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Title:
METHOD AND DEVICE FOR REMOVING A PILE OF SIMILAR OBJECTS FROM AN OUTER PACKAGING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/032478
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method and to a device for ejecting coins from packaging. The packed rolls of coins (7) are pushed into a clamping device (3, 4) and the coins are ejected from the roll by a force that is exerted upon a front face in the direction of the axis of said roll of coins (7). The advantage of the invention is that only simple means are required to eject large numbers of coins in a reliable manner and staff can thus be dispensed from carrying out such a time-consuming manual activity.

Inventors:
ASTERIADIS NIKOLAUS (DE)
Application Number:
PCT/CH1999/000566
Publication Date:
June 08, 2000
Filing Date:
November 25, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BUOB VERPACKUNGSTECHNIK AG (CH)
ASTERIADIS NIKOLAUS (DE)
International Classes:
B65B69/00; (IPC1-7): B65B69/00
Domestic Patent References:
WO1997029956A11997-08-21
Attorney, Agent or Firm:
Roshardt, Werner A. (Keller & Partner Patentanwälte AG Zeughausgasse 5 Postfach Bern 7, CH)
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Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Auspacken eines Stapels von gleichartigen Gegenständen aus einer Verpackungshülle

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auspacken eines eingepackten Sta- pels von gleichartigen Gegenständen, insbesondere von Münzen aus einer Verpackungs- hülle. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- rens.

Stand der Technik Bei der Verarbeitung von Münzgeld werden Münzen zu Stapeln zusammengefasst. Diese Münzstapel werden in Papier eingepackt. Die so entstehende Papierhülse, auch Banderole genannt, kann manuell oder automatisch erzeugt werden ; sie kann auch als vorgefertigte Hülse vorliegen. Um Münzen beispielsweise auf ihre Echtheit oder Zustand prüfen zu kön- nen, müssen verpackt angelieferte Münzrollen geöffnet werden, um die einzelnen Stücke einer beispielsweise optischen Prüfung zugänglich machen zu können. Dazu ist ein Aus- packvorgang notwendig.

Es sind Einrichtungen bekannt, bei welchen mittels eines rotierenden Messers die wulstar- tigen Enden der Papierverpackung oder Banderole einer Münzrolle abgetrennt werden. Die Banderole kann dann leicht abgewickelt werden. Die Anwendbarkeit dieses Verfahrens ist jedoch stark eingeschränkt, da nebst dem kaum automatisierbaren Vorgang die Messer schnell stumpf werden und unterschiedliche Wulstformen an den Enden der verpackten Münzrollen auftreten. Es besteht auch die Gefahr, dass bei dem Auspackprozess jeweils die sich an den Enden der Rolle befindenden Münzen verletzt werden. Nachteilig wirkt sich zudem die Staubentwicklung infolge des Schneidprozesses aus.

Es ist eine weitere Einrichtung und ein entsprechendes Verfahren bekannt, bei dem die Banderole mit Hilfe der Wasserstrahltechnik entfernt wird. Dabei wird die Banderole ent- lang der Münzrolle mit einem fokussierten Wasserstrahl aufgetrennt. Die aufwendige Technik, die Verletzungsgefahr infolge des hohen Wasserdruckes und die Zerstörung der Banderole erweisen sich als äusserst nachteilig.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschrie- benen Art vorzusehen, bei welchen ein sicheres und beschädigungsloses Trennen der Münzen aus einer Münzrolle möglich ist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäss dem Wortlaut des Patentanspruchs 1 und einer Vorrichtung gemäss dem Wortlaut des Patentanspruchs 5 gelöst. Demzufolge wird zunächst der Stapel mit einer Haltevorrichtung mantelseitig er- fasst, um dann die Gegenstände, z. B. die Münzen mit einer koaxial zum Stapel einwirken- den Kraft (z. B. mit einem Stössel) aus der Verpackungshülle auszustossen. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass nicht in erster Linie die Verpackung zerstört wird, sondern dass die Verpackung in geeigneter Weise festgehalten wird und dass der ganze Münzstapel durch die Verpackung hindurch ausgestossen wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung bedarf keiner Vorrichtung zum Auftrennen der Ver- packung. Die Gefahr, dass nicht nur die Verpackung aufgetrennt wird, sondern auch die Münzen verletzt werden, wird also von vornherein ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verpackungshülle (z. B. Banderole) im wesentlichen vollständig erhalten bleibt. Eine auf ihr angebrachte Beschriftung kann also auch nach dem Auspacken noch gelesen werden. Dies ist wichtig, wenn es darum geht, kleine Chargen angelieferter Münzen zu verarbeiten und absenderspezifisch zu überprüfen. Wird also in einer Münzrolle nach dem Auspacken beispielsweise eine Falschmünze entdeckt, kann ohne Probleme nachträglich die entsprechende Verpackungshülle als Beweismittel aussortiert und aufbe- wahrt werden. Die Aufschrift der Verpackung bleibt in jedem Fall erhalten.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Münzrolle in axialer Rich- tung in die Haltevorrichtung eingeführt. (Bei vertikaler Ausrichtung der Achse der Halte- rung kann die Münzrolle manuell oder von einem Transportband kommend in die Haltevor- richtung, welche zu diesem Zweck an der Unterseite einen Stopper aufweist, fallengelas- sen werden.) Danach wird die Haltevorrichtung radial betätigt, um die Münzrolle derart zu

