用于填充和密封用于容纳纸币的袋的设备

技术领域

本发明涉及一种用于将纸币或其他纸质价值物引入一次性包装袋的设备，该包装袋适于在填充后被密封。

该设备旨在用于接收和储存纸币的机器中，如通常在银行、超市、购物中心或类似地方可以被找到的机器。

背景技术

在现有技术中，纸币通常是通过入口端口被引入这些机器，被检查其真实性和完整性，然后被插入盒子或塑料袋中，这些盒子或塑料袋被可移除地安置在机器本身中。

如果使用塑料袋，它们最好是一次性的，也就是说，在该袋装满后，在其开口部的边缘处用适当的密封叶片进行密封，这样一来，一旦该袋打开就不能被再使用。

这种设备例如在同一申请人的申请WO2014/181288、WO2014/181286和WO2014/181290中披露。

例如，在申请WO2014/181288中，首先，纸币被临时放置在上部容器中，然后通过压力元件通过所述上部容器的底部处的开口从其下方被取出，以与旨在形成容纳袋的塑料薄膜接触，并(通过相应的开口)被引入下部容器中，在该下部容器中，纸币在袋中形成有序的堆叠。一旦袋达到了所需的填充水平，其就会通过布置在下部容器的上述入口开口附近的特定密封条在顶部处被密封。

这些类型的机器的主要问题之一与密封叶片的尺寸及其驱动机构有关，显然，驱动机构也必须确保最大程度的运行可靠性。

发明内容

本发明的总体目标是通过提供一种用于填充和密封用于容纳纸币的袋的设备克服上述缺点，其中，布置在填充袋的容器的上部部分中的密封叶片以及它们的运动学驱动机构占用尽可能少的空间，并且在袋的密封质量和避免纸币在紧接在密封前的步骤中的意外溢出方面，也保证高水平的操作可靠性。

鉴于这样的目的，根据本发明构思了一种用于填充和密封用于容纳纸币的袋的设备，所述设备包括大体上呈平行六面体形的容器，所述容器具有侧壁、底部和上盖，所述上盖具有适于允许袋进入该容器的开口，所述袋包括柔性塑料薄膜和旨在被引入所述袋中的纸币，所述设备还包括板，所述板布置在容器内，用于支撑插入所述袋中的纸币，并能够通过受控的降低和提升装置而竖直移动，第一密封条和第二密封条布置在所述容器的上端，位于所述上盖的开口下方，并在打开位置和关闭位置之间朝向或远离彼此移动，在所述打开位置，所述第一密封条和第二密封条相互远离，以允许纸币通过所述开口被引入所述容器，在所述关闭位置，所述第一密封条和第二密封条相互接触，以便对插置在其间的袋的上部部分进行密封，所述设备还包括压力元件，所述压力元件能够根据指令在位于所述容器外部的升高位置和用于通过上部开口至少部分地插入所述容器中的降低位置之间竖直移动，以伴随待被引入所述容器中的新的纸币并向下推动已经存在于搁置在所述板上的所述袋中的纸币，所述设备还包括用于密封条的在相应的打开位置和关闭位置之间的控制和移动的控制和移动系统，其特征在于，密封条的控制和移动系统包括：马达，所述马达用于驱动轴，所述轴适于旋转布置在下方的位于平行六面体形的容器的竖直边缘处的至少一个驱动滑轮；包括线缆和张力弹簧的组合的将驱动滑轮与密封条连接起来的用于关闭密封条的运动学连接；以及包括线缆和张力弹簧的组合的将密封条与容器上相应的固定锚固点连接起来的用于打开密封条的运动学连接。

附图说明

为了更好地阐明本发明的创新原理及其与现有技术相比的优势，下面将借助于附图描述应用这种原理的一个可能的示范性实施方案。

在附图中：

图1示出了根据本发明的设备的立体图，其中纸币支撑板处于完全升高的位置，即适合接收要被引入袋中的第一张纸币。

图2示出了与图1相似的视图，但其中纸币支撑板处于较低的位置，该位置为当袋中容纳有一定数量的纸币时、纸币支撑板将处在的位置。

图3示出了与图2相似的视图，其中密封条被带至关闭位置，在该位置处，密封条将会密封袋。

图4示出了根据图2的设备的正面图，其中，一叠纸币位于搁置在板上的袋中，并且压力元件被插入设备中并处于适于压下这叠纸币的位置。

图5、7、9、11、13以立体图示出了袋的填充和关闭过程的不同步骤。

图6、8、10、12、14根据分别对应于图5、7、9、11、13中示出的步骤的正面图示出了用于填充和密封袋的设备。

图15-16示出了分别在打开的条和关闭的条的状态下，设备的上部部分以及密封条的运动学运动机构的放大图。

具体实施方式

在附图中，机器的某些部件有时被移除，以允许看到内部部件。特别是，一个或多个容器侧壁通常被省略，并且在图5-14中，上盖被显示为虚线，以使那些否则会被它掩盖的部件可见。

