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Abstract

Ein Antrieb eines kreisförmigen Umlaufkörpers (2) einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung eines, insbesondere geldbetätigten, Unterhaltungsgerätes umfasst ein variabel magnetisierbares Statorteil (3) und ein permanent magnetisches Rotorteil (7), das mit dem Umlaufkörper (2) verbunden ist, wobei das Statorteil (3) berührungslos mit dem Rotorteil (7) zusammenwirkt.A drive of a circular circulating body (2) of a computer-controlled game device of a, in particular money-operated, entertainment device comprises a variable magnetizable stator (3) and a permanent magnetic rotor part (7) which is connected to the circulating body (2), wherein the stator part (3) non-contact with the rotor part (7) cooperates.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb eines kreisförmigen Umlaufkörpers einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung eines, insbesondere geldbetätigten, Unterhaltungsgerätes und ein Unterhaltungsgerät mit einem Antrieb.The The invention relates to a drive of a circular rotating body of a computer-controlled game device of one, in particular money-operated, Entertainment device and an entertainment device with a drive.

Unterhaltungsgeräte sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt und umfassen meistens eine Symbolspieleinrichtung, die in der Regel drei als Walzen oder Scheiben ausgebildete Umlaufkörper besitzt. Auf der von außen durch Ablesefenster einsehbaren Oberfläche tragen die Umlaufkörper Symbole. Die von jeweils einem Schrittmotor angetriebenen Umlaufkörper werden nacheinander stillgesetzt und nachdem alle Umlaufkörper zum Stillstand gekommen sind, gibt die in den Ablesefenstern angezeigte Symbolkombination einen Gewinn oder Verlust an. In unterschiedlicher Höhe werden Geld und/oder Sonderspielgewinne oder dergleichen in Aussicht gestellt. Als problematisch erweist sich die Anordnung des Schrittmotors im Zentrum jedes Umlaufkörpers, da diese den Konstrukteur in seiner Gestaltungsfreiheit beeinträchtigt.Entertainment devices are in various embodiments are known and usually comprise a symbol playing device that in the rule has three trained as rollers or discs rotating body. On the outside The surface can be viewed through the reading window. The driven by a respective stepper motor rotating body shut down one by one and after all the circulating bodies to Standstill, are the displayed in the reading windows Symbol combination a win or loss. In different Height Money and / or special game winnings or the like in prospect. The arrangement of the stepper motor in the proves to be problematic Center of each rotating body, because this affects the designer in his freedom of design.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb und ein Unterhaltungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, der bzw. das dem Konstrukteur bei einem einfachen Aufbau neue Gestaltungsmöglichkeiten ermöglicht.It The object of the invention is a drive and an entertainment device of the beginning to create the type mentioned, the or the designer in a simple structure allows new design options.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antrieb dadurch gelöst, dass ein variabel magnetisierbares Statorteil vorgesehen und ein permanent magnetisches Rotorteil mit dem Umlaufkörper verbunden ist, wobei das Statorteil berührungslos mit dem Rotorteil zusammenwirkt.According to the invention Problem solved in the drive that a variable magnetizable Provided stator and a permanent magnetic rotor part with the circulating body is connected, wherein the stator part without contact with the rotor part interacts.

Da aufgrund dieser Maßnahmen der gesamte Antrieb peripher angeordnet der Platz im Zentrum des Umlaufkörpers nicht durch einen Motor belegt ist, steht dieser Ort für neue Gestaltungsmöglichkeiten zur Verfügung. Beispielsweise können Projektions- und oder Beleuchtungseinrichtungen installiert werden, die eine Animation der Umlaufkörper ermöglichen und für ein attraktives und abwechselungsreiches optisches Erscheinungsbild sorgen. Im Weiteren ist durch den berührungslosen Antrieb die Lautstärke gegenüber einem Direktantrieb wesentlich reduziert und die Verschleißfestigkeit erhöht, da keine Schleifer wie bei üblichen Elektromotoren vorhanden sind.There due to these measures the entire drive peripherally arranged the place in the center of the circumferential body is not occupied by an engine, this place is for new design options Available. For example, you can Projection and / or lighting devices are installed, an animation of the revolving body enable and for an attractive and varied optical appearance to care. In addition, the volume is compared to one by the non-contact drive Direct drive significantly reduced and wear resistance elevated, there are no grinders as usual Electric motors are available.

