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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auszahlen von Münzen
aus einem Paar benachbarter Münztuben nach dem Oberbegriff
des Patentanspruch 1.
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Mit
Geldwechslern ausgestattete Münzgeräte weisen
sogenannte Münzstapeltuben oder einfach Münztuben
auf, in denen auszuzahlende Münzen dem Wert nach gespeichert
werden. Die Münzsäulen innerhalb der Tuben werden
vom Boden der Münztuben abgestützt. Eine Auszahlvorrichtung
entfernt die Münzen einzeln am unteren Rand der Tuben über
einen seitlichen Schlitz nach Maßgabe eines Auszahlungsbefehls.
Es ist bekannt, hierfür Elektromagneten oder Elektromotoren
zu verwenden, die mit Hilfe eines Auszahlelements die jeweils untere
Münze herausschieben und zum Beispiel zu einem Ausgabekanal
lenken.
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Aus
DE 38 10 074 ist bekannt
geworden, einen Paar von Münztuben eine Auszahleinheit
zuzuordnen. Sie enthält einen Elektromotor, der über
einen Freilauf zwei jeweils einer Münze zugeordnete Auswerfelemente
antreibt. Je nach Drehrichtung des Elektromotors wird eine der beiden
Münztuben vom zugeordneten Auswerfelement angesteuert.
Aus
DE 42 14 366 ist
eine Münzausgabevorrichtung bekannt geworden, bei der einem
Paar Münztuben ein drehrichtungsumschaltbarer Antriebsmotor
zugeordnet ist, der über eine Getriebeanordnung einen einzigen Nocken
antreibt, der die jeweils untere Münze durch einen Austrittsschlitz
einer Münztube ausschiebt, wobei die Drehbewegung des Nockens
je nach Drehrichtung derart gesteuert ist, daß der Nocken
bei einer 360°-Umdrehung aus einer ersten Tube eine Münze
ausschiebt und die zweite Tube unterfährt. Das einzige
Auswerfelement wird von einem federbelasteten Stift gebildet, der
in die Freigabestellung vorgespannt ist und von einer Steuerkurve
angehoben wird, wenn er in die Auswerfstellung gebracht werden soll.
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Aus
DE 33 15 982 C2 ist
eine Vorrichtung bekannt geworden, bei der jeder Münztube
eine Rotorscheibe mit einem einzigen Nocken zugeordnet ist. Für
die Auszahlung muß die Scheibe mithin eine 360°-Umdrehung
ausführen, um in die Öffnungsstellung zu gelangen.
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Aus
DE 44 26 585 C2 oder
DE 44 26 193 C2 ist
auch bekannt geworden, einen Auszahlrotor oder eine Auszahlscheibe
mit einem oder zwei in der Höhe verstellbaren Nocken lediglich
eine 180°-Drehung ausführen zu lassen. Beim Auszahlvorgang
führt die Auszahlscheibe eine 180°-Drehung entweder
in der einen oder anderen Richtung durch. Beim Zurückfahren
in die Ruhestellung muß der Auszahlnocken oder das Auszahlelement
abgesenkt werden, damit es unterhalb des Tubenbodens bzw. der unteren
Münze in die Ruhestellung gelangen kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auszahlen
von Münzen aus einem Paar benachbarter Münztuben
zu schaffen, deren apparativer Aufwand verringert werden kann bei gleichzeitig
schnellerer Auszahlmöglichkeit und einer langen Standzeit.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Auszahlelement
in Drehrichtung eine Erstreckung auf, die bewirkt, daß in
der Endstellung der Auszahlscheibe die Münzsäule
auf dem Auszahlelement ruht.
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Wird
mit Hilfe des Antriebsmotors die Auszahlscheibe in der einen oder
anderen Richtung gedreht, schiebt das Auszahlelement wie im Stand
der Technik die unterste Münze aus in Richtung Auszahl- bzw.
Rückgabekanal. Das Auszahlelement ist jedoch so ausgeführt,
daß selbst wenn die unterste Münze ausgeschoben
ist, noch eine Rückkehr in die Ruhe- oder Ausgangsstellung
möglich ist, ohne die Höhe des Auszahlelements
zu ändern, ermöglich. Dafür ist typischerweise
lediglich ein Drehwinkel von etwa 120° erforderlich. Es
ist daher in der Steuervorrichtung dafür zu sorgen, daß der
Drehwinkel eingehalten wird. Dieser Drehwinkel ist in jedem Falle
kleiner als bei bekannten Auszahlvorrichtungen, so daß der Auszahlvorgang
deutlich schneller vonstatten geht als im Stand der Technik. Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß das Auszahlelement
lediglich eine Erhebung auf der Auszahlscheibe zu sein braucht. Eine
komplizierte Kinematik zum Anheben und Absenken eines Auszahlstiftes,
wie dies im Stand der Technik der Fall ist, kann entfallen. Dadurch
ist auch der Verschleiß bei der erfindungsgemäßen
Auszahlvorrichtung deutlich reduziert. Die Standzeit der Auszahlvorrichtung
wird deutlich verlängert.
