专利名称：重力辅助的摩擦提取的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分配系统并且尤其涉及一种用于诸如ATM及类似中的货币/纸币的堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统。更具体地说，本发明涉及自动取款机， 以使得位于盒体中的介质堆叠沿加载有诸如纸币的介质的容器中所述堆叠的竖直设置进行重力馈送，以在从底部取出连续的介质片时保持所述堆叠与其底面相对地取向，直到所述堆叠完全用尽为止。因而本发明能够提供一种介质分配系统，该系统利用在折耗的全部阶段通过重力馈送以顺序方式取得介质片，因而确保了这样的设备以简单、成本有效而且可靠的方式在ATM或类似的其它基于堆叠的纸质产品中、基于记账和分配/售卖的应用中的广泛使用。
背景技术：
在银行业中物理纸币交易领域中已知的是，由于除了授权顾客在控制台上的请求，ATM在没有人为干预的情况下以自动和受控的方式分配诸如货币/纸币的有价值介质， 因此ATM是需要妥善和可靠操作的极其重要的设备。传统上，将不同面额的货币/纸币存储在ATM内沿基本上水平取向放置的各自货币盒体/容器中，对特定的请求做出响应，从各自货币盒体/容器中根据需要获取或者“提取”纸币用于通过摩擦辊按照顺序与纸币接触而进行可操作的分配。ATM设备适合于分配纸张或者从盒体分配的具有一致尺度的其它这样的介质，通过摩擦辊逐一地取出需要的片数量。摩擦辊的动作要求与该摩擦辊直接接触的纸币/纸件以期望的力朝向所述辊按压以从盒体中的堆叠提取所述片。所述力通常由利用能提供所需偏置力的预张力弹簧从堆叠的最远侧按压所述堆叠的常规结构的移动板来提供。所述堆叠的尺寸随着通过摩擦辊取出片而减少，使弹簧力逐渐减少。因此，需要校准预张力以使得即使在堆叠中仅存在一片时按压力也是充足的。尽管所述堆叠满时施加的力要高于所述堆叠空时施加的力，但是设计应该确保该压力变化尽可能地小。这要求弹簧预张紧长度比堆叠的长度要大得多。为了实现这个目的，弹簧的自由长度转而应该比弹簧预张紧程度要大。因此，所需的弹簧长度比堆叠的长度要长得多。将这样的长的弹簧放置在盒体的长度内(其长度与堆叠的长度相当)并且以免弹簧与堆叠直接接触而导致设计上的过度复杂。这转而增加了盒体的成本并且降低了其可靠性和寿命。现有技术中已知的，现有分配系统/ATM需要复杂的操作，其中使用了气动导管， 且需要必须加载和卸载纸币的类似活塞的载体。在欧洲专利申请No. 0 448 385中描述另一种现有技术装置，其中真空操作的提取设备向盒体中纸币堆叠中的端部纸币施加抽吸力，并且在去除抽吸力的同时朝向支撑纸币的辊移动所述纸币。然后所述辊将纸币移动到装置的现金分配部分；通过使所述抽吸设备连通于大气来去除抽吸力。所述设备的操作基本上会受到从大气吸入到系统中的灰尘和沙砾的侵入并且相关联的真空泵变得失效且最终故障。因而根据上述现有技术明显可知，所引述的专利都没有如本发明这样试图可靠地解决向涉及重力馈送的分配装置提供堆叠的连续介质，在本发明中，使用由其它特征增加的堆叠自重的重力以确保将所述堆叠压向用于ATM的现金分配器中的摩擦提取辊的可靠系统。
发明内容
