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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Münzen, die
nach dem Passieren einer Münzprüfeinheit
jeweils einzeln in einen Verteilerschacht fallen, in dem sie eine
vertikale Position einnehmen und aus dem sie in unterschiedlichen
Münzwerten
entsprechende Behälter überführbar sind.
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Eine
Vorrichtung der vorstehenden Art ist aus der WO 02/082384 A1 bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung ist der Münzprüfeinheit ein Karussell mit
einer Vielzahl von Verteilerschächten
nachgeordnet, deren offene Böden über eine
Sortierschablo ne hinweg bewegt werden, die einen kreisförmigen Schlitz
mit einem sich stufenförmig
erweiternden Querschnitt aufweist. Die bekannte Konstruktion ist im
Hinblick auf die Zahl ihrer Schächte
vergleichsweise aufwendig. Sie beansprucht zudem ziemlich viel Platz
in der Horizontalen und eignet sich daher wenig für den Einbau
in säulenförmige Zahlautomaten,
die auch Wechselgeld ausgeben.
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Bekannt
ist außerdem
eine in der
EP 1 367 545
A2 offenbarte Münzsortiervorrichtung,
bei der Münzen
auf eine eine schiefe Ebene bildende Schiene fallen, auf der sie
längs einer
nach hinten abgewinkelten Wand abrollen. Die Wand ist mit Fenstern versehen,
deren Höhe
den Durchmessern unterschiedlicher Münzen entspricht. Diese zweite
Vorrichtung ist zwar einfach und kompakt, sie bietet jedoch keine
Gewähr
für eine
einwandfreie Sortierung, da bei ihr nicht ausgeschlossen werden
kann, dass nebeneinander liegende Münzen ungleicher Abmessungen
Fenster passieren und beispielsweise eine sich auf eine große Münze abstützende kleine
Münze zusammen
mit der großen
Münze in
den dieser zugeordneten Behälter
fällt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, deren Platzbedarf sich in vertretbaren Grenzen
hält, bei
der die Münzen
während
des Sortiervorganges kurze Wege zurücklegen und die eine hohe Sortiergenauigkeit
ermöglicht,
um auch in Einrichtungen genutzt werden zu können, die Wechselgeld aus den
Behältern
ausgeben, in die die Münzen sortiert
worden sind. Gelöst
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung
der mit einzelnen Münzen
beschickte Verteilerschacht von einem Teil eines Schlittens gebildet
wird, der linear längs
einer rahmenartigen Sortierschablone verfahrbar ist, die einen sich
in Richtung der Bewegung des Verteilerschachtes erstreckenden, stufenförmigen Längsrand
aufweist, dessen Stufen hinsichtlich ihrer Höhe unterschiedlichen Münzdurchmessern
angepasst sind.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bietet den Vorteil, dass bei ihr einzelne Münzen während der Sortierung eine geführte und
durch eine Steuerung laufend überwachbare
Bewegung längs
einer linearen Bahn ausführen.
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Als
besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Sortierschablone
einen Schlitz des Verteilerschachtes passiert, der schräg zur Längsachse des
Verteilerschachtes verläuft,
und so der sich im Verteilerschacht befindlichen Münze eine
vorgegebene Ausgangsposition aufzwingt.
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Diese
Ausgangsposition lässt
sich während der
Verfahrbewegung des Verteilerschachtes dadurch aufrechterhalten,
dass dem oberen Bereich des Schlitzes der stufenförmige Längsrand
der Sortierschablone zugeordnet ist, während der im unteren Bereich
des Schlitzes gelegene Längsrand
der Sortierschablone einen geraden Stützrand für die jeweils im Verteilerschacht
stehende Münze
bildet.
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Durch
die den Verteilerschacht passierende Sortierschablone wird der Verteilerschacht
in zwei Abschnitte unterteilt, die jeweils Platz für eine Münze bieten
und von denen der untere Abschnitt einen Boden aufweist, der aus
dem Bereich des Verteilerschachtes zwecks Bildung eines Durchlasses
für die Münze entfernbar
ist und der als Schieber oder Klappe ausgebildet sein kann.
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Die
Unterteilung des Verteilerschachtes in zwei Abschnitte bietet die
Möglichkeit,
die von der Münzprüfeinheit
geprüften
Münzen
einer Nachprüfung
zu unterziehen. Um die hierfür
erforderlichen Voraussetzungen zu schaffen, sind die senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Verteilerschachtes orientierten Schachtwände im oberen und unteren Abschnitt mit
jeweils fluchtenden Öffnungen
für den
Strahl jeweils einer Lichtschranke versehen, mittels derer die Belegung
des jeweiligen Abschnittes mit einer Münze überprüfbar ist.
