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Perfectionnements aux appareils à prépaiement
La présente invention a pour objet d'apporter des per- fectionnements aux appareils à prépaiement, dans lesquels, par l'introduction d'une pièce de monnaie ou d'un jeton, on obtient l'établissement d'un circuit électrique de maniere à obtenir la marche d'un appareil ou d'une machine quelconque, soit pendant une certaine durée, soit par un nombre de tours déterminé, soit même pour une consommation précise d'électri- cité ou de tout fluide à débit contrôlable.
La principale caractéristique de l'appareil réside en ce que la pièce de Monnaie ou le jeton agit lors de son in- troduction sur une pièce d'armement qui, au moyen d'une bielle pourvue d'un doigt d'entraînement, fait tourner un rochet d'une dent par pièce ou jeton introduit pour provo-
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quer ainsi un décalage entre un premier ergot porté par le rochet et un second ergot porté par une pièce montée coa- xialement avec le rochet et qui est entrainée par un ar- bre moteur pour un sens de rotation déterminé,
ce sens étant celui de la rotation du rochet sous l'effet de la pièce d'ar- mement afin de permettre au second ergot susdit de rattra- per le premier au bout d'un nombre de tours déterminé de l'ar- bre moteur et d'entraîner le rochet sur un trajet court mais suffisant pour qu'au cours de cette petite rotation complé- mentaire le dit rochet rompe un circuit électrique qu'il avait éta@ll lors de sa rotation initiale provoquée par la pièce d'armement*
Une autre caractéristique réside donc dans le double rôle tenu par le rochet, c'est-à-dire celui de constituer à la fois la pièce de contrôle de temps et l'organe contac- teur.
Une autre caractéristique importante consiste dans le dispositif de verrouillage de la pièce d'armement qui ne lioere cette derniere que lors de la présence d'une pièce de monnaie ou d'un jeton dans le couloir d'introduction de l'appareil, la dite présence indispensable d'une pièce étant contrôlée par un dispositif de signalisation.
Enfin diverses autres particularités seront mises en évidence au cours de la description suivante et en se ré- férant au dessin annexé qui montre : fig.1, le mécanisme de l'appareil, vu en élévation; fig.2, le dispositif d'entraînement du disque contrôleur; fig,3 la pièce d'armement du rochet; fig.4, l'organe de verrouillage de la dite pièce d'armement; vu en perspective; fig.5, le piston de contrôle aveç son contacteur, vu en perspective; fig.6, le schéma des connexions électriques;
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fig.7, le mécanisme, vu de face, dans sa position de fonc- tionnement.
Dans une forme de réalisation de l'appareil selon l'in- vention, spécialement conçu pour la marche sur un secteur électrique, le mécanisme comporte un moteur électrique syn- chrone M, transmettant par des vis sans fin et des engrenages appropriés, un mouvement de rotation à une roue 7 solidaire de l'arbre d'entraînement du dispositif de contrôle. Le mo- teur et les organes intermédiaires de transmission sont de caractéristiques telles que la vitesse angulaire donnée au dit arbre ait une valeur parfaitement déterminée qui corres- pondra donc dans l'exemple choisi à une longueur de temps ayant pour précision celle de la fréquence du secteur.
Il est des lors évident que le moteur électrique pour- rait être remplacé par tout moteur mécanique convenable do- té de moyens régulateurs appropriés.
Le dispositif de contrôle comporte un disque-rochet Il (fig. 1 et 2) pourvu d'un canon 11a traversé par le canon 16a d'un disque circulaire 16. Un ressort à boudin 30, logé dans le canon 16a, chausse l'arbre d'entraînement 5 du dispositif.
Cet arbre est préférablement cannelé longitudinalement et n'entraîne le canon 16a et par suite le disque 16 que dans un seul sens.
D'autre part, on peut faire tourner le disque 16 dans ce sens sans entraîner l'arbre moteur 5.
Le même résultat pourrait être obtenu en remplaçant le ressort à boudin 30 par un dispositif un ou plusieurs cli- quets montés sur la roue 7.
Ce disque 16 est porteur d'un index 31 se déplaçant devant des chiffres qui, tracés sur le disque-rochet 11, correspondent à chacune des dents du dit rochet.
Sur la face supérieure du dispe-rochet 11 est fixé un ergot
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14 (fig.2) contre lequel peut venir se heurter un second ergot 15 fixé sous l'Index 31 du disque 16.
