用于片状物体的滚动存储器.pdf

建议一种用于存储片状物体、如钞票的滚动存储器，具有至少一个通过电机旋转驱动的薄膜滚筒(3，4)，它具有至少一个带状薄膜(7，11)，具有一个通过电机旋转驱动的卷绕滚筒(1)并且具有在薄膜滚筒(3，4)和/或卷绕滚筒(1)上的磁滞耦合器(21)，用于将转矩从电机传递到薄膜滚筒(3，4)和/或卷绕滚筒(1)。所述薄膜(7，11)为了接收片状物体(20)可以从薄膜滚筒(7，11)卷绕到卷绕滚筒(1)上并且为了给出片状物体(20)可以由卷绕滚筒(1)卷绕到两个薄膜滚筒(3，4)上。

1.  一种用于存储片状物体、如钞票的滚动存储器，具有至少一个通过电机旋转驱动的薄膜滚筒(3，4)，它具有至少一个带状薄膜(7，11)，具有一个通过电机旋转驱动的卷绕滚筒(1)，其中薄膜(7，11)为了接收片状物体(20)可以从薄膜滚筒(7，11)卷绕到卷绕滚筒(1)上并且为了给出片状物体(20)可以由卷绕滚筒(1)卷绕到两个薄膜滚筒(3，4)上，并且具有在薄膜滚筒(3，4)和/或卷绕滚筒(1)上的磁滞耦合器(21)，用于将转矩从电机传递到薄膜滚筒(3，4)和/或卷绕滚筒。

2.  如权利要求1所述的滚动存储器，其特征在于，在薄膜滚筒(3，4)上设置螺簧(22)。

3.  如权利要求2所述的滚动存储器，其特征在于，所述螺簧(22)设置在磁滞耦合器(21)与薄膜滚筒(3，4)之间。

4.  如权利要求1，2或3所述的滚动存储器，其特征在于，所述薄膜滚筒配有球轴承(31)。

5.  如权利要求3所述的滚动存储器，其特征在于，所述球轴承(31)是向心滚珠轴承。

6.  如上述权利要求中任一项所述的滚动存储器，其特征在于，所述卷绕滚筒(1)配有螺簧。

7.  如上述权利要求中任一项所述的滚动存储器，其特征在于，所述滚动存储器配有至少一个用于薄膜(7，11)的转向辊(9，13)，所述转向辊(9，13)在两个端部上具有比在两个端部之间的部位更小的直径。

8.  如上述权利要求中任一项所述的滚动存储器，其特征在于，所述滚动存储器对于薄膜(7，11)配有至少一个支承辊(10，14)和/或配有至少一个导向辊(12)，所述支承辊(10，14)和/或导向辊(12)在两个端部上具有比在两个端部之间的部位更小的直径。

9.  如权利要求7或8所述的滚动存储器，其特征在于，所述转向辊(9，13)和/或支承辊(10，14)和/或导向辊(12)具有向外拱曲的表面。

10.  如权利要求7或8所述的滚动存储器，其特征在于，所述转向辊(9，13)和/或支承辊(10，14)和/或导向辊(12)由两个锥体或锥台组成。

11.  如上述权利要求中任一项所述的滚动存储器，其特征在于，所述转向辊(9，13)至少在外壳表面上由软的、橡胶式的材料制成。

12.  如上述权利要求中任一项所述的滚动存储器，其特征在于，对于通过电机旋转驱动的具有第一带状薄膜(7)作为储存带的第一薄膜滚筒(3)附加地设置通过电机旋转驱动的具有第二带状薄膜(11)作为覆盖带的第二薄膜滚筒(4)，用于使带状物体保持在第一与第二薄膜(7，11)之间，其中所述薄膜(7，11)为了接收带状物体(20)可以由两个薄膜滚筒(3，4)卷绕在卷绕滚筒(1)上并且为了给出带状物体(20)可以从卷绕滚筒(1)卷绕到两个薄膜滚筒(3，4)上，两个薄膜滚筒配有磁滞耦合器(21)。

13.  如权利要求12所述的滚动存储器，其特征在于，两个薄膜滚筒(3，4)配有螺簧(22)。

用于片状物体的滚动存储器
技术领域
本发明涉及一种用于存储片状物体的滚动存储器，尤其是在一个或两个带状薄膜的卷绕层之间的钞票，它们在至少一个薄膜滚筒与卷绕滚筒之间往复卷绕。
背景技术
滚动存储器在盒式存储器旁边安装在现金自动机、现金系统和其它现金处理系统如自动的现金保险箱和现金循环系统。滚动存储器能够以简单且快速的方式存入和给出钞票。在滚动存储器充满或存入时钞票先后卷绕在一个或两个薄膜的卷绕层之间的卷绕滚筒上。在只具有一个储存带的滚动存储器的第一变化中钞票固定在作为储存带的带状薄膜的卷绕层之间。在第二变化中附加地对于第一薄膜设置作为覆盖带的带状第二薄膜。对于第一和第二薄膜在空间上相互分开地在滚动存储器中设置第一和第二薄膜滚筒。两个薄膜分别在转向辊上一起导引。在转向辊上带状物体在存入时在薄膜之间导引并且在给出时从薄膜上取下来。从转向辊开始使两个薄膜上下平放地输送到卷绕滚筒。因此带状物体被固定在第一与第二薄膜之间。现有的固定存储器可以是第一或第二变化的固定存储器。
为了给出带状物体使薄膜或使所有薄膜从卷绕滚筒退卷并且卷绕在薄膜滚筒上。在这个过程中带状物体由卷绕层释放并且可以先后取出。因此按照“后进先出”的原则给出带状物体。
自动且以高速存入和给出带状物体。在此具有决定性意义的是，使带状物体通过薄膜或多个薄膜以可靠的方式输送和固定。因此在薄膜滚筒与卷绕滚筒之间往复卷绕薄膜时尽管薄膜输送方向变化也必需保证，不形成回线且不从侧面中断其导向。为此需要张紧薄膜，这在薄膜输送方向转向时并且也在薄膜速度变化时也要保持。
已知固定存储器，其中为了保持薄膜张紧使薄膜通过转向或导向辊导引，其轴弹性地支承。由此一起补偿长度差。但是不能补偿速度变化和薄膜输送方向反向。此外形成具有弹性支承轴的辊的结构和滚动存储器的加工是费事的。它们还易于磨损并且必需经常更换。
发明内容
本发明的目的是，提供一种对于磨损不敏感的滚动存储器供使用，其中薄膜导向在克服票证堵塞时和为了清洁和维护的目的对于接触薄膜是不敏感的，并且在薄膜输送方向反向时和速度变化时也保持薄膜张紧。
与由现有技术已知的滚动存储器相比按照本发明的具有权利要求1特征的滚动存储器的优点是，或者薄膜滚筒或者卷绕滚筒或者两个滚筒配有磁滞耦合器，用于将转矩从电机传递到薄膜滚筒和/或卷绕滚筒。在磁滞耦合器中转矩不通过机械的连接而且借助于磁力无接触地传递。与同步耦合器不同，在同步耦合器中不仅在主动端而且在从动端都设置周期布置的永久磁铁，在磁滞耦合器中仅仅使耦合器半体配备周期布置的永久磁铁。耦合器的第二半体由环或盘组成，它们由永磁材料制成，具有相对较大的剩磁和导磁率和相对较小的矫顽磁场强度。由此可以使第二耦合器半体由另一耦合器半体相对于阻力反复磁化。由此以微小的能耗实现换极。如果超过取决于第一与第二耦合器半体之间的磁力的磁滞耦合器的额定转矩，则耦合器开始空转。因此使传递的转矩在超载时也恒定地保持在额定转矩的水平。因此使磁滞耦合器是完全无磨损且少维护的。使两个耦合器半体与驱动端连接是微不足道的。
在滚动存储器的第一变型中，其中片状物体固定在作为储存带的薄膜的卷绕层之间，可以使磁滞耦合器设置在薄膜滚筒或卷绕滚筒上。以优选的方式使薄膜滚筒配备磁滞耦合器，因为薄膜滚筒比卷绕滚筒更小且更便利，并且在滚动存储器中还提供更多的空间供薄膜滚筒使用。
