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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Sortierung von der Vorrichtung vereinzelt zugeführten Münzen
vorgegebener Denominationen.
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Münzen
stellen immer noch ein gebräuchliches Zahlungsmittel dar.
Insbesondere zur Zahlung kleiner Geldbeträge sind Münzen
verschiedener Denominationen, d. h. Nominalwerts, im Umlauf, die sich
je nach Währung durch unterschiedliche physische Eigenschaften
unterscheiden. Unter Münzen unterschiedlicher Denomination
werden im Folgenden nicht nur Münzen derselben Währung,
aber verschiedener Nominalwerte, sondern je nach Ausführungsbeispiel
auch Münzen verschiedener Währungen verstanden.
Insofern werden damit Münzen unterschiedlicher vorgegebener
Typen bezeichnet.
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Für
viele Zwecke ist es notwendig, Münzen entsprechend ihrer
Denomination zu sortieren. Sollen beispielsweise Beträge
unter Verwendung von Münzen ausgezahlt werden, wird die
Auszahlung wesentlich erleichtert, wenn die Münzen sortiert
vorliegen. Werden angenommene Münzen wieder zur Auszahlung
verwendet, erweist es sich als vorteilhaft, angenommene Münzen
auch bei der Annahme zu sortieren. Eine Sortierung wird weiterhin
auch bei Banken oder ähnlichen Einrichtungen durchgeführt.
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Zur
Sortierung von Münzen werden vielfach Vorrichtungen eingesetzt,
mittels derer eine Sortierung erleichtert wird. Häufig
werden zur Sortierung abwärts geneigte Münzschienen
verwendet, die so gestaltet sind, daß Münzen entsprechend
ihres Durchmessers aussortiert werden; beispielsweise können
sie hierzu in Laufrichtung der Münzen gesehen nacheinander
größer werdende Öffnungen oder Ausbuchtungen
aufweisen, die so geformt sind, daß zunächst Münzen
kleineren Durchmessers und bei weiterem Abwärtsrollen Münzen
größeren Durchmessers aussortiert werden. Diese
Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß Münzen
verschiedener Denomination, aber ähnlichen Durchmessers
nicht sehr gut getrennt werden können. Darüber
hinaus, legt die Münzschiene fest, in welcher Reihenfolge Münzspeicher
zur Aufnahme von Münzen der verschiedenen Denomination
angeordnet sein müssen. Auch erfordern solche Vorrichtungen
erheblichen Platz, wenn eine größere Anzahl von
Denominationen getrennt werden soll.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sortierung
von der Vorrichtung vereinzelt zugeführter Münzen
vorgegebener Denominationen bereitzustellen, die eine gute Sortierung
von Münzen erlaubt, sowie eine entsprechende Vorrichtung
anzugeben.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Sortieren von
vereinzelten Münzen vorgegebener Denominationen, bei dem
gemäß wenigstens einem vorgegebenen Kriterium
eine Denomination der Münzen ermittelt wird, und sich auf
wenigstens einer abwärts geneigten Bahn bewegenden Münzen
in Abhängigkeit von der ermittelten Denomination abgelenkt
werden.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung zur Sortierung
von vereinzelt zugeführten Münzen vorgegebener
Denominationen mit einer Prüfeinrichtung zur Ermittlung
wenigstens der Denomination zugeführter Münzen,
zur Abgabe der Münzen und Erzeugung wenigstens die ermittelte
Denomination wiedergebender Signale, wenigstens vier Münzspeichern
zur Aufnahme von Münzen, einer Münzleiteinrichtung,
die von der Prüfeinrichtung abgegebene Münzen,
deren Denomination ermittelt wurde, von der Prüfeinrichtung
zu den Münzspeichern auf wenigstens einer abwärts
ge neigten Bahn führt und wenigstens eine Weiche aufweist,
die in Abhängigkeit von Steuersignalen zwei verschiedene Stellungen
einnimmt und in wenigstens einer der Stellungen die Bewegung von
Münzen auf oder in der Münzleiteinrichtung beeinflußt,
und einer mit der Prüfeinrichtung und der wenigstens einen
Weiche über Signalverbindungen verbundenen Steuereinrichtung, die
die Denomination darstellende Signale von der Prüfeinrichtung
empfängt und in Abhängigkeit wenigstens von diesen
Signalen die Steuersignale für die wenigstens eine Weiche
ausgibt.
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Es
ist also vorgesehen, daß zunächst wenigstens die
Denomination vereinzelt zugeführter Münzen ermittelt
und in Abhängigkeit von der ermittelten Denomination Münzen
auf einer abwärts führenden Bahn abgelenkt werden.
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Zur
Ermittlung der Denomination dient in der Vorrichtung die Prüfeinrichtung,
die nach Ermittlung der Denomination wenigstens ein Signal abgibt,
das die ermittelte Denomination darstellt bzw. aus dem die Denomination
ermittelbar ist. Die Ermittlung der Denomination erfolgt dabei unter
Verwendung wenigstens eines für die vorgegebenen Denominationen
geltenden Kriteriums, das jeweils geprüft wird.
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Vorzugsweise
wird unmittelbar vor, bei oder unmittelbar nach der Denominationsermittlung
auch eine Prüfung auf Echtheit der untersuchten Münze nach
wenigstens einem vorgegebenen Echtheitskriterium durchgeführt.
Die Prüfeinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie
Gegenstände, insbesondere Münzen, für
die sie keine Denomination ermitteln kann oder, falls geprüft,
für die sie keine Echtheit feststellen kann, über
einen anderen Ausgang abgibt, so daß diese unabhängig
von den zu sortierenden Münzen weiter behandelt, beispielsweise ausgegeben
werden können. Als Prüfeinrich tung können
insbesondere bekannte Münzprüfer mit der beschriebenen
Funktion verwendet werden.
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Nach
der Prüfung bewegen sich die Münzen auf einer
abwärts geneigten Bahn aufgrund der Schwerkraft. Die Bahn
kann Verzweigungen aufweisen, jedoch braucht dies nicht unbedingt
der Fall zu sein. Bei der Vorrichtung wird die Bewegung entlang der
Bahn durch die Münzleiteinrichtung erreicht, auf oder in
der sich die Münzen abwärts bewegen. Die Bewegung
kann dabei durch Rollen und/oder Rutschen der Münzen unter
Einfluß der Schwerkraft erfolgen.