Les deux disques 11 et 16 sont maintenus en place sur l'arbre 5 au moyen d'une vis 32 se vissant en bout de ce dernier.
On voit des maintenant que le dispositif mû par le mo- teur peut entraîner le rochet il lorsque les deux ergots 14 et 15 sont en contact sur le coté convenable de ceux-ci.
Vais le rochet 11 tournant librement autour du canon 16a du disque 16 peut recevoir un mouvement de rotation dans le sens de rotation normale du disque 16 et indépendammeni de ce dernier. Ceci a pour résultat de créer un décalage entre l'ergot 14 du rochet et 'ergot 15 du disque 16 qui se trouve à la suite de l'ergot 14 dans le sens de rotation susdit.
On peut donc, pour une vitesse de rotation bien détermi- née de l'arore 5 et du disque 16, obtenir pour chacune des dents du rocket 11 un décalage entre l'ergot 14 et l'ergot 15 représentant unecertaine durée, cette durée correspondant exactement au temps qu'il faut à l'ergot 14 pour venir en contact avec l'ergot 15 et l'entraîner avec lui.
Un écart angulaire représenté par l'écartement de deux dents consécutives du rochet correspond donc à une durée bien déterminée.
Le dispositif est complété par une pièce d'entraînement du rochet, dite piece d'armement qui peut impartir au dit rochet des déplacements angulaires successifs égaux chacun à une dent de ce dernier*
Cette piece 9 (fig. 2 et 4) comporte un canon central 9a chaussant le canon 11a du rochet 11.
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Les trois canons 11a' 16a et 9a s'appuient sur la face supérieure de la roue dentée motrice 7.
La pièce 9 est pourvue de trois bras. Le bras 9' est porteur d'un doigt 33. Sur le second bras 9" est articulée au- tour d'un axe 34, une bielle 8 pourvue d'un doigt 35. Enfin le troisième bras 9'le sert à limiter la rotation de la pièce 9 autour de l'axe 5.
La bielle 8 est disposée somme le montre la figure 3 et un ressort 19, accroché à la dite bielle et au bâtl de l'appareil tend constamment à appliquer le doigt 35 contre les dents du rochet Il.
En agissant sur le doigt .33 dans le sens de la flèche f (fig.1) on fait tourner la pièce 9 dans ce sens autour de l'arbre 5 ce qui a pour effet de faire glisser le doigt 35 dans le sens de la fleche f' le long de la dent sur la- quelle il s'appuie jusqu'à ce qu'il s'accroche à la dent suivante.
Mais, tirées par le ressort 19, la bille 8 et la pièce 9 reviennent en sens inverse, dés que cesse l'action exercée sur le doigt 33. Dans le retour à leur position de repos, ces pièces entraînent avec elles le rochet 11 par l'intermé- diaire du doigt 35 accroché.
Le rochet se trouve donc avancé d'un certain angle et son ergot 14 décalé du même angle de l'ergot 15 ce qui cor- respond à une durée de rotation de l'arbre 5 déterminée.
Or, tangentiellement au rochet 11 sont disposés des ressorts-lames 20 et 20' portés par une manture en matiere isolante 36 et dont les extrémités viennent s'appuyer sur les dents du rochet.
La lame 20 est plus courte que la lame 20' et remplit le rôle de cliquet d'arrêt du rochet comme il est dit plus loin.
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Les dents du rochet 11 forment came parrapport aux lames 20 et 20' qui s'appuient sur les dites dents et suivant la position de celles-ci les lames se trouvent dans la position montrée en figure 1 ou dans celle montrée en figure 7.
Sur la lame 20' est montée une touche 37 agissant sur une lame de contact 13 butant contre une autre lame 13'.
Ces lames sont portées par la monture isolante 36 et ferment ou ouvrent le circuit d'alimentation d'un moteur électrique K ou d'un contacteur de mise en marche ou d'arrêt de tout moteur mécanique approprié-.
Le rochet sert donc d'organe de contrôle de temps ou de nombre de tours et aussi de contacteur.
La pièce d'armement entraînant le rochet est commandée directement dans le sens de la fleche f par une pièce de monnaie ou un jeton introduit dans l'appareil mais c'est toujours par la pièce ou le jeton précédemment introduit,
Une particularité du dispositif réside en effet en ce qu'il est toujours nécessaire de laisser parfaitement visi- ble la dernière pièce de monnaie introduite dans l'appareil pour permettre le contrôle visuel de sa valeur.
C'est donc cette piece qui servira à actionner l'appa- reil lorsque l'on en introduira une nouvelle afin d'obtenir le fonctionnement de ce dernier.
