Brevet FR2510979A1 — publié le 19830211

Dispositif d'empilage pour une -matière en feuilles La présente invention concerne un dispositif d'empilage pour des matières en feuilles planes telles que des-billets de banque, des quittances, etc, compre- nant un tambour d'empilage qui tourne verticalement sur une plaque de base, qui saisit les feuilles de matière par leurs bords avant à l'aide d'ouvertures de succion, qui les empile sur une butée par son mouvement de rota- tion et qui leur applique de l'air comprimé au moyen d'ouvertures de soufflage disposées derrière les ouver- tures de succion dansle sens de la rotation afin de les redresser avant de les empiler. Dans le cas des dispositifs d'empilage du type mentionné ci-dessus, un problème se pose en ce qui con- cerne la bonne séparation des feuilles de matière, en particulier pour une grande vitesse dlempilage Les feuilles sur le tambour ont tendance à glisser tangentiel- lement le long de la surface du tambour dès que leur bord avant a rencontré la butée, ce qui provoque fré- quemment un pliage des feuilles, à peu près en leur milieu et leur empilage dans cet état plié. Il a déjà été proposé (DE-OS 25 55 306), sous forme d'une solution à ces problèmes, de disposer une buse de soufflage sur le tambour d'empilage, émettant un courant d'air dirigé sur le tambour, tangentiellement à la direc- tion de rotation Quand la partie arrière de la feuille prélevée par le dispositif dtempilage passe devant la buse de soufflage, de l'air pénètre entre la feuille de matière et le tambour et sépare donc la feuille de la surface de ce tambour Pour un bon fonctionnement dans cette solution, il est nécessaire que la partie arrière de la feuille soit d'abord séparée indépendamment du tambour de manière que le jet d'air puisse avoir son effet Il en est rarement ainsi, de sorte que le courant d'air aide même le pliage de la matière en feuilles le long de sa partie centrale. Une meilleure qualité d'empilage peut Stre obte- nue si, comme le propose le Brevet US-PS 2 759 543, le jet 2 2510979 d'air s'exerce à partir de l'intérieur du tambour par des ouvertures de soufflage séparées Les ouvertures de soufflage sont situées derrière les ouvertures de succion, dans le sens de la rotation, ces ouvertures de succion maintenant le bord avant de la feuille. Mais même avec ce dernier dispositif dtempi- lage, aucun résultat satisfaisant n'est obtenu Il a été remarqué que dans de nombreux cas, la matière en feuilles adhère trop longtemps à la surface du tambours, particulièrement à l'extrémité de la feuille malgré le jet d'air, lorsque cette matière en feuille est très- molle, comme c'est le cas'avec les billets de banque usés A nouveau, les feuilles ne peuvent ttre systéma- tiquement redressées. L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif d'empilage du type mentionné ci-dessus, per- mettant une bonne séparation de feuilles du tambour et leur redressement ultérieur. Suivant l'invention, ce problème est résolu grâce à un dispositif d'empilage pour une matière en feuilles, comme des billets de banque, des quittances etc. comprenant un tambour d'empilage tournant disposé sur une plaque de base, consistant en un stator cylindrique et un rotor tournant sur ce stator, qui saisit les feuilles de matière par leur bord'avant à l'aide d'ouvertures de suc- cion, qui les empile sur une butée par la rotation du ro- tor et qui leur applique de l'air comprimé pour ls re- dresser avant de les déposer sur la pile par des ouver- tures de soufflage disposées dans le rotor derrière les ouvertures de succion dans le sens de la rotation; ce dis- positif se caractérise par le fait que le stator comporte plusieurs canaux séparés qui sont soumis à de l'air com- primé, disposés l'un derrière l'autre dans le sens de rotation du rotor, dont les ouvertures sont situées sur une ligne circonférentielle du stator, et des ouvertures de soufflage étant prévues dans le rotor, dont la section correspond approximativement à celle des canaux du stator et qui sont disposées de manière qu'elles recouvrent les ouvertures des canaux sur la génératrice de stator quand le rotor tourne. Avec un dispositif d'empilage selon l'inven- tion, la partie arrière de la feuille est séparée plus facilement et par conséquent, plus rapidement de la sur- face du tambour, de sorte que la feuille peut être à nouveau redressée pendant la rotation du tambour sans aucune obstruction L'amélioration considérable dans la qualité d'empilage produit par le redressement ordonné des billets est essentiellement dce au fait que dans la réalisation des canaux d'air comprimé et des ouvertures de succion selon l'invention, le jet d'air n'agit pas de façon continue sur la matière en feuilles, mais plu- t 6 t de façon intermittente ou pulsée. Il est apparu en fait que la partie arrière de la matière en feuilles n'est pas repoussée de la sur- face du tambour, mais plutôt aspirée sur elle par un jet d'air continu dans certaines