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PERFECTIONNEMENTS AUX SELECTEURS OU DISTRIBUTEURS ELECTRIQUES DE
MONNAIE.
La présente invention est relative à un appareil pour séparer électromagnétiquement des produits ou des objets à l'aide de circuits magnétiques comportant des entrefers qui leur sont associés de manière à recevoir les objets a séparer.
Le but essentiel de la présente invention consiste à réaliser un sé- lecteur ou distributeur de monnaie comportant un couloir pour pièces de monnaie, couloir pourvu d'un support amovible chargé de maintenir une pièce de monnaie à l'intérieur d'un entrefer prévu dans un circuit magnétique ; distributeur est susceptible d'être commandé de manière à libérer automatiquement la pièce lorsqu'il se produit dans ce.circuit une variation déterminée.
L'objet le plus important de l'invention est constitué par un dis- tributeur électrique de monnaie muni d'un organe de mesure comportant des champs électromagnétiques primaire et secondaire, ce dernier pouvant agir en vue de libérer les pièces de monnaie de type prédéterminé lorsqu'elles pénètrent dans le champ primaire.
Un autre objet important de l'invention est constitué par un sélec- teur de monnaie du type précité, dans lequel le champ primaire est obtenu par deux enroulements normalement compensés et produisant des champs électromagné- tiques équilibres que l'on déséquilibre en faisant arriver une pièce de mon- naie témoin dans un entrefer qui se trouve au voisinage d'un des enroulements; ce dispositif distributeur peut fonctionner de manière à libérer une pièce de monnaie à sélecter, cette libération étant assurée par l'introduction de la pièce dans le second entrefer situé au voisinage des autres enroulements, grâce à quoi on équilibre les deux champs électromagnétiques produits par les enrou- lements primaires.
L'invention est encore relative à un sélecteur de monnaie comportant un support commandé par un relais et fonctionnant lors de la désexcitation de
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lenroulement secondaire précités grâce à l9introduction d'une pièce présent- tant des caractéristiques analogues à la pièce témoin.qui se trouve dans le champ primaires
D'autres caractéristiques de l'invention sont relatives: à la fa- çon suivant laquelle la pièce de monnaie à sélecter est envoyée sur ses tra-
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jecto.res9 par utilisation de la force de pesanteur comme agent moteur; à la façon suivant laquelle la pièce de monnaie est momentanément maintenue dans le champ magnétique;
et enfin à la manière suivant laquelle on empêche le "coincement" des pièces de monnaie 9 . tous les organes de l'appareil distribu- teur se trouvant à l'intérieur d'un 'espace relativement faibleo
Sur le dessin annexé;
La figure 1 est une vue en perspective dun sélecteur électrique de monnaie réalisé conformément à la présente inventi-on; la figure 2 est une vue en élévation latérale d'une cloison du cof- frets vue représentant un côté de la cloison qui est situé à l'opposé de ce- lui représenté sur la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale suivant III-III de la figure
1;
la figure 4 est une vue en élévation latérale avec certaines pièces ayant subi un arrachement pour plus de clarté;'. la figure 5 est une coupe transversale suivant V-V de la figure 4 en regardant dans le sens des flèches; la figure 6 est une vue en perspective de détail d9une partie du ' support de monnaie; la figure 7 est une vue en perspective de détail d'une autre par- tie de ce support ;
la figure 8 représente un schéma des connexions faisant apparaî- tre l'organisation électrique qui constitue une partie du distributeur de
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"monnaie objet de lyinvention. ' "
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Comme cela est bien connu dans cette technique., 1.9utilisation ex- tensive de machines commandées par des pièces de monnaie¯en vue de distribuer des produits de'natures diverses entraîne la nécessite de dispositifs chargés
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d'empêcher d'une manière positive lautilisation de fausses pièces et de jetons d'une manière générale pour commander de'semblables machines. Les dispositifs de rejet les plus efficaces pour les pièces mauvaises comportent l'utilisation des propriétés magnétiques et conductrices des pièces elles-mêmes aussi bien que l'utilisation de leurs propriétés
conductrices seules'lorsque l'on sait que les pièces légales sont émises avec un degré de précision relativement élevée en ce qui concerne leur teneur en métal. La présente- invention est re- lative à un* procède semblable de s'élection, avec utilisation d'une unité ou d'un bloc compact qui est très efficace et qui, n'est pas=susceptible.'d'être mis hors service du fait de son utilisation.
' Un coffret désigné d'une manière générale.par le nombre 10 com- porte une paroi 12 normalement verticale sur-laquelle est'montée une planchet- te horizontale 14 destinée à supporter deux tubes 16 et 18 que l'on va décri- re plus complètement ci-après. Une cloison 20,disposée à lintérieur du cof-
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fret 109 se trouve à une certaine distance d?une face de la. paroi 12 de*maniè- re , constituer une chambre 22e tandis ¯qg.9une fente 24 de réception de pièces;, fente pratiquée dans une,paroi du coffret 10.\>: communique avec la. chambre 22 au voisinage de sa partie supérieure.
Pour 9-J3'S- raisons-que l'on exposera--ci-après plus conjlètement on réalise de préférence la-,rloison 20:-en acier;, ou en un autre métal non magnétique à perméabilité "3'levée, la cloison 20 comporte, monté de manières pouvoi.p3woter sur sa face la plus externe9- un bras 26-coudé en.,1 l9a- t3u.l.ati. 13tant réalisée Far un boulon ou une pièce analogue 28. Ce bras 26 possède, comme on le voit clai- rement sur la figure 6 deux oreilles latérale.a. 30A et 32 qui sont orientées
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vers l'intérieur et pénètrent respectivement dans deux fentes incurvées 34 et 36, pratiquées dans la cloison 20. L'extrémité libre de l'oreille 30 débou- che à l'intérieur de la chambre 22 tandis que l'oreille 32 du bras 36 passe à travers la chambre 22 et à travers une fente 38 pratiquée dans la paroi 12.
