**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATION
Machine pour le tri automatique des pièces de monnaie du type comprenant un plateau tournant (1), dont la partie supérieure est déformable élastiquement par pression, un moyen d'amenée (2) des pièces de monnaie sur la région centrale dudit plateau tournant, un canal à rayon coissant (3) destiné à recevoir les pièces chassées vers l'extérieur du plateau sous l'action de la force centrifuge, des moyens de mise en file desdites pièces agissant sur les pièces en contact avec le bord externe (5) dudit canal une fois que celles-ci se trouvent au niveau de la sortie du canal sus-nommé et des moyens de pression (4), caractérisée en ce qu'elle comprend:
:
a) des moyens (6) pour obliger lesdites pièces de monnaie à s'espacer entre elles d'un angle minimum par rapport à l'axe de rotation du plateau juste avant qu'elles soient maintenues par les moyens de pression (4) sur le bord externe du plateau tournant (1);
b) des moyens (7) pour amener positivement le point le plus proche de l'axe de rotation du plateau de chacune des pièces ainsi serrées à un rayon unique Ri, commun à toutes les pièces;
c) des moyens d'identification (8) de la dénomination de chacune des pièces ainsi amenées à ce rayon unique Ri;
d) des butées (9, 9a, 9b, . .
.) correspondant chacune à une dénomination prédéfinie des pièces et disposées de façon à coopérer sélectivement avec le bord externe de chacune des pièces amenées à ce rayon unique pour obliger le point le plus éloigné de l'axe de rotation du plateau de chacune desdites pièces à s'aligner selon un rayon prédéterminé R, Ra, Rb, . . .
pour chaque dénomination, lesdites butées étant placées en aval des moyens d'identification (8) sus-nommés et sélectivement commandées à partir de ceux-ci;
e) des moyens d'actionnement permettant de faire passer sélectivement lesdites butées (9, 9a, 9b, . . .) d'une position inactive à une position active, et vice-versa; et
f) des moyens de séparation et d'évacuation passive et sélective (10, 10a, 10b, . . .) des pièces de monnaie selon leur dénomination, disposés en aval desdites butées et à des rayons (R, Ra, Rb, . . .) correspondant, pour chacun desdits moyens, au rayon auquel a été amené le point le plus éloigné de l'axe de rotation du plateau de chacune des pièces, ces moyens étant disposés circulairement dans un ordre de rayons décroissants.
Dans certains modèles de machines effectuant le tri automatique des pièces de monnaie, accessoirement leur comptage, les pièces sont présentées l'une après l'autre devant une série d'ouvertures ou d'encoches, chacune de dimension un peu plus grande que chaque dénomination et aglignées sur la trajectoire commune de défilement desdites pièces, dans l'ordre des dimensions décroissantes des ouvertures. Un capteur est alors disposé à chaque ouverture.
Dans d'autres modèles de machines, le tri des pièces de monnaie se fait à l'aide de déflecteurs écartant de la trajectoire commune chaque dénomination, dans l'ordre des diamètres décroissants. Dans les deux cas, la forme d'entraînement des pièces peut être soit linéaire, soit circulaire.
Les brevets US 4 098 280 et 4234003 décrivent une machine pour le tri automatique des pièces de monnaie dont l'élément d'entraînement est un plateau tournant circulaire,
dont la partie supérieure est élastiquement déformable, par pression. Les pièces, amenées en vrac au centre du plateau
tournant, sont progressivement déplacées sous l'effet de la force centrifuge vers le bord extérieur dudit plateau où elles
sont finalement mises en pression par un élément de compres
sion rigide, en général métallique.
Toujours en pression, les pièces sont ensuite reprises par un guide comportant des encoches disposées selon des rayons en ordre décroissant: une fois en regard de l'encoche correspondant à sa dimension, la pièce de monnaie ainsi sélectionnée se libère du guide sous l'effet de la poussée verticale exercée par le plateau, pour être ensuite dirigée vers la sortie sous l'action de la force centrifuge. Les pièces ainsi différenciées sont alors comptées à la sortie.
Une telle machine, bien qu'elle permette un tri relativement rapide des pièces de monnaie (plusieurs milliers de piéces par minute), comporte notamment des éléments de pression rigides, d'autant plus soumis à friction que les pièces ont une forte épaisseur. Il s'ensuit un risque d'usure et de dérangements accru.
Dans de telles machines où seul le diamètre des pièces peut être pris en considération comme critère de tri, il y a impossibilité de séparer deux pièces de dénominations distinctes mais ayant le même diamètre comme cela existe dans certains pays; il y a impossibilité également de séparer les pièces de monnaie voulues de pièces de monnaie étrangères, de rondelles ou jetons par exemple de diamètres identiques. En outre, de telles machines doivent être construites avec beaucoup de précision et de stabilité et, dans de nombreux cas, spécialement pour chaque jeu de pièces à traiter. Il en résulte un manque de souplesse évident dans leur utilisation.
L'invention a pour but de minimiser, voire supprimer les problèmes exposés ci-dessus, en faisant notamment appel à des mèthodes d'identification et de tri plus efficaces tout en s'appliquent à des moyens d'entraînement simples et sûrs.