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Falls
die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einem Geldannahme- und Geldausgabeautomaten verwendet werden
soll, empfiehlt es sich, die Sortierschablone an ihrem vorderen
Ende mit einer Stufe zum Aussondern überzähliger, d. h. nicht mehr in
einen Behälter
passender, und an ihrem hinteren Ende mit einer Stufe zum Aussondern
von fehlerhaften und falschen Münzen
zu versehen. Der Stufe am vorderen Ende wird dabei ein Sammelbehälter nachgeschaltet,
in den überschüssige Münzen vor
der Einleitung eines Sortiervorganges, d. h. unter Verzicht auf eine
doppelte Überprüfung, überführt werden. Über die
Stufe am hinteren Ende werden die fehlerhaften bzw. nachträglich als
falsch erkannten Münzen
an den Einzahler zurückgegeben.
Für Einsatzfälle dieser
Art muss die Münzprüfereinheit
mit einer Münzzähleinheit
kombiniert werden, die es ermöglicht,
einer Steuerung laufend ein Bild über den Füllungsgrad in den einzelnen
Behältern
zu vermitteln.
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Die
Steuerung überwacht
und steuert die Bewegungen des Verteilerschachtes und überführt die von
der Münzprüfeinheit
für gut
befundenen und hinsichtlich ihres Wertes identifizierten Münzen jeweils in
den Bereich der Stufe der Sortierschablone, die dem jeweiligen Münzwert entspricht.
Passiert die Münze
eine Stufe vor oder hinter der Sollposition, so verhindert die Steuerung
die Überführung der
Münze in
den Behälter,
der dem ermittelten Münzwert
entspricht.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung einer in den beigefügten
Zeichnungen dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung. Es zeigen:
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1 stark
schematisiert die perspektivische Ansicht der wesentlichen Komponenten
des Einnahmeteiles eines Bezahlautomaten, der mit einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung
ausgestattet ist,
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2 in
vergrößertem Maßstab die
perspektivische Ansicht der Sortiervorrichtung der Einrichtung gemäß 1 in
der Ausgangsposition ihres Verteilerschachtes,
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3 einen
Schnitt durch den Verteilerschacht der Sortiervorrichtung in der
in 2 dargestellten Position und unterhalb des Schnittes
die Lage des Verteilerschachtes gegenüber der Sortierschablone,
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4 eine
der 2 entsprechende Ansicht der Sortiervorrichtung
in einer zweiten Position des Verteilerschachtes,
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5 einen
der 3 entsprechenden Schnitt durch den Verteilerschacht
und die Sortierschablone in 4 nach Öffnung des
Bodens des Verteilerschachtes,
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6 einen
der 5 entsprechenden Schnitt durch den Verteilerschacht
in einer Position, in der eine Münze
die Sortierschablone in einer Position passiert hat, die vor der
von der Steuerung vorgegebenen Position liegt,
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7 einen
den 5 und 6 entsprechenden Schnitt durch
den Verteilerschacht in einer Position, in der die Münze die
Sortierschablone hinter der von der Steuerung vorgegebenen Position
passiert hat,
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8 einen
den 5 bis 7 entsprechenden Schnitt durch
den Verteilerschacht und die Sortierschablone in einer Position,
in der die in den 6 und 7 an falschen
Positionen abgegebene Münze
in einen Rückgabeschacht überführt wird
und
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9 ein
Blockschaubild der in 1 dargestellten Vorrichtung.
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In 1 ist
mit 1 eine Eingabeschale für die Münzen 2 eines Münzgemisches
bezeichnet, die zunächst
in einer Münzvereinzelungseinheit 3 bekannter
Bauart vereinzelt und durch eine Steuerung 4 einzeln in
eine Münzprüfeinheit 5 ebenfalls
bekannter Bauart überführt werden.
In der Münzprüfeinheit 5 erfolgt
nicht nur eine Prüfung
auf Echtheit der Münze, sondern
in ihr wird auch der Wert der Münze
ermittelt. Als Falschmünzen
identifizierte Münzen
werden mittels einer sich in der Münzprüfeinheit 5 enthaltenen, nicht
dargestellten Weiche ausgesondert, d. h. in eine Rück- bzw.
Ausgabeschale 6 überführt.
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Als
echt erkannte Münzen
gelangen von der Münzprüfeinheit 5 unter
Schwerkrafteinwirkung in einen Verteilerschacht 7 einer
Münzsortiervorrichtung 8,
in der sie jeweils eine vertikale Position einnehmen. Zeitgleich
wird von der Münzprüfeinheit 5 ein Signal
an die Steuerung 4 übermittelt,
die die Bewegungen des Verteilerschachtes 7 steuert.
