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Title:
DEVICE FOR INPUTTING SECURITIES INTO A CONTAINER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/108864
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for inputting securities into a container. The device comprises a supply unit for supplying the securities and a stacking unit for stacking the supplied securities. The device further comprises an impeller (10c) for handling the securities. The impeller (10c) comprises a rotatably mounted base body (12c) and at least one vane (14c, 16c) which is rigidly connected to the base body (12c) at one end of a connecting region (20c, 22c). A support region (38, 40) of the vane (14c, 16c) is in contact with the outer surface of the base body (12c) when the vane (14c, 16c) exerts a force upon a security.

Inventors:
HOLLAND-LETZ GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/053612
Publication Date:
September 30, 2010
Filing Date:
March 19, 2010
Export Citation:
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Assignee:
WINCOR NIXDORF INT GMBH (DE)
HOLLAND-LETZ GUENTER (DE)
International Classes:
B65H29/40; B65H29/22; B65H31/26
Foreign References:
JP2003171068A2003-06-17
EP0994445B12008-03-12
Attorney, Agent or Firm:
SCHAUMBURG, THOENES, THURN, LANDSKRON, ECKERT (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung zur Eingabe von Wertscheinen in einen Behälter,

mit einer Zuführeinheit zum Zuführen der Wertschei¬ ne,

mit einer Stapeleinheit zu Stapeln der zugeführten Wertscheine, und

mit mindestens einem Flügelrad (10c) zur Handhabung der Wertscheine, umfassend einen drehbar gelagerten Grundkörper (12c) und mindestens einen an einem ersten Ende eines Verbindungsbereichs (20c, 22c) fest mit dem Grundkörper (12c) verbundenen Flügel (14c, 16c),

wobei der Flügel (14c, 16c) einen Andruckbereich (24c, 26c) zur Ausübung einer Kraft auf mindestens einen Wertschein und einen Stützbereich (38, 40) umfasst, und

wobei der Stützbereich (38, 40) die Mantelfläche des Grundkörpers (12c) kontaktiert, wenn der Flügel (14c, 16c) eine Kraft auf einen Wertschein ausübt.

2. Flügelrad (10c) zur Handhabung von Wertscheinen,

umfassend einen drehbar gelagerten Grundkörper (12c) und mindestens einen an einem ersten Ende ei¬ nes Verbindungsbereichs (20c, 22c) fest mit dem Grundkörper (12c) verbundenen Flügel (14c, 16c),

wobei der Flügel (14c, 16c) einen Andruckbereich (24c, 26c) zur Ausübung einer Kraft auf mindestens einen Wertschein und einen Stützbereich (38, 40) umfasst, und

wobei der Stützbereich (38, 40) die Mantelfläche des Grundkörpers (12c) kontaktiert, wenn der Flügel (14c, 16c) eine Kraft auf einen Wertschein ausübt.

Flügelrad (10c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbindungsbereich (20 ,22) und dem Stützbereich (38, 40) der Flügel (14c, 16c) den Grundkörper (12c) zumindest in einem Bereich (42) nicht kontaktiert, wenn der Flügel (14c, 16c) eine Kraft auf einen Wertschein ausübt und der Stützbereich (38, 40) die Mantelfläche des Grundkörpers (12c) kontaktiert.

4. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (38, 40) des Flügels (14c, 16c), wenn dieser keine Kraft auf einen Wertschein ausübt, im Wesentlichen parallel zu einer Tangente an den Grundkörper (12c) in einer ersten Stelle (44) verläuft, und dass die Verbindungsstelle (46), an der der Flügel (14c, 16c) mit dem Grundkörper (12c) verbunden ist in Drehrichtung (Pl) des Grundkörpers (12c) gesehen um einem Winkel kleiner 45°, insbesondere einen Winkel im Bereich zwischen 10° und 30°, vor der ersten Stelle (44) angeordnet ist.

5. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Längsachse des Verbindungsbereichs (20c, 22c) des Flügels (14c, 16c) und einer Tangente an den Grundkörper (12c) in der Verbindungsstelle (46), an der der Flügel (14c, 16c) mit dem Grundkörper (12c) verbun¬ den ist, ein Winkel im Bereich zwischen 70° und 110° ist.

6. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (20c, 22c) des Flügels (14c, 16c) radial auf der Mantelfläche des Grundkörpers (12c) aufgesetzt ist.

7. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unbelasteten Zustand des Flügels (14c, 16c) zwischen dem Verbin¬ dungsbereich (20c, 22c) und dem Stützbereich (38, 40) ein Winkel im Bereich zwischen 70° und 110°, insbesondere ein Winkel von etwa 90°, ist.

Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12c) und der Flügel (14c, 16c) einteilig ausgebildet sind.

9. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12c) eine um ihre Längsachse drehbar gelagerte Nabe ist.

10. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flügel (14c, 16c), insbesondere zwei um 180° versetzt angeordne¬ te Flügel (14c, 16c), vorgesehen sind.

11. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Flügels (14c, 16c) beim Ausüben einer Kraft auf ei¬ nen Wertschein eine Krümmung entgegen der Drehrichtung (Pl) des Flügelrades (10c) aufweist.

12. Flügelrad (10c) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsmittelpunkt der Krüm¬ mung des Flügels (14c, 16c) innerhalb eines durch die Mantelfläche des Grundkörpers (12c) begrenzten Raumes, vorzugsweise auf der Drehachse des Grund¬ körpers (12c), liegt.

13. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (14c, 16c) einen S-förmig ausgebildeten Bereich hat.

14. Flügelrad (10c) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (10c) aus einem unvernetzten Elastomer hergestellt ist.

Description:
Vorrichtung zur Eingabe von Wertscheinen in einen Behälter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eingabe von Wertscheinen in einen Behälter. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführeinheit zum Zuführen der Wertscheine und eine Sta ¬ peleinheit zum Stapeln der zugeführten Wertscheine. Ferner hat die Vorrichtung mindestens ein Flügelrad zur Handhabung der Wertscheine. Das Flügelrad wiederum umfasst einen dreh ¬ bar gelagerten Grundkörper und mindestens einen mit einem ersten Ende eines Verbindungsbereiches fest mit dem Grund ¬ körper verbundenen Flügel. Der Flügel hat einen Andruckbe ¬ reich zum Ausüben einer Kraft auf mindestens einen Wertschein .

Die Erfindung kann insbesondere in Verbindung mit Geldauto ¬ maten, automatischen Tresorkassen und/oder automatischen Kassensystemen eingesetzt werden, in die Wertscheine, vorzugsweise Banknoten, eingezahlt werden. Die eingezahlten Wertscheine werden in einem Aufnahmebereich des Behälters in Form eines Stapels abgelegt. Die Wertscheine werden dem Aufnahmebereich einzeln zugeführt und in dem Aufnahmebereich derart gestapelt, dass ein zuzuführender Wertschein einem bereits vorhandenen Stapel an seiner Stirnseite zuge ¬ führt wird. Die Vorder- oder Rückseite des zuzuführenden Wertscheins und die Vorder- oder Rückseite des dem Stapel unmittelbar zuvor zugeführten Wertscheins sind gegenüberliegend angeordnet. Das Flügelrad drückt den als letztes zugeführten Wertschein gegen den Stapel. Um eine kompakte Bauweise der Vorrichtung zu gewährleisten, ist die Vorrichtung derart aufgebaut, dass die Flügel des Flügelrades bei einer Drehung des Flügelrades durch den Kontakt mit angrenzenden Elementen stark gekrümmt werden.

Aus dem Dokument EP 0 994 445 Bl ist ein Banknoteneinzah- lungs- und Banknotenauszahlungsautomat mit einer oberen Halteeinheit für Banknoten und einer unteren Halteeinheit für Banknoten zum Halten und Transportieren der Banknoten in eine Banknotenstapelrichtung oder in die Gegenstapelrichtung bekannt. Der obere Abschnitt einer aufrecht ste ¬ henden Banknote wird durch die obere Halteeinheit gehalten. Der untere Abschnitt der aufrecht stehenden Banknote wird durch die untere Halteeinheit gehalten. Bei den Halteeinheiten handelt es sich insbesondere um Flügelräder mit ei ¬ nem Grundkörper und radial zum Grundkörper angeordneten Flügeln. Durch die radiale Anbindung der Flügel an den Grundkörper werden die Flügel durch den Kontakt mit angrenzenden Elementen vergleichsweise stark gekrümmt, d. h. die Krümmung des Flügels hat einen geringen Krümmungsradius. Insbesondere in dem Verbindungsbereich, in dem die Flügel mit dem Grundkörper verbunden sind, werden die Flügel aufgrund der starken Krümmung und der für das Halten der Wertscheine erforderlichen hohen Steifigkeit mit hohen Spannungen beansprucht. Dies kann zur Materialermüdung, insbesondere zu einer Verringerung der Steifigkeit und eines Span ¬ nungsabbaus führen. Hierdurch wiederum ist die ordnungsge ¬ mäße Funktion des Flügelrades nicht mehr gewährleistet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Eingabe von Wertscheinen in einen Behälter und ein Flügelrad zur Handhabung von Wertscheinen anzugeben, bei denen der Flügel des Flügelrades mit einer geringen gleichmäßigen Spannung beansprucht wird. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Flügelrad mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben .

Durch den Kontakt zwischen dem Stützbereich des Flügels und der Mantelfläche des Grundkörpers beim Ausüben einer Kraft auf einen Wertschein durch den Flügel wird erreicht, dass zumindest ein Teil des Stützbereiches an dem Grundkörper anliegt und somit der Flügel durch den Grundkörper gestützt wird. Dies bewirkt, dass die Kraft, die der Flügel auf den Wertschein ausübt, über eine große Fläche vom Flügel auf den Grundkörper übertragen wird. Ferner wird durch das Anliegen des Stützbereiches des Flügels am Grundkörper er ¬ reicht, dass der Flügel mit nur einer geringen Krümmung, d. h. einer Krümmung mit einem großen Krümmungsradius, elastisch verformt wird. Dies bewirkt, dass der Flügel, verglichen mit einer radialen Anordnung des Flügels an den Grundkörper, mit einer wesentlich geringeren mechanischen Spannung beansprucht und eine gleichmäßige Spannungsvertei ¬ lung erreicht wird. Insbesondere wird das Auftreten von Spannungsspitzen, insbesondere im Verbindungsbereich, vermieden oder zumindest reduziert. Hierdurch wiederum wird eine Materialermüdung verhindert bzw. abgeschwächt, so dass die Reduzierung der Steifigkeit und der Spannungsabbau des Flügels im Laufe der Lebensdauer des Flügels reduziert wird und somit eine ausreichend hohe Kraft, die von dem Flügel auf den Wertschein ausgeübt wird, gewährleistet ist. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Flügelrad zur Handhabung von Wertscheinen. Das Flügelrad umfasst einen drehbar gelagerten Grundkörper und mindestens einen an einem ersten Ende eines Verbindungsbereiches fest mit dem Grundkörper verbundenen Flügel. Der Flügel hat einen Andruckbereich zum Ausüben einer Kraft auf mindestens einen Wertschein und einen Stützbereich. Der Stützbereich kontaktiert die Mantelfläche des Grundkörpers, wenn der Flügel eine Kraft auf einen Wertschein ausübt. Es ist vorteilhaft, wenn der Flügel im Wesentlichen erst dann eine Kraft auf den Wertschein ausübt, wenn zumindest ein Teil des Stützbe ¬ reiches des Flügels den Grundkörper kontaktiert.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Verbindungsbereich und dem Stützbereich der Flügel den Grundkörper zumindest in einem Bereich nicht kontaktiert, wenn der Flügel eine Kraft auf den Wertschein ausübt und der Stütz ¬ bereich die Mantelfläche des Grundkörpers kontaktiert. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Stützbereich des Flü ¬ gels, wenn dieser keine Kraft auf einen Wertschein ausübt, im Wesentlichen parallel zu einer Tangente an den Grundkörper in einer ersten Stelle verläuft. Die Verbindungsstelle, an der der Flügel mit dem Grundkörper verbunden ist, ist um einen voreingestellten Winkel von <45° vor der ersten Stelle angeordnet. Die Verbindungsstelle ist insbesondere um einen Winkel im Bereich zwischen 10° und 30° vor der ersten Stelle angeordnet. Eine solche Anordnung des Flügels wird auch als zurückliegende Anbindung des Flügels bezeichnet. Durch die zurückliegende Anbindung des Flügels an den Grundkörper wird erreicht, dass der Flügel verglichen mit einer tangentialen Anbindung des Flügels an der ersten Stelle länger ist und somit bei gleichem Querschnitt wei ¬ cher ist. Somit treten bei einer Krümmung des Flügels nur relativ geringe mechanische Spannungen auf, so dass einer Materialermüdung vorgebeugt wird. Durch das Anliegen des Flügels an dem Grundkörper, wenn der Flügel eine Kraft auf einen Wertschein ausübt, wird trotz des weicheren Flügels sichergestellt, dass eine ausreichend große Kraft auf den Wertschein ausgeübt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Längsachse des Verbindungsbereiches des Flü ¬ gels und einer Tangente an den Grundkörper in der Verbindungsstelle ein Winkel im Bereich zwischen 70° und 100°. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verbindungsbereich radial auf der Mantelfläche des Grundkörpers aufgesetzt. Ferner ist es vorteilhaft, wenn in einem unbelasteten Zustand des Flügels zwischen dem Verbindungsbereich und dem Stützbereich ein Winkel zwischen 70° und 110°, insbesondere ein Winkel von etwa 90°, ist. Der unbelastete Zustand des Flügels ist derjenige Zustand, in dem der Flügel keine Kraft auf einen Wertschein ausübt und nicht durch den Kontakt mit einem angrenzenden Element verformt wird. Ein Übergangbereich zwischen dem Stützbereich und dem ist vorzugsweise gekrümmt, insbesondere in Form eines Radius ausgebildet.