Elle a pour objet une machine pour le tri automatique des piè- ces de monnaie dont l'originalité consiste à amener en un seul et même point commun toutes les pièces de monnaies, préalablement mises en file et maintenues par légère pression, sur le bord externe du plateau contre les dérives radiales résultant de la force centrifuge, à les identifier selon un ou plusieurs critères adéquats puis, en fonction du résultat de cette identification, à diriger les pièces respectivement selon leur dénomination vers des collecteurs différents. Dans la machine selon l'invention, le décalage sélectif des pièces de monnaie ne nécessite que des mouvements de faible amplitude et très peu d'inertie à vaincre. En outre, la friction des pièces sur des éléments fixes de la machine ne s'exerce que très localement et pour de très courtes durées seulement.
L'invention a plus précisément pour objet une machine pour le tri automatique des pièces de monnaie telle que définie à la revendication.
Fig. 1 est une illustration, donnée à titre purement indicatif, des éléments constitutifs externes de la machine selon l'invention. Dans l'exécution ainsi représentée, le boîtier est supposé en partie transparent. Le couvercle mobile 13 de ladite machine est en outre représenté en positions ouverte et fermée. Dans l'illustration de la position ouverte, seuls certains des éléments fixés à la face inférieure dudit couvercle sont représentés, vus de dessous, les autres étant supposés enlevés.
Fig. 2 est une vue en coupe partielle des éléments constitutifs supérieurs de la machine selon l'invention. Le couvercle mobile 13 est décrit en position fermée. Fig. 2 est une coupe selon 2-2 de Fig. 3.
Fig. 3 représente, vus d'en haut, certains des éléments constitutifs supérieurs de la machine selon l'invention. Fig. 3 est une coupe selon 3-3 de Fig. 2.
Fig. 4 est une vue de profil partielle des moyens d'espacement 6 des pièces de monnaie.
Fig. 5 est une vue de profil partielle illustrant le fonctionnement des moyens d'espacement des pièces de monnaie.
Fig. 6 est une vue en plan illustrant, vu d'en haut, le fonctionnement des moyens de mise en file et d'espacement des pièces de monnaie.
Fig. 7 est une illustration, vue d'en haut, de la trajectoire
d'une pièce de dénomination Da passant du rayon unique Ri à son rayon externe caractéristique Ra.
Fig. 8 est une illustration, vue d'en haut, de la trajectoire d'une pièce de dénomination Df passant du rayon unique Ri à son rayon externe caractéristique Rf.
Fig. 9 montre, vue de profil, une pièce de dénomination
Da en contact avec la butée correspontant 9A.
Fig. 10 est une illustration, vue d'en haut, décrivant la position adoptée par des pièces de dénomination différentes au point de tangence commun, de rayon Ri.
Fig. 11, 12 et 13 montrent, vue de profil, I'élimination d'une pièce de monnaie prise à trois instants différents, au cours de sa progression.
Fig. Il', 12' et 13' illustrent la même progression de la pièce.
vue de face.
Fig. 14 est une vue prise d'en haut d'un moyen 10 et d'une portion de plateau 1. Dans cette vue, la pièce de dénomination D est en contact avec le moyen 10.
Dans Fig. 11', 12', 13' et 14, les moyens de pression 4 ne sont pas représentés.
Comme illustré par Fig. 1, la machine pour le tri automatique des pièces de monnaie se compose d'un certain nombre d'éléments constitutifs en soi connus, ou analogues à des éléments connus. Elle comprend le plus généralement un socle 1 1 sur lequel repose un boîtier 12, supportant lui-même un couvercle mobile 13. Des moyens d'amenée 2 des pièces au centre d'un plateau tournant 1 sont disposés à la face supérieure du couvercle 13, ce dernier étant percé d'un orifice 14 permettant aux pièces de monnaie de tomber en vrac sur ledit plateau tournant. Ce plateau peut être par exemple mis en mouvement par un organe de transmission tel que la courroie 15, elle-même reliée à un moteur 16; une telle courroie peut être par exemple convenablement crantée et coopérer avec un élément d'entraînement 17, situé par exemple sur la face inférieure dudit plateau 1.
Dans sa partie inférieure, ladite machine comporte des moyens récepteurs 18 des pièces préalablement sélectionnées et triées, tels des tiroirs par exemple. Les moyens d'acheminement des pièces auxdits tiroirs ne sont par contre pas représentés.
Comme illustré par Fig. 2, le couvercle mobile 13 comporte à sa face supérieure des moyens 2 pour amener en vrac les pièces de monnaie sur la région centrale du plateau 1.
Ceux-ci peuvent se présenter par exemple sous la forme d'un plan incliné ou d'un cône aboutissant à un orifice 14 situé audessus de ladite partie centrale. La surface dudit élément cônique est de préférence faite d'un matériau rigide, à faible coefficient de friction, résistant aux chocs et à l'usure provoqués par le déversement des pièces de monnaie, tel du métal ou une matière plastique thermodurcissable par exemple.
