УСТРОЙСТВО МАГНИТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ДЛЯ ЛИСТОВ БУМАГИ
MAGNETIC SENSOR FOR PAPER SHEETS

Область техники
Изобретение относится к устройству магнитного обнаружения для листов бумаги, способное обнаруживать магнитные характеристики листа бумаги при его перемещении.
Уровень техники
В типовых аппаратах для обработки банкнот, используемых в финансовых институтах и т.п., поступающие в устройство банкноты подвергаются определению их достоинства или подлинности с помощью устройства распознавания, встроенного в аппарат обработки. Устройство распознавания банкнот содержит линейный датчик, который получает изображение банкноты, проходящей по пути транспортировки, и датчик определения толщины, который определяет толщину поступающей банкноты, а также магнитный датчик, служащий для обнаружения магнитных характеристик банкноты. Устройство распознавания банкнот получает характеристики банкноты с помощью указанных датчиков и выполняет различные процессы распознавания данной банкноты.
Например, в выложенной заявке Японии № 2006-227951 раскрыто устройство, в котором лист бумаги зажимается между подающим роликом, установленным в транспортировочном тракте, и противоположным роликом, расположенным напротив подающего ролика. Лист бумаги перемещается подающим роликом, вращаемым с помощью электромотора, и в процессе транспортировки листа бумаги выполняются различные процессы распознавания. Кроме того, в международной заявке WO 2011/096258 описано устройство, определяющее магнитную структуру, сформированную в материале, в процессе перемещения материала посредством транспортирующего устройства, содержащего ролики и направляющие.
Однако в устройствах обычного типа происходит намагничивание выполненного из металла подающего ролика от магнита, используемого в магнитном датчике для определения намагниченности.
В большинстве магнитных датчиков для определения намагниченности используется магнит. В частности, вокруг магнитного датчика генерируется поле подмагничивания путем размещения магнита рядом с магнитным датчиком. Обнаружение внедренного в лист бумаги магнитного материала, такого как магнитная печатная краска или магнитное волокно, осуществляется на основании изменения силовых линий магнитного поля при прохождении магнитного материала сквозь поле подмагничивания. Например, в такой конструкции магнит для намагничивания магнитного материала установлен перед магнитным датчиком по ходу перемещения магнитного материала. Несмотря на то, что по транспортировочному тракту должны проходить только листы бумаги, туда могут случайно попасть металлические магнитные элементы, такие как канцелярские скрепки или сшивающие скобы, используемые для соединения банкнот. Такие элементы из магнитного металла намагничиваются, когда проходят рядом с магнитом, установленным в транспортировочном тракте. Если намагниченные металлические элементы коснутся подающего ролика, ролик также подвергается намагничиванию. При вращении такого намагниченного ролика происходит изменение поля подмагничивания вокруг магнитного датчика. Такое изменение создает помехи, и точность обнаружения намагниченности магнитным датчиком снижается. В целях выполнения последних требований по уменьшению габаритов устройства, магнит и подающий ролик или подающий ролик и магнитный датчик устанавливают близко друг к другу. Соответственно, существует вероятность того, что подающий ролик подвергнется неблагоприятному намагничиванию даже в случае прохождения по транспортировочному тракту лишь малоразмерного элемента из магнитного металла. Кроме того, если при проведении работ по техобслуживанию отвертка с магнитной головкой случайно коснется подающего ролика, данный ролик опять-таки подвергается неблагоприятному намагничиванию.
Один из подходов к решению этой проблемы заключается в использовании ролика, выполненного полностью из немагнитного металла, однако долговечность такого ролика слишком низка. С другой стороны, при использовании в подающем ролике керамического подшипника, который является немагнитным и обладает высоким сроком службы, невыгодно возрастает стоимость. С точки зрения затрат желательно использовать не керамический, а металлический подшипник. Кроме того, с точки зрения его срока службы желательно использовать металлический подшипник из магнитного металла вместо металлического подшипника из немагнитного металла. Таким образом, существует потребность в разработке технологии, которая могла бы решить проблему намагничивания ролика даже при выполнении подшипника и других элементов ролика из магнитного металла, стоимость которого ниже, а срок службы выше.
Раскрытие изобретения
Изобретение направлено на решение указанных проблем современной технологии.
Одной из задач настоящего изобретения является разработка устройства магнитного обнаружения для листов бумаги, точность обнаружения которого не снижалась бы при намагничивании ролика, используемого для транспортировки листа бумаги.