. Auf diese Weise ist die zurückliegende Anbindung des Flü ¬ gels an den Grundkörper auf einfache Weise herstellbar und das Flügelrad ist einfach und kostengünstig zu fertigen.

Ferner ist es vorteilhaft, den Grundkörper und den Flügel einteilig auszubilden. Das Flügelrad wird insbesondere mit ¬ tels eines Spritzgussverfahrens hergestellt. Hierdurch wird eine kostengünstige Fertigung des Flügelrades erreicht. Der Grundkörper ist vorzugsweise ein um ihre Längsachse drehbar gelagerte Nabe. Hierdurch kann das Flügelrad ein ¬ fach auf einer Welle drehfest gelagert werden und durch ei ¬ ne Rotation der Welle in Rotation versetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Flügelrad zwei Flügel. Die Flügel sind insbesondere um 180° versetzt angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein in einem Aufnahmebereich eines Behälters aufgenommener Wertscheinstapel zuverlässig mit Hilfe des Flügelra ¬ des in den Aufnahmebereich hineingedrückt wird, so dass ein freier Zuführbereich zum Positionieren eines weiteren zuzuführenden und zu stapelnden Wertscheins erzeugt wird. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Flügelrad auch mehr als zwei Flügel, insbesondere drei oder vier Flügel, umfassen.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil des Flügels beim Ausüben einer Kraft auf einen Wertschein eine Krümmung entgegen der Drehrichtung des Flügelrades aufweist. Hierzu ist der Flügel ausreichend elastisch aus ¬ gebildet. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Flügel bei dem Kontakt mit im Radius des Flügels angeordneten Ele ¬ menten zerstörungsfrei umgebogen werden kann. Das Flügelrad ist hierzu insbesondere aus einem Elastomer, vorzugsweise einem unvernetzten Elastomer, hergestellt.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Krümmungsmittelpunkt der Krümmung des Flügels in einem durch die Mantelfläche des Grundkörpers begrenzten Raum liegt. Der Krümmungsmit ¬ telpunkt der Krümmung liegt vorzugsweise auf der Drehachse des Grundkörpers. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass der Stützbereich des Flügels optimal auf der Mantelfläche des Grundkörpers aufliegt, und zum anderen, dass die Krüm ¬ mung des Flügels einen großen Krümmungsradius hat. Durch den großen Krümmungsradius wiederum wird der Flügel mit ei ¬ ner geringeren Spannung beansprucht .

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Flügel an dem dem Grundkörper abgewandten Ende eine Gegenkrümmung aufweist, so dass sich die durch den Kontakt des Stützberei ¬ ches mit der Mantelfläche des Grundkörpers ergebende Rück ¬ wärtsneigung des Flügels entgegen der Drehrichtung des Grundkörpers ausgeglichen oder zumindest reduziert wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Flügel über den An ¬ druckbereich eine ausreichend große Kraft auf den Wert ¬ schein ausüben kann. Hierzu hat der Flügel vorzugsweise ei ¬ nen S-förmig ausgebildeten Bereich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Ausführungsform eines Flügelrades; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiterentwickelten Ausführungsform eines Flügelrades;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsge ¬ mäßen Ausführungsform eines Flügelrades; und

Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung des Flügelrades nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer bekannten Ausführungsform eines Flügelrades 10a dargestellt. Das Flü ¬ gelrad 10a wird insbesondere in Geldautomaten, automati ¬ schen Kassensystemen und/oder automatischen Tresorkassen, in die Wertscheine eingezahlt und in Wertscheinaufnahmebe ¬ reichen gestapelt abgelegt werden, eingesetzt. Die Wert ¬ scheine werden dem Wertscheinaufnahmebereich einzeln zugeführt und in diesem auf einer ihrer langen Seiten stehend in gestapelter Form abgelegt. Die Wertscheine des bereits in dem Wertscheinaufnahmebereich aufgenommene Wertscheinstapels werden mit Hilfe des Flügelrades 10a gegen eine den Wertscheinaufnahmebereich begrenzende Andruckwand gedrückt, so dass ein freier Zuführbereich gebildet wird, in dem der als nächstes in den Wertscheinaufnahmebereich abzulegende Wertschein dem Wertscheinaufnahmebereich zugeführt werden kann. Hierdurch wird vermieden, dass sich ein zuzuführender Wertschein beim Zuführen mit den Wertscheinen des Wertscheinstapels verkantet und somit ein korrektes Stapeln der Wertscheine nicht gewährleistet werden kann. Das Flügelrad 10a umfasst einen hohlzylindrischen Grundkörper 12a und zwei fest mit dem Grundkörper 12a verbundene Flügel 14a, 16a. Der Grundkörper 12a ist insbesondere als Nabe ausgebildet. Die Flügel 14a, 16a werden auch als Pad ¬ del bezeichnet.