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Wie
schon erwähnt, ist in der Endstellung des Auszahlelements
dafür zu sorgen, daß es gleichzeitig die Münzsäule
abstützt. Dies kann dadurch geschehen, daß das Auszahlelement
aus zwei oder mehr mehr oder weniger beabstandeten Abschnitten besteht.
Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Oberseite des Auszahlelements
eine durchgehende plane Fläche aufweist.
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Es
ist ferner anzumerken, daß die Auszahlscheibe nicht unbedingt
eine durchgehende mehr oder weniger planparallele Scheibe sein muß,
sondern ausreichend ist ein im wesentlichen flacher Rotor, der vom
Antriebsmotor angetrieben werden kann und das erwähnte
Auszahlelement trägt.
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Die
Steuervorrichtung sorgt dafür, daß bei entsprechender
Ansteuerung über das Münzgerät die Auszahlscheibe
den Winkel im gewünschten Drehsinn zurücklegt,
um eine Münze auszuschieben. Die Steuervorrichtung sorgt
ferner dafür, daß bei Erreichen der Endstellung
der Antriebsmotor seine Drehrichtung umkehrt, um die Auszahlscheibe
in die Ruhestellung zurückzufahren. Um diesen Vorgang sicherzustellen,
insbesondere zu vermeiden, daß die Auszahlscheibe über
die Endstellung hinaus gedreht wird, ist nach einer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß an der Unterseite der Antriebsscheibe ein
Anschlagelement vorgesehen ist, das nahe den Endstellungen mit jeweils
einem Festanschlag zusammenwirkt. Dadurch wird verhindert, daß die
Auszahlscheibe über die Endstellung hinaus gedreht wird,
was dazu führen würde, daß die Münzsäule
auf den Boden der Münztube aufsetzt. In diesem Fall kann
die Auszahlscheibe nicht mehr in die Ruhestellung zurückbewegt
werden. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, daß das Anschlagelement nachgebend angebracht
ist. Dies geschieht nach einer weiteren Ausgestaltung zum Beispiel
dadurch, daß die Auszahlscheibe aus Kunststoff geformt
und das Anschlagelement an einem elastisch verschwenkbaren, vorzugsweise
radialen Finger geformt ist. Wird die Auszahlscheibe nicht rechtzeitig
angehalten, wird sie somit federnd abgebremst. Durch die Federwirkung
wird erreicht, daß der Antriebsmotor bzw. das Getriebe nicht
durch zu hohe Bremswirkung beschädigt wird.
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Es
sind verschiedene Antriebsmöglichkeiten für die
Auszahlscheibe denkbar. Eine sieht erfindungsgemäß vor,
daß die Auszahlscheibe an der Unterseite einen Zahnkranz
aufweist, der mit einem Antriebsritzel des Antriebsmotors zusammenwirkt.
Der Zahnkranz kann an der Innenseite eines umlaufendes Bundes der
Auszahlscheibe geformt sein. Das Antriebsritzel liegt mit seiner
Achse exzentrisch innerhalb des Bundes und greift in den Zahnkranz
ein.