Указанная задача решается в устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги, которое обнаруживает наличие магнитного материала в листе бумаги с помощью магнитного датчика. Такое устройство содержит транспортировочный тракт для подачи листов бумаги одного за другим; по меньшей мере один магнит, предназначенный для обнаружения магнитного материала магнитным датчиком; и несколько подающих роликов, установленных рядом с магнитным датчиком и обеспечивающих перемещение листов бумаги по транспортировочному тракту. Внешние кольцевые поверхности указанных подающих роликов, обращенные в сторону транспортировочного тракта, выполнены из немагнитного материала.
Указанные задачи, особенности, преимущества настоящего изобретения, а также его техническая и промышленная важность станут более понятны из дальнейшего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан аппарат для проверки банкнот, включающий в себя устройство магнитного обнаружения для листов бумаги согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2А и 2В схематично показаны конструкции устройства распознавания банкнот согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3А и 3В изображены прижимной и ведущий ролики, соответственно, виды в перспективе;
на фиг. 4 - схема, иллюстрирующая взаимное расположение прижимного ролика, ведущего ролика и транспортировочного тракта;
на фиг. 5 схематично изображена опорная конструкция для прижимного и ведущего роликов, вид в разрезе;
на фиг. 6 схематично изображена другая опорная конструкция для прижимного ролика;
на фиг. 7 - показан узел прижимного ролика, в котором опорная конструкция выполнена в соответствии с вариантом, показанным на фиг. 6, вид в перспективе.
Осуществление изобретения
Устройство магнитного обнаружения для листов бумаги согласно настоящему изобретению может обнаруживать магнитный материал, внедренный в различные типы листов бумаги, таких как денежные купюры, чеки и другие ценные бумаги, однако в дальнейшем изобретение будет пояснено на примере банкнот, взятых в качестве листов бумаги. Устройство распознавания банкнот смонтировано в аппарате для проверки банкнот, а устройство магнитного обнаружения для листов бумаги согласно настоящему изобретению реализует одну из функций устройства распознавания банкнот.
Как показано на фиг. 1, аппарат 100 для проверки банкнот согласно настоящему изобретению представляет собой малогабаритное устройство, которое можно устанавливать на столе. Данный аппарат 100 содержит загрузочный лоток 101, в который вставляется пачка подлежащих проверке банкнот; два отделяющих блока 102 для отвода забракованных банкнот, если банкноты, забираемые в корпус 110 из загрузочного лотка, оказываются бракованными, например, фальшивыми и т.п.; блок 103 управления, используемый оператором для ввода команд; четыре приемно-комплектующих устройства 106 для сортировки и укладки нормальных банкнот, подлинность и достоинство которых были определены в корпусе 110; и блок индикации 105, который показывает результаты проверки банкнот и подсчета их количества, а также состояние укладки в приемно-комплектующих устройствах 106. Банкноты одна за другой забираются из загрузочного лотка 101 и поступают в корпус 110, перемещаясь по транспортировочному тракту. Устройство распознавания банкнот получает от банкнот магнитную информацию и использует полученную магнитную информацию для определения достоинства и/или подлинности банкнот.
На фиг. 2А и 2В приведены принципиальные схемы конструкции устройства 10 распознавания банкнот. На фиг. 2А показан пример конструкции, в которой магнит 21 вмонтирован в магнитный датчик 20, а на фиг. 2В - пример конструкция, в которой, помимо магнита 21, встроенного в магнитный датчик 20, имеется еще один магнит 24 для намагничивания магнитного материала, заделанного в банкноте 90, который установлен в транспортировочном тракте 12. Магнит 24 установлен перед магнитом 21 по ходу движения банкноты 90 (показано стрелкой). Магнит 24 может использоваться, например, для выравнивания направления намагничивания содержащегося в банкноте 90 магнитного материала перед поступлением к магниту 21.
Положение магнитов 21 и 24 или направление их полярности относительно магнитного датчика 20, а также их форма и количество могут выбираться в соответствии с типом магнитного датчика и способом магнитного обнаружения, применяемом в данном магнитном датчике 20. В альтернативной конфигурации магнит 21 может быть установлен, например, снаружи, но рядом с магнитным датчиком 20. В конструкции, показанной на фиг. 2В, между магнитом 24, используемым для намагничивания, и магнитом 21, встроенным в магнитный датчик 20, установлена одна пара подающих роликов (30а и 40а). Однако между магнитами 21 и 24 может быть установлено несколько пар подающих роликов. В еще одной альтернативной конфигурации перед магнитом 24 в направлении перемещения банкноты может быть установлена дополнительная пара подающих роликов. В еще одной возможной конфигурации подающие ролики могут быть установлены с обеих сторон от каждого из магнитов 21 и 24 и магнитного датчика 20 (перед ними и после них, т.е. слева и справа на фиг. 2А и 2В).