Bevorzugt weist das Statorteil mindestens zwei variabel magnetisierbare Spulen auf, die insbesondere ein magnetisches Wanderfeld erzeugen. Die statorseitigen Spulen sind in einem bestimmten Winkel zueinander versetzt und variabel, d. h. beispielsweise zur Ausbildung eines magnetischen Wanderfeldes, nacheinander bestrombar, d. h. mit Strom beaufschlagbar, und somit in ihrer Polung festlegbar. Nach einer kurzen Bestromung dieser Spulen erfolgt eine Umpolung. Hierdurch wird das wandernde Magnetfeld erzeugt und ein Drehmoment auf das Rotorteil ausgeübt. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Spulen mit nahezu beliebig breiten magnetischen Polen vorgesehen werden. Die Detektion der jeweils aktuellen Position des Rotorteils kann sensorlos mit Hilfe der jeweils entstehenden Gegenspannung vorgenommen werden. Um aber eine auswertbare Gegenspannung entstehen zu lassen, ist eine bestimmte Mindestdrehzahl des Antriebs erforderlich, die aber bei einem Umlaufkörper einer Spieleinrichtung ohne weiteres erreicht wird, da dieser immer mit einer Mindestdrehzahl betrieben wird, so dass regelmäßig die magnetische Gegenspannung ausgewertet werden kann.Prefers the stator part has at least two variably magnetizable coils on, in particular, generate a magnetic traveling field. The stator side Coils are offset from each other at a certain angle and variable, d. H. for example, to form a magnetic traveling field, can be energized one after the other, d. H. be acted upon with electricity, and thus fixable in their polarity. After a short energizing this Coils are reversed. This becomes the traveling magnetic field generated and exerted a torque on the rotor part. Of course you can too more than two coils with almost arbitrarily wide magnetic poles be provided. The detection of the current position of the rotor part can be sensorless with the help of each resulting Counter tension can be made. But to an evaluable counter tension to give rise to, is a certain minimum speed of the drive required, but in a rotating body of a game device is easily achieved, as this always with a minimum speed is operated so that regularly the magnetic reverse voltage can be evaluated.

In Ausgestaltung umfasst das Rotorteil umfangsseitig segmentartig angeordnete Permanentmagnete, vorzugsweise Seltene-Erde-Magnete, bevorzugt Neodym-Magnete. Zweckmäßigerweise sind die Permanentmagnete in aufeinander folgenden Segmenten unterschiedlich magnetisiert. Die lediglich randseitig vorhandenen Permanentmagnete, die sowohl in ihren axialen als auch in ihren radialen Abmessungen klein gehalten werden können, wirken sich nicht störend auf die Umlaufkörper aus. Dadurch, dass die Permanentmagnete in aufeinander folgenden Segmenten am Außenumfang des Rotorteils angeordnet sind, ist das insgesamt erzielbare Drehmoment bei entsprechender Gestaltung der damit zusammenwirkenden Spulen des Statorteils relativ groß, wobei der Stromverbrauch verhältnismäßig klein sein kann. Die so genannten Neodym-Magnete bestehen z. B. aus Neodym, Eisen und Bor (Nd2Fe14B) und weisen eine große Haftkraft bei kleinem Volumen auf.In an embodiment, the rotor part comprises circumferentially segmentally arranged permanent magnets, preferably rare-earth magnets, preferably neodymium magnets. Conveniently, the permanent magnets are magnetized differently in successive segments. The only peripherally present permanent magnets that can be kept small both in their axial and in their radial dimensions, do not interfere with the rotating body. Characterized in that the permanent magnets are arranged in successive segments on the outer circumference of the rotor part, the total achievable torque with a corresponding design of the cooperating coils of the stator is relatively large, the power consumption can be relatively small. The so-called neodymium magnets consist for. B. from neodymium, iron and boron (Nd 2 Fe 14 B) and have a high adhesive force at low volume.

Vorteilhafterweise weist das Rotorteil umfangsseitig einen Magnetwerkstoff aus einem gummiartigen, flexiblen Kunststoff mit einem eingelagerten Magnetpulver mit hohen Remanenzeigenschaften, insbesondere Bariumferritpulver, auf. Hierbei handelt es sich um ein so genanntes Magnetgummi, das beispielsweise unter der Marke Betaflex® auf dem Markt erhältlich ist. Im Herstellungsprozess wird dem Magnetwerkstoff die magnetische Vorzugsrichtung in Richtung der Dicke des Magnetwerkstoffs eingeprägt. Der Magnetwerkstoff lässt sich auch im magnetisierten Zustand mit normalen Werkzeugen bearbeiten und ist relativ unempfindlich gegen entmagnetisierende Einflüsse.Advantageously, the rotor part on the circumference of a magnetic material of a rubber-like, flexible plastic with an embedded magnetic powder with high remanence properties, in particular barium ferrite on. This is a so-called magnetic rubber, which is available for example under the brand Betaflex ® on the market. In the manufacturing process, the magnetic material is embossed in the magnetic preferred direction in the direction of the thickness of the magnetic material. The magnetic material can be processed in the magnetized state with normal tools and is relatively insensitive to demagnetizing influences.

