УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА БУМАЖНЫХ ЛИСТОВ Российский патент 1998 года по МПК G06M7/06 

Изобретение относится к устройствам для счета и фасовки листов бумаги, например денежных билетов, предназначено для использования в банковских учреждениях и в различных торговых организациях и может быть использовано также для счета и фасовки ценных бумаг и других подобных предметов.

Известно устройство [1] для счета бумажных листов, содержащее основание, на котором закреплены стоподержатель с ограничительной пластиной, фрикционные пластины, установленные относительно захватывающих роликов с возможностью регулировки зазора при помощи регулирующего винта и кронштейна, электродвигатель, кинематически связанный с механизмом укладки листов в стопу и приводными, захватывающими, ускоряющими и эксцентриковыми роликами, фотоэлектрический счетчик, ведущую и тормозную муфты.

Недостатками данного устройства являются:
- ручная регулировка зазора между фрикционной пластиной и захватывающими роликами, которую необходимо проводить при каждом переходе на подсчет или фасовку других бумажных листов, отличающихся по толщине, что снижает надежность работы устройства за счет влияния человеческого фактора (невнимательность, усталость, забывчивость оператора);
- наличие ускоряющих роликов усложняет устройство и, как следствие, снижает его надежность;
- наличие двух электромагнитных муфт (ведущей и тормозной) усложняет устройство и, как следствие, снижает его надежность, а также увеличивает энергопотребление устройством.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для счета бумажных листов [2]. Привод устройства осуществляется от электродвигателя посредством круглоременной передачи, которая одновременно приводит во вращение захватывающие, второй направляющий и приводной ролики и механизм укладки листов в стопу. Причем встречное направление вращения захватывающих роликов, а также ускоряющего ролика с вторым направляющим роликом достигается за счет того, что приводные элементы приводного и второго направляющего ролика и второго шкива механизма укладки листов в стопу круглоременная передача охватывает сверху, приводные же элементы захватывающего ролика круглоременная передача огибает снизу. Подающий эксцентриковый ролик приводится в движение посредством второй круглоременной передачи, а выходной вал механизма укладки листов в стопу - посредством третьей круглоременной передачи. Под стоподержателем и в зоне механизма укладки листов в стопу установлены фотодатчики. Для обеспечения фасовки нужного количества листов в устройство введены ведущая и тормозная электромагнитные муфты.

Недостатки известного устройства - ручная регулировка зазора между захватывающими роликами и фрикционной пластиной, которую необходимо проводить при каждом переходе на подсчет или фасовку других, отличающихся по толщине листов, что снижает надежность работы устройства за счет влияния человеческого фактора (невнимательность, усталость, забывчивость оператора), а также снижает удобства в работе и производительность оператора; наличие ускоряющих роликов, необходимых для разделения предыдущего листа от последующего для обеспечения их счета, усложняет устройство и, как следствие, снижает его надежность; наличие двух электромагнитных муфт (ведущей и тормозной) усложняет устройство и, как следствие, снижает его надежность, а также увеличивает энергопотребление устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и удобства эксплуатации и снижение энергопотребления.

На фиг. 1 изображено устройство (разрез); на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид сбоку (кинематическая связь отдельных элементов устройства).