Der Grundkörper 12a ist derart dreh- und ortsfest mit einer in Fig. 1 geschnitten dargestellten Welle 18 verbunden, dass die Längsachse des Grundkörpers 12a und die Längsachse der Welle 18 zusammenfallen. Bei einer Rotation der Welle 18 in Drehrichtung Pl dreht sich auch das Flügelrad 10a in Drehrichtung Pl.

Die Flügel 14a, 16a sind an einem ersten Ende eines Verbin ¬ dungsbereiches 20a, 22a derart mit dem Grundkörper 12a ver ¬ bunden, dass die Längsachse des jeweiligen Verbindungsbe ¬ reiches 20a, 22a jeweils radial zum Grundkörper 12a ange ¬ ordnet ist. Diese radiale Anordnung der Flügel 14a, 16a wird auch als radiale Anbindung bezeichnet. Ferner umfasst jeder Flügel 14a, 16a mindestens einen Andruckbereich 24a, 26a, mit dem der Flügel 14a, 16a gegen den den im Wert ¬ scheinaufnahmebereich gestapelten Wertscheinstapel als letztes zugeführten Wertschein drückt und somit eine Kraft auf diesen Wertschein und somit auch auf den vorhandenen Stapel ausübt, um die Zuführöffnung zum Zuführen eines weiteren Wertscheins zu erzeugen. Um eine ausreichende Kraft auf den letzten Wertschein des Wertscheinstapels auszuüben, müssen die Flügel 14a, 16a eine hohe Steifigkeit haben. Ferner muss die Antriebseinheit, mit der die Welle 18 und somit auch das Flügelrad 10a angetrieben werden, ein ausreichend hohes Drehmoment erzeugen. Bei der in Fig. 1 nicht dargestellten Antriebseinheit handelt es sich insbesondere um einen Schrittmotor.

Ferner sind in Fig. 1 zwei angrenzende Elemente 28, 30 ge ¬ zeigt. Bei den angrenzenden Elementen 28, 30 handelt es sich insbesondere um Wellen oder Stäbe, die in Fig. 1 ebenfalls geschnitten dargestellt sind. Die Flügel 14a, 16a des Flügelrades 10a werden bei einer Drehung des Flügelrades 10a in Drehrichtung Pl durch den Kontakt mit den angrenzenden Elementen 28, 30 stark umgebogen. Der Flügel 16a ist in Fig. 1 in einer Position dargestellt, in der er durch den Kontakt mit dem ersten angrenzenden Element 28 umgebogen wird. Insbesondere in einem Krümmungsbereich 32a wird eine starke Krümmung der Flügels 16a erzeugt. Eine starke Krüm ¬ mung ist eine Krümmung mit einem kleinen Krümmungsradius bzw. mit kleinen Krümmungsradien.

Durch die starke Krümmung des Flügels 16a treten in dem Flügel 16a, insbesondere in dem Verbindungsbereich 22a gro ¬ ße Spannungen, insbesondere große Randspannungen, auf. Durch die hohe Steifigkeit des Flügels 16a sind die auftre ¬ tenden Spannungen besonders groß. Die hohen auftretenden Spannungen führen im Laufe des Betriebes des Flügelrades 10a zu einer Materialermüdung. Insbesondere bewirken die hohen auftretenden Spannungen einen starken Abbau der Steifigkeit der Flügel 14a, 16a und somit einem starken Span ¬ nungsabbau. Dies wiederum kann dazu führen, dass durch die Flügel 14a, 16a nicht mehr die mindestens notwendige Kraft auf den letzten Wertschein des Wertscheinstapels ausgeübt wird und somit ein sicheres Zurückhalten der Wertscheine des Wertscheinstapels nicht mehr gewährleistet ist. Ferner kann die Materialermüdung zum Versagen des Flügelrades 10a führen. Um auch bei nachlassender Steifigkeit die mindestens notwendige Kraft aufzubringen, muss die Antriebsein ¬ heit zum Antrieb der Welle 18 diese mit einer höheren Dreh ¬ zahl antreiben. Die ungleichmäßige Krümmung des Flügels 16a bewirkt eine ebenfalls ungleichmäßige Spannungsverteilung über den Flügel 16a. Hierdurch können sich Spannungsspitzen ergeben, die zu Schädigungen des Flügels 16a führen können.

