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Title:
METHOD FOR STORING AND DISTRIBUTING SHEET-TYPE OBJECTS, IN PARTICULAR BANK NOTES AND A DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/036309
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for storing and distributing sheet-type objects, in particular bank notes, via at least one taut storage belt on or from a storage reel. According to said method, at least one belt tensioning operation (F1-F3) is carried out at periodic intervals between the storage or distribution cycles using an increased belt tension in relation to the fundamental belt tension. Said operation tightens the belt wound on the storage reel, tightly securing the objects in the wound belt, in order to increase the capacity of said storage reel and preferably to give the wound belt greater mechanical stability, so that it remains laterally stable, in particular even when proportionately full. The belt tensioning operation is preferably carried out in a pulsed manner with a repetition frequency in the Hertz range and a mark space ratio of effective securing force to a base nominal value of between 0.2 and 2.0, preferably in the region of 1.0.

Inventors:
CONCA OLIVIER (CH)
GAEUMANN OLIVIER (CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000610
Publication Date:
May 25, 2001
Filing Date:
November 15, 2000
Export Citation:
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Assignee:
DELARUE CASH SYSTEMS INTERNAT (CH)
CONCA OLIVIER (CH)
GAEUMANN OLIVIER (CH)
International Classes:
B65H39/14; B65H5/28; B65H29/00; (IPC1-7): B65H5/28; B65H29/00
Foreign References:
EP0953533A11999-11-03
US5116043A1992-05-26
US4589603A1986-05-20
GB2134493A1984-08-15
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 07 31 July 1996 (1996-07-31)
Attorney, Agent or Firm:
Roshardt, Werner A. (Keller & Partner Patentanwälte AG Schmiedenplatz 5 Postfach Bern 7, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Einund Ausspeichern von blattartigen Gegenständen, insbesondere von Banknoten (2), zwischen wenigstens einem gespannten Speicherband (1) in eine bzw. von einer Speicherspule (3), dadurch gekennzeichnet, daß in Zeitbereichen zwi schen Ein und/oder Ausspeicherzyklen wenigstens ein Bandfestzurrvorgang mit einer gegenüber der Grundbandspannung erhöhten Bandfestzurrspannung durchgeführt wird, um das Band (1) im Bandwickel (4) der Speicherspule (3) nachzuziehen, damit die Ge genstände (2) im Bandwickel (4) zur Erhöhung der Speicherspulenkapazität festgezurrt werden und um insbesondere dem Bandwickel (4) eine größere mechanische Stabilität zu geben, damit dieser insbesondere auch bei einem hohen Füligrad seitlich stabil bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bandende jedes Spei cherbands (2) an einer Bandvorratsspule (5) und das andere Ende an der Speicher spule (3) gehalten sind, die Bandvorratsund die Speicherspule (3,5) durch je einen Antrieb (7,16) angetrieben werden und zum Bandfestzurren die Antriebe (7,16) eine entgegengesetzt gerichtete Kraftkomponente auf jedes Band (1) aufbringen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfestzurren gepulst mit einer Repetitionsfrequenz im HertzBereich mit einem Tastverhättnis von wirkender Spannkraft zu einem Grundnennwert zwischen 0,2 und 2,0, bevorzugt im Be reich von 1 durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Band vorratsund die Speicherspule (5,3) durch je einen Schrittmotor (7,16) angetrieben werden, mehrere Zurrvorgänge hintereinander vorgenommen werden und jeder Zurr vorgang beendet wird, sobald einer der Motoren (7,16)"aushängt", wobei bevorzugt je der Motor (7,16) nach einer vorgegebenen Zeitdauer während des Festzurrens ausge schaltet wird, um dessen Überhitzung zu vermeiden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ein speichern die Speicherspule (3) mit einer vorgegebenen ersten Winkelgeschwindigkeit (WSpule, Test) gedreht und gleichzeitig die Bandgeschwindigkeit (v) gemessen wird, hier aus der aktuelle Radius (rücket) des Bandwickels (4) auf der Speicherspule (3) und aus diesem dann eine zweite Winkelgeschwindigkeit (ojgpuie, nach) derart ermittelt wird, daß die Bandgeschwindigkeit (v) bis auf eine Toleranz beim Einspeichervorgang konstant ist, wobei zum Ausspeichern analog betreffend des Antriebs (16) der Bandvorratsspule (5) verfahren wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein einstellbares Bremsmoment während des Aufwickeins zum Gegenstandseinspeichern und während des Abwickelns zum Gegenstandsausspeichern, wobei hier jeweils ein Antrieb (7,16) auf Treiben und der andere auf Bremsen geschaltet wird ; und das Bremsmoment ein Nennbremsmoment ist, welches derart reduziert wird, daß die Bandspannungskraft un abhängig vom augenblicklichen Bandwickeldurchmesser konstant ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Einund Ausspeichern von blattartigen Gegenständen (2), insbesondere von Banknoten zwischen wenigstens einem von einer Bandvorratsspule (5) kommenden Speicherband (1) auf eine Speicherspule (3), gekennzeichnet durch je einen Antrieb (7,16) für die Bandvorratsund die Speicherspule (5,3) und eine auf jeden Antrieb (7,16) wirkende Steuereinrichtung (21) mit der jeder Antrieb (7,16) getrennt ansteuerbar ist, damit ein Bremsverhalten gesteuert durchführbar bzw. bei einem entgegengesetzt gerichtet ange steuerten Antrieb (7,16) die Gegenstände (2) auf der Speicherspule (3) im Speicher spulenbandwickel (4) zwischen den Bandlagen mit einer Bandfestzurrspannung fest zurrbar sind, um die Speicherspulenkapazität sowie die mechanische Bandwickelstabi lität zu erhöhen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb (7,16) ein Schrittmotor ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine mit der Steuerein richtung (21) verbundene Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (27) zur Ermittlung der Bandgeschwindigkeit zwischen Bandvorratsund Speicherspule (5,3), wobei die Steu ereinrichtung (21) in Abhängigkeit ermittelter Bandgeschwindigkeitswerte die Schritt motore zum Antrieb bzw. Abbremsen der Bandvorratsund der Speicherspule (5,3) entsprechend ansteuert.
Description:
Verfahren zum Ein-und Ausspeichern von blattartigen Gegenständen, insbe- sondere von Banknoten sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah- rens Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ein-und Ausspeichern von b ! attförmigen Gegenständen, insbesondere von Banknoten zwischen Speicherbändern auf einer Spei- cherspule. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Speicher- verfahrens.

