Drei-Wege-Weiche zum Umleiten von blattförmigen Medien

Die Erfindung geht aus von einer Weiche für Vorrichtungen zur Bearbeitung von Blattgut, insbesondere Banknoten und Schecks.

Derartige Weichen dienen dazu, das Blattgut in einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Blattgut während des Transportes in verschiedene Richtungen zu leiten. Bei den Vorrichtungen zur Bearbeitung von Blattgut kann es sich beispielsweise um Bankautomaten, Sortier- und Zählvorrichtungen,

Geldwechselautomaten, Fahrkartenautomaten, Eintrittskartenautomaten oder Parkscheinautomaten handeln. Derartige Vorrichtungen und Automaten sind in der Lage, das Blattgut in unterschiedliche Transportrichtungen zu lenken, um es beispielsweise einer Zwischenspeicherung zuzuführen und gegebenenfalls an einen Kunden zurückzugeben.

Aus dem Stand der Technik der DE 39 31 571 A1 ist eine Zwei-Wege-Weiche bekannt, welche mit einem um eine Drehachse schwenkbar gelagerten Weichenkörper ausgestattet ist. Der Weichenkörper kann zwei Stellungen einnehmen. Dadurch wird erreicht, dass Banknoten beim Transport zu einer

Speicherrolle und beim Aufwickeln auf die Speicherrolle einen anderen Weg zurücklegen als beim Abwickeln von der Speicherrolle. Hin- und Rückweg sind dabei unterschiedlich.

Als nachteilig erweist sich, dass derartige Weichen lediglich zwei unterschiedliche Wege des Blattgutes ermöglichen. Das Abzweigen einzelner blattartiger Gegenstände aus einer Vielzahl von zugeführten blattartigen Gegenständen sowie das Aufteilen des zugeführten Blattgutes in zwei unterschiedliche Transportrichtungen kann mit den bekannten Weichen nicht erreicht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weiche für Vorrichtungen zur Bearbeitung von Blattgut zur Verfügung zu stellen, die den

Transport von Blattgut entlang von mehr als zwei verschiedenen Wegen ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Weiche mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich gegenüber den bekannten Weichen dadurch aus, dass die Weichenflügel des Weichenkörpers mit mindestens drei spitz zulaufenden, zueinander parallelen Kanten ausgestattet sind, und dass ein Weichenantrieb vorgesehen ist, der den Weichenkörper in mindestens zwei verschiedene Richtungen in eine Bewegung versetzt, wobei mindestens eine der beiden Bewegungen eine lineare Translationsbewegung ist. Bei der zweiten Bewegung kann es sich ebenfalls um eine Translationsbewegung oder eine Rotationsbewegung handeln. Die Bewegung des Weichenkörpers bei einer Positionsänderung setzt sich damit zusammen aus zwei Translationsbewegungen in unterschiedliche

Richtungen oder einer Translationsbewegung und einer Rotationsbewegung. Besonders bevorzugt ist jedoch die Bewegung, welche sich aus zwei

Tranlationsbewegungen zusammensetzt.

Die drei spitz zulaufenden, zueinander parallelen Kanten begrenzen mindestens drei Seiten der Weichenflügel, welche beim Transport je nach Weichenstellung dem Blattgut zugewandt sind. Jede dieser Seiten dient dem

Leiten und Lenken des Blattgutes. Der Weichenantrieb ermöglicht es, dass der Weichenkörper relativ zu seiner Umgebung mindestens drei unterschiedliche Stellungen einnehmen kann, um das Blattgut entlang mindestens drei unterschiedlicher Wege zu führen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung versetzt der Weichenantrieb den Weichenkörper in zwei unterschiedliche Richtungen in jeweils eine lineare Translationsbewegung. Dadurch wird jede beliebige Einstellung des Weichenkörpers relativ zu seiner Umgebung ermöglicht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Weichenantrieb als magnetischer Antrieb ausgestaltet. Dabei handelt es sich

beispielsweise um einen oder mehrere Hubmagnete oder Drehmagnete. Sie sind bevorzugt mit einem oder beiden Enden des Weichenkörpers verbunden und sorgen für eine schnelle Positionsänderung des Weichenkörpers. Um den Weichenkörper möglichst exakt zu führen, sind vorteilhafterweise zusätzliche Führungen vorgesehen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der magnetische Antrieb mit einem Kipphebel ausgestattet, um die Bewegung des magnetischen Antriebs auf den Weichenkörper zu übertragen. Eine lineare Führung sorgt dafür, dass die Translationsbewegung des Weichenkörpers möglichst exakt erfolgt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Weichenantrieb ein Elektromotor vorgesehen. Dabei kann es sich beispielswei- se um einen Schrittmotor, einen Synchronmotor oder einen Servomotor handeln. Derartige Motoren haben den Vorteil, dass sie eine exakte Positionierung des Weichenkörpers ermöglichen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Zahnradgetriebe mit Zahnrad und Zahnstange zur übertragung der Bewegung des Elektromotors auf den Weichenkörper vorgesehen. Das Zahnradgetriebe ermöglicht die übersetzung einer Rotationsbewegung des Elektromotors in eine lineare Bewegung des Weichenkörpers.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Weiche mit einem magnetischen Antrieb zur Translationsbewegung in eine erste Richtung und mit einem Elektromotor zur Translationsbewegung in eine zweite Richtung ausgestattet. Zur Translationsbewegung in eine erste Richtung wird der Weichenkörper durch einen oder zwei Magnete, beispielsweise Hub- oder Drehmagnete angeregt. Um die Translationsbewegung in eine zweite Richtung zu ermöglichen, ist ein Elektromotor vorgesehen. Hierzu wird die gesamte Einheit aus Weichenkörper und magnetischem Antrieb durch den Elektromotor

bewegt. Dabei ist darauf zu achten, dass der Weichenkörper seine durch den magnetischen Antrieb und den Elektromotor vorgegebene Position exakt einhält und nicht kippelt. Die exakte Positionierung des Weichenkörpers ist notwendig, damit eine zuverlässige Führung des Blattgutes garantiert und eine Beschädigung sowie ein Stau des Blattgutes vermieden werden kann. Die

Bewegungen müssen daher ohne Spiel erfolgen. Vorteilhafterweise ist eine Führungsplatte zur Führung des Weichenkörpers vorgesehen, um ein unerwünschtes Ausbrechen des Weichenkörpers aus seiner vorgegebenen Position zu verhindern. An dieser Führungsplatte sind sowohl der Weichenkör- per als auch der magnetische Antrieb aufgenommen. Die Bewegung des

Elektromotors wird über ein Getriebe auf die Führungsplatte übertragen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Weichenflügel eine zu den drei spitz zulaufenden, zueinander parallelen Kanten parallele Längsseite auf, welche durch zwei der drei Kanten begrenzt wird. Die

Längsseite ist als ebene Fläche ausgebildet. Sie dient dazu, das Blattgut geradlinig zu transportieren. In diesem Fall erfolgt keine Richtungsänderung der Transportrichtung des Blattgutes beim Transport durch die Weiche.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die

Weichenflügel mindestens eine Umlenkseite auf, welche durch zwei der drei spitz zulaufenden, zueinander parallelen Kanten begrenzt wird. Die Umlenkseite ist nach innen gewölbt. Beim Transport entlang der Umlenkseiten erfolgt eine Richtungsänderung des Blattgutes. Der Winkel, um den die Richtung sich ändert, hängt von der Wölbung der Umlenkseite ab. Er wird vorgegeben durch die beiden Tangenten an die Umlenkseite im Bereich der zwei die Umlenkseite begrenzenden Kanten. Der Winkel wird durch diese beiden Tangenten eingeschlossen. Die Weichenflügel können mehrere Umlenkseiten aufweisen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Weiche mit mindestens einer Transportplatte ausgestattet, welche den Längsseiten der

Weichenflügel gegenüber liegt. Die Transportplatte weist Aussparungen und/ oder Vertiefungen für die Längsseiten der Weichenflügel auf. Während der Weichenkörper seine Position dank des Weichenantriebs verändern kann, ist die Transportplatte ortsfest an der Weiche angeordnet. Soll die Transportrich- tung entlang der Längsseite freigegeben werden, so wird der Weichenkörper derart mit Abstand zu der Transportplatte positioniert, dass Weichenkörper und Transportplatte einen Spalt begrenzen, durch den das Blattgut hindurchgeführt werden kann. Soll der Transportweg in Längsrichtung jedoch gesperrt werden, so wird der Weichenkörper derart an die Transportplatte herangeführt, dass die Weichenflügel mit ihren Längsseiten in die Aussparungen und/ oder

Vertiefungen der Transportplatte eintauchen. Auf diese Weise wird ein anderer Transportweg freigegeben. Durch das teilweise Eintauchen oder Eindringen der Weichenflügel in die Aussparungen oder Vertiefungen der Transportplatte wird vermieden, dass das Blattgut mit den spitz zulaufenden Kanten des Weichenflügels kollidiert. Durch derartige Kollisionen könnte ein Stau des

Blattgutes ausgelöst oder das Blattgut beschädigt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Transportplatte mit mehreren parallelen Transportrippen ausgestattet. Der Zwischenraum zwischen den Transportrippen bildet die Vertiefungen für die

Weichenflügel. Die Transportrippen können entweder einstückig mit der Transportplatte ausgebildet sein oder als Leisten auf die Transportplatte aufgesetzt sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Weiche mit mindestens einer Umlenkplatte ausgestattet, welche den Umlenkseiten der Weichenflügel gegenüber liegt. Die Umlenkplatte ist mit Aussparungen und/ oder Vertiefungen für die Umlenkseiten der Weichenflügel ausgestattet. Die Umlenkplatte ist im Unterschied zum Weichenkörper ortsfest an der Weiche angeordnet. Wird der Weichenkörper derart relativ zur Umlenkplatte positioniert, dass ein Abstand zwischen den Umlenkseiten der Weichenflügel und der Umlenkplatte besteht, so kann das Blattgut durch den Spalt zwischen den

Umlenkseiten der Weichenflügel und der Umlenkplatte transportiert werden. Wird dagegen der Weichenkörper derart nah an die Umlenkplatte herangeführt, dass die Weichenflügel mit ihren Umlenkseiten in die Aussparungen der Umlenkplatte eindringen, so ist der Transportweg entlang der Umlenkseiten der Weichenflügel gesperrt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Umlenkplatte mit mehreren parallelen Umlenkrippen ausgestattet. Die Vertiefungen für die Umlenkseiten der Weichenflügel werden durch den Zwischenraum zwischen den Umlenkrippen gebildet. Die Umlenkrippen können entweder einstückig mit der Umlenkplatte ausgebildet oder als zusätzliche Leisten auf die Umlenkplatte aufgesetzt sein. Durch das teilweise Eintauchen der Weichenflügel in die Aussparungen beziehungsweise Zwischenräume der Umlenkplatte wird vermieden, dass das Blattgut beim Transport mit den spitz zulaufenden, parallelen Kanten der Weichenflügel kollidieren kann. Auf diese

Weise wird eine Beschädigung des Blattgutes und ein Stau des Blattgutes während des Transportes durch die Weiche vermieden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnung, der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 Weichenkörper und Weichenantriebe in perspektivischer Darstellung, Figur 2 Weiche mit Weichenkörper und Weichenantrieben gemäß Figur 1 in perspektivischer Ansicht,

Figur 3 Weiche gemäß Figur 2 in Seitenansicht, Figur 4 erste mögliche Einstellung der Weichenflügel relativ zu der

Transportplatte und den beiden Umlenkplatten,

Figur 5 zweite mögliche Einstellung der Weichenflügel relativ zu der

Transportplatte und den beiden Umlenkplatten,

Figur 6 dritte mögliche Einstellung der Weichenflügel relativ zu der Transportplatte und den beiden Umlenkplatten.

In Figur 1 ist eine Weiche mit einem Weichenkörper 1 , mit mehreren Weichenflügeln 2 und insgesamt drei Weichenantrieben 3, 4 und 5 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Bei den beiden Weichenantrieben 3 und 4 handelt es sich um Hubmagnete. Die Bewegung der beiden Hubmagnete 3 und 4 wird über zwei Kipphebel 6 auf die Enden des Weichenkörpers 1 übertragen.

Von den beiden Kipphebeln 6 ist lediglich einer in der Zeichnung erkennbar. Um zu gewährleisten, dass der Weichenkörper 1 eine geradlinige Bewegung ausführt, sind die beiden Enden des Weichenkörpers 1 in je einer Führungsplatte 7 aufgenommen, welche mit zwei Führungsschlitzen 8 für die Enden des Weichenkörpers 1 ausgestattet ist.

Bei dem Weichenantrieb 5 handelt es sich um einen Schrittmotor. Die Bewegung des Schrittmotors wird über zwei Antriebsräder 9 und 10 und eine Antriebsstange 11 auf zwei Zahnräder 12 übertragen. Die Zahnräder 12 wiederum rollen an zwei Zahnstangen 13 ab, von denen in der Zeichnung lediglich eine erkennbar ist. Die Zahnstangen 13 sind Teil der beiden Führungsplatten 7. Der Antrieb über den Schrittmotor 5 führt daher dazu, dass sich die gesamte Einheit aus Weichenkörper 1 , Führungsplatten 7 und Hubmagneten 3 und 4 mit Kipphebeln 6 nach oben oder unten bewegt.

Der Weichenkörper 1 besteht aus einer Weichenachse 14 und insgesamt acht Weichenflügeln 2. Die Weichenflügel sind starr und ortsfest an der Weichenachse angeordnet. Jeder der Weichenflügel 2 ist als Platte ausgebildet und weist drei zueinander parallele, spitz zulaufende Kanten 15, 16 und 17 auf. Die drei Kanten eines jeden Weichenflügels 2 sind parallel zueinander. Sie begrenzen eine ebene Längsseite 18 und zwei nach innen gewölbte Umlenkseiten 19 und 20. An der Längsseite 18 und den beiden Umlenkseiten

19 und 20 gleitet das Blattgut, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist, entlang, während es die Weiche passiert. An welchen der drei Seiten 18, 19 und 20 das Blattgut entlang geführt wird, hängt von der in den Figuren 4, 5 und 6 eingestellten Position des Weichenkörpers 1 ab.

Figur 2 zeigt die gesamte Weiche in perspektivischer Darstellung. Der Weichenkörper 1 ist in Figur 2 nicht erkennbar, da er durch die Transportplatte 21 und die beiden Umlenkplatten 22 und 23 abgedeckt ist. Der Hubmagnet 3, der Schrittmotor 5, der Kipphebel 6, die Führungsplatte 7 mit Führungsschlitz 8 sowie das Getriebe des Schrittmotors 5 sind in Figur 2 jedoch erkennbar. Die

Transportplatte 21 und die beiden Umlenkplatten 22 und 23 sind mit Transportrippen 24 und Umlenkrippen 25 und 26 ausgestattet. Je zwei dieser Rippen begrenzen einen Zwischenraum, der zusammen mit einer Aussparung in der Transportplatte 21 und den Umlenkplatten 22 und 23 eine Vertiefung bildet, in welche die Weichenflügel 2 zumindest teilweise eindringen können.

Dies ist in den Figuren 4 bis 5 erkennbar.

Figur 3 zeigt die Weiche gemäß Figur 2 in einer Seitenansicht.

In den Figuren 4, 5 und 6 sind mögliche Positionen des Weichenkörpers relativ zu der Transportplatte und den beiden Umlenkplatten dargestellt. Zur Vereinfachung enthalten die drei Zeichnungen jeweils nur einen Weichenflügel 2, die Weichenachse 14 sowie je eine Transportrippe 24 der Transportplatte 21 , eine Umlenkrippe 25 der Umlenkplatte 22 und eine Umlenkrippe 26 der Umlenkplatten 23. Da es sich um eine Seitenansicht handelt, ist ein Einblick in die durch die Rippen gebildeten Vertiefungen nicht möglich. Die Figuren lassen lediglich erkennen, dass die Weichenflügel 2 bis zur Weichenachse 14 in die Vertiefungen eindringen können.

In der in Figur 4 dargestellten Position des Weichenkörpers ist der Weichenflügel 2 entlang seiner Längsseite 18 in die durch die Transportrippe 25 der Transportplatte 21 gebildete Vertiefung bis zur Weichenachse 14 eingetaucht.

Der Weichenflügel verschließt den Spalt zwischen der Transportplatte 21 und der Umlenkplatte 23 und gibt den Pfad zwischen der Transportplatte 21 und der Umlenkplatte 22 sowie zwischen den beiden Umlenkplatten 22 und 23 frei. In dieser Einstellung wird das Blattgut von links kommend nach unten geleitet. Dank der in die Vertiefung eingetauchten Längsseite des Weichenflügels 2 wird verhindert, dass das Blattgut mit der spitz zulaufenden Kante 15 des Weichenflügels 2, welche in Figur 1 dargestellt ist, kollidiert. Die Kante 15 ist in der Position gemäß Figur 4 vollständig durch die Vertiefung, welche durch zwei Transportrippen 24 gebildet wird, aufgenommen.

In der Position des Weichenkörpers gemäß Figur 5 wird das Blattgut von links nach rechts geradlinig transportiert. In dieser Position tauchen die Weichenflügel 2 mit ihrer Umlenkseite 19 vollständig in die durch die Umlenkrippen 24 der Umlenkplatte 22 gebildeten Vertiefung ein. Die spitz zulaufende Kante 15 der Weichenflügel 2 ist in dieser Position vollständig in die Vertiefung aufgenommen. Sie ist daher in Figur 5 nicht erkennbar. Eine Kollision des Blattgutes mit der spitz zulaufenden Kante 15 der Weichenflügel 2 kann dadurch vermieden werden. Soll das Blattgut von rechts nach links transportiert werden, so wird der Weichenkörper nach rechts verschoben, so dass die spitz zulaufende Kante 16 vollständig in die durch die Umlenkrippen 26 der Umlenkplatte 23 gebildete

Vertiefung aufgenommen ist. Diese Position ist in den Figuren 4 bis 6 nicht dargestellt. Bei einem Transport von rechts nach links gleitet das Blattgut entlang der Längsseite 18 der Weichenflügel 2.

Bei der Position des Weichenkörpers gemäß Figur 6 sind die Weichenflügel 2 ebenfalls mit ihrer Längsseite in die durch die Transportrippen 24 der Transportplatte 21 gebildeten Vertiefungen eingetaucht. In diesem Fall sind die Weichenflügel 2 jedoch nach links verschoben, so dass das Blattgut entlang der Umlenkseite 20 transportiert wird. Der Transport erfolgt von rechts nach unten. Die spitz zulaufende Kante 16 der Weichenflügel 2 ist in diesem Fall vollständig in die durch die Transportrippen 24 der Transportplatte 21 gebildeten Vertiefungen eingetaucht, so dass das Blattgut mit dieser Kante nicht kollidieren

kann. In dieser Position ist der Spalt zwischen der Transportplatte 21 und den Weichenflügeln 2 sowie zwischen der Umlenkplatte 22 und den Weichenflügeln 2 abgedeckt. Lediglich der Spalt zwischen der Umlenkplatte 23 und den Weichenflügeln 2 ist für den Transport freigegeben.

Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen lediglich drei mögliche Einstellungen des Weichenkörpers 1. Für den Transport in die entgegengesetzten Richtungen sind drei weitere Einstellungen des Weichenkörpers möglich, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Dabei wird dafür Sorge getragen, dass jeweils diejenige spitz zulaufende Kante 15, 16 oder 17 der Weichenflügel 2, an welche sich das Blattgut beim Transport zuerst annähert, in die jeweilige Vertiefung der Umlenkplatten 22 und 23 oder der Transportplatte 21 aufgenommen ist, um zu verhindern, dass das Blattgut auf diese Kante aufläuft.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger

Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Weichenkörper

2 Weichenflügel

3 Hubmagnet

4 Hubmagnet

5 Schrittmotor

6 Kipphebel

7 Führungsplatte

8 Führungsschlitz

9 Antriebsrad

10 Antriebsrad

11 Antriebsstange

12 Zahnrad

13 Zahnstange

14 Weichenachse

15 spitz zulaufende Kante

16 spitz zulaufende Kante

17 spitz zulaufende Kante

18 Längsseite

19 Umlenkseite

20 Umlenkseite

21 Transportplatte

22 Umlenkplatte

23 Umlenkplatte

24 Transportrippe

25 Umlenkrippe

26 Umlenkrippe