因此，本发明的基本目的在于提供一种用于向ATM中用于分配诸如流通纸币这样的介质的摩擦提取辊顺序提供位于容器/盒体中的介质的成本有效且可靠的重力辅助系统。本发明的另一目的在于提供一种用于在所述堆叠的自重通过介质的逐渐折耗而变得太小而不能有效时确保所述系统中所述堆叠上的偏置力将由载重体的力增加的系统。本发明的再一目的在于提供一种用于顺序分配盒体中的介质的系统，其中所述基于重力馈送的系统具有包括安装在容器或者盒体中的介质堆叠的机构，这样的盒体的底部板具有允许摩擦辊接近介质的最低片的开口以及位于盒体的前部面的底部的开口，通过该开口可以通过在其间维持特定功能关系的所述摩擦辊将所述介质从所述盒体传送出，以在所述接触力下实现期望的可靠的纸币分配。本发明的再一目的在于提供一种用于通过倾斜于竖直方向地安装盒体，而替代地使所述堆叠偏离竖直方向取向，而向分配器顺序提供盒体中的介质的系统，其中所述重量的充分有效分量沿着所述盒体的斜面作用。本发明的再一目的在于提供一种用于向分配器顺序提供盒体中的介质的系统，其中按照这样的方式提供限制载重体运动的滑轨，以在重力接触力下有利于介质从堆叠/容器的期望的顺序一致分配。本发明的再一目的在于提供一种用于向分配器顺序提供盒体中的介质的系统，其中所述系统的机构避免了会妨碍辊对片的自由提取的相对于盒体底面的任何压制摩擦力。本发明的再一目的在于提供一种用于向分配器顺序提供盒体中的介质的系统，其中在堆叠的后部引入位于所述盒体底部的倾斜表面，所述倾斜表面将临近(最低)片与上面的堆叠重量逐渐分离，以避免所述的压制摩擦力。本发明的再一目的在于提供一种用于向分配器顺序提供盒体中的介质的系统，其中限制所述堆叠的后部滑入其上方的空的空间中，使所述载重体“陷入”在所述堆叠下面。因而，根据本发明的基本方面，提供一种用于顺序提供诸如堆叠在盒体中的货币/ 纸币的介质以通过ATM或类似中的分配器系统进行顺序折耗的系统，所述系统包括摩擦提取辊；容器或者盒体装置，适于在所述摩擦提取辊上方竖直取向所述介质的堆叠，以使得所述介质的连续片为水平并且层叠设置，由此在从所述堆叠最低端移出所述介质的连续片时，所述堆叠的自重保持其朝向底部取向；位于所述盒体的底部板处的开口，允许接近所述介质的最低片，以通过所述摩擦提取辊将所述最低片移出；以及位于所述底部板的前边缘处的类似槽的开口，以能够传送出所述介质。在上述用于顺序提供堆叠在容器或者盒体中的介质的系统中，包括偏离竖直方向取向所述堆叠，其中所述重量的充分有效分量沿着所述堆叠的斜面作用，以在从所述堆叠的最低端移出所述介质的连续片时保持其朝向所述底部板取向。根据上述用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统的一个方面，通过在所述堆叠上方添加载重体来增加所述堆叠的自重，以在所述堆叠的自重太小而不能提供与所述摩擦提取辊接触的足够的力时有效。根据用于顺序提供堆叠在容器/盒体中的介质的系统的另一方面，进一步包括从所述堆叠的后部覆盖所述堆叠的底部的斜面，以逐渐减轻上面的重量对所述介质的最低片的后部的作用，使其免受由于所述堆叠的自重产生的力，以易于通过提供在所述盒体的前侧底部处的所述槽将其移出。有利的是，在上述系统中，通过类似锯齿的表面几何特征，或者类似橡胶的摩擦材料的覆盖，或者上述二者在内部竖直面的部分中增强对所述堆叠向下运动的阻力，以更加有效地减轻所述介质的最低片上承受的所述堆叠的重量。重要的是，所述重量集中在所述堆叠的前部面附近，以向下压在位于底部板下方的提取辊上，而不在其它地方相对所述底部板表面压制所述介质。根据上述用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统的优选方面，在所述载重体上安装轻的硬板以限制所述堆叠的后部向上滑动，由此防止所述载重体陷入所述堆叠下面。而且，按照这样的方式放置所述板，以使得其运动不受到其在所述盒体中的运动的整个行程中与所述盒体的壁接触的影响。根据本发明的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统进一步包括适于将所述板具有一定“游隙”地紧固到移动的载重体的夹子，以确保其硬度不会向下压在所述堆叠上以相对所述底部板的后部压制所述介质。