способ и устройство для уменьшения размеров и скручивания плоских тел

Формула изобретения

1. Способ уплотнения и скручивания банкноты, содержащий размещение банкноты по существу в плоском положении, создание складок на банкноте в первом направлении для обеспечения серии по существу одинаковых складок, уплотнение снабженной складками банкноты для закрепления на ней складок, по меньшей мере частичное скручивание уплотненной и снабженной складками банкноты, и расположение скрученной банкноты в полости соответствующей крышки.

2. Способ по п. 1, в котором этап образования складок включает направление банкноты между взаимосцепленными зубьями шестерен соответствующей пары шестерен.

3. Способ по п. 1, в котором этап уплотнения включает сокращение складок посредством всасывания снабженной складками банкноты.

4. Способ по п. 3, в котором этап уплотнения включает сжатие снабженной складками банкноты соответствующей пластиной сжатия.

5. Способ по п. 1, в котором этап скручивания включает обеспечение захватывающего средства для приема уплотненной банкноты и для вращения захватывающего средства относительно уплотненной банкноты для скручивания банкноты.

6. Способ по п. 1, в котором этап скручивания включает скручивание банкноты по существу в S-образную конфигурацию.

7. Способ по п. 5, в котором этап скручивания включает скручивание банкноты по существу в S-образную конфигурацию.

8. Способ по п. 5, в котором этап расположения включает относительное смещение захватывающего средства в осевом направлении по оси, вокруг которой оно вращается.

9. Способ по п. 1, в котором этап образования складок обеспечивает формирование складок на банкноте заданным способом, имеющих первую складку и последнюю складку, где первая и последняя складки имеют по существу одинаковый размер и ориентацию.

10. Устройство для уплотнения и скручивания банкноты с расположением ее в полости соответствующей крышки, содержащее опорную раму, станцию образования складок, установленную на опорной раме для образования складок заданной конфигурации на банкноте, станцию уплотнения, установленную на опорной раме, для уплотнения снабженной складками банкноты в уплотненное положение, станцию скручивания, установленную на опорной раме, имеющую элемент скручивания, приспособленный для зацепления уплотненной банкноты и для ее скручивания по существу в круглую ориентацию, и участок выгрузки, приспособленный для перемещения скрученной банкноты со станции скручивания и для расположения скрученной банкноты в полости соответствующей крышки.

11. Устройство по п. 10, в котором станция образования складок включает пару шестерен, содержащих зубья, причем шестерни расположены с взаимным сцеплением друг с другом зубьев шестерен.

12. Устройство по п. 10, в котором станция уплотнения включает вакуумную станцию, имеющую вакуумную камеру, причем камера находится в связи по потоку с вакуумным коллектором и имеет конфигурацию, обеспечивающую вакуум в камере, вакуумная камера приспособлена для приема снабженной складками банкноты и для уплотнения снабженной складками банкноты посредством всасывания банкноты в камере.

13. Устройство по п. 12, в котором вакуумная камера определяет проход, имеющий заданную площадь поперечного сечения для потока и в котором проход включает средство для изменения его проходного сечения.

14. Устройство по п. 13, в котором средство изменения включает сочленяющую пластину.

15. Устройство по п. 10, в котором станция уплотнения включает станцию сжатия, имеющую пластину сжатия и плунжер сжатия, расположенные с возможностью взаимодействия друг с другом для сжатия уплотненной снабженной складками банкноты между ними для образования упомянутых складок.

16. Устройство по п. 10, в котором станция скручивания включает средство для захвата банкноты и ее скручивания в заданную по существу круглую конфигурацию.

17. Устройство по п. 16, в котором захватывающее средство включает пару штифтов, приспособленных для захвата уплотненной банкноты между ее концами и дополнительно приспособленных для вращения вокруг оси относительно уплотненной банкноты для получения скрученной по существу в S-образной конфигурации.

