Устройство для оптимизации заполнения мешков для банкнот
DEVICE FOR OPTIMISING FILLING OF BAGS FOR CONTAINING BANKNOTES

Предложенное изобретение относится к устройству для заполнения и закрытия одноразовых мешков для бумажных документов, в частности банкнот.
Такое устройство предназначено для использования в машинах для хранения банкнот, обычно имеющихся в банках, супермаркетах, крупных торговых комплексах и подобных им.
В предшествующем уровне техники банкноты вводят в эти машины через входное отверстие, а затем их размещают в ящиках или пластмассовых мешках, расположенных с возможностью удаления в машине.
В случае использования пластмассовых мешков они, преимущественно, могут быть одноразового типа, то есть мешки, которые после заполнения запечатывают по краям их горловины соответствующими запечатывающими лезвиями так, что после их вскрытия они не могут использоваться снова.
Очевидно, что использование пластмассовых мешков вместо жестких ящиков предполагает различные затруднения как в отношении прикрепления мешка к машине, так и введения банкнот в мешок до его надлежащего заполнения. Эти затруднения по существу обусловлены отсутствием жесткости мешка и, в частности, гибкостью его стенок. С другой стороны, одноразовые пластмассовые мешки являются простыми и дешевыми в изготовлении, их легко и просто обрабатывать, и они не требуют какого-либо технического обслуживания.
В патентном документе US-A-2011/0052363 приведено описание системы, в которой банкноты по одной вводятся через роликовое подающее устройство в мешок, расположенный горизонтально и прикрепленный к опорной раме, выполненной с посадочным местом, внутри которого изначально расположен скрученный мешок. Каждую банкноту, расположенную вертикально, вводят в мешок и, по мере постепенного введения банкнот в мешок, сформированная таким образом пачка перемещается горизонтально вдоль транспортерной ленты, поддерживающей ее, обеспечивая тем самым растягивание мешка, который раскручивается из своего посадочного места. Пачку банкнот сбоку сопровождает опорная пластина, расположенная в нижней части мешка, а прижимной элемент, расположенный с противоположной стороны пачки, содействует удержанию банкнот в мешке постоянно в уплотненном состоянии.
Однако техническое решение, приведенное в указанном документе, предполагает значительную сложность конструкции и, таким образом, еще большие издержки производства.
В патентном документе WO-A-02/19289 предусмотрен поршень для содействия поступлению банкнот в ящик или в мешок.
В патентном документе DE-A-102009053155 описана система для заполнения мешка, выполненная с пластиной для опоры снизу мешка, содержащего банкноты. Пластина может перемещаться вертикально вниз по мере заполнения мешка, при этом она выполнена с центральным проходом для введения в него «хвостового» участка мешка. Система также содержит пару пластин, расположенных в промежуточном положении относительно протяженности мешка по высоте и перемещаемых горизонтально под воздействием снаружи мешка для разделения мешка на верхнюю и нижнюю части. Имеется вертикально перемещаемый поршень для первоначального уплотнения банкнот в верхней части мешка, а затем проталкивания их в нижнюю часть мешка, благодаря взаимному расхождению пары пластин.
Однако это решение является сложным и содержит множество подвижных деталей. В дополнение к этому, поскольку мешок зажат между горизонтально перемещаемыми пластинами, а банкноты сложены в верхней и нижней частях мешка, то вышеупомянутое горизонтальное перемещение пластин может привести к риску повреждения мешка.
Основной целью предложенного изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков посредством создания устройства для заполнения и закрытия одноразовых мешков для бумажных документов, в частности банкнот, которое способно обеспечить возможность упорядоченной укладки банкнот в мешок и является простым и недорогим в изготовлении и легким в использовании, без необходимости в наличии сложных и громоздких механизмов для перемещения банкнот и мешка, а также выполненного с возможностью оптимизации заполнения мешка, даже в случае введения ограниченного количества банкнот.