Stand der Technik Definition von blattartigen Gegenständen Unter blattartigen Gegenständen werden bevorzugt Banknoten verstanden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der dazu gehörenden Vorrichtung können jedoch auch andere blattartige Gegenstände, wie beispielsweise Gutscheine, Schecks etc. in ei- nem Bandwickel einer Speicherspule abgespeichert werden.

Aus der GB-A 2 143 493 ist eine Vorrichtung zum Ein-und Ausspeichern von Bank-

noten in bzw. aus einer Speicherspule bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wurden die Banknoten zwischen zwei, nämlich einem oberen und einem unteren, Speicherbändern eingeklemmt auf eine Speicherspule aufgewickelt. Das jeweils eine Ende der beiden Bänder war an der Achse der Speicherspule befestigt und die anderen Bandenden an je einer Ach- se von zwei Bandvorratsspulen. Damit eine gewisse Spannung der beiden Bänder vorhan- den war, wurde beim Einspeichern die Speicherspule angetrieben und die beiden Bandvor- ratsspulen abgebremst. Beim Ausspeichern wurden dann die beiden Bandvorratsspulen angetrieben und die Speicherspule gebremst.

Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP-A 0 409 809 bekannt. Auf ihr wurden die beiden Speicherbänder unter Spannung gehalten. Beim Einspeichern wurde immer nur eine Banknote eingespeichert und jeweils nach dem Einspeichern das Speicher- band angehalten. Dieser Vorgang erfolgte mit einer Geschwindigkeit von zehn Banknoten pro Sekunde. Um die Bandspannung im Bandstillstand aufrecht zu halten, wurden die An- triebe der beiden Bandvorratsspulen mit einer reduzierten elektrischen Spannung beauf- schlagt und die Speicherspule mit einer magnetbehafteten Sperrklinke gegen Ruck- wärtstaufen gesichert. Ausgespeichert wurde mit einer konstanten Translationsgeschwin- digkeit.