在上面的系统中，所述底部板设有防止过量重量作用于所述提取辊的突起，特别是在所述堆叠较重时，以使得将提取介质所需的扭矩保持最小。根据在用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统中的优选方面，所述盒体可以与所述分配器分离，或者所述盒体能够重新取向为水平或者用于介质的补充或者移出的其它便利取向。在上述系统中，仅重新取向所述盒体，或者在这样的重新取向中伴随有相关联的提取/分配机构的一些或者全部部件，以使得最低介质和相关联的提取部件之间的相对运动保持其相对位置并且防止介质与相关联的分配器部件缠结。根据用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统的另一方面，在所述出口槽处设置挡板或者等效机构，以在重新取向(水平或者以其它方向)所述盒体用于介质的补充/移出时防止介质通过所述槽移出；在所述盒体旋出时触发所述机构至闭合位置， 并且在所述盒体恢复时触发所述机构至打开位置。根据上述用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统的一个方面，包括自动取款机(ATM)，并且所述介质的堆叠包括流通纸币。下面参照附图关于非限制性示例性说明更加详细地解释本发明的细节、其目的以及优点。
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图1是根据本发明的纸币分配设备的盒体/容器的示意图。该图还示出在盒体与分配器接合时打开而在所述盒体远离分配器移动时关闭的弹簧加载的挡板。为了清楚起见，从全部其它示意图中去除了挡板子组件。图1 (a)是清楚地示出操作部件的设置的侧视图。图1(b)是没有载重体的盒体/容器的示意图，以示出其操作特征以及其关于提取辊的位置。图2是用于堆叠和分配纸币的盒体/容器的示意性截面图，在所述堆叠几乎耗尽时，载重体接近所述盒体/容器的底部位置。图3是用于堆叠纸币的盒体的示意性截面图，其中示出倾斜板的位置，倾斜板用作用于分配的纸币的分隔体，在所述堆叠几乎满时，载重体接近所述盒体的顶部位置。图4是具有载重体的板组件的放大视图，所述载重体带有设有用于板的游隙的紧固装置。图5是处于竖直位置的盒体/容器的截面示意图，其中堆叠较重时锯齿形构件提供摩擦阻力。图6是示出接近提取辊的轮的位于所述盒体的底面上的突起的放大视图。图7是以与所述竖直方向偏离一角度安装的盒体/容器的示意图，所述盒体/容器位于适于该取向的尺寸的壳体内部。图8是竖直安装的盒体/容器的示意图，所述盒体/容器位于适于该取向的尺寸的壳体内部。图9是所述壳体/容器的示意图，其中盒体重新取向为用于现金补充的基本水平方向，而不重新取向相关联的分配器。图10是重新取向为用于现金补充的基本水平方向的盒体/容器的示意图，其中分配器与所述盒体/容器一起移动。
具体实施例方式本发明涉及一种分配系统并且尤其涉及一种用于诸如ATM等等中的货币/纸币的堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统。更具体地说，本发明涉及自动取款机，以使得位于盒体中的介质堆叠沿加载有诸如纸币的介质的容器中的堆叠的竖直布置进行重力馈送，以在从底部取出连续的介质片时保持所述堆叠与其底面相对地取向，直到所述堆叠完全用尽为止。货币盒体将彼此平行设置的介质以堆叠容置。在加载到分配器中时，沿所述堆叠的长度保持按压所述堆叠，以使得最后一片介质的表面与所述盒体的一个表面相对地对准。盒体的该表面提供有允许摩擦辊取出所述片的开口。在取出所述片时，由于按压力的作用，使整个堆叠压向摩擦辊，以使所述下一片介质可接触摩擦辊。按照这种方式， 整个堆叠有利于介质的顺序分配。传统上，将独立的介质片竖直地放置在盒体中，以使得通过并行添加连续的片形成的堆叠沿基本水平的方向构建。