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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Stapeln ebener Substrate.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein geeignetes Verfahren zum Sammeln
von Substraten.
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Solche
Maschinen und Verfahren sind auf dem Gebiet der Druckmaschinen für numerierte Wertpapiere,
wie Banknoten, bekannt.
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Beispielsweise
beschreibt das US-Patent 5 626 005 eine Vorrichtung zur Herstellung
von Notenpaketen aus Wertscheinbündeln.
Diese Vorrichtung hat einen Verteiler mit einem geraden Transportabschnitt,
auf dem N Notenbündel,
die von einem Wertscheinbogenstapel herrühren, eines nach dem anderen
bis zu N vorbestimmten Bündelpositionen
transportiert werden. Unterhalb des Transportabschnitts befinden
sich N Magazine in Form von vertikalen Fächern, die vertikal unter den
Bündelpositionen
angeordnet sind. Nachdem alle Bündelpositionen
mit Bündeln
besetzt sind, wird die Unterlage heruntergeklappt, so dass alle
N Bündel
gleichzeitig in die N aufeinanderfolgenden Magazinfächer herunterfallen. Nachdem
die Unterlage wieder geschlossen worden ist, erreichen die nächsten N
Bündel
auf dem Transportabschnitt ihre Bündelpositionen und können nach dem Öffnen der
Unterlage als zweite Schicht in die Magazine fallen. Nachdem Pakete
mit einer vorbestimmten Anzahl von aufeinander liegenden Notenbündeln in
diesen Magazinen gebildet worden sind, werden diese Pakete mit Hilfe
von Schiebern aus den Magazinen heraus und zur weiteren Verarbeitung
auf einen an die Magazine angrenzenden Transportabschnitt gestossen.
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Andere ähnliche
Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Paketen mit individuellen Wertpapieren
sind z. B. aus den US-Patenten 4 463 677, 4 653 399, 4 558 615 und
der GB-Patentanmeldung 2 262 729 bekannt.
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Bei
einer Entwicklung solcher Maschinen hat man zur Bildung der Pakete
Sammeltrommeln verwendet, wie z. B. in den Patenten
US 3 939 621 und 4 453 707 beschrieben.
Gemäss
Patent 3 939 621 werden Stapel aus mit numerierten Banknoten bedruckten
Bogen in Bündel
zerschnitten und diese Bündel
in Magazinen einer rotierenden Sammeltrommel gestapelt, um Pakete
zu bilden, in denen die Noten fortlaufend numeriert sind. Diese
Pakete werden verpackt und in einem Serienordinator angeordnet. Während der
Zuführung
zur Sammeltrommel werden Bündel,
die zuvor mit einer Fehlermarkierung versehene Noten enthalten,
erfasst und ausgeschieden. Diese fehlerhaften Noten werden in einer
Austauschstation ersetzt und dann die Bündel wieder hergestellt. In
die Lücken,
welche auf der Förderbahn
freigelassen wurden, werden Blindbündel eingesetzt, so dass die
korrekte Folge in der Sammeltrommel beibehalten wird. Diese Blindbündel werden
am Ausgang der Sammeltrommel entfernt und durch die entsprechenden
wiederhergestellten Bündel
ersetzt. Beim Sammelprozess werden die einmal geschnittenen und
zusammengestellten Bündel
zu einer Sammelvorrichtung transportiert, welche aus zwei Sammeltrommeln
und einem Verteilerkopf besteht, welcher nach dem Auffüllen einer Trommel
die folgenden Bündel
in die andere Trommel umleitet, die nun ihrerseits gefüllt wird,
während
die gefüllte
Trommel geleert wird. Die Anzahl der Banknoten-Magazine in jeder
Trommel ist gleich der Anzahl der Banknotendrucke je Bogen, zum
Beispiel 24, wie als Beispiel in diesem Patent angenommen. Dementsprechend
werden die 24 Bündel
aus ein und demselben Bogenstapel in jeweils aufeinanderfolgende
Magazine der 24 Magazine einer der Trommeln geleitet. Jede Trommel
rotiert, so dass die Bündel,
die von aufeinanderfolgenden Bogenstapeln stammen und welche einer gegebenen
Banknotenposition auf den Bogen entsprechen, alle in einem bestimmten
Magazin einer Trommel gestapelt werden. Beispielsweise werden in jedem
Magazin 10 Banknotenbündel
gestapelt und bilden ein Paket, in dem die Noten alle von einer
gegebenen Position auf 10 aufeinanderfolgenden Bogenstapel herrühren. Da
in der Numeriermaschine dieselben Notenpositionen aufeinanderfolgender
Bogen fortlaufend numeriert werden, sind die Banknoten aller Bündel und
Pakete fortlaufend numeriert.