A cet effet, l'appareil est pourvu à la manière ordi- naire d'un couloir 2 dintroduction des pièces de monnaie ou des jetons,dans lequel une gorge 2' limite la course du doigt que l'usager utilisera pour pousser la pièce eu le jeton dans l'appareil.
Sur son trajet la piece refoulera un piston d'arrêt à ressort 37'et abaissera également deux autres pistons 38 et 39 logés dans la platine de l'appareil.
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Le piston 38 est porteur d'une barrette 40 (fig.4) pré- sentant un bec d'arrêt 41 et un ergot 42. Ce dernier dans la position haute du piston 38 raccroche l'extrémité du bras 9' et empêche tout mouvement de la piece 9 qui se trouve ainsi verrouillée.
Le piston 39 (fig*5) est traversé, à sa base; par une broche 43 traversant'un canon 44 réalisé dans la platine de l'appareil pour pouvoir entrer en contac, avec une bague métallique 45, isolée électriquement de la platiné. Cette bague est connectée par un fil électrique 47 à un dispositif de signalisation sonore ou optique relié à une source de cou- rant électrique dont l'un des pôles est relié à la masse de l'appareil.
Dans sa position naute, le piston 39 actionne donc ce dis- positif qui entre au contraire en repos dès que le piston est amené par une piece de monnaie dans sa position basse.
Une première pièce introduite dans l'appareil a donc pour effet de faire cesser le fonctionnement du dispositif de signalisation et de déverrouiller la piece d'armement du rochet en agissant sur les pistons 38 et 39.
Une seconde pièce de monnaie introduite dans l'appareil a pour effet de pousser la première et, simultanément, au moyen de celle-ci, de faire tourner la piece d'armement 9 dans le sens de la flèche f.
La bielle 8 entraîne le rochet 11 d'une certaine quanti- té et l'une des dents de celui-ci repousse la lame 20' comme le montre la figure 7 tandis que la lame 30 sert de butée d'arrêt du rochet.
La lame 20' met en contact les deux lames 13 et 13' et le moteur M est mis en marche selon le schema de la figure 6 en même temps que le circuit d'utilisation U à contrôler est fermé.
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L'arbre 5 se trouve entraîné des ce moment par le mo- teur M et l'ergot 15 commence à effectuer son trajet vers l'ergot 14 du rochet immobillsé.
Lorsque le npmore de tours effectués par l'arbre 5 cor- respond a la limite fixée, l'ergot 15 entre en contact avec l'ergot 14 et entraine le rochet 11 jusqu'à ce que la dent pressant sur la lame 20' échappe de celle-ci qui, en repre- nant la position de la figure 1 coupe le circuit du moteur et celui d'utilisation.
11 est donc nécessaire, comme on le voit par le fonction- nement décrit ci-dessus, que la course d'action de la bielle 8 sur le rochet, soit toujours un peu inférieure à l'espace d'une dent du dit rochet pour que la dent formant came sur la lame 20' n'échappe pas cette dernière et que la course de l'index 31 puisse provoquer cet échappement.
A chaque armement, le bras 9" ' de la pièce 9 agit sur l'extrémité d'un ressort 40 entraînant l'arbre d'un totalisa- teur 46 facultatif.
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Les pistons 3p, 58 et 9 sont préférablement conformés à leur partie supérieure, comme le montre les figures 4 et 5 de maniere à éviter toute manoeuvre frauduleuse au moyen de tiges, lames, etc.., qui pourraient tenir lieu des pieces de monnaie ou jetons à introduire dans l'appareil.
De plus, l'absence de la piece nécessaire pour le fonc- tionnement de l'appareil, est signalée par le piston 39 et la dite piece est contrôlable au moyen d'une fenêtre aména- gée spécialement à cet effet dans le boîtier de protection de l'appareil.
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Improvements to prepaid devices
The object of the present invention is to provide improvements to coin-operated devices, in which, by the introduction of a coin or a token, an electrical circuit is established in such a way as to obtain the operation of any device or machine, either for a certain duration, or by a determined number of revolutions, or even for a precise consumption of electricity or of any fluid at a controllable flow rate.
