УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ И СЧЕТА ДЕНЕЖНЫХ БИЛЕТОВ

Полезная модель относится к устройствам для сортировки и счета денежных билетов, используемых в банковских и торговых учреждениях.
Известно устройство для счета банкнот [патент РФ 2292080], которое содержит механизмы поштучной подачи банкнот, перемещения банкнот, счета и укладки банкнот в стопу, систему управления. Механизм поштучной подачи содержит плату, расположенную ниже подающего кармана и соединенную с ним шарниром и с корпусом упругим элементом. На плате закреплены резиновые пластины, на кармане со стороны резиновых пластин - металлические пластины. Вал захватывающего ролика механизма соединен с корпусом выше поверхности кармана и кинематически связан с двигателем. Ролик оснащен пилообразным ободом, изготовленным из материала с высоким коэффициентом трения. Механизм перемещения банкнот содержит кинематически связанные с двигателем подающие и поддерживающие ролики. Механизм счета и укладки банкнот в стопу оснащен собственным двигателем и содержит принимающий ролик с ободом, образованным из гибких зубцов.
Недостатками этого устройства являются:
- износ поверхностей подающих и поддерживающих роликов и, как следствие этого, их замена, приводящая к непредвиденным остановкам в работе устройства,
- износ пилообразного обода захватывающего ролика, что приводит по мере его износа к ухудшению захвата банкноты,
- замена изношенного пилообразного обода захватывающего ролика, приводящая к остановкам в работе устройства.
Известно также устройство для счета бумажных листов, например денежных билетов [патент РФ 2106690], содержащее корпус, стоподержатель, эксцентриковые и захватывающий ролики, кронштейн с фрикционным элементом и регулировочным винтом, направляющие ролики,
механизм укладки листов в стопу, фотоэлектрический счетчик и электродвигатель, кронштейн закреплен на оси с возможностью поворота вокруг нее, фрикционный элемент выполнен в виде двух фрикционных роликов, закрепленных неподвижно в кронштейне таким образом, что линия, соединяющая их ось с осью вращения захватывающего ролика, перпендикулярна наклонной плоскости стоподержателя, между фрикционными роликами на той же оси, что и кронштейн, закреплена с возможностью поворота вокруг нее скоба с ведомым роликом. Устройство обеспечивает автоматическую регулировку зазора между фрикционными роликами и захватывающим роликом при изменении толщины бумажных листов, обеспечивает интервалы между движущимися листами без ускоряющих роликов, обеспечивает оптимальные условия вхождения нижнего листа стопы в тракт, снижает энергопотребление.
Недостатками этого устройства являются:
- периодическая замена рифленых вставок захватывающего ролика по мере их износа, что приводит к вынужденным перерывам в работе устройства;
- засорение поверхности считываемых денежных билетов металлическими частицами износа.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для сортировки и счета денежных билетов [патент РФ 2154597], состоящее из корпуса, в котором размещены блок управления, блок поштучной подачи денежных билетов из стопы, отделяющий узел, узел прижима стопы, подающий транспортный узел, система транспортировки денежных билетов с приводом, выполненная в виде транспортера из круглых бесконечных ремней, изготовленных из фрикционного материала и надетых на приводные барабаны, изготовленные из сплава алюминия и покрытые электролитическим никелевым покрытием, с канавками с перехватом двух ветвей на одном барабане по соседним канавкам, узел контроля физического состояния денежных билетов, узлы контроля прохождения денежных билетов и их счета, узлы разделения потока денежных билетов и узлы
укладки годных, ветхих и сомнительных по подлинности и достоинству денежных билетов.
Недостатками данного устройства для сортировки и счета денежных билетов являются:
- большой износ поверхности вращающихся приводных барабанов (системы транспортировки денежных билетов), изготовленных из сплава алюминия и покрытых электролитическим никелевым покрытием в местах их контакта с ремнями из фрикционного материла;
- вынужденная, внеплановая замена этих приводных барабанов по мере их износа на новые, что ведет к непредусмотренным финансовым расходам в процессе эксплуатации устройства сортировки и счета денежных билетов;
- засорение поверхности денежных билетов частицами износа, что ухудшает качество их сортировки и счета.