Как показано на фиг. 2А и 2В, устройство 10 распознавания банкнот расположено вдоль транспортировочного тракта 12, по которому банкноты 90 по одной перемещаются внутри аппарата 100 для проверки банкнот. Устройство 10 распознавания банкнот содержит магнитный датчик 20, который определяет магнитные характеристики банкноты 90, датчик 50 определения толщины, определяющий толщину банкноты 90, и линейный датчик 60, получающий переданное и отраженное изображения с обеих сторон, с лицевой и обратной поверхностей банкноты 90. Устройство 10 распознавания банкнот содержит ведущие ролики 40а и 40b, установленные в транспортировочном тракте 12 и прикладывающие транспортирующее усилие к банкноте 90, прижимные ролики 30а и 30b, установленные напротив ведущих роликов 40а и 40b, и ролик 23 с ворсистым покрытием, установленный напротив воспринимающей поверхности магнитного датчика 20.
При вращении ведущих роликов 40а и 40b происходит перемещение банкноты 90, зажатой между прижимными и ведущими роликами (расположенными над и под транспортировочным трактом 12), по указанному транспортировочному тракту 12. С целью надежной транспортировки банкноты 90 ведущие ролики 40а и 40b установлены так, чтобы расстояние между соседними ведущими роликами (40а и 40b) не превышало половины длины банкноты 90 в направлении ее перемещения. Иными словами, для обеспечения надежного перемещения банкноты даже при ее поступлении в устройство в сложенном вдвое состоянии, соседние ведущие ролики размещены так, что расстояние между ними в направлении перемещения банкноты меньше половины длины в направлении перемещения самой короткой из банкнот, для которых предназначен аппарат 100 для проверки банкнот.
На фиг. 2А и 2В устройство 10 распознавания банкнот изображено так, как оно выглядит при взгляде в направлении, перпендикулярном направлению перемещения банкноты 90, и, следовательно, хотя это и не видно на приведенных изображениях, магнитный датчик 20, датчик 50 определения толщины и линейный датчик 60 на самом деле имеют определенную ширину в направлении, перпендикулярном направлению перемещения банкнот (т.е. в направлении, перпендикулярном поверхности листа чертежа). Соответственно, это обеспечивает возможность сканирования всей поверхности банкноты 90, проходящей по транспортировочному тракту 12, и узнавать ее различные количественные характеристики. Кроме того, в направлении, перпендикулярном поверхности чертежа, установлены несколько роликов в каждой из пар (30а и 40а, 30b и 40b), например, по четыре ролика.
Магнитный датчик 20 включает в себя магнит 21, создающий поле подмагничивания, и магнитный чувствительный элемент 22. Ролик 23 с ворсистым покрытием, на внешней кольцевой поверхности которого имеется ворсистый материал, плотно прижимает банкноту 90 к магнитной головке, т.е. к магнитному датчику 20, в котором расположен магнитный чувствительный элемент 22, позволяющий определить магнитные характеристики банкноты 90. Вал и втулка ролика 23 выполнены из немагнитного материала, так что ролик 23 с ворсистым покрытием никогда не намагничивается. Внешняя кольцевая поверхность ролика 23 покрыта ворсистым материалом для подавления эффекта статического электричества. В конструкции, в которой магнитный материал банкноты 90 намагничивается перед магнитным датчиком 20 относительно направления перемещения банкноты, а затем магнитный датчик 20 определяет магнитные характеристики намагниченной банкноты 90, как показано на фиг. 2В, помимо магнита 21, создающего поле подмагничивания, используется также магнит 24 для намагничивания.
В качестве магнитного чувствительного элемента 22 может использоваться, например, магниторезистивный элемент (MP-элемент), анизотропный магниторезистивный элемент (АМР-элемент), гигантский магниторезистивный элемент (ГМР-элемент), туннельный магниторезистивный элемент (ТМР-элемент) или сверхпроводящий квантовый интерференционный датчик (СКВИД).
Конструкция датчика 50 определения толщины и линейного датчика 60, технология определения достоинства и подлинности банкнот, основанная на количественных характеристиках различных датчиков 20, 50 и 60 по банкноте 90, поступающей в устройство с загрузочного лотка 101, процесс отбраковки банкнот 90 или их укладки в соответствующем приемно-комплектующем устройстве 106 в соответствии с результатами распознавания, и другие операции, могут быть реализованы с использованием существующих технологий. В связи с этим подробное объяснение этих технологий опущено.