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Es
ist denkbar, den elektrischen Antriebsmotor als Schrittmotor oder
als Positionsantrieb vorzusehen. Derartige Antriebe sind jedoch
sehr aufwendig. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird daher
ein üblicher einfacher Gleichstrommotor verwendet. Um diesen
einsetzen zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung der
Erfindung vor, daß die Auszahlscheibe eine von mindestens
einem Sensor erfaßbare erste Markierung aufweist, die Auszahlscheibe
ferner zu beiden Seiten des Auszahlelements jeweils eine von dem
Sensor erfaßbare zweite Markierung aufweist, wobei sich
die erste Markierung im Bereich des Sensors befindet, wenn die Auszahlscheibe
in der Ruhestellung ist und wobei die zweiten Markierungen sich
im Bereich des Sensors befinden, wenn die Auszahlscheibe sich in
einer der Endstellungen befindet und der Sensor mit der Steuervorrichtung
verbunden ist. Vorzugsweise sind in Drehrichtung der Arbeitsscheibe
gesehen zwei Sensoren nebeneinander angeordnet, wobei nach einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung die Erstreckung der ersten Markierung
in Drehrichtung der Auszahlscheibe etwas größer
ist als der Abstand der Sensoren. Wird die Auszahlscheibe mit Hilfe
des Antriebsmotors in der einen Drehrichtung bewegt, erreicht die zugeordnete
zweite Markierung den Sensor, wenn ein Ausschiebevorgang gerade
beendet ist. Danach erfolgt eine Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors
und die Auszahlscheibe gelangt wieder in die Ruhestellung zurück,
die durch die erste Markierung vom Sensor überwacht wird.
Durch zwei nebeneinander angeordnete Sensoren läßt
sich die Ruhestellung präziser einstellen. Außerdem
kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der erste Sensor,
der bei Annäherung des Auszahlelements an die Sensoren
erreicht wird, den Antriebsmotor in eine niedri gere Geschwindigkeit
umschalten, so daß bei der Drehrichtungsumkehr kein zu
abrupter Geschwindigkeitswechsel stattfindet, wenn die zweite Markierung
den zweiten Sensor erreicht.
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Deckt
die erste Markierung in der Ruhestellung der Auszahlscheibe nicht
beide Sensoren ab, kann nachgeregelt werden, indem der Antriebsmotor noch
einmal umgesteuert wird und die Auszahlscheibe so weit dreht, bis
beide Sensoren von der ersten Markierung abgedeckt werden.
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Als
Sensoren können beliebige Sensoren verwendet werden, die
in der Lage sind, auf der Auszahlscheibe angebrachte Markierungen
zu erfassen. Hierzu gehören insbesondere optische oder
Hallsensoren.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt
perspektivisch in Explosionsdarstellung eine Vorrichtung nach der
Erfindung.
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2 zeigt
perspektivisch vergrößert das Gehäuse
der Vorrichtung nach 1 nach dem Einbau der Auszahlscheiben.
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3 zeigt
schematisch in Draufsicht eine Auszahlscheibe zur Erläuterung
ihrer Funktion.
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4 zeigt
ein Diagramm in Verbindung mit der Auszahlscheibe nach 3.
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5 zeigt
vergrößert perspektivisch eine Auszahlscheibe
für die Vorrichtung nach 1.
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6 zeigt
perspektivisch die Unterseite der Auszahlscheibe nach 5.
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7 zeigt äußerst
schematisch die Draufsicht auf den Gehäuseabschnitt unterhalb
einer Auszahlscheibe mit zwei Festanschlägen.
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In
einem Gehäuse 10 für eine Münzauszahlvorrichtung
sind drei Aufnahmen 12, 14, 16 für
drei Auszahlscheiben 18, 20, 24 dargestellt
(1 und 2). Die Auszahlscheiben 18 bis 24 sind
mittels eines Ringbundes und einer entsprechenden Lagerfläche
in der Aufnahme drehbar gelagert. Ein Ringbund 26 ist für
die Aufnahme 14 erkennbar sowie auch eine Lagerfläche 28.
Die Aufnahmen 12 und 16 liegen in einer ersten
Ebene, und die Aufnahme 14 demgegenüber auf einem
Sockel 30 des Gehäuses in einer erhöhten
zweiten Ebene. An der Unterseite des Gehäuses 10 sind
entsprechende Halterungen 32 bzw. 34 für
den Antrieb der Auszahlscheiben 18 bis 24 angeordnet.
Die Halterung 34 weist einen Lagerstift 36 auf
für ein Doppelritzel 38 mit einem oberen und einem
unteren Zahnkranz. Der untere Zahlkranz wirkt zusammen mit einer
Schnecke 40, die von einem Elektromotor 42 angetrieben
ist. Der Elektromotor 42 wird zusammen mit der Schnecke 40 von der
Halterung 34 gehalten, die ihrerseits von unten in das
Gehäuse 10 durch eine Clipverbindung eingeschnappt
werden kann. Die Halterung 32 weist weitere Elektromotoren 44, 46 auf,
die in der gleichen Weise wie zur Halterung 34 beschrieben,
die anderen Auszahlscheiben antreiben. Der Elektromotor 42 treibt
mithin die Auszahlscheibe 20 an und die Elektromotoren 44, 46 treiben
die Auszahlscheiben 18 und 24 an. Auch die Halterung 32 wird
in das Gehäuse 10 eingeclipst.