The main characteristic of the apparatus resides in that the coin or the token acts upon its introduction on an armament piece which, by means of a connecting rod provided with a driving finger, turns a ratchet of one tooth per coin or token introduced to provoke
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thus establish an offset between a first lug carried by the ratchet and a second lug carried by a part mounted coaxially with the ratchet and which is driven by a motor shaft for a determined direction of rotation,
this direction being that of the rotation of the ratchet under the effect of the armament in order to allow the second aforesaid lug to catch up with the first after a determined number of revolutions of the motor shaft and to drive the ratchet over a short but sufficient path so that during this small complementary rotation the said ratchet breaks an electrical circuit which it had been established during its initial rotation caused by the armament piece. *
Another characteristic therefore resides in the double role played by the ratchet, that is to say that of constituting both the time control part and the contact member.
Another important feature consists of the locking device of the armament piece which only binds the latter when there is a coin or a token in the entry corridor of the device, the so-called essential presence of a part being controlled by a signaling device.
Finally, various other features will be highlighted in the course of the following description and with reference to the appended drawing which shows: FIG. 1, the mechanism of the apparatus, seen in elevation; fig.2, the controller disk drive device; fig, 3 the ratchet cocking part; fig.4, the locking member of said arming part; seen in perspective; fig.5, the control piston with its contactor, seen in perspective; fig.6, the electrical connection diagram;
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fig.7, the mechanism, seen from the front, in its operating position.
In one embodiment of the apparatus according to the invention, specially designed for operation on an electric mains, the mechanism comprises a synchronous electric motor M, transmitting by worm screws and suitable gears a movement. rotation to a wheel 7 integral with the drive shaft of the control device. The motor and the intermediate transmission members have characteristics such that the angular speed given to said shaft has a perfectly determined value which will therefore correspond in the example chosen to a length of time having for precision that of the frequency of the shaft. sector.
It is therefore obvious that the electric motor could be replaced by any suitable mechanical motor provided with suitable regulating means.
The control device comprises a ratchet disc II (fig. 1 and 2) provided with a barrel 11a through which the barrel 16a passes a circular disc 16. A coil spring 30, housed in the barrel 16a, puts on the barrel. drive shaft 5 of the device.
This shaft is preferably splined longitudinally and only drives the barrel 16a and therefore the disc 16 in only one direction.
On the other hand, the disc 16 can be rotated in this direction without driving the motor shaft 5.
The same result could be obtained by replacing the coil spring 30 with a device one or more pawls mounted on the wheel 7.
This disc 16 carries an index 31 moving in front of numbers which, drawn on the ratchet disc 11, correspond to each of the teeth of said ratchet.
On the upper face of the ratchet device 11 is fixed a lug
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14 (fig. 2) against which a second lug 15 fixed under Index 31 of disc 16 may collide.
The two discs 11 and 16 are held in place on the shaft 5 by means of a screw 32 screwed into the end of the latter.
It can now be seen that the device moved by the motor can drive the ratchet 11 when the two lugs 14 and 15 are in contact on the suitable side thereof.
Will the ratchet 11 rotating freely around the barrel 16a of the disc 16 can receive a rotational movement in the direction of normal rotation of the disc 16 and independently of the latter. This results in creating an offset between the lug 14 of the ratchet and the lug 15 of the disc 16 which is located after the lug 14 in the aforementioned direction of rotation.
It is therefore possible, for a well-determined speed of rotation of the ring 5 and of the disc 16, to obtain for each of the teeth of the rocket 11 an offset between the lug 14 and the lug 15 representing a certain duration, this corresponding duration. exactly at the time it takes for the lug 14 to come into contact with the lug 15 and drive it with it.
An angular deviation represented by the spacing of two consecutive teeth of the ratchet therefore corresponds to a well-determined period.
The device is completed by a ratchet drive part, called an arming part which can impart to said ratchet successive angular displacements each equal to one tooth of the latter *
This piece 9 (fig. 2 and 4) comprises a central barrel 9a fitting the barrel 11a of the ratchet 11.
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The three guns 11a '16a and 9a rest on the upper face of the driving toothed wheel 7.
Part 9 has three arms. The arm 9 ′ carries a finger 33. On the second arm 9 ″ is articulated around an axis 34, a connecting rod 8 provided with a finger 35. Finally, the third arm 9 ′ serves to limit the movement. rotation of part 9 around axis 5.
The connecting rod 8 is arranged as shown in Figure 3 and a spring 19, hooked to said connecting rod and to the frame of the device constantly tends to apply the finger 35 against the teeth of the ratchet II.
By acting on finger .33 in the direction of arrow f (fig. 1), part 9 is rotated in this direction around shaft 5 which has the effect of sliding finger 35 in the direction of fleche f 'along the tooth on which it rests until it catches on to the next tooth.