Далее будут подробно рассмотрены прижимные ролики 30а, 30b и ведущие ролики 40а, 40b. Поскольку прижимные ролики 30а и 30b имеют одинаковую конструкцию и выполняют одну и ту же функцию, за исключением того, что прижимной ролик 30а установлен перед магнитным датчиком 20, а прижимной ролик 30b - после него, в дальнейшем описании они будут обозначены позицией 30. По той же причине ведущие ролики 40а и 40b далее будут совместно называться ведущим роликом 40.
На фиг. 3А и 3В показаны в перспективе прижимной ролик 30 и ведущий ролик 40. Прижимной ролик 30, показанный на фиг. 3А, имеет двухслойную конструкцию, в которой внешний кольцевой элемент 32 расположен вокруг подшипника 31. Подшипник 31 содержит шарики, находящиеся между внешней и внутренней обоймами. Внешний кольцевой элемент 32 выполнен из немагнитного материала и прочно прикреплен в наружной кольцевой поверхности внешней обоймы подшипника 31. Внутренняя обойма подшипника 31 прочно закреплена на валу, так что внешняя обойма подшипника 31 и внешний кольцевой элемент 32 вращаются как единая деталь.
Предположим, что инородный материал, например, скрепка для бумаг, выполненный из магнитного материала, случайно попадет в транспортировочный тракт 12 внутри устройства 10 распознавания банкнот, изображенное на фиг. 2А и 2В. Какая-либо часть данного инородного материала коснется магнита 21 или магнитной головки магнитного датчика 20, а какая-либо другая часть инородного материала коснется внешней кольцевой поверхности прижимного ролика 30. В качестве варианта предположим, что инородный материал будет намагничен магнитом 21, а затем коснется внешней кольцевой поверхности прижимного ролика 30. В любом из этих случаев, инородный материал коснется лишь внешнего кольцевого элемента 32, а не подшипника 31 прижимного ролика 30.
Внешний кольцевой элемент 32 прижимного ролика 30 может непрямо коснуться магнита 21 через инородный элемент, такой как бумажная скрепка, поэтому внешний кольцевой элемент 32 выполнен из немагнитного материала, который никогда не намагничивается. Поскольку при перемещении банкноты 90 прижимной ролик 30 вращается с высокой скоростью, внешний кольцевой элемент 32 должен обладать высокой износостойкостью. Таким образом, желательно, чтобы внешний кольцевой элемент 32 был изготовлен из немагнитного материала высокой прочности.
С другой стороны, даже если посторонний элемент, такой как бумажная скрепка, попадет в транспортировочный тракт 12, он никогда не коснется подшипника 31, следовательно, подшипник 31 может быть выполнен из магнитного материала, обладающего высокой прочностью. Таким образом, в качестве подшипника 31 могут быть использованы недорогие подшипники из магнитного материала.
Более конкретно, в качестве подшипника 31 может быть использован, например, шарикоподшипник из магнитного металла, такого как нержавеющая сталь SUS440C по спецификации JIS (Японских промышленных стандартов). С другой стороны, внешний кольцевой элемент 32 может быть изготовлен из полиуретана с твердостью 90±5 градусов.
Например, в качестве подшипника 31 прижимного ролика 30, показанного на фиг. 3А, можно использовать подшипник с внутренним диаметром (d1) 5 мм, внешним диаметром (d2) 11 мм и шириной (t) 5 мм. На наружной кольцевой поверхности внешней обоймы этого подшипника нанесено полиуретановое покрытие толщиной 1 мм, образующее внешнюю кольцевую поверхность 32 ролика. В результате, внешний диаметр d3 прижимного ролика 30 составляет 13 мм. Желательно, чтобы толщина полиуретанового покрытия прижимного ролика составляла не менее 1 мм при внешнем диаметре d3 прижимного ролика 30 от 10 мм до 25 мм, а с точки зрения долговечности эта толщина составляла бы от 2 мм до 3 мм.
Ведущий ролик 40, показанный на фиг. 3В, тоже имеет двухслойную структуру, в которой внешний кольцевой элемент 42 расположен вокруг внутреннего элемента 41, выполненного из немагнитного материала. Во внутреннем элементе 41 выполнено сквозное отверстие, в которое входит вал. Внутренний элемент 41 закреплен на валу и прикреплен к внешнему кольцевому элементу 42. Таким образом, при вращении вала внутренний элемент 41 и внешний кольцевой элемент 42 вращаются как единое целое.