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Aus
dem US-Patent 4 453 707 ist bekannt, dass hinter der Numeriermaschine,
die dazu eingerichtet ist, fortlaufende Nummern auf Wertscheindrucke
zu drucken, im allgemeinen Stapel mit je 100 Bogen gebildet werden,
so dass nach dem Schneiden dieser Stapel Bündel mit je 100 Wertscheinen
erhalten werden. Danach werden 10 Bündel mit zusammen 1000 fortlaufend
numerierten Wertscheinen automatisch zu einem einzelnen Paket mit
1000 Wertscheinen zusammengefasst. Da jedoch alle auf demselben
Bogen enthaltenen Wertscheindrucke zu verschiedenen Serien gehören und
die übereinander
liegenden Banknoten in ein und demselben Bogenstapel mit fortlaufenden
Num mern jeder Serie numeriert sind, müssen die auf Format geschnittenen
Wertscheinbündel,
welche die Maschine verlassen, sortiert und in Paketen zusammengefasst
werden, bevor die Verpackungsoperation stattfindet. Bei dieser Sortieroperation
werden alle ersten Bündel
der 10 Bogenstapel aufeinanderfolgend gestapelt, dann werden alle
zweiten Bündel
dieser zehn Bogenstapel übereinandergelegt
und so fort, so dass Pakete mit jeweils 1000 fortlaufend numerierten
Wertscheinen gebildet werden, wobei jedes Paket 10 Bündel enthält.
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Bei
diesem automatischen Transfer- und Sortierverfahren wird ein Zwischenspeicher
mit zwei Magazintrommeln verwendet. Die eine Magazintrommel wird
mit Bündeln
gefüllt,
bis sie voll ist, und dann wird die andere Trommel gefüllt, während die
Bündelstapel
aus der ersten Trommel Schritt für
Schritt entladen werden. Vor den beiden Trommeln befindet sich ein
automatisches Verteilergerät,
welches ankommende Bündel
zur ersten Trommel, und wenn diese voll ist, zur zweiten Trommel
leitet, wobei die erste Trommel entladen wird.
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Diese
Vorrichtung und dieses Verfahren sind besonders nützlich bei
einem Numerierverfahren, bei welchem individuelle Drucke, d. h.
Wertscheine, auf derselben Wertscheinposition eines Bogens gemäss dem vorstehend
beschriebenen Numerierverfahren fortlaufend numeriert werden.
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Nach
einem anderen bekannten Numerierverfahren erfolgt die fortlaufende
Numerierung auf benachbarten Wertscheinpositionen eines Stapels mit
100 Bogen und nicht auf denselben Wertscheinpositionen aufeinanderfolgender Stapel
mit 100 Bogen. Dieses andere Verfahren wird beispielsweise in der
EP-Anmeldung 0 598 679 beschrieben. Danach werden auf einem Bogen
mit N Banknoten, die nach Art einer Matrix in C Spalten und L Zeilen
angeordnet sind, 100 Banknoten eines Stapels mit 100 Bogen fortlaufend
auf derselben Position (C1; L1) numeriert, und die nächsten fortlaufend
numerierten 100 Banknoten liegen nicht auf derselben Position (C1;
L1) der nächsten
100 Bogenstapel, sondern auf der benachbarten Position desselben
Bogenstapels (z.B. C1; L2). Um daher die folgenden Stapel mit je
100 Banknoten zu sammeln und ein Paket mit 1000 fortlaufend numerierten
Banknoten zu erhalten, müssen
aufeinanderfolgende Stapel von Banknoten, die aus einem gegebenen
Stapel mit 100 Bogen geschnitten wurden, nacheinander im selben
Magazin gesammelt werden und dürfen
nicht in verschiedene Magazine einer Trommel gelangen, wie nach
dem oben erwähnten
bekannten Stand der Technik.