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Die
Münzleiteinrichtung leitet die Münzen entlang
einer Bahn von der Prüfeinrichtung zu den Münzspeichern.
Weiter kann die Münzleiteinrichtung prinzipiell noch einen
Zweig besitzen, der nicht zu den Münzprüfern führt,
sondern die Münzen zu einer anderen Stelle leitet. Der
Zugang zu diesem Zweig ist dann jedoch durch eine andere Weiche
steuerbar.
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Es
ist vorgesehen, daß die Speicherung der Münzen
in Abhängigkeit von der Denomination erfolgt. Die Münzleiteinrichtung
verfügt daher über die Weiche, die durch Steuersignale
in zwei Stellungen gebracht werden kann. In wenigstens einer der
Stellungen führt die Weiche zu einer Ablenkung der Münzen.
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Zur
Ansteuerung der Weiche ist die Steuereinrichtung vorgesehen, die
in Abhängigkeit von den Signalen der Prüfeinrichtung,
d. h. der ermittelten Denomination einer Münze ermittelt,
in welcher Stellung sich die Weiche befinden muß und, soweit
notwendig, ein entsprechendes Steuersignal ausgibt. Je nach Art
der Weiche kann es genügen, daß das Steuersignal
ein Änderungssignal ist, das nur eine Änderung
der Stellung bewirkt und auch nur auszugeben ist, wenn eine Änderung
der Weichenstellung notwenig ist. Es ist jedoch auch möglich,
daß Steuersignale für jede der Weichenstellungen
ausgegeben werden. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise einen
getrennt von der Prüfeinrichtung angeordneten Controller
oder Prozessor aufweisen. Es ist aber auch möglich, daß die
Steuereinrichtung in die Prüfeinrichtung integriert ist.
Die Steuersignale können zum einen reine Datensignale sein,
es ist aber auch möglich, daß die Steuersignale
die Betriebsspannung bzw. den Strom für Aktoren bilden,
die zur Einstellung der Stellungen der Weichen erforderlich sind.
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Durch
die Verwendung der Prüfeinrichtung kann die Denomination
sicher ermittelt werden, so daß auch im Durchmesser ähnliche
Münzen verschiedener Denomination gut getrennt bzw. auseinander
gehalten und damit gut sortiert werden können. Darüber
hinaus ermöglicht die Verwendung der Münzleiteinrichtung,
in oder auf der sich die Münzen ohne Antrieb aufgrund der
Schwerkraft bewegen, einen sehr einfachen Aufbau.
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Prinzipiell
genügt es, daß die Münzen durch die Münzleiteinrichtung
auf einer unverzweigten Bahn gehalten werden. Es ist jedoch auch
möglich, daß bei der Vorrichtung die Münzleiteinrichtung
eine Verzweigung zu wenigstens zwei Abschnitten aufweist, von denen
jeder zu wenigstens zwei der Münzspeicher führt,
und die Weiche im Bereich der Verzweigung so angeordnet und ausgebildet
ist, daß diese eine Münze in der ersten Stellung
in einen ersten der beiden Abschnitte und der zweiten Stellung in den
zweiten Abschnitt leitet. Bei dem Verfahren können dann
vorzugsweise Münzen in Abhängigkeit von den ermittelten
Denominationen in einen von wenigstens zwei Zweigen der Bahn abgelenkt
werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß sie
größere Freiheiten bei der Anordnung der Münzspeicher erlaubt;
insbesondere kann die Anordnung der Münzspeicher besser
an einen vorgegebenen Bauraum angepaßt werden.
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Prinzipiell
können für diese Weiche Weichen beliebigen Typs
verwendet werden. Eine besonders sichere Umlenkung kann jedoch dadurch
erreicht werden, daß die Weiche im Bereich der Verzweigung eine
Weiche mit einem schwenkbaren Leitelement ist. Zur Bewegung des
Leitelements ist dann vorzugsweise ein durch Steuersignale der Steuereinrichtung
ansteuerbarer Aktor vorgesehen. Die Schwenkachse des Leitelements
verläuft dann vorzugsweise im wesentlichen parallel zu
der Ebene der sich bewegenden Münzen, und wenigstens näherungsweise
vertikal bzw. orthogonal zu der Bahn der Münzen.
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Eine
besonders kompakte Anordnung der Münzspeicher kann dadurch
erhalten werden, daß bei der Vorrichtung die Münzspeicher
in zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet sind, und
jeweils einer der Abschnitte zu den Münzspeichern einer
der Reihen führt. Beispielsweise können auf diese
Art und Weise acht Münzspeicher auf einer kompakten, d.
h. nicht langgestreckten Fläche angeordnet werden.
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Weiter
kann es bei dem Verfahren vorgesehen sein, daß die Münzen
in Abhängigkeit von den ermittelten Denominationen in einer
der Denominationen jeweils zugeordnete Münzspeicher abgelenkt werden.