В основу полезной модели положена задача повышения надежности работы устройства при улучшении качества сортировки и счета денежных билетов путем увеличения износостойкости поверхностей приводных барабанов системы транспортировки денежных билетов.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сортировки и счета денежных билетов, состоящем из корпуса, в котором размещены блок управления, блок поштучной подачи денежных билетов из стопы, отделяющий узел, узел прижима стопы, подающий транспортный узел, система транспортировки денежных билетов с приводом, выполненная в виде транспортера из круглых бесконечных ремней, изготовленных из фрикционного материала и надетых на приводные барабаны, изготовленные из сплава алюминия и покрытые электролитическим никелевым покрытием, с канавками с перехватом двух ветвей на одном барабане по соседним канавкам, узел контроля физического состояния денежных билетов, узлы контроля прохождения денежных билетов и их счета, узлы разделения потока денежных билетов и узлы укладки годных, ветхих и сомнительных по подлинности и достоинству денежных билетов, согласно полезной модели,
рабочая поверхность каждого приводного барабана системы транспортировки денежных билетов снабжена дополнительным покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода, с расположенным под ним промежуточным адгезионным слоем, при этом толщина дополнительного покрытия составляет 0,5-1,5 мкм, а толщина промежуточного адгезионного слоя составляет 0,1 толщины дополнительного покрытия.
При этом:
- промежуточный адгезионный слой выполнен из титана или его соединений с углеродом;
- промежуточный адгезионный слой выполнен из хрома или его соединений с углеродом.
Снабжение рабочей поверхности каждого приводного барабана дополнительным покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода позволило увеличить износостойкость металлической поверхности этого барабана за счет снижения коэффициента трения, что обусловлено физико-химическими свойствами покрытия: химической инертностью, высокой твердостью и, как следствие, сохранением гладкости поверхности при трении.
Ниже приведена таблица, позволяющая сравнить коэффициенты трения поверхности барабана из сплава алюминия с электролитическим никелевым покрытием, и этой же поверхности, снабженной покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода.
Таблица
Материал
Коэффициент трения поверхности барабана
Электролитическое никелевое покрытие
Твердый аморфный алмазоподобный углерод
Дуралюмин Д1, Д16
0,3
0.07
Наличие промежуточного адгезионного слоя, расположенного между основным и дополнительным покрытием на приводном барабане, обеспечивает улучшение адгезии дополнительного покрытия к рабочей поверхности барабана.
Выполнение промежуточного адгезионного слоя из карбидообразующих металлов: титана, хрома или их соединений с углеродом, обеспечивает наилучшее химическое взаимодействие этого слоя как с основным электролитическим никелевым покрытием приводного барабана, так и с дополнительным покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода.
Толщина 0,5-1,5 мкм слоя дополнительного покрытия, из твердого аморфного алмазоподобного углерода, и толщина промежуточного адгезионного слоя, равная 0,1 толщины дополнительного покрытия являются оптимальными для повышения износостойкости рабочей поверхности приводного барабана без снижения его эксплуатационных свойств и всей системы транспортировки, устройства для сортировки и счета денежных билетов, в которой приводные барабаны являются основными элементами.
На фиг.1 приведено устройство для сортировки и счета денежных билетов;
на фиг.2 - механизм транспортировки денежных билетов;
на фиг.3 - продольный разрез приводного барабана с канавками системы транспортировки;
на фиг.4 - разрез приводного барабана с канавками по плоскости А.
Устройство для сортировки и счета денежных билетов (см. фиг.1) содержит следующие основные узлы:
корпус 1 с монтажной плитой 2 и основанием 3, служащим для установки устройства на столе. В корпусе установлены блок 4 управления, блок 5 поштучной подачи денежных билетов 6 из стопы 7, включающий стоподержатель, снабженный подвижными направляющими для четкого симметричного позиционирования стопы 7 денежных билетов 6 (на чертеже не показан), система 8 транспортировки денежных билетов 6 со стабилизированным приводом, отделяющий узел 9 с приводом устройства регулировки зазора, узел 10 прижима стопы денежных билетов 6 с приводом механизма подъема, подающий транспортный узел 11 с приводом, узел контроля физического состояния денежных билетов 6, включающий сканирующее устройство 12 для получения изображений в видимом и инфракрасном спектрах с передней стороны денежного билета 6, сканирующее устройство 13 для получения изображений в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах с обратной стороны денежного билета 6, ультрафиолетовый детектор 14, детектор 15 обнаружения магнитной метки, узлы 16 контроля прохождения денежных билетов 6 и их счета, детектор 17 обнаружения сдвоенности, узлы 18 разделения потока денежных билетов 6, узел 19 укладки годных денежных билетов 6, узел 20 укладки ветхих денежных билетов 6, узел 21 укладки денежных билетов 6, сомнительных по подлинности и достоинству.