Cette fente 38 est opposée à la fente 36 et elle présente la même dimension et le même contour incurvé que la fente 36. Un ressort 40, dont une extrémi- té est fixée à une partie en saillie 42, venue d'emboutissage à l'intérieur de la paroi 12, et dont l'autre extrémité est fixée à l'intérieur d'un orifi- ce 44, pratiqué dans l'oreille 32, tend à maintenir le bras 26 dans la posi- tion représentée sur les figures 1 et 2. Une extrémité de la fente 36, extré- mité.qui est à une certaine distance de la fente 34, reçoit l'oreille 32 de manière à limiter l'extension du déplacement du bras 26 sous l'action du res- sort 40.
L'extrémité libre de l'oreille 32, qui s'étend vers l'extérieur à partir du trou 44, passe librement à travers une fente 46, pratiquée dans le plongeur 48, à déplacement alternatif, d'un relais 50, monté dans le cof- fret 10, au-dessous de la planchette 14 et sur la face de la paroi 12 qui se trouve placée le plus à l'intérieur.
Un levier 52, coudé en L, comme on le voit clairement sur'la figure 7, est constitué par une partie en saillie 54 qui s'étend latéralement à partir d' une des branches du l'L; ce levier est articulé sur la cloison 20, en 56, sur un côté et au-dessous de la liaison articulée 28 du bras 26. L'autre branche du levier 52 s'étend, pour sortir du coffret 10, à travers une fente 58 pratiquée dans la paroi de ce coffret qui comporte également une fente 24.
La partie en saillie 54 présente une encoche 60 et elle vient pas- ser à l'intérieur de la chambre 22 à travers une fente incurvée 62 pratiquée dans 1a cloison 20. Cette fente 62 est disposée transversalement à la fente 34 et elle vient en regard de la fente 60 à son extrémité la plus basse. Un organe de mesure désigné d'une manière générale par le nombre 64 comprend un noyau en fer 66 affectant la forme d'un E du type classique et comportant trois enroulements 68, 70 et 72. L'enroulement 68 est constitué par deux bobines 74 et 76, tandis que l'enroulement 72 est constitué par les bobines 78 et 80. L'enroulement 70 comprend un seul bobinage ; ces enroulements sont représentés sur la figure 8 du dessin annexé.
Comme on le voit clairement sur les figures 3 et 5, les trois jambages du noyau 66 en E passent à travers des ouvertures convenables pra- tiquées dans la paroi 12 et qui communiquent avec la chambre 22. Une pièce de monnaie témoin 82, partiellement noyée dans l'isolement 84, placé entre la paroi 12 et la cloison 20, a une de ses faces qui est orientée vers l'un des jambages situé le plus à l'extérieur du noyau 66 en forme d'E.
Lorsqu'on introduit dans la fente 24 une pièce 86 à sélecter, elle tombe, sous l'effet de la pesanteur, sur un rebord 88. Ce rebord 88 est embou- ti dans la cloison 20 et il s'étend vers l'intérieur dans la chambre 22; il est incliné pour diriger la pièce 86 qui tombe vers un emplacement de mesure si- tué à l'opposé de la pièce témoin 82.
Le boulon 28 présente une tête qui est conformée, comme on le voit sur la figure 2, de manière à présenter un méplat 90; la distance entre cette tête et l'encoche 60 du levier 52 est inférieure au diamètre de la pièce 86 lorsque le boulon 28 et le levier 52 occupent leur position normale représen- tée sur les figures 1 et 2. En d'autres termes, le boulon 28 est fixé au bras 26 et il peut tourner avec lui et c'est seulement lorsque le méplat 90 occu- pe une position sensiblement verticale que la pièce 86 tombe à partir de l'emplacement de mesure et en l'absence d'une commande manuelle du levier 52.
Dans le cas où la pièce 86 est comparable électromagnétiquement à la pièce témoin 82, d'une manière que l'on décrira complètement ci-après, le relais 50 est excité de manière à provoquer l'oscillation du bras 26 con- tre l'action antagoniste du ressort 40. On détermine ainsi le déplacement du méplat 90 qui vient occuper une position de libération de la pièce 86 d'en- tre l'encoche 60 et le boulon 28 et en même temps on déplace l'oreille 32 du
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bras 26 jusqu'à une position située dans la fente 36, à l'opposé de celle représentée sur les figures 1 et 2. La pièce 86 tombe ensuite et elle est guidée par l'oreille 32 dans la chambre 22 et à l'intérieur d'une fente 92 pratiquée dans le coffret 10.
Un rebord vertical 93, tourne vers l'intérieur et prévu sur la paroi 22, aide à diriger la pièce 86, au cours de sa chute .' vers la fente 92.
Après avoir passé par la fente 92, la pièce 86 se déplace dans un dispositif de commande approprié (non représenté),, dispositif qui agit sur la machine à laquelle ce dispositif sélecteur peut être associé.