在滚动存储器的第二变型中，其中附加地对于第一薄膜设置作为覆盖带的带状第二薄膜，并且其中使带状物体固定在第一与第二薄膜之间的卷绕滚筒上，以优选的方式使磁滞耦合器设置在薄膜滚筒上。这一点同样适用于滚动存储器的第一变化，其中多个存储薄膜并排地卷绕和退卷，并且其中对于每个存储薄膜设置具有驱动装置的薄膜滚筒。如果每个薄膜滚筒配备磁滞耦合器，则第一薄膜的止锁可以与第二薄膜和可能的其它薄膜无关地补偿。这一点对于卷绕滚筒上的磁滞耦合器不能实现。
配备至少一个磁滞耦合器的滚动存储器的优点是，使磁滞耦合器在由于票证堵塞或其它原因出现止锁时空转，只要止锁的转矩大于磁滞耦合器的额定转矩。由此避免损伤电机。在克服止锁的原因以后可以继续运行滚动存储器，无需重新调整或调节磁滞耦合器。此外可以补偿卷绕滚筒与薄膜滚筒的速度差或转速差，它们取决于卷绕在各个滚筒上的基于薄膜整个长度的薄膜分量。
以优选的方式使磁滞耦合器的耦合器半体机械地与薄膜滚筒或卷绕滚筒的轴连接。磁滞耦合器的另一半体直接或间接地与薄膜滚筒或卷绕滚筒连接。
按照本发明的有利扩展结构在薄膜滚筒上设置螺簧。这个要求旋转的弹簧在力作用于薄膜上时偏转，而不使力作为转矩立刻传递到轴上并由此传递到电机上。因此该弹簧负责缓冲。这尤其在为了克服票证堵塞、为了清洁或维护手动接触薄膜或手动旋转薄膜滚筒时并且在票证堵塞时或否则止锁滚动存储器时出现高加速度力时是有利的。此外补偿卷绕滚筒与薄膜滚筒之间的速度差。这一点在滚动存储器的第二变化中也适用于作为储存带的第一薄膜或作为覆盖带的第二薄膜之间的速度差。
以优选的方式使磁滞耦合器和螺簧在薄膜滚筒上形成一个单元。为此使磁滞耦合器的耦合器半体固定地与薄膜滚筒的驱动轴连接。磁滞耦合器的另一耦合器半体耦联在螺簧的一端。螺簧的另一端与薄膜滚筒连接。由磁滞耦合器和螺簧组成单元形成薄膜滚筒上的弹簧-缓冲系统。此外存在这种可能性，使卷绕滚筒配备磁滞耦合器并且使薄膜滚筒配备螺簧，或者使由磁滞耦合器和螺簧组成的组合设置在卷绕滚筒上。螺簧例如可以是螺旋扭簧。
按照本发明的另一有利扩展结构所述薄膜滚筒配有球轴承。在这种情况下使磁滞耦合器的耦合器半体与薄膜滚筒的驱动轴固定连接。该驱动轴轴向穿过薄膜滚筒延伸。因为驱动轴的转矩通过磁滞耦合器传递到薄膜滚筒上，因此必需使薄膜滚筒相对于穿过它导引的驱动轴的运动尽可能少摩擦地实现。这一点通过球轴承保证。穿过薄膜滚筒延伸的驱动轴的优点是，在轴向上在第一薄膜滚筒旁边另一薄膜滚筒设置在驱动轴上并且可以通过它旋转驱动。这种布置对于滚动存储器是有利的，通过它使钞票在横交于薄膜输送方向的方向上卷绕。在那里代替一个宽的薄膜优选使用两个窄的薄膜用于卷绕。它们在两个独立的薄膜滚筒上输送并且卷绕在一个公共的卷绕滚筒上。在这种情况下两个薄膜滚筒可以通过一个电机和一个驱动轴共同旋转驱动。在这种情况下在每个薄膜滚筒上具有磁滞耦合器以及螺簧，因为止锁也可能只在两个薄膜中的一个薄膜中出现。