此外，出于同样的原因，以及为了使图形更简单，袋只在图4和图10、12和14的侧视图中完全表示，这些视图显示了当密封条关闭时、或紧接在密封条关闭前时的设备。

该设备旨在包括在众所周知的用于储存纸币的机器中(附图中未显示)，这些机器通常可在银行、超市、购物中心或类似地方找到。为了简单起见，这里提到了纸币，但根据本发明的设备类似地可以用于管理和处理其他片材形式的纸质文件。

从图1-4中可以看出，用于填充和密封用于容纳纸币的袋的设备基本上包括大体上呈平行六面体形的容器10，该容器具有侧壁11、底部12和上盖13，上盖具有开口14，该开口适于在收到的纸币的真实性和完整性得到适当的验证后，允许来自管理和储存纸币的机器(图中未显示，因为它们本身是已知的机器)内部的储存区域的纸币通过，或者直接从机器的入口端口通过。

根据本发明的设备被布置成通过其上部开口14将由柔性塑料薄膜制成的袋15(如上所述，为了图形清晰起见，该袋只显示在侧视图中)接收到容器10中。

袋15可以用已知的方式固定至机器，例如通过将袋围绕容器10本身的上盖和侧壁进行安装，或者通过将袋从可能的上部容器(其用于暂时容纳纸币)进行包裹或悬挂。因此，在附图中，袋15的上端通过不确定的虚线表示。

在容器10内布置有板16，以用于支撑插入袋15中的纸币17，该板能够通过受控的降低和提升装置(优选是图示实施例中示出的压缩弹簧19)沿着适当的竖直引导部18竖直地移动。

根据本发明的设备还包括压力元件20，其通过已知类型的适当的控制装置(图中未显示)能够在容器10外部的升高位置(例如图5-8中所示)和通过上部开口14至少部分插入容器10中的降低位置(图4和9-12中所示)之间竖直移动，以伴随待被引入容器的纸币，并在弹簧19的对抗作用下向下推动已经存在于搁在板16上的袋15中的一叠纸币。

优选地，压力元件20被制成为具有较小的厚度，以便在两个密封条处于"几乎关闭"的位置(在图11-12中可见)时，仍然能够装配在两个密封条之间，这一点将在下文中更详细地描述。

有益地，压力元件20因此可以被看作是基本平坦的元件，即其在朝向/远离密封条运动的方向上的尺寸远远小于其他两个尺寸(长度和高度)。例如，压力元件20的厚度可以优选地在5毫米到20毫米之间。

如前所述，根据本发明的设备进一步包括一对密封条21a、21b，它们被布置在容器10的上端处，位于盖13的开口14的下方。

密封条21a、21b有利地延伸经过开口14和纸币支撑板16的整个长度，因此，当密封条相互接触时，可以在袋15的整个宽度上在袋的插置于密封条本身之间的上部部分处进行密封。

为更加方便地进行描述，这两个密封条在下文中也将被称为"第一条"21a(指的是当观察附图时，位于机器的右侧的条)和"第二条"21b(指的是机器的左侧的相对的条)。

密封条21a、21b的朝向/远离彼此的移动是通过存在于容器10的上部部分中的、与密封条本身的端部相对应并且在密封条的端部的运动方向上定向的相应的水平槽形引导部22a、22b来实现的；如图5-14清楚地所示，密封条具有从每个端部伸出的第一销23a、23b，以滑入上述的槽形引导部22a、22b中。有利的是，在密封条的每个端部处设置有进一步的销24a、24b，该进一步的销滑动地插入相应的槽形引导部22a、22b中，以便与相关联的销23a、23b协作，以防止密封条的不期望的旋转，并保持其预定的相互对准。

在图15-16所示的放大图中，更详细地显示了上述的元件。

槽形引导部22a、22b优选地被制成为在片材25的厚度上的开口槽，该开口槽布置在容器10的上端的每一个处，平行于密封条的运动方向延伸，以便至少允许销23a、23b从相应的引导部朝向容器10的端部伸出。

有利的是，最靠近容器10的横向侧部的槽22a、22b的端部向下弯曲，以便允许处于休止状态的条(完全打开的条)在竖直方向上倾斜，同时基本上保持沿容器本身的侧壁被收纳，而不会不必要地占用容器的上部水平面的空间，从而允许机器的整体宽度减小。

