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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, einem 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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Aus
EP 1 302 909 A1 ist
eine Vorrichtung zum Auszahlen von Münzen aus einem Paar benachbarter
Münztuben
bekannt geworden, in denen jeweils eine Münzsäule auf einem Boden einer Münztube abgestützt ist.
Eine Auszahlscheibe befindet sich unterhalb der Münztuben,
wobei ihre Achse parallel zur Achse der Münztuben ist und eine drehbare Lagerung
der Auszahlscheibe vorgesehen ist. Auf der den Münztuben zugewandten Seite weist
die Auszahlscheibe ein Auszahlelement auf, welches bei einer Winkeldrehung
der Auszahlscheibe entlang eines gebogenen Schlitzes im Boden der
betreffenden Münztube
bewegt wird, um die jeweils untere Münze zu erfassen und rauszuschieben.
Ein elektrischer Antriebsmotor für
die Auszahlscheibe wird von einer Steuervorrichtung so angesteuert,
dass die Auszahlscheibe aus seiner Ruhestellung heraus wahlweise um
ein begrenzten Drehwinkel bis in eine Endstellung verdreht und anschließend in
die Ruhestellung zurückgedreht
wird, wobei das Auszahlelement in Drehrichtung eine Erstreckung
aufweist, wodurch in der Endstellung der Auszahlscheibe die Münzsäule auf
dem Auszahlelement ruht.
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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 so ausgeführt,
daß 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.
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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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Bei
der Erfindung sorgt die Steuervorrichtung 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 bei der Erfindung vorgesehen,
daß an
der Unterseite der Antriebsscheibe ein Anschlagelement vorgesehen
ist, das nahe den Endstellungen mit jeweils einem Festanschlag zusammenwirkt.
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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 Ausgestaltung der Erfindung
vor, daß das Anschlagelement
nachgebend angebracht ist. Dies geschieht nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung 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 nach einer Ausgestaltung der Erfindung 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. Bei der Erfindung wird ein üblicher einfacher Gleichstrommotor
verwendet. Um diesen einsetzen zu können, ist vorgesehen, daß die Auszahlscheibe auf
der dem Anschlagelement gegenüberliegenden Seite
eine von zwei nebeneinander angeordnete Sensoren erfaßbare erste
Markierung aufweist, die Auszahlscheibe ferner zu beiden Seiten
des Auszahlelements jeweils eine von den Sensoren erfaßbare zweite
Markierung aufweist, wobei sich die erste Markierung im Bereich
eines der Sensoren befindet, wenn die Auszahlscheibe in der Ruhestellung
ist und wobei eine der zweiten Markierung sich im Bereich eines
der Sensoren befindet, wenn sich die Auszahlscheibe in einer der
Endstellungen befindet. Die Sensoren sind mit der Steuervorrichtung
verbunden ist. 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 präzise
einstellen. Außerdem
wird erreicht, dass der bei Annäherung
des Auszahlelements an den jeweils ersten Sensoren der Antriebsmotor
in eine niedrigere Geschwindigkeit umschaltet, 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 einem 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 stiftförmige Festanschläge 80, 82 geformt.
Sie sind dazu gedacht, mit dem 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.