fixieren, dass der Reibungskoeffizient zwischen dem Münzstapel und der Verpackungshülle stets kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen der Verpackungshülle und der Haltevor- richtung ist.

Die Haltevorrichtung weist also zumindest ein betätigbares Element auf, um die Münzrolle in radiale Richtung zu erfassen und axial ausgerichtet mit einer bestimmten Kraft zu fixie- ren. Dies hat den Vorteil, dass verschieden grosse Münzrollen mit der gleichen Maschine verarbeitet werden können. Vorzugsweise hat die Haltevorrichtung radial zu einer Mittel- achse der Haltevorrichtung betätigbare Klemmbacken. Die Klemmbacken haben vorzugs- weise eine Länge, die grösser ist, als die Linge der auszupackenden Münzrollen.

Es brauchen nicht alle Klemmbacken betätigbar zu sein. Ais Alternative zu den Klemm- backen ist auch ein pneumatisch betätigbarer Ringschlauch einsetzbar. Es können auch ein oder mehrere aufblasbare Balg-Vorrichtungen vorgesehen sein. Gegenüber diesen Varianten haben die Klemmbacken den Vorteil einer präziseren Fixierung bzw. Positionie- rung der Münzrolle.

Der Stössel, welcher durch die Klemmvorrichtung hindurch gefahren wird, um die Münzen mit einer vorgegebenen Kraft bzw. Geschwindigkeit auszustossen, hat einen Hub, der aus- reichend gross ist, dass die Stirnseite des Stössels von vorn nach hinten über die Position hinausgefahren werden kann, welche vom hinteren Ende der Münzrolle (vor dem Ausstos- sen) eingenommen wird. Es kann von Vorteil sein, die Klemmkraft der Vorrichtung an die Position des Stössels beim Ausstossen anzupassen. Je mehr Münzen nämlich ausgestos- sen sind, um so stärker konzentriert sich die Klemmkraft auf die verbleibenden Münzen.

Entsprechend kann beispielsweise die Klemmkraft sukzessive reduziert werden, um einen mehr oder weniger konstanten Flächendruck auf den noch nicht ausgestossenen Teil des Stapels zu erreichen.

Anstelle von bzw. zusätzlich zu Klemmelementen können z. B. auch Saugvorrichtungen eingesetzt werden, welche sich an der Mantelseite der Münzrolle festsaugen.

Nach dem Ausstossen der Münzen wird die Verpackungshülle vorzugsweise mechanisch (Stössel etc.) oder mit Hilfe eines Luftstroms aus der Haltevorrichtung entfernt. Das heisst, die leere Verpackung wird getrennt von den Münzen in einen Behälter befördert für eine allenfalls erforderliche spätere Nachkontrolle.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Klemmvorrichtung mit drei jeweils um 120° versetz- ten Klemmbacken erwiesen. Einerseits können dadurch auch relativ kleine Münzen verar- beitet werden und andererseits kann mit vorrichtungsmässig geringem Aufwand eine gute Zentrierung auf die Mittelachse der Klemmvorrichtung erreicht werden. Je nach Anwen- dung können aber insbesondere auch zwei oder vier Klemmbacken sinnvoll sein.

Damit die Klemmbacken einander nicht gegenseitig behindern bei der radialen Bewegung, sollten sie relativ schmal ausgebildet sein. Um trotzdem einen guten Kontakt zur Münzrolle sicherzustellen, empfiehlt es sich, die Oberflächen der Klemmelemente konkav zu formen entsprechend dem Krümmungsradius der Münzrolle bzw. dem Radius der zu verarbeiten- den Münzen. Die winkelmässige Auflage pro Klemmbacken liegt beispielsweise zwischen 5° und 30°.

Als Verpackungsmaterial wird typischerweise Papier verwendet. Die Klemmbacken haben in diesem Fall eine Oberfläche, welche auf Papier einen Reibungskoeffizient hat, welcher grösser ist als ein Reibungskoeffizient zwischen Papier und Münzen. Wird anstelle von Papier ein anderes Verpackungsmaterial verwendet (z. B. eine Kunststoffolie), kann die Oberflächenrauhigkeit bzw. die Materialbeschaffenheit der Kontaktseite der Klemmbacken entsprechend angepasst werden. Als vorteilhaft haben sich gummiartige Materialien für die Kontaktseite erwiesen.