Подающий транспортный узел 11 (рис.1) состоит из трех несвязанных между собой секций: две секции 22 и 23 нижних транспортеров и одна секция 24 верхнего транспортера, несущими элементами транспортеров являются круглые бесконечные ремни из фрикционного материала, натянутые на ведущих барабанах 25 с канавками, закрепленных на валах, и ведомых барабанах 26, установленных на осях. Привод подающего транспортного узла 11 осуществляется через двухсторонний зубчатый ремень 27, находящийся в зацеплении с зубчатыми шкивами 28, закрепленными на валах ведущих барабанов 25, и зубчатым шкивом 29, закрепленным на валу приводного электродвигателя 30 (рис.2).
Система 8 транспортировки денежных билетов (см. фиг.1, 2) состоит из ряда секций верхних и нижних транспортеров, несущими элементами которых являются круглые бесконечные ремни 31 из фрикционного материала, натянутые на приводных ведущих барабанах 32 с канавками, закрепленных на валах, и приводных ведомых барабанах 33, установленных на осях, и служит для пропускания денежных билетов последовательно через сканирующие устройства 12, 13, детекторы 14, 15, узел 16 контроля прохождения денежных билетов 6 и их счета.
Для обеспечения непрерывности в системе 8 в промежутках между сканирующими устройствами 12, 13 и детектором 15 переход от одной секции к другой осуществляется на приводном ведущем барабане 32 за счет симметричного смещения расположения пары тянущих бесконечных круглых ремней 31 следующей секции на рядом расположенные канавки.
Для обеспечения синхронности в работе на разных участках системы 8 транспортировки денежных билетов 6 привод механизма транспортировки (рис.2) осуществляется одним двухсторонним зубчатым ремнем 34, находящимся в зацеплении с зубчатыми шкивами 35, закрепленными на валах секционных приводных ведомых барабанов 32, и зубчатым шкивом 36 приводного электродвигателя 37, имеющего систему стабилизации по скорости вращения. Гладкие шкивы 38, закрепленные на осях, предназначены для придания ремню 34 заданного направления.
Поверхность каждого приводного ведомого и ведущего барабана 32 и 33, соответственно, системы 8 транспортировки денежных билетов (фиг.3-4), выполненного из алюминия с покрытием из электролитического никеля, снабжена дополнительным покрытием 39 из твердого аморфного алмазоподобного углерода, с расположенным под ним промежуточным адгезионным слоем 40, при этом толщина дополнительного покрытия 39 составляет 0,5-1,5 мкм, а толщина промежуточного адгезионного слоя 40 составляет 0,1 толщины дополнительного покрытия.
Устройство для счета и сортировки денежных билетов работает следующим образом.
Стопа 7 денежных билетов 6 помещается в стоподержатель блока 5 поштучной подачи денежных билетов 6. С небольшой задержкой по времени, при наличии стопы 7 денежных билетов 6 в стоподержателе, включается в работу привод узла 10 прижима стопы, опускающий прижим на верхнюю часть стопы 7 денежных билетов 6.
Одновременно запускается на разгон электродвигатель 37, приводящий в движение основной тракт системы 8 транспортировки денежных билетов 6. Приводной электродвигатель 30 подающего транспортного узла 11 посредством зубчатого шкива 29, закрепленного на валу, и двухстороннего зубчатого ремня 27, находящегося в зацеплении с зубчатыми шкивами 28, закрепленными на валах ведущих барабанов 25 трех секций 22, 23 и 24 и приводного вала отделяющего узла 9, приводит в движение круглые транспортные ремни и фрикционные кольца (на чертеже не показаны) отделяющего узла 9, при этом направление движения фрикционных колец отделяющего узла 9 противоположно направлению движения транспортных ремней.
Поскольку сила трения между нижним денежным билетом 6 стопы 7 и транспортными ремнями 31 больше, чем сила трения между денежными билетами 6 в стопе 7, то нижний денежный билет 6 выводится транспортными ремнями 31 из стопы 7, а остальные денежные билеты 6 ориентируются при этом по профилю ограничительной пластины.