La partie supérieure du plateau tournant 1 est le plus généralement faite d'un matériau polymérique, simple ou composite, élastiquement déformable par pression: ce peut être par exemple une mousse en matière plastique, le cas échéant recouverte d'un film également en matière plastique, mais de structure non poreuse. Ledit matériau doit être suffisamment élastique pour que les pièces de monnaie puissent s'y imprimer sans effort excessif lors du passage sous la rampe 18, les moyens d'espacement 6 et le guide de réentrée 22, quelle que soit l'épaisseur des pièces considérées.
La surface élastique dudit plateau 1 doit en outre posséder un coefficient de friction supérieur à celui desdites pièces de monnaie sur une surface métallique lisse de façon à ce qu'une très légère pression suffise à maintenir les pièces contre une dérive radiale indésirable due à la force centrifuge et que, en outre, cette friction ne s'oppose pas à des décalages radiaux volontaires. Etant donné les contraintes subies par la partie supérieure du plateau 1, cette dernière sera construite de façon à être aisément remplacée se
lon les besoins, raison pour laquelle ledit plateau sera le plus
généralement un élément composite dont la partie inférieure,
rigide, supportera une partie supérieure élastique et amovible.
C'est pour de mêmes raisons que le couvercle 13 de lama- chine sera agencé de façon à être aisément déplacé de sa position active (fermée).
Sous l'effet de la force centrifuge, les pièces de monnaie sont progressivement amenées de la région centrale du pla
teau 1 vers le bord externe de celui-ci, par l'entremise d'un ca
nal à rayon croissant 3.
A la sortie dudit canal 3, les pièces en contact avec le bord
externe 5 de ce canal sont premièrement entraînées sous une rampe 18 qui a pour effet d'obliger le bord externe des pièces
ainsi entraînées à s'imprimer progressivement dans la partie supérieure élastique du plateau 1 (Fig. 4). Dans le sens de la progression, le bord externe d'une pièce ainsi engagée vient ensuite se glisser sous les moyens d'espacement 6 dont le détail et le fonctionnement sont décrits ci-après. Une telle opération vise à permettre l'enfoncement de la totalité de la pièce pour son passage sous l'organe 22. Les pièces de monnaie qui ne sont pas en contact avec ledit bord externe 5 ne peuvent par conséquent pas s'engager sous la rampe 18: elles viennent simplement heurter l'organe de réntrée 22 pour hêtre remises dans le circuit.
La succession d'opérations ainsi décrites permet de réaliser la mise en file unique des pièces de monnaie.
Selon l'invention, lesdits moyens d'espacement peuvent par exemple se composer d'une plaquette métallique 6, pivotant autour d'un axe horizontal 19 et dont la partie en amont dudit axe est reliée à un ressort 20: en position inactive, ladite partie en amont de la plaquette 6 est soulevée d'une distance telle qu'une pièce puisse s'engager sous ladite plaquette, en prolongement du mouvement d'enfoncement initié par la rampe 18 (Fig. 4). Poursuivant sa progression, la pièce de monnaie une fois en aval de l'axe 19, sous l'effet de la réaction exercée par le plateau 1, provoque l'abaissement de la partie amont de la plaquette 6 pratiquement jusqu'au niveau de la surface du plateau (Fig. 5).
La pièce subséquente vient alors buter contre l'extrémité de la plaquette 6 pour être soit provisoirement immobilisée sous la rampe d'accès 18, soit déviée de sa trajectoire initiale pour être remise dans le circuit dans le canal 21, sous l'effet d'un organe de réentrée 22. Dans Fig. 6, les pointillés illustrent le trajet d'une pièce de monnaie ainsi remise en circuit. Une fois la pièce de monnaie entièrement dégagée de la partie aval de la plaquette 6, ladite plaquette retrouve sa position initiale, dite inactive, sous l'effet de la tension exercée par le ressort 20. La pièce ainsi dégagée est alors reprise par les moyens de pression 4 (Fig. 5 et 6) qui la maintiennent, par légère pression, sur le bord externe du plateau 1.
Dans une exécution particulière, la plaquette 6 peut être un élément composite fait d'une plaquette rigide, solidaire de l'axe 19 et du ressort 20, comportant un prolongement situé en aval de la partie solidaire de l'axe 19. L'espacement des pièces ainsi réalisé sera en principe fonction de la longueur attribuée à la plaquette 6.
A partir de cet instant-là de leur progression, les pièces de monnaie ne sont plus soumises à l'effet de la force centrifuge, car désormais maintenues par les moyens 4. Ceux-ci exercent sur lesites pièces une force qui, tenant compte du coefficient de friction du plateau, est légèrement supérieure à la force centrifuge. De tels moyens seront de préférence des moyens de pression élastiques mais glissants, le plus généralement faits d'éléments métalliques dont l'élasticité sera dosée de façon à compender avec une marge de sécurité suffisante l'effet de la force centrifuge. Dans une exécution préférentielle de la machine selon l'unvention, ces moyens 4 pourront par exemple consister en une série de patins métalliques souples disposés circulairement à la face inférieure du couvercle 13. On peut également concevoir un patin métallique unique.