Eine besonders leistungsfähige Auspackmaschine ! ässt sich dadurch erreichen, dass meh- rere Haltevorrichtungen vorgesehen sind, welche quasi parallel bzw. zeitlich teilweise überlappend betätigt werden. In diesem Sinn können auf einem Drehturm z. B. drei oder mehr Haltevorrichtungen angebracht sein. Der Drehturm wird schrittweise betätigt. Er weist eine Station zum Einführen der Münzrollen, eine Station zum Ausstossen der Münzen

und vorzugsweise eine Station zum Ausblasen der leeren Verpackungshülle auf. Es können weitere Stationen (beispielsweise zum Prüfen gewisser Merkmale der Münzrollen) vorge- sehen sein. Die verschiedenen Stationen und damit auch der Stössel sind in diesem Bei- spiel ortsfest bezüglich des Drehturms angeordnet. Es ist aber auch möglich, zu jeder Hal- tevorrichtung einen Stössel vorzusehen.

Eine erfindungsgemäss bevorzugte Anlage weist ein erstes Fördersystem, einen von einem Motor angetriebenen Schleuderteller und einen tangential angeschlossenen Linearförderer auf. Ein Transportmittel ist mit Vorteil parallel zur Klemmeinrichtung angeordnet, derart dass die Münzrolle in Achsenrichtung in die Klemmvorrichtung eingeschoben werden kann.

An der der Stossvorrichtung gegenüberliegenden Stirnseite der Münzrolle ist ferner vorzugsweise ein weiteres Fördersystem angeordnet, das aus einer Rutsche und einer Weiterverarbeitungsvorrichtung besteht.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche er- geben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Er- findung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen : Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch die Münzauspack-Vorrichtung in An- fangsstellung ; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Münzauspack-Vorrichtung während des Auspackprozesses ; Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch die Münzauspack-Vorrichtung in End- stellung ; Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Münzauspack-Vorrichtung in der Draufsicht ;

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit drei Klemmstationen.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung Anhand des in den Fig. 1 und Fig. 2 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiels wird im folgenden die Funktionsweise der Vorrichtung zum Auspacken von Münzen kurz erklärt : Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Hauptelement der Vorrichtung. Sie besteht aus einer radial verstellbaren Klemmvorrichtung 1. Die verpackte Münzrolle 7 wird beispiels- weise von drei Klemmbacken 2,3,4 gehalten. Ein fluchtend mit der Stapelachse beweglich angeordneter Stössel 5 trifft am einen Rollenende 6 auf.

Fig. 2 zeigt eine nächste Stellung. Für ein sicheres und zuverlässiges Trennen der Münzen 8 von der Verpackung 9 ist im vorliegenden Fall wichtig, dass der Reibungskoeffizient u2 zwischen dem Münzstapel 10 und dem Verpackungsmaterial stets kleiner als der Rei- bungskoeffizient u1 zwischen dem Verpackungsmaterial und den Klemmbacken 2,3,4 gehalten wird. Analog gilt dies auch für die Reibungskräfte R2 und R1. Diese Eigenschaft führt dazu, dass die von aussen aufgebrachte, radial zum Zentrum hin wirkende Klemm- kraft N eine grössere Reibungskraft R1 zwischen den Klemmbacken 2,3,4 und der Ver- packung 9 gegenüber einer kleineren Reibungskraft R2 zwischen Verpackung 9 und Münz- stapel 10 zur Folge hat. Die in Richtung der Stapelachse über den Stössel 5 aufgebrachte Kraft P kann somit den Münzstapel 10 ausschieben, wobei die Verpackung 9 an den Klemmbacken 2,3,4 haften bleibt.

Fig. 3 zeigt die Position des Stössels 5 nach erfolgtem Ausstossvorgang. Die Verpackung 9 bleibt zwischen den Klemmbacken zurück und kann in einem folgenden Prozess ausge- stossen oder abgesaugt werden. Ist die Verpackung 9 eine Hülse mit vorgefertigtem Bo- den, wird dieser, je nachdem ob er in Stossrichtung vorne oder hinten liegt, ebenfalls mit den Münzen ausgestossen. Um den Boden von den Münzen zu trennen, ist im Münzstrom