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Dementsprechend
müssen
in Abhängigkeit von
dem Numerierverfahren, das für
die zu sammelnden gedruckten Objekte, das heisst Banknoten, verwendet
wird, unterschiedliche Sammelmaschinen und Verfahren verwendet werden,
um die numerierten Banknoten in einer fortlaufenden Folge in geeigneter
Weise zu sammeln.
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Daher
ist es ein Ziel der Erfindung, die bekannten Sammelmaschinen und
Sammelverfahren zu verbessern.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Sammelmaschine zu schaffen,
welche mit verschiedenen Numerierverfahren verwendet werden kann.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das
in bestehende Maschinen eingebaut werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Sammelverfahrens
für fortlaufend
numerierte Objekte.
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Zu
diesem Zweck ist die Erfindung durch die Merkmale der Ansprüche gekennzeichnet.
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Die
Erfindung wird besser unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstanden.
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1 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer Sammelmaschine.
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2 zeigt
schematisch eine Seitenansicht der Maschine nach 1,
teilweise im Schnitt.
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3 zeigt
schematisch eine Sammelmaschine in der Konfiguration gemäss der Erfindung.
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4 zeigt
schematisch eine Seitenansicht der Maschine gemäss der Erfindung, teilweise
im Schnitt.
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5 zeigt
eine Vorderansicht des Betätigungsmechanismus
gemäss
der Erfindung.
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6 zeigt
eine Seitenansicht eines Teils des Betätigungsmechanismus gemäss der Erfindung.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm des Sammelverfahrens gemäss der Erfindung.
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1 zeigt
eine Sammelmaschine, die der aus dem Patent
US 3 939 621 bekannten Maschine entspricht.
In dieser Konfiguration der Maschine sei angenommen, dass das zur
Numerierung der auf aufeinander folgenden Bogen gedruckten Objekte, das
heisst Banknoten, verwendete Numerierverfahren dasjenige ist, bei
welchem die auf derselben Banknotenposition befindlichen Banknoten
aufeinanderfolgender Bogen fortlaufende Nummern erhalten; diese
Folge von Nummern setzt sich auf aufeinanderfolgenden Bogenstapeln
fort. Dementsprechend hat jede Trommel
1,
2 so
viele Magazine
3, wie Banknotenpositionen auf einem Bogen
vorhanden sind. Wie durch den vorstehend zitierten Stand der Technik
bekannt, müssen
zur Herstellung von Paketen mit fortlaufend numerierten Banknoten
die von derselben Position eines Bogenstapels herrühren Notenbündel
4 (z.
B. C1; L1 mit auf jedem Bogen matrizenförmig angeordneten Drucken)
in dasselbe Magazin der Trommel geleitet werden. In der Konfiguration
nach
1 werden alle von demselben Bogenstapel (z. B. mit
100 Bogen) nach dessen Schneiden herrührenden Bündel eines nach dem anderen
auf ein Förderband
5 gebracht,
das die Trommel
1 speist. Das erste Bündel
4, das auf dem
Förderband
5 ankommt,
gelangt in ein erstes Magazin
3 der Trommel
1;
danach wird diese Trommel
1 relativ zum Förderband
um ein Magazin gedreht, und das nächste auf dem Förderband
5 ankommende
Bündel
4 wird
in das nächste Magazin
3 transportiert,
und so fort, bis alle von einem gegebenen Bogenstapel stammenden
Bündel
4 in
ihre jeweiligen Magazine
3 gelangt sind. Da die Anzahl
der Magazine gleich der Zahl der auf einem Bogen vorhandenen Banknotenpositionen
ist, nimmt die Trommel
1, wenn alle von einem gegebenen
Bogenstapel herrührenden
Bündel
in ihre jeweiligen Magazine
3 der Trommel
1 gelangt
sind, wieder die Stellung ein, in der das oben erwähnte erste
Magazin
3 das nächste
Bündel
4 aufnehmen
kann, und dieses erste Bündel
4 des
nächsten
Bogenstapels wird dann in das Magazin
3 transportiert.