Bei der Vorrichtung weist die Münzleiteinrichtung dann
vorzugsweise wenigstens zwei weitere Weichen auf, die jeweils in
Abhängigkeit von ihnen zugeführten Steuersignalen
zwei verschiedene Stellungen einnehmen und in wenigstens einer der
Stellungen die Bewegung von Münzen in der Münzleiteinrichtung
beeinflussen, wobei jeweils wenigstens zwei der Weichen der Vorrichtung
zur Ablenkung sich in der Münzleiteinrichtung bewegender
Münzen in ent sprechende Münzspeicher angeordnet
sind und als erste Stellung eine Durchlaßstellung, in der
sich eine sich in der Münzleiteinrichtung bewegende Münze
in der Münzleiteinrichtung weiterbewegen kann, und als
zweite Stellung eine Aussortierstellung, in der sich die Münze
aus der Münzleiteinrichtung in den der Weiche entsprechenden
Münzspeicher bewegt, besitzt. Weiter gibt bei der Vorrichtung
vorzugsweise die Steuereinrichtung die Steuersignale an wenigstens
eine der Weichen so ab, daß in wenigstens zwei der Münzspeicher
nur Münzen einer dem jeweiligen Münzspeicher zugeordneten
Denomination gespeichert werden. Je nach Art der Weichen kann es
sich als notwendig erweisen, Signale an mehrere der Weichen abzugeben,
um diese aus den zuvor für eine vorhergehende Münze
geeigneten Stellungen in für eine aktuelle Münze
geeignete Stellungen zu stellen. Auf diese Weise wird eine sehr
flexible Einrichtung der Vorrichtung ermöglicht. Ist die
Zuordnung von Denominationen zu Weichen und damit Münzspeichern
in der Steuereinrichtung programmierbar, kann auf diese Weise vorteilhaft
einfach eine Umkonfiguration der Zuordnung von Denominationen zu
Münzspeichern erfolgen, was bei bekannten Systemen mit geneigter
Münzschiene nicht der Fall ist.
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Prinzipiell
genügt es, daß die Steuereinrichtung so ausgebildet
ist, daß nur in einige der Münzspeicher Münzen
nur einer dem jeweiligen Speicher zugeordneten Denomination gespeichert
werden. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung die Steuersignale
jedoch so an die Weichen abgeben, daß in jeden der Münzspeicher
jeweils nur Münzen einer dem jeweiligen Münzspeicher
zugeordneten Denomination gespeichert werden. Auf diese Weise kann
einfach eine vollständige Sortierung erreicht werden, wenn
die Anzahl der Münzspeicher der Anzahl der vorgegebenen
Denominationen entspricht.
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Prinzipiell
braucht die Münzleiteinrichtung Münzen nur entlang
einer vorgegeben Bahn zu leiten, kann aber sonst beliebig ausgebildet
sein. Vorzugsweise umfaßt die Münzleiteinrichtung
jedoch wenigstens im Bereich der Weichen zur Ablenkung von Münzen
in die Münzspeicher einen Kanal mit U- oder V-förmigem
Profil oder einen geschlossenen Kanal. Dies bietet den Vorteil,
daß Münzen sehr stabil in der Münzleiteinrichtung
gehalten werden können.
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Insbesondere
in diesem Fall kann es sich empfehlen, daß die Münzleiteinrichtung
in dem Bereich in einer Lauffläche, auf der sich die Münzen
bewegen, für jede der Weichen eine Öffnung aufweist, durch
die die Münzen wenigstens der für den jeweiligen
Münzspeicher vorgesehenen Denomination in den jeweiligen
Münzspeicher gelangen, wenn die jeweilige Weiche in der
Aussortierstellung ist. Unter einer Lauffläche wird dabei
ein Flächenstück verstanden, das die Münze
bei ihrer Bewegung berührt; die Berührung kann
dabei über die gesamte Dicke der Münze erfolgen
oder nur Teile, beispielsweise die Ränder der Münze.
In letzterem Fall soll die Lauffläche wenigstens den Bereich
zwischen den Rändern umfassen. Die Münzen können
dann zur Ablenkung nach unten aus der Münzleiteinrichtung
fallen. Die Öffnungen sind dabei so gewählt, daß ihre
Größe und Form es zuläßt, daß wenigstens
die Münzen der vorgegebenen Denominationen, die in Münzspeicherabgelenkt
werden sollen, durch die jeweilige Öffnung fallen können.
Weiter ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter Öffnung
auch eine hinreichende Ausbuchtung zu verstehen.
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Dann
können die Weichen im Bereich der Öffnungen ein
bewegliches Weichenelement aufweisen, das in der Durchlaßstellung
die Öffnung so verschließt, daß die entstehende
Lauffläche nicht mehr durch die Öffnung unterbrochen
ist, und das in der Aussortierstellung die Öffnung freigibt.
Unter der Freigabe der Öffnung wird dabei verstanden, daß die Öffnung
wenigstens soweit freigegeben wird, daß wenigstens Münzen
der für den zugeordneten Münzspeicher vorgegebenen
Denominationen, vorzugsweise aller vorgegebenen Denominationen durch diese Öffnung
fallen können. Ein Oberflächenabschnitt des Weichenelements
bildet dann in der Durchlaßstellung einen Teil der Münzleiteinrichtung. Das
bedeutet, daß bei dem Verfahren sich die Münzen
in oder auf einer Münzleiteinrichtung mit einer Lauffläche,
auf der sich die Münzen abwärts bewegen, zu den
Münzspeichern bewegen, wobei zum Ablenken die Lauffläche
zeitweise unterbrochen werden kann.
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Das
Weichenelement kann prinzipiell beliebig bewegt werden. Eine Möglichkeit
besteht darin, daß bei der Vorrichtung die Weichen im Bereich
der Öffnungen jeweils als bewegliches Weichenelement ein
quer zu der Münzleiteinrichtung bewegbares Weichenelement
aufweisen, das in einem Abschnitt mit einer parallel zu der Lauffläche
der Münzleiteinrichtung verlaufenden Oberfläche
eine Öffnung aufweist, durch die eine Münze in
den jeweiligen Münzspeicher gelangen kann, wenn sich die
Weiche in der Aussortierstellung befindet. Das kann so aufgefaßt
werden, daß zum Unterbrechen der Lauffläche ein
Teil der Lauffläche quer zur Bewegungsrichtung der Münze verschoben
wird, so daß diese nach unten fällt. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, daß eine Weiche mit translatorisch zu
bewegendem Weichenelement einfach zu fertigen ist.
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Um
die Lauffläche in der anderen Stellung zu ergänzen,
ist es bevorzugt, daß der Abschnitt so ausgebildet ist,
daß die Oberfläche die Öffnung in der Lauffläche
wenigstens teilweise verschließt, wenn sich die Weiche
in der Durchlaßstellung befindet.