Bei der Ausführungsform des Flügelrades 10a nach Fig. 1 ist der Hüllkreis der gebogenen Flügel 14, 16 durch die Kreise 34, 36 dargestellt. Hierbei gibt der äußere Kreis 34 den Hüllkreis derjenigen Oberfläche des Flügels 16a an, die in Drehrichtung Pl gesehen, vorne angeordnet ist. Ebenso gibt der Kreis 36 den Hüllkreis der hinteren Oberfläche des Flü ¬ gels 16a an.

In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer weiterentwickelten Ausführungsform eines Flügelrades 10b gezeigt. Elemente mit gleichem Aufbau oder gleicher Funktion haben dieselben Bezugszeichen. Die Längsachsen der Verbindungsbereiche 20b, 22b der Flügel 14b, 16b sind weder orthogonal noch parallel zu einer Tangente an einen Grundkörper 12b in den jeweiligen Verbindungsstellen, an denen die Flügel 14b, 16b mit dem Grundkörper 12b verbunden sind, angeordnet. Die Flügel 14b, 16b sind somit weder radial noch tangential an den Grundkörper 12b angebunden. Ferner umfasst jeder Flügel 14b, 16b mindestens einen Andruckbereich 24b, 26b.

Durch die nicht radiale Anbindung der Flügel 14b, 16b an den Grundkörper 12b des Flügelrades 10b werden die Flügel 14b, 16b durch den Kontakt mit den angrenzenden Elementen 28, 30 weniger stark umgebogen als die Flügel 14a, 16a des Flügelrades 10a nach Fig. 1. Der Krümmungsbereich des Flügels 16b ist mit dem Bezugszeichen 32b bezeichnet. Durch die geringere Krümmung, d. h. durch eine Krümmung mit einem größeren Krümmungsradius, sind die in den Flügeln 14b, 16b auftretenden Spannungen geringer als die Spannungen, die in den Flügeln 14a, 16a bei der radialen Anbindung der Flügel 14a, 16a auftreten. Die auftretenden Spannungen sind aber dennoch relativ groß und führen zu einem starken Abbau der Steifigkeit der Flügel 14b, 16b und zu einem starken Span ¬ nungsabbau. Der sich ergebende in Fig. 2 nicht dargestellte Hüllkreis bei der in Fig. 2 gezeigten Anbindung der Flügel 14b, 16b ist geringer als der Hüllkreis 34, 36 bei der ra ¬ dialen Anbindung der Flügel 14a, 16a. Zum Vergleich sind die Hüllkreise 34, 36, die sich bei einer radialen Anbindung der Flügel 14a, 16a an den Grundkörper 12a ergeben, wie in Fig. 1 auch in Fig. 2 dargestellt. Der sich bei der in Fig. 2 gezeigten Anbindung der Flügel 14b, 16b ergebende Hüllkreis hat insbesondere einen Radius, der etwa 90% des Radius des Hüllkreises beträgt, der sich bei der radialen Anbindung der Flügel 14a, 16a nach Fig. 1 ergibt.