按照本发明的另一有利的扩展结构所述滚动存储器配有至少一个用于薄膜的转向辊。所述转向辊在其两个端部上具有比在两个端部之间的部位更小的直径。转向辊位于滚动存储器的票证入口或票证出口，在入口或出口上片状物体输送到卷绕滚筒或者由卷绕滚筒排出。为了在滚动存储器接收时和在从滚动存储器给出时尽可能精确地定义片状物体的方向并且适配于通过票证入口和票证出口给定的方向，使转向辊或所有的转向辊具有尽可能大的直径。因此使它们以明显的程度影响薄膜导向。这个影响通过转向辊与其它作为薄膜导向的辊之间的相对较大的距离加强。在两个端部具有较小直径且在两端之间的部位具有较大直径的转向辊形状对薄膜导向产生积极作用。通过由转向辊施加在薄膜上的力使薄膜相对于转向辊定心。由此自动地防止薄膜偏向侧面以及侧面中断薄膜导向。此外具有鼓肚形状的转向辊的优点是，由转向辊在薄膜边缘上施加比具有圆柱形形状的转向辊更小的作用力。由此减少薄膜在边缘上撕裂的危险。因此转向辊的形状有助于减少滚动存储器的磨损。以有利的方式使最小与最大直径之间的差值为转向辊最大直径的0.1％至20％。特别优选差值为0.5％至10％。
按照本发明的另一有利的扩展结构所述滚动存储器对于薄膜配有至少一个支承辊和/或配有至少一个导向辊。在此所述支承辊和/或导向辊在两个端部上具有比在两个端部之间的部位更小的直径。因此实现与上述转向辊一样的效应。通常支承辊和导向辊的直径小于转向辊的直径，因为它们仅仅用于薄膜导向而不用于接收或给出片状物体。支承辊的最大与最小直径之间的差值可以位于与转向辊直径的差值一样的范围。
按照本发明的另一有利的扩展结构所述转向辊和/或支承辊和/或导向辊具有向外拱曲的表面。以优选的方式使辊在外壳表面与一个平面镜像对称，该平面垂直于其旋转轴线通过轴的中心延伸。因此辊的表面是无棱和无接缝的。通过表面的拱曲的圆形状在宽的范围上将有助于薄膜导向的力从轴传递到薄膜上。在此由于一定的弹性使薄膜顶靠在转向辊、支承辊或导向辊上。
按照本发明的另一有利的扩展结构所述转向辊和/或支承辊和/或导向辊由两个锥体或锥台组成。这能够实现特别简单且成本有利的相关辊结构。这个结构尤其在支承辊和导向辊中优选使用。锥体或锥台这样组合在一个公共的轴上，使它们通过其较大的端面相互面对。锥体或锥台可以在内部空心或实心地构成。
按照本发明的另一有利的扩展结构所述转向辊滚动支承。球轴承的优点是微小的摩擦并因此微小的磨损。
按照本发明的另一有利扩展结构使导向辊和支承辊滑动支承。因此使它们可以成本有利地加工。在磨损的情况下能够快速且方便地更换。
按照本发明的另一有利的扩展结构使转向辊至少在外壳表面上由软的、橡胶式的材料制成。由此提高转向辊与薄膜之间的摩擦，这对薄膜导向产生积极作用。因此由于软的橡胶式材料对于薄膜导向不产生薄膜磨损。由此减小薄膜的磨损。所述材料尽管提高摩擦系数也要具有一定的硬度，目的是使转向辊在力作用时通过薄膜不会或只略微变形。
附图说明
下面的描述、附图和权利要求给出本发明的其它优点和有利扩展结构。
在附图中示出本发明的实施例。其中：
图1以侧视图简示出滚动存储器的示意图，
图2以从前面看去的视图示出按照图1的滚动存储器的转向辊和支承辊的视图，
图3示出按照图1的滚动存储器的驱动轴，具有两个第一薄膜滚筒，
图4示出按照图3的两个薄膜滚筒的磁滞耦合器。
具体实施方式