18. Устройство по п. 17, в котором по меньшей мере часть станции скручивания приспособлена для перемещения в осевом направлении оси вращения для расположения скрученной банкноты в соответствующей крышке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается способа и устройства для уменьшения размеров и скручивания плоских тел типа купюр и подобных элементов. Более конкретно, изобретение касается способа и устройства образования складок и скручивания плоских тел в скрученную конфигурацию и размещения скрученного тела в соответствующей крышке сосуда.

В течение многих лет в разливочных машинах безалкогольных напитков использовали поощрительные операции. Один тип поощрительной операции обеспечивает покупателя "моментальным выигрышем" в форме наличных денег, то есть валюты или купона, выкупаемого за деньги, призов или возврата наличных денег. В таких поощрительных операциях типа моментальных выигрышей весьма желательно помещать денежный знак или купон в сосуд с безалкогольным напитком.

Однако следует принимать меры предосторожности при размещении игрового предмета в сосуде с безалкогольным напитком. Во-первых, если сосуд предназначен для содержания безалкогольного напитка, игровой предмет необходимо изолировать от безалкогольного напитка с целью предотвращения его загрязнения. Кроме того, если желательна такая поощрительная операция, чтобы игровые предметы содержали только случайные сосуды, содержащие выигрыш сосуды не должны внешне отличаться от не содержащих выигрыш сосудов. Далее, сосуды, независимо от того, содержат ли они выигрыш или не содержат, должны быть защищенными от воровства, чтобы препятствовать или предотвращать проникновение в сосуды с целью получения игровых предметов.

Один известный тип сосуда для безалкогольного напитка включает жестяную банку для безалкогольного напитка, которая имеет удерживающий призовую награду отсек, расположенный внутри жестяной банки. Хотя такой сосуд обеспечивает покупателя игровым предметом "моментального выигрыша", он обязательно занимает большую часть объема сосуда, который в противном случае содержал бы безалкогольный напиток. Более того, в таких сосудах с моментальным выигрышем, если сосуд предназначен для содержания безалкогольного напитка, а также игрового предмета, игровой предмет, для сохранения чистоты безалкогольного напитка, должен быть полностью изолирован от напитка.

Кроме того, известные содержащие приз сосуды могут отличаться от других, не содержащих приз сосудов разницами веса, равновесия и так далее. Такие сосуды могут требовать также специальной или дополнительной оснастки и технологии изготовления, значительно увеличивая, таким образом, стоимость процесса разливки.

Другие способы обеспечения предмета моментального выигрыша включают вкладыши, размещенные в колпачке крышки сосуда. Такие вкладыши, например, осуществляют посредством прокладок крышек с оттиском, которые можно удалять с крышки после открывания сосуда. Однако следует понимать, что более желательным является поместить деньги, например банкноту в один или пять долларов, в сосуды для обеспечения покупателя моментальным выигрышем наличных денег.

В соответствии с этим имеется необходимость в способе и устройстве для уплотнения и скручивания поощрительного игрового предмета, например денег, купонов и так далее, и расположения скрученного игрового предмета в крышке сосуда с безалкогольным напитком. Такие способ и устройство предпочтительно обеспечивают игровой предмет, который изолирован от безалкогольного напитка и минимально неблагоприятно влияет, если вообще влияет, на уменьшение объема сосуда для содержания безалкогольного напитка. Такие способ и устройство идеальным образом позволяют создавать игровой предмет, который можно располагать в сосуде без возможности отличать сосуд от сосудов, не содержащих приза.

Способ уплотнения банкноты из ее плоского состояния в уплотненную, по существу круглую, т. е. скрученную конфигурацию, для размещения банкноты в полости соответствующей крышки, включает обеспечение банкноты по существу в ее плоском состоянии и плиссирование банкноты в первом направлении для создания ряда по существу одинаковых складок. Банкноту предпочтительно плиссируют так, чтобы имелись первая и последняя складки, которые имеют по существу одинаковый размер и ориентацию.