В частности, внутренний элемент 41 выполнен из полиформальдегида (полиоксиметилена), а внешний кольцевой элемент 42 - из полиуретана с твердостью 80±5 градусов. Внешний кольцевой элемент 42 закреплен на наружной кольцевой поверхности внутреннего элемента 41, в результате чего образован ведущий ролик 40. При вращении ведущего ролика 40 приводным устройством, например, электромотором, банкнота 90 перемещается по транспортировочному тракту 12. Например, как показано на фиг. 2А и 2В, банкнота перемещается в направлении, показанном стрелкой, при вращении ведущего ролика 40 по часовой стрелке, и перемещается в направлении, противоположном показанному стрелкой, если ведущий ролик 40 вращается против часовой стрелки. Для обеспечения надежной транспортировки банкноты 90 при вращении ролика 40 на больших оборотах внутренний элемент 41 такого ролика выполнен из полиформальдегида (для обеспечения малого веса), а выполненный из полиуретана внешний кольцевой элемент 42 обеспечивает создание высокой силы трения и обладает высокой износостойкостью.
Габариты ведущего ролика 40 определяются размерами аппарата 100 для проверки банкнот и устройства 10 распознавания банкнот. Например, как показано на фиг. 3В, внутренний элемент 41 ведущего ролика 40 может иметь внутренний диаметр (D1) 6 мм, внешний диаметр (D2) 14 мм и ширину (Т) 5 мм. На наружную кольцевую поверхность внутреннего элемента 41 нанесено образующее внешний кольцевой элемент 42 покрытие из полиуретана толщиной 2 мм. В результате внешний диаметр D3 ведущего ролика 40 составляет 18 мм. Желательно, чтобы толщина полиуретанового покрытия при внешнем диаметре ведущего ролика 40 от 10 до 25 мм составляла от 2 до 3 мм.
Если внешний диаметр d3 прижимного ролика 30, показанного на фиг. 3А, слишком мал по сравнению с внешним диаметром D3 ведущего ролика 40, показанного на фиг. 3В, возможна тенденция к заеданию при сжатии банкноты между прижимным и ведущим роликами 30 и 40. И наоборот, если внешний диаметр d3 является чрезмерно большим по сравнению с внешним диаметром D3, вес прижимного ролика 30 возрастает, оказывая сопротивление вращению ведущего ролика 40. Соответственно, желательно, чтобы отношение внешнего диаметра d3 к внешнему диаметру D3, т.е. d3/D3, составляло от 0,7 до 1,4.
На фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая взаимное расположение прижимного ролика 30, ведущего ролика 40 и транспортировочного тракта 12. Как показано на фиг. 4, транспортировочный тракт 12, по которому происходит перемещение банкноты 90, образован верхней и нижней направляющими поверхностями 13 и 14. Эти направляющие поверхности 13 и 14 выполнены из немагнитного материала. В верхней направляющей поверхности 13 выполнено отверстие, сквозь которое внешняя кольцевая поверхность прижимного ролика 30 проходит в область транспортировочного тракта 12, а в нижней направляющей поверхности 14 также выполнено отверстие, сквозь которое внешняя кольцевая поверхность ведущего ролика 40 входит в область транспортировочного тракта 12. Прижимной и ведущий ролики 30 и 40 установлены так, что только внешние кольцевая и боковые поверхности внешнего кольцевого элемента 32 и внешнего кольцевого элемента 42 открыты внутри транспортировочного тракта 12. Отверстия в верхней и нижней направляющих поверхностях 13 и 14 выполнены таким образом, что только внешний кольцевой элемент 32 и внешний кольцевой элемент 42 открыты внутри транспортировочного тракта 12 даже в направлении, перпендикулярном направлению перемещения банкноты (перпендикулярно поверхности листа чертежа). В результате, даже в случае попадания постороннего элемента в транспортировочный тракт 12, этот посторонний элемент коснется лишь внешнего кольцевого элемента 32 прижимного ролика 30 и внешнего кольцевого элемента 42 ведущего ролика 40.
Прижимной и ведущий ролики 30 и 40 могут быть установлены вблизи магнитного датчика 20 в области, в которой магнитные материалы этих роликов 30 и 40 не будут испытывать воздействие поля подмагничивания, создаваемого магнитом 21, показанным на фиг. 2А и 2В. Например, если магнитная индукция магнита 21, показанным на фиг. 2А, составляет 400 миллитесла (мТ), расстояние между центром магнитного датчика 20 и центром прижимного ролика 30а, установленного перед магнитным датчиком 20 по пути перемещения банкноты, а также расстояние между центром магнитного датчика 20 и центром прижимного ролика 30b, установленного за магнитным датчиком 20 по пути перемещения банкноты, могут составлять всего 20 мм. Аналогичным образом, расстояние между магнитом 24 и прижимным роликом 30а можно уменьшить в соответствии с магнитной индукцией магнита 24. Таким образом, поскольку расстояния между роликами и магнитами 21 и 24 можно уменьшить, появляется возможность уменьшения размера устройства 10 распознавания банкнот в направлении транспортировки банкнот по сравнению с обычными устройствами.