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Weiter
ist es von Vorteil, wenn das Weichenelement in der Laufrichtung
in der Münzlaufrichtung im Bereich der Weiche laufender
Münzen hinter der Öffnung einen Sperrabschnitt
aufweist, der die Münzleiteinrichtung nach der Weiche wenigstens
teilweise verschließt, wenn sich die Weiche in der Aussortierstellung
befindet. Auf diese Weise kann eine sichere Ablenkung auch erreicht
werden, wenn sich die Münzen mit großer Geschwindigkeit
bewegen.
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Alternativ
kann es vorgesehen sein, daß die Weichen jeweils als Weichenelement
ein schwenkbares Weichenelement mit einer Oberfläche aufweisen,
die die Öffnung in der Lauffläche wenigstens teilweise
verschließt, wenn sich die Weiche in der Durchlaßstellung
befindet, und die Öffnung wenigstens so weit freigibt,
daß eine für den Münzspeicher vorgesehene
Münze durch die Öffnung in den Münzspeicher
gelangen kann. Diese Ausführungsform ermöglicht
die Verwendung besonders einfach aufgebauter Weichenelemente.
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Die
Vorrichtung kann in beliebigen Vorrichtungen verwendet werden, die
unter anderem Münzen sortieren. Insbesondere ist Gegenstand
der vorliegenden Erfindung auch eine Vorrichtung zur Annahme und
Ausgabe von Münzen vorgegebener Denominationen, die eine
erfindungsgemäße Sortiervorrichtung, bei der die
Münzspeicher zur Ausgabe von einzelnen Münzen
auf entsprechende Ausgabesignale und die Steuereinrichtung zur Abgabe
der Ausgabesignalen ausgebildet sind, und eine Vereinzelungseinrichtung
zur Vereinzelung von Münzen und Zuführung der
Münzen zu der Prüfeinrichtung aufweist, und bei
der wenigstens eine Münzausgabelaufeinrichtung von den
Münzspeichern zu einer Münzausgabe führt,
so daß aus den Münzspeichern ausgegebene Münzen
in die Münzausgabe gelangen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden noch weiter beispielhaft an Hand der
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Münzannahme- und -ausgabevorrichtung
mit einer Münzsortiervorrichtung von schräg hinten,
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2 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung in 1 von der
Seite, wobei eine in der Ansicht vordere Reihe von vier Münzspeichern
weggelassen ist,
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3 eine
perspektivische teilweise Ansicht der Vorrichtung in 2 von
hinten oben, in der insbesondere eine Verzweigung einer Münzleiteinrichtung
mit einer darin bzw. daran angeordneten Weiche, genauer Verzweigungsweiche
gezeigt ist,
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4 eine
perspektivische teilweise Ansicht der Vorrichtung in 2 von
schräg hinten und unten, in der insbesondere zwei aus der
Verzweigung hervorgehende Abschnitte der Münzleiteinrichtung mit
daran angeordneten Weichen sichtbar sind,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Münzschienenteils eines der
Abschnitte in 4 von der Seite,
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6 eine
perspektivische Ansicht einer Abdeckung des Münzschienenteils
in 5 von der Seite,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines beweglichen Weichenelements einer
der Weichen an einem der Abschnitte in 4 mit einem
Anker eines damit gekoppelten Aktors,
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8 eine
schematische Darstellung der Steuerung der Weichen der Münzsortiervorrichtung in 1,
und
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9 eine
schematische Darstellung eines Abschnittes einer Münzleiteinrichtung
und einer Aussortierweiche einer anderen Ausführungsform
der Sortiervorrichtung in den vorhergehenden Figuren.
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In 1 und 2 verfügt
eine Münzannahme- und -ausgabevorrichtung 10 über
einen Münztrichter 12 zur Annahme von Münzen,
eine Münzvereinzlungseinrichtung 14 zur Vereinzelung
ihr aus dem Münztrichter 12 zugeführter
Münzen und eine Vorrichtung 16 zur Sortierung
von ihr von der Vereinzelungseinrichtung 14 vereinzelt
zugeführten Münzen vorgegebener Denominationen,
im folgenden nur als Sortiervorrichtung bezeichnet, eine Münzausgabeleiteinrichtung 18 zur
Weiterleitung von von der Sortiervorrichtung 16 abgegebener
Münzen zu einer Münzausgabe 20 oder in
einen Überlaufspeicher 22 bzw. eine Endkasse.
Weiter verfügt die Vorrichtung 10 über
einen von der Sortiervorrichtung 16 kommenden Kanal 24,
der zur Rückgabe von Fremdkörpern bzw. nicht als
echte Münze einer der vorgegebenen Denominationen erkannter
Münzen dient.
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Bei
der Vereinzelungseinrichtung
14 handelt es sich um eine übliche
Vereinzelungseinrichtung, beispielsweise eine Vereinzelungseinrichtung
wie sie in
WO 2007/057233
A1 beschrieben ist. Sie vereinzelt in den Münztricher
12 zusammen
geordnet oder ungeordnet eingegebenen Münzen und führt
diese nach unten der Sortiereinrichtung
16 zu.
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Die
Sortiervorrichtung 16 ist zur Sortierung von Münzen
N vorgegebener Denominationen vorgesehen, im Beispiel für
die Euro-Münzen der acht De nominationen 1 Cent, 2 Cent,
5 Cent, 10 Cent, 20 Cent, 50 Cent, 1 Euro und 2 Euro.
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Sie
verfügt über eine Prüfeinrichtung 26 zur Ermittlung
wenigstens der Denomination ihr zugeführter Münzen
der vorgegebenen Denominationen, eine der Anzahl N der vorgegebenen
Denominationen entsprechende Anzahl von Münzspeichern 28, im
Beispiel Münzspeichern zur Speicherung ihnen zugeführter
Münzen und zur Ausgabe einzelner gespeicherter Münzen
auf ein ihnen jeweils zugeführtes Ausgabesignal hin, d.
h. Recycling-Speichern bzw. Hoppern, und eine Münzleiteinrichtung 26,
die von der Prüfeinrichtung 26 abgegebene Münzen
der vorgegebenen Denominationen auf einer abwärts geneigten
Bahn zu den Münzspeichern 28 leitet bzw. führt
und jeweils im Bereich der Münzspeicher angeordnete Weichen 32 aufweist.