Банкноту со складками уплотняют, чтобы создать складки на ней. Снабженную складками и уплотненную банкноту по меньшей мере частично скручивают, например в по существу круглую форму, и размещают в полости колпачка крышки, преимущественно с относительным смещением захватывающего средства в осевом направлении по оси, вокруг которой оно вращается.

В предпочтительном способе банкноту плиссируют посредством направления ее между взаимосцепленными зубьями шестерен соответственной пары шестерен. Банкноту можно уплотнять посредством сжатия складок путем всасывания банкноты со складками. Этап уплотнения может дополнительно включать сжатие банкноты со складками соответствующими сжимающей пластиной и сжимающим плунжером.

Банкноту можно скручивать захватывающим средством, приспособленным для приема уплотненной банкноты, и далее приспособленным для вращения захватывающего средства относительно уплотненной банкноты для скручивания банкноты в заданную конфигурацию. В предпочтительном способе банкноту скручивают в по существу S-образную форму и располагают в полости крышки.

Устройство для уплотнения и скручивания банкноты и расположения скрученной банкноты в полости крышки включает опорную раму, станцию плиссирования для создания складок на банкноте в заданной конфигурации и сжимающую станцию для сжатия имеющей складки банкноты в компактное положение. Сжимающая станция облегчает создание складок на банкноте.

Устройство включает станцию скручивания, имеющую скручивающий элемент, приспособленный для зацепления сложенной и уплотненной банкноты и дополнительно приспособленный для скручивания банкноты в по существу круглую конфигурацию. Скрученную банкноту перемещают к участку выгрузки, который приспособлен для помещения скрученной банкноты в полость соответствующей крышки.

Устройство может включать пару взаимосцепленных шестерен, имеющих зубья для создания складок на банкноте. В одном варианте осуществления устройства уплотняющая станция включает вакуумную камеру с вакуумным коллектором, находящимся в связи с камерой по потоку. Камера выполнена с возможностью создания в ней вакуума и приспособлена для приема снабженной складками банкноты и уплотнения банкноты посредством ее подсасывания. В предпочтительном варианте осуществления вакуумная камера определяет отверстие переменной площади поперечного сечения для потока, которое можно регулировать соизмеримо с высотой банкноты при ее уплотнении, с использованием сочленяющей пластины.

Станция сжатия может включать уплотняющую станцию, имеющую пластину и плунжер сжатия для сжатия между ними снабженной складками банкноты с целью создания складок.

В предпочтительном варианте осуществления скручивающая станция включает средство для скручивания банкноты в заданную по существу круглую конфигурацию. Банкнота может захватываться между ее концами парой штифтов, приспособленных для ее удержания во время вращения штифтов вокруг оси относительно уплотненной банкноты с целью достижения скрученной S-образной конфигурации. По меньшей мере часть станции скручивания приспособлена для перемещения в осевом направлении оси вращения для расположения скрученной банкноты в соответствующей крышке.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидными из последующего подробного описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения.

Фиг. 1 представляет увеличенный вид спереди варианта осуществления устройства для уменьшения размеров (уплотнения) и скручивания плоского тела, воплощающего принципы настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид сверху показанного на фиг. 1 устройства по линии 2-2 фиг. 1.

Фиг. 3 - графическая иллюстрация банкноты в один доллар, показывающая справа налево различные стадии банкноты во время способа ее уплотнения.

Фиг. 4 - частичный вид в поперечном разрезе показанного на фиг. 1 устройства, который показывает в общем плиссирование, уплотнение и скручивание показанной на фиг. 3 банкноты соответствующим фиг. 3 способом.

Фиг. 5 - частичный вид в поперечном разрезе скручивающей станции, показанной на фиг. 1 устройства, с расположенной в нем банкнотой в уплотненном состоянии.