朝向一个表面偏置所述堆叠所需的力通常利用弹簧提供。由于弹簧产生的力在堆叠满时较大，但是持续分配要求即使在堆叠小时所述力也应该足够大。为了避免在堆叠满时力的过量增加，弹簧的自由长度应该比堆叠的长度必然要大。由于盒体的尺寸与堆叠的尺寸相当，通过将弹簧折叠几次而将该弹簧容纳在盒体中，在操作期间需引导用于弹簧的平滑延展和收缩的滑轮和其它设备。进而，应该避免弹簧和相关联的机构与介质直接接触，以避免缠结。这通过将弹簧和相关联的机构封在盒体的内壁后面来实现。在要补充货币时，需要朝向极端位置(与最大弹簧力相对应)推压由弹簧致动的推压板以允许进入放置有介质的容器。将推压板保持在该位置中要求提供可以在补充操作完成之后松开的棘轮滑动(ratchet-slider)结构。可以看出，将堆叠相对于面对介质的壁按压的这种看起来简单的需要导致该构造中可观的设计费用。本发明的目的之一在于克服或者减轻上述的缺点和困难。首先参照附图图Ul(a)和1(b)示意性示出盒体/容器，其中所述盒体1竖直地位于摩擦提取辊2上方，以使得最前面的介质项3位于堆叠的底部。辊的旋转使最前面的介质项3经过位于盒体的底部板9和竖直前面之间的边缘处的类似槽的开口 13从盒体取出。可以容易地看出，堆叠中的每一个介质项是水平的，将连续片层叠放置以构建竖直堆叠。所述堆叠的自重通常提供将最前面的介质项与所述摩擦辊相对按压所需的力。图1示出了安装在框体14上的弹簧加载的挡板结构15的一个实施例，在所述盒体位于所述分配器中时所述框体14移动预设距离。这就使货币出口槽13暴露以允许从盒体取出介质。然而，在远离分配器拉动盒体时(这在不得不进入盒体内部来补充介质时可能会需要)，弹簧的偏置力将挡板15向下按压预设距离以关闭开口 13。图1(b)中示出了开口 13的位置。随着堆叠尺寸经过介质的顺序移出而消失，在因自重产生的力不再充足时会达到某一点。因此如图2所示的将载重体4添加到堆叠的顶部，以确保在最前面的介质项3上向下按压的力不会下降到由该载重体限定的阈值以下。出于紧凑目的，该载重体通常由类似钢材的密度大的材料制成。进而，将该载重体的覆盖区局限到由摩擦提取辊与最前面的介质项3的接触区域限定的区域中。这是为了确保所述力有效地作用于需要其的区域中，而不作用于会压制介质的其它地方，由此影响图3所示的分配。通过沿滑轨5约束其运动，随着堆叠逐渐消失，载重体关于摩擦提取辊的相对取向能够在其整个运动行程中被维持。图 1(b)示出没有载重体的盒体的内部容器。由于该小的覆盖区，最后的介质项6 (即与载重体接触的最上面项)的大部分面积不受其限制。因此，堆叠的较上表面并不受到足够的约束，并且如果存在任何打断的影响 (例如在手动处理盒体时)则该堆叠的较上表面会发生折叠。这将使较上介质在载重体上方滑脱，转而使载重体滑下，掉入堆叠中。在这样的不测事件下不可能进行可靠分配。因此， 将轻板7安装在载重体上以悬挂超出其覆盖区，以限制较上片介质。悬挂的跨度应该是这样的以使得其在载重体的整个运动行程中不接触盒体的任何侧壁，以使得不影响载重体的自由运动。将所述板保持为轻的以使得其重量不在堆叠的后部向下按压，由此压制堆叠并阻碍其分配。并且，还需确保该板的动作(为了限制最上面的介质)不会产生相对于盒体底面压制最下面的介质的作用力，因为该压制动作将在提取辊上施加更大的负载。为了实现此功能，如图4所示，以非常小的“游隙”将所述板紧固至载重体。在堆叠的自重足以在不需要载重体的情况下向下压制所述堆叠的更普遍的情况下，需要确保由于自重产生的力不会作用在盒体的面对(底)壁的其它区域，产生位于最前介质项上的压制力(这将转而在提取辊上施加重的负载)。这基本上通过在盒体的底面9的远端处，在与通过提取辊取出片的方向相对的侧上提供倾斜表面8来实现。