Alternativ ist das Rotorteil umfangsseitig gezahnt. Beispielsweise kann der Rotor in der Art eines bei einem Reluktanzmotor verwendeten Rotors ausgeführt sein, der ausgeprägte Pole aus einem weichmagnetischen Material (z. B. Eisen) aufweist, wobei der Stator die Magnetspulen enthält.Alternatively, the rotor part is toothed circumferentially. For example, the rotor may be implemented in the manner of a rotor used in a reluctance motor having salient poles of a soft magnetic material (eg, iron), wherein the stator contains the magnetic coils.

Der in der Regel als bürstenlose Gleichstrommaschine ausgebildete Antrieb kann sensorgesteuert sein und besitzt dann mindestens einen Lagesensor, der die Stellung des Rotorteils detektiert, um in Abhängigkeit von der Lage des Rotorteils die Spulen des Statorteils schalten zu können. Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Magnetfeld-Sensor vorgesehen, der mit einem Micro-Controller in Verbindung steht. Der Magnetfeld-Sensor erfasst die jeweils aktuelle Position des Rotorteils und diese Information wird zur Ansteuerung der Spulen des Statorteils verwendet, um die va riable Magnetisierung der Spulen des Statorteils zu steuern.Of the usually as brushless DC machine trained drive can be sensor-controlled and then has at least one position sensor, the position of the Rotor part detected to depend on switch the coils of the stator from the position of the rotor part to be able to. Conveniently, At least one magnetic field sensor is provided with a micro-controller communicates. The magnetic field sensor detects the current one Position of the rotor part and this information is used to control the coils of the stator used to the variable magnetization to control the coils of the stator.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem geldbetätigten Unterhaltungsgerät dadurch gelöst, dass ein Antrieb nach Anspruch 1 vorgesehen ist, wobei die Umlaufkörper als Walzen oder Scheiben ausgebildet sind.The The object underlying the invention is characterized in a money-operated entertainment device solved, that a drive according to claim 1 is provided, wherein the circulating bodies as Rolls or discs are formed.

Durch den umfangsseitigen berührungslosen Antrieb besteht die Möglichkeit, insbesondere im Inneren der Walze eine Beleuchtungs- oder Projektionseinrichtung anzuordnen, um die Walze zu animieren, da lediglich ein Achsstummel zur drehbaren Lagerung der Walze vorgesehen sein muss, der sich aber nicht komplett durch das Innere der Walze erstreckt, wenn die Nabe in einer Flucht mit einer Stirnseite der Walze angeordnet ist.By the peripheral non-contact Drive is possible in particular inside the roller, a lighting or projection device to arrange to animate the roller, since only a stub axle must be provided for rotatably supporting the roller, but the does not completely extend through the interior of the roller when the hub is arranged in alignment with an end face of the roller.

Zweckmäßigerweise sind die magnetisierbaren Spulen des Statorteils winkelversetzt zueinander an einer Halterung der Spieleinrichtung befestigt. Die Halterung, beispielsweise eine Halteblech, ist ortsfest zu dem Umlaufkörper der Spieleinrichtung in dem Unterhaltungsgerät festgelegt.Conveniently, the magnetizable coils of the stator are angularly offset attached to each other on a holder of the game device. The holder, For example, a holding plate, is stationary to the rotating body of the Game device set in the entertainment device.

Damit sich die Magnete nicht optisch störend auf das Erscheinungsbild des Unterhaltungsgerätes auswirken, ist vorteilhafterweise das randseitige Rotorteil unter Freilassung von auf dem Umlaufkörper aufgebrachten Symbolen von einer Frontplatte abgedeckt.In order to The magnets are not visually disturbing the appearance of the entertainment device, is advantageously the edge-side rotor part under release from on the circulating body applied symbols covered by a front panel.