在图1中以侧视图简示出在打开外壳时的滚动存储器。具有卷绕芯2的卷绕滚筒1位于中心。围绕卷绕芯2的外圆表示在充满状态中的卷绕滚筒1的圆周。两个第一薄膜滚筒3在轴向并排地设置在驱动轴5上。这一点在图3中示出。两个第二薄膜滚筒4相应地在轴向并排地设置在驱动轴6上。因为在图1中视线对应于驱动轴5和6的方向，因此在图1中分别只能看到面对观察者的薄膜滚筒。两个驱动轴5和6与一个或两个在附图中未示出的电机连接。在两个第一薄膜滚筒3的每个薄膜滚筒上卷绕第一薄膜7，它通过两个导向辊8、一个第一转向辊9和一个支承辊10导引到卷绕滚筒1。与第一薄膜滚筒3一样，两个第一薄膜7、导向辊8、两个转向辊9和两个支承辊10并排地设置，因此对于观察者在图1中分别只看到上述辊和薄膜中的一个。在两个第二薄膜滚筒4上分别卷绕第二薄膜11，它通过两个导向辊12、一个第二转向辊13和一个第二支承辊14导引到卷绕滚筒1。卷绕滚筒1、第一薄膜滚筒3、第二薄膜滚筒4、导向辊8和12、转向辊9和13和支承辊10和14的轴线平行地延伸。在两个转向辊9和13中使第一薄膜7和第二薄膜11这样一起导引，使得在两个转向辊9和13与卷绕滚筒1之间的截段分别使第一薄膜7放置在第二薄膜11上。这一点相应地适用于两个相互平行延伸的由第一和第二薄膜7和11组成的薄膜副。下面为了简化只描述由第一和第二薄膜7和11组成的薄膜副的输送。以精确的相同方式实现另一薄膜副的输送。在按照图1中以数字15表示的箭头的水平方向上实现在图1中未示出的片状物体的票证入口。在附图中未示出用于票证入口的装置的票证导向。到达两个转向辊9和13的片状物体首先由通过第一转向辊9导引的第一薄膜7获得，接着输送到围绕第二转向辊13导引的第二薄膜11。由于在两个转向辊之间的错位实现第一和第二转向辊9和13的这种在时间上错开的接触。从第二转向辊13开始使第一和第二薄膜7和11相互顶压并且固定设置在其间的片状物体。由于两个转向辊9和3以及两个支承辊10和14施加在第一和第二薄膜上的并由此施加在薄膜之间的片状物体上的作用力以及在片状物体与薄膜之间存在的摩擦使片状物体相对于薄膜的位置从两个转向辊9和13一直保持到卷绕滚筒1。只要物体位于卷绕滚筒上，其位置在足够张紧薄膜时就同样不再变化。在两个转向辊9和13与卷绕滚筒1之间两个薄膜7和11以及设置在其间的片状物体由于两个支承辊10和14获得多个方向变化。由于这些方向变化附加的作用力施加在两个薄膜和设置在其间的片状物体上。这样选择两个转向辊9和13、第一支承辊10、第二支承辊14和卷绕滚筒1之间的距离，即使最小的片状物体在第一转向辊9与卷绕滚筒1之间也总是与至少一个转向辊或至少一个支承辊接触。薄膜在两个转向辊9和13上以及在两个支承辊10和14上不仅切向地在旁边导引，而且在偏转到另一方向，由此在较大的薄膜截段上实现薄膜与转向辊之间以及薄膜与支承辊之间的接触并提高所施加的作用力。
通过使两个薄膜7和11通过两个支承辊10和14、两个转向辊9和13和导向辊8和12卷绕在薄膜滚筒3和4上实现票证出口。片状物体在两个转向辊9和13之间在水平方向上与箭头15相反地给出。
图2以从前面看去的视图示出两个第一转向辊9和两个第二转向辊13。在此视线对应于在图1中以箭头15表示的票证入口。每个转向辊9和13围绕轴16和17可旋转地支承。与两个第一转向辊9轴向间隔地分别使盘18在背离另一第一转向辊的一侧上可旋转地设置在轴16上。在此在图1中不可见的垫片负责使第一转向辊9与盘18之间的距离保持恒定。相应的盘19设置在第二转向辊13的轴17上。与盘18不同使盘19定位在两个第二转向辊之间。两个盘18和19的直径对应于第一和第二转向辊9和13的直径。这导致，片状物体20在其在第一与第二转向辊9和13之间输送时通过盘18和19获得蜿蜒的或波形的变形。在图2中示出片状物体20的这种偏转。片状物体在转向辊9与13之间的中间通过盘向上弯曲并且在侧面向下弯曲。