这防止了自重作用于面对壁上除了提取辊接触最前面介质项的区域以外的任何位置。所述堆叠底部的弓状结构使所述最前面介质项的尾端免受过量负载的影响。进而，需要确保由于自重作用于提取辊上的力不要过大，特别是在堆叠尺寸大的情况下(因为这将在提取辊上施加重的负载)。可以通过增强对堆叠的向下运动的阻力来实现该目标。可以通过包括阻止运动的类似橡胶的材料或者锯齿形条以增加盒体的竖直面上的摩擦来实现。这些部件可以优选地设置在一定高度的堆叠上方的位置处，以使得它们的动作局限在图5所示的堆叠较重的情况。通过在接近提取辊2的轮的盒体的底部表面9上提供突起10可以进一步实现所述目的。这些突起承担堆叠的自重的一部分，如图6所示，减轻提取辊上的负载。如果以偏离竖直方向的角度安装所述盒体，只要作用于最前面(即最低的)介质项3的力的重力分量足够引起上述动作，上述全部实施例就将有效地工作。可以对这些实施例进行适当修改，例如，增加载重体的量值。如图7和图8所示，在改变分配器并且因此其壳体11的形成因数时，这样的取向是有利的。下面参照图9，其清楚地示出盒体的后壁(即远离通过其取出介质的槽的壁)通常是可释放地联结到主体的其余部分的盖体12。打开该盖体使人主体能够接近以补充介质储备或者移出其中的介质。在将盒体保持在基本水平取向时执行上述操作是便利的，其中所述盖体位于顶部。因此，需要这样一种结构，通过这种结构，在分配器工作时为竖直的盒体可以水平取向以允许人主体接近以进行介质的补充/移出。这可以利用导向槽和/或枢轴来提供，所述盒体可关于所述导向槽和/或枢轴位于分配器的主体中。可以从所述分配器去除所述盒体，或者将所述盒体从其操作位置重新取向以在人主体方便接近的位置处将其带入到水平方向。在如上所述重新取向盒体时，如图10所示，连同盒体移动相关联的提取器/分配器机构或者其某些部件是有利的，以使得这些部件关于盒体的相对位置不改变。这也将盒体中的介质与周围部件缠结的机会降至最低。
权利要求
1.一种用于顺序提供诸如堆叠在盒体中的货币/纸币的介质以用于通过ATM及类似中的分配器系统进行顺序折耗的系统，包括摩擦提取辊；容器或者盒体装置，适于将所述摩擦提取辊上方的所述介质的堆叠竖直地取向，以使得介质的连续片为水平的并且层叠放置，由此随着从所述堆叠的最低端移出所述介质的连续片，所述堆叠的自重将其保持朝向底部取向；位于所述盒体的底部板处的开口，允许接近介质的最低片以通过所述摩擦提取辊将其移出；以及位于所述底部板的前边缘处的类似槽的开口，以能够传送出所述介质。
2.根据权利要求1所述的用于顺序提供诸如堆叠在盒体中的货币/纸币的介质的系统，其特征在于，所述系统包括偏离竖直方向取向所述堆叠，其中所述重量的充分有效分量沿着所述堆叠的斜面作用，以在从堆叠的最低端移出所述介质的连续片时，将所述堆叠保持朝向所述底部板取向。
3.根据权利要求1或者2中任意一项所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，通过在所述堆叠上方添加载重体来增加所述堆叠的自重，以在所述堆叠的自重太小而不能提供与所述摩擦提取辊接触的足够的力时有效。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的用于顺序提供诸如堆叠在盒体中的货币 /纸币的介质的系统，其特征在于，所述系统包括从所述堆叠的后部覆盖所述堆叠的底部的斜面，以逐渐减轻上面的重量对所述介质的最低片的后部的作用，使其免受由于所述堆叠的自重产生的力，以易于通过提供在所述盒体的前侧底部处的所述槽移出。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，通过类似锯齿的表面几何特征，或者类似橡胶的摩擦材料的覆盖，或者上述二者在内部竖直面的部分上增强对所述堆叠向下运动的阻力，以更加有效地减轻所述介质的最低片上承受的所述堆叠的重量。