Нижний денежный билет 6 стопы 7 перемещается транспортными ремнями 31 и подается через зазор между наружной поверхностью транспортных ремней 31 и наружной поверхностью фрикционных колец отделяющего узла 9. В силу того, что сила сцепления транспортных ремней 31 несколько выше, чем фрикционных колец отделяющего узла 9, транспортные ремни 31 на подаваемый денежный билет 6 оказывают большее воздействие, чем кольца отделяющего узла 9, в результате чего нижний денежный билет 6 проводится дальше по блоку 5 поштучной подачи денежных билетов 6 в разгонный транспортный тракт.
Дальше денежный билет 6 проходит через систему 8 транспортировки денежных билетов. Приводные ведущие барабаны 32 этой системы связаны с приводными валами через обгонные муфты (на чертеже не показаны). При захвате денежного билета 6 приемным роликом основного тракта системы 8 скорость перемещения денежного билета 6 возрастает из-за разности скоростей основного тракта системы 8 и тракта блока 5 поштучной подачи денежных билетов 6, при этом разгонный транспортный тракт за счет обгонных муфт приобретает скорость большую, чем основная скорость транспортных ремней блока 5 поштучной подачи денежных билетов 6, где и происходит пространственное разделение денежных билетов на участке разгонного транспортного тракта системы 8.
Ремни 31 транспортера перемещают денежный билет 6 последовательно через узел контроля физического состояния денежных билетов 6, включающий сканирующее устройство 12 для получения изображений в видимом и инфракрасном спектрах с передней стороны денежного билета 6; сканирующее устройство 13 для получения изображений в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах с обратной стороны денежного билета 6; ультрафиолетовый детектор 14, детектор обнаружения магнитной метки 15; узлы 16 контроля прохождения денежных билетов 6 и их счета; детектор 17 обнаружения сдвоенности; узлы 18 разделения потока денежных билетов 6, узел 19 укладки годных денежных билетов 6, узел укладки 20 ветхих денежных билетов 6, узел 21 укладки денежных билетов 6, сомнительных по подлинности и достоинству. И в зависимости от физического состояния выбирается узел 19 укладки годных денежных билетов 6, или узел 20 укладки ветхих денежных билетов и соответственно включается соответствующий данному узлу укладки узел 18 разделения потока, денежных билетов 6, а если это сомнительный билет, то он отправляется прямо по основному тракту системы 8 в узел 21 укладки денежных билетов 6, сомнительных по подлинности и достоинству..
В процессе прохождения денежных билетов 6 через узел контроля физического состояния денежных билетов 6 осуществляется проверка их параметров, например, изображения в видимом спектре и по совокупным данным от узлов формирования электронных сигналов на данный денежный билет 6, блок 4 управления принимает решение, к какой категории отнести данный денежный билет, например, что данный денежный билет 6 - годный. Блоком 4 управления определяется время подхода билета 6 к отклоняющему элементу узла 18 разделения потока перед узлом 19 укладки годных билетов для его включения. При включении отклоняющего элемента годный билет 6 перемещается подводящим транспортером узла 19 укладки годных денежных билетов 6 через узел 16 контроля прохождения денежных билетов 6 и их счета к укладчику, в виде диска с многозаходными спиралевидными пазами (на чертеже не показан). Денежный билет 6 при выходе из подводящего транспортера перемещается и попадает в спиралевидный паз укладчика, где скользит до конца за счет заданного импульса движения и останавливается. Укладчик при этом вращается и при достижении переднего конца денежного билета 6 плоской стенки происходит съем билета 6 со спирали и размещение его на дне соответствующей укладочной емкости. При достижении заданного числа денежных билетов 6 в одном из узлов 19 или 20 соответственно, тракт подающего транспортного узла 11 отключается, а остановка тракта системы 8 транспортировки происходит после полного прогона всех денежных билетов 6, находящихся в тракте, в узел 21 укладки денежных билетов 6, сомнительных по подлинности и достоинству.
После выемки из узла 19 или 20 пачки денежных билетов процесс сортировки и счета автоматически возобновляется.
Увеличение износостойкости поверхностей приводных барабанов за счет нанесения на их поверхность дополнительного покрытия из твердого аморфного алмазоподобного углерода позволяет:
- значительно сократить частоту регулирования системы транспортировки денежных билетов и замены изношенных приводных барабанов;
- значительно увеличить гарантийный срок бесперебойной работы системы транспортировки денежных билетов, что сокращает расходы производителя, связанные с обслуживанием устройства сортировки и счета денежных билетов;
- предотвратить засорение поверхности денежных билетов металлическими частицами износа, что повышает качество их сортировки и счета;
- существенно увеличить надежность эксплуатации устройства для сортировки и счета банкнот и снизить его энергопотребление.