Фиг. 6 - вид, аналогичный показанному на фиг. 5, показывающий частичный вид в поперечном разрезе скручивающей станции, показанного на фиг. 1 устройства с банкнотой в скрученном состоянии и вставленной в полость соответствующего колпачка крышки.

Хотя настоящее изобретение допускает варианты осуществления в различных формах, здесь показаны на чертежах и будут описаны ниже предпочитаемые в настоящее время варианты осуществления, при предположении, что настоящее раскрытие следует считать иллюстративным примером изобретения и не предназначено для ограничения изобретения конкретными показанными вариантами его осуществления.

На фиг. 3d показан пример банкноты 10d в один доллар, которую уплотняют и скручивают в соответствии с принципами настоящего изобретения. Следует понимать, что банкнота 10 служит примером любого плоского тела, например бумаги, покрытой пластмассой бумаги и так далее, которое можно использовать в качестве стимулирующего игрового предмета, и что всякое такое плоское тело не выходит за рамки сущности и объема настоящего изобретения.

Банкноту 10а вводят в плоском состоянии, как показано на фиг. 3а. Банкноту 10а плиссируют (обеспечивают складками) в первом направлении для создания ряда по существу одинаковых складок Р или рифлении, как показано на фиг. 3b. В предпочтительном способе банкнота 10Ь имеет первую и последнюю складки, Р_f и P₁, которые имеют одинаковые размеры и ориентированы в одном и том же направлении. На показанной снабженной складками банкноте 10b первая и последняя складки P_f, P₁ ориентированы по направлению вниз и каждая первая и последняя складки Р_f и P₁ имеет длину, равную примерно 3/4 полной длины складки.

Затем банкноту 10b уплотняют в направлении складок Р. Получающаяся уплотненная банкнота 10с показана на фиг. 3с. В настоящем способе уплотнение выполняется посредством всасывания и сжатия снабженной складками банкноты 10b. Показанный этап уплотнения включает этап сжатия банкноты, например, посредством сжимающей пластины. Этап сжатия обеспечивает складки Р на банкноте 10с, как показано на фиг. 3с. В сжатом состоянии банкнота 10с имеет стержнеобразную форму.

Затем уплотненную банкноту 10с скручивают. Банкноту 10с предпочтительно полностью скручивают по существу в S-образную конфигурацию 10d, как показано на фиг. 3d. Это может выполняться посредством обеспечения захватывающего средства для захвата банкноты 10с примерно в ее середине между концами и вращения захватывающего средства относительно банкноты 10с. Следует понимать, что банкноту 10с можно захватывать на ее конце или около него и скручивать с целью обеспечения, например, спиральной конфигурации, и предполагается, что такие конфигурации не выходят за рамки сущности и объема настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 6, скрученную банкноту 10d можно затем располагать в полости 14 соответствующего колпачка 16 крышки. Как описано ниже, скрученную банкноту 10d можно располагать в полости 14 крышки посредством смещения захватывающего средства по существу в осевом направлении оси его вращения.

Затем снабженную складками, уплотненную и скрученную банкноту 10d, расположенную в полости 14 колпачка крышки, можно расположить на сосуде с безалкогольным напитком или в нем. Эта конфигурация позволяет располагать игровой предмет в сосуде, изолируя в то же время игровой предмет от безалкогольного напитка с целью предотвращения его загрязнения. Это устройство предпочтительно оказывает минимальное неблагоприятное влияние, если вообще оказывает, на объем сосуда, резервируемый для содержания безалкогольного напитка.

Вариант осуществления устройства 20 для уплотнения и скручивания банкноты 10, иллюстрируется на фиг. 1-2 и 4-6. Устройство 20 включает раму 22 для поддержания различных станций, необходимых для уплотнения и скручивания банкноты 10. Устройство 20 включает станцию 24 загрузки, станцию 26 плиссирования, станцию 28 уплотнения, станцию 30 скручивания и участок или станцию 32 разгрузки. В настоящем варианте осуществления станция 28 уплотнения включает станцию 34 всасывания или вакуума и станцию 36 сжатия.