Danach wiederholt sich dieser Prozess, bis alle Magazine
3 der
Trommel
1 mit der vorbestimmten Zahl von Bündeln
4,
z. B. 10 Bündeln
4 mit
je 100 Banknoten, gefüllt
sind. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Trommel
1 voll ist,
gelangen die nächsten
ankommenden Bündel
4 auf
dem Förderband
6 in
die Magazine
3 der zweiten Trommel
2, während die
Trommel
1 entladen wird.
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Zur
Durchführung
dieses Verfahrens müssen sich
die Böden
aller Magazine 3 der Trommeln 1 oder 2,
während
die Bündel 4 gesammelt
werden, in derselben Position befinden, da jedes Magazin 3 dieselbe
Anzahl von Bündeln
aufnehmen muss. Wie in 2 gezeigt, wird ein Ring 7 dazu
verwendet, die Position der Böden 8 jedes
Magazins 3 beim Sammeln vertikal einzustellen. Dieser Ring 7 stellt
sicher, dass die erwähnten
Böden 8 dieselbe
Position haben, so dass ein Bündel 4,
das am Ende des Förderbands 5 in
das Magazin 3 gestossen wird, nicht weit herunterfällt, wodurch
die Gefahr vermieden wird, dass es im Magazin 3 eine verkehrte
Stellung einnehmen kann. Wie in 2 gezeigt,
wird das Bündel
von Schiebern 9 vom Förderband 5 heruntergestossen und
fällt in
das Magazin 3. Wenn alle Magazine 3 mit je einem
Bündel 4 belegt
worden sind, wird der Ring 7 um etwa die Höhe eines
Bündels
abwärts
verschoben, und die nächste
Bündelreihe
kann in die Trommel transportiert werden. Wenn alle Magazine 3 voll sind,
befindet sich der Ring 7 in der tiefsten Position, wie
gestrichelt in 2 angedeutet.
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Wie
vorstehend erwähnt,
kann die in den 1 und 2 dargestellte
Sammelmaschine nur mit einem Verfahren zum Numerieren der Banknotendrucke,
wie oben beschrieben, verwendet werden, bei welchem eine fortlaufende
Numerierung der auf derselben Position aufeinanderfolgender Bogen befindlichen
Banknoten erfolgt.
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Bei
einem anderen verwendeten Numerierverfahren, das aus der EP-Anmeldung
0 598 679 bekannt ist, werden Serien fortlaufend numerierter Banknoten
in einem Bogenstapel zusammengefasst, anstatt durch das Sammeln
aufeinanderfolgender Bündel
derselben Position in aufeinanderfolgenden Bogenstapel. Wenn daher
eine Sammelmaschine verwendet wird, dann muss man in der Lage sein,
auf einem Förderband
ankommende aufeinanderfolgende Bündel
nicht jedes in aufeinanderfolgenden Magazinen einer Trommel zu sammeln,
sondern im selben Magazin einer Trommel, bis die gewünschte Anzahl
von Bündeln
in diesem Magazin gesammelt worden ist.
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Eine
Sammelmaschine, welche diesen Sammelprozess durchzuführen erlaubt,
wird anhand der 3 bis 6 beschrieben.
In 3 ist die dargestellte Sammelmaschine ähnlich wie
die von 1. Sie hat zwei Trommeln 11, 12 mit
Magazinen 13, in denen Bündel 14 gesammelt
werden, welche von einem Förderband 15 bzw. 16 transportiert
werden. Bei dem oben beschriebenen Numerierverfahren müssen die
aufeinanderfolgenden Bündel 14 auf
dem Förderband 15,
z. B 10 aufeinanderfolgende Bündel 14,
im selben Magazin 13 an der Stelle A der Trommel 11 gesammelt
werden; daher muss die Trommel 11 während der Sammeloperation an
derselben Stelle bleiben, anstatt sich nach Erhalt eines einzigen Bündels 14 wei terzubewegen.
Um diese Operation durchzuführen,
ist es daher erforderlich, dass sich die Böden 18 der Magazine 13 unabhängig voneinander verschieben
können,
wenn sie die aufeinanderfolgenden Bündel 14 aufnehmen,
da jedes Magazin 13 unabhängig mit den aufeinanderfolgen
Bündeln 14 vom
Förderband 15 gefüllt wird.