6.根据权利要求2所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，所述重量集中在所述堆叠的前部面附近，以向下压在位于底部板下方的提取辊上， 而不在其它地方相对所述底部板表面压制所述介质。
7.根据权利要求6所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，在所述载重体上安装轻的硬板以限制所述堆叠的后部向上滑动，由此防止所述载重体陷入所述堆叠下面。
8.根据权利要求7所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，以这样的方式放置所述板，以使得其运动不受到其在所述盒体中的运动的整个行程中与所述盒体的壁接触的影响。
9.根据权利要求8所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，所述系统包括适于将所述板带有一定“游隙”地紧固到移动的载重体的夹子，以确保其硬度不会向下压在所述堆叠上以相对所述底部板的后部压制所述介质。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，所述底部板设有防止过量重量作用于所述提取辊的突起，特别是在所述堆叠较重时，以使得将提取介质所需的扭矩保持最小。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，所述盒体能够与所述分配器分离，或者所述盒体能够重新取向为水平或者用于介质的补充或者移出的其它便利取向。
12.根据权利要求11所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，仅重新取向所述盒体，或者在这样的重新取向中伴随有相关联的提取/分配机构的一些或者全部部件，以使得最低介质和相关联的提取部件之间的相对运动保持其相对位置并且防止介质与相关联的分配器部件缠结。
13.根据权利要求11所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，在所述出口槽处设置挡板或者等效机构，以在重新取向(水平或者以其它方向) 所述盒体用于介质的补充/移出时，防止介质通过所述槽移出；在所述盒体旋出时触发所述机构至闭合位置，并且在所述盒体恢复时触发所述机构至打开位置。
14.根据权利要求1至13的任意一项所述的用于堆叠在容器或者盒体中的介质的顺序折耗的系统，其特征在于，所述系统包括自动取款机(ATM)并且所述介质的堆叠包括流通纸币。
全文摘要
本发明涉及一种分配系统并且尤其涉及一种用于诸如ATM及类似的例如货币/纸币的堆叠在容器或者盒体(1)中的介质的顺序折耗的系统。更具体地说，本发明涉及自动取款机，以使得在载重体(4)的作用下，位于盒体中的介质堆叠沿加载有纸币的容器的竖直设置进行重力馈送，以实现在从这样的盒体/容器进行介质折耗期间，分配纸币的全部阶段的在一致的力的作用下、以故障保护的方式、精确且无误地分配，直至完全用尽，因而确保这样的设备以简单、成本有效且可靠的方式在ATM或类似的其它基于堆叠的纸质产品中、基于记账和分配/售卖的应用中的广泛使用。
文档编号G07F19/00GK102224532SQ200980147223
公开日2011年10月19日 申请日期2009年11月13日 优先权日2008年11月26日
发明者乌德哈亚库马尔·西瓦吉, 卡纳安·拉克西米纳拉扬, 拉梅什·卡鲁帕沙米, 蒂拉乌马尔瓦尔阿旺·拉马普里亚·蒂拉乌瓦勒乌万 申请人:卡纳安·拉克西米纳拉扬