Lorsque le bras 26 est commandé comme on 1-la dit plus haut, son oreille 30 monte vers la partie supérieure de la fente 34 et empêche les pièces 86 successives, qui sont introduites dans la fente 24, de tomber sur la pièce 86, qui est placée à l'emplacement de mesureou de passer dans la fente 92 pendant que le bras 26 est ainsi commandéo Ces pièces successives
86 tombent à l'intérieur de la chambre 22 et sur un rebord incliné 94 embouti dans la paroi 20 vers l'intérieur. Ce rebord 94 dirige ces pièces 86 dans une ouverture 96 pratiquée dans le coffret 10 pour assurer le retour en arrière vers l'utilisateur à la manière habituelle.
Dans le cas où le client ou l'utilisateur introduit une mauvaise pièce dans la fente 24, au lieu d'une bonne pièce 86, de telle sorte que le relais 50 n'est pas excitée cette mauvaise pièce.peut être retournée ou ren- voyée, par déplacement à la main., vers le bas,, du levier 52, contre l'action d'un ressort 98. Le ressort 98 a une de ses extrémités qui est fixée à la cloison 20, tandis que son extrémité opposée est fixée au levier 52, comme on le voit clairement sur la figure 1. La mauvaise pièce ainsi libérée tom- be alors sur le rebord 94 et tout déplacement lui est interdit dans la fente
92 par l'oreille 32 qui demeure dans la position normale représentée sur les figures 1 et 2.
On doit noter également que l'on empêche l'introduction de pièces de trop grandes dimensions en pratiquant une fente 24 de dimension prédéter- minée., tandis que les pièces de dimensions trop faibles tombent librement en- tre l'encoche 60 et la tête de l'écrou 28 pour passer par l'ouverture 96.
Une autre caractéristique importante réside dans la manière suivant laquelle l'oreille 30 du bras 36 guide les pièces 86 vers leur emplacement de mesure après que ces mêmes pièces ont roulé depuis le rebord 86 et pendant que le bras 26 se trouve dans la position normale de maintien de la pièce. Un bord
100 de l'isolant 84 au-dessus du bras 26 sert à coopérer avec l'oreille 30 dans cette fonction de guidage de la pièce.
Le circuit électrique utilisé en liaison avec les tubes 16 et 18, l'organe de mesure 64 et le relais 50 destiné à exciter ce dernier sont re- présentés sur la figure 8. Le tube 16 est un tube simple triode,,, double diode tandis que le tube 18 est un microthyratron; chacun de ces tubes reçoit la tension de filament à partir d'un transformateur 102 par l'intermédiaire des circuits habituels, non représentés. Le courant est envoyé au transformateur
102 et aux circuits que l'on va d'écrire., par deux conducteurs d'amenée 102 et 1040
Le tube 16 remplit deux fonctions: la partie triode est utilisée comme oscillateur à contre-réaction et elle comprend une cathode 106, une plaque 108 et une grille 110.
La partie diode du tube 16 sert de redresseur et elle comprend la cathode 116 et les diodes 112 et 114.
Les bobines 74 et 78 de l'organe de mesure 64 sont identiques en ce qui concerne leur rapport de spires et elles sont branchées en série pour for- mer l'ensemble des bobines de grille qui est relié à la grille 110 du tube 16 à travers une résistance de grille 116 et un condensateur 118.
Les bobines 76 et 80 sont également identiques en ce qui concerne leur rapport de spires et elles sont branchées en série pour contribuer l'en- semble des bobines de plaque qui est relié à la plaque 108 du tube 16. La bo- bine 110 est enroulée sur le jambage central de l'ensemble des enroulements de mesure 64 et elle est utilisée pour prélever la tension d'équilibre indui-
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te dans cet ensemble sous 19action des enroulements 74, 76, 78 et 80.
Le circuit d'excitation du tube 16 peut être le suivant con- ducteur d'amenée 102, conducteurs 120 et 121, enroulement 76, conducteur 127,enroulement 80 conducteurs 128 et 129, plaque 108 et cathode 106 du tube 16; enfin., conducteurs 130 et 132 jusqu'aux conducteurs d'amenée 104.
La grille 110 du tube 16 reçoit la tension qui est induite dans les enroulements 74 et 78 sous l'effet de leur inductance mutuelle par rap- port aux bobines 76 et 80 respectivement., à travers lesquelles s'écoule un courant variableo Cette tension a 1?amplitude et la phase convenables de manière à assurer les variations du courant plaque du tube 16. Ces varia- tions de courant plaque donnent naissance à des courants variables dans les enroulements 76 et 90. Cela entraîne l'oscillation de la partie triode du tube 16.
Le circuit à travers la grille 110 peut être décrit comme suit: conducteur d'amenée 104, conducteurs 132, 134 et 136, enroulement 74, conducteur 138, enroulement 78, conducteur 140, condensateur 118 et résistance 116, conducteur 142, grille 110 du tube 16, plaque 108 du tube 16, conducteurs 128 et 144, condensateur 146, et conducteurs 148 et 120, jusqu'au fil d'amenée 10.2.
Habituellement, l'alimentation plaque pour le.fonctionnement des tubes à vide est assurée par une tension positive continue.
Dans un oscillateur tel que celui utilisé dans le dispositif objet de l'in- ventions l'intensité des oscillations produites varie avec la valeur posi- tive de la tension plaque continue. Si le potentiel plaque est rendu égal à zéro ou négatif, les oscillations s'amortissent ou s'arrêtent et le cou- rant plaque disparaît. En conséquence, l'oscillateur fonctionne seulement la moitié du temps,, pendant la période de potentiel positif de chaque cycle d'énergie alternative utilisée pour la plaque.