Dazu hat die Maschine einen zusätzlichen
Betätigungsmechanismus,
der in den 4 bis 6 gezeigt
ist. Dieser Mechanismus hat einen Motor 20, der einen Riemen 21 antreibt,
welcher seinerseits den Boden 18 der Magazine 13 unabhängig mittels
eines Mitnehmers 22 verschiebt, während die Bündel 14 von Schiebern 19 vom
Förderband 15 gestossen
und in den Magazinen 13 gesammelt werden. Wie in 4 gezeigt,
haben zwei Magazine 13 zehn Bündel aufgenommen, und ein Magazin 13 befindet
sich in einer Sammelposition (entsprechend der Position A in 3)
und erhält
gerade vom Förderband 15 das
erste Bündel 14.
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Sobald
dieses Magazin die vorbestimmte Anzahl von Bündeln (z. B. 10) aufgenommen
hat, werden die auf dem Förderband 16 ankommenden aufeinanderfolgenden
Bündel 14 zur
Trommel 12 geleitet und an der Position B in einem Magazin 13 dieser
Trommel 12 in derselben Weise gesammelt, während die
Trommel 11 so weit gedreht wird, dass das nächste leere
Magazin 13 in die Position A gelangt. Die Magazine 13 werden
also abwechselnd in die Trommel 11 und die Trommel 12 eingegeben.
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Die
Sammelmaschine hat ebenfalls einen Ring 17 (4)
und kann daher auch in konventioneller Weise. wie oben beschrieben,
verwendet werden. Die Sammelmaschine nach der Erfindung kann für beide
vorstehend erwähnten
Numerierverfahren verwendet werden, entweder mit einer koordinierten Verschiebung
der Böden 8, 18 durch
den Ring 7 oder 17 oder mit einer unabhängigen Verschiebung
der Böden 8, 18 durch
den zusätzlichen
Betätigungsmechanismus.
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Wie
in 3 gezeigt, sind die Positionen A und B Sammelpositionen
für die
in die Trommel 11 bzw. 12 einzuführenden
Bündel 14,
und die Positionen C und D entsprechen den Entladepositionen der in
jedem Magazin 13 der betreffenden Trommeln 11 und 12 gesammelten
Bündel 14.
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5 zeigt
den zusätzlichen
Betätigungsmechanismus
gemäss
der Erfindung im einzelnen. In dieser Figur befindet sich, um die
Darstellung übersichtlicher
zu machen, die Trommel 11 auf der rechten Seite und die
Trommel 12 auf der linken Seite.
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Für jede Trommel 11, 12 hat
die Maschine einen Ring 17, 17', entsprechend den Ringen 7, 17 in den 2 und 4.
Das Magazin 26 entspricht dem Magazin 13 in Position
B der 3, und das Magazin 27 entspricht dem
Magazin 13 in Position A der 3.
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Wie
in 5 dargestellt, haben beide Magazine 26, 27 Verlängerungen 28, 29,
an denen eine Achse 30 bzw. 31 montiert ist. An
der Seite dieser Verlängerungen 28, 29 sind
auf den zum Zentrum der jeweiligen Trommeln hin gerichteten Enden
dieser Achsen 30, 31 zwei Kugellager 32, 33 montiert,
welche auf den betreffenden Ringen 17, 17' jeder Trommel
abrollen und so die Drehung der Trommeln erlauben, während die
Position des Bodens der Ma gazine durch die erwähnten Ringe 17, 17' eingestellt
wird.
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Die
anderen Enden der Achsen 30, 31 ragen über die
Verlängerungen 28, 29 hinaus
und arbeiten mit den beiden Schiebern 22, 23 zusammen,
die zwischen den Magazinen 26, 27 montiert sind,
unabhängig
voneinander angetrieben und dazu benutzt werden, um die betreffenden
Böden 18, 18' der Magazine 26, 27 unabhängig voneinander
zu verschieben. Wie in dieser Figur gezeigt, können die Böden 18, 18' entweder von
den Ringen 17, 17' verschoben
werden, in welchem Falle alle Böden 18, 18' der Magazine
der Trommel 11 oder 12 dieselbe Position einnehmen,
oder die Böden 18, 18' werden von
den Schiebern 22, 23 verschoben, wobei dann jeder
Boden 18, 18' der
Magazine 26, 27 eine gewünschte Position einnehmen kann,
die unabhängig
ist von der Position der Böden 18, 18' der anderen
Magazine 26, 27 ein und derselben Trommel 11 oder 12.