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Die
Auszahlscheiben haben einen Aufbau, wie er näher aus den 5 und 6 hervorgeht.
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In
den 5 und 6 wird zum Beispiel die Auszahlscheibe 20 wiedergegeben.
Die übrigen Auszahlscheiben 18 und 24 haben
einen identischen Aufbau. Die Auszahlscheibe 20 setzt sich
aus einem dickeren äußeren Ringabschnitt 50 und
einem inneren, in der Dicke geringeren, Ringabschnitt 52 zusammen.
Eine Öffnung 54a nimmt den Ringbund 26 der
Aufnahme 14 auf. Auf der Oberseite des äußeren Ringabschnitts 50 sitzt
ein Auszahlelement 54 in Form eines erhöhten Ringsegments.
Der Ringabschnitt 50 hat an der Unterseite innen einen
Zahnkranz 56. Außerdem ist der innere Ringabschnitt 52 mit
einen inneren Ringbund 58 geformt, der die Öffnung 54a kreisförmig
umgibt. An den Ringbund 58 ist ein sich nach außen
erstreckender Finger 60 radial angeformt. Am Ende des Fingers 60 ist
ein Stift 62 angeformt, der in einen Schlitz 64 hineinsteht.
Der Stift 62 und der Schlitz 64 sind besser in 5 zu
erkennen. Der Schlitz 64 hat in Umfangsrichtung eine gewisse
Erstreckung. Der Finger 60 ist elastisch, da auch das Kunststoffmaterial,
aus dem die Auszahlscheibe 20 einteilig geformt ist, eine
gewisse Elastizität aufweist. Der Stift 62 kann
daher innerhalb des Schlitzes 64 bewegt werden, wenn auf
ihn eine Kraft in Umfangsrichtung erzeugt wird.
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In 5 ist
in Form eines Ringabschnitts bei 66 eine erste Markierung
vorgesehen. Eine von zwei weiteren Markierungen ist bei 68 zu
erkennen. In 6 sind zwei zweite Markierungen 68 dargestellt.
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Mit
dem Zahnkranz 56 wirkt der obere Zahnkranz des Ritzels 38 zusammen.
Der Elektromotor 42 bewirkt daher eine Drehung der Auszahlscheibe 20, wobei
seine Drehrichtung auch die Drehrichtung der Auszahlscheibe 20 bestimmt.
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In 2 ist
das Gehäuse 10 mit den aufgenommenen Auszahlscheiben 18, 20 und 24 dargestellt.
Man erkennt außerdem bei 70 einen Ausgang für
ausgegebene Münzen. Wie nämlich aus 3 erkennbar,
ist jeder Auszahlscheibe 20 ein Paar Münztuben 72, 74 zugeordnet
(gestrichelt gezeichnet). Sie befinden sich mit ihrem Boden oberhalb
der Auszahlscheibe 20. Das Auszahlelement 54 ist
aus Vereinfachungsgründen lediglich als größerer
Kreis gezeichnet. Man erkennt beispielhaft außerdem die
ersten und zweiten Markierungen 66, 68. Die zwei
Drehpfeile 76 geben die beiden möglichen Drehrichtungen der
Auszahlscheibe 20 wieder. In 3 ist die
Ruhestellung der Auszahlscheibe 20 dargestellt. In dieser Stellung
liegen dem Auszahlelement 54 zwei Sensoren S1 und S2 gegenüber.
Sie haben in Drehrichtung der Auszahlscheibe 20 einen gewissen
Abstand voneinander, der etwas kleiner ist als die Erstreckung der ersten
Markierung 66 in Drehrichtung. Die zweiten Markierungen 68 sind
jeweils um 120° gegenüber dem Auszahlelement 54 versetzt
angeordnet.
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Anhand
von 3 soll die Auszahlung von Münzen erläutert
werden. Soll etwa eine Münze aus der Tube 74 ausgezahlt
werden, gibt die nicht gezeigte Steuervorrichtung für die
Elektromotoren 42, 44 und 46 für
den Elektromotor 42 ein Signal und die Auszahlscheibe 20 dreht
sich in Uhrzeigerrichtung. Im Boden der nicht gezeigten Münztube 74 ist
ein kreisförmiger Schlitz, über den das Auszahlelement 54 in
die Münztube 74 eintritt und die unterste Münze herausschiebt.