Le tube thyratron 18 - comme tous les thyratrons d'une manière générale - commence brusquement à débiter le courant plaque avec l'invensi- té totale de courant déterminée par les valeurs des éléments composant le circuit plaque et par le potentiel appliqué à la plaque positive, lorsque la tension grille négative disparaît ou prend une valeur voisine de zéro ou une valeur positive. Le réétablissement de la tension négative de grille n'arrête pas cependant le courant plaque. 'Il continue à s'écouler jusqu9à ce que l'on ait supprimé la tension plaque ou jusqu'à ce qu'on l'ait réduite à une valeur voisine de zéro ou une valeur négative.
Le fonctionnement ou la commande de thyratron 18 avec une alimentation de la plaque en courant continuar- rête n conséquence le débit de son courant plaque ou le fonctionnement du tube lorsqu'on applique à la grille 180 une polarisation négative de grille.
L'utilisation de courant alternatif comme courant d'alimentation plaque élimi- ne par suite la nécessité d'utiliser un dispositif spécial pour arrêter le fonctionnement du tube thyratron 18.
Il y a lieu de noter que la résistance 116 et le condensateur. 118 comportent une connexion de fuite de grille standard pour réaliser la tension de polarisation du tube 16; le condensateur 146, qui est branché en parallè- le avec les enroulements 76 et 80, est utilisé comme élément de commande de la fréquence.
L'enroulement 70 est relié aux diodes 112 et 114 du tube 16 et à une résistance 150 ainsi qu'à un condensateur 152 de manière à former un circuit redresseur ayant une constance de temps déterminée par les exigences du filtrage pour conserver une valeur essentiellement négative à la tension de polarisation qui est appliquée à la grille 154 du tube 18. Cette valeur doit également être suffisante pour maintenir le potentiel négatif afin d' éviter que le tube 18 ne fonctionne au delà de la période de non-fonctionne- ment de l'oscillateur lorsque la tension plaque de cet oscillateur est néga- tive comme conséquence d'un fonctionnement avec une alimentation plaque en courant alternatif.
Comme une résistance 150 dans le circuit de grille af- fecte quelque peu la valeur de fonctionnement de la grille du tube 18 et com- me sa valeur détermine également le potentiel qui sera développé par une in-
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tensité donnée de l'oscillation engendrée par le tube 16, la combinaison . de la résistance 116 et du condensateur 118, en déterminant l'intensité de l'oscillation produite par le tube 16,fixe la valeur que l'on peut utili- ser pour la résistance 150.
Ce circuit dans lequel se trouve 1-'enroulement 70 est alors le suivant-. conducteur d'amenée 102, conducteurs 120 et 148,condensateur 146 conducteurs 144 et 128, plaque 108 du tube 16,cathode 106 du tube 16, dio- des 112 et 114 du tube 16, condu teur 156, enroulement 70,conducteurs 158 et 160, résistance 150 et condensateur 152, conducteurs 162, 164, 134 et 132 jusqu'au fil d'amenée 104.
Le tube 18 est alimenté en courant alternatif par le circuit sui- vant: conducteur d'amenée 102,conducteurs 120,166 et 168, relais 50, con- ducteur 70, plaque 172 du tube 18, cathode 74 du tube 18, et conducteurs 176, 178, 162, 164, 134 et 132 jusqu'au conducteur d'amenée 104.
On notera que la grille 154 du tube 18 est reliée au circuit re- dresseur précité par un conducteur 180 tandis qu'une seconde grille 182 du tube 18 est reliée par un conducteur 184 au circuit que l'on vient de dé- crire.
Les deux enroulements primaires en série 68 et 72 sont disposés de telle sorte que leurs champs électromagnétiques, créés avec l'enroulement se- condaire 70 par le passage d'un courant à travers eux,, aient une résultante de flux égale mais opposée. En l'absence de la pièce témoin 82 ou de tout élément perturbateur du champ électromagnétique, il n'existe pas d'inductance mutuelle entre les enroulements primaire et secondaire. il n'y a pas non plus de flux magnétique net dans le jambage central du noyau en fer 66.
Ceci peut être considéré comme un pont d'équilibrage électromagnétique dans lequel les deux extrémités du noyau 66 de Isolément 64 engendrent un circuit magnétique entre les points présentant le même potentiel électromagnétique ou bien il apparaît à chaque extrémité du jambage central du noyau 66'une quantité égale de flux magnétique de même polarité.
Si, cependant., les forces électromagnétiques produites par les enroulements 68 et 72 sont rendues inégales, par exemple par 1?insertion de la pièce témoin 82 dans un entrefer compris entre l'une des branches exté- rieures du noyau 66 de la plaque en acier 20, il existe entre les extrémités du jambage central du noyau 66 une différence de force magnétique ou magné- tomotrice et par suite un flux résultant à travers le noyau de l'enroulement 70.
Ainsi, si on envoie un courant alternatif dans les enroulements primaires 68 et 72 de la manière ci-dessus décritealors qu'il existe un dé- séquilibre du champ de l'enroulement primaire, on induit dans l'enroulement secondaire 70 (sur le jambage central du noyau 66) une tension provoquée par le flux qui est engendré par le champ électromagnétique des enroulements pri- maires.
Il est évident que, lorsque les forces magnétiques du champ de l'enroulement primaire sont de nouveau anemées en équilibres il n'y a pas de tension dans 1?enroulement 70.
