УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОШТУЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА ОТ СТОПКИ
DEVICE FOR PIECE-BY-PIECE SEPARATION OF SHEETS FROM STACK

Настоящее изобретение относится к устройству для непрерывного поштучного отделения нескрепленного листового материала, прежде всего банкнот, товарных купонов, чеков, разделительных карточек и иного листового материала, от стопок.
При обработке банкнот на машинах для их обработки большое значение придается подготовке подаваемых на обработку банкнот, прежде всего максимально бесперебойному помещению нескрепленных банкнот в загрузочный лоток узла поштучного отделения банкнот от стопки, входящего в состав используемой машины для обработки банкнот и называемого также листоотделителем. Обычно неупорядоченно расположенные банкноты укладываются оператором стопками, которые затем помещаются в загрузочный лоток листоотделителя для возможности поштучного захвата им банкнот. В последующем отдельные банкноты обрабатываются в машине для их обработки. В процессе такой обработки датчиками определяются различные свойства банкнот, например, их тип, т.е. номинал и валюта, их подлинность, их состояние, т.е. наличие загрязнений, повреждений и т.д., их пригодность для дальнейшего нахождения в обращении, их положение и ориентация и другие параметры. В зависимости от выявленных свойств банкнот выполняется их последующая обработка, например, они рассортировываются по определенным приемным лоткам либо при наличии слишком значительных повреждений или загрязнений и поэтому из-за непригодности для дальнейшего нахождения в обращении направляются на уничтожение в шредер.
При необходимости разделения между собой различных групп банкнот, например, банкнот от разных плательщиков, между банкнотами от разных плательщиков помещают так называемые разделительные карточки. Такие разделительные карточки могут распознаваться датчиками используемой машины для обработки банкнот с целью отделения друг от друга банкнот, поступивших при разных платежах. Помимо этого разделительные карточки могут содержать различную информацию, которая также может распознаваться датчиками и которая относится к разным плательщикам, что позволяет соотнести разные платежи с конкретным плательщиком.
Из DE 19512505 A1 известно устройство для поштучного отделения листового материала от стопки, в виде которой отделяемый от нее листовой материал помещается в загрузочный лоток, который состоит из верхней и нижней частей. В загрузочный лоток входят два выполненных в виде гребенок, и вертикально, и горизонтально перемещающихся в нем средства, которые обеспечивают возможность непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки, поскольку следующий листовой материал можно помещать в загрузочный лоток уже в то время, когда ранее помещенный в него листовой материал еще не полностью был поштучно отделен от стопки. Для этого указанные средства поочередно входят в загрузочный лоток и поочередно перемещают листовой материал в положение его поштучного отделения от стопки.
Однако в качестве недостатка вышеописанного устройства следует рассматривать тот факт, что пространство для загрузки листового материала в целом ограничено размерами загрузочного лотка, из-за чего в такое устройство можно загружать лишь ограниченное количество листового материала для его поштучного отделения от стопки.
Из WO 2005/003005 A1 известно еще одно устройство для обработки листового материала при его поштучном отделении от стопки. В таком устройстве также предусмотрены два средства для подачи листового материала в положение его поштучного отделения от стопки. При работе таких подающих средств первое подающее средство в своем загрузочном положении принимает первую стопку поштучно отделяемого от нее нескрепленного листового материала и перемещает ее путем совершения одноосного движения в пределах загрузочного лотка в положение, в котором верхний лист стопки может захватываться листоотделителем. При этом первое подающее средство по мере уменьшения толщины стопки в процессе поштучного отделения от нее листового материала продолжает непрерывно подавать ее к листоотделителю, который благодаря этому может захватывать соответствующий верхний лист стопки и отделять от нее. В это же время второе подающее средство, способное совершать лишь одноосное движение, находится в загрузочном положении и в процессе поштучного отделения листового материала от первой стопки принимает следующую - вторую - стопку, также подаваемую на поштучное отделение от нее листового материала, и перемещает ее из загрузочного положения в положение, в котором верхний лист второй стопки оказывается непосредственно под первым подающим средством. После этого с первой стопкой, от которой поштучно продолжает отделяться листовой материал, объединяется подведенная к ней снизу вторая стопка, для чего находящееся при этом между обеими стопками первое подающее средство удаляется с пути подачи стопок. Затем первое подающее средство перемещением по петлеобразной траектории помещается на место второго подающего средства на пути подачи стопок и тем самым принимает от него объединенную стопку. После этого второе подающее средство может путем повторного одноосного перемещения по пути перемещения стопок вернуться в загрузочное положение для приема следующей стопки, подаваемой на поштучное отделение от нее листового материала.