conditions, en raison de "l'effet Bernoulli" connu en dynamique des fluides. Selon la solution apportée par l'invention, tous les canaux d'air comprimé sont ouverts et par con- séquent, toutes les ouvertures de soufflage sont activées dans une certaine position angulaire du tambour, tandis que dans une seconde position angulaire, tous les canaux d'air comprimé sont fermés Dans cette forme de réalisa- tion, le niveau du jet d'air varie entre une valeur maxi- male et une valeur nulle. Selon une autre forme de réali sation de l'in- vention, les ouvertures de soufflage du rotor sont affec- tées aux canaux d'air comprimé du stator de manière qu'il n'y ait aucune position angulaire du tambour dans laquelle tous les canaux d'air comprimé soient complètement ouverts ou complète-nent fermés Dans cette disposition, qui se ca- ractérise parmi d'autres choses par une réduction des bruits de fonctionnement par rapport à la disposition spé- cifiée, le niveau du jet d'air varie entre une valeur maxi- male et une valeur debase supérieure à zéro. 4 2510979 De plus, les deux formes de réalisation de l'invention apportent l'avantage que le débit d'air est considérablement réduit. Selon un autre développement de l'invention, des buses de soufflage sont prévues en outre à l'exté- rieur du tambour d'empilage Ces buses de soufflage évitent la dispersion en éventail des billets empilés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suit re de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 représente de façon très s Lmplifiée la réalisation d'un dispositif d'empilage, la Figure 2 montre la réalisation d'une buse de base utilisée dans la plaque de base, les Figures 3 a-à 3 c montrent la disposition du tambour d'empilage dans trois phases de fonctionnement, les Figures 4 a à 4 c illustrent une autre forme de réalisation du tambour d'empilage, la Figure 5 montre des courbes d'intensité du jet d' air en fonction de la position du rotor, la Figure 6 représente un tambour d' empilage dans lequel ies canaux de stator comportent des tubes encastrés, et la Figure 7 est une vue de détail d'un canal de stator. La Figure 1 représente donc un dispositif dieri- milage, utilisé par exemple dans un équipement de classe- ment automatique des billets de banque Le dispositif d'empilage, étant l'élément terminal de l'équipement, a pour tache d'empiler des billets de banque d'une certaine catégorie, par exemple des billets souillés Les billets sont dirigés vers le tambour d'empilage 1 par un dispo- sitif de transport 7 représenté schématiquement sur la Figure L'intervalle de temps entre les arrivées des bil- lets est réglé de manière que si le tambour 1 tourne con- stamment, le bord avant de chaque billet de banque ren- contre la zone d'aspiration 6 du tambour d'empilage 1 au point de contact entre le dispositif de transport et le tambour (tangente au point "T"l) Lorsque le billet est saisi, il est dirigé par la rotation du tambour jus- que contre la butée 10 et il est déposé sur la pile 9 s'il y en a une, ou sur la plaque dtempilage 8 La pla- que est montée sur un pivot et elle s'adapte donc auto- matiquement à la hauteur de la pile lorsqu'elle augmente. Des détails de ce principe d'empilage sont décrits par exemple dans le Brevet DE-OS 29 09 883 Dans le but de former une pile ordonnée, il est nécessaire que la partie médiane ou arrière respectivement du billet de banque soit séparée du tambour d'empilage au moment voulu et qu'elle soit redressée à nouveau pour qu'elle puisse fi- nalement s'appliquer contre la plaque d'empilage par toute sa surface Ces conditions sont remplies par le dis- positif d'empilage selon l'invention qui est représenté dans un exemple de réalisation, sur les figures 3 a à 3 c, dans trois phases consécutives de fonctionnement. Le tambour d'empilage consiste en un stator 16 et un rotor 17, et il contient un dispositif d'aspira- tion et un dispositif de soufflage d'air Le dispositif d'aspiration n'est ici que d'un intérêt marginal Il est représenté graphiquement sur la Figure 3 a par 1 ' alésage vertical 20 qui est relié à une pompe à vide, non repré- sentée sur les figures, les canaux de liaison 22 et le canal de succion 23 Le canal de succion faisant à peu près du point de tangence "T" jusqu'à la butée 10 Dans cette région, les ouvertures de succion 6 prévues dans le rotor sont reliées à la pompe à vide Des détails sur ce dispositif d'aspiration sont décrits dans le Brevet DE-PS 28 56 777. Un second alésage 21 est disposé dans le stator 16, à c 8 té de l'alésage 20 et il est relié avec une sour- ce de soufflage d'air, non représentée Dans ce mode de réalisation, quatre canaux de stator 25 sont reliés à l'alésage 21, ces canaux aboutissant radialement à la sur- 6 2510979 face du stator Des ouvertures de soufflage 26 dont le diamètre est adapté à celui des canaux 25 sont prévues dans le rotor 17, pratiquement comme un prolongement de ces canaux de stator 25 Les ouvertures sont dispo- sées le long d'une circonférence du rotor et s'étendent sur une région qui commence à peu prés de 80 à 100 der- rière la zone de succion 6 dans le sens de la rotation du tambour (flèche 27), et se termine à peu près de à 30 devant la zone de succion De plus, il est pré- férable de prévoir plusieurs rangées d'ouverture de souf- flage reliées à des canaux appropriés du stator, c'est- à-dire perpendiculaires au niveau intermédiaire (en se rapportant aux figures) afin de permettre d'influencer toute la largeur du billet qui doit être empilé. Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 3 a à 3 c, la position des canaux de stator 25 est choisie par rapport à la position des ouvertures de soufflage 26 le long d'u ne circonférence du rotor 17, de manière que tous les canaux de stator soient fermés quand le rotor se trouve dans une certaine position et que tous les canaux de stator sont complètement ouverts quand le rotor se trouve dans une autre position. Le diagramme d'intensité du jet d'air en fonc- tion de la position du rotor est représenté qualitative- ment par la courbe 30 sur la Figure 5 La caractéristi- que intermittente du signal qui varie entre une valeur maximale et une valeur nulle assure que le billet de banque est rapidement séparé du tambour d'empilage. Le processus de redressement est représenté sur les Figures 3 a à 3 c. La Figure 3 a représente la position dans la- quelle la zone de succion 6 du rotor 17 se tromre au point de tangence "T" pour prélever un billet de ban- que 5 Le billet de banque 5 a qui a été déjà prélevé et qui a été dirigé vers la butée 10 est maintenant en cours de redressement et il se déplace vers la pile 9 de la plaque d' epilage. 1 0979 La Figure 3 b montre la position immédiatement après que le bord avant du billet de banque 5 prélevé sur la Figure 3 a a atteint la butée 10 La partie ar- rière-du billet est encore entralnée malgré lefait que le bord avant soit arrêté car la partie arrière est maintenue par frottement entre le rotor 17 et un rou- leau de pression 30 Entre-temps, les premieresouvertures de soufflage 26 ont atteint la zone du stator dans la- quelle se trouvent les canaux du stator. Dans la représentation de la Figure 30, la partie arrière du billet de banque a quitté l'interstice entre le rouleau de pression 30 et le rotor 17 Dans cette phase du fonctionnement, le billet de banque subit le jet d'air intermittent dans sa partie arrière ainsi que dans sa partie centrale Ainsi particulièrement, la partie arrière du billet se sépare rapidement de la sur- face du tambour après avoir quitté l'interstice et peut se redresser sans difficulté (voir Figures 3 a, 3 b, billets 5 a). Les Figures 4 a à 4 c illustrent un autre mode de réalisation de l'invention Le tambour d'empilage 17 est également représenté dans-trois phases de fonctionne- ment correspondant à celles des Figures 3 a à 3 c La réa- lisation du stator 16 avec sa disposition de canaux 25 reste inchangée Mais dans ce mode de réalisation, un nombre beaucoup plus grand d'ouverturesde soufflage sont prévues dans le rotor 17, à à peu près la même distance circonférentielle L'intervalle entre les ouvertures de soufflage 26 est donc A peu plrès aussi grand que leur diamètre Comme le montrent ces figures, il n'y a aucune position du rotor de ce tambour d'empilage dans laquelle tous les canaux de stator 25 sont complètement fermés. Il n'y a non plus aucune position du rotor dans laquelle tous les canaux de stator 25 sont complètement ouverts. Le diagramme d'intensité du courant d'air résultant de cette disposition est représenté pa? la courbe 31 en pointillés sur la Figure 5 Le signal inter- n 2510979 mittent a subi une compression dans sa plage dynamique par rapport au signal 30 et sa fréquence la plus élevée. Un avantage de ce dernier mode de réalisa- tion est que le bruit de fonctionnement produit par le tambour d'empilage est considérablement réduit sans réduire pour autant la qualité d'empilage. Deux dispositions du tambour d' emlpilage sont décrites ci-dessus Il résulte clairement de ce qui a été expliqué que le tracé des courbes de la Figure 5 peut pratiquement gtre modifié à volonté par le nom- bre, la position et la dimension des canaux du stator et des ouvertures de soufflage dans le tambour La dis- position optimale est obtenue quand le caractère inter- mittent du signal est suffisamment efficace pour que les billets de banque se redressent rapidement et sur toute leur surface, sans adhérer au tambour et quand les bruits de fonctionnelaent et le débit d'air sont réduits au minimum. Lorsque des billets longs et très abimés, c'est-à-dire des billets d'une rigidité inhérente ex- trémement faible sont empilés, il peut arriver qu'ils s'écartent les uns des autres plus ou moins en éventail, lorsqu'ils sont déposés sur la plaque d'empilage Cet écartement en éventail qui peut etre une gêne quand la pile est enlevée de l'appareil est évitée ou considéra- blement réduit si des buses de base 36 sont