紙幣盒12a的一部分，其它元件，齒輪級148，150，152，154和電機146，與紙幣盒12a分離設置。在該紙幣盒12a被插入保險箱中進入操作或者工作位置時，該齒輪級154的一齒輪與設置在紙幣盒12a的軸71上的齒輪158相嚙合，進而，在該電機146的驅動軸旋轉時，將帶動軸71旋轉。
[0132]圖11示出了用于驅動該紙幣收回閘門68的驅動元件的立體圖。根據通過圖7進行的說明，該紙幣收回閘門68由電機96驅動，該電機96通過齒輪級100，102和形成于滑移元件98a，98b上的齒條104a，104b驅動滑移元件98a，98b在水平方向上移動。電機產生的旋轉運動經軸166和設置在軸166另一端上的齒輪103進行傳導，該齒輪103與齒條104a相嚙合，進而，將該旋轉運動轉換為使滑移元件98a，98b在水平方向上移動的直線運動。除了用于限制滑移元件98a移動范圍的腰形孔106a，108a外，該滑移元件98a還具有可使分離和堆疊模塊30的其它元件通過的開口 162。另外，除了該腰形孔106b，108b，該滑移元件98b還具有另一可使分離和堆疊模塊30的其它元件通過的開口 164。該桿臂118a，118b分別與紙幣收回閘門68的彼此相對面接觸，進而，在該滑移元件98a，98b沿水平方向移動時，該紙幣收回閘門68可在桿臂118a，118b的作用下同時打開或者關閉。
[0133]圖12示出了下葉輪軸55和用于驅動該葉輪軸55的傳動元件的立體圖。除了該下葉輪66a至66e，該葉輪軸55上還設置有二個剝離輥52a，52b。該下葉輪66a和66b設置在套筒168a上，并且以限制其相對轉動的安裝方式連接在該套筒168a上，該套筒168套裝在葉輪軸55上，并且可以相對該葉輪軸55自由轉動。另外，一齒輪170a以限制其相對轉動的安裝方式連接在該套筒168a上，使該套筒168a可由不受葉輪軸55約束的齒輪170a驅動。在該葉輪軸55的一端，一雙聯(lián)齒輪172可自由轉動地安裝在該軸上，該雙聯(lián)齒輪172與另外的齒輪174，176，以及帶傳動178 —起作為用于降低驅動裝置175輸出速度的齒輪減速器。旋轉運動經齒輪176，該齒輪176以限制其相對轉動的安裝方式連接在驅動軸180上，并經該驅動軸180通過其它齒輪182，184，186傳遞至齒輪170a，170b，170c上，該齒輪170a，170b，170c分別以限制其相對轉動的安裝方式連接在套筒168a，168b，168c上。
[0134]該葉輪軸55的與齒輪172相對的一端上設置另一齒輪186，該齒輪186通過一單向回轉機構連接在葉輪軸55上，進而，在該葉輪軸55未在齒輪186的帶動下沿箭頭P20，P22方向轉動的情況下，該剝離輥52a，52b也可以沿箭頭P20，P22的方向轉動。為了防止二連張，即為了防止從紙幣盒12a中同時移出二張紙幣，使該剝離輥52a，52b在葉輪軸55和齒輪186的驅動下同樣沿箭頭P20，P22的方向轉動。在其它實施方式中，該齒輪186可以限制其相對轉動的方式連接在葉輪軸55上，這樣可以省去單向回轉機構，進而，在將一張紙幣38送入供應區(qū)域46中時，可由驅動裝置經齒輪186和葉輪軸55帶動該剝離輥52a，52b沿箭頭P20，P22的方向轉動。