Daher erlaubt die Zufügung
der mit den vorstehenden Enden 34, 35 der Achsen 30, 31 zusammenarbeitenden
Schieber 22, 23 die Verwendung derselben Sammelmaschine
für die
beiden weiter oben beschriebenen Numerierverfahren.
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Zur
Führung
der Schieber 22, 23 ist ein Führungsmechanismus mit Schlitzen 37, 38 in
der Sammelmaschine zwischen den Trommeln 11, 12 vorgesehen,
und die Schieber 22, 23 werden, wenn sie benutzt
werden, längs
dieses Mechanismus geführt.
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Der
Mechanismus, der zum Antrieb der Böden 18, 18' der Magazine
durch die Schieber 22, 23 verwendet wird, wenn
die Ringe 17, 17' nicht
verwendet werden, ist im ein zelnen in 6 dargestellt.
Dieser Mechanismus hat für
jeden Schieber 22, 223 einen Motor 20 mit
einem Riemen 21, der über
Rollen 40, 41 und 42 verläuft, an
den jeweiligen Schiebern 22 oder 23 bei 43 befestigt
ist, z. B. mittels einer Platte 44, und diese Schieber 22, 23 bewegt,
wobei die Böden
der Magazine 26, 17 aufwärts verschoben werden, wenn
die Bündel 14 im
Magazin 13 gesammelt werden sollen, und abwärts verschoben
werden, während
die Bündel 14 gesammelt
werden, entsprechend der oben für
den Fall angegebenen Beschreibung, dass die Bündel in ein und demselben Stapel fortlaufend
numeriert sind, wie in 4 gezeigt. Um die Spannung des
Riemens 21 zu justieren, ist ferner ein Spannglied 45 vorgesehen.
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Die
verwendeten Motoren 20 sind vorzugsweise Synchronmotoren.
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Wie
in 5 gezeigt, werden die Böden 18, 18' auf der Rückseite 56, 57 der
Magazine 26, 27 in Schlitzen 61, 62, 63, 64 mit
entsprechenden Führungsstiften 70 bis 77 während der
Verschiebung durch die Ringe 17, 17' oder durch die Schieber 22, 23 geführt.
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Beim
Verfahren zum Sammeln von Bündeln mit
fortlaufend numerieren Noten, wie Wertscheinen, wird wenigstens
eine Fördervorrichtung
verwendet, auf welcher die Bündel
abwechselnd in eine erste und in eine zweite rotierende Trommel
mit Magazinen gelangen, in denen diese Bündel gestapelt werden. Dieses
Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Verschieben
des Bodens eines Magazins in eine oberste Stellung,
- – Beschicken
dieses Magazins mit aufeinanderfolgenden und fortlaufenden Bündeln, die
eines nach dem anderen auf der erwähnten Fördervorrichtung eintreffen,
- – Abwärtsbewegen
des Bodens des wähnten
Magazins jeweils nach Einführung
jedes der aufeinanderfolgenden Bündel,
bis eine vorbestimmte Anzahl dieser Bündel in diesem Magazin gesammelt
worden ist,
- – Drehen
der erwähnten
Trommel, um Bündel
in einer nächsten
Magazinposition zu sammeln, und schliesslich
- – Entladen
des erwähnten
Magazins, das die erwähnte
vorbestimmte Anzahl von Bündeln
enthält,
wenn dieses Magazin eine Entladeposition einnimmt.
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Die
aus der vorbestimmten Anzahl von Bündeln gebildeten Pakete enthalten
daher gedruckten Objekte, d. h. Wertscheine, mit einer fortlaufenden Numerierung.
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Natürlich sind
die hier beschriebene Ausführungsform
der Maschine und des Verfahrens nicht-begrenzende Beispiele, und
im Rahmen der Erfindung sind Modifizierungen durch äquivalente
Mittel möglich.