Nach einer Weiterbildung ist der Magnetfeld-Sensor an der Halterung der Spieleinrichtung befestigt und steht mit der Spielesteuerung in Verbindung. Die Halterung der Spieleinrichtung bietet zur Anordnung der Sensorik hinreichend Platz und die Kapazität der Spielesteuerung genügt zur Auswertung der Signale des Magnetfeld-Sensors und insbesondere zur anforderungsgemäßen Ansteuerung der Spulen. Vorzugsweise sind zur Positionsdetektion magnetische (Hall-Effekt-Sensoren, Feldplatten), elektrische (Potentiometer) oder optische Positionssensoren vorgesehen.To a development is the magnetic field sensor on the holder of Game device attached and stands with the game control in Connection. The holder of the game device provides the arrangement the sensorics sufficient space and the capacity of the game control is sufficient for evaluation the signals of the magnetic field sensor and in particular for the request control the coils. Preferably, for detecting the position magnetic (Hall-effect sensors, Field plates), electrical (potentiometer) or optical position sensors intended.

Zur Feststellung der exakten Lage des Umlaufkörpers relativ zu auf dem Umlaufkörper gebrachten Symbolen weist in Ausgestaltung jeder Umlaufkörper eine detektierbare Markierung auf. Zweckmäßigerweise ist in jeden Umlaufkörper ein mit einer Gabellichtschranke erfassbarer Durchbruch eingearbeitet, wobei die Gabellichtschranke mit der Spielesteuerung in Verbindung steht.to Determining the exact position of the rotating body relative to placed on the rotating body In symbols, each symbol has a detectable marking on. Conveniently, is in every revolving body incorporated with a fork light barrier detectable breakthrough, the fork light barrier being in communication with the game controller stands.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.It It is understood that the above and below to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations are usable. The scope of the invention is only through the claims Are defined.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference on the associated Drawings closer explained. It shows:

1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebs eines erfindungsgemäßen Unterhaltungsgerätes und 1 a perspective view of a drive according to the invention of a entertainment device according to the invention and

2 eine vergrößerte Teildarstellung einer Einzelheit nach 1. 2 an enlarged partial representation of a detail after 1 ,

Das Unterhaltungsgerät umfasst mehrere als Walzen 1 ausgebildete Umlaufkörper 2, die Bestandteil einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung sind, wobei jeder Walze 1 ein separater Antrieb zugeordnet ist. Jeder Antrieb umfasst ein variabel magnetisierbares Statorteil 3, das zwei variabel magnetisierbare Spulen 4 aufweist, deren Pole 5 mit Permanentmagneten 6 zusammenwirken, die umfangsseitig einem Rotorteil 7 zugeordnet sind, das Bestandteil der Walze 1 ist. Die segmentartig angeordneten Permanentmagnete 6 sind in aufeinander folgenden Segmenten unterschiedlich magnetisiert. Die lediglich randseitig vorhandenen Permanentmagnete 6 wirken sich aufgrund ihrer axialen und radialen kleinen Abmessungen nicht störend auf die Walze 1 aus.The entertainment device includes several as rollers 1 trained rotating body 2 , which are part of a computer-controlled game device, wherein each roller 1 a separate drive is assigned. Each drive comprises a variably magnetizable stator part 3 , the two variable magnetizable coils 4 has, whose poles 5 with permanent magnets 6 interact, the circumference of a rotor part 7 are assigned, the part of the roller 1 is. The segmented permanent magnets 6 are magnetized differently in successive segments. The only peripherally existing permanent magnets 6 do not interfere with the roller due to their axial and radial small dimensions 1 out.

An einer Halterung 8 der Spieleinrichtung, die zur drehbaren Lagerung der Walze 1 dient, ist ein Magnetfeld-Sensor 9 angeordnet, der mit einem Micro-Controller gekoppelt ist. Der Magnetfeld-Sensor 9 erfasst die jeweils aktuelle Position der Walze 1 und diese Information wird zur Ansteuerung der Spulen 4 verwendet, um die variable Magnetisierung zu steuern, also die Spulen 4 umzupolen oder stromlos zu schalten.On a bracket 8th the game device for rotatably supporting the roller 1 serves is a magnetic field sensor 9 arranged, which is coupled to a micro-controller. The magnetic field sensor 9 detects the current position of the roller 1 and this information is used to drive the coils 4 used to control the variable magnetization, so the coils 4 Umzupolen or de-energized.