[0135]圖13示出了分離元件的立體圖，該分離元件用于從紙幣盒12a中移出紙幣38，并進一步輸送被移出的紙幣38。已提及的三個拉脫輪32a，32b，32c在被驅動時可將位于紙幣堆36正面的紙幣38拉脫下來，其中，三個拉脫輪32a，32b，32c以限制其相對轉動的安裝方式連接在驅動軸34上，且三者均通過彈簧安裝在驅動軸34上。該軸34經磁力聯(lián)軸器188與圖中未示出的驅動裝置連接，其中，通過該磁力聯(lián)軸器188，可以根據需要建立或者斷開軸34與驅動裝置之間的連接。在驅動該軸34的驅動裝置需要驅動分離和堆疊模塊30的其它元件和/或另外的輸送元件16a至16d，而該拉脫輪32a至32c在其它元件被驅動的任何時候都不需要轉動的情況下，這種能通過該磁力聯(lián)軸器188斷開軸34與驅動裝置之間的連接是特別有用的。在主驅動軸42上設置有驅動輪44a至44η。在驅動輪44d，44e，44f，44g的相鄰兩輪之間，以及驅動輪44h，44i，44j，44k的相鄰兩輪之間的位置上各設置一個保持元件，分別為保持元件190a至190f ;該保持元件190a至190f像手指一樣從軸194上向外伸出，該保持元件190a至190f以限制其相對轉動的安裝方式連接在軸194上。只要通過旋轉裝置使軸194轉動一個小角度，隨著保持元件190a至190f的末端與軸194 一起轉動，該保持元件190a至190f即能從驅動輪44d至44g的相鄰二輪，以及驅動軸44h至44k的相鄰二輪之間的空間中向外移出，進而，使這些保持元件從這些驅動輪44b(d)至44k所形成的包絡圓周表面中移出，并壓向該剝離輥52a，52b的表面，進而，該保持元件190a至190f將留存于該剝離輥52a，52b和保持元件190a至190f之間的紙幣壓至剝離輥52a，52b上，以防止二連張。該旋轉裝置包括一作為驅動裝置的牽引電磁鐵。
[0136]該驅動軸34由磁力聯(lián)軸器和設置在軸34 —端上的齒輪189驅動，該軸34的另一端在壓力裝置195的作用下被壓向紙幣堆36。該壓力裝置195進一步包括一壓力傳感器，該壓力傳感器至少檢測保持在其中的驅動軸34的端部在一個位置上的壓力。通過對拉脫輪32a至32c進行彈性安裝，該拉脫輪32a至32c可以所期望的預設壓力作用在位于水平方向上的紙幣堆36的正面上，使待從紙幣盒12a中移出的紙幣38不會以傾斜的方式被拉脫下來，其中，該拉脫輪32a至32c優(yōu)選為設置在同一套筒196上，而該套筒196通過彈簧安裝在該驅動軸34上。該拉脫輪32a至32c以限制其相對轉動的安裝方式設置在該套筒196上，而該套筒196以限制其相對轉動的安裝方式連接在該驅動軸34上。采用將套筒196通過彈簧安裝在驅動軸34上的方式，可使該拉脫輪32a至32c共同轉動，進而，在該拉脫輪32a至32c被壓至紙幣堆36的正面上時，其方向與該正面平行，使其能對位于紙幣堆36正面的紙幣38進行水平拉脫。
[0137]該驅動軸42由設置在保險箱10中的中央分配模塊的驅動元件經齒輪198驅動，該齒輪198設置在驅動軸的一端上，輸送通道18的其它輸送元件16a至16d也由該中央分配模塊驅動。該齒輪198設計為雙聯(lián)齒輪，通過該齒輪驅動磁力聯(lián)軸器188的驅動側，由此，無需在分離和堆疊模塊30中為驅動輪44和拉脫輪32配置單獨的驅動元件。