Кроме того, даже если используемая в процессе техобслуживания отвертка с магнитной головкой случайно коснется роликов вдоль транспортировочного тракта 12, эта отвертка вступит в контакт лишь с внешними кольцевыми элементами 32 и 42 роликов, и никогда не коснется подшипника 31 или внутреннего элемента 41. Таким образом, даже при использовании магнитного материала в подшипнике 31 или для изготовления внутреннего элемента 41, снижается вероятность намагничивания указанного магнитного материала при проведении техобслуживания. Кроме того, даже если магнитный материал подвергнется намагничиванию в результате случайного касания отверткой с магнитной головкой, благодаря наличию внешних кольцевых элементов 32 и 42 между намагниченным материалом и магнитным датчиком 20 помехи, создаваемые таким намагниченным материалом и выявляемые магнитным датчиком 20, могут быть подавлены.
В конструкциях, представленных на фиг. 3А, 3В и 4, слои внешних кольцевых элементов 32 и 42 нанесены, соответственно, на наружные кольцевые поверхности в радиальном направлении внешней обоймы подшипника 31 и внутреннего элемента 41, однако возможны и другие варианты исполнения. Поскольку поверхности роликов, которые могут случайно коснуться посторонних элементов, выполнены из немагнитных материалов, может использоваться любая другая конструкция. Например, в конструкции прижимного ролика 30, помимо наружной кольцевой поверхности внешней обоймы подшипника, слой немагнитного материала может быть нанесен и на боковую наружную поверхность внешней обоймы подшипника 31. Кроме того, в конструкции ведущего ролика 40, помимо внешней кольцевой поверхности внутреннего элемента 41, слой немагнитного материала может быть сформирован на всей боковой поверхности внутреннего элемента 41. Способы формирования слоя немагнитного материала не ограничиваются. Например, слой немагнитного материала может быть образован посредством адгезии или с применением технологии нанесения покрытий.
Далее будет описаны средства обеспечения поддержки прижимного и ведущего роликов 30 и 40 внутри устройства 10 распознавания банкнот.
На фиг. 5 представлена одна из возможных конструкций выполнения опоры для прижимного и ведущего роликов 30 и 40.
Ведущий ролик 40, содержащий внутренний элемент 41 и внешний кольцевой элемент 42, закреплен на валу 43, установленном с возможностью вращения в раме 11 устройства 10 распознавания банкнот. На валу 43 закреплено несколько ведущих роликов 40. Вал 43 приводится во вращение электромотором или аналогичным устройством, и все ведущие ролики 40, закрепленные на валу 43, вращаются и перемещают банкноту 90.
Что касается прижимного ролика 30, содержащего подшипник 31 и внешний кольцевой элемент 32, то внутренняя обойма подшипника 31 закреплена на подвижном валу 70. Внешняя обойма подшипника 31 и внешний кольцевой элемент 32 прижимного ролика 30 вращаются в направлении, противоположном направлению вращения ведущего ролика 40. Подвижный вал 70 установлен на упругих элементах 80. Один конец каждого упругого элемента 80 прикреплен к раме 11 устройства 10 распознавания банкнот, а другой конец - к подвижному валу 70, так что подвижный вал 70 может перемещаться вверх и вниз. Упругие элементы 80 прикладывают направленное вниз усилие (обозначено белыми стрелками на фиг. 5) к подвижному валу 70, в результате чего внешняя кольцевая поверхность прижимного ролика 30 прижимается к внешней кольцевой поверхности ведущего ролика 40. При случайном попадании в транспортировочный тракт нескольких банкнот 90, наложенных одна на другую, или постороннего предмета типа бумажной скрепки, прижимной ролик 30 смещается вверх (в направлении, показанном на фиг. 5 стрелками черного цвета) вместе с подвижным валом 70, преодолевая прижимающее усилие упругих элементов 80. Такая конструкция позволяет объекту большей толщины, чем банкнота 90, проходить между прижимными и ведущими роликами 30 и 40, а также предотвращает повреждение поверхностей этих роликов.
Для каждого из прижимных роликов 30 установлен свой, независимый подвижный вал 70. При такой конструкции в случае попадания постороннего элемента в транспортировочный тракт 12 вверх сместится только тот прижимной ролик 30, под которым в данный момент проходит посторонний элемент, а остальные прижимные ролики 30 будут продолжать удерживать банкноту 90, прижимая ее к соответствующим ведущим роликам 40. В результате обеспечивается надежная транспортировка банкноты 90.