En aval des moyens d'espacement décrits ci-dessus, dans le sens de la rotation du plateau, la machine comporte des moyens 7 servant à amener positivement, à un rayon unique (Ri sur Fig. 2), le point le plus proche de l'axe de rotation dudit plateau de chacune des pièces précédemment mises en file et serrée par les moyens 4. De tels moyens peuvent consister en un élément rigide, à rayon croissant, contre lequel viennent glisser tangentiellement les pièces de monnaie durant leur progression. Cet élément est notamment vu en coupe sur Fig. 2.
Comme illustré par Fig. 10, toutes les pièces à trier, quelles que soient leurs dimensions, passent ainsi à un instant donné par un point de tangence commun, par conséquent par un point de repère unique.
Dans le prolongement du rayon unique Ri, à l'extérieur du plateau tournant, sont disposés les moyens d'identification 8. Comme illustré par Fig. 10, la distance séparant lesdits moyens 8 du point de tangence commun défini plus haut est un élément invariable, qui peut être déterminé au préalable, en fonction notamment des dimensions des pièces-à à trier, de fa- çon à ce que toutes les pièces passent au-dessus ou au-dessous de ces moyens.
De tels moyens d'identification 8 comprennent le plus généralement des capteurs, tels des capteurs électroniques ou électro-magnétiques capables de déterminer divers paramètres caractéristiques de chaque dénomination, tels une corde à une hauteur de flèche commune à toutes les pièces (Fig. 10), ou les propriétés électriques ou électro-magnétiques du métal telles que la résistivité ou la perméabilité magnétique, ou la capacité d'absorption de radiations ionisantes par exemple.
De tels capteurs sont connus ou peuvent être aisément construits à partir d'éléments connus.
Lesdits moyens d'identification 8 sont en outre reliés, de façon connue, aux butées 9, 9a, 9b, . . . placées en aval, le plus généralement à l'aide de moyens électroniques ou électro-mécaniques. L'information perçue au niveau du capteur est de préférence restituée auxdites butées après un traitement électronique préalable, effectué par exemple à l'aide d'un microprocesseur.
En aval des moyens u sont disposées des butées 9, 9a, 9b,
. . servant à aligner les pièces de monnaie préalablement amenées au rayon unique Ri, selon un rayon externe R, Ra,
Rb, . . . prédéterminé, caractéristique de chaque dénomination. Le nombre de butées sera de préférence égal au nombre maximum de dénominations à traiter ensemble, en général égal au nombre de dénominations caractérisant la monnaie d'un pays donné. Lesdites butées sont de préférence disposées selon une même position angulaire ou toutes proches d'une position commune: selon une exécution préférentielle, I'ali- gnement formé par les butées 9, 9a, 9b, . . . peut avantageusement délimiter un angle de 45 avec le rayon caractéristique de la butée médiane par exemple.
Une telle disposition a l'avantage de permettre un espacement optimum des butées selon la trajectoire des pièces. Lorsque lesdites butées se présentent sous la forme de doigts de sections carrée ou rectangulaire par exemple, l'angle d'attaque est en outre particulièrement favorable et l'énergie cinétique de la pièce en mouvement peut être quasi exclusivement absorbée par le glissement latéral qui l'amène à son rayon externe correspondant R, Ra, Rb, . . .
Comme indiqué plus haut, à chaque dénomination correspond un rayon externe précis: par rayon externe, on entend le rayon séparant le point extrême de la circonférence de chaque pièce du centre du plateau, c'est-à-dire de l'axe de rotation dudit plateau. En fonction d'une dénomination, par exemple
Da, préalablement reconnue par les moyens 8, une butée prédéterminée, par exemple 9a, sera actionnée pour amener la pièce venant à sa rencontre au rayon externe, par exemple Ra, qui lui est attribué. Dans une exécution préférentielle, lesdites butées sont actionnées verticalement, la butée en position dite active, par exemple 9a, dépassant les autres, dites en position inactive, d'une hauteur suffisante pour que la pièce de dénomination correspondante, par exemple Da, soit déviée de sa trajectoire originale (Fig. 7).
Lesdites butées seront en outre disposées et dimensionnées de façon telle que les mouvements verticaux nécessaires soient d'une amplitude minimum, par conséquent très rapides. Les moyens d'actionnement des dites butées peuvent être des moyens actionneurs électro-mécaniques connus. De tels moyens peuvent être disposés de façon à ce qu-un actionneur soit relié à une seule butée et peuvent alors consister en des poussoirs ou ressorts par exemple. Ces moyens peuvent être également reliés à plusieurs butées à la fois et combinés entre eux de façon à ce qu'une seule butée soit active à la fois. Dans un tel cas, lesdits moyens peuvent constister en des barres d'actionnement flexibles, reliées aux moyens d'identification 8 par un circuit de traitement des informations appropriè.
Une pièce de monnaie de dénomination Dg subira de même, sous l'effet de la butée 9f, un déplacement latéral l'amenant à un rayon externe correspondant Rf(Fig. 8).