introduites dans la plaque de base 35 sur laquelle tourne le tambour d'empilage 1, comme le montrent les figures 1 et 2. Les buses de base sont réalisées et montées dans la plaque de base 35 de manière qu' elles émettent un courant d'air obliquement à partir de la plaque de base contre l'exttrélnité arrière de la pile 5, en poussant ain- si le billet contre la plaque d'eempilage Les buses de base sont de niveau avec la surface de la plaque de base afin de ne pas g 9 ner le redressemtnt du billet Elles n'ont d'effet que lorsque le billet de banque 5 les a dépassé et se déplace en se redressant vers la plaque 9- d'empilage 8. Les buses de base représentées sur la figure 1 peuvent aussi 9 tre remplacées par une seule buse O 40 (suggéréeen pointillés sur la figure 1) , disposée l'extérieur de la zone de redressement de billets Toute influence négative sur l'opération de redressement des billets est évitée par une forte concentration du Jet d'air avec sa composante principale dirigée vers la par- tie arrière de la pile et une composante de ce jet aussi légère que possible tangentiellement le long du tambour d'empilage. Comme le montrent les figures 1 et 2, les alé- sages 37 des buses de bases 36 sont prévus avec plusieurs buses 38 disposées cte à cote Ces tubes qui peuvent avoir avoir une section transversale considerablement réduite par rapport à l'alésage ont un double effet, commne cela a été indiqué L'effet tuidirectionnel des buses de souf- flage est plus intense Le bruit de soufflage est ré- duit Plusieurs tubes 38 sent disposés dans les canaux du stator 25 également pour ces raisons, comme le montrent les figures 6 et 7 Etant donné que la longueur effective des tubes accroit leurs avantages, ils sont de préfér-nce disposés dans les canaux 25 de statoret non dans les ou- ouvertures de soufflage 26 du rotor qui sont considérable- Z 5 ment plus courtes que les canaux de stator. s REVENDICAT I 10 NS 1 Dispositif d'empilage pour une matière en feuilles, comme des billets de banque, des quittances, etc, comprenant un tambour d'empilage tournant disposé sur une plaque de base consistant en un stator cylindri- que et en un rotor qui tourne sur ce stator, qui saisit les feuilles de matière par leur bord avant & l'aide d' ouvertures de succion, les empile à une butée par la rotation du rotor et leur applique de l'air comprimé pour lés redresser avant de les déposer sur la pile, par des ouvertures de soufflage disposées dans le rotor derrière * les ouvertures de succion dans le sens de la rotation, dispositif caractérisé en ce que le stator ( 16) comporte plusieurs canaux séparés qui reçoivent de l'air comprimé, * disposés l'un derrière l'autre dans le sens de la rotation du rotor ( 17), dont les ouvertures sont situées sur une circonférence du stator, et des ouvertures de' soufflage ( 26) étant prévues dans le rotor ( 17), dont la section correspond approximativement à celle des canaux de stator ( 25) et qui sont disposées de manière à se trouver au-dessus des ouvertures de canaux sur les génératrices du stator quand le rotor tourne. 2 Dispositif selon la revendication I 1, carac- térisé en ce que les ouvertures de soufflage ( 26) sont disposées de manière que tous les canaux de stator soient complètement ouverts quand le rotor ( 17) se trouve dans une certaine position angulaire et que tous les canaux de stator sont complètement fermés quand il se trouve dans une autre position angulaire. 3 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les ouvertures de soufflage ( 26) sont disposées de manière que la plupart des canaux de stator ( 25) soient complètement ouverts quand le rotor se trouve dans une certaine position angulaire et que la plupart des canaux du stator soient fermés quand il se trouve dans une autre position angulaire. la 4 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que les canaux de stator ( 25) sont distribués sur un arc d environ 90 se terminant environ 90 avant la butée d'empilage. 5 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ouvertures de soufflage ( 26) commencent à peu près de 80 à 100 derrière la zone de succion dans le sens de la rota- tion du tambour et se terminent environ de 15 à 30 avant la zone de succion. 6 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que les canaux de stator ( 25) sont disposés l'un derrière l'autre dans des plans perpendiculaires à l'axe du stator ( 16). 7 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que plusieurs tubes ( 38) pour de l'air sont disposés étroitement les uns à côté des autres dans les canaux de stator ( 25). 8 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérise en ce que des buses de souf- flage ( 36) sont placées dans une plaque de base disposée horizontalement dans la région de redressement de la matière à empiler, ces buses de soufflage étant de ni- veau avec la plaque de base et étant dirigées obliquement de manière à appliquer de l'air comprimé sur la partie arrière de la pile déposée.