根据本发明，用于填充和密封袋的设备具有用于控制和移动密封条的系统21a、21b，包括驱动马达26，其有利地布置在机器的一侧的底部处，如图5、7、9、11、13所示，该驱动马达适于旋转轴27，在该轴的端部处(对应于容器的两个端部)紧固有相应的驱动滑轮28，如在上述图中可以清楚地看到。

现在将更详细地描述用于在相应的打开位置和关闭位置之间移动密封条21a、21b的运动学机构，参考图5、7、9、11、13的显著部分中可见的存在于容器10的竖直边缘处的机构，可以理解的是，优选地在容器10的其他三个竖直边缘处存在类似或同等的机构，以便尽可能均匀地分布应力，从而允许密封条平滑和均匀地移动而没有卡住或不对齐的风险。然而，存在于其他边缘中的机构在相同的图5、7、9、11、13以及图6、8、10、12、14中部分地可见。

在驱动滑轮28上缠绕有致动线缆29，其沿着容器10的边缘向上延伸，直到与张力弹簧30的下端相连接，该张力弹簧又在上端处与另一线缆31相连接，该另一线缆到达第一上部返回滑轮32，继续沿几乎水平的方向延伸，直到被锚固至第二密封条21b(即相对于马达26、驱动轴27和驱动滑轮28所在的一侧布置在机器的相对侧的密封条)的端部销。

由弹簧30和线缆31形成的运动学连接是为了控制密封条(特别是第二条21b)的关闭，因此，弹簧30和线缆31在这里将分别被称为"关闭弹簧"和"关闭线缆"。

始终在容器10的同一边缘处，布置另一张力弹簧33，其下端锚固在容器10的框架上的固定销34上，并在其上端处连接到线缆35，该线缆到达第二上部返回滑轮36，然后将其自身锚固至第一密封条21a(即布置在机器的其中马达26、驱动轴27和驱动滑轮28所在的一侧的密封条)的端部销23a。

由弹簧33和线缆35形成的运动学连接是为了控制密封条(特别是第一条21a)的打开，因此弹簧33和线缆35在这里将分别被称为"打开弹簧"和"打开线缆"。

为了使密封条在打开和关闭时能够正常工作，关闭弹簧30将具有比打开弹簧33更大的弹性常数。换句话说，在所述的运动学机构中，关闭弹簧30必须比打开弹簧33施加更大的力。

有利的是，弹簧30、33(与相应的线缆31和35)被沿容器10的边缘竖直延伸的分隔件37彼此分开，以避免各部分之间的相互干扰。

如图所示，打开弹簧33和打开线缆35直接作用于第一密封条21a(即布置在容器10的其中所述致动元件所在的同一侧上的条)，而关闭弹簧30和关闭线缆31作用于第二密封条21b(即布置在容器10的相对侧上的条)。

为了实现两个密封条的良好的运动同步，类似的打开弹簧33'和打开线缆35'有利地设置在容器10的相对边缘处(即在第二密封条21b的一侧处)，锚固至第二密封条21b的相应的端部销23b，而进一步的关闭弹簧30'和关闭线缆31'设置在容器10的同样的相对边缘处，锚固至第一密封条21a的相应的端部销23a。

为了使关闭弹簧30'能够像前面描述的致动线缆29所做的那样沿着容器10的所述相对边缘移动，驱动滑轮28通过相应的辅助致动线缆29'连接到上述关闭弹簧30'的下端，所述相应的辅助致动线缆从位于容器10的底部12下方的相应的驱动滑轮28水平延伸，直到位于所述相对边缘的底部的第三下部返回滑轮38，从该第三下部返回滑轮向上弯曲直到到达关闭弹簧30'。

相应的上部返回滑轮32'、36'、用于锚固打开弹簧33'的销34'以及打开弹簧和关闭弹簧之间的分隔件37'当然存在于容器10的上述相对边缘处。

在图6、8、10、12、14中可以清楚地看到上述的运动学元件。

这使得密封条可以实现完全的致动对称性。

根据本发明，用于填充和密封袋的设备进一步设置有传感器，以检测密封条在机器运行过程中可能出现的一些位置，特别是，适合与能够与密封条一体移动的滑块41协作的"打开的条"传感器39(在图11和13中可见)和"几乎关闭的条"传感器40(在图5、7、9和11中可见)。