En règle générale, la butée la plus éloignée de l'axe de rotation du plateau, par exemple 9g, peut demeurer en position dite active en permanence puisque correspondant à une dénomination de dimensions maximums, contre laquelle ne viendront par conséquent buter que les pièces de la dite dénomination, en l'occurrence Dg.
Des butées additionneles ou des déflecteurs, par exemple disposés en dehors de l'alignement formé par les butées 9, 9a, 9b, . . . précédemment décrites, peuvent être également utilisés: convenablement actionnés à partir des moyens d'identification 8, ces moyens additionnels peuvent servir par exemple à diriger sur une trajectoire particulière des éléments étrangers à éliminer tels que pièces de monnaies étrangères, jetons ou rondelles métalliques par exemple.
Quelle que soit leur fonction, lesdites butées seront en outre de préférence placées à une distance telle des moyens d'identification 8 que le trajet siuvi par la pièce de monnaie préalablement identifiée puisse compenser le temps de réponse du couple capteurs-moyens d'actionnement des butées.
Une fois alignées selon le rayon externe R, Ra, Rb, correspondant à leur dénomination, les pièces de monnaie maintenues en pression par les moyens 4 sont alors sélectivement évacuées du plateau 1, sous l'effet des moyens 10, 10a, 10b, . . . Ces moyens de séparation et d'évacuation sont disposés en aval des butées 9, 9a, 9b, . . . précédemment décrites, à des rayons R, Ra, Rb, . . . correspondant aux rayons externes définis plus haut, dans un ordre décroissant desdits rayons. Lesdits moyens peuvent avantageusement se présenter sous forme d'éléments rigides, le plus généralement faits d'un matériau résistant aux chocs et à l'usure tel du métal, et consister en une barre ou plaquette présentant à sa base, de part et d'autre de son extrémité inférieure, des prolongements formant une rampe descendante sous laquelle viendra s'engager la pièce de monnaie alignée selon le rayon R, Ra, Rb, . .
.
correspondant (voir par exemple Fig. 11'). Les moyens 10,
10a, 10b, . . . sont fixés à la partie inférieure du couvercle mobile 13 de façon usuelle, au moyen de vis, rivets ou soudure par exemple.
Une fois engagée sous la rampe définie ci-dessus, la pièce de monnaie est alors progressivement libérée de la pression exercée par les moyens de pression 4 comme indiqué par Fig.
11 à 13, respectivement 11' à 13', pour être finalement éjectée du plateau sous les effets conjugués de la force centrifuge et de la pesanteur. Ladite pièce est ensuite acheminée de façon usuelle vers les moyens récepteurs 18, par exemple à l'aide de rampes descendantes lisses.
Au vu de la disposition circulaire des moyens 10, 10a, 10b,
. . dans l'ordre des rayons R, Ra, Rb, . . . décroissants, la sélection des pièces s'effectue alors comme suit: seules les pièces de dénomination D sont éliminées par le moyen 10 correspondant, disposé selon le rayon R, alors que les pièces de dénomination inférieure, le plus généralement également de dimensions inférieures, poursuivent leur progression sans entrer en contact avec ledit moyen 10 (Fig. 14). Une pièce subséquente, par exemple de dénomination Da, sera par conséquent éliminée plus en aval, par l'entremise du moyen 10a, disposé selon le rayon Ra.
La machine selon l'invention peut être en outre prévue pour effectuer simultanément le comptage des pièces de monnaie. On peut aussi prévoir une fonction stop lorsqu'un nombre prédéterminé de pièces aura été trié et compté.
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CLAIM
Machine for the automatic sorting of coins of the type comprising a turntable (1), the upper part of which is elastically deformable by pressure, a means of feeding (2) the coins onto the central region of said turntable, a coissant ray channel (3) intended to receive the parts driven towards the outside of the plate under the action of the centrifugal force, means of putting in line of said parts acting on the parts in contact with the external edge (5) of said channel once they are at the outlet of the above-mentioned channel and the pressure means (4), characterized in that it comprises:
:
a) means (6) for forcing said coins to space between them by a minimum angle relative to the axis of rotation of the plate just before they are maintained by the pressure means (4) on the outer edge of the turntable (1);
b) means (7) for positively bringing the point closest to the axis of rotation of the plate of each of the pieces thus clamped to a single radius Ri, common to all the pieces;
c) means of identification (8) of the name of each of the pieces thus brought to this single radius Ri;
d) stops (9, 9a, 9b,.
.) each corresponding to a predefined denomination of the parts and arranged so as to selectively cooperate with the outer edge of each of the parts brought to this single radius to force the point furthest from the axis of rotation of the plate of each of said parts to align with a predetermined radius R, Ra, Rb,. . .
for each designation, said stops being placed downstream of the identification means (8) mentioned above and selectively controlled therefrom;
e) actuating means making it possible to selectively pass said abutments (9, 9a, 9b,...) from an inactive position to an active position, and vice versa; and
f) means of separation and passive and selective evacuation (10, 10a, 10b,...) of coins according to their denomination, arranged downstream of said stops and at radii (R, Ra, Rb,. .) corresponding, for each of said means, to the radius to which the point furthest from the axis of rotation of the plate of each of the parts has been brought, these means being arranged circularly in an order of decreasing radii.
