Патент на изобретение №2159207

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ТОЛЩИНЫ ОДНОГО ИЛИ БОЛЕЕ ЛИСТОВ, ДВИЖУЩИХСЯ ПО ЛИСТОВОЙ ДОРОЖКЕ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для определения толщины листовых носителей. Сущность изобретения заключается в том, что измерительная схема вырабатывает изменение в выходном напряжении, пропорциональное изменению в относительном расстоянии между измерительной схемой и объектом. Действующее выходное напряжение является функцией как расстояния до объекта, так и входного напряжения управляющей схемы. Управляющая схема включает в себя компаратор для сравнения выходного напряжения стационарного режима с эталонным напряжением и регулирующую систему для регулирования выходного напряжения, чтобы изменять выходное напряжение стационарного режима так, чтобы выходное напряжение стационарного режима было приблизительно равно эталонному напряжению. Управляющая схема реагирует только на спады в выходном напряжении стационарного режима, указывающие на механическое истирание, а не на подъемы в выходном напряжении, указывающие на измерение толщины денег. Техническим результатом данного изобретения является создание самоустанавливающейся схемы управления с обратной связью для датчика, автоматически корректирующего смещение, вызванное механическим истиранием. 3 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к устройствам для определения толщины литовых носителей, а конкретнее к самоустанавливающемуся датчику для определения толщины листовых носителей. Настоящее изобретение применимо, в частности, для датчиков, используемых в детектировании толщины денег в устройстве выдачи денег, и будет описано с конкретной ссылкой на него. Следует, однако, понимать, что настоящее изобретение находит выгодные применения в других приложениях измерения толщины, а также в приложениях, требующих компенсации калибра длины для возмещения изменений вследствие истирания механических частей.

Существующий уровень техники
Настоящее изобретение относится к измерительному устройству того типа, который описан в патенте на изобретение США N 466369, кл. B 65 H 7/12, 1987, на имя Graef и др., для определения толщины денег, движущихся по дорожке в устройстве выдачи денег. Вообще говоря, такие устройства содержат Y-образный или вилкообразный элемент, который установлен для вращения на штифте или стержне. Этот Y-образный элемент содержит на одном конце пальцы, а на другом конце – усик и установлен на штифте так, чтобы пальцы смещались по пластине, через которую должны перемещаться деньги. Конец усика имеет металлическую мишень, которая размещается рядом с близостным датчиком. Для регулировки положения Y-образного элемента на штифте, чтобы установить заранее заданный промежуток между мишенью и близостным датчиком, используется установочный винт. Близостный датчик действует в качестве генерирующего сигнал прибора и предпочтительно представляет собой тип, который генерирует сигнал напряжения, пропорциональный расстоянию металлической мишени от датчика.

Когда деньги проходят между пальцами Y-образного элемента и пластиной, Y-образный элемент слегка поворачивается вокруг штифта, тем самым смещая металлическую мишень относительно близостного датчика. Движение мишени относительно близостного датчика вырабатывает сигнал, указывающий расстояние датчика от мишени. Этот сигнал, вырабатываемый близостным датчиком, является характеристикой толщины денежного листа, проходящего между пластиной и пальцами.

Установка, показанная в вышеотмеченном патенте на изобретение США N 4664369, оказалась чрезвычайно успешным прибором для определения толщины денег. Однако, одна проблема, связанная с таким прибором, состоит в том, что требуется периодическая ручная перенастройка Y-обрзаного элемента для размещения мишени относительно близостного датчика, т.е. для центрирования мишени в рабочем диапазоне датчика. Эта регулировка требуется потому, что механические части, особенно пальцы Y-образного элемента, которые предпочтительно сделаны из пластмассы, истираются проходящими бумагами, приводя к тому, что зазор между близостным датчиком и мишенью медленно изменяется во времени. В этом отношении близостные датчики очень чувствительны, имея изменение выходного напряжения 0,4 вольта на каждый 0,001-дюймовый зазор изменения. Следовательно, даже легкое истирание механических частей приводит к заметному изменению в выходном напряжении. Это истирание обычно требует две или три регулировки за время службы частей. В дополнение к оплате обслуживающего персонала, следящего за такими регулировками в действующей системе, устройство выдачи денег, находящееся обычно в автоматизированном кассире, неработоспособно до тех пор, пока не выполнена такая регулировка. Другими словами, автоматизированный кассир или подобный прибор не работают, пока не проведена новая регулировка.