Устройство для счета бумажных листов содержит следующие основные узлы: корпус 1, блок поштучной подачи листов с узлом регулировки зазора, привод, механизм укладки листов в стопу и блок управления, фотоэлектрический счетчик. Блок поштучной подачи листов состоит из стоподержателя 2, образованного ограничительной пластиной 3, наклонной пластиной 4 и двумя подвижными направляющими пластинами 5, которые центрируют стопы разных по длине бумажных листов с помощью рычага 6 и соответствующего привода, подающий узел, выполненный из эксцентриковых роликов 7, установленных на валу 8. Узел регулировки зазора состоит из кронштейна 9, закрепленного на оси 10 с возможностью поворота вокруг нее. В кронштейне 9 закреплены два неподвижных фрикционных ролика 11, выполненных из материала с высоким коэффициентом трения, например из полиуретана, таким образом, что длина, соединяющая их ось с осью вращения захватывающего ролика 12, перпендикулярна наклонной пластине 4, в результате чего обеспечиваются оптимальные условия для приема листа из стоподержателя в тракт, потому что наклонная пластина 4 становится касательной к поверхностям захватывающего и фрикционных роликов. На оси 10 между роликами 11 также установлена скоба 13 с возможностью поворота вокруг оси 10. В скобе 13 на оси 14 установлены ведомый ролик 15 и скоба 16, в которой на оси 17 установлен прижимной ролик 18, служащий для обеспечения отделения предпоследнего листа в стопе от последнего. В кронштейн 9 ввернут регулировочный винт 19 с упором в скобу 13. Кронштейн 9 подпружинен пружиной 20, с помощью которой через регулировочный винт 19 и скобу 13 ведомый ролик 15 прижимается к захватывающему ролику 12, установленному на валу 21. Захватывающий ролик 12 выполнен в виде цилиндра и имеет гладкую поверхность и две рифленые фрикционные вставки 22, выполненные из материала с высоким коэффициентом трения, например из полиуретана, выполненные в виде цилиндрических сегментов с радиусом, равным радиусу захватывающего ролика с суммарной длиной по образующей менее длины по образующей захватывающего ролика на величину более ширины ведомого ролика, и установленные по его краям, в результате чего на поверхности захватывающего ролика в центре его образующей остается гладкая кольцевая поверхность, с которой контактирует ведомый 15 и прижимной 18 ролики. Радиус захватывающего ролика 12 выбран таким, чтобы длина по окружности ролика была несколько больше (на 10-15 мм) максимальной ширины листа (денежного билета), подлежащего счету. Таким образом, за один оборот захватывающего ролика будет опущен в тракт счета один лист, а следующий лист будет захвачен захватывающим роликом через некоторый промежуток (10 - 15 мм), что обеспечивает зазор между листами в тракте и, следовательно, проведение счета листов. При этом отпадает необходимость в ускоряющем ролике, который имеется для этой цели в прототипе. Таким образом, упрощается кинематика устройства и, как следствие, повышается надежность. На фрикционных роликах имеются круговые выступы, а на захватывающем ролике 12 напротив выступов фрикционных роликов 11 выполнены круговые канавки шириной, соответствующей ширине выступов фрикционных роликов. При этом выступы роликов 11 заглублены в канавки ролика 12, что обеспечивает оптимальные условия для отделения и захвата нижнего листа в стопе. С помощью регулировочного винта 19 регулируется зазор между захватывающим роликом 12 и фрикционными роликами 11 в процессе сборки. На огибающей захватывающей ролик пластине 23 закреплен с помощью скобы 24 на подпружиненной оси первый направляющий ролик 25. В корпусе на валу закреплены вторые направляющие ролики 26.

Привод устройства осуществляется от электродвигателя 27 постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, который позволяет применить элемент электродинамического торможения для сведения практически к нулю времени выбега электродвигателя после его отключения. Наиболее простейшим из известных элементов элекродинамического торможения является реле, обмотка которого включена в цепь управления двигателем, замыкающие контакты включены в цепь питания электродвигателя, а размыкающие контакты - параллельно обмотке электродвигателя (т. е. закорачивают обмотку). Привод от электродвигателя 27 осуществляется посредством кругловременной передачи 28, которая приводит во вращение захватывающий ролик 12 и через промежуточный вал 29 - выходной вал 30 механизма укладки листов в стопу. Привод эксцентриковых роликов 7 посредством зубчатой ременной передачи 31 синхронизирован с захватывающим роликом 12 таким образом, чтобы в момент начала контакта передней кромки фрикционных вставок 22 захватывающего ролика 12 с нижним листом стопы ( появление кромки фрикционных вставок 22 у края наклонной пластины 4 стоподержателя 2) эксцентриковые ролики 7 заняли положение максимального возвышения над наклонной пластиной 4 стоподержателя 2, обеспечивая оптимальные условия вхождения нижнего листа стопы в тракт.