In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Flügelrades 10c dargestellt. In Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Flügelrades 10c nach Fig. 3 gezeigt. Das Flügelrad 10c umfasst zwei Flügel 14c, 16c. Die vom letzten Wertschein des Wertscheinstapels auf den Flügel 14c beim Andrücken des Wertscheines mit Hilfe des Flügels 14c ausge ¬ übte Kraft ist in Fig.3 durch den Pfeil P2 dargestellt. Die Flügel 14c, 16c umfassen jeweils einen Stützbereich 38, 40, der die Mantelfläche eines Grundkörpers 12c kontak ¬ tiert, wenn der jeweilige Flügel 14c, 16c über einen An ¬ druckbereich 24c, 26c eine Kraft auf den letzten Wertschein des Wertscheinstapels ausübt. Der Flügel 14c, 16c liegt so ¬ mit an dem Grundkörper 12c an und wird vom Grundkörper 12c abgestützt. Hierdurch wird die von dem Wertschein auf den Flügel 14c, 16 ausgeübte Kraft P2 über eine größere Fläche von dem Flügel 14c, 16c auf den Grundkörper 12c übertragen, so dass die auftretenden Spannungen geringer sind. Der Flügel 14c, 16c liegt insbesondere auf einer umso größeren Fläche auf dem Grundkörper 12c auf, je größer die auf den Flügel 14c, 16c ausgeübte Kraft P2 ist. Der Flügel 14c ist insbesondere derart ausgebildet, dass der Flügel 14c den Grundkörper 12c in mindestens einem Bereich 42 nicht kontaktiert, wenn der Flügel 14c eine Kraft auf den letzten Wertschein des Wertscheinstapels ausübt. Der Flügel 16c ist analog zum Flügel 14c ausgebildet, so dass die Ausführun ¬ gen, die für den Flügel 14c beschrieben sind, entsprechend für den Flügel 16c und die Ausführungen, die für den Flügel 16c beschrieben sind, entsprechend für den Flügel 14c gel ¬ ten. Der Spalt, der im unbelasteten Zustand zwischen dem Flügel 14c, 16c und dem Grundkörper 12c vorhanden ist, sollte möglichst gering sein, so dass der Flügel 14c, 16c bei dem Kontakt mit einem Wertschein schnell auf den Grund ¬ körper 12c aufliegt. Der unbelastete Zustand ist derjenige Zustand, in dem der Flügel 14c, 16c keine Kraft auf einen Wertschein ausübt und der Flügel 14c, 16c nicht durch an ¬ grenzende Elemente 28, 30 umgebogen wird.

Der Flügel 14c ist derart ausgebildet, dass der Stützbe ¬ reich 38 parallel zu einer Tangente an den Grundkörper 12c an einer ersten Stelle 44 verläuft. Die Verbindungsstelle 46 zwischen dem Flügel 14c und dem Grundkörper 12c ist in Drehrichtung Pl des Grundkörpers 12c gesehen um einen Winkel vor der ersten Stelle 44 angeordnet. Dieser Winkel hat insbesondere einen Wert im Bereich zwischen 0° und 45°, vorzugsweise im Bereich zwischen 10° und 30°. Hierdurch wird erreicht, dass der Flügel 14c verglichen mit einem Flügel, der tangential an der ersten Stelle 44 an den Grundkörper 12c angebunden ist, länger und somit auch weicher ist. Ein solcher weicher Flügel 14c wird bei der Beanspruchung mit einer gleich großen Kraft mit geringeren mechanischen Spannungen beansprucht als der kürzere tangenti ¬ al angebundene Flügel.

Zwischen der Längsachse eines Verbindungsbereiches 20c des Flügels 14c und einer Tangente an den Grundkörper 12c an der Verbindungsstelle 46 ist ein Winkel im Bereich zwischen 70° und 110°. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Winkel etwa 90°, so dass der Verbin ¬ dungsbereich 20c des Flügels 14c radial an den Grundkörper 12c angebunden ist.

Ferner ist der Flügel 14c derart ausgebildet, dass zwischen dem Stützbereich 38 und dem Verbindungsbereich 20c im unbelasteten Zustand des Flügels 14c ein Winkel im Bereich zwi ¬ schen 70° und 110°, vorzugsweise ein Winkel von etwa 90°, ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Verbindungsbereich 20c des Flügels 14c radial vom Grundkörper 12c absteht und der Stützbereich 38 des Flügels 14c trotzdem parallel zu einer Tangente an den Grundkörper 12c in der ersten Stelle 44 verläuft. Ein Übergangbereich zwischen dem Stützbereich 38 und dem Verbindungsbereich 20c ist vorzugsweise entgegen der Drehrichtung Pl gekrümmt, insbesondere in Form eines Radius ausgebildet.

Die in Fig. 3 und 4 gezeigte und zuvor beschriebene Form und Anbindung der Flügel 14c, 16c wird auch als zurücklie ¬ gende Anbindung der Flügel 14c, 16c bezeichnet. Durch die zurückliegende Anbindung der Flügel 14c, 16c wird erreicht, dass der sich durch den Kontakt mit den angrenzenden Elementen 28, 30 ergebende Hüllkreis wesentlich geringer als der Hüllkreis 34, 36 bei der radialen Anbindung der Flügel 14a, 16a ist. Der sich ergebende Hüllkreis ist in Fig. 3 nicht dargestellt und hat insbesondere einen Radius, der nur etwa 70% des Radius, der sich bei der radialen Anbindung der Flügel 14a, 16a ergibt, beträgt. Zum Vergleich sind in Fig. 3 die Hüllkreise 34, 36, die sich bei der ra ¬ dialen Anbindung der Flügel 14a, 16a ergeben, dargestellt. Durch den wesentlich geringeren Hüllkreis ist eine kompaktere Bauweise der Vorrichtung, in der das Flügelrad 10c eingesetzt ist, bei gleicher Beanspruchung des Flügelrades 10c möglich.

Ferner wird durch die zurückliegende Anbindung der Flügel 14c, 16c erreicht, dass der Flügel 16c durch den Kontakt mit dem angrenzenden Element 28 weniger stark gekrümmt wird, so dass der Krümmungsradius verglichen mit den Krüm ¬ mungsradien bei den Ausführungsformen der Flügelräder 10a, 10b nach den Fig. 1 und 2 größer ist. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius ist in der Nähe der Längsachse des Grund ¬ körpers 12c angeordnet. Vorteilhafterweise liegt der Krüm ¬ mungsmittelpunkt auf der Längsachse des Grundkörpers 12c. Hierdurch wiederum wird erreicht, dass die Spannungen, mit denen die Flügel 14c, 16c beansprucht werden, geringer sind, und somit die Materialermüdung, insbesondere der Ab ¬ bau der Steifigkeit der Flügel 14c, 16c, verringert werden. Ebenso wird durch die gleichmäßige Krümmung ein gleichmäßi ¬ ger Spannungsverlauf über den Flügel 14c, 16c erreicht und somit das Auftreten von lokalen Spannungsspitzen und eventuelle Schädigungen des Flügelrades 10c vermieden bzw. verringert. Insbesondere ein Verbindungsbereich 20c, 22c des Flügels 14c, 16c, an dessen Ende der Flügel 14c, 16c mit dem Grundkörper 12c verbunden ist, wird durch das Abstützen des Flügels 14c, 16c mit dem Stützbereich 38, 40 an dem Grundkörper 12c entlastet. Die Flügel 14c, 16c sind insbe ¬ sondere derart ausgebildet, dass der Flügel 14c, 16c erst dann eine Kraft auf einen Wertschein ausübt, wenn der Stützbereich 38, 40 zumindest teilweise an dem Grundkörper 12c anliegt.

Ferner umfasst der Flügel 14c einen Gegenkrümmungsbereich 48, der derart gekrümmt ist, dass das nicht mit dem Grund ¬ körper 12c verbundene Ende des Flügels 14c in Drehrichtung Pl weist. Durch diese Gegenkrümmung des Flügels 14c wird erreicht, dass das Zurückbiegen des Flügels 14c entgegen der Drehrichtung Pl durch das Abstützen des Flügels 14c auf dem Grundkörper 12c zumindest teilweise kompensiert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die zum Zurück ¬ halten des letzten Wertscheins des Wertscheinstapels not ¬ wendige Kraft durch den Andruckbereich 24c, insbesondere durch das dem Grundkörper 12c abgewandte Ende des Andruckbereiches 14c, sichergestellt ist. Insgesamt ist der Flügel 14c somit S-förmig.

Die Flügel 14c, 16c und der Grundkörper 12c sind insbeson ¬ dere einteilig ausgebildet. Das Flügelrad 10c ist vorteil- hafterweise aus einem unvernetzten Elastomer, insbesondere aus Polyurethan (PU) , aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder aus Polyester-Urethan-Kautschuk (Vulkollan) , hergestellt und wird beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt. Alternativ kann das Flügelrad 10c auch aus vernetzten Elastomeren hergestellt werden.

Die Flügel 14c, 16c des Flügelrades 10c sind um 180° ver ¬ setzt angeordnet. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Flügel 14c, 16c auch um einen anderen von 180° abweichenden Winkel zueinander versetzt sein. Ferner können auch mehr oder weniger als zwei Flügel 14c, 16c vorgesehen sein. Insbesondere kann bei anderen Ausführungsformen das Flügelrad 10c nur einen Flügel 14c, 16c oder vier Flügel 14c, 16c, die um 90° versetzt angeord ¬ net sind, haben.

Bezugszeichenliste

10a, 10b, 10c Flügelrad

12a, 12b, 12c Grundkörper

14a, 14b, 14c Flügel

16a, 16b, 16c Flügel

18 Welle

20a, 20b, 20c Verbindungsbereich

22a, 22b, 22c Verbindungsbereich

24a, 24b, 24c Andruckbereich

26a, 26b, 26c Andruckbereich Z O Qö, 30 angrenzendes Element

32a, 32b Krümmungsbereich

34, 36 Hüllkreis

38, 40 Stützbereich

42 Bereich

44 erste Stelle

46 Verbindungsstelle

48 Gegenkrümmungsbereich

Pl Drehrichtung

P2 Kraft