Наиболее близким аналогом по отношению к первому устройству для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, является устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться от упомянутого первого положения при касании с листом, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность может перемещаться от положения покоя, соответствующего первому положению, в положение восприятия, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее электрические сигналы, относящиеся к смещению упомянутой второй поверхности от упомянутого положения покоя (см. заявку PCT WO 87/02018, кл. B 65 H 7/02, 1987).

Наиболее близким аналогом относительно второго устройства для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, является устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение относительно упомянутой дорожки и может перемещаться из первого положения при касании с листом, причем упомянутое первое положение соответствует отсутствию листа, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность имеет положение покоя, относящееся к первому положению упомянутой первой поверхности, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее выходные электрические сигналы (см. заявку PCT WO 87/02018, кл. B 65 H 7/02, 1987).

Наиболее близким аналогом по отношению к третьему устройству для индикации одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, является устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первый элемент, размещенный для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутый первый элемент имеет первое положение относительно упомянутой дорожки, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться из первого положения при касании с листом, второй элемент, реагирующий на перемещение упомянутого первого элемента, причем упомянутый второй элемент может перемещаться от положения покоя, соответствующего упомянутому первому положению, при этом упомянутый второй элемент представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутого первого элемента от упомянутого положения покоя, генерирующее сигналы средство для генерирования выходных электрических сигналов (см. заявку PCT WO 87/02018, кл. B 65 H 7/02, 1987).

Недостатком известных устройств является отсутствие в них самоустанавливающейся схемы управления с обратной связью для датчика.

Техническим результатом предлагаемых устройств является то, что они обеспечивают самоустанавливающуюся схему управления с обратной связью для датчика, автоматически корректирующего смещение, вызванное механическим истиранием.

Данный технический результат в части первого устройства для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, достигается за счет того, что устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержит первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться от упомянутого первого положения при касании с листом, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность может перемещаться от положения покоя, соответствующего первому положению, в положение восприятия, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее электрические сигналы, относящиеся к смещению упомянутой второй поверхности от упомянутого положения покоя, причем упомянутое генерирующее сигналы средство вырабатывает выход эталонного сигнала, когда упомянутая вторая поверхность находится в упомянутом эталонном положении, и управляющую схему, подключенную к упомянутому генерирующему сигналы средству для электрического изменения упомянутого генерирующего средства, чтобы поддерживать упомянутый выход эталонного сигнала, когда положение покоя упомянутой второй поверхности изменяется в результате механического истирания упомянутой первой поверхности, также за счет того, что упомянутое генерирующее сигналы средство представляет собой бесконтактный датчик, кроме того, за счет того, что упомянутое генерирующее сигналы средство представляет собой датчик расстояния до мишени.

Данный технический результат достигается за счет того, что упомянутая управляющая схема включает в себя средство для отслеживания изменения в положении покоя упомянутой второй поверхности и, кроме того, за счет того, что упомянутая управляющая схема изменяет упомянутые генерирующие сигналы средство, когда упомянутое положение покоя упомянутой второй поверхности изменяется во времени на заранее заданную величину.