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Die
in der Münzsortiervorrichtung 8 sortierten,
einwandfreien Münzen
gelangen nach der Sortierung über
diverse Kanäle 9–16 in
ihren Münzwerten
zugeordnete Behälter 17–24 oder
in Fällen,
in denen ein Behälter
voll ist, über
einen Kanal 25 unsortiert in einen Sammelbehälter 26.
Der Füllungsgrad der
Behälter 17 bis 24 wird
durch eine in die Steuerung 4 integrierte, nicht dargestellte
Münzzähleinheit laufend überwacht,
wobei die Signale der Münzzähleinheit
in den einzelnen Behältern
zugeordneten Speichern der Steuerung 4 erfasst werden.
Die Speicher können
nicht nur die Zahl der in die Behälter überführten Münzen registrieren, sondern
in Fällen des
Einsatzes der Sortiervorrichtung in Bezahlautomaten auch den Abgang
der Münzen
aus den Behältern.
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Nicht
einwandfreie Münzen
werden über eine
geeignete, hier nicht näher
beschriebene Rückfördervorrichtung 27 in
die Rück-
bzw. Ausgabeschale 6 zurückbefördert. Der mit einwandfreien
Münzen entrichtete
Betrag wird in einem Display 28 angezeigt. Aus Gründen der
besseren Übersicht
ist in der Zeichnung die Rückgeldausgabe
von Münzen
aus den Behältern 17–24 nicht
dargestellt.
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Einzelheiten
des Aufbaus der Sortiervorrichtung ergeben sich aus den 2–8.
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Der
Verteilerschacht 7 wird von einem Teil eines Schlittens 29 gebildet,
der auf zwei horizontalen Führungsstangen 30, 31 geführt ist.
Zum Einleiten von Bewegungen in den Schlitten 29 dient
ein durch die Steuerung 4 gesteuerter Schrittmotor 32,
der über das
obere Trum eines von ihm angetriebenen Bandantriebes 33 mit
dem Schlitten verbunden ist. Ein nach hinten ansteigender, schräger Schlitz 34 im
Verteilerschacht 7 umschließt eine ortsfeste Sortierschablone 35,
die den Verteilerschacht in einen oberen Abschnitt 36 und
einen unteren Abschnitt 37 unterteilt.
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Die
Seitenwände 38, 39 des
Verteilerschachtes sind mit Paaren fluchtender Öffnungen 40 und 41 versehen,
welche die Strahlen 42, 43 zweier Lichtschranken 44a, 44b und 45a, 45b passieren
können, falls
sich in den Abschnitten 36, 37 keine Münze befindet.
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Der
Boden 46 des Verteilerschachtes 7 wird von einem
durch den Anker einer Magnetspule 47 betätigbaren
Schieber gebildet. Die Sortierschablone 35 hat die Form
eines Rahmens mit einem kleineren Fenster 48 und einem
größeren Fenster 49.
Die beiden Fenster sind durch einen Quersteg voneinander getrennt,
der einen Anschlag für
die in den Verteilerschacht 7 fallenden Münzen bildet.
Das größere der beiden
Fenster, d. h. das Fenster 49, besitzt einen mehrere Stufen 51–59 bildenden
oberen Längsrand 60 und
einen unteren Längsrand 61,
der einen geraden Stützrand
für die
jeweils im oberen Abschnitt 36 des Verteilerschachtes 7 stehende
Münze 2 bildet. Die
Stufen 51–58 begrenzen
im Zusammenspiel mit dem unteren Längsrand Durchbrüche, die
bestimmten Münzwerten
zugeordnet sind. Die Stufe 59 dient zum Aussortieren sowohl
fehlerhafter echter als auch falscher, von der Münzprüfeinheit aufgrund zu geringer
Durchmesserunterschiede nicht als solche erkannter Münzen. Über das
kleinere Fenster 48 gelangen Münzen in den Sammelbehälter 26,
falls einer oder mehrere der Behälter 17–24 voll
sind. Dieser Zustand wird bei Bezahlautomaten vergleichsweise selten
erreicht, da bei derartigen Einrichtungen nicht nur Münzen in
die Behälter überführt, sondern
im Rahmen der Wechselgeldausgabe auch wieder entnommen werden.