Die Auszahlscheibe 20 dreht weiter bis die zweite Markierung 68 den
Sensor S2 erreicht. Der Sensor S2 bewirkt, daß der Elektromotor 44 seine
Geschwindigkeit reduziert. Erreicht die zweite Markierung 68 den
zweiten Sensor S1, wird die Drehrichtung des Elektromotors umgekehrt
und die Auszahlscheibe 20 wird zurückgedreht.
Der Elektromotor wird angehalten, wenn die erste Markierung 66 beide Sensoren
S1 und S2 abdeckt. Ist dies nicht vollständig der Fall,
wird unter Umständen der Elektromotor noch einmal in umgekehrte
Drehrichtung betrieben, bis dies der Fall ist. Es wurde weiter oben
bereits erwähnt, daß das Auszahlelement 54 so
ausgeführt ist, daß auch in der Endstellung der
Auszahlscheibe 20 das Auszahlelement 54 noch die
Münzsäule abstützt, so daß das
Auszahlelement 54 ohne weiteres an der Unterseite der untersten
Münze der Münzsäule entlanggleiten kann
in die Ruhestellung zurück. Bei der Auszahlung aus der
Münztube 72 wird die Auszahlscheibe 20 entgegengesetzt
zur Uhrzeigerrichtung verdreht. Der Vorgang läuft jedoch
genauso ab, wie bereits beschrieben.
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In 4 ist
das Diagramm für die beiden Sensoren S1 und S2 wiedergegeben.
Bei einer Verdrehung der Auszahlscheibe 20 in Uhrzeigerrichtung erzeugt
der Sensor S1 längere Zeit ein Signal als der Sensor S2,
da die erste Markierung 66 den Sensor S1 länger
abdeckt. Die erste Markierung 68 erreicht zuerst den Sensor
S2 und erst danach den Sensor S1. Bei Drehrichtungsumkehr wird noch
einmal ein Signal durch den Sensor S2 erzeugt, bis die Markierung 66 die
Sensoren erreicht, und zwar hier zunächst den Sensor S1
und erst dann den Sensor S2, welcher dann beide von der Markierung 66 abdeckt sind.
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In 7 ist
die Aufnahme 14 gemäß 1 schematisch
wiedergegeben mit den Sensoren S1 und S2 sowie dem Zahnrad 38.
Beidseits des Zahnrades 38 sind zwei stiftförnige
Festanschläge 80, 82 geformt. Sie sind
dazu gedacht, mit denn Stift 62 am Finger 60 zusammenzuwirken.
Die Festanschläge 80, 82 sind derart,
daß in den jeweiligen Endstellungen der Auszahlscheibe 20 der
Stift 62 sich dem Festanschlag 80 bzw. 82 nähert.
Falls aus irgendeinem Grunde die Drehrichtungsumkehr für
den Antriebsmotor 42 nicht funktioniert, kommt der Stift 62 mit dem
betreffenden Anschlag 80 bzw. 82 in Eingriff. Dadurch
wird der Finger 60 in Umfangsrichtung bzw. in Drehrichtung
verformt, bis der Stift an ein Ende des Schlitzes 64 anschlägt.
Auf diese Weise erfolgt ein nachgebendes Auffangen der Drehung des
Motors, was diesen und das Getriebe schont, wenn die Steuervorrichtung
nicht ordnungsgemäß arbeitet.
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Es
sei noch einmal betont, daß die beschriebenen Vorgänge
in Verbindung mit der Aufnahme 14 und den zugehörigen
Teilen und Antrieben erläutert worden sind. Es versteht
sich, daß dies auch für die Aufnahmen 12 und 16 gilt,
denen ebenfalls ein Münztubenpaar in der beschriebenen
Art und Weise zugeordnet ist.
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Wie
erkennbar, ist der Drehwinkel der Auszahlscheiben 18 bis 24 beim
Auszahlvorgang lediglich etwa 120°. Bei dem Auszahl- und
Rückholvorgang ist daher insgesamt nur ein Drehwinkel von 240° erforderlich.
Dies im Gegensatz zu herkömmlichen Auszahlvorrichtungen,
bei der ein Gesamtdrehwinkel von 360°, nämlich
plus und minus 180° erforderlich ist. Der Auszahlvorgang
ist daher bei der beschriebenen Auszahlvorrichtung deutlich rascher.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3810074 [0003]
- - DE 4214366 [0003]
- - DE 3315982 C2 [0004]
- - DE 4426585 C2 [0005]
- - DE 4426193 C2 [0005]