Данный технический результат в части второго устройства для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, достигается за счет, того, что устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержит первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение относительно упомянутой дорожки и может перемещаться из первого положения при касании с листом, причем упомянутое первое положение соответствует отсутствию листа, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность имеет положение покоя, относящееся к первому положению упомянутой первой поверхности, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее выходные электрические сигналы, относящиеся к положению упомянутой второй поверхности, причем упомянутая вторая поверхность имеет эталонный выходной сигнал, указывающий на ее начальное положение покоя, средство для отслеживания упомянутого положения покоя упомянутой второй поверхности во времени для обнаружения любых изменений в упомянутом положении покоя, управляющее средство, подключенное к упомянутому генерирующему сигналы средству для изменения упомянутого генерирующего сигналы средства, чтобы компенсировать изменение в упомянутом положении покоя упомянутой второй поверхности, причем упомянутое управляющее средство изменяет упомянутое генерирующее сигналы средство для новой установки упомянутого выхода эталонного сигнала после того, как положение покоя второй поверхности изменится на заранее заданное значение.

Данный технический результат в части третьего устройства для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, достигается за счет того, что устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержит первый элемент, размещенный для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутый первый элемент имеет первое положение относительно упомянутой дорожки, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться из первого положения при касании с листом, второй элемент, реагирующий на перемещение упомянутого первого элемента, причем упомянутый второй элемент может перемещаться от положения покоя, соответствующего упомянутому первому положению, при этом упомянутый второй элемент представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутого первого элемента от упомянутого положения покоя, генерирующее сигналы средство для генерирования выходных электрических сигналов, относящихся к положению упомянутого второго элемента, причем упомянутый электрический сигнал имеет начальное эталонное значение, когда упомянутый второй элемент находится в упомянутом положении покоя, и управляющее средство, подключенное к упомянутому генерирующему сигналы средству для поддержания упомянутого начального эталонного значения, когда упомянутое положение покоя изменяется в результате механического истирания упомянутого первого элемента.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке. Устройство состоит из первой поверхности, размещенной для касания листов, движущихся по листовой дорожке, при этом первая поверхность имеет первое положение относительно этой дорожки и может перемещаться из первого положения при касании с листов. Вторая поверхность реагирует на перемещение первой поверхности, причем вторая поверхность может перемещаться из положения покоя в положение восприятия и имеет эталонное положение, относящееся к начальному положению покоя первой поверхности. Вторая поверхность представляет смещение от положения покоя, указывающее на перемещение первой поверхности. Предусмотрено генерирующее сигналы средство для генерирования электрических сигналов, относящихся к смещению второй поверхности от положения покоя. Генерирующее сигналы средство имеет специальный выход эталонного сигнала, когда вторая поверхность находится в эталонном положении. Управляющая схема соединена с генерирующим сигнал средством, чтобы электрически изменять генерирующее сигнал средство для поддержания выхода эталонного сигнала на установленном значении, когда положение покоя второй поверхности изменяется от начального эталонного положения в результате механического истирания первой поверхности.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается измерительный прибор, состоящий из измерительной схемы, которая изменяет свои рабочие характеристики при приближении к ней объекта. Измерительная схема вырабатывает выходное напряжение, пропорциональное относительному расстоянию между измерительной схемой и объектом, причем это выходное напряжение является функцией входного напряжения на части измерительной схемы. Предусмотрена управляющая схема для управления входным напряжением измерительной схемы. Управляющая схема включает в себя компаратор для сравнения выходного напряжения с эталонным напряжением и регулирующее средство для регулирования входного напряжения с целью изменения выходного напряжения, так, чтобы это выходное напряжение было равно эталонному напряжению.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается измерительная схема, которая изменяет свои рабочие характеристики при приближении к ней объекта. Измерительная схема вырабатывает выходной сигнал, пропорциональный относительному расстоянию между измерительной схемой и объектом. Этот выходной сигнал является функцией электрического входного сигнала на части измерительной схемы. Предусмотрена управляющая схема для управления входным сигналом. Управляющая схема включает в себя компаратор для сравнения выходного сигнала с эталонным сигналом и регулирующее средство для регулирования входного сигнала с целью изменения выходного сигнала, так, чтобы этот выходной сигнал был равен эталонному сигналу.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по листовой дорожке. Первая поверхность имеет первое положение относительно этой дорожки и может перемещаться из этого первого положения при касании с листом. Предусмотрена вторая поверхность, реагирующая на перемещение первой поверхности. Вторая поверхность имеет положение покоя, относящееся к первому положению первой поверхности. Вторая поверхность представляет смещение от положения покоя, индицирующее перемещение первой поверхности. Предусмотрены генерирующие сигналы средства для генерирования выходных электрических сигналов, относящихся к положению второй поверхности. Вторая поверхность имеет специальный выход эталонного сигнала, индицирующий ее начальное положение покоя. Предусмотрено средство для отслеживания положения покоя второй поверхности во времени для обнаружения любых изменений этого положения покоя. Управляющее средство соединено с генерирующим сигналом средством для изменения генерирующего сигналы средства, чтобы компенсировать изменения в положении покоя второй поверхности. Управляющее средство изменяет генерирующее средство для новой установки специального выхода эталонного сигнала после того, как положение покоя второй поверхности изменится на заранее заданное значение.

Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении самоустанавливающего калибра длины, который компенсирует механическое истирание с помощью электронной схемы.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении описанного выше калибра для определения толщины бумажных носителей.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении описанного выше калибра, который использует близостный датчик в соединении с подвижными механическими компонентами.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении определенного выше калибра, который не требует физической перенастройки для компенсации износа механических компонентов.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении описанного выше калибра, который преодолевает дрейф датчика, вызванный механическим износом, посредством электронной схемы управления с обратной связью.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении описанного выше калибра, который воспринимает и компенсирует изменения напряжения в конкретном направлении (т. е. положительном или отрицательном), но игнорирует изменение напряжения в противоположном направлении.

Эти и другие цели и преимущества станут понятными из нижеследующего описания предпочтительного выполнения изобретения вместе с сопровождающими чертежами.

Изобретение может принимать вид определенных частей и соединения частей, предпочтительное выполнение которых будет подробно дано в описании и проиллюстрировано сопровождающими чертежами, на которых:
фиг. 1 является сечением механизма выдачи бумажных денег, показывающим установку индикатора толщины денег, иллюстрирующую аспект настоящего изобретения; и
фиг. 2 представляет собой чертеж, схематически иллюстрирующий управляющую схему для устройства толщины денег, показанного на фиг. 1.

Обратимся теперь к чертежам, изображения на которых служат цели представления предпочтительного выполнения изобретения, а не цели его ограничения, фиг. 1 показывает систему 10 выдачи денег для выдачи единичных листов носителя. Система 10 выдачи денег включает в себя фрикционный отборный механизм 12 для смещения единичных листов листовых носителей, специально обозначенных на чертеже “C” в качестве денег, из пачки, обозначенной “S”. Пачка S помещается в контейнере 14, который частично показан на фиг. 1. Контейнер 14 имеет на одном конце отверстие 16, которое открывает пачку S к отборному ролику 22, установленному для вращения на валу 24. Отборный ролик 22 включает в себя высокофрикционную периферийную часть 26 и низкофрикционную периферийную часть 28. Отборный ролик 22 расположен так, чтобы периферия ролика 22 слегка выступала в отверстие 16 контейнера 14. Вал 24 установлен в раме или корпусе 30, содержащем контейнер 14 валюты и отборный механизм 12. Вал 24 приводится во вращение шаговым двигателем (не показан) под управлением компьютера, который обеспечивает работу системы 10 выдачи денег и отборного механизма 12.