Weiter besitzt die Sortiervorrichtung 16 eine Steuereinrichtung 34,
die in Abhängigkeit von den Signalen der Prüfeinrichtung 26 Steuersignale
an die Weichen 32 abgibt und diese so ansteuert.
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Die
Steuereinrichtung 34 dient in diesem Ausführungsbeispiel
weiter als Steuereinrichtung für die Münzannahme-
und -ausgabevorrichtung 10. Sie verfügt dazu über
eine Schnittstelle, mittels derer sie ein Signal abgegeben kann,
das den Gesamtwert als echt und einer der vorgegebenen Denominationen entsprechender
Münzen bei einer Eingabe darstellt, und mittels derer sie
ein Signal empfangen kann, das darstellt, welche Münzen
aus den Münzspeichern ausgegeben werden sollen. Sie ist
so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von diesen
Signalen Auszahlsignale an die Münzspeicher 28 ausgibt,
auf die hin die Münzspeicher die notwendige Anzahl von Münzen
ausgeben. Die Steuereinrichtung 34 kann hierzu über
einen Controller oder Prozessor und einen Speicher, in dem ein Programm
für den Controller bzw.
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Prozessor
zur Ausführung der Steuerung gespeichert ist, verfügen.
Im Beispiel ist sie auf einer Platine aufgebaut.
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Die
Prüfeinrichtung
26, beispielsweise eine Prüfeinrichtung
wie sie in
WO 2006/072594
A1 beschrieben ist, ermittelt für ihr vereinzelt
von der Vereinzelungseinrichtung
14 zugeführte
Münzen nach wenigstens einem vorgegebenen Kriterium, ob
es sich um als echt zu behandelnde Euro-Münzen der vorgegebenen
Denominationen handelt oder nicht. Im letzten Fall werden die als
nicht echt bzw. nicht einer der vorgegebenen Denominationen entsprechenden
Münzen durch den Kanal
24 zurückgegeben.
Im ersten Fall hingegen gibt die Prüfungseinrichtung
26 an
die Steuereinrichtung
34 ein Signal aus, das die von der
Prüfeinrichtung
26 ermittelte Denomination darstellt.
Die Prüfeinrichtung
26 gibt solche Münzen nach
unten ab. Als Prüfeinrichtung
26 kann beispielsweise
eine der bekannten Prüfeinrichtungen verwendet werden.
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Die
Münzspeicher 28 sind in zwei parallel zueinander
und nebeneinander verlaufenden Reihen von je N/2, d. h. hier vier,
Münzspeichern 28 angeordnet. Bis auf ihre Höhe
sind die Münzspeicher 28 gleich ausgebildet. Sie
sind zur ungeordneten Speicherung zugeführter Münzen
ausgebildet und weisen dazu eine Eingabeöffnung 36 auf,
durch die Münzen von oben in die Münzspeicher 28 fallen
können.
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Die
Münzspeicher 28 besitzen seitliche Ausgabeschlitze 38,
durch in den jeweiligen Münzspeichern 28 gespeicherte
Münzen einzeln auf entsprechende Ausgabesignale der Steuereinrichtung 34 hin ausgegeben
werden können.
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Die
Münzspeicher 28 sind in den beiden Reihen so angeordnet,
daß deren Ausgabeöffnungen auf eine Münzschiene 40 der
Münzausgabelaufeinrich tung 18, die zwischen den
beiden Reihen schräg nach unten geneigt angeordnet ist,
weisen. Ausgegebene Münzen können so auf die Münzschiene 40 fallen
und sich auf dieser nach unten bewegen. Diese Anordnung der Münzspeicher 28 ist
besonders kompakt.
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Die
Münzleiteinrichtung 30 verfügt neben den
Weichen 32 über mehrere Kanäle und Schienen. Ein
geradliniger Aufnahmekanal 42 ist über den Reihen
zwischen diesen schräg nach hinten geneigt angeordnet.
Er weist eine in den Figuren nicht gezeigte Öffnung auf,
die unterhalb der Prüfeinrichtung 26 angeordnet
ist, so daß von dieser abgegebene Münzen in den
Aufnahmekanal 42 gelangen, in dem sie sich schräg
nach unten bewegen.
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An
diesen Aufnahmekanal 42 schließt sich eine Verzweigung 44 der
Münzleiteinrichtung an, die zu zwei symmetrisch bezüglich
einer zwischen den Reihen verlaufenden Ebene angeordneten, bis auf die
Krümmungsrichtung gleichen Schienenbögen 46 und 46' mit
U-förmigem Profil führt. Die Schienenbögen 46 und 46' führen
Münzen auf einer wendelförmigen Bahn über
einen Halbwendel, d. h. unter Drehung der waagerechten Komponente
der Bewegungsrichtung um 180°, nach unten. Die Richtung der
Wendel verläuft dabei gegenläufig.
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In
bzw. an der Verzweigung 44 ist eine Verzweigungsweiche 48 der
Münzleiteinrichtung 30 angeordnet, die als bewegliches
Weichenelement 50 einen schwenkbaren Weichenflügel
und einen elektromagnetischen Aktor 52, der über
eine Signalverbindung mit der Steuereinrichtung 34 verbunden
ist, aufweist. Das Weichenelement 50 und damit die Verzweigungsweiche 48 ist
mittels des Aktors zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegbar,
in denen es je nach Stellung ein aus dem Aufnahmekanal 42 kommende
Münze quer zur deren Laufrichtung in den einen Schienenbogen 46 oder
den anderen Schienenbogen 46' leitet.
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An
diese Schienenbögen 46 und 46' schließen
sich jeweils gleich ausgebildete Aussortierabschnitte 54 und 54' an.
Diese sind parallel zueinander in gleicher Orientierung angeordnet,
so daß es im Folgenden genügt, nur den Abschnitt 54 genauer
zu beschreiben. Zur einfacheren Darstellung ist wird jedoch auch
Bezug auf den Abschnitt 54' genommen, wie er in 4 dargestellt
ist. Dort ist die erste Weiche des Abschnitts 54' nur teilweise,
d. h. ohne Weichenelement und Aktor gezeigt.
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Der
Aussortierabschnitt 54, der bzw. dessen Teil genauer in
den 4 bis 7 veranschaulicht sind, verfügt über
ein Schienenteil 56 (vgl. 5) und eine
seitliche Abdeckung 58 (vgl. 6) für
das Schienenteil 56. Sowohl das Schienenteil 56 als
auch die Abdeckung 58 laufen an ihrem nicht mit dem Schienenbogen 46 verbundenen
Ende nach unten gekrümmt aus, so daß aus dem Aussortierabschnitt 46 austretende
Münzen in einen darunter befindlichen Münzspeicher
geleitet werden.
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Das
Schienenteil 56 verfügt über einen breiten,
eine Seitenführung bildenden Plattenteil 60, an dessen
oberem und unteren Rand in Richtung der Abdeckung 58 Wände 62 uns 64 abstehen,
deren Breite größer als die Dicke der dicksten
Münze der vorgegebenen Denominationen ist. Im Betrieb bildet die
untere Wand 62 eine Lauffläche für die
Münzen. Das Schienenteil 56 besitzt daher ein
U- bzw. kastenförmiges Querschnittsprofil, dessen Breite
und Höhe innen so gewählt ist, daß die
Münzen der vorgegebenen Denominationen das Schienenteil
ganz durchlaufen könnten.
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Die
Abdeckung 58 weist auf der dem Schienenteil 56 zugewandten
Seite eine ebene Fläche auf, so daß das Schienenteil 56 und
die darauf mittels Schraubverbindungen gehaltene Abdeckung 58 so
einen Kanal mit rechteckigem Querschnitt umschließen, in
dem Münzen schräg auf der Lauffläche 62 abwärts
laufen können.
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Die
Münzleiteinrichtung 30 besitzt neben der Verzweigungsweiche 48 eine
der Anzahl der Münzspeicher 28 vermindert um die
Anzahl der Zweige bzw. Aussortierabschnitte 54, 54' entsprechende
Anzahl von Weichen 32 bzw. Aussortierweichen 66,
im vorliegenden Beispiel also sechs, von denen in jedem Aussortierabschnitt
drei angeordnet sind. Die Aussortierweichen 66 sind so
ausgebildet, daß auszusortierende Münzen im Bereich
der jeweiligen Weiche nach unten fallen, wenn sich die Weiche in
einer im Folgenden noch näher beschriebenen Aussortierstellung
befindet. Die Aussortierweichen 66 sind gleich ausgebildet,
so daß es genügt, diese am Beispiel der ersten
Aussortierweiche 66 des Aussortierabschnitts 54 zu
beschreiben.
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Zur
Bildung der Aussortierweichen 66 ist die untere Wand bzw.
Lauffläche 62 des Schienenteils 56 im
Bereich der in Bewegungsrichtung der Münzen ersten drei
Münzspeicher 28 jeweils durch eine Ausbuchtung 68 unterbrochen,
so daß in der Lauffläche 62 des durch
das Schienenteil 56 und die Abdeckung 58 wenigstens
teilweise gebildeten Aussortierabschnitts 54 jeweils eine
schlitzförmige Öffnung 70 (vgl. 4)
entsteht. Breite und Länge der Ausbuchtung 68 bzw. Öffnung 70 sind
in diesem Beispiel so gewählt, daß auf der Lauffläche 62 laufende
Münzen jeder der vorgegebenen Denominationen durch diese Öffnung 70 fallen
können.
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Als
bewegliches Weichenelement der Aussortierweichen 68 dient
jeweils ein quer zur Bewegungsrichtung der Münzen verlagerbares,
in 7 genauer dargestelltes Weichenelement 72,
das in der Durchlaßstellung die Öffnung 70 so
verschließt, daß die Lauffläche 72 in
diesem Bereich im wesentlichen vervollständigt und die
entstehende Lauffläche so nicht mehr durch die Öffnung
unterbrochen ist, und das in der Aussortierstellung die Öffnung 70 wenigstens
soweit freigibt, daß Münzen der vorgegebenen Denominationen
durch die Öffnung 70 nach unten fallen können.
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Das
Weichenelement 72 ist in 7 zusammen
mit einem zu dessen Bewegung dienenden Aktor 74 genauer
gezeigt.
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Das
Weichenelement 72 besitzt eine Grundplatte 76,
deren obere Oberfläche parallel zu der Lauffläche 62 verläuft,
wenn sich das Weichenelement in dem Aussortierabschnitt 54 befindet.
In dieser Grundplatte 76 sind eine Ausnehmung 78,
in der teilweise der Aktor 74 angeordnet ist, und das in
einem Abschnitt mit einer parallel zu der Lauffläche der Münzleiteinrichtung
verlaufenden Oberfläche eine parallel zu der Laufrichtung
L der Münzen in dem Aussortierabschnitt 54 verlaufende
schlitzförmige Öffnung 80 ausgebildet,
deren Dimensionen so gewählt sind, daß Münzen
der vorgegebenen Denominationen durch die Öffnung 80 nach
unten fallen können. Zwischen dem Rand der Ausnehmung 78 in Laufrichtung
L und dem diesen Rand nächsten Rand der Öffnung 80 verfügt
die Grundplatte 76 und damit das Weichenelement 72 über
einen sich in Laufrichtung L über das gesamte Weichenelement
verlaufenden durchgehenden Abschnitt 82 der Oberfläche, dessen
Breite quer zur Laufrichtung größer als die Breite
der schmalsten Münze der vorgegebenen Denominationen, vorzugsweise
auch als die Breite der Münzen jeder der vorgegebenen Denominationen
ist.
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Unter
der Grundplatte 74 weist diese entlang ihres Randes eine
U-förmige Wand 84 auf, an deren quer zur Laufrichtung
L der Münzen verlaufenden Bereichen jeweils Schienen dienende
Vorsprünge 86 ausgebildet sind.
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In
der Mitte des parallel zur Laufrichtung L verlaufenden Randes der
Ausnehmung 78 ist ein weichenelementseitiges Ankoppelelement 88 ausgebildet,
das der Aufnahme eines Endes eines, im Beispiel stiftförmigen,
Koppelelements 90 dient, das durch den Aktor 74 bewegt
wird.
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An
der anderen, der Ausnehmung 78 gegenüberliegenden,
sich in Laufrichtung L erstreckenden Seite der Grundplatte 76 ist
eine sich orthogonal zu der Ebene der Grundplatte 74 nach
oben erstreckende Seitenwand 92 ausgebildet, an der das
Weichenelement 72 in der Laufrichtung L in der Münzlaufrichtung
im Bereich der Weiche 66 laufender Münzen hinter
der Öffnung 80 einen Sperrabschnitt 94 aufweist.
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An
der Seitenwand 92 ist auf der der Öffnung 80 abwandten
Seite weiter eine nach oben weisende Anschlagplatte 96 angebracht.
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Zur
Führung des Weichenelements 72 ist an dem Schienenteil 56 in
Bewegungsrichtung der Münzen unmittelbar vor und unmittelbar
nach der Öffnung 70 unterhalb der Wand 62 ein
U-artig geformter Träger 98 ausgebildet, der in
den Schenkeln des "U" quer zur Bewegungsrichtung verlaufende, einander zugewandte
Nuten 100 aufweist. Der Träger 98 ist
so ausgebildet, in diesen Nuten 100 die Schienen bzw. Vorsprünge 86 des
Weichenelements laufen können, so daß dieses in
einer Richtung quer zur Laufrichtung L verlagerbar geführt
und gehalten ist.
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Die
Abdeckung 58 weist im Bereich der Weiche 66 auf
der Außenseite einen parallel zu dem oberen Rand der Seitenwand 92 verlaufenden,
versteifenden Steg 102 auf, der auch als Anschlag für
die Anschlagplatte 96 dient. Weiter ist in der Abdeckung 58 eine Öffnung 104 ausgebildet,
durch die der Sperrabschnitt 94 bewegbar ist.
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Als
Aktor 74 dient eine mit der Steuereinrichtung 34 über
eine Signalleitung verbundener und von dieser durch Steuersignale
ansteuerbare Spule mit einem darin quer zur Laufrichtung L geführten
Anker 105, der mit dem Koppelelement 90 verbunden
oder durch dieses gebildet wird.
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Das
Weichenelement 72 ist quer zur Laufrichtung in den Aussortierabschnitt
bzw. die Abdeckung 58 und das Schienenteil 56 eingeschoben
und mit dem Aktor 74 gekoppelt, der es zwischen der Aussortierstellung
und der Durchlaßstellung hin- und herstellen kann. Eine
Bewegung aus der Abdeckung 58 und dem Schienenteil 56 heraus
wird durch das Koppelement 90 begrenzt, dessen Bewegung
in dieser Richtung durch den Aktor 74 begrenzt ist. Soll das
Weichenelement 66 nicht bewegt werden, braucht der Aktor 74 keine
Kraft auf das Weichenelement 66 auszuüben, da
diese durch Reibung in der gewünschten Stellung verbleibt.
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Die
Aussortierweiche 66 funktioniert im wesentlichen folgendermaßen.
In der Durchlaßstellung der Aussortierweiche 66 befindet
sich das Weichenelement 72 in einer Stellung, in der es
in Richtung der Abdeckung so weit verlagert ist, daß der
Oberflächenabschnitt 82 die Öffnung 70 in
der Lauffläche 62 wenigstens teilweise verschließt.
Weiter ragt der Sperrabschnitt 94 nicht in den durch das
Schienenteil 56 und die Abdeckung 58 gebildeten
Kanal bzw. den Aussortierabschnitt 54. Die Oberfläche
des Weichenelements 66 bzw. der Grundplatte 76 des
Abschnitts 82 vervollständigt dann die durch die Öffnung 70 unterbrochene
Lauffläche 62, so daß eine Münze
auf der Lauffläche die Aussortierweiche 66 ungehindert passieren
kann.
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Um
die Aussortierweiche in die Aussortierstellung zu bewegen, bewegt
der Aktor 74 das Weichenelement 72 in Richtung
von dem Schienenteil weg bis die Seitenwand 92 und/oder
die Anschlagplatte 96 durch die Abdeckung 58 gestoppt
werden. Die Aussortierweiche 66 nimmt dann die Aussortierstellung
ein. Das Weichenelement 66, das Schienenteils 56 und
die Abdeckung 58 sind so ausgebildet, daß in dieser
Stellung die Öffnung 80 des Weichenelements 66 mit
der Öffnung 70 in dem Aussortierabschnitt 54 fluchtet
und eine Münze durch diese Öffnungen 80 und 70 in
den jeweiligen darunter liegenden Münzspeicher gelangen
kann. In dieser Stellung verschließt der durch die Öffnung 104 in
den Aussortierabschnitt eingetretene Sperrabschnitt 94 die Münzleiteinrichtung
bzw. den Aussortierabschnitt 54 nach der Aussortierweiche 66 wenigstens
teilweise, so daß auch sich schnell bewegende Münzen
gestoppt werden und durch die Öffnungen 70 und 80 fallen.
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Die
Vorrichtung funktioniert folgendermaßen.
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In
den Münztrichter 12 geworfene Münzen gelangen
durch diesen in die Vereinzelungseinrichtung 14, die die
Münzen vereinzelt und der Sortiervorrichtung 16 zuführt.
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Die
vereinzelt in die Prüfeinrichtung 26 gelangenden
Münzen werden dort dahingehend geprüft, welche
der vorgegebenen Denomination sie nach wenigstens einem vorgegebenen
Kriterium aufweisen und ob sie nach wenigstens einem vorgegebenen
Kriterium echt sind. Die Prüfeinrichtung 26 lenkt
nicht als echt oder nicht als einer der vorgegebenen Denominationen
entsprechend erkannte Münzen oder Fremdkörper
in den Kanal 24. Werden dagegen Münzen als echt
und einer der vorgegebenen Denominationen entsprechend erkannt,
gibt die Prüfeinrichtung über die Signalverbindung
ein entsprechendes, die Denomination wiedergebendes Signal an die
Steuereinrichtung 34 ab, die dieses empfängt.
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In
der Steuereinrichtung 34 sind Daten gespeichert, die zu
jeder der vorgegebenen Denominationen angeben, welche der beiden
Stellungen die Verzweigungsweiche 48 und die Aussortierweichen 66 wenigstens
des Aussortierabschnitts 54 oder 54', in den die
geprüft Münze aufgrund der Stellung der Verzweigungsweiche 48 gelangt,
einnehmen sollen. Dies bedeutet, daß diese Daten wenigstens
indirekt eindeutig festlegen, in welchen der Münzspeicher
jeweils Münzen welcher der vorgegebenen Denominationen
gespeichert werden sollen. Es existiert somit eine Eins-zu-Eins-Zuordnung
zwischen Denominationen und Münzspeichern. Jeder Münzspeicher
speichert nur Münzen einer Denomination.
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Die
Steuereinrichtung 34 ist nun so ausgebildet, daß sie
nun in Abhängigkeit von dem Signal der Prüfeinrichtung 26 für
eine geprüfte und an die Münzleiteinrichtung 30 abgegebene
Münze, d. h. von deren Denomination, ermittelt, welche
Stellungen die Verzweigungsweiche 48 und die Aussortierweichen 66 einnehmen
sollen, und steuert die Weichen bzw. deren Aktoren mittels entsprechender
Steuersignale so an, daß diese die gewünschte
Stellung einnehmen. Die geprüfte Münze wird so
in den gewünschten Münzspeicher geleitet.
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Sollen
beispielsweise in dem in 1 letzten Münzspeicher
der vorderen Reihe der Münzspeicher nur 2-Euro-Münzen
gespeichert werden, gibt die Prüfeinrichtung bei Erkennung
einer solchen Münze ein die Denomination darstellendes
Signal an die Sortiereinrichtung, genauer die Steuereinrichtung 34 ab. Die
Steuereinrichtung 34 ermittelt aus den gespeicherten Daten,
daß die Münze in dem genannten Münzspeicher 28 gespeichert
werden soll bzw., dem entsprechend, daß sich die Verzweigungsweiche
in der Stellung, in der die Münze in den Schienenbogen 46 und
damit den Aussortierabschnitt 46 geleitet werden, und die
folgenden Aussortierweichen in dem Aussortierabschnitt 54 in
der Durchlaßstellung befinden müssen. Die Stellung
der anderen Aussortierweichen braucht nicht weiter beachtet zu werden.
Sie gibt dann Steuersignale an die Weichen aus, damit diese die
notwendige Stellung einnehmen. In anderen Ausführungsbeispielen
ist es auch möglich, daß die Steuereinrichtung 34 die
aktuelle Stellung der Weichen 48 und 66 speichert,
und nur diejenige Weichen ansteuert, deren Stellung geändert
werden muß.
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Empfängt
die Steuereinrichtung 34 über eine nicht gezeigte
Schnittstelle Signale, die die Ausgabe einer durch die Signale vorgegebenen
Anzahl von Münzen einer ebenfalls durch die Signale festgelegten
Denomination befehlen, stellt die Steuereinrichtung 34 eine
Weiche in der Münzschiene 40 und gibt entsprechende
Ausgabesignale an die Münzspeicher 66 so aus,
daß die dann durch die Ausgabeschlitze 38 der
Münzspeicher 28 ausgegebenen Münzen in die
Münzausgabe 20 gelangen.
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Bei
Empfang von Signalen, die die Überführung einer
durch die Signale vorgegebenen Anzahl von Münzen einer
ebenfalls durch die Signale festgelegten Denomination in die Endkasse 22 befehlen, stellt
die Steuereinrichtung 34 eine Weiche in der Münzschiene 40 und
gibt entsprechende Ausgabesignale an die Münzspeicher 66 so
aus, daß die dann durch die Ausgabeschlitze 38 der
Münzspeicher 28 ausgegebenen Münzen über
die Münzschiene 40 in den Kanal 102 und
von dort in die Endkasse 22 gelangen.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel zuvor nur durch die Ausbildung der
Aussortierweichen. Für gleiche Elemente werden daher die
gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die
Aussortierweichen in 9 umfassen nun jeweils ein um
eine Achse 108 schwenkbares Weichenelement 110,
das in seiner durch gestrichelte Linien angedeuteten Durchlaßstellung
die Öffnung 70 verschließt und damit
die Lauffläche wenigstens soweit vervollständigt,
daß eine Münze die Weiche ungehindert passieren
kann. In der durch durchgezogene Linien dargestellten Stellung hingegen
ist das Weichenelement 110 so in den Aussortierabschnitt 54 geschwenkt,
daß es den in Laufrichtung L folgenden Abschnitt des Aussortierabschnitts 54 wenigstens
teilweise verschließt, so daß eine Münze
nicht in diesen gelangen kann, und die Öffnung 70 freigibt,
so daß Münzen durch diese in den darunter befindlichen Münzspeicher 28 fallen
können.
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Zur
Bewegung des Weichenelements 110 ist der nicht gezeigte
Aktor 74 mit dem Weichenelement 110 mittels eines
an diesem angelenkten Koppelelements in Form einer Stange gekoppelt,
so daß durch Bewegung des Ankers das ebenfalls an dem Anker angelenkte
Koppelelement das Weichenelement 110 schwenken kann. Als
Aktor könnte auch ein Schrittmotor verwendet werden.
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In
weiteren Ausführungsbeispielen kann die Bewegung der Münzen
in der Münzleiteinrichtung 30 mittels geeigneter
Sensoren, beispielsweise Lichtschranken, von der Steuereinrichtung 34 überwacht werden.
Sie braucht dann die Weichen 48 und 66 nicht unbedingt
mehr oder weniger gleichzeitig zu verstellen, sondern kann durch
Abgabe entsprechender Steuersignale eine Weiche 48 oder 66 bereits dann
für eine folgende Münze in eine neue Stellung bewegen,
wenn die aktuelle Münze die Weiche passiert hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/057233
A1 [0040]
- - WO 2006/072594 A1 [0045]