Такое устройство допускает формирование лишь стопок небольшой толщины для возможности их помещения в загрузочный лоток подающего механизма. Помимо этого в подобном устройстве пространство для загрузки листового материала в целом ограничено размерами загрузочного лотка, который образован подающим механизмом, состоящим из входящих друг в друга подающих средств, и в который по этой причине листовой материал можно помещать лишь в ограниченных количествах.
Исходя из описанного выше уровня техники, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать устройство для непрерывного поштучного отделения нескрепленного листового материала, прежде всего банкнот, товарных купонов, чеков, разделительных карточек и иного листового материала, от стопок, которое обладало бы существенно большей вместимостью для загружаемого в него листового материала, поштучно отделяемого от стопки.
Указанная задача решается с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения. Различные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению в предлагаемом в нем устройстве для непрерывного поштучного отделения нескрепленного листового материала от стопок, имеющем листоотделитель для поштучного отделения нескрепленного листового материала от стопок и подающее устройство, которым стопка поштучно отделяемого от нее нескрепленного листового материала перемещается в положение, в котором листовой материал стопки захватывается листоотделителем и передается на транспортировочную систему, и которое имеет первый совершающий в основном одноосное движение подающий элемент и второй совершающий в основном многоосное движение подающий элемент, предусмотрена зона для приема поштучно отделяемого от стопки листового материала, которая подразделена на примыкающие друг к другу первый отдельный участок и второй отдельный участок, который образует загрузочную зону для загрузки поштучно отделяемого от стопки листового материала.
Преимущество предлагаемого в изобретении решения состоит в возможности существенно увеличить вместимость загрузочной зоны устройства для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопок за счет примыкающего к этой зоне первого отдельного участка, благодаря чему в устройство в целом можно загружать листовой материал в существенно большем количестве, чем только в одну загрузочную зону.
В одном из вариантов первый подающий элемент расположен таким образом, что он может перемещаться в пределах всей указанной зоны, т.е. между первым и третьим положениями, но по меньшей мере может перемещаться на первом отдельном участке, т.е. между вторым и третьим положениями.
В другом варианте второй подающий элемент расположен на втором отдельном участке и выполнен с возможностью перемещения в его пределах и вне его пределов, т.е. между первым и вторым положениями.
Преимущество рассмотренных выше вариантов состоит в том, что первый подающий элемент может при необходимости перемещать весь загруженный листовой материал к листоотделителю. Поскольку диапазон перемещения второго подающего элемента ограничен протяженностью загрузочной зоны, т.е. ограничен первым и вторым положениями, все подающее устройство можно выполнить существенно более простой конструкции, поскольку второй подающий элемент не должен перемещаться через всю указанную зону, т.е. от первого до третьего положения, при этом одновременно благодаря взаимодействию с первым подающим элементом обеспечивается возможность непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки.
В еще одном варианте второе положение, в котором загрузочная зона и второй отдельный участок примыкают друг к другу, выбирается таким образом, что обеспечивается возможность простой загрузки стопок поштучно отделяемого от них листового материала.
Преимущество этого варианта состоит в возможности эргономически оптимальной загрузки листового материала в загрузочную зону предлагаемого в изобретении устройства. Подобное преимущество может сохраняться даже при загрузке листового материала в повышенных количествах благодаря тому, что после загрузки каждой стопки листового материала первый подающий элемент вновь перемещается на такое расстояние, при котором верхний лист последней загруженной стопки листового материала оказывается во втором положении.
Другие варианты осуществления изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - выполненное по одному из вариантов предлагаемое в изобретении устройство для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки в различные моменты времени его обработки и
на фиг.2 - схематичный вид машины для обработки листового материала, прежде всего машины для обработки банкнот, с предлагаемым в изобретении устройством для непрерывного поштучного отделения листового материала, прежде всего банкнот, от стопки.
На фиг.1 показано выполненное по одному из вариантов предлагаемое в изобретении устройство для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки в различные моменты времени его обработки в процессе помещения листового материала в устройство и поштучного отделения листового материала от стопки.
На фиг.1а устройство для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки показано без помещенного в это устройство листового материала. Такое устройство имеет листоотделитель 5, который поштучно захватывает листовой материал и передает его на не показанную на чертеже транспортировочную систему, которой поштучно отделенный от стопки листовой материал перемещается в направлении стрелки T на дальнейшую обработку. Поштучно отделяемый от стопки листовой материал может находиться в зоне 8, 9, образуемой ограничительными и направляющими элементами 4. Такие ограничительные и направляющие элементы 4 могут представлять собой, например, листовые детали (детали из листового металла). В образуемой ограничительными и направляющими элементами 4 зоне 8, 9 расположено подающее устройство, состоящее из двух подающих элементов 2, 3, которыми банкноты стопкой подаются к листоотделителю 5 для их поштучного отделения им от стопки. Для упрощения чертежей и для более наглядного пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении устройства на чертежах не показаны элементы привода подающего устройства 2, 3, например, двигатели.