eine Absaug-oder Abblasvorrichtung vorgesehen, die den leichten Boden von den Münzen trennt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer besonders bevorzugten Anlage. Ein mittels eines Motors 11 angetriebener Schleuderteller 12 führt verpackte Münzrollen 7 zu. Die Rollen werden in eine Position parallel zur Klemmvorrichtung mittels eines Förderers 13 transpor- tiert. Ein weiteres Transportmittel 14 bringt eine Rolle 7 in die Klemmvorrichtung 1, die beispielsweise aus drei beweglichen Backen 2,3,4 besteht. Es folgt ein Vorgang, wie er unter Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Die ausgestossenen Münzen 8 gleiten über eine Rut- sche 15, fallen in einen Trichter 16, der über einer Sackanhängevorrichtung 17 oder einer Münzzähivorrichtung 18 angeordnet ist. Die radial verstellbaren Klemmbacken gestatten selbstverständlich die Verarbeitung unterschiedlicher Münzdurchmesser, insbesondere zwischen 15 und 32.5 mm. Typische Münzrollenlängen betragen zwischen 40 und 120 mm.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, können beispielsweise drei Klemmvorrichtungen 1', 1", 1"'auf einer Trommel bzw. einem Karussell angeordnet sein. In Station 1'wird die Münzrolle gela- den. Nach einer Drehung von 120° erfolgt der Ausstossprozess der Münzen in einer Sta- tion 1". Nach weiteren 120° wird in einer Station 1"'mittels eines weiteren nicht darge- stellten Stössels die Banderole 9 ausgeschoben oder mittels einer Saugvorrichtung 20 entfernt.

Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen darin, dass mit einfachen Mit- teln ein sicheres Ausstossen der Münzen bei hoher Leistung (bis ca. 30 Rollen pro Min.) erzielt wird. Das Verfahren zeichnet sich ausserdem durch eine hohe Zuverlässigkeit aus und entlastet das Bedienungspersonal von zeitraubender manueller Arbeit. Ein weiterer Vorteil besteht im zuverlässigen Entfernen und Fortführen des Papiers (Banderole), ge- trennt von den Münzen.

Die Erfindung ist nicht auf das Auspacken von Münzen beschränkt. In ähnlicher Weise können andere gestapelt verpackte bzw. eingewickelte, insbesondere scheibenförmige

Gegenstände ausgepackt werden. Die erfindungsgemässe axiale Kraft kann statt mecha- nisch auch in anderer Weise zur Wirkung gebracht werden (z. B. mit Hilfe von Druckluft).

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung einen hohen Automatisierungsgrad bei hoher Leistung, sowie ein sicheres Entfernen und Wegführen der Verpackung, getrennt von den Münzen, ermöglicht. Es können insbesondere handgerollte, automatisch gerollte oder in vorgefertigten Hülsen-beispielsweise aus Papier-verpackte Münzstapel ausge- packt werden.

Patentansprüche 1. Verfahren zum Auspacken eines eingepackten Stapels von gleichartigen Gegenstän- den, insbesondere von Münzen aus einer Verpackungshülle, dadurch gekennzeichnet, dass der eingepackte Stapel (7) mit einer Haltevorrichtung (2,3,4) mantelseitig er- fasst wird und die Gegenstände, insbesondere Münzen, mit einer koaxial zum Stapel einwirkenden Kraft (5) aus der Verpackungshülle (9) ausgestossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (7) in axialer Richtung in die Haltevorrichtung eingeführt wird und dass die Haltevorrichtung (2,3, 4) radial betätigt wird, um den Stapel (7) derart zu fixieren, dass ein Reibungskoeffizi- ent zwischen dem Stapel und der Verpackungshülle (9) stets kleiner als ein Rei- bungskoeffizient zwischen der Verpackungshülle und der Haltevorrichtung ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stö- ssel (5) über eine Linge ausgefahren wird, die über ein hinteres Ende der Münzrolle (7) hinausgeht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausstossen der Gegenstände, insbesondere der Münzen, die Verpackungshülle mechanisch oder mit Hilfe eines Luftstroms aus der Haltevorrichtung entfernt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass sie eine Haltevorrichtung (2,3,4) zum mantelseitigen Erfassen des eingepackten Stapels (7) und eine Vorrichtung zum Anbringen einer koaxial zur Halte- vorrichtung (2,3,4) wirkenden Kraft (5) zum Ausstossen der Gegenstände, insbeson- dere der Münzen (8) aus der Verpackungshülle aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (2, 3,4) radial zu einer Mittelachse der Haltevorrichtung betätigbare Klemmbacken und/oder eine vakuumbetätigte Einrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass drei jeweils um 120° ver- setzte Klemmbacken (2,3,4) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken konkav gekrümmte Oberflächen entsprechend einem Krümmungsradius der Mantel- fläche der Münzrolle aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken eine Oberfläche haben, welche auf einer Verpackungshülle einen Rei- bungskoeffizient hat, welcher grösser ist als ein Reibungskoeffizient zwischen Ver- packungshülle (9) und Münzen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Haltevorrichtungen aufweist, welche auf einem Drehturm angebracht sind, und dass der Stössel ortsfest bezüglich des Drehturms angeordnet ist, so dass die Münzrollen in zyklischen Arbeitsprozessen ausgepackt werden können.