L'introduction de la pièce témoin 82 produit un déséquilibre par suite de la modification de l'entrefer effectif à raison de la perméabilité de la matière de la pièce ou par suite des courants circulaires induits dans la pièce par le flux qui passe à travers elle; de même., si 1?on place une pièce 86, présentant la même caractéristique que la pièce témoin 82, dans l'autre entrefer situé au voisinage du jambage opposé.du noyau 669 on ramène en équilibre les champs primaires des enroulements 68 et 72.
L'équilibre convenable de la liaison par flux magnétique de 1?en- roulement 70 avec les deux enroulements primaires 68 et 72 est réalisé le plus aisément par 1?enroulement de chacun des bobinages 68 et 72 avec le même nombre de tours et une organisation de noyaux symétrique. La bobine 70 doit avoir un nombre de tours suffisamment grand pour que la tension soit assez
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élevée pour un fonctionnement de circuit satisfaisant.
Lorsque le distributeur ou le sélecteur se trouve en position normale de non fonctionnement, la tension dans l'enroulement 70,appli- quée à la cathode 106 du tube 16 à travers la résistance 150 et le conden- sateur 152 du circuit redresseur,détermine l'application, à la grille 154 du tube 18, d'une tension'de polarisation continue négative. Cette tension continue appliquée à la grille 154 empêche le tube 18 de s'allumero
Ainsi, lorsqu'on introduit une mauvaise pièce dans l'entrefer qui est adjacent à l'encoche 60 du levier 52 et au méplat 90 du boulon 28, cette pièce ne peut pas équilibrer le champ primaire de telle sorte qu'il n'y a pas d'allumage du-tube 18 et que le relais 50 n'est pas excité.
D'autre part., lorsqu'on amène dans la position d9essai une piè- ce 86 de caractéristiques prédéterminées, sensiblement les mêmes que celles de la pièce témoin 82, le champ primaire s'approche d'une condition d'équi- libre et la tension de polarisation négative de la grille 152 est réduite à une valeur voisine de zéro.
Cette diminution détermine l'allumage du tube 18 et un courant s'écoule à travers le relais 50, en déterminant l'attraction de son armature 48 et le déplacement du bras 26 en vue de déterminer Inacceptation de la bonne pièce 86.
Souvent l'introduction d'une pièce fausse dans la fente 24 serait capable de provoquer l'équilibrage momentané du circuit primaire avant que cette pièce n'atteigne son emplacement de repos en position d'essai. Pour empêcher Inacceptation de semblables pièces, on donne à la résistance 150 et au condensateur 152 des valeurs susceptibles d'introduire une constante de 'temps de durée suffisante pour empêcher le fonctionnement du tube 18.
En d'autres termes;, on ralentit la diminution de la polarisation négative de la grille 154 jusqu'à ce que la pièce atteigne la position d/essai où elle se trouve incapable d'équilibrer le champ électromagnétique primaire.
L'allumage du tube 18 est rendu possible grâce à la connexion réalisée entre la cathode 174 et l'une des bornes de la source de tension à 110 volts et entre la plaque 172 et l'autre borne de cette source. Ainsi, avec la grille écran 182 reliée directement à la cathode 174, on réalise un changement du point d'allumage du tube 18.
On munit le relais 50 d'un condensateur 186 destiné à recevoir le potentiel pulsatoire lorsque le tube 18 s'allume de manière à diriger air.si sur le relais 50 un courant régulier en empêchant l'oscillation de son armatu- re 48.
Il est clair que l'on peut utiliser le dispositif d'équilibrage, électromagnétique que l'on vient de décrire pour séparer des objets et des produits d'une manière générale et que Inapplication de ce dispositif ne doit pas être limitée à la sélection de pièces de monnaie. La valeur de la précision et de la sensibilité est gouvernée par l'amplitude des oscillations provoquées par la partie triode du tube 16 qui à son tour augmente l'intensi- té du champ de l'ensemble 64 des enroulements.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRICAL SELECTORS OR DISTRIBUTORS OF
CHANGE.
The present invention relates to an apparatus for electromagnetically separating products or objects using magnetic circuits comprising air gaps associated with them so as to receive the objects to be separated.
The essential object of the present invention consists in providing a coin selector or dispenser comprising a passage for coins, this passage provided with a removable support responsible for maintaining a coin inside an air gap provided in the passage. a magnetic circuit; distributor can be controlled so as to automatically release the part when a determined variation occurs in this circuit.
The most important object of the invention is constituted by an electric coin dispenser provided with a measuring device comprising primary and secondary electromagnetic fields, the latter being able to act with a view to releasing coins of predetermined type. when they enter the primary field.
Another important object of the invention is constituted by a coin selector of the aforementioned type, in which the primary field is obtained by two windings normally compensated and producing balanced electromagnetic fields which are unbalanced by causing a witness coin in an air gap located in the vicinity of one of the windings; this dispensing device can operate so as to release a coin to be selected, this release being ensured by the introduction of the coin into the second air gap located in the vicinity of the other windings, thanks to which the two electromagnetic fields produced by them are balanced. primary windings.
The invention also relates to a coin selector comprising a support controlled by a relay and operating during the de-energization of
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the aforementioned secondary winding thanks to the introduction of a part having characteristics similar to the witness part. which is in the primary field
Other characteristics of the invention relate to: the way in which the coin to be selected is sent on its routes.