In some models of machines performing automatic sorting of coins, incidentally their counting, the coins are presented one after the other before a series of openings or notches, each of a dimension slightly larger than each denomination. and aligned on the common path of travel of said parts, in the order of decreasing dimensions of the openings. A sensor is then placed at each opening.
In other models of machines, the coins are sorted using deflectors separating each denomination from the common trajectory, in order of decreasing diameters. In both cases, the drive form of the parts can be either linear or circular.
US Patents 4,098,280 and 4,234,003 describe a machine for automatic sorting of coins, the drive element of which is a circular turntable,
the upper part of which is elastically deformable by pressure. The pieces, brought in bulk to the center of the tray
rotating, are gradually displaced under the effect of centrifugal force towards the outer edge of said plate where they
are finally put under pressure by an element of compress
rigid, generally metallic.
Still under pressure, the coins are then taken up by a guide comprising notches arranged according to radii in descending order: once opposite the notch corresponding to its size, the coin thus selected is released from the guide under the effect of the vertical thrust exerted by the plate, to be then directed towards the exit under the action of centrifugal force. The pieces thus differentiated are then counted at the exit.
Such a machine, although it allows a relatively quick sorting of coins (several thousand pieces per minute), in particular comprises rigid pressure elements, all the more subject to friction as the coins have a high thickness. This increases the risk of wear and disturbance.
In such machines where only the diameter of the pieces can be taken into account as a sorting criterion, it is impossible to separate two pieces with different names but having the same diameter as exists in some countries; it is also impossible to separate the desired coins from foreign coins, washers or tokens for example of identical diameters. In addition, such machines must be constructed with great precision and stability and, in many cases, specially for each set of parts to be treated. This results in a lack of flexibility evident in their use.
The object of the invention is to minimize or even eliminate the problems set out above, in particular by making use of more effective identification and sorting methods while applying to simple and safe drive means.
Its object is a machine for the automatic sorting of coins, the originality of which consists in bringing in a single common point all the coins, previously put in line and held by light pressure, on the outer edge. of the plate against the radial drifts resulting from the centrifugal force, to identify them according to one or more suitable criteria then, according to the result of this identification, to direct the pieces respectively according to their denomination to different collectors. In the machine according to the invention, the selective shifting of the coins requires only movements of small amplitude and very little inertia to overcome. In addition, the friction of the parts on fixed elements of the machine is exerted only very locally and for very short periods only.
The invention more specifically relates to a machine for the automatic sorting of coins as defined in the claim.
Fig. 1 is an illustration, given for information only, of the external components of the machine according to the invention. In the embodiment thus shown, the housing is assumed to be partly transparent. The movable cover 13 of said machine is also shown in the open and closed positions. In the illustration of the open position, only some of the elements attached to the underside of said cover are shown, seen from below, the others being assumed to be removed.
Fig. 2 is a partial sectional view of the upper components of the machine according to the invention. The movable cover 13 is described in the closed position. Fig. 2 is a section on 2-2 of FIG. 3.
Fig. 3 shows, seen from above, some of the upper components of the machine according to the invention. Fig. 3 is a section on 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a partial profile view of the spacing means 6 for the coins.
Fig. 5 is a partial profile view illustrating the operation of the means for spacing the coins.
Fig. 6 is a plan view illustrating, seen from above, the operation of the means for queuing and spacing the coins.
Fig. 7 is an illustration, seen from above, of the trajectory
a denomination piece Da passing from the single radius Ri to its characteristic external radius Ra.
Fig. 8 is an illustration, seen from above, of the trajectory of a coin of denomination Df passing from the single radius Ri to its characteristic external radius Rf.
Fig. 9 shows, side view, a denomination coin
Da in contact with the stop corresponding to 9A.
Fig. 10 is an illustration, seen from above, describing the position adopted by pieces of different denomination at the point of common tangency, of radius Ri.
Fig. 11, 12 and 13 show, in profile view, the elimination of a coin taken at three different times during its progression.
Fig. He ', 12' and 13 'illustrate the same progression of the piece.
front view.
Fig. 14 is a view taken from above of a means 10 and of a portion of tray 1. In this view, the piece of designation D is in contact with the means 10.
In Fig. 11 ', 12', 13 'and 14, the pressure means 4 are not shown.
As illustrated in Fig. 1, the machine for the automatic sorting of coins is made up of a certain number of constituent elements known per se, or similar to known elements. It most generally comprises a base 1 1 on which a housing 12 rests, itself supporting a movable cover 13. Means 2 for supplying parts to the center of a turntable 1 are arranged on the upper face of the cover 13 , the latter being pierced with an orifice 14 allowing the coins to fall loose on said turntable. This plate can for example be set in motion by a transmission member such as the belt 15, itself connected to a motor 16; such a belt can for example be suitably notched and cooperate with a drive element 17, situated for example on the underside of said plate 1.
In its lower part, said machine comprises means 18 for receiving previously selected and sorted parts, such as drawers for example. The means of conveying the parts to said drawers are however not shown.