Для достижения этой цели в изобретении предложено устройство для заполнения и закрытия одноразовых мешков для банкнот, содержащее:
- мешок, выполненный из гибкого материала и предназначенный для заполнения банкнотами,
- пластину для поддержания снизу мешка, содержащего банкноты, выполненную с возможностью вертикального перемещения с помощью средства регулируемого опускания указанной пластины и имеющую центральный паз, открытый сверху и проходящий вертикально через корпус пластины, для введения нижней части мешка,
- поршень для толкания банкнот в направлении указанной пластины, и
- первые запечатывающие элементы, расположенные над пластиной, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
- контейнер, расположенный выше указанной пластины и имеющий боковые стенки и дно, ограничивающие внутреннее пространство для временного размещения одной или более банкнот, причем указанное дно имеет отверстие для выхода указанной одной или более банкнот из контейнера при толкании поршнем, при этом
- указанный мешок прикреплен по краям его горловины к крепежным стержням, расположенным вблизи отверстия в дне контейнера и сбоку относительно контейнера, причем
- первые запечатывающие элементы расположены между контейнером и пластиной.
Для лучшего объяснения новых принципов и преимуществ изобретения далее приведено описание возможного варианта выполнения, использующего упомянутые принципы, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых
фиг. 1-6 схематически изображают в частичном разрезе предложенное устройство, показанное на последовательных рабочих этапах, начиная с загрузки банкнот вплоть до запечатывания мешка.
Предложенное устройство предназначено для расположения в известных машинах (не показано на сопроводительных чертежах) для хранения банкнот, обычно имеющихся в банках, супермаркетах, крупных торговых комплексах и подобных им. Для упрощения описания ссылка будет сделана на банкноты, однако предложенное устройство равным образом может использоваться для обработки и распределения других бумажных документов в форме листов.
На чертежах схематически проиллюстрировано в частичном разрезе устройство 10, состоящее, по существу, из контейнера 11, внутри которого временно размещаются банкноты 12, предназначенные для введения в мешок 13, поршня 14 для толкания банкнот в направлении дна контейнера 11, пластины 15, предназначенной для поддержания банкнот после их введения в мешок, расположенной ниже контейнера 11 и выполненной с возможностью вертикального перемещения с помощью средства 16 регулируемого опускания, и первых запечатывающих элементов 17, расположенных между контейнером 11 и пластиной 15 и предназначенных для запечатывания горловины мешка после завершения заполнения.
Преимущественно, в соответствии с особенно простым и недорогим вариантом выполнения средство 16 регулируемого опускания пластины 15 состоит из пружины, работающей на сжатие.
Контейнер 11 имеет дно 18 и боковые стенки 19, ограничивающие внутреннее пространств 20, предназначенное для приема банкнот перед их введением в мешок.
Банкноты, поступающие из накопителя, расположенного внутри машины, или непосредственно из впускного отверстия снаружи, могут быть введены в пространство 20 по отдельности или пачкой, состоящей из нескольких банкнот, с использованием подающего средства, хорошо известного специалисту и поэтому на чертежах не показанного.
Дно 18 контейнера 11 выполнено с отверстием 21, выровненным с поршнем 14. Проходное сечение отверстия 21 меньше, чем поверхность банкнот, обеспечивая возможность удержания банкнот, не толкаемых поршнем 14, в пространстве 20 благодаря тому, что их периферические участки опираются на боковые стороны отверстия 21.
Мешок 13 (выполненный, преимущественно, из гибкой пластмассовой пленки) прикреплен по краям его горловины к крепежным стержням 22, расположенным сбоку относительно контейнера 11 вблизи отверстия 21 в его дне 18. Крепление к стержням 22 может быть обеспечено, например, с помощью изначального наличия подходящих отверстий в мешке, или с помощью специального выполнения таких отверстий при использовании мешка.
Преимущественно, стержни 22 выполнены заодно с конструкцией, образующей контейнер 11.