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jecto.res9 by using the force of gravity as a driving agent; the way in which the coin is momentarily held in the magnetic field;
and finally the way in which the "jamming" of the coins is prevented 9. all the parts of the dispensing apparatus lying within a relatively small space
On the attached drawing;
Figure 1 is a perspective view of an electric coin selector made in accordance with the present invention; Figure 2 is a side elevational view of a bulkhead of the cabinet seen showing a side of the bulkhead which is opposite to that shown in Figure 1; Figure 3 is a cross section along III-III of Figure
1;
Figure 4 is a side elevational view with some parts cut away for clarity; Figure 5 is a cross section along V-V of Figure 4 looking in the direction of the arrows; Figure 6 is a detailed perspective view of part of the coin holder; FIG. 7 is a detailed perspective view of another part of this support;
FIG. 8 represents a diagram of the connections showing the electrical organization which constitutes a part of the distributor of
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"currency object of the invention."
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As is well known in the art., The extensive use of coin operated machines to dispense products of various kinds results in the need for loaded devices.
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positively prevent the use of counterfeit coins and tokens in general to control similar machines. The most effective rejection devices for bad parts involve the use of the magnetic and conductive properties of the parts themselves as well as the use of their properties.
conductive only when it is known that legal coins are issued with a relatively high degree of accuracy with regard to their metal content. The present invention relates to a similar method of selection, with the use of a compact unit or block which is very efficient and which is not susceptible to being put out. service because of its use.
A cabinet generally designated by the number 10 has a normally vertical wall 12 on which is mounted a horizontal plank 14 for supporting two tubes 16 and 18 which will be described hereinafter. more fully below. A partition 20, arranged inside the box
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freight 109 is some distance from one face of the. wall 12 in * manner, constitute a 22nd chamber while ¯qg.9une slot 24 for receiving coins ;, slot made in one, wall of the cabinet 10. \>: communicates with the. room 22 near its upper part.
For 9-J3'S- reasons-which will be explained - hereinafter more specifically, the partition 20 is preferably produced: -in steel ;, or in another non-magnetic metal with high permeability "3", the partition 20 comprises, mounted so that it can be rotated on its outermost face9- an arm 26-angled in., 1 l9a- t3u.l.ati. 13 being produced by a bolt or a similar part 28. This arm 26 has, as it is clearly seen in figure 6 two side ears a. 30A and 32 which are oriented
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inward and penetrate respectively into two curved slits 34 and 36, made in the partition 20. The free end of the ear 30 opens into the interior of the chamber 22 while the ear 32 of the arm 36 passes through chamber 22 and through a slot 38 made in wall 12.
This slot 38 is opposed to the slot 36 and it has the same dimension and the same curved contour as the slot 36. A spring 40, one end of which is fixed to a protruding part 42, stamped at the end. inside the wall 12, and the other end of which is fixed inside an opening 44, made in the ear 32, tends to maintain the arm 26 in the position shown in FIGS. 1 and 2. One end of the slot 36, which is at a certain distance from the slot 34, receives the lug 32 so as to limit the extension of the movement of the arm 26 under the action of the spring 40. .
The free end of lug 32, which extends outwardly from hole 44, passes freely through a slot 46 in reciprocating plunger 48 of a relay 50 mounted in the box 10, below the board 14 and on the face of the wall 12 which is placed most inside.
A lever 52, bent in L, as can be seen clearly in Fig. 7, consists of a projecting part 54 which extends laterally from one of the legs of the L; this lever is articulated on the partition 20, at 56, on one side and below the articulated connection 28 of the arm 26. The other branch of the lever 52 extends, to exit the box 10, through a slot 58 made in the wall of this box which also has a slot 24.
The protruding part 54 has a notch 60 and it passes inside the chamber 22 through a curved slot 62 made in the partition 20. This slot 62 is disposed transversely to the slot 34 and it comes opposite. of the slot 60 at its lower end. A measuring member generally designated by the number 64 comprises an iron core 66 having the shape of an E of the conventional type and comprising three windings 68, 70 and 72. The winding 68 is formed by two coils 74 and 76, while the winding 72 is formed by the coils 78 and 80. The winding 70 comprises a single coil; these windings are shown in Figure 8 of the accompanying drawing.
As can be seen clearly in Figures 3 and 5, the three legs of E-core 66 pass through suitable openings made in wall 12 and which communicate with chamber 22. A control coin 82, partially embedded in the isolation 84, placed between the wall 12 and the partition 20, has one of its faces which is oriented towards one of the legs located outermost of the E-shaped core 66.
When a part 86 to be selected is introduced into the slot 24, it falls, under the effect of gravity, on a rim 88. This rim 88 is embedded in the partition 20 and it extends inwardly. in room 22; it is tilted to direct the piece 86 which falls to a measurement location opposite the witness piece 82.
The bolt 28 has a head which is shaped, as seen in FIG. 2, so as to have a flat 90; the distance between this head and the notch 60 of the lever 52 is less than the diameter of the part 86 when the bolt 28 and the lever 52 occupy their normal position shown in Figures 1 and 2. In other words, the bolt 28 is attached to the arm 26 and it can rotate with it and it is only when the flat 90 occupies a substantially vertical position that the part 86 falls from the measurement location and in the absence of a manual control of lever 52.
In the case where the part 86 is electromagnetically comparable to the control part 82, in a manner which will be fully described below, the relay 50 is energized so as to cause the arm 26 to oscillate against the arm. antagonistic action of the spring 40. The displacement of the flat 90 which comes to occupy a position of release of the part 86 between the notch 60 and the bolt 28 is thus determined and at the same time the lug 32 of the bolt is moved.
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arm 26 to a position in slot 36, opposite to that shown in Figures 1 and 2. The part 86 then falls and is guided by the lug 32 into the chamber 22 and inside a slot 92 made in the box 10.