В качестве упругих элементов 80 могут быть использованы спиральные или пластинчатые пружины. Количество упругих элементов 80, используемых для поддержки подвижного вала 70, не ограничено, при условии удержания ими подвижного вала 70 прижимного ролика 30 параллельно валу 43 ведущего ролика 40.
На фиг. 6 показана схема еще одного варианта выполнения опорной конструкции для прижимного ролика 30. Поддержка прижимного ролика 30 обеспечивается опорным элементом 71. Подвижный вал 70 установлен на переднем торце одного края опорного элемента 71. На другом краю опорного элемента 71 установлен опорный вал 72. Подвижный и опорный валы 70 и 72 прикреплены к опорному элементу 71, образуя единую деталь. Внутренняя обойма подшипника 31 прижимного ролика 30 закреплена на подвижном валу 70, а опорный вал 72 установлен с возможностью вращения в отверстии, выполненное в раме 11 устройства 10 распознавания банкнот, так что опорный элемент 71 может поворачиваться относительно рамы 11. Таким образом, поворот опорного элемента 71 относительно опорного вала 72 как центра вращения будет приводить к перемещению вверх-вниз подвижного вала 70. Поскольку внутренняя обойма подшипника 31 прижимного ролика 30 закреплена на подвижном валу 70, прижимной ролик 30 также может поворачиваться относительно опорного вала 72 как центра вращения, совершая при этом перемещение вверх-вниз. Для приложения направленного вниз усилия (показано стрелкой белого цвета) к опорному элементу 71 один конец упругого элемента 80 прикрепляют к раме 11, а другой конец - к опорному элементу 71 в точке, находящейся между опорным валом 72 и подвижным валом 70. В такой конструкции внешняя кольцевая поверхность прижимного ролика 30 прижимается в радиальном направлении к внешней кольцевой поверхности ведущего ролика 40. При попадании постороннего элемента в транспортировочный тракт 12 прижимной ролик 30 смещается вверх (в направлении, показанном стрелкой черного цвета), преодолевая усилие упругого элемента 80, поскольку прижимной ролик 30 поворачивается при этом относительно опорного вала 72 как центра вращения.
На фиг. 7 показан пример выполнения узла прижимного ролика 30, в котором используется вариант опорной конструкции, представленный на фиг. 6. Узел прижимного ролика содержит фиксирующий элемент 81, прикрепленный к раме 11 устройства 10 распознавания банкнот. В верхней части фиксирующего элемента 81 выполнено сквозное отверстие 82. На боковой поверхности фиксирующего элемента 81 установлен стопор 84, ограничивающий угол поворота опорного элемента 71. В отверстие 82 вставлен установочный винт, который затягивается снизу, как показано стрелкой, обеспечивая крепление фиксирующего элемента 81 к устройству 10 распознавания банкнот. В нижней части фиксирующего элемента 81 выполнено еще одно отверстие, в которое вставлен опорный вал 72 опорного элемента 71 с возможностью вращения. На подвижный вал 70 опорного элемента 71 посажена и закреплена внутренняя обойма прижимного ролика 30. На фиксирующем элементе 81 выполнен за одно целое с ним выступ 83, а на опорном элементе 71 за одно целое с ним выполнен выступ 73, расположенный напротив выступа 83. На выступах 83 и 73 установлен упругий элемент 80, представляющий собой спиральную пружину сжатия, так что эта пружина стремится отклонить прижимной ролик 30 вниз.
Как указано выше, в устройстве 10 распознавания банкнот согласно рассматриваемому варианту осуществления изобретения, т.е. в устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги согласно настоящему изобретению, прижимной ролик 30 содержит подшипник 31 из магнитного материала и внешний кольцевой элемент 32 из немагнитного материала, причем прижимной ролик 30 установлен так, что в транспортировочный тракт 12 попадает только внешний кольцевой элемент 32. Таким образом, даже в случае случайного попадания элемента из магнитного металла типа бумажной скрепки транспортировочный тракт 12 и его прохождении между магнитным датчиком 20 и прижимным роликом 30 по транспортировочному тракту 12, подшипник 31 прижимного ролика 30 никогда не намагнитится. Благодаря этому, в качестве подшипника 31 прижимного ролика 30, которому требуется высокая износостойкость, можно использовать подшипник, изготовленный из недорогой магнитной нержавеющей стали. Кроме того, поскольку прижимной ролик 30 никогда не намагничивается, при его вращении никогда не возникают магнитные помехи, следовательно, точность обнаружения магнитного материала магнитным датчиком 20 не снижается.