As illustrated in Fig. 2, the movable cover 13 has on its upper face means 2 for bringing the coins in bulk onto the central region of the tray 1.
These may for example be in the form of an inclined plane or a cone leading to an orifice 14 located above said central part. The surface of said conical element is preferably made of a rigid material, with a low coefficient of friction, resistant to shocks and to wear caused by the spillage of coins, such as metal or a thermosetting plastic material for example.
The upper part of the turntable 1 is most generally made of a polymeric material, simple or composite, elastically deformable by pressure: it can for example be a foam made of plastic material, if necessary covered with a film also made of plastic material , but of non-porous structure. Said material must be sufficiently elastic so that the coins can be imprinted thereon without excessive effort when passing under the ramp 18, the spacing means 6 and the reentry guide 22, regardless of the thickness of the coins considered .
The elastic surface of said plate 1 must also have a coefficient of friction higher than that of said coins on a smooth metallic surface so that a very light pressure is enough to maintain the coins against an undesirable radial drift due to the force. centrifugal and that, in addition, this friction is not opposed to voluntary radial offsets. Given the stresses suffered by the upper part of the plate 1, the latter will be constructed so as to be easily replaced if
according to needs, reason why said tray will be the most
generally a composite element, the lower part of which,
rigid, will support an elastic and removable upper part.
It is for the same reasons that the machine cover 13 will be arranged so as to be easily moved from its active (closed) position.
Under the effect of centrifugal force, the coins are gradually brought from the central region of the pla
sheet 1 to the outer edge thereof, through a ca
increasing radius 3.
At the outlet of said channel 3, the parts in contact with the edge
outer 5 of this channel are firstly driven under a ramp 18 which has the effect of forcing the outer edge of the parts
thus trained to gradually print in the elastic upper part of the plate 1 (Fig. 4). In the direction of progression, the outer edge of a part thus engaged then slides under the spacing means 6, the details and operation of which are described below. The purpose of such an operation is to allow the entire coin to be driven in for passage under the member 22. Coins which are not in contact with said outer edge 5 cannot therefore engage under the ramp 18: they simply strike the member of retreat 22 to be put back into the circuit.
The succession of operations thus described enables the single queuing of coins to be carried out.
According to the invention, said spacing means can for example consist of a metal plate 6, pivoting about a horizontal axis 19 and the part upstream of said axis is connected to a spring 20: in the inactive position, said part upstream of the plate 6 is lifted by a distance such that a part can engage under said plate, as an extension of the driving-in movement initiated by the ramp 18 (Fig. 4). Continuing its progression, the coin once downstream of the axis 19, under the effect of the reaction exerted by the plate 1, causes the lowering of the upstream part of the plate 6 practically to the level of the surface of the plate (Fig. 5).
The subsequent part then abuts against the end of the plate 6 to be either temporarily immobilized under the access ramp 18, or deviated from its initial path to be returned to the circuit in the channel 21, under the effect of a reentry member 22. In FIG. 6, the dotted lines illustrate the path of a coin thus put back into circuit. Once the coin is completely released from the downstream part of the plate 6, said plate returns to its initial position, called inactive, under the effect of the tension exerted by the spring 20. The coin thus released is then taken up by the means pressure 4 (Fig. 5 and 6) which hold it, by light pressure, on the outer edge of the plate 1.
In a particular embodiment, the plate 6 can be a composite element made of a rigid plate, integral with the axis 19 and the spring 20, comprising an extension located downstream from the part integral with the axis 19. The spacing parts thus produced will in principle be a function of the length allocated to the plate 6.
From this moment of their progress, the coins are no longer subjected to the effect of centrifugal force, since they are now held by means 4. These exert on said coins a force which, taking into account the coefficient of friction of the plate, is slightly greater than the centrifugal force. Such means will preferably be elastic but sliding means of pressure, most generally made of metallic elements whose elasticity will be dosed so as to compensate with a sufficient safety margin for the effect of the centrifugal force. In a preferred embodiment of the machine according to the invention, these means 4 may for example consist of a series of flexible metal pads arranged circularly on the underside of the cover 13. It is also possible to design a single metal pad.
Downstream of the spacing means described above, in the direction of rotation of the plate, the machine comprises means 7 serving to bring positively, to a single radius (Ri in Fig. 2), the point closest to the axis of rotation of said plate of each of the pieces previously placed in a row and clamped by the means 4. Such means can consist of a rigid element, with increasing radius, against which the coins slide tangentially during their progression. This element is notably seen in section in FIG. 2.
As illustrated in Fig. 10, all the pieces to be sorted, whatever their dimensions, thus pass at a given time through a common point of tangency, consequently through a single reference point.
In the extension of the single radius Ri, outside the turntable, the identification means 8 are arranged. As illustrated in FIG. 10, the distance separating said means 8 from the common point of tangency defined above is an invariable element, which can be determined beforehand, depending in particular on the dimensions of the pieces to be sorted, so that all the pieces pass above or below these means.
Such identification means 8 most generally comprise sensors, such as electronic or electromagnetic sensors capable of determining various parameters characteristic of each denomination, such as a rope at an arrow height common to all the parts (Fig. 10) , or the electrical or electro-magnetic properties of the metal such as resistivity or magnetic permeability, or the capacity for absorbing ionizing radiation for example.