Пластина 15 имеет центральный паз 23, открытый сверху в направлении контейнера 11 и вертикально проходящий через корпус пластины. Пустой мешок, подвешенный на крепежных стержнях 22, вводят в этот паз «хвостовой» частью 24 мешка (то есть частью, ближайшей к его закрытой нижней части), как показано на фиг. 1. Преимущественно, паз 23 является сквозным и открытым также в нижней части для обеспечения возможности легкого введения мешков, независимо от их длины.
На фиг. 1 показано предложенное устройство на первом рабочем этапе, на котором пачку банкнот 12 временно размещают в нижней части пространства 20 контейнера 11 с непосредственной опорой на его дно 18.
Несмотря на то что операции по введению банкнот в мешок в настоящем документе описаны со ссылкой на несколько банкнот, сложенных в пачки в контейнере 11, тем не менее, те же самые принципы работы также могут применяться в случаях обработки одной банкноты за один прием для ее введения в мешок 13.
В состоянии, показанном на фиг. 1, пластина 15 не нагружена и удерживается в положении максимального подъема усилием пружин 16, а поршень 14, преимущественно, перемещен вниз для удержания банкнот с прижатием ко дну контейнера 11.
На фиг. 2 проиллюстрирован последующий этап работы устройства, выполненного в соответствии с предложенным изобретением, на котором поршень 14 оказывает более сильное направленное вниз (то есть в направлении пластины 15) давление на банкноты 12, толкая указанные банкноты для введения их центрального участка в отверстие 21 дна 18 контейнера 11 до их вхождения в контакт с пластиной 15, при этом пластмассовая пленка, формирующая мешок, расположена между банкнотами и пластиной. На этом этапе банкноты деформируются, как показано на чертеже, для выхода из контейнера 11 через отверстие 21, при этом мешок расширяется вследствие толкающего воздействия, оказываемого банкнотами.
Из чертежей видно, что поршень 14 имеет меньший поперечный размер, чем проходное сечение отверстия 21 для обеспечения возможности его введения в отверстие совместно с банкнотами в направлении пластины 15.
На фиг. 3 проиллюстрирован этап, следующий сразу за этапом, проиллюстрированным на фиг. 2, на котором пачка банкнот, толкаемая поршнем 14, прошла через отверстие 21 и находится (в мешке 13) на пластине 15.
Поскольку теперь поршень 14 отведен вверх и больше не оказывает давление на банкноты, то направленное вверх давление пластины 15, толкаемой пружинами 16, удерживает банкноты в мешке 13, прижатыми к запечатывающим элементам 17 (все еще с расположенной между ними пластмассовой пленкой, формирующей мешок) или к соответствующим пластинам 25 для защиты запечатывающих элементов, при условии их наличия (как показано в качестве примера на фиг. 1-6).
На фиг. 4 проиллюстрирован последующий этап работы, на котором путем последовательности операций, аналогичных описанным в соответствии с фиг. 2, множество пачек (или единичных банкнот) прошло из контейнера 11 в мешок 13. По мере поступления банкнот в мешок 13 их вес совместно с усилием, оказываемым на них каждый раз поршнем 14, опускает пластину 15, преодолевая действия пружин 16 и одновременно расширяя мешок 13. Опускание пластины 15, преимущественно, может происходить вдоль соответствующих направляющих, как это ясно представляет себе специалист, и поэтому на чертежах не показанных.
Расширение мешка, обусловленное увеличением в нем количества банкнот, также вызывает его укорочение по сравнению с исходным состоянием, обусловленное подъемом его хвостовой части 24, как в абсолютных величинах в отношении неподвижных частей устройства, так и в относительных величинах в отношении подвижной пластины 15.