Первый подающий элемент 3 служит приемной опорой для помещаемого на нее поштучно отделяемого от стопки листового материала при его загрузке в предлагаемое в изобретении устройство. Первый подающий элемент 3 может перемещаться в указанных стрелками А и B направлениях в пределах зоны 8, 9, т.е. между первым положением 10 и третьим положением 12, однако может перемещаться по меньшей мере на первом отдельном участке 9, т.е. между вторым положением 11 и третьим положением 12. Второй подающий элемент 2 может перемещаться в указанных стрелками A и B направлениях на втором отдельном участке 8 зоны 8, 9, т.е. между первым положением 10 и вторым положением 11. Помимо этого второй подающий элемент 2 может выдвигаться в направлении от образующего загрузочную зону второго отдельного участка 8, например, путем перемещения перпендикулярно плоскости чертежа за нее. Первый 3 и второй 2 подающие элементы имеют такое исполнение, при котором они могут входить друг в друга таким образом, что второй подающий элемент 2 может входить между первым подающим элементом 3 и находящимся на нем листовым материалом при своем перемещении в направлении ко второму отдельному участку 8. Так, например, подающие элементы 2, 3 могут иметь гребнеобразные структуры, расположенные со смещением друг относительно друга.
На фиг.1б устройство для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки показано в исходном положении перед началом процесса поштучного отделения листового материала от стопки. Для большей наглядности этого и последующих чертежей ограничительные и направляющие элементы 4 показаны на них лишь частично. В представленный на чертеже момент времени второй подающий элемент 2 удален со второго отдельного участка 8, а первый подающий элемент 3 находится во втором положении 11, разделяющем между собой первый 9 и второй 8 отдельные участки. Таким путем на втором отдельном участке 8 между первым 10 и вторым 11 положениями образуется загрузочная зона, в которую был загружен листовой материал BN в виде стопки толщиной h1. Положение каждого из подающих элементов 2 и 3 можно определять с помощью датчика 6 положения. Дополнительно к этому датчик 6 положения может определять толщину h1 каждой загруженной в устройство стопки листового материала. Для этого датчик 6 положения может быть выполнен, например, в виде фотоэлектрического барьера, проходящего в основном по всей длине зоны 8, 9. Датчик 6 положения может быть также рассчитан на обнаружение факта выполнения оператором тех или иных операций на образующем загрузочную зону втором отдельном участке 8, например, операции по загрузке стопки листового материала в устройство для его поштучного отделения от стопки.
В том случае, когда датчик 6 положения обнаруживает факт произведенной оператором загрузки листового материала в виде стопки толщиной h1 в устройство для поштучного отделения листового материала от стопки, первый подающий элемент 3, как показано на фиг.1в, перемещается на первом отдельном участке 9 в направлении стрелки В на расстояние, равное толщине h1 загруженной стопки листового материала, в результате чего верхний лист в стопке листового материала оказывается во втором положении 11. При этом можно предусмотреть перемещение первого подающего элемента 3 лишь в том случае, когда датчик 6 положения определит, что оператор более не выполняет никаких операций в загрузочной зоне. По выбору можно также предусмотреть запуск перемещения первого подающего элемента 3 оператором, например, путем приведения в действие органа или элемента управления.
Верхний, находящийся во втором положении 11 лист стопки листового материала образует опорную поверхность для следующего загружаемого листового материала, который, например, как показано на фиг.1г, может образовывать стопку толщиной h2.
Как описано выше, первый подающий элемент 3, например, под управлением сигналами датчика 6 положения, вновь перемещается в направлении стрелки В на расстояние, равное толщине h2 последней загруженной стопки листового материала. Как показано на фиг.1д, первый подающий элемент 3 при таком своем перемещении достигает третьего положения 12, которое является конечным положением для перемещения подающего элемента 3 в направлении стрелки В. После этого в освободившуюся загрузочную зону (второй отдельный участок 8) между первым 10 и вторым 11 положениями можно поместить следующий листовой материал, например, в виде стопки толщиной h3.
Затем первый подающий элемент 3 перемещается в направлении стрелки A, в ходе чего листовой материал BN поштучно отделяется от стопки листоотделителем 5 и передается им на транспортировочную систему, которой отдельные листы листового материала перемещаются в направлении стрелки T на дальнейшую обработку (фиг.1е).
Как показано на фиг.1ж, описанный выше процесс поштучного отделения листового материала от стопки продолжается до достижения первым подающим элементом 3 второго положения 11. В принципе, первый подающий элемент 3 мог бы, как описано выше, перемещаться и далее за это положение в направлении стрелки A вплоть до первого положения 10 для возможности поштучного отделения от стопки всего листового материала BN, однако для обеспечения непрерывности процесса поштучного отделения листового материала от стопки предусмотрено перемещать второй подающий элемент 2 на образующий загрузочную зону второй отдельный участок 8 (фиг.1а) для принятия на себя функции по дальнейшему перемещению листового материала к листоотделителю 5. Для полноты описания следует отметить, что второй подающий элемент 2 может принимать от первого подающего элемента 3 листовой материал описанным выше путем в любом месте в пределах второго отдельного участка 8, т.е. не только во втором положении 11.
Затем листовой материал перемещается вторым подающим элементом 2 в направлении стрелки A и подается к листоотделителю 5, тогда как первый подающий элемент 3 остается во втором положении 11. В освобождающуюся в результате этого между первым 3 и вторым 2 подающими элементами зону (фиг.1з) можно помещать следующий листовой материал BN' (фиг.1и). Как описано выше, вместимость загрузочной зоны (второй отдельный участок 8 на фиг.1а) можно увеличить путем перемещения первого подающего элемента 3 между вторым 11 и третьим 12 положениями в направлении стрелки В на расстояние, равное протяженности первого отдельного участка 9. При загрузке следующего листового материала BN' подача ранее загруженного листового материала BN на его непрерывное поштучное отделение от стопки осуществляется вторым подающим элементом 2, который перемещается далее в направлении стрелки A.
По окончании загрузки следующего листового материала BN' первый подающий элемент 3 перемещается, как показано на фиг.1к, в направлении стрелки A ко второму подающему элементу 2. При этом первый подающий элемент 3 перемещается до соприкосновения следующего листового материала BN' со вторым подающим элементом 2 с большей скоростью, чем второй подающий элемент 2. После этого первый 3 и второй 2 подающие элементы перемещаются с одинаковой скоростью.
После этого, как показано на фиг.1л, второй подающий элемент 2 выводится из загрузочной зоны между первым 10 и вторым 11 положениями, в результате чего обе стопки листового материала BN и BN' объединяются в одну стопку. Для продолжения поштучного отделения листового материала от стопки объединенная стопка листового материала BN, BN' перемещается первым подающим элементом 3 в направлении стрелки A к листоотделителю 5. В это же время второй подающий элемент 2 перемещается вне загрузочной зоны ко второму положению 11.
Когда первый подающий элемент 3 вновь достигает второго положения 11 (фиг.1м), листовой материал может вновь приниматься вторым подающим элементом 2, который для этого вновь подается в загрузочную зону. Тем самым процесс поштучного отделения листового материала от стопки может непрерывно продолжаться в то время, когда в загрузочную зону можно загружать новый листовой материал. В том случае, когда следующий листовой материал не загружается, можно отказаться от повторной подачи второго подающего элемента 2 в загрузочную зону, а вместо этого продолжать перемещение листового материала первым подающим узлом 3 к листоотделителю 5.
В целом первый подающий элемент 3, таким образом, совершает одноосное, т.е. возвратно-поступательное, перемещение по меньшей мере между вторым 11 и третьим 12 положениями, при этом возможно также его перемещение вплоть до первого положения 10. Второй же подающий элемент 2 перемещается по петлеобразной траектории, соответственно совершает многоосное движение между первым 10 и вторым 11 положениями, зоной между которыми задается загрузочная зона для загрузки в нее листового материала оператором. Вместо оператора загрузка листового материала может также выполняться в автоматизированном режиме, например, роботом.
На фиг.2 показана машина 20 для обработки листового материала с предлагаемым в изобретении устройством для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки. Такая машина для обработки листового материала может представлять собой прежде всего машину для обработки банкнот, которая указанным в начале описания путем позволяет обрабатывать, прежде всего проверять, сортировать и уничтожать банкноты, товарные купоны, чеки, разделительные карточки и иной листовой материал.
Машина 20 для обработки банкнот имеет загрузочную зону 8 для загрузки банкнот BN. Банкноты BN поштучно отделяются от стопки листоотделителем 5 и передаются на транспортировочную систему 25, которой отдельные банкноты перемещаются мимо одного или нескольких датчиков 24. На основании зарегистрированных датчиком или датчиками 24 сигналов от банкнот происходит проверка текущей банкноты с определением при этом, например, ее подлинности, типа (валюта, номинал), состояния (наличие загрязнений, повреждений) и иных параметров. В зависимости от результатов такой проверки банкноты распределяются по определенным приемным лоткам 27, для чего каждая конкретная банкнота направляется распределительными стрелками 26 в транспортировочной системе 25 в определенный приемный лоток либо на уничтожение в шредер. Для управления машиной 20 для обработки банкнот и для обработки сигналов датчиков может быть предусмотрено не показанное на чертежах управляющее устройство.
Машина для обработки банкнот имеет далее описанное выше устройство для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки, прежде всего банкнот, от стопки. Такое устройство имеет загрузочную зону 8, которая образует второй отдельный участок для загрузки банкнот и которая ограничена первым 10 и вторым 11 положениями. Ко второму отдельному участку 8 примыкает первый отдельный участок 9, который ограничен вторым положением 11, а также третьим положением 12. Первый 9 и второй 8 отдельные участки выполнены однотипными для загрузки банкнот и имеют прежде всего описанные выше ограничительные и направляющие элементы. Для подачи поштучно отделяемых от стопки банкнот BN к листоотделителю 5 предусмотрено подающее устройство 2, 3, которое состоит из первого 3 и второго 2 подающих элементов и которое может перемещаться в пределах и за пределами первого 9 и второго 8 отдельных участков. Как описано выше, первый подающий элемент 3 совершает одноосное движение на по меньшей мере первом отдельном участке 9. Вместе с тем возможен также вариант, в котором первый подающий элемент 3 совершает свое одноосное движение и в пределах второго отдельного участка 8. Как уже также говорилось выше, второй подающий элемент 2 совершает многоосное движение, прежде всего движение по петлеобразной траектории, между первым 10 и вторым 11 положениями, при этом часть петлеобразной траектории проходит вне второго отдельного участка 8. Устройством для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки также управляет управляющее устройство.
Для снижения уровня шума, создаваемого устройством для непрерывного поштучного отделения листового материала от стопки, соответственно машиной 20 для обработки банкнот, загрузочную зону 8 можно закрывать крышкой 21, открываемой лишь для того, чтобы в загрузочную зону 8 можно было поместить банкноты BN. Для этого можно, например, предусмотреть датчик 23, который срабатывает при приближении оператора к загрузочной зоне и инициирует в этом случае открывание крышки 21 ее перемещением в направлении 22. При открытой крышке 21 можно предусмотреть блокировку движения первого подающего элемента 3 на то время, пока оператор имеет доступ к загрузочной зоне 8 для возможности помещения банкнот на первый подающий элемент 3. После того как оператор по завершении им операции по помещению первой стопки банкнот в загрузочную зону 8 покинет зону действия датчика 23, первый подающий элемент 3 начинает перемещаться описанным выше путем на обычно недоступный для оператора первый отдельный участок 9 до тех пор, пока верхний лист стопки листового материала не окажется во втором положении 11. После этого процесс поштучного отделения банкнот от стопки может продолжаться описанным выше образом, а в машину для обработки банкнот можно загружать следующий листовой материал.
По завершении процесса загрузки листового материала крышку 21 для снижения уровня шума можно вновь закрыть путем ее перемещения в направлении 22. Для этого, например, с помощью датчика 23 можно определять, не выполнял ли более оператор в течение заданного периода времени никаких операций в загрузочной зоне. Вместо датчика 23 процесс перемещения крышки 21 и/или первого подающего элемента 3 может также инициироваться оператором с пульта управления. Равным образом вместо описанного непосредственно выше датчика 23 можно также предусмотреть использование описанного выше датчика 6, входящего в состав устройства для поштучного отделения листового материала от стопки.
Поскольку банкноты, загруженные в загрузочную зону 8, подаются на примыкающий к ней первый отдельный участок 9, существенно увеличивается вместимость для приема банкнот при их загрузке в загрузочную зону 8, а именно: на величину, равную протяженности первого отдельного участка 9. Помимо этого второе положение 11 в идеальном случае должно находиться на уровне, который с эргономической точки зрения должен быть оптимальным для оператора при загрузке им стопок банкнот. При соблюдении этого условия оператор может без утомления и при низкой физической нагрузке помещать в загрузочную зону банкноты даже в больших количествах, поскольку после помещения в нее очередной стопки банкнот она перемещается первым подающим элементом 3 на первой отдельный участок 9, освобождая место для следующей загружаемой стопки банкнот, которую тем самым можно помещать в машину для их обработки вновь на эргономически оптимальном уровне, на котором находится второе положение 11.