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Die
Sortiervorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Eine von der Münzprüfeinheit 5 als
echt und einwandfrei identifizierte Münze 2 gelangt, wie
in 3 erkennbar, über
die sich in der Münzprüfeinheit 5 befindliche
Weiche in den oberen Abschnitt 36 des Verteilerschachtes 7,
wo ihre Anwesenheit durch die Lichtschranke 44a, 44b registriert
wird. Gleichzeitig erhält
die Steuerung 4 ein dem ermittelten Münzwert entsprechendes Signal.
Aufgrund dieses Signals leitet die Steuerung 4 über den
Stellmotor 32 eine Bewegung in den Schlitten 29 ein,
so dass der Verteilerschacht, wie in 5 gezeigt,
in den Bereich der Stufe 55 überführt wird, die dem ermittelten
Münzwert entspricht.
Sobald die Stufe 55 erreicht ist, fällt die echte und einwandfreie
Münze 2 zunächst in
den unteren Abschnitt 37 des Verteilerschachtes. Die Lichtschranke 44a, 44b meldet
die Freigabe des oberen Abschnittes 36 des Verteilerschachtes
und die Lichtschranke 45a, 45b die Ankunft der
Münze in
dessen unterem Abschnitt 37 der Steuerung, die nunmehr den
Anker der Magnetspule 47 veranlasst, den Boden 46 des
Verteilerschachtes aus der Schließstellung zu entfernen. Die
Münze kann
nunmehr über den
Kanal 14 in den Behälter 22 zu
rutschen. Sobald dies geschehen ist, meldet die untere Lichtschranke 45a, 45b der
die Bewegung des Schlittens 29 und dessen jeweilige Position überwachenden
Steuerung 4 den Abschluss des Sortiervorganges und eine
neue Münze
wird von der Münzprüfeinheit 5 in
den Verteilerschacht 7 überführt. Handelt
es sich bei der nächsten
Münze z.
B. um ein zwar echtes, aber randseitig stark verschlissenes Exemplar
mit dem gleichen Wert und fällt
diese Münze,
wie in 6 angedeutet, nicht durch die Stufe 55,
sondern bereits durch die Stufe 54 der Sortierschablone 35,
so wird dies der Steuerung 4 durch die Lichtschranke 44a, 44b mitgeteilt.
Die Steuerung 4 erkennt, dass die Münze die Sortierschablone 35 nicht
am richtigen, d. h. von der Steuerung 4 vorgegebenen Platz
passiert hat und ignoriert das Signal der Lichtschranke 45a, 45b,
das normalerweise die Entfernung des Bodens 46 aus der Schließposition
des Verteilerschachtes einleitet. Statt den Boden 46 des
Verteilerschachtes 7 an der erreichten Stelle zu entfernen,
verfährt
die Steuerung den Verteilerschacht 7, wie in 8 gezeigt,
in den Bereich der Stufe 59, um erst hier den Boden zu öffnen. Die
die Stufe 59 passierende Münze wird über die Rückfördervorrichtung 27 in
die Rück-
bzw. Ausgabeschale zurückbefördert. Auch
in diesem Fall wird durch das Signal der Lichtschranke 45a, 45b ein neuer
Sortiervorgang eingeleitet.
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Der 7 kann
entnommen werden, dass ein entsprechender Vorgang abläuft, falls
eine echte Münze
z. B. aufgrund einer Randausbuchtung nicht die Sollstufe, sondern
die nächstfolgende
Stufe passiert.
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Wie
bereits erläutert,
wird in der Steuerung 4 die Zahl der in die einzelnen Behälter 17–24 überführten Münzen registriert
und in Fällen,
in denen die Ausgabe von Wechselgeld möglich ist, ebenso deren Abgang,
so dass die Steuerung 4 sich jederzeit ein Bild vom Füllungsgrad
der Behälter 17–24 machen kann.
Sollte ein Behälter
voll sein und der Münzsortiervorrichtung
eine in diesen Behälter
gehörende Münze zugeleitet
werden, so sorgt die Steuerung dafür, dass der Verteilerschacht 7 nicht
zu der dem Münzwert
entsprechenden Stufe, sondern direkt in den Bereich des kleineren
Fensters 48 verschoben wird, das ebenso wie die Stufe 59 sämtliche
Münzen passieren
können.
Auch in diesem Fall wird der Boden 46 weggeschoben und
durch die Lichtschranke 45a, 45b und die Steuerung 4 ein
neuer Sortiervorgang eingeleitet, nachdem die jeweilige Münze über den
Kanal 25 in den Sammelbehälter 26 gelangt ist. In
dem Blockschaubild gemäß 9 sind
die geschilderten Zusammenhänge
nochmals schematisch zum besseren Verständnis dargestellt.