Вращающие счетчик ролики 34 установлены на валу 36 так, чтобы располагаться смежно с отборным роликом 22. Наружная поверхность счетчиковых роликов 34 находится в тесной близости, но не в контакте с отборным роликом 22. Счетчиковые ролики 34 приводят во вращение средство (не показано). При нормальной работе отборный ролик 22 вращается по направлению стрелки ПА, а счетчиковые ролики 34 вращаются по направлению стрелки B. Рядом с отборным роликом 22 и счетчиковым роликом 34 установлена пластина 42. Отверстия в пластине 42 позволяют счетчиковому ролику 34 выступать через них и позволяют части отборного ролика 22 пересекать пластину 42. Пластина 42 определяет дорожку, обозначенную на чертеже поз. 44, вдоль которой проходят листы C денег. В корпусе 30 выполнен выдачной проход 46 для выпуска через него листов S.

Отборный механизм 12 включает в себя в общем случае Y-образный или вилкообразный элемент 50. Y-образный элемент 50 включает в себя верхнюю ножку 52 и две разнесенные друг от друга нижних ножки 54. Нижние ножки 54 в общем случае имеют крюкообразную форму, как показано на фиг. 1, и разнесены друг от друга так, чтобы располагаться по разные стороны от отборного ролика 22, охватывая своей крюкообразной частью вал. 24. Свободные концы нижних ножек 54 имеют фигурную поверхность 56, приспособленную касаться пластины 42 и листов S, которые проходят вдоль нее. В средней части Y-образного элемента 50, т. е. в месте соединения нижних ножек 54 с верхней ножкой 52 выполнена полость 66. Полость 66 имеет в общем случае цилиндрическую форму и сферическое дно 68, полость 66 предусмотрена для приема регулируемого установочного штифта 72, который имеет полусферический конец 74. Этот полусферический конец 74 имеет такие размеры, чтобы сопрягаться со сферическим дном 68 полости 66, причем Y-образный элемент 50 может свободно вращаться на установочном штифте 72. Штифт 72 прикреплен к резьбовому стержню 76, который ввинчен в резьбовое отверстие 78 в стойке 82, отформованной или иным образом прикрепленной к корпусу 30. Позиция установочного штифта 72 таким образом может регулироваться вдоль оси резьбового стержня 76. Над установочным штифтом 72 к верхней ножке 52 и корпусу 30 крепится витая пружина 84. Витая пружина 84 и нажимная пружина 62 действуют так, чтобы приводить фигурную поверхность 56 нижних ножек 56 в касание с пластиной 42.

Мишень 86, которая в предпочтительном выполнении представляет собой диск из металлического материала, жестко установлена на верхней ножке 52, так что составляет в ней одно целое и может перемещаться вместе с ней.

На корпусе 30 рядом с мишенью 86 установлено измерительное устройство 90. Измерительное устройство 90 действует как генерирующее сигнал средство и предпочтительно представляет собой тип, который генерирует сигнал напряжения, пропорциональный расстоянию плоскости лицевой поверхности металлической мишени 86 от измерительного устройства 90.

На фиг.2 показана условная блок-схема измерительного устройства 90. Измерительное устройство 90 в общем случае состоит из магнитного близостного измерительного прибора, обозначенного на чертеже поз. 92, который изменяет свои рабочие характеристики, когда к нему приближается объект, особенно металлический объект. Такой датчик вырабатывает выходное напряжение, обозначенное на чертеже “V₀“, изменение которого пропорционально относительному расстоянию между датчиком и мишенью 86. Часть измерительной схемы 92 включает в себя потенциометр 94, который используется при калибровке датчика 92, чтобы установить приемлемое нулевое значение или эталонное значение. В этом отношении выходное напряжение V₀ стационарного режима измерительной схемы 92 является регулируемым, т.е. переменным, с помощью потенциометра 92, однако, выход измерительной схемы 92 все же остается пропорциональным относительному расстоянию между измерительной схемой 92 и мишенью 86 и добавляется к значению установившегося режима.