В показанном варианте осуществления банкноту 10 направляют от одной станции к другой на поворотном столе 38, который перемещает банкноту 10 через различные станции. Поворотный стол 38 включает верхнюю и нижнюю, по существу горизонтальные, направляющие пластины 40, 42. Направляющие пластины 40, 42 расположены так, чтобы жестко удерживать и направлять банкноту 10 между станциями. К пластинам 40, 42 банкноту 10 крепят посредством использования вакуума, который создается вакуумным коллектором 44. Пластины 40, 42 включают также вакуумный канал 46, образованный в них для облегчения направления банкноты 10 через различные пункты. Вакуумный канал 46 находится в связи по потоку с вакуумным коллектором 44.

Банкноту 10 или другое плоское тело подают к устройству 20 на станции 24 загрузки. Станция 24 загрузки приводится индексируемым образом для подачи банкноты 10 в заданные моменты времени и интервалы. Станция 24 загрузки включает подающий ремень 48, имеющий синхронизирующие выступы 50 для загрузки банкноты 10 с целью обеспечения требуемой конфигурации плиссирования.

Банкноту 10 подают на станцию 26 плиссирования, в которой банкноту 10 снабжают складками в первом направлении, как показано стрелкой 52, с целью обеспечения серии по существу одинаковых складок Р. Станция 26 плиссирования включает пару шестерен 54, 56, имеющих взаимосцепляемые зубья 54а-n, 56а-n. Когда банкноту 10 направляют в шестерни 54, 56 она снабжается складками в заданной конфигурации. Банкноту предпочтительно подают в шестерни 54, 56 для осуществления плиссирования таким образом, чтобы на нем получались первая и последняя складки P_f, P₁, имеющие по существу одинаковые размер и направление. В настоящем варианте осуществления изобретения, который изготовлен для стандартной валюты США, снабженная складками банкнота включает примерно 17 складок, причем каждая первая и последняя складки P_f, P₁ имеют длину примерно 3/4 длины полных складок и каждая ориентирована по направлению вниз относительно устройства 20.

Затем снабженную складками банкноту 10b уплотняют или уменьшают в размерах на станции 28 уплотнения, с целью достижения конфигурации, показанной на фиг. 10с. В настоящем варианте осуществления станция 28 уплотнения включает вакуумную или всасывающую станцию 34 и станцию 36 сжатия. Вакуумная станция 34 уменьшает длину снабженной складками банкноты 10b. На станции 36 сжатия на банкноте 10b образуют складки Р, дополнительно уменьшая ее длину.

Вакуумная станция 34 включает вакуумную камеру 58, имеющую верхнюю и нижнюю стенки камеры. Камера 58 находится в связи по потоку с вакуумным коллектором 44. Вакуумная камера 58 определяет проход 62, который по существу имеет площадь поперечного сечения, через которую обеспечивается вакуум в камере 58.

Когда снабженную складками банкноту 10b вводят в камеру 58 в ней создается вакуум, который притягивает снабженную складками банкноту 10b к концу 64, находящемуся в связи по потоку с коллектором 44. При втягивании банкноты 10 в камеру 58 и уменьшении его длины, то есть уплотнении в первом направлении 52, независимо от складок Р увеличивается высота h_c уплотненной банкноты, то есть абсолютная высота банкноты 10, по сравнению с высотой h_p снабженной складками банкноты 10b. Это происходит из-за уменьшения углов между складками Р.