Such sensors are known or can be easily constructed from known elements.
Said identification means 8 are also connected, in a known manner, to the stops 9, 9a, 9b,. . . placed downstream, most generally using electronic or electro-mechanical means. The information perceived at the level of the sensor is preferably restored to said stops after a prior electronic processing, carried out for example using a microprocessor.
Downstream of the means u are arranged stops 9, 9a, 9b,
. . used to align the coins previously brought to the single radius Ri, along an external radius R, Ra,
Rb,. . . predetermined, characteristic of each denomination. The number of stops will preferably be equal to the maximum number of denominations to be treated together, in general equal to the number of denominations characterizing the currency of a given country. Said stops are preferably arranged in the same angular position or all close to a common position: according to a preferred embodiment, the alignment formed by the stops 9, 9a, 9b,. . . can advantageously define an angle of 45 with the radius characteristic of the central stop for example.
Such an arrangement has the advantage of allowing optimum spacing of the stops along the path of the parts. When said stops are in the form of fingers of square or rectangular sections for example, the angle of attack is also particularly favorable and the kinetic energy of the moving part can be almost exclusively absorbed by the lateral sliding which l 'brings to its corresponding external radius R, Ra, Rb,. . .
As indicated above, each denomination corresponds to a precise external radius: by external radius, we mean the radius separating the extreme point of the circumference of each piece from the center of the plate, i.e. from the axis of rotation of said tray. According to a name, for example
Da, previously recognized by the means 8, a predetermined stop, for example 9a, will be actuated to bring the part coming to meet it to the external radius, for example Ra, which is assigned to it. In a preferred embodiment, said stops are actuated vertically, the stop in the so-called active position, for example 9a, protruding from the others, said in the inactive position, of a sufficient height so that the corresponding denomination piece, for example Da, is deflected from its original trajectory (Fig. 7).
Said stops will also be arranged and dimensioned in such a way that the necessary vertical movements are of minimum amplitude, and therefore very rapid. The actuation means of said stops can be known electro-mechanical actuator means. Such means can be arranged so that an actuator is connected to a single stop and can then consist of pushers or springs for example. These means can also be connected to several stops at the same time and combined together so that only one stop is active at a time. In such a case, said means can consist of flexible actuating bars, connected to the identification means 8 by an appropriate information processing circuit.
A coin of denomination Dg will likewise undergo, under the effect of the stop 9f, a lateral displacement bringing it to a corresponding external radius Rf (Fig. 8).
As a general rule, the stop furthest from the axis of rotation of the plate, for example 9 g, can remain in the so-called active position permanently since it corresponds to a designation of maximum dimensions, against which will therefore only come into contact with the pieces of the so-called denomination, in this case Dg.
Additional stops or deflectors, for example arranged outside the alignment formed by the stops 9, 9a, 9b,. . . previously described, can also be used: suitably actuated from the identification means 8, these additional means can be used for example to direct on a particular trajectory foreign elements to be eliminated such as foreign coins, tokens or metal washers for example .
Whatever their function, said stops will moreover preferably be placed at a distance such as from identification means 8 that the path followed by the previously identified coin can compensate for the response time of the sensor-actuator pair. stops.
Once aligned along the external radius R, Ra, Rb, corresponding to their denomination, the coins kept under pressure by the means 4 are then selectively removed from the tray 1, under the effect of the means 10, 10a, 10b,. . . These separation and evacuation means are arranged downstream of the stops 9, 9a, 9b,. . . previously described, at radii R, Ra, Rb,. . . corresponding to the external rays defined above, in descending order of said rays. Said means can advantageously be in the form of rigid elements, most generally made of a material resistant to impact and wear such as metal, and consist of a bar or plate having at its base, on both sides. other of its lower end, extensions forming a descending ramp under which will engage the coin aligned along the radius R, Ra, Rb,. .
.
corresponding (see for example Fig. 11 '). Means 10,
10a, 10b,. . . are fixed to the lower part of the movable cover 13 in the usual way, by means of screws, rivets or welding for example.
Once engaged under the ramp defined above, the coin is then gradually released from the pressure exerted by the pressure means 4 as indicated in FIG.
11 to 13, respectively 11 'to 13', to be finally ejected from the plate under the combined effects of centrifugal force and gravity. Said part is then routed in the usual way to the receiving means 18, for example using smooth descending ramps.
In view of the circular arrangement of the means 10, 10a, 10b,
. . in the order of the rays R, Ra, Rb,. . . decreasing, the selection of the pieces is then carried out as follows: only the pieces of denomination D are eliminated by the corresponding means 10, arranged along the radius R, while the pieces of lower denomination, most generally also of smaller dimensions, continue their progression without coming into contact with said means 10 (Fig. 14). A subsequent part, for example of denomination Da, will therefore be eliminated further downstream, by means of the means 10a, arranged along the radius Ra.
The machine according to the invention can also be provided for simultaneously counting coins. It is also possible to provide a stop function when a predetermined number of parts has been sorted and counted.