Для обеспечения фасовки нужного количества листов на промежуточном валу 29 механизма укладки листов в стопу установлен маховик с обгонной муфтой 32, что в совокупности с прилеганием электродвигателя постоянного тока с элементом электродинамического торможения позволило исключить предназначенные для этой цели в прототипе электромагнитные муфты включения и торможения. Таким образом, повышается его надежность, а, с другой стороны, одновременно уменьшается его энергопоглощение.

В зоне стоподержателя 2 установлен фотодатчик 33, в зоне прохождения листов - датчики 34 фотоэлектрического счетчика, в зоне бункера 35 - фотодатчик 36.

Устройство работает следующим образом. Стопа листов укладывается в стоподержатель 2 таким образом, чтобы передняя часть стопы упиралась в ограничительную пластину 3. С помощью направляющих пластин 5 стопа центрируется в стоподержателе 2. Листы перекрывают фотодатчик 33, в результате чего формируется сигнал на включение электродвигателя 27. Реле элемента электродинамического торможения срабатывает, его размыкающие контакты размыкаются, раскорачивая обмотку электродвигателя 27, а замыкающие контакты замыкаются, подключая обмотку электродвигателя 27 к шинам питания. Устройство запускается. Подающие эксцентриковые ролики 7 встряхивают стопу и перемещают ее нижний лист к захватывающему ролику 12. Валы роликов 7 и 12 синхронизированы таким образом, что в момент, когда эксцентриковые ролики 7 максимально приподнимают нижний лист со стопой, у края наклонной пластины 4 появляется передняя кромка фрикционных вставок 22 захватывающего ролика 12. Нижний лист вытягивается фрикционными вставками 22, попадает под прижимной 18 и ведомый 15 ролики и далее в зазор между захватывающим роликом 12 и фрикционными роликами 11, который после попадания листа под ведомый ролик 15 автоматически установился соответственно листа.

Автоматическая установка зазора между роликами 11 и 12 производится следующим образом. При изготовлении (сборка) устройства зазор между роликами 11 и 12 с помощью регулировочного винта настраивается на прохождение определенного по толщине (например, минимального из надлежащих счету) бумажного листа (денежного билета). При подсчете в процессе эксплуатации устройства других отличающихся по толщине (например, более толстых) листов, последний, попадая под ведомый ролик 15, приподнимает его, в результате чего через скобу 13 и регулировочный винт 19 кронштейна 9, преодолевая усилие пружины 20, поворачивается вокруг оси 10 и, приподнимая ролики 11, изменяет (увеличивает) соответственно зазор между роликами 11 и 12. Таким образом, при изменении толщины подсчитываемых бумажных листов в процессе эксплуатации устройства не требуется настройка зазора, а между роликами 11 м 12 (в отличие от прототипа), что особенно актуально при подсчете денежных билетов, так как даже в течение рабочего дня меняются их номиналы и валюта разных стран, имеющие различную толщину, при этом исключается влияние на надежность работы устройства человеческого фактора (невнимательность, усталость, забывчивость). Таким образом, повышается надежность и удобство в эксплуатации устройства, а также повышается производительность труда оператора.

Бумажный лист после попадания в зазор между роликами 11 и 12 перемещается совместно с цилиндрической поверхностью ролика 12 при повороте последнего и далее проходит мимо первого 25 и второго 26 направляющих роликов. Так как длина окружности захватывающего ролика 12 больше максимальной ширины подсчитываемых листов, следующий лист захватывается роликом 12 через промежуток, равный разности длины окружности ролика 12 и ширины листа, поэтому все транспортируемые в тракте листы идут с некоторым интервалом, что позволяет производить их счет при прохождении в зоне фотодатчиков 34. При этом отпадает необходимость в ускоряющих роликах, с помощью которых в прототипе обеспечивается интервал между листами, в результате чего упрощается устройство и, как следствие, повышается его надежность.