С точки зрения статики нейтральное положение, проиллюстрированное на фиг. 4, является таким же, которое возникает на промежуточных этапах загрузки (наподобие показанного на фиг. 2) в ожидании введения новых банкнот в контейнер 11 для введения их в мешок, то есть когда банкноты в мешке 13 плотно удерживаются между пластиной 15 и запечатывающими элементами 17 (или защищающими их пластинами 25, при условии их наличия).
Устройство 10 также может быть, преимущественно, выполнено со вторыми запечатывающими элементами 26, расположенными на пластине 15 в пазе 23 и предназначенными для выполнения запечатывания вблизи хвостовой части 24 мешка под банкнотами, имеющимися в мешке. Этот этап запечатывания хвостовой части 24 мешка проиллюстрирован на фиг. 4.
Операция по запечатыванию мешка в его хвостовой части является особенно преимущественной в тех случаях, когда мешок должен быть закрыт без его полного заполнения банкнотами до максимальной вместимости. В действительности, при извлечении и удалении с пластины 15 мешка (закрытого в верхней части первыми запечатывающими элементами 17, как это описано в дальнейшем) без нижнего запечатывания, банкноты, размещенные в нем, будут падать в направлении исходной нижней части мешка (на практике, расширяя и заполняя нижнюю еще доступную часть мешка), которая на фиг. 4 показана расположенной в нижней части паза 23), легко нарушая порядок и теряя, во время последующей обработки мешка, компактность, предварительно полученную на пластине 15. Преимущества от упомянутого нижнего запечатывания увеличивается пропорционально уменьшению количества банкнот, размещенных в мешке.
На фиг. 5 показано устройство 10 в начале операции по закрытию мешка. Поршень 14 опускают для обеспечения перемещения банкнот от первых запечатывающих элементов 17 (или от защищающих их пластин 24, при условии их наличия), с соответствующим опусканием пластины 15, преодолевая действия пружин 16. Одновременно первые запечатывающие элементы 17 подводят близко к поршню 14.
На фиг. 6 проиллюстрирован конечный этап запечатывания мешка. С поднятием поршня 14 для его отведения из области запечатывания, первые запечатывающие элементы 17, перемещаемые по горизонтали, приближают друг к другу и вводят их во взаимный контакт, при этом пластмассовая пленка, формирующая мешок, расположена между ними.
Термосваривание, преимущественно, может быть обеспечено с помощью прохождения электрического тока в запечатывающем ноже 17а, имеющемся на одном из двух запечатывающих элементов, с одновременным его прижатием к противоположному ножу 17b, выполненному на другом запечатывающем элементе.
Затем запечатывающие элементы 17 отодвигают, и мешок с банкнотами может быть забран.
На данном этапе становится очевидным, что в соответствии с предложенным изобретением может быть получено устройство для заполнения мешка с банкнотами и его запечатывания, причем указанное устройство не является громоздким, а является легким и недорогим в изготовлении, а также легким в эксплуатации, в частности, если выполняется нижнее запечатывание, то устройство допускает оптимизацию заполнения мешка, даже в случаях введения ограниченного количества банкнот.
Понятно, что представленное выше описание варианта выполнения, использующего новые принципы изобретения, приведено лишь в качестве иллюстрации упомянутых новых принципов и, таким образом, его не следует понимать как ограничивающее объем правовой охраны, заявленный в настоящем документе.
Например, упругие средства 16, противодействующие опусканию пластины 15, также могут быть получены посредством пружин, работающих на растяжение, или пневматических пружин.
Кроме того, пластина 15 может быть выполнена в виде одного элемента с центральным пазом, или она также может быть выполнена из двух элементов, отделенных друг от друга и перемещаемых синхронно.
В заключение, верхний вход паза 23 может быть выполнен с соответственно закругленными краями или, преимущественно, выполнен с поддерживающими роликами, расположенными по краям паза, для содействия перемещению мешка из паза без опасности нанесения повреждения, обусловленного растягиванием или разрыванием, когда устройство находится в состояниях, проиллюстрированных на фиг. 3 и 4.