Согласно настоящему изобретению, к существующей измерительной схеме 92 добавлена схема 96 управления с обратной связью. Схема 96 управления с обратной связью автоматически подстраивает выходное напряжение V₀ стационарного режима измерительной схемы 92 путем генерирования входного или задающего напряжения, обозначенного V₁, на измерительную схему 92. Характерно, что управляющая схема 96 вырабатывает входное напряжение V₁, заменяющее то напряжение, которое снимается с центрального отвода потенциометра 94 в делителе напряжения. Входное напряжение V₁ от управляющей схемы 96 основано на сравнении между действующим выходным напряжением V₀ стационарного режима измерительной схемы 92 и желательным заданным значением или эталонным напряжением, обозначенным V_R. Управляющая схема 96 сравнивает действующее выходное напряжение V₀ стационарного режима с эталонным напряжением V_R и регулирует входное напряжение V₁, чтобы сделать выходное напряжение V₀ стационарного режима равным эталонному напряжению V_R. Выражение “выходное напряжение V₀ стационарного режима” относится к выходному напряжению, когда между фигурной поверхностью 56 Y-образного элемента 50 и пластиной 42 нет листового носителя или купюры C. В этом отношении следует понимать, что когда купюра C проходит между пластиной 42 и фигурной поверхностью 56, выходное напряжение V₀ возрастает, отражая изменение в положении мишени 86 относительно измерительного устройства 90. Таким образом, управляющая схема 96 приспособлена регулировать входное напряжение V₁, а следовательно, и выходное напряжение V₀ только тогда, когда в выходном напряжении V₀ обнаруживается падение от выходного напряжения стационарного режима схемы.

Управляющая схема 96 включает с себя компаратор 102 для сравнения выходного напряжения V₀ с эталонным напряжением V_R и далее включает в себя регулировочное средство 104 для регулировки входного напряжения V₁ до тех пор, пока выходное напряжение V₀ не станет равным опорному напряжению V_R. Согласно настоящему изобретению, важно, что управляющая схема 96 регулирует входное напряжение V₁ только тогда, когда выходное напряжение V₀ холостого или стационарного режима проявляет постепенное постоянное изменение во времени в одном направлении. К примеру, управляющая схема 96 может быть запрограммирована или сконструирована так, чтобы регулировать входное напряжение V₁, когда выходное напряжение V₀ стационарного режима проявляет постепенное постоянное снижение во времени. Например, в представленном выполнении измерительная схема 92 может иметь рабочий диапазон от 0 до 10 вольт. Эталонное напряжение V_R может быть установлено на 2 вольта, что обеспечивает диапазон в 8 вольт для определения толщины носителя и множества носителей. Прежние системы должны были иметь выходное напряжение V₀ стационарного режима, установленное на более высокое, нежели 2 вольта, значение, скажем 5 вольт, чтобы допустить уменьшение, вызываемое истиранием частей. Это снижает динамический рабочий диапазон измерений до промежутка только от 5 до 10 вольт, ограничивая способность измерения максимальной толщины носителей. Управляющая схема 96 может быть запрограммирована или сконструирована для регулирования входного напряжения V₁ только после того, как выходное напряжение V₀ упадет ниже 1,95 вольт. Когда выходное напряжение падает ниже 1,95 вольт, управляющая схема 96 регулирует входное напряжение V₁, чтобы привести выходное напряжение V₀ к 2 вольтам или к диапазону около 2 вольт, например, от 1,99 вольт до 2,01 вольт, или к какому-то другому приемлемому промежутку.