A vertical ledge 93, rotated inward and provided on wall 22, helps guide part 86 as it falls. towards slot 92.
After passing through the slot 92, the part 86 moves in an appropriate control device (not shown), device which acts on the machine with which this selector device can be associated.
When the arm 26 is controlled as mentioned above, its lug 30 rises towards the upper part of the slot 34 and prevents the successive parts 86, which are introduced into the slot 24, from falling on the part 86, which is placed at the measurement location or to pass into the slot 92 while the arm 26 is thus controlled. These successive parts
86 fall inside chamber 22 and onto an inclined rim 94 stamped in wall 20 inward. This rim 94 directs these parts 86 into an opening 96 made in the box 10 to ensure the return back towards the user in the usual manner.
In the event that the customer or user inserts a bad part into the slot 24, instead of a good part 86, so that the relay 50 is not energized that bad part can be returned or returned. seen, by hand movement, downwards, of the lever 52, against the action of a spring 98. The spring 98 has one of its ends which is fixed to the partition 20, while its opposite end is fixed to the lever 52, as can be clearly seen in FIG. 1. The bad part thus released then falls on the rim 94 and any movement is prohibited for it in the slot.
92 by the ear 32 which remains in the normal position shown in Figures 1 and 2.
It should also be noted that the introduction of pieces of too large dimensions is prevented by making a slot 24 of predetermined size, while pieces of too small dimensions freely fall between the notch 60 and the head. of the nut 28 to pass through the opening 96.
Another important feature is the way in which the lug 30 of the arm 36 guides the parts 86 to their measuring location after these same parts have rolled from the ledge 86 and while the arm 26 is in the normal position of measurement. maintenance of the piece. A board
100 of the insulation 84 above the arm 26 serves to cooperate with the lug 30 in this function of guiding the part.
The electrical circuit used in connection with the tubes 16 and 18, the measuring member 64 and the relay 50 intended to excite the latter are shown in FIG. 8. The tube 16 is a single triode tube ,,, double diode while tube 18 is a microthyratron; each of these tubes receives the filament voltage from a transformer 102 via the usual circuits, not shown. Current is sent to the transformer
102 and to the circuits which we are going to write., By two supply conductors 102 and 1040
Tube 16 fulfills two functions: the triode part is used as a feedback oscillator and it comprises a cathode 106, a plate 108 and a grid 110.
The diode portion of tube 16 serves as a rectifier and includes cathode 116 and diodes 112 and 114.
The coils 74 and 78 of the measuring member 64 are identical with regard to their turn ratio and they are connected in series to form the set of the grid coils which is connected to the grid 110 of the tube 16 to. through a gate resistor 116 and a capacitor 118.
Coils 76 and 80 are also identical with respect to their turn ratio and are connected in series to contribute the set of plate coils which is connected to plate 108 of tube 16. Coil 110 is wound on the central leg of all measuring windings 64 and it is used to take the induced equilibrium voltage
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te in this assembly under the action of the windings 74, 76, 78 and 80.
The excitation circuit of the tube 16 can be as follows: feed conductor 102, conductors 120 and 121, winding 76, conductor 127, winding 80 conductors 128 and 129, plate 108 and cathode 106 of tube 16; finally., conductors 130 and 132 to the supply conductors 104.
The grid 110 of the tube 16 receives the voltage which is induced in the windings 74 and 78 under the effect of their mutual inductance with respect to the coils 76 and 80 respectively., Through which a variable current flows. This voltage has The proper amplitude and phase to ensure variations in plate current of tube 16. These variations in plate current give rise to varying currents in windings 76 and 90. This causes oscillation of the triode portion of the tube. tube 16.
The circuit through the grid 110 can be described as follows: lead conductor 104, conductors 132, 134 and 136, winding 74, conductor 138, winding 78, conductor 140, capacitor 118 and resistor 116, conductor 142, grid 110 of the tube 16, plate 108 of tube 16, conductors 128 and 144, capacitor 146, and conductors 148 and 120, to lead wire 10.2.
Usually, the plate supply for the operation of the vacuum tubes is provided by a continuous positive voltage.
In an oscillator such as that used in the device which is the subject of the invention, the intensity of the oscillations produced varies with the positive value of the continuous plate voltage. If the plate potential is made equal to zero or negative, the oscillations dampen or stop and the plate current disappears. As a result, the oscillator only operates half the time, during the positive potential period of each cycle of AC energy used for the plate.
The thyratron tube 18 - like all thyratrons in general - suddenly begins to deliver the plate current with the total invensity of current determined by the values of the elements composing the plate circuit and by the potential applied to the positive plate , when the negative gate voltage disappears or takes a value close to zero or a positive value. Restoring the negative gate voltage does not stop the plate current, however. It continues to flow until the plate voltage is removed or until it is reduced to a value close to zero or a negative value.
Operation or control of thyratron 18 with a DC power supply to the plate results in the flow of its plate current or tube operation when a negative gate bias is applied to gate 180.
The use of alternating current as the plate supply current therefore eliminates the need to use a special device to stop the operation of the thyratron tube 18.
It should be noted that the resistor 116 and the capacitor. 118 have a standard gate leakage connection to realize the bias voltage of tube 16; capacitor 146, which is connected in parallel with windings 76 and 80, is used as the frequency control element.
The winding 70 is connected to the diodes 112 and 114 of the tube 16 and to a resistor 150 as well as a capacitor 152 so as to form a rectifier circuit having a time constancy determined by the requirements of the filtering to maintain a substantially negative value. to the bias voltage which is applied to the grid 154 of tube 18. This value should also be sufficient to maintain the negative potential in order to prevent tube 18 from operating beyond the non-operating period of l oscillator when the plate voltage of this oscillator is negative as a consequence of operation with an alternating current plate supply.