根据附图所示的优选实施方案，位置传感器39、40竖直间隔开地布置在容器10的一侧(例如，马达26、驱动轴27和驱动滑轮28所在的一侧)，并且滑块41包括水平的片材，该片材被约束至打开线缆35，以依照条21a的移动而在以下两个位置之间竖直移动：其中，所述片材覆盖下部传感器39，从而下部传感器可以向控制单元发送"打开的条"信号(对应于图5、7、9所示的情况)的位置；和其中，所述片材覆盖上部传感器40，从而上部传感器可以向控制单元发送"几乎关闭的条"信号(对应于图11所示的情况)的位置。

现在将对机器操作周期的一部分进行简要描述，以说明根据本发明的用于填充和密封袋的设备的操作。

在图5和图6所示的情况下，一些纸币17已经通过上部开口14被引入容器10，并在塑料袋中被堆叠板16上(如上所述，为了便于图形清晰，袋15在立体图中一般被省略，只在涉及关闭袋的最后阶段的图10、12和14中显示其整体)。密封条21a、21b是打开的(并且因此，"打开的条"传感器39保持被处于其最低位置的滑块41所覆盖)，板16被弹簧19向上推，同时保持纸币17被压靠在盖13的下表面。应该注意的是，从图1-3中可以清楚地看到，盖13中的开口14的形状设置成比预计要存放在机器中的最窄的纸币窄，因此，一旦纸币被插入由板16支撑的袋中，尽管存在弹簧19施加的压力，纸币也不能从容器10中溢出。一张或多张新的纸币17被布置在盖13上方，准备随后通过压力元件20被引入袋中。

在图7和图8所示的情况下，压力元件20被降低，直到接触到存在于盖13上方的进一步的纸币17，并且随着压力元件的进一步降低而开始使所述进一步的纸币变形，同时将它们通过开口14推入袋内而进入容器10中。密封条21a、21b仍然为打开的，处于与图5和图6的相同位置。这种通过开口14引入新纸币的操作可以重复进行，直到认为袋已经达到了期望的最大填充量。

在图9和图10所示的情况下，最后的纸币已经被引入袋15中，并且压力元件20的进一步降低导致其中袋放置在其上的板16的进一步降低。这样，纸币17就被通过开口14部分插入容器10中的压力元件20保持在与盖13的下表面存在一定距离的位置处(特别是，距离密封条21a、21b的操作区域足够远)。

在这时，马达26可以控制轴27和驱动滑轮28的旋转，从而使致动线缆29和辅助线缆29'向下拉关闭弹簧30、30'，由于关闭弹簧的弹性常数比打开弹簧33、33'的大，通过相应的关闭线缆31、31'可以分别使密封条21b和密封条21a向关闭位置移动。同时，两个密封条21a、21b的移动通过打开线缆35、35'引起相应的打开弹簧33、33'的向上延伸。

图11和12示出了紧接在密封条达到"几乎关闭"位置之前的情况，这发生在滑块41覆盖"几乎关闭的条"传感器40并且条几乎与压力元件20的侧面接触时。当密封条处于"几乎关闭"的位置时，压力元件20可以通过向上移动而被拉出容器，但两个密封条21a、21b之间的小间隙(基本上与压力元件20的极薄的厚度相对应)不允许纸币意外地溢出袋并错误地将自身定位在密封条之间。

图13和14示出了最后一步，其中，压力元件完全从容器中被拉出，并且袋15内的纸币被弹簧板16压靠在密封条上。这时，密封条21a、21b可以完全关闭并被加热，从而对袋15进行密封。在这个过程结束时，密封条被重新打开，并且被关闭的袋已准备好从容器10中被取出。

现在很清楚的是，根据本发明的用于对装纸币的袋进行填充和密封的设备，通过最大限度地减少密封条及其控制运动学机构所需的空间，达到了预定的目的。此外，这样的薄的压力元件使其可以在密封条处于几乎完全关闭的位置的情况下被拉出容器10，从而防止任何纸币在压力元件移开时溢出而在密封袋的步骤中意外地插置到密封条之间。

显然，以上对应用本发明创新原理的实施例的描述是以对这种创新原理进行说明示例的方式给出的，因此，决不能认为是对本文所要求的专利范围的限制。

例如，本文所述的包括弹簧和线缆的运动学链可以做成不同的构造，尽管在运动学上与图示的构造相当。

特别是，因为正如所见，用于关闭密封条的运动学连接的弹簧30、30'必须提供比打开运动学连接的弹簧33、33'更大的弹性力，以确保系统的正确操作和密封条的足够关闭力，上述用于关闭密封条的运动学连接的弹簧30、30'也可以设想为具有无限的弹性常数，因此，例如可以用线缆或同等元件代替。因此，密封条的整个运动学连接可以包括单个致动线缆，这仍然属于本发明所要求保护的范围。