Eine Banknotenspeichereinrichtung mit einer Speicherspulen-und einer Bandvor- ratsspulenanordnung ist auch aus der EP-A 0 290 731 bekannt. Damit die Bandgeschwin- digkeit unabhängig vom Durchmesser des auf der Speicherspule Banknoten einkiemmen- den Bandwickels konstant gehalten werden konnte, wurde hier nicht die Spulenachse, son- dern der Mantel des jeweiligen Bandwickels angetrieben. Eine Bandspannung wurde durch eine jeweils größere Umdrehungszahl der aufwickelnden Spule gegenüber der abwickeln- den Spule erreicht. Eine Begrenzung der Bandspannung wurde durch Verwendung eines Reibschlusses erreicht.

Eine weitere Banknotenspeichereinrichtung mit einer Speicherspulen-und einer Bandvorratsspulenanordnung ist aus der EP-A 0 655 407 bekannt. Die bekannte Einrich- tung war derart aufgebaut, daß sie für beide Spulenanordnungen mit nur einem Antriebs- motor auskam. Die Bandspannung wurde auch hier durch unterschiedliche Antriebsge- schwindigkeiten erreicht.

Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, blattartige Gegenstände auf einer Speicherspule mit einer möglichst hohen Packungsdichte lagestabil abzuspeichern.

Lösung der Aufgabe Wurden blattartige Gegenstände, bevorzugt Banknoten, im Bandwickel einer Spei- cherspule abgespeichert, so war die Speicherkapazität durch einen vorgegebenen Radius des Bandwickels begrenzt. Bei Überschreiten dieses Radius konnte es geschehen, daß der äußere Teil des Bandwickels gegenüber dem inneren sich bei mehreren Ein-und Ausspei- chervorgängen axial verschob, wodurch der Bandwickel entweder von selbst oder durch Erschütterungen oder unsachgemäße Lagerung auseinander zu fallen drohte. Diese Gefahr des Auseinanderfallens wurde verstärkt bei einem Abspeichern von jeweils in einer vorge- gebenen Lage geprüften Banknoten. Banknoten sind nämlich über ihrer Fläche nicht gleich dick. Ein derartiger Bandwickel konnte somit eine konische Mantelform annehmen, durch die eine Instabilitätsneigung noch verstärkt wurde.

Durch wiederholtes Ein-und Ausspeichern von Banknoten konnte es zudem ge- schehen, daß die Noten vom kleinen Konusdurchmesser zum größeren hin wanderten, wo- durch ein sauberes Abspeichern nicht mehr gegeben war. Um diese Wanderbewegung in Grenzen zu halten und nicht in Instabilitätsbereiche des Bandwickels zu kommen, wurden deshalb typischerweise auf den Speicherspulen nur maximal etwa 240 Banknoten eingela- gert.

Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe, indem in Zeitbereichen zwischen den Ein- und/oder Ausspeicherzyklen im Gegensatz zum oben erwähnten Stand der Technik wenig- stens ein Bandfestzurrvorgang mit einer gegenüber der normalen Bandspannung erhöhten Bandfestzurrspannung durchgeführt wird. Der Stand der Technik kannte nämlich nur eine bis auf eine Toleranz konstante Bandspannung, welche durch Abbremsen oder eine höhere Rotationsgeschwindigkeit der Laufspule gegenüber der Antriebsspule erfolgte.

Durch das Aufbringen einer gegenüber der kontinuierlichen Bandspannung erhöhten Bandfestzurrspannung erfolgt nämlich ein Nachziehen des Speicherbandes, welches bei einer wiederholten Durchführung zwischen Ein-und/oder Ausspeicherzyklen eine Durch- messerverringerung mit einem sehr festen Aufwickelzustand ergibt. Bei dem hier vorge-

schlagenen erfindungsgemäßen Aufwickelverfahren ergibt sich ein äußerst fester und sta- biler Bandwickel, der zu keinem Auseineinderfallen neigt und gegenüber dem bekannten Aufwickelverfahren eine bedeutend höhere Kapazität eingespeicherter Banknoten sowie einen größeren Bandwickeldurchmesser zutäßt.

Bevorzugt wird man zwischen den Zyklen nicht nur einmal, sondern mehrere Male festzurren. Gute Ergebnisse sind mit einer Repetitionsfrequenz im Hertz-Bereich bei etwa 4 Hz und einem Tastverhältnis von Zurrkraft zu normaler Grundbandspannkraft von 0,2 bis 2,0, bevorzugt von 1,0, erreicht worden. Die Festzurrphasen dauern in der Regel ebenso lange wie die Ein-bzw. Ausspeicherphasen von einigen Sekunden (Größenordnung 1 bis 60 Sekunden).

Weitere Vorteile der Erfindung sowie Ausführungsvarianten ergeben sich aus dem untenstehenden Text.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Im folgenden werden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ein-und Ausspeichern von blattartigen Gegenständen, Fig. 2 eine Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit eines Spei- cherbandes der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, Fig. 3 eine Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit eines Spei- cherbandes der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung beim Vorgang des Festzurrens eines Bandwickels auf der Speicherspule und Fig. 4 ein Blockschaltbild der mit einer Steuereinrichtung der in Figur 1 dargestellten Vor- richtung zusammenarbeitenden Berechnungsmodulen.

Wege zur Ausführung der Erfindung Anhand der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der erfin- dungsgemäße Vorgang des Auf-und Abwickelns eines band-bzw. fadenartigen Materials, hier eines sog. Speicherbands 1, unter Einlagerung von blattartigen Gegenständen z. B.

Banknoten 2, beschrieben. In Figur 1 sind die Dickenverhältnisse der im Bandwickel 4 auf

einer Speicherspule 3 abzuspeichernden Banknoten 2 und diejenigen des Speicherbandes 1 stark überhöht dargestellt.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung. Das eine Ende eines in Transportrichtung T einstückigen, einzigen Speicherbands 1 ist an einer Speicherspule 3 und das andere Ende an einer Bandvorratsspule 5 befestigt. Das Speicherband 1 ist aus einem Bandwickel 8 der Bandvorratsspule 5 auf-sowie von diesem abwickelbar. In Figur 1 sind vereinfacht nur die Bandwickel 4 und 8 der Speicherspule 2 und der Bandvorratsspu- le 5 dargestellt. Die Bandvorratsspule 3 ist um ihre Achse 6 drehbar. Auf die Achse 6 wirkt ein Schrittmotor 7. Von der Bandvorratsspule 5 lauft das Speicherband 1 über eine Um- lenkrolle 9, gegenüber welcher eine Anpressrolle 10 angeordnet ist. Von der Umlenkrolle 9 führt der Weg des Speicherbandes 1 über eine Spannrolle 11 zum Bandwickel 4 der Spei- cherspule 2. Eine Rolle 13 ist auf den Mantel des Bandwickels 4 angedrückt und wird somit über die Speicherspule 3 angetrieben. Die Speicherspule 3 ist um eine feststehende Achse 15 drehbar, welche mit einem weiteren Schrittmotor 16 antreib-sowie auch bremsbar ist.

Das Speicherband 1 ist auf der Speicherspule 3 in den Lagen des Bandwickels 4 aufgewik- kelt und das Bandende in der Nähe der Achse 15 befestigt. Zwischen den aufgewickelten Speicherbandlagen sind die abgespeicherten Banknoten 2 eingeklemmt. In Breitenrichtung, also senkrecht zur Transportrichtung T, können selbstverständlich mehrere Bänder bevor- zugt parallel zueinander verlaufend vorhanden sein. Der Durchmesser des Bandwickels 4 ändert sich beim Ein-und Abspeichern der Banknoten 2 infolge Auf-und Abwickelns des Speicherbandes 1 mit den dazwischen liegenden Noten 2. Zum Einspeichern werden die Gegenstände 2 nacheinander zu einem Einführ-bzw. Ausgabeschlitz 17, in der Regel mit einem (nicht dargestellten) Bandförderer, gebracht. Der Schlitz 17 wird gebildet aus dem über die Umlenkrolle 9 laufenden Speicherband 1 und dem Mantel der Anpreßrolle 10.

Nach dem Eintritt in den Schlitz 17 werden die Banknoten 2 auf dem Speicherband 1 lie- gend durch eine Führungsplatte 19, welche mechanische mit den Rollen 10,11 und 13 ver- bunden ist, gegen Abheben geschützt transportiert. Die Spannrolle 11 drückt die Bankno- ten 2 wieder gegen das Speicherband 1. Der Abstand zwischen der Anpreßrolle 10 und der Spannrolle 11 ist kleiner als die kleinste Breite der abzuspeichernden Banknoten 2. Auch ist der Abstand der Spannrolle 11 vom Mantel des Bandwickels 4 kleiner als diese Breite.

Das Einspeichern der Banknoten 2 überwacht man bevorzugt zur optimalen Spei- cherplatzausnützung auf der Speicherspule 3 mit Sensoren 20. Es kann nun vor dem Ein-

führ-/Ausgabeschlitz 17 ein optischer Sensor 20 angeordnet werden, der den Abstand der ankommenden Banknoten 2 zueinander überwacht und dementsprechend den Einspei- chervorgang steuert. Der optische Sensor 20 sowie die beiden Schrittmotore 7 und 16 als Antrieb für die Bandvorratsspule 5 bzw. die Speicherspule 3 sind signalmäßig mit einer Steuereinrichtung 21 verbunden. Je nach Abstand der Banknoten 2 werden dann über die Steuereinrichtung 21 die Antriebe 7 und 16 aus, ein bzw. auf Bremsen geschaltet.

Die Banknoten haften auf Grund eines Biegeeffektes gut auf dem Mantel des Band- wickels 4, da sie während einer nahezu vollständigen Umdrehung gebogen werden. Dieser Haftungseffekt wird ferner durch eine gewisse statische Aufladung bei einem Speicher- band 1 aus elektrisch isolierendem Material und ebenfalls elektrisch nichtleitenden Bank- noten verstãrkt. Bei stark verschmutzten undloder"lappigen"Banknoten 2 kann jedoch die- se Haftung stark reduziert sein. Um ein zwar äuSerst unwahrscheinliches Abheben der Banknoten 2 im Ein-bzw. Auslaufbereich 23 zu verhindern, kann dort ein im Querschnitt zwickelartiges, nur angedeutet dargesteiltes Führungselement 24 angeordnet werden.

Für eine unten beschriebene Ermittlung der Bandgeschwindigkeit v ist die Achse 25 der Umlenkrolle 9 mit einem Bandgeschwindigkeitsmeßsonsor 27 verbunden. Der Bandge- schwindigkeitsmeßsensor 27 ist signalmäßig mit der Steuereinrichtung 21 verbunden. Da der Durchmesser der Umlenkrolle 9 bekannt ist, kann immer die Bandgeschwindigkeit v ermittelt werden.

Beim Antrieb werden die Schrittmotore 7 und 16 von der Steuereinrichtung 21 in herkömmlicher Weise je nach gewünschter Umdrehungszahl mit entsprechenden Strompul- sen beaufschlagt.

Zum Abbremsen kann nun eine oder beide Erregerwicklungen des betreffenden Schrittmotors 7 bzw. 16 kurz geschlossen werden. Die Erregerwicklungen können jedoch, wie in der europäischen Patentanmeldung EP 99 810 303.0 beschrieben, gesteuert mit ei- nem vorgegebenen Widerstand beaufschlagt werden. Dieses Beaufschlagen erfolgt hier beispielsweise mit einer Clockfrequenz von 16 kHz. Das Bremsverhalten des Schrittmotors ist nur unwesentlich von der gewähiten Clockfrequenz abhängig (100 Hz bis 100 kHz und höher), aber abhängig vom gewähiten Tastverhältnis.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird das Zusammenspiel der beiden Moto- ren 7 und 16 neben dem erfindungsgemäßen Festzurren auch beim Ein-und Ausspeichern der Banknoten 2 beschrieben.

Die beiden Motore 7 und 16 sind gemeinsam für die Translationsbewegung des Speicherbandes 1 verantwortlich. Das Speicherband 1 darf sich niemals lockern. Es muß immer eine minimale Bandspannung vorhanden sein, da ansonsten beim Anfahren ein me- chanischer Spannungsschlag entstehen würde, wenn das Band 1 gestrafft wird. Beschleu- nigung und Abbremsen sind derart"weich"ausgeführt, daß keine Geschwindigkeitssprünge auftreten. Für die Speicherspule 3 bzw. die Bandvorratsspule 5 ergeben sich die nachfol- genden Bewegungszustände : > Einrollen bzw. Ausrollen Einkriechen bzw. Auskriechen Festzurren >konstante Translationsgeschwindigkeit Vom Ein-bzw. Ausrollen spricht man, wenn die Spulen maximal beschleunigt bzw. abgebremst werden. Beim Ein-bzw. Auskriechen werden langsame Positionieraufgaben bewältigt. Beim Festzurren drehen die beiden Motore 7 und 16 in entgegengesetzten Rich- tungen, um das Speicherband 1 mit der maximal zur Verfügung stehenden Kraft zu span- nen. Dieser Vorgang wird mehrere Male hintereinander ausgeführt. Da Schrittmotore ver- wendet werden, ist nicht mit einem Reißen des Speicherbandes 1 zu rechnen ; einer der beiden Motoren"hängt"vorher"aus".

Bei allen Bewegungsabläufen ist ferner zu berücksichtigen, daß sich beim Ein-bzw.

Ausspeichern die Durchmesser des jeweiligen Bandwickels von Speicher-sowie Bandvor- ratsspule 3 bzw. 5 ändert. Es wird unten beispielsweise ausgeführt, wie die Bandgeschwin- digkeit v und auch die Bandbeschleunigung unabhängig vom Bandwickeldurchmesser auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.

Schrittmotore haben einen begrenzten Arbeitsbereich. Das Drehmoment ist bei einer hohen Drehzahl begrenzt. D. h. bei großen Bandgeschwindigkeiten ist die Beschleunigung begrenzt. Mit der Steuereinrichtung 21 wird deshalb dem entsprechenden Motor 7 bzw. 16 die entsprechende Anfahrkurve aufgeprägt.

Der Betriebszustand des Ein-bzw. Ausrollens dient dazu, das Speicherband 1 um relativ große Wege zu verfahren. In dem hier erläuterten Beispiel werden Endgeschwindig- keiten von 800 mm/s erreicht. Das Einrollen dient zum Einspeichern der Banknoten in den Bandwickel 4 der Speicherspule 3. Der dazu gehörende Bewegungsablauf ist in Figur 2

dargestelit. In dem in Figur 2 dargesteilten Diagramm ist auf der Ordinate die Bandge- schwindigkeit Vgand und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Die Beschieunigungspha- se A ist hier beispielsweise entsprechend dem verwendeten Typ von Schrittmotor 16 in drei lineare Segmente a1, a2 und a3 unterteilt. Für die Beschleunigung A wird der Schrittmo- tor 16 im sogenannten"Boost-Mode"betrieben. In der Beschleunigungsphase A ist der Schrittmotor 7 ohne Erregung. Eine gewisse Speicherbandspannung wird lediglich durch die Massenbeschleunigung der Bandvorratsspule 5, dessen Bandwickel 8, dessen Schritt- motor 7 und der dazugehörenden bewegten Teile erreicht. Nach dem Ende der Beschleuni- gungsphase A verbleibt der Motor 16 in einem Zeitbereich B noch etwa eine halbe Sekunde im Boost-Mode, um eine Überlast durch Einschwingvorgänge zu vermeiden. Für die nun folgende konstante Translationsbewegung (Zeitbereich C) wird eine unten beschriebene Geschwindigkeitsregulierung für den Antrieb des Schrittmotors 16 eingeschaltet. Der Schrittmotor 7 wird auf Bremsen gemäß, dem oben erwähnten, in der EP-99 810 303.0 be- schriebenen Verfahren geschaltet. t n regelmäßigen zeitiichen Abständen werden unten be- schriebene Geschwindigkeitsmessungen des Speicherbandes 1 zur Geschwindigkeitsregu- lierung vorgenommen. Soll abgebremst werden (Zeitbereich D), wird eine letzte Geschwin- digkeitsmessung vorgenommen.

Mit dem Schrittmotor 7 wird nun die"Vollbremsung"durchgeführt. Der Schrittmo- tor 16 wird schwach angetrieben. Die Bremsrampe ist linear, um den Bremsweg so kurz wie möglich zu halten. Ein"aus dem Tritt fallen"des Schrittmotors 7 ist nicht zu beachten. Nach dem Bremsen wird noch eine kurze Ziehphase E angeschlossen, damit kein Verlust der Bandspannung auftritt.

Das Ausrollen dient zum Ausspeichern von Banknoten 2 aus dem Bandwickel 4 der Speicherspule 3. Analog zum oben beschriebenen Bewegungsablauf wird jetzt der Schritt- motor 7 angetrieben und der Schrittmotor 16 gebremst. Um eine Bandspannung nach dem Bremsen aufrecht zu erhalten, erfolgt nun eine kurze Ziehphase, in der im Gegensatz zur Ziehphase E der Motor 16 angetrieben und der Motor 7 weiterhin auf"Vollbremsung"bleibt.

Auch beim Einkriechen besteht die Anfahrkurve ebenfalls aus drei linearen Be- schleunigungssegmenten analog zu denjenigen in Figur 2. Die zu erreichende Endge- schwindigkeit ist jedoch kleiner. Da das Einkriechen nur über eine kurze Speicherband- strecke erfolgt, muß auch keine Berücksichtigung des sich während des Einkriechens än- dernden Bandwickels vorgenommen werden.

Das Ein-bzw. Auskriechen wird beispielsweise beim Positionieren der letzten Bank- note 2, beim Anlaufnehmen vor dem Ausspeichern sowie bei dem unten beschriebenen Festzurren vorgenommen.

Um die Banknoten 2 als blattartige Gegenstände auf der Speicherspule 3 erfin- dungsgemäß mit einer möglichst hohen Packungsdichte lagestabil abzuspeichern, wird in den Zeitbereichen zwischen den Ein-und/oder Ausspeicherzyklen wenigstens ein Band- festzurrvorgang mit einer gegenüber der normalen Grundbandspannung erhöhten Band- festzurrspannung durchgeführt, wie in Figur 3 angedeutet ist. In Figur 3 sind drei Festzurr- vorgänge F1, F2 und 3 eingetragen.

Das Festzurren erfolgt jeweils im Ruhezustand des Speicherbands 1, d. h. nicht im Zustand des Einrollens bzw. Ausrollens, des Ein-bzw. Auskriechens und auch nicht im Zu- stand einer konstanten Translationsgeschwindigkeit. Beim Festzurren werden beide Schrittmotore 7 und 16 gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen betrieben. Die Band- geschwindigkeit und deren Richtung ist hierbei undefiniert. Das Speicherband 1 wird an beiden Enden gezogen. Der stärkere Motor zieht den schwächeren. Nach einer Fest- zurrphase wird eine Ruhephase R eingelegt und unmittelbar darauf eine Ziehphase Z vor- genommen, um eine Speicherbandlockerung im Bandwickel zu unterbinden. Anschließen kann wieder festgezurrt werden. Mehrmals kurz festzurren bringt ein besseres Ergebnis als einmal lang festzurren. Das Bandfestzurren erfolgt gepulst mit einer Repetitionsfrequenz im Hertzbereich und mit einem Tastverhä ! tnis von wirkender Spannkraft zu einem Nennwert zwischen 0,2 und 2,0, bevorzugt im Bereich von 1,0.

Wie bereits schon oben angedeutet, wird der sich ändernde Durchmesser des Bandwickels auf der Speicherspule 3 und der Bandvorratsspule 5 infolge Ein-bzw. Aus- speichern von Banknoten 2 berücksichtigt. Um immer dieselbe Speicherbandgeschwindig- keit v zu haben, muß die Steuereinrichtung 21 den entsprechenden Bandwickeldurchmes- ser der mit einem Schrittmotor angetriebenen Spule 7 bzw. 16 ermitteln. Es wird hier das Verhältnis zwischen Winkelgeschwindigkeit wSpu, e der jeweils angetriebenen Spule und der Speicherbandgeschwindigkeit Stand ermittelt. Die Speicherbandgeschwindigkeit VBand wird, wie bereits oben ausgeführt, über Meßwerte des Bandgeschwindigkeitsmeßsensors 27 von der Steuereinrichtung 21 errechnet. Die Winkelgeschwindigkeit der angetriebenen Spule (3 bzw. 5) ist durch die Ansteuerung des entsprechenden Schrittmotors (7 bzw. 16) bekannt.

Der Radius rWíckel des Bandwickels 4 bzw. 8 auf der angetriebenen Spule ist dann

rVVckel VBand/USpule Der antreibende Schrittmotor dreht mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit WSpule, Test- Gleichzeitig wird die Winkelgeschwindigkeit der Umlenkrolle 9 gemessen und die Speicherbandgeschwindigkeit VBad ist und hieraus der aktuelle Wickelradius rWickel ermittelt, woraus dann die geforderte Speicherbandgeschwindigkeit VBad son über den Antrieb des entsprechenden Antriebsmotors mit einer neuen Winkelgeschwindigkeit WSpule, nach nachgestellt wird. Die Messung erfolgt immer für die Antriebsrolle. Die Bestim- mung muß laufend vorgenommen werden, da sich die Wickelradien laufend ändern. Es ist nämlich immer nur die Winkelgeschwindigkeit des gerade angetriebenen Schrittmotors be- kannt ; die des anderen ist unbekannt.

Der Wickelradius für die gezogene Spule kann somit über einen Schrittmotorantrieb nicht gemessen werden, da kein aktiver Antrieb erfoigt. (Durch Anflanschen eines Winkel- geschwindigkeitsmessers ließe er sich jedoch analog zur ziehenden Spule ermitteln.) Er wird aber für das aufzubringende Bremsmoment benötigt. Hierzu reicht jedoch eine nähe- rungsweise Abschätzung.

Die Steuereinrichtung 21 dient zur Steuerung der Bewegungsabläufe beim Ein-und Ausspeichern der Banknoten 2 sowie hier beispielsweise zur Steuerung eines sogenannten Banknotenautomaten, auf dessen weitere Funktionen hier nicht eingegangen wird. Einige der Steuerungsmodule der Steuereinrichtung sind in Figur 3 aufgezeigt. Zur Steuerung der beiden Schrittmotore 7 und 16 hat die Steuereinrichtung 21 ein Antriebsmodul 31, welches in der Antriebsphase die entsprechenden Strompulse an die Schrittmotore sendet und zum Bremsen entsprechend einer in der EP 99 810 303.0 niedergelegten Beschreibung an die Erregerwicklung des betreffenden zu bremsenden Schrittmotors gepulst (Clockfrequenz von 100 Hz bis 100 kHz und höher) und mit einem einstellbaren Tastverhältnis passiv einen vorgegebenen Widerstand anlegt. Bevorzugt wird eine Ckockfrequenz von 16 kHz verwen- det und das Tastverhältnis entsprechend dem über der Winkelgeschwindigkeit gewünsch- ten Bremsverhalten eingestellt.

Das Antriebsmodul ist neben den beiden Schrittmotoren 7 und 16 zusätzlich mit dem Bandgeschwindigkeitsmeßsensor 27, dem optischen Sensor 20 und einer Eingabe-und Kommandoeinheit 33 des Banknotenautomaten verbunden. Weitere Verbindungen des An- triebsmoduls 31 verlaufen zu sechs Berechnungsmodulen 35a bis 35f.

Das Berechnungsmodul 35a steuert die Grundbewegungen und den Bewegungs- ablauf zwischen den beiden Schrittmotoren 7 und 16, wie beispielsweise die aufeinander abgestimmten Start-und Stoppzeiten für Antrieb und Bremsen. Das Berechnungsmo- dul 35b generiert die Beschleunigungs-und Bremsrampen für die Geschwindigkeitsregulie- rung. Das Berechnungsmodul 35c berechnet, wie oben erläutert, den betreffenden Wickel- durchmesser auf der Speicherspule 3 bzw. auf der Bandvorratsspule 5. Das Berechnungs- modul 35d steuert den Bremsvorgang und überwacht den Festzurrvorgang. Das Berech- nungsmodul 35e überwacht die Aktivphase der Schrittmotore 7 und 16 und schaltet bei ei- nem Motorenstillstand diesen nach einer vorgegebenen Zeitspanne beispielsweise mit einer Fehlermeldung ab. Das Berechnungsmodul 35f führt eine gestaffelte Geschwindig- keitsüberwachung durch.

Die Speicherspule 3 und die Bandvorratsspule 5 werden im oben angeführten Aus- fuhrungsbeispiel über die Schrittmotore 7 und 16 bewegt. Eine Bewegung unter Ausnutzung des Bandfestzurrvorgangs kann jedoch auch mit anderen Antrieben (Gleichstrom, Wechsel- strom, pneumatische Antriebe,...) vorgenommen werden.

In den oben ausgeführten Beispielen wird ein Banknoten aufnehmender Bandwickel durch Aufbringen einer"gepulsten"Bandfestzurrspannung zusammengezogen. Mit den oben beschriebenen Verfahren können jedoch auch Bandwickel ohne Banknoten bzw. ohne eine Einlagerung blattartiger Gegenstände zusammen gezogen werden.