As a resistor 150 in the gate circuit somewhat affects the operating value of the grid of tube 18 and how its value also determines the potential which will be developed by an in-
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given intensity of the oscillation generated by the tube 16, the combination. of resistor 116 and capacitor 118, by determining the intensity of the oscillation produced by tube 16, sets the value that can be used for resistor 150.
This circuit in which the winding 70 is located is then the following one. lead conductor 102, conductors 120 and 148, capacitor 146 conductors 144 and 128, plate 108 of tube 16, cathode 106 of tube 16, diodes 112 and 114 of tube 16, conductor 156, winding 70, conductors 158 and 160, resistor 150 and capacitor 152, conductors 162, 164, 134 and 132 to lead wire 104.
The tube 18 is supplied with alternating current by the following circuit: supply conductor 102, conductors 120, 166 and 168, relay 50, conductor 70, plate 172 of tube 18, cathode 74 of tube 18, and conductors 176, 178, 162, 164, 134 and 132 to the feed conductor 104.
It will be noted that the grid 154 of the tube 18 is connected to the aforementioned rectifier circuit by a conductor 180, while a second grid 182 of the tube 18 is connected by a conductor 184 to the circuit which has just been described.
The two series primary windings 68 and 72 are arranged such that their electromagnetic fields, created with the secondary winding 70 by the passage of current through them, have an equal but opposite flux resultant. In the absence of the witness part 82 or of any element interfering with the electromagnetic field, there is no mutual inductance between the primary and secondary windings. there is also no net magnetic flux in the central leg of the iron core 66.
This can be seen as an electromagnetic balancing bridge in which the two ends of the core 66 of Isolation 64 generate a magnetic circuit between the points having the same electromagnetic potential or else there appears at each end of the central leg of the core 66 'a quantity equal magnetic flux of the same polarity.
If, however, the electromagnetic forces produced by the windings 68 and 72 are made unequal, for example by inserting the witness piece 82 into an air gap between one of the outer legs of the core 66 of the plate. steel 20, there is between the ends of the central leg of the core 66 a difference in magnetic or magnetomotive force and hence a resulting flux through the core of the coil 70.
Thus, if one sends an alternating current in the primary windings 68 and 72 in the manner above described, while there is an imbalance of the field of the primary winding, one induces in the secondary winding 70 (on the leg core of core 66) a voltage caused by the flux which is generated by the electromagnetic field of the primary windings.
It is evident that when the magnetic field forces of the primary winding are again brought into equilibrium there is no voltage in the winding 70.
The introduction of the witness part 82 produces an imbalance as a result of the modification of the effective air gap due to the permeability of the material of the part or as a result of the circular currents induced in the part by the flow which passes through it ; Likewise, if a part 86, having the same characteristic as the control part 82, is placed in the other air gap located in the vicinity of the opposite leg. of the core 669 the primary fields of the windings 68 and 72 are brought back into equilibrium. .
The proper balance of the magnetic flux connection of the winding 70 with the two primary windings 68 and 72 is most easily achieved by winding each of the windings 68 and 72 with the same number of turns and organization. of symmetrical nuclei. The coil 70 must have a number of turns large enough so that the tension is sufficient
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high for satisfactory circuit operation.
When the distributor or selector is in the normal non-operating position, the voltage across winding 70, applied to cathode 106 of tube 16 through resistor 150 and capacitor 152 of the rectifier circuit, determines l application, to the grid 154 of the tube 18, of a negative DC bias voltage. This DC voltage applied to grid 154 prevents tube 18 from igniting.
Thus, when a bad part is introduced into the air gap which is adjacent to the notch 60 of the lever 52 and to the flat 90 of the bolt 28, this part cannot balance the primary field so that there is no has no ignition of the tube 18 and that the relay 50 is not energized.
On the other hand, when bringing into the test position a part 86 of predetermined characteristics, substantially the same as those of the control part 82, the primary field approaches a condition of equilibrium and the negative bias voltage of gate 152 is reduced to a value close to zero.
This decrease determines the ignition of the tube 18 and a current flows through the relay 50, determining the attraction of its armature 48 and the displacement of the arm 26 in order to determine Unacceptance of the correct part 86.
Often the introduction of a false part into the slot 24 would be able to cause the momentary balancing of the primary circuit before this part reaches its rest location in the test position. To prevent acceptance of such coins, resistor 150 and capacitor 152 are set to values which may introduce a time constant of sufficient duration to prevent operation of tube 18.
In other words, the decrease in the negative polarization of the gate 154 is slowed down until the part reaches the test position where it is unable to balance the primary electromagnetic field.
The ignition of the tube 18 is made possible by the connection made between the cathode 174 and one of the terminals of the voltage source at 110 volts and between the plate 172 and the other terminal of this source. Thus, with the screen grid 182 connected directly to the cathode 174, a change in the ignition point of the tube 18 is achieved.
The relay 50 is provided with a capacitor 186 intended to receive the pulsating potential when the tube 18 ignites so as to direct air. If on the relay 50 a regular current while preventing the oscillation of its armature 48.
It is clear that the electromagnetic balancing device which has just been described can be used to separate objects and products in general and that the application of this device should not be limited to the selection of coins. The value of accuracy and sensitivity is governed by the magnitude of the oscillations caused by the triode portion of tube 16 which in turn increases the field strength of the coil assembly 64.