Claims (14)

Antrieb eines kreisförmigen Umlaufkörpers (2) einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung eines, insbesondere geldbetätigten, Unterhaltungsgerätes, dadurch gekennzeichnet, dass ein variabel magnetisierbares Statorteil (3) vorgesehen und ein permanent magnetisches Rotorteil (7) mit dem Umlaufkörper (2) verbunden ist, wobei das Statorteil (3) berührungslos mit dem Rotorteil (7) zusammenwirkt.Driving a circular circulation body ( 2 ) a computer-controlled game device of a, in particular money-operated, entertainment device, characterized in that a variably magnetizable stator ( 3 ) and a perma nent magnetic rotor part ( 7 ) with the circulating body ( 2 ), wherein the stator part ( 3 ) contactlessly with the rotor part ( 7 ) cooperates. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorteil (3) mindestens zwei variabel magnetisierbare Spulen (4) aufweist, die insbesondere ein magnetisches Wanderfeld erzeugen.Drive according to claim 1, characterized in that the stator part ( 3 ) at least two variably magnetizable coils ( 4 ), which in particular generate a magnetic traveling field. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorteil (7) umfangsseitig segmentartig angeordnete Permanentmagnete (6), vorzugsweise Seltene-Erde-Magnete, bevorzugt Neodym-Magnete, umfasst.Drive according to claim 1, characterized in that the rotor part ( 7 ) circumferentially segmentally arranged permanent magnets ( 6 ), preferably rare earth magnets, preferably neodymium magnets. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (6) in aufeinander folgenden Segmenten unterschiedlich magnetisiert sind.Drive according to claim 1, characterized in that the permanent magnets ( 6 ) are magnetized differently in successive segments. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorteil (7) umfangsseitig einen Magnetwerkstoff aus einem gummiartigen, flexiblen Kunststoff mit einem eingelagerten Magnetpulver mit hohen Remanenzeigenschaften, insbesondere Bariumferritpulver, aufweist.Drive according to claim 1, characterized in that the rotor part ( 7 ) circumferentially a magnetic material of a rubber-like, flexible plastic with an embedded magnetic powder with high remanence properties, in particular barium ferrite powder having. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorteil umfangsseitig gezahnt ist.Drive according to claim 1, characterized that the rotor part is toothed circumferentially. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Magnetfeld-Sensor (9) vorgesehen ist, der mit einem Micro-Controller in Verbindung steht.Drive according to claim 1, characterized in that at least one magnetic field sensor ( 9 ) is provided, which communicates with a micro-controller. Geldbetätigtes Unterhaltungsgerät mit einem Antrieb nach Anspruch 1, wobei die Umlaufkörper (2) als Walzen (1) oder Scheiben ausgebildet sind.A coin operated entertainment apparatus having a drive according to claim 1, wherein the circulating bodies ( 2 ) as rollers ( 1 ) or discs are formed. Unterhaltungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierbaren Spulen (4) des Statorteils (3) winkelversetzt zueinander an einer Halterung (8) der Spieleinrichtung befestigt sind.Entertainment device according to claim 8, characterized in that the magnetizable coils ( 4 ) of the stator part ( 3 ) angularly offset from each other on a bracket ( 8th ) of the game device are attached. Unterhaltungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das randseitige Rotorteil (7) unter Freilassung von auf dem Umlaufkörper (2) aufgebrachten Symbolen von einer Frontplatte abgedeckt ist.Entertainment device according to claim 8, characterized in that the edge-side rotor part ( 7 ) leaving on the circulation body ( 2 ) applied symbols is covered by a front panel. Unterhaltungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeld-Sensor (9) an der Halterung (8) der Spieleinrichtung befestigt ist und mit der Spielesteuerung in Verbindung steht.Entertainment device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the magnetic field sensor ( 9 ) on the bracket ( 8th ) is attached to the game device and is in communication with the game controller. Unterhaltungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsdetektion magnetische (Hall-Effekt-Sensoren, Feldplatten), elektrische (Potentiometer) oder optische Positionssensoren vorgesehen sind.Entertainment device according to one of the claims 8 to 11, characterized in that for position detection magnetic (Hall effect sensors, field plates), electrical (potentiometer) or optical position sensors are provided. Unterhaltungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Umlaufkörper (2) eine detektierbare Markierung aufweist.Entertainment device according to one of claims 8 to 11, characterized in that each circulating body ( 2 ) has a detectable label. Unterhaltungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in jeden Umlaufkörper (2) ein mit einer Gabellichtschranke erfassbarer Durchbruch eingearbeitet ist, wobei die Gabellichtschranke mit der Spielesteuerung in Verbindung steht.Entertainment device according to claim 13, characterized in that in each circulating body ( 2 ) is incorporated with a fork light barrier detectable breakthrough, wherein the fork light barrier is in communication with the game control.
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