But, drawn by the spring 19, the ball 8 and the part 9 return in the opposite direction, as soon as the action exerted on the finger 33 ceases. In the return to their rest position, these parts bring with them the ratchet 11 by through the hooked finger 35.
The ratchet is therefore advanced by a certain angle and its lug 14 offset by the same angle of the lug 15, which corresponds to a determined duration of rotation of the shaft 5.
However, tangentially to the ratchet 11 are arranged leaf springs 20 and 20 'carried by an insulating material mantle 36 and whose ends come to rest on the teeth of the ratchet.
The blade 20 is shorter than the blade 20 'and fulfills the role of the ratchet stopper, as described below.
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The teeth of the ratchet 11 form a cam in relation to the blades 20 and 20 'which rest on the said teeth and depending on the position of the latter, the blades are in the position shown in FIG. 1 or in that shown in FIG. 7.
On the blade 20 'is mounted a key 37 acting on a contact blade 13 abutting against another blade 13'.
These blades are carried by the insulating frame 36 and close or open the supply circuit of an electric motor K or of a switch for starting or stopping any suitable mechanical motor.
The ratchet therefore serves as a time or number of revolutions control member and also as a contactor.
The armament piece driving the ratchet is controlled directly in the direction of the arrow f by a coin or a token introduced into the device but it is always by the coin or the token previously introduced,
A peculiarity of the device indeed resides in that it is always necessary to leave the last coin inserted into the device perfectly visible in order to allow its value to be visually checked.
It is therefore this part which will be used to activate the apparatus when a new one is inserted in order to obtain the operation of the latter.
For this purpose, the apparatus is provided in the usual manner with a passage 2 for the introduction of coins or tokens, in which a groove 2 'limits the travel of the finger which the user will use to push the coin into it. the token in the device.
On its path the piece will push back a spring-loaded stop piston 37 'and will also lower two other pistons 38 and 39 housed in the plate of the device.
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The piston 38 carries a bar 40 (fig.4) having a stopper 41 and a lug 42. The latter in the high position of the piston 38 hooks up the end of the arm 9 'and prevents any movement. of part 9 which is thus locked.
The piston 39 (fig * 5) is crossed at its base; by a pin 43 traversing a barrel 44 made in the plate of the apparatus to be able to come into contact with a metal ring 45, electrically insulated from the plate. This ring is connected by an electric wire 47 to a sound or optical signaling device connected to an electric current source, one of the poles of which is connected to the ground of the apparatus.
In its nautical position, the piston 39 therefore actuates this device which, on the contrary, comes to rest as soon as the piston is brought by a coin into its lower position.
A first part introduced into the device therefore has the effect of stopping the operation of the signaling device and of unlocking the ratchet cocking part by acting on the pistons 38 and 39.
A second coin introduced into the device has the effect of pushing the first and, simultaneously, by means of the latter, of rotating the cocking piece 9 in the direction of arrow f.
The connecting rod 8 drives the ratchet 11 by a certain amount and one of its teeth pushes back the blade 20 'as shown in FIG. 7 while the blade 30 serves as a stopper for the ratchet.
The blade 20 'brings the two blades 13 and 13' into contact and the motor M is started according to the diagram of FIG. 6 at the same time that the use circuit U to be controlled is closed.
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The shaft 5 is immediately driven by the motor M and the lug 15 begins to travel towards the lug 14 of the immobilized ratchet.
When the number of turns made by the shaft 5 corresponds to the fixed limit, the lug 15 comes into contact with the lug 14 and drives the ratchet 11 until the tooth pressing on the blade 20 'escapes. of the latter which, by repeating the position of FIG. 1, cuts the motor circuit and that of use.
It is therefore necessary, as can be seen from the operation described above, that the action travel of the connecting rod 8 on the ratchet, is always a little less than the space of one tooth of said ratchet for that the tooth forming a cam on the blade 20 'does not escape the latter and that the travel of the index 31 can cause this escape.
On each cocking, the arm 9 "'of the part 9 acts on the end of a spring 40 driving the shaft of an optional totalizer 46.
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The pistons 3p, 58 and 9 are preferably shaped at their upper part, as shown in Figures 4 and 5 so as to avoid any fraudulent operation by means of rods, blades, etc., which could take the place of coins or tokens to be inserted into the device.
In addition, the absence of the part necessary for the operation of the apparatus is signaled by the piston 39 and said part can be checked by means of a window specially fitted for this purpose in the protective casing. of the device.