Чтобы адаптировать увеличенную высоту h_c банкноты на верхней стороне вакуумной камеры 58 имеется сочленяющая пластина 66, которая позволяет изменять высоту прохода 62 вакуумной камеры. Такое устройство позволяет увеличивать высоту h_t прохода 62 вакуумной камеры, чтобы адаптировать увеличенную высоту h_c уплотненной банкноты. Переменная высота h_t прохода доводит до максимума действие вакуума на банкноту 10b посредством минимизирования площади в проходе 62, вокруг которого вакуум может проходить без влияния на банкноту 10. Переменная высота h_t прохода позволяет также перемещать банкноту 10b по вакуумной камере 58 без нежелательного сопротивления из-за слишком маленького прохода 62 для увеличенной высоты h_c банкноты, являющейся результатом уплотнения.

Затем банкноту 10 можно направить индексируемым образом к станции 36 сжатия, на которой банкноту сжимают с образованием складок Р. Сжатая банкнота 10с показана на фиг. 3с. Станция 36 сжатия включает пластину 68 сжатия, относительно которой сжимается банкнота 10, и плунжер 70, который используется для сжатия банкноты 10. В показанном варианте осуществления плунжер 70 сжатия приводится в действие вакуумом, который используется для приведения в действие других частей и станций устройства 20. Специалисты в данной области техники, конечно, поймут, что различные станции устройства 20 можно приводить любым количеством приводных систем, включающих в себя электрические, электромеханические и пневматические приводные системы, но не ограничивающихся ими.

Уплотненная банкнота 10с затем скручивается в конфигурацию, которая облегчает расположение в полости 14 крышки. В качестве примера такая конфигурация представляет собой по существу S-образную форму 10d, показанную на фиг. 3d. Можно также использовать другие сравнительно круглые конфигурации, такие как спиральная конфигурация, с целью подготовки банкноты 10 для размещения в полости 14 крышки.

Устройство 20 дополнительно включает станцию 30 скручивания после станции 28 уплотнения, для образования такой конфигурации банкноты 10, которая способна размещаться в полости 14 крышки. Станция 30 скручивания включает средство для захвата банкноты, например штифтовую пластину 72 и пару зависящих штифтов 74а, 74b, и средство для вращения захватывающего средства относительно банкноты 10, типа ручки 76 скручивания. Ручка 76 скручивания операционно соединена с штифтовой пластиной 72 посредством оси 78.

Сжатая банкнота 10с располагается на станции 30 скручивания между штифтами 74а, 74b. В показанном варианте осуществления штифты 74а, 74b располагаются рядом и на одной стороне банкноты 10с примерно на равных расстояниях между ее концами. Затем штифты 74а, 74b вращаются относительно банкноты 10с, благодаря чему банкнота 10с скручивается, создавая по существу S-образную конфигурацию 10d, показанную на фиг. 3d.

Затем скрученную банкноту 10d располагают в полости 14 соответствующей крышки, как показано на фиг. 6. Крышку 16 располагают в приемном устройстве 80, находящемся ниже станции 30 скручивания. Узел ручки и пластины содержит плунжер, который перемещается в осевом направлении относительно оси вращения пластины 72 и смещается пружиной 82 от приемного устройства 80. После скручивания банкноты 10d ручку 76 нажимают вниз по направлению к колпачку 16 крышки, против действия смещения, что, в свою очередь, направляет банкноту 10d в полость 14 крышки.

Специалисты в данной области техники поймут, что настоящее устройство 20 можно компоновать, как показано, в размещении типа поворотного стола. В качестве альтернативы, устройство можно компоновать другим способом, например, в виде устройства линейного перемещения и ему подобных. Следует понимать, что функции различных станций можно комбинировать или разделять, и что станции и их работу можно частично или полностью автоматизировать с целью осуществления более эффективной и/или быстрой работы. Предполагается, что такие другие конфигурации и автоматизирования не выходят за пределы объема настоящего изобретения.

Из вышесказанного должно быть ясно, что можно выполнять разнообразные модификации и изменения, не выходя при этом за рамки сущности и объема концепций настоящего изобретения. Следует понимать, что не предполагается и не должно подразумеваться ограничение объема изобретения конкретными показанными вариантами его осуществления. Предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации, входящие в объем формулы изобретения.