在图2中附加地对于转向辊9和13也示出第一薄膜7和两个支承辊10，尽管它们在对应于票证入口的方向上通过两个转向辊9和13覆盖。但是由这个不对应于现实的视图表明，两个薄膜7相互平行地延伸，并且使片状物体20由两个薄膜7和位于其下面的薄膜11输送。
在图3中示出两个第一薄膜滚筒3和公共的驱动轴5。驱动轴5的转矩分别通过磁滞耦合器21和螺簧22传递到薄膜滚筒上。在图3中通过耦合器外壳表示磁滞耦合器21。图4示出没有外壳的磁滞耦合器21。磁滞耦合器21的第一耦合器半体23由第一轴颈24和由一个或多个磁铁25组成，它们设置在由软铁制成的磁铁固定体26里面。第二耦合器半体27由第二轴颈28和由磁滞材料制成的盘29组成，它具有大的剩磁和导磁率和小的矫顽磁场强度。由于在磁铁25与盘29之间起作用的磁力使第一轴颈24的转矩传递到第二轴颈28上。在此两个轴颈28和29与驱动轴5的连接是微不足道的。
在图3中磁滞耦合器21的第一耦合器半体23与驱动轴5机械地连接。磁滞耦合器21的第二耦合器半体27通过线圈匹配体30耦联在螺簧22的一端上。螺簧22的另一端固定在薄膜滚筒3上。该薄膜滚筒3附加地通过滚动轴承31与驱动轴5连接。如果两个耦合器半体23和27相互耦联，则使驱动轴5的转矩通过磁滞耦合器21传递到薄膜滚筒3上。如果两个耦合器半体23和27按照期望断开或者磁滞耦合器21空转，则薄膜滚筒由于滚动轴承31相对于驱动轴5自由旋转。
两个薄膜滚筒4与两个薄膜滚筒3一致同样配备由磁滞耦合器和螺簧组成的组合并配备滚动轴承。按照图3结构是一致的。磁滞耦合器、螺簧和滚动轴承与磁滞耦合器21、螺簧22和滚动轴承31一致。
如果片状物体20导入到滚动存储器里面并且卷绕在卷绕滚筒1上，因此使卷绕滚筒1通过电机驱动。在这种情况下薄膜滚筒3和4与其驱动断开并且由于滚动轴承相对于驱动轴5和6自由旋转。而如果在给出片状物体时薄膜7和11从卷绕滚筒退卷并卷绕在薄膜滚筒3和4上，则驱动薄膜滚筒3和4并且使卷绕滚筒相对于其驱动轴自由旋转或者以低于薄膜滚筒的转速旋转。在这种情况下薄膜滚筒3和4通过磁滞耦合器21与驱动轴5和6连接。只有当出现票证堵塞或障碍时，它以大于磁滞耦合器额定转矩的转矩反作用于薄膜输送，则磁滞耦合器空转。
所有特征不仅单独而且任意的相互组合对于本发明都是重要的。
附图标记清单
1    卷绕滚筒
2    卷绕滚筒的卷绕芯
3    第一薄膜滚筒
4    第二薄膜滚筒
5    第一薄膜滚筒的驱动轴
6    第二薄膜滚筒的驱动轴
7    第一薄膜
8    导向辊
9    第一转向辊
10   第一支承辊
11   第二薄膜
12   导向辊
13   第二转向辊
14   第二支承辊
15   票证入口方向
16   第一转向辊的轴
17   第二转向辊的轴
18   盘
19   盘
20   带状物体
21   磁滞耦合器
22   螺簧
23   磁滞耦合器的第一耦合半体
24   第一轴颈
25   磁铁
26   磁铁固定体
27   第二耦合器半体
28   第二轴颈
29   盘
30   线圈适配体
31   滚动球轴承