После прохода листами зоны фотодатчиков 34 они перемещаются в механизм укладки листов в стопу, который укладывает их в бункер 35, при этом листы перекрывают фотодатчик 36.

При работе устройства в режиме фасовки после отсчета нужного количества листов блок управления снимает управляющий сигнал с реле схемы электродинамического торможения, замыкающие контакты которого размыкаются, отключен электродвигатель 27 от шин питания, а размыкающие контакты замыкаются, закорачивая обмотку электродвигателя 27, в результате чего двигатель практически мгновенно останавливается, останавливается и захватывающий ролик 12, прекращая подачу листов из стоподержателя 2. При этом маховик с обгонной муфтой 32 на промежуточном валу 29 механизма укладки листов в стопу продолжит вращение, передавая вращение выходному валу 30 механизма укладки листов в стопу, который уложит последний лист фасовки, прошедший зону датчиков 34 фотоэлектрического счетчика, в стопу бункера.

После изъятия этой стопы из бункера срабатывает фотодатчик 36, и цикл повторяется. Такое техническое решение позволяет исключить электромагнитные муфты включения и торможения, что, с одной стороны, упрощает устройство и, следовательно, повышает его точность, а, с другой - снижает его энергопотребление.

Использование: для счета бумажных листов, например денежных билетов, для использования в банковских учреждениях и в различных торговых организациях. Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации и снижение элекропотребления. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем 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, функциональный элемент выполнен в виде двух фрикционных роликов, закрепленных неподвижно в кронштейне таким образом, что линия, соединяющая из 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. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для счета бумажных листов, содержащее корпус, в котором установлен блок поштучной подачи листов, состоящий из стоподержателя с ограничительной и наклонной пластинами, подающего узла с эксцентриковыми роликами, узла регулировки зазора, состоящего из кронштейна с фрикционным элементом и регулировочного винта, захватывающего ролика, направляющие ролики, механизм укладки листов в стопу, фотоэлектрический счетчик, установленный в зоне движения листов, электродвигатель, вал которого кинематически соединен с захватывающим роликом и эксцентриковыми роликами блока поштучной подачи листов, и механизмом укладки листов в стопу, фотодатчики установлены в зоне поштучной подачи листов и соединены с блоком управления, подключенным к цепи питания электродвигателя, отличающееся тем, что кронштейн узла регулировки зазора подпружинен и закреплен на оси, параллельной оси захватывающего ролика с возможностью поворота вокруг нее, фрикционный элемент выполнен в виде двух неподвижных фрикционных роликов, закрепленных в кронштейне так, что линия, соединяющая ось фрикционных роликов с осью вращения захватывающего ролика, перпендикулярна наклонной пластине стоподержателя, между фрикционными роликами на оси кронштейна закреплена с возможностью поворота скоба с установленным в ней ведомым роликом, регулировочный винт установлен в кронштейне с упором в скобу, ведомый ролик прижат к средней части захватывающего ролика, выполненного в форме цилиндра с гладкой поверхностью, длина окружности которого больше максимальной ширины бумажных листов, с рифлеными фрикционными вставками, выполненными в виде цилиндрических сегментов с радиусом, равным радиусу захватывающего ролика с суммарной длиной по образующей меньше длины захватывающего ролика на величину, превышающую ширину ведомого ролика, и установленными по его краям, валы эксцентрикового и захватывающего роликов соединены жесткой передачей, например зубчатой ременной передачей, с возможностью перемещения таким образом, что положение кромки рифленных фрикционных вставок захватывающего ролика у края наклонной пластины стоподержателя соответствуетмаксимальному положению эксцентриковых роликов над наклонной пластиной стоподержателя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в цепь питания электродвигателя включен элемент электродинамического торможения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм укладки листов в стопу содержит промежуточный вал, снабженный маховиком с обгонной муфтой и кинематически связанный с выходным валом, на входе направляющей механизма укладки листов в стопу установлены фотодатчики фотоэлектрического счетчика, на выходе направляющей в зоне бункера установлен фотодатчик контроля укаладки.