Кроме того, обращенные в сторону транспортировочного тракта 12 внешние кольцевые поверхности всех роликов, т.е. ролика 23 с ворсистым покрытием, прижимного ролика 30 и ведущего ролика 40, расположенных рядом с магнитным датчиком 20, выполнены из немагнитного материала, поэтому эти ролики никогда не намагничиваются, следовательно, точность обнаружения магнитного материала магнитным датчиком 20 не снижается. Кроме того, поскольку не требуется принятие каких-либо специальных мер, например расположения магнитного датчика 20 на удалении от роликов во избежание намагничивания роликов, появляется возможность уменьшения габаритов устройства 10 распознавания банкнот, т.е. устройства магнитного обнаружения для листов бумаги.
При этом, поскольку в качестве материала для изготовления внешнего периферийного элемента 32 прижимного ролика 30 и внешнего периферийного элемента 42 ведущего ролика 40 используется эластичный полиуретан, могут быть уменьшены шум и вибрация, возникающие при прохождении банкноты 90 по транспортировочному тракту 12 между прижимным роликом 30 и ведущим роликом 40.
Таким образом, объектом изобретения является устройство магнитного обнаружения для листов бумаги, осуществляющее обнаружение присутствия магнитного материала в листе бумаги с помощью магнитного датчика, содержащее путь перемещения, по которому один за другим проходят листы бумаги, по меньшей мере, один магнит, используемый для обнаружения магнитного материала с помощью магнитного датчика, и несколько подающих роликов, установленных рядом с магнитным датчиком, которые производят транспортировку листов бумаги по пути перемещения. Внешние периферийные поверхности указанных нескольких подающих роликов, которые контактируют с путем перемещения, выполнены из немагнитного материала.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги применяется магнит, установленный в магнитном датчике, используемом в данном устройстве.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеуказанном устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги магнит устанавливает направление намагничивания магнитного материала в листе бумаги, когда данный лист бумаги проходит по пути перемещения на участке перед магнитным датчиком.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги используется несколько подающих роликов, которые содержат ролик, содержащий внутренний элемент, выполненный из магнитного материала, и внешний элемент, выполненный из немагнитного материала, расположенный вокруг периферийной поверхности внутреннего элемента.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги используется несколько подающих роликов, включающих в себя прижимной ролик, содержащий подшипник, выполненный из магнитной нержавеющей стали, и внешний элемент, выполненный из немагнитного материала, расположенный вокруг периферийной поверхности внутреннего элемента.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги используется эластичный немагнитный материал.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги в качестве немагнитного материала применяется полиуретан.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги используется немагнитный материал, твердость которого составляет от 85 до 95 градусов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги несколько подающих роликов включают в себя первый ролик и второй ролик, которые сжимают лист бумаги при транспортировке по пути перемещения, причем первый ролик установлен таким образом, что он может перемещаться в зависимости от толщины листа бумаги.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеупомянутом устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги соотношение внешних диаметров первого и второго роликов составляет от 0,7 до 1,4.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, в вышеуказанном устройстве магнитного обнаружения для листов бумаги расстояние между соседними роликами, входящими в число вышеупомянутых нескольких подающих роликов, составляет менее половины длины листа бумаги, транспортируемого по пути перемещения.
Согласно аспекту настоящего изобретения, в конструкции, в которой магнитный датчик содержит магнит, или магнит для подмагничивания магнитного материала установлен отдельно от магнитного датчика, поскольку внешняя периферийная поверхность подающих роликов, обращенная к пути перемещения, выполнена из немагнитного материала, даже при случайном попадании постороннего элемента типа бумажной скрепки на путь перемещения, намагничивание подающих роликов при их контакте с магнитом через посторонний элемент не происходит. Благодаря этому, поскольку магнитные помехи вследствие намагничивания подающего ролика не возникают, снижения точности магнитного обнаружения не происходит.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, поскольку внешняя периферийная поверхность подающих роликов покрыта эластичным немагнитным материалом, снижается вибрационный шум, возникающий при вхождении листа бумаги между верхним и нижним подающими роликами и накладывающийся на магнитный сигнал.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, благодаря тому, что прижимные ролики, используемые для транспортировки листов бумаги, выполнены путем нанесения слоя полиуретанового покрытия на внешнюю периферийную поверхность подшипников, выполненных из магнитной нержавеющей стали, помимо предотвращения намагничивания подающих роликов, становится возможным получить очень износостойкие и недорогие подающие ролики.
Несмотря на то что с целью обеспечения более высокой полноты и ясности раскрытия сущности настоящее изобретение было описано на примерах конкретных вариантов его осуществления, пункты прилагаемой формулы изобретения не являются ограничивающими, а должны рассматриваться как включающие в себя все возможные модификации и альтернативные варианты конструкции, которые могут возникнуть у специалистов в данной области, в рамках объема настоящего изобретения, определяемого пунктами формулы.