В представленном выполнении управляющая схема 96 приспособлена регулировать входное напряжение V₁, когда выходное напряжение V₀ от измерительной схемы 92 постоянно уменьшается. Это уменьшение является результатом слабого смещения мишени 86 ближе к измерительной схеме 92, каковое смещение вызывается постепенным истиранием во времени поверхности 56 Y-образного элемента 50 из-за того, что листы S неоднократно проскальзывают по ней. В этом отношении для денег, проходящих между пластиной 42 и поверхностью 56 нижней ножки 54, характерны большие уменьшения в выходном напряжении измерительной схемы 92. В противоположность этому управляющая схема 96 может быть сконструирована или запрограммирована для регулировки входного напряжения V₁ только тогда, когда выходное напряжение V₀ представляет постепенное постоянное увеличение напряжения во времени. Управляющая схема 96 предпочтительно включает в себя средство (не показано) для осуществления функции сравнения и функции регулировки напряжения. Может быть также предусмотрено запоминающее средство 106 для слежения за скоростью регулировки и определения того, когда регулировка входного напряжения V₁ достигнет заранее заданной максимальной величины, после чего дальнейшая регулировка входного напряжения V₁ не допускается и вырабатывается сигнал, что достигнута максимально допустимая регулировка. В этом отношении предел регулировки индицирует, когда происходит чрезмерное истирание фигурной поверхности 56 нижней ножки 54, при этом сдвиг мишени 86 относительно измерительной схемы 92 может оказаться вне рабочего диапазона.

Рассмотрим теперь работу настоящего изобретения, когда листы S выдаются из системы 10 выдачи денег под действием отборного ролика 22, листы C проходят между пластиной 42 и фигурной поверхностью 56 Y-образного элемента 50. Толщина листа C заставляет Y-образный элемент 50 повернуться на установочном штифте 72, вынуждая мишень 86 двигаться относительно измерительной схемы 92. Это относительное движение вызывает в измерительном устройстве 90 изменение напряжения, которое индицирует толщину листа C. Более подробное описание работы такой установки можно найти в патенте США N 4664369 на имя Gvaef и др. , который полностью включен сюда посредством ссылки. Многочисленные и повторяющиеся выдачи листов C приведут в конечном счете к износу или разрушению фигурной поверхности 56 Y-образного элемента 50, заставляя тем самым мишень придвигаться ближе к измерительной схеме 92. Как отмечено в разделе “Существующий уровень техники” данного описания, даже малые изменения в положении мишени 86 вызывают заметные изменения в выходном напряжении V₀ измерительной схемы 92. Согласно настоящему изобретению, постепенный сдвиг нейтрального положения мишени 86 относительно измерительной схемы 92 компенсируется управляющей схемой 96, которая регулирует входное напряжение V₁ на измерительную схему 92, чтобы поддерживать выходное напряжение V₀ стационарного режима на заранее заданном эталонном значении V_R. Таким образом, истирание фигурной поверхности 56 нижней ножки 54 компенсируется электрически управляющей схемой 96.

Важно, что система, как она определена выше, обеспечивает высокочувствительные измерения различных положений при сохранении способности работать в большом динамическом диапазоне измерений. Любое увеличение в выходном напряжении V₀ измерительной схемы 92 характерно для измерений носителей, а любое постепенное уменьшение в выходном напряжении V₀ характерно для механического истирания, и управляющая схема регулирует входное напряжение V₁ измерительной схемы 92 обратно к эталонному напряжению V_R. С помощью вышерассмотренного устройства заданное значение или эталонное значение системы может быть изменено так, чтобы иметь намного более низкое значение, нежели в прежней системе. Это дает возможность определять носителя с большей толщиной или с большим числом носителей в большем диапазоне.

В этом отношении, поскольку выходное напряжение V₀ измерительной схемы 92 управляется так, чтобы быть равным эталонному или заданному напряжению V_R, оно не меняется с истиранием в механических компонентах, а это означает, что динамический диапазон измерений остается постоянным. Далее, действительное значение “регулировки” входного напряжения V₁ представляет собой непосредственное измерение расстояния, на которое перемещается мишень 86 относительно измерительной схемы 92 в результате истирания. В этом отношении, значению “регулировки” может использоваться как индикация истирания и для предсказания окончательного выхода системы из строя. Важно, что при установке заданного значения или эталонного значения на более низкой величине с более широким динамическим диапазоном, система согласно настоящему изобретению работает более длительные периоды времени без необходимости механической подстройки установочного штифта 72, чтобы привести систему обратно в рабочий диапазон.

Формула изобретения

1. Устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться от упомянутого первого положения при касании с листом, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность может перемещаться от положения покоя, соответствующего первому положению, в положение восприятия, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее электрические сигналы, относящиеся к смещению упомянутой второй поверхности от упомянутого положения покоя, причем упомянутое генерирующее сигналы средство вырабатывает выход эталонного сигнала, когда упомянутая вторая поверхность находится в упомянутом эталонном положении, и управляющую схему, подключенную к упомянутому генерирующему сигналы средству для электрического изменения упомянутого генерирующего средства, чтобы поддерживать упомянутый выход эталонного сигнала, когда положение покоя упомянутой второй поверхности изменяется в результате механического истирания упомянутой первой поверхности.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутое генерирующее сигналы средство представляет собой бесконтактный датчик.

3. Устройство по п.1, в котором упомянутое генерирующее сигналы средство представляет собой датчик расстояния до мишени.

4. Устройство по п.1, в котором упомянутая управляющая схема включает в себя средство для отслеживания изменения в положении покоя упомянутой второй поверхности.

5. Устройство по п.4, в котором упомянутая управляющая схема изменяет упомянутое генерирующее сигналы средство, когда упомянутое положение покоя упомянутой второй поверхности изменяется во времени на заранее заданную величину.

6. Устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первую поверхность, размещенную для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутая первая поверхность имеет первое положение относительно упомянутой дорожки и может перемещаться из первого положения при касании с листом, причем упомянутое первое положение соответствует отсутствию листа, вторую поверхность, реагирующую на перемещение упомянутой первой поверхности, причем упомянутая вторая поверхность имеет положение покоя, относящееся к первому положению упомянутой первой поверхности, при этом упомянутая вторая поверхность представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутой первой поверхности, генерирующее сигналы средство, генерирующее выходные электрические сигналы, относящиеся к положению упомянутой второй поверхности, причем упомянутая вторая поверхность имеет эталонный выходной сигнал, указывающий на ее начальное положение покоя, средство для отслеживания упомянутого положения покоя упомянутой второй поверхности во времени для обнаружения любых изменений в упомянутом положении покоя, управляющее средство, подключенное к упомянутому генерирующему сигналы средству для изменения упомянутого генерирующего сигналы средства, чтобы компенсировать изменения в упомянутом положении покоя упомянутой второй поверхности, причем упомянутое управляющее средство изменяет упомянутое генерирующее сигналы средство для новой установки упомянутого выхода эталонного сигнала после того, как положение покоя второй поверхности изменится на заранее заданное значение.

7. Устройство для индикации толщины одного или более листов, движущихся по листовой дорожке, содержащее первый элемент, размещенный для касания листов, движущихся по упомянутой листовой дорожке, при этом упомянутый первый элемент имеет первое положение относительно упомянутой дорожки, соответствующее отсутствию листа, и может перемещаться из первого положения при касании с листом, второй элемент, реагирующий на перемещение упомянутого первого элемента, причем упомянутый второй элемент может перемещаться от положения покоя, соответствующего упомянутому первому положению, при этом упомянутый второй элемент представляет смещение от упомянутого положения покоя, указывающее на перемещение упомянутого первого элемента от упомянутого положения покоя, генерирующее сигналы средство для генерирования выходных электрических сигналов, относящихся к положению упомянутого второго элемента, причем упомянутый электрический сигнал имеет начальное эталонное значение, когда упомянутый второй элемент находится в упомянутом положении покоя, и управляющее средство, подключенное к упомянутому генерирующему сигналы средству для поддержания упомянутого начального эталонного значения, когда упомянутое положение покоя изменяется в результате механического истирания упомянутого первого элемента.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.04.2009

Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010