[0138]根據本發(fā)明第一種實施例的分離和堆疊模塊30，該紙幣盒12a可以與供應和分離元件之間進行分離；由此，可以采用一種構造簡單，具有高性價比的紙幣盒12a，該供應和分離元件設置在保險箱10中，或者設置在自動柜員機中；在將該紙幣盒12a移出時，該供應和分離元件仍然保持在保險箱10中或者保持在自動柜員機中。該紙幣盒12a可以應用在第一種存儲和提取紙幣的自動柜員機(循環(huán)機)中，而且，在同樣的自動柜員機具有一種新構造的情況下，或者在另外的自動柜員機中使用該紙幣盒12a的情況下，可以將該紙幣盒12a作為一種單純的提款紙幣盒12a使用。采用使置于紙幣盒12a中的紙幣堆36的正面垂直放置的方式，即堆疊方向或者堆疊厚度為水平方向，布置紙幣盒12a是有利的。而該分離和堆疊模塊30，以及紙幣盒12a也可以設置為使該堆疊方向或者堆疊厚度為垂直方向，此時，位于該紙幣堆36正面上的紙幣可從紙幣堆36中被拉脫下來，而另外的紙幣可被供應到該紙幣堆36中，并隨后被水平放置在該紙幣堆36的頂面上。
[0139]上部的具有剛性葉片58，60的雙葉片葉輪54形成和排列為使得該葉片58，60末端的包絡圓周的最高點的高度大約與所允許紙幣的最高高度相當，而且，該包絡圓周在水平的基準堆疊位置上也可以支撐由所允許的最小紙幣38形成的紙幣堆36，或者可將該紙幣堆36進一步推入紙幣盒12a中。在供應紙幣38的供應操作期間，每個葉片進行一次轉位，即在供應紙幣38之前，該第一葉片60接觸紙幣堆36的正面，在供應紙幣38之后，該第二葉片58接觸紙幣堆36的正面。在該過程中，根據擋光裝置39對待供應紙幣38前邊緣的檢測結果動態(tài)觸發(fā)葉輪的轉位，葉輪的轉位時間選擇在一張剛被供應的紙幣38向紙幣堆36處移動時，或者在彎曲的葉片末端的外曲面的推動和碰撞下向紙幣堆36移動時。該葉輪的轉位時間優(yōu)選為取決于被供應紙幣38的尺寸，即隨被供應紙幣的尺寸的變化而變化。該傾斜導向板64引導被供應紙幣38遠離該葉片60的中心或者該葉輪54的中心，并引導被供應紙幣38向該紙幣堆36的正面運動。該下葉輪的葉片74，76，78沿切線方向連接至葉輪66的輪轂處，每個葉片74，76，78的前端部位均具有曲面。該曲面設置為供應紙幣時，在該葉輪54的旋轉方向上，使該葉片末端位于葉片58，60的剩余部分的前方。
[0140]具有驅動輪44的主驅動軸42由驅動該輸送通道18的輸送元件的電機連續(xù)驅動，其中，通過磁力聯(lián)軸器188，其上設置有拉脫輪32的驅動軸34可以選擇是否與驅動輪44的驅動元件結合。通過設置在保險箱10中的為傳輸元件16a至16d配置的中央驅動元件實現該驅動軸44的連續(xù)驅動，以及該拉脫輪32的可選擇性驅動，其中，該中央驅動元件具有高扭矩儲備，使難以分離的紙幣，如剛印出來的粘附在一起的紙幣或者具有聚合物薄膜的紙幣，可由拉脫輪32進行分離或者可由驅動輪44進行輸送。在該過程中，該拉脫輪32由啟動的磁力聯(lián)軸器188驅動，直到該紙幣已到達設置在驅動輪44區(qū)域中的擋光裝置75的檢測區(qū)域中為止，這種驅動方式的優(yōu)點在于，該紙幣38的拉脫和進一步輸送的整個操作不會在拉脫或者進一步輸送延遲的情況下發(fā)生步驟錯亂的問題，其中，該種延遲問題可以是由，如發(fā)生紙幣粘附引起，在分離硬性機械耦合的驅動元件的情況下也可能出現該種延遲問題。而且，在待移出紙幣38的紙邊到達時，簡單的驅動方式是，該輸送繼續(xù)進行，而對輸送紙幣38的控制以根據“被拉脫下來的紙幣38的紙邊到達擋光裝置的檢測區(qū)域中”的事件進行事件驅動的方式進行。
[0141]為了實現紙幣進入紙幣盒12a的無障礙供應，在本發(fā)明的第一實施例中至少應當滿足如下條件:
[0142]1.在紙幣堆36正面的前方為待供應紙幣38設置一個抵抗紙幣堆36的堆疊壓力的空閑供應區(qū)域(空閑空間)46，進而免于承受紙幣堆的堆疊壓力。
[0143]2.被供應紙幣38 —離開位于驅動輪44和壓緊輥50之間或者位于驅動輪44與剝離輥52之間的接觸區(qū)域，被供應紙幣38的后邊緣即被移送至紙幣堆36處。
[0144]已提及的堆疊壓力特別是取決于堆疊厚度，置于紙幣堆36中的紙幣的條件和性質，以及移送車82的位置。幾乎在待供應紙幣38被輸送至供應區(qū)域內的整個時間段上，該紙幣堆36被上葉輪54推出該供應區(qū)域46 ;為此，在驅動軸62上設置多個葉輪54，使多個葉輪54的分布能夠覆蓋所允許的最大紙幣寬度，其中，在本發(fā)明的第一實施例中，該驅動軸62水平設置。該具有葉輪54的驅動軸62優(yōu)選為由步進電機驅動，該驅動軸62在每次供應紙幣38時旋轉180°。如所提及的，該葉輪54的驅動要求為，在驅動驅動軸62的步進電機的適當控制下，避免被供應紙幣38的前邊緣與伸入該供應區(qū)域46中的葉片58，60發(fā)生接觸，且使被供應紙幣38的前邊緣與葉片58，60之間留有較小的距離。該葉片58，60具有較小的寬度，在本實施例中，其寬度為6mm。在供應二張紙幣之間的間歇時間內，該葉輪54位于基準堆疊位置上，在該基準堆疊位置上，伸入供應區(qū)域46中的葉片60在所允許的最低紙幣的下方與紙幣堆36接觸，在本實施例中，所允許的最低紙幣的高度為58mm。
[0145]另外，在圖5所示的供應位置上，啟動了根據圖1所說明的壓力裝置45，使該壓力裝置接觸被供應紙幣38的下半部，并將該被供應紙幣38壓至已置于紙幣盒12a中的紙幣堆36的正面上。該壓力裝置45特別是包括一推式電磁鐵，該推式電磁鐵的銜鐵在其啟動時進行運動，使該銜鐵的末端或者連接在銜鐵末端的其它元件壓在面向該壓力裝置45的紙幣38的正面或者背面上，并至少將該紙幣38的與其接觸的部位向已存在的紙幣堆36處移送，進而，將該紙幣38壓至已存在的紙幣堆36的正面上。由此，特別是可以避免出現因下葉輪66的葉片72至76與被供應紙幣38的接觸，而使其在與被供應紙幣38的下邊緣或者下部接觸期間或者之后，被供應紙幣38的下部產生所謂的顫振的現象。
[0146]進行180°旋轉的上葉輪54的循環(huán)時間優(yōu)選預設為，使被供應紙幣38被第二葉片58推向該紙幣堆36的正面，以及該被供應紙幣38 —離開位于驅動輪44與壓緊輥50之間的接觸區(qū)域即被壓至該紙幣堆上。該傾斜導向板64尤其是避免在紙幣盒12a中排列為紙幣堆36的較大紙幣彎向在基準堆疊位置上抵壓在紙幣堆36正面上的葉輪60的上方，進而避免該紙幣伸入位于基準堆疊位置上的葉輪60上方的區(qū)域內。如果沒有這些傾斜導向板64，當該葉輪54旋轉時，葉片60可能會拉動位于正面上的紙幣或者該紙幣堆36的多張紙幣向上運動。在供應一張紙幣38時，該下葉輪66優(yōu)選為與驅動輪44 一起旋轉，其中，該下葉輪66，根據所說明的，可以獨立于反向回轉軸55驅動和旋轉。在將該紙幣38輸送至供應區(qū)域46中時，該下葉輪66的的柔性葉片74至78發(fā)生彈性變形，并圍繞各自葉輪66的輪轂進行卷繞，使該卷繞的葉片74至78呈螺旋形態(tài)排列。該紙幣38的后邊緣一離開位于驅動輪44與壓緊輥50之間或者位于驅動輪44與剝離輥52a，52b之間的接觸區(qū)域，在紙幣后邊緣下方與其接合的第一葉片74至78便隨即碰撞該紙幣38的下部，并向上擠壓該下部，進而將其壓在紙幣堆上。
[0147]該下葉輪66同樣由獨立的步進電機驅動，該步進電機經單向回轉機構驅動其上設置有剝離輥52a，52b的軸55，進而，在供應紙幣38時，同樣可以驅動該剝離輥52a，52b在供應紙幣的方向上運動，且至少不會妨礙紙幣38的供應。根據所提及的，每個低位葉輪66均具有三個葉片74至78，三個葉片的基點在葉輪66的圓周上非均勻分布，在本實施例中，有二片相鄰葉片的基點之間留有180°的間隔。為了從紙幣盒12a中分離，即移出，一張紙幣38，該下葉輪66應當定位在沒有葉片74至78能夠伸入輸送被拉脫下來的紙幣38的輸送通道內的位置上，圖6示出了該低位葉輪66的葉片74至78的這些位置。
[0148]根據所說明的，該葉片74至78未集中地設置在低位葉輪66的輪轂上，而是在側向上沿切線方向伸出。由此，只要該葉片74至78的材料滿足具有較低應力的條件，即可完成所說明的彈性變形。特別地，在該葉輪66旋轉，葉片74至78貼在輪轂上時，每個葉片74至78的連接在低位葉輪66的輪轂上的基底部位與將葉片74至76集中連接在輪轂上一樣，不會發(fā)生折曲。
[0149]在圖8所示的非工作位置上，優(yōu)選為通過鎖定元件將該紙幣收回閘門68鎖定在紙幣盒外殼上，以在紙幣盒12的輸送期間，確保該紙幣收回閘門68保持在非工作位置上。該紙幣收回閘門68的運動由搖趕控制，該搖桿設置在紙幣盒12a的外壁內或者外壁上。連接在該紙幣收回閘門68上的導向件與該搖桿結合，這些導向件優(yōu)選為通過鎖定元件進行鎖定。由此，只要該鎖定元件與導向件相結合，該紙幣收回閘門69就一定會保持在該非工作位置上的鎖定狀態(tài)。
[0150]通過該紙幣收回閘門68的已根據圖7，8和11說明的驅動元件，可使該紙幣收回閘門68轉至圖7所示的基本垂直的位置上，該紙幣收回閘門68在該位置上打開了供應和移出開口 P5。
[0151]以下再次對供應一張紙幣的過程進行簡單概述。在插入該紙幣盒12a和打開該紙幣收回閘門68之后，該移送車82與底部的傳送帶70同步朝分離和堆疊模塊30的方向移動。由此，該移送車82將置于紙幣盒12a的紙幣接收區(qū)域中的以紙幣堆36的形式存在的紙幣擠壓至拉脫輪32上。根據所說明的，該拉脫輪軸34在一端通過彈簧進行安裝，其中，通過傳感器組件檢測該驅動軸34的非驅動軸端的偏斜位置，并輸出代表偏斜位置的模擬信號和/或者數字信號，進而可以進行紙幣分離期間，即紙幣拉脫期間的壓力優(yōu)化。
[0152]在該移送車82已以預設的最大壓力將置于紙幣盒12a中的紙幣堆36壓在該拉脫輪32上后，驅動該移送車82向相反的方向運動，并移動預設的收回距離。由于不同的紙幣質量，特別是在紙幣堆36具有較多紙幣的情況下，所需的堆疊空間也不同，因此，如果為移送車82預設固定的收回距離，紙幣施加給分離和堆疊模塊30的供應和分離元件的壓力則是變化的。在第一階段，該移送車82向遠離分離和堆疊模塊30的方向移動第一距離；隨后，進行間接堆疊壓力的檢測，在該過程中，該上葉輪54從基準分離位置旋轉到基準堆疊位置上；在該上葉輪54進行旋轉的同時，該移送車82進一步向遠離分離和堆疊模塊30的方向移動，與此同時，驅動該底部的傳送帶70運動，使立于其上的紙幣向遠離分離和堆疊模塊30的方向運動，該運動一直持續(xù)到上葉輪54的葉片58，60已到達基準堆疊位置時，或者一直持續(xù)到傳感器裝置126在檢測區(qū)域中檢測不到紙幣時才停止。
[0153]在所說明的該移送車82的定位操作期間，通過步進電機以被降低的步進電機電流和相對于正常驅動頻率被降低的頻率驅動該上葉輪54 ;從而，通過該步進電機的扭矩可確定所允許的紙幣壓力。實際上，步進電機基本上不適合進行扭矩調解，因為，步進電機在超過閾值扭矩時會發(fā)生跳步，在發(fā)生跳步時，扭矩會變?yōu)镺。而且，只有在完成另外的四步后才能再次建立起扭矩。為了防止倒退運動，該驅動軸62上設置有單向回轉機構。在調整操作期間，采用一控制步進電機的脈沖控制信號，其中，使每個脈沖的幅值增加至對所選擇的低頻率有效的數值，該調整操作一直重復進行，直到該葉輪54到達基準供應位置或者基準堆疊位置為止，在該位置上，該葉片58，60的非彎曲部位于充分水平的方向上。
[0154]可選擇地，可使用直流控制電機或者無刷直流電機代替該步進電機，由于此種電機支持扭矩調整，因此，此種電機對于設置堆疊壓力具有更好的適應性，從而能夠更好地適應對移送車82的定位。然而，此種電機需要進行檢測該驅動軸62或者上葉輪54的角度位置的位置檢測和調整，該種位置調整相對復雜。
[0155]在調整完該紙幣堆36在上葉輪54的葉片58，60處的堆疊壓力之后，進行排列為紙幣堆36的紙幣的下部的位置控制。為此，設置一設計為橫向擋光板的傳感器裝置126，該傳感器裝置126設置在位于所謂的堆疊基本區(qū)中的所需的最大供應區(qū)域46的邊界上，從而監(jiān)測該紙幣堆36正面的前方的區(qū)域。在該下葉輪66持續(xù)旋轉的情況下，同樣驅動該底部的傳送帶70和設置在紙幣盒12中的葉輪72，以將紙幣堆36從供應區(qū)域輸送至紙幣盒12a的紙幣接收區(qū)域中，直到該擋光裝置126在其檢測區(qū)域內檢測不到該紙幣為止。隨后，便在持續(xù)旋轉的驅動輪44和持續(xù)旋轉的下葉輪66的作用下進行紙幣38的供應。該拉脫輪32在磁力聯(lián)軸器188的作用下至少也臨時進行旋轉，特別是為了防止被供應紙幣38的前邊緣粘在該拉脫輪的圓周表面上。
[0156]在每次交易過程中，可向該紙幣盒12a供應200張紙幣38。對于每張被供應紙幣38，該移送車82均與底部的傳送帶70同步向遠離分離和堆疊模塊