DE19549299A1 - Vorrichtung zum Schalten eines Münzprüfers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zwi­ schen einem Ruhezustand und dem Arbeitsbetriebszu­ stand für Münzautomaten, Münzprüfer oder dergleichen Geräte, die durch Einführung von Münzen, Jetons oder auch Chipkarten in Benutzung genommen werden.

Insbesondere bei mit Batterien oder in Verbindung mit Batterien solarbetriebenen Automaten muß das Gerät während langer Zeiten des Nichtbetriebs abgeschaltet werden, um den durchschnittlichen Energieverbrauch zu senken. Es genügt, diese Geräte unmittelbar vor einer neuerlichen Benutzung einzuschalten. Dies kann bei­ spielsweise dadurch geschehen, daß der Einwurf einer Münze bzw. die Einführung einer Chipkarte durch den Benutzer erfaßt wird. Nach dem Stand der Technik wer­ den als Einschaltvorrichtungen bisher entweder Licht­ schranken oder induktive Sensoren verwendet. Weiter­ hin kommen druckempfindliche Kontakte, wie Piezokera­ miken, druckabhängige, kraftempfindliche oder verfor­ mungsabhängige Widerstände zum Einsatz, deren Verhal­ ten sich durch den Aufprall oder die Erschütterungen beim Einwurf einer Münze ändert. Diese Verhaltensän­ derung kann erfaßt und zur Erzeugung eines Ein­ schaltsignals verwendet werden.

In der DE 43 18 871 A1 ist eine Einschaltvorrichtung vorgestellt, bei der ein Permanentmagnet an einem Schwinghebel angeordnet ist, der durch die Münze re­ lativ zu einem fest angeordneten magnetisch aktivier­ baren Schalter bewegt wird. Der magnetisch aktivier­ bare Schalter kann ein magnetisches Relais, ein Reed- Kontakt oder auch ein Hall-Reflektor sein. Bei Ein­ wurf einer Münze trifft diese im Münzkanal auf den Schwinghebel, und löst dadurch in dem magnetisch ak­ tivierbaren Schalter das Einschaltsignal aus, das den Münzprüfer und das zu benutzende Gerät in den Be­ triebszustand schaltet. Nachteilig an einer derarti­ gen Einschaltvorrichtung ist, daß das von dem magne­ tisch aktivierbaren Schalter erzeugte Einschaltsignal von der Geschwindigkeit des Permanentmagneten und damit von der Größe bzw. dem Gewicht der eingeworfe­ nen Münze abhängig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung für Geräte, deren Benutzung durch Einführen von Münzen, Jetons, Chipkarten oder ähnli­ chem ermöglicht wird, zur Verfügung zu stellen, die im Ruhezustand des Gerätes keinen Strom verbraucht, eine sichere Münzerkennung gewährleistet und bei ge­ ringem Verschleiß ständig in Bereitschaft gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schalt­ vorrichtung nach dem Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Da der Schaltnippel über eine elastische Membran auf­ gehängt ist, ist er sehr leichtgängig und kehrt aus einer ausgelenkten Stellung aufgrund der von der ela­ stischen Membran ausgeübten Rückstellkräfte rasch von selbst in seine Ausgangslage zurück.

Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung während der Ruhephasen des Gerätes keinen Strom verbraucht. Ein derartiger Schalter ist im War­ tezustand, d. h. im nichtgeschalteten Zustand, völlig stromlos und ist daher besonders für die Verwendung von Münzprüfern in Geräten geeignet, bei denen der Stromverbrauch im Wartezustand des Gerätes minimiert werden soll. Dadurch wird der Durchschnittsverbrauch des Gesamtgerätes trotz ständiger Bereitschaft redu­ ziert.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf­ grund ihrer einfachen Bauart nahezu verschleißfrei und weitgehend temperaturunempfindlich. Da keine be­ sonderen elektronischen bzw. elektromechanischen Bau­ elemente verwendet werden, verursacht die erfindungs­ gemäße Vorrichtung nur geringe Kosten.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.

Besonders günstige elastische Eigenschaften ergeben sich, wenn die Membran an einem Halteelement des Schalters befestigt und/oder aus Gummi gefertigt ist.

Ebenso kann das Halteelement und der mit der Membran an dem Gehäuse befestigte Schaltnippel aus Gummi ge­ fertigt sein. Insbesondere läßt sich mit diesem Mate­ rial jede gewünschte Form des Schaltnippels, des Hal­ teelementes und der Membran einfach herstellen. Um auch leichte Münzen zu erfassen, kann die Membran sehr dünn gefertigt werden, so daß der Schaltnippel auch durch die geringen Kräfte, die von einer auf das bewegliche Teil auftreffenden leichten Münze auf den Schaltnippel ausgeübt werden, ausgelenkt wird.

Bei Vorsehen einer Einkerbung zwischen der Membran und dem Halteelement entstehen bei der Auslenkung des Schaltnippels kaum Zugkräfte in der Membran und die zur Auslenkung des Schaltnippels nötigen Kräfte sind gering.

Durch die Verwendung von Gummi für die Membran kann die Membrandicke beliebig so gewählt werden, daß der erfindungsgemäße Schalter nur auf Münzen anspricht, die ein bestimmtes Gewicht überschreiten.

Ein fertigungstechnisch besonders einfaches Herstel­ lungsverfahren ergibt sich, wenn das Halteelement, die Membran und der Schaltnippel einstückig gefertigt werden und vorzugsweise aus leitendem Gummi bestehen.

Durch die Änderung der einzelnen Armlängen des beweg­ lichen Teils die Empfindlichkeit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung für Münzen verändert werden. Es ist folglich möglich, durch entsprechende Dimen­ sionierung des beweglichen Teils auch kleinste bzw. leichteste Münzen sicher zu erkennen.

Der Münzkanal selbst kