[0001] Die Erfindung betrifft eine Regelung einer Abzugseinrichtung für Blattmaterial,
bei der ein Blattstapel mittels einer Andruckvorrichtung gegen eine Abzugsrollenanordnung
gedrückt wird, die das jeweils an ihr anliegende Blatt abzieht und es einem Transportweg
zuführt, wobei die Andruckkraft der Andruckvorrichtung als Istwert ausgewertet und
abhängig von einem Vergleichsvorgang auf einen Optimalwert geregelt wird.
[0002] Eine Regelung dieser Art ist aus der DE-OS 34 34 780 bekannt, die sich mit dem Abziehen
von Geldscheinen aus einem Behälter befaßt, der in einem automatischen Geldausgabegerät
vorgesehen ist. Einrichtungen dieser Art müssen zuverlässig und präzise arbeiten,
wobei einer optimalen Regelung der Andruckkraft, die die Andruckvorrichtung auf
ein Geldscheinpaket in dem Behälter und damit auch auf die Abzugsrollenanordnung
ausübt, entscheidende Bedeutung zukommt. Bei der bekannten Regelung wird die Ausgangskraft
eines elektrischen Antriebsmotors geregelt, der in dem Geldbehälter eine Andruckplatte
gegen den Geldscheinstapel drückt, so daß dieser mit einer vorgegebenen Andruckkraft
gegen die Abzugsrollenanordnung gedrückt wird. Diese Andruckkraft wird gemessen und
als Istwert dem Regelkreis zugeführt.
[0003] Auf diese Weise läßt sich die Andruckkraft zwar relativ genau einem Vorgabewert entsprechend
einregeln, jedoch muß ein solcher Vorgabewert experimentell ermittelt und dann für
bestimmte Blattsorten und -größen stets gleichbleibend dem Regelkreis zugeführt werden.
[0004] Eine solche Regelung arbeitet zufriedenstellend beim Abziehen von Blattmaterial,
dessen Eigenschaften innerhalb eines Blattstapels weitestgehend konstant sind, wenn
es sich also um neue und von Faltenbildungen freie Blätter untereinander gleicher
Qualität handelt. Bei Abzugseinrichtungen für Geldscheine kann mit derart optimalen
Bedingungen aber nicht gerechnet werden, und so ist der für die vorbekannte Regelung
verwendete Vorgabewert niemals optimal für jeden einzelnen Geldscheinstapel, wodurch
sich Abzugsfehler, die auf unzureichende oder zu große Andruckkraft an der Abzugsrollenanordnung
zurückzuführen sind, nicht vermeiden lassen.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit der Regelung anzugeben, die mit einem
stets optimalen Vorgabewert arbeitet, der nicht experimentell, sondern durch Auswertung
des jeweiligen Abzugsvorganges ermittelt wird.
[0006] Diese Aufgabe wird für eine Regelung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Vergleichsgröße für die Andruckkraft während eines Regelvorganges
aus einem Vergleich der für mindestens zwei Abzugsvorgänge erforderlichen Zeiten
abgeleitet und die Übereinstimmung dieser Zeiten als Kriterium für das Erreichen
des Optimalwertes der Andruckkraft gewertet wird.
[0007] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Zusammenhang zwischen der optimalen
Andruckkraft eines Blattstapels an der Abzugsrollenanordnung und der für einen Abzugsvorgang
erforderlichen Zeit existiert. Wenn diese Zeit während aufeinander folgender Abzugsvorgänge
einen Minimalwert annimmt, ohne daß es zu Doppelabzügen kommt, so ist die optimale
Andruckkraft erreicht. Dies konnte im Langzeitbetrieb unterschiedlichster Abzugseinrichtungen
bei verschiedensten Blattmaterialien festge stellt werden. Vorteilhafterweise ist
also der optimale, d.h. der fehlerfreie Abzugsbetrieb bei vorgegebener Abzugsrollendrehzahl
auch mit der größten Abzugsgeschwindigkeit verbunden. Wird die Regelung gemäß der
Erfindung angewendet, so findet demnach eine automatische Anpassung der Andruckkraft
an der Abzugsrollenanordnung statt, so daß unterschiedlichste Arten von Blattmaterial
vereinzelt werden können. Dies erweist sich insbesondere bei der Anwendung in Geldausgabegeräten
als eine bedeutende Verbesserung.
[0008] Vorteilhaft wird die für den jeweiligen Abzugsvorgang erforderliche Zeit zwischen
dem Beginn des Abzugsvorganges und dem Vorbeilauf des abgezogenen Blattes an einer
am Transportweg vorgesehenen Fühleranordnung gemessen. Als Fühleranordnung kann dabei
z.B. eine Lichtschranke dienen, wie sie ohnehin in Transporteinrichtungen für Blattmaterial
zur Überwachung des Transportvorganges vorgesehen sind. Da bei einer Regelung nach
der Erfindung stets mindestens zwei Zeiten hinsichtlich ihrer Übereinstimmung ausgewertet
werden, ist der Abstand der Fühleranordnung zu der Abzugsstelle für die Zeitauswertung
nicht kritisch. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Fühleranordnung einen mindestens
der Blattlänge entsprechenden Abstand zur Abzugsstelle hat, da dann eine genauere
Zeitauswertung möglich ist.
[0009] Zweckmäßig ist die Einschaltung des Abzugsrollenantriebs das Kriterium für den Beginn
des Abzugsvorganges. Da der Betrieb der Abzugsrollen für jedes abzuziehende Blatt
ein- bzw. ausgeschaltet werden muß, ist die Verwendung des Einschaltesignals, mit
dem z.B. eine Elektromagnetkupplung für die Abzugsrollen geschaltet wird, als Startsignal
für die Zeitmessung problemlos durchzuführen.
[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden bei Anwendung in einem Geldausgabegerät
an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Banknotenbehälters mit zugeordneter
Abzugs- und Transportrollenanordnung und
Fig. 2 eine Blockdarstellung der bei der Anordnung nach Fig. 1 angewendeten Andruckregelung.
[0011] In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt schematisch ein Banknotenbehälter 10 dargestellt,
wie er in Geldausgabegeräten verwendet wird. Ferner sind in Zuordnung zu diesem Banknotenbehälter
10 eine Abzugsrolle 24 sowie Transportrollen 26, 28, 29 und 30 schematisch dargestellt.
Diese Rollen gehören zu einem nicht dargestellten Geldausgabegerät, in das der Banknotenbehälter
10 eingesetzt ist. Ein Geldausgabegerät kann mehrere Anordnungen der in Fig. 1 gezeigten
Art nebeneinander oder übereinander enthalten.
[0012] Der Banknotenbehälter 10 hat eine Rückwand 11, einen Boden 12, eine Vorderwand 13
sowie eine Deckfläche 14. In dem Banknotenbehälter 10 befindet sich ein Banknotenstapel
16, der mit einer Andruckplatte 20 gegen die Vorderwand 13 des Banknotenbehälters
10 gedrückt wird. Die Andruckplatte 20 ist hierzu in dem Banknotenbehälter 10 mit
einem von ihr getragenen Antrieb 36 längs Führungsschienen 21 und 22 verfahrbar.
Der Antrieb 36 ist vorzugsweise ein elektrischer Schrittmotor, dessen Betrieb in noch
zu beschreibender Weise geregelt wird. In Fig. 1 ist die Führungsschiene 21 schematisch
als Zahnschiene dargestellt, an der ein Ritzel 19 geführt ist, welches an der Andruckplatte
20 gelagert und von dem Schrittmotor 36 angetrieben ist. Weitere derartige Antriebselemente
können an den Führungsschienen 22 laufen und ebenfalls vom Schrittmotor 36 angetrieben
sein. Dies ist in Fig. 1 jedoch nicht weiter dargestellt.
[0013] Die Vorderwand 13 des Banknotenbehälters 10 hat eine Abzugsöffnung 15, in die eine
Abzugsrollenanordnung hineinragt, von der in Fig. 1 eine Abzugsrolle 24 dargestellt
ist. Diese Abzugsrolle 24 sitzt auf einer Antriebsachse 25, die in nicht dargestellter
Weise mit einer Elektromagnetkupplung verbunden ist, über die sie mit einem Rollenantrieb
des Geldausgabegerätes, der gleichfalls nicht dargestellt ist, gekuppelt werden kann.
[0014] Der Banknotenbehälter 10 hat ferner an seiner vorderen Oberkante eine Schlitzöffnung
17, durch die abgezogene Banknoten nach oben ausgeschoben werden, wenn die Abzugsrolle
24 über ihre Antriebswelle 25 angetrieben wird. Die Abzugsrolle schiebt bei entsprechend
intermittierender Arbeitsweise also nacheinander die Banknoten des Stapels 16 durch
den Abzugsschlitz 17 nach oben. Dies ist in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie
18 angedeutet, die eine Banknote darstellen soll. Diese gelangt dann in den Bereich
einer Transportrolle 26, die auf einer Antriebswelle 27 sitzt und der eine Gegenlaufrolle
28 gegenübersteht. Die beiden Rollen 26 und 28 bewirken infolge ihrer gegenläufigen
Umfangsbewegung einen Transport nur einer Banknote 18. Sollten infolge fehlerhaften
Abzugs zwei Banknoten gleichzeitig abgezogen worden sein, so wird die eine Banknote
von der Gegenlaufrolle 28 zurückgeschoben und in nicht dargestellter Weise gelagert,
wie dies bei Geräten der hier betrachteten Art an sich bekannt ist. Die abgezogene
Banknote 18 wird dann von der Transportrolle 26 auf einem Transportweg weitertransportiert,
des sen Verlauf durch zwei weitere Andruckrollen 29 und 30 sowie durch ein Führungsblech
31 bestimmt ist, bis die Banknote 18 dann in der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Richtung 32 einem Sammeltransport übergeben wird.
[0015] Zwischen den Andruckrollen 29 und 30 ist eine Fühleranordnung 33 vorgesehen, die
zum Beispiel eine Lichtschranke sein kann. Mit dieser Fühleranordnung wird der Vorbeilauf
einer jeden Banknote festgestellt. Ein von der Fühleranordnung 33 erzeugtes Signal
wird in noch zu beschreibender Weise bei der Regelung des Schrittmotors 36 genutzt.
[0016] Die Antriebsachse 25 der Abzugsrolle 24 ist, wie in Fig. 1 schematisch durch einen
Pfeil dargestellt, mit einer Kraftmeßeinrichtung 48 gekoppelt, die die Andruckkraft
mißt, welche der Schrittmotor 36 über die Andruckplatte 20 und den Banknotenstapel
16 auf die Abzugsrolle 24 ausübt. Der Abzugsvorgang erfordert eine Andruckkraft,
die in einem vorbestimmten Bereich liegen muß, um einerseits Doppelabzüge zu verhindern,
andererseits aber auch einen ordnungsgemäßen und fehlerfreien Abzug von Einzelblättern
zu gewährleisten. Da insbesondere bei der Vereinzelung von Banknoten unterschiedlichste
Blatteigenschaften vorliegen können, ist die Einhaltung eines optimalen Wertes der
Andruckkraft von entscheidender Bedeutung.
[0017] In Fig. 2 ist eine Regelung dargestellt, mit der es möglich ist, die von dem Schrittmotor
36 ausgeübte Andruckkraft auf einem für jeden Blattstapel bzw. Banknotenstapel optimalen
Wert zu halten. Es ist ein Regelkreis für den Schrittmotor 36 dargestellt, der eine
Ausgangskraft K1 abgibt und diese über die schematisch dargestellte Andruck platte
20 auf den Blattstapel 16 überträgt. Dieser übt wiederum eine Andruckkraft auf die
schematisch dargestellte Abzugsrolle 24 aus, die in Form einer Andruckkraft K2 von
der Kraftmeßeinrichtung 48 ausgewertet wird. Diese Andruckkraft K2 kann um den Betrag
der Reibungsverluste des Banknotenstapels und des Andruckantriebs gegenüber der Ausgangskraft
K1 des Schrittmotors 36 verringert sein. Das von der Kraftmeßeinrichtung 48 abgegebene
Kraftsignal kann eine elektrische Amplitude haben, deren Wert zwischen dem Wert der
Betriebsspannung des in Fig. 2 gezeigten Regelsystems und dem Wert des Bezugspotentials
liegt. Dieser Wert wird in einem Analogvergleicher 50 mit einem Vergleichswert verglichen,
und das Vergleichsergebnis wird einer Steuerung 52 zugeführt, die den Schrittmotor
36 entsprechend steuert.
[0018] Der Vergleichswert wird aus einem angenommenen Optimalwert der Andruckkraft K2 gebildet,
der als Digitalwert mit dem Einsetzen des Banknotenbehälters 10 in das Geldausgabegerät
in einen Zwischenspeicher 39 geladen wird. Dieser Digitalwert wird in einem Digital-/Analogwandler
56 in einen Analogwert umgewandelt und dann dem Analogvergleicher 50 zugeführt. Hierdurch
wird erreicht, daß die Einstellung des angenommenen Optimalwertes der Andruckkraft
K2 schon vor dem ersten Abzugsvorgang erfolgt.
[0019] Die Regelung der Andruckkraft K2 während der folgenden Abzugsvorgänge wird folgendermaßen
durchgeführt:
[0020] Das Einschaltesignal für die in Fig. 1 nicht gezeigte Elektromagnetkupplung, über
die die Antriebsachse 25 der Abzugsrolle 24 mit dem Geräteantrieb gekoppelt werden
kann, wird als Startsignal einem Zählimpulsgenerator 37 zugeführt. Der entsprechende
Eingang dieses Zählimpulsgenera tors 37 ist, um die Betriebsverbindung mit der Abzugsrollenanordnung
zu zeigen, mit 25 bezeichnet. Mit Beginn eines jeden Abzugsvorganges wird also der
Zählimpulsgenerator 37 gestartet. Ein Stoppeingang des Zählimpulsgenerators 37 erhält
ein Signal von der Fühleranordnung 33, wenn die Vorderkante einer abgezogenen Banknote
18 in der Transportanordnung nach Fig. 1 an ihr vorbeiläuft. Der Stoppeingang des
Zählimpulsgenerators 37 ist entsprechend mit 33 bezeichnet. Der Zählimpulsgenerator
37 gibt also Zählimpulse für eine Zeit ab, die zwischen dem Beginn eines Abzugsvorganges
und dem Vorbeilauf der Vorderkante des abgezogenen Geldscheines 18 an der Fühleranordnung
33 liegt. Diese Anzahl Zählimpulse wird einem Zähler 38 zugeführt. Der mit dem Zähler
38 jeweils erreichte Zählwert kann dann in nicht näher dargestellter Weise, z.B. veranlaßt
durch das Signal der Fühleranordnung 33, einem Vergleicher 40 sowie dem Zwischenspeicher
39 (latch) zugeführt werden. Der Vergleicher 40 hat zwei Ausgänge und vergleicht
den ihm jeweils zugeführten Zählwert mit einem aus dem Zwischenspeicher 39 entnommenen
Zählwert, der entweder dem angenommenen Optimalwert entspricht oder zu einem früheren
Abzugsvorgang gehört. An seinen Ausgängen gibt der Vergleicher 40 Signale ab, die
die Beziehung Größer-Kleiner seiner beiden Eingangssignale kennzeichnen. Die Ausgänge
des Vergleichers 40 sind in Fig. 2 entsprechend bezeichnet.
[0021] Die Ausgangssignale des Vergleichers 40 werden der Steuerung 52 zugeführt. Sie dienen
zur Steuerung der Drehrichtung des Schrittmotors 36. Ist die Zahl der von dem Zähler
38 gezählten Zählimpulse größer als der im Zwischenspeicher 39 gespeicherte Wert,
so gibt der Vergleicher 40 ein Größer-Signal ab. Damit wird die Drehrichtung des Schrittmotors
36 im Sinne einer Vergrößerung der Ausgangs kraft K1 gesteuert. Die Steuerung 52
gibt eine in ihr festgelegte Zahl von Impulsen an den Schrittmotor 36 ab, was der
Veränderung der Ausgangskraft K1 um einen vorgegebenen Betrag entspricht.
[0022] Nach jedem Vergleich wird der Inhalt des Zählers 38 in den Zwischenspeicher 39 geladen
und dient so als Sollwert für den nächstfolgenden Abzugsvorgang. Das führt dazu, daß
mit jedem Abzugsvorgang die Andruckkraft erhöht wird, da mit steigender Andruckkraft
der Schlupf zwischen der Banknote 18 und der Abzugsrolle 24 immer geringer wird.
Eine zu hohe Andruckkraft führt aber zu einer Verschlechterung der Vereinzelungswirkung
des Transportrollen-Gegenlaufrollen-Paares 26,28, es kommt also zu Doppelabzügen.
Diese werden in an sich bekannter und deshalb in Fig. 1 nicht dargestellter Weise
erfaßt und über einen Steuereingang 54 an die Steuerung 52 gemeldet.
[0023] Eine Doppelabzugsmeldung wird von der Steuerung 52 als Befehl zur Verminderung der
Andruckkraft interpretiert. Der Schrittmotor 36 wird nun in einem Drehsinn bestromt,
der zur Verminderung der Andruckkraft führt. Der optimale Andruckwert ist erreicht,
wenn sich die Inhalte des Zählers 38 und des Zwischenspeichers 39 entsprechen, d.h.
daß es nicht zu einer Größer-Kleiner-Meldung am Vergleicher 40 kommt und keine Doppelabzüge
stattfinden.
[0024] Mit jeder von dem Blattstapel 16 abgezogenen Banknote 18 vermindert sich die Andruckkraft
um einen bestimmten Betrag. Das führt dazu, daß nach einer bestimmten Zahl abgezogener
Banknoten der Inhalt des Zählers 38 größer wird als der des Zwischenspeichers 39.
Die Andruckkraft wird dann in der vorbeschriebenen Weise nachreguliert.
1. Regelung einer Abzugseinrichtung für Blattmaterial, bei der ein Blattstapel mittels
einer Andruckvorrichtung gegen eine Abzugsrollenanordnung gedrückt wird, die das
jeweils an ihr anliegende Blatt abzieht und es einem Transportweg zuführt, wobei die
Andruckkraft der Andruckvorrichtung als Istwert ausgewertet und abhängig von einem
Vergleichsvorgang auf einen Optimalwert geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsgröße für die Andruckkraft während eines Regelvorganges aus einem
Vergleich der für mindestens zwei Abzugsvorgänge erforderlichen Zeiten abgeleitet
und die Übereinstimmung dieser Zeiten als Kriterium für das Erreichen des Optimalwertes
der Andruckkraft gewertet wird.
2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den jeweiligen Abzugsvorgang erforderliche Zeit zwischen dem Beginn
des Abzugsvorganges und dem Vorbeilauf des abgezogenen Blattes (18) an einer am Transportweg
vorgesehenen Fühleranordnung (33) gemessen wird.
3. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleranordnung (33) einen mindestens der Blattlänge entsprechenden Abstand
zur Abzugsstelle (15) hat.
4. Regelung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kriterium für den Beginn des Abzugsvorganges die Einschaltung des Abzugsrollenantriebs
(25) ist.
5. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für den jeweiligen Abzugsvorgang erforderliche Zeit durch Abzählen von Impulsen
bestimmt wird und daß die Zählwerte jeweils zweier Abzugsvorgänge einer Größer-Kleiner-Gleich-Auswertung
(40) zugeführt werden.
6. Regelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuergröße für eine Verringerung der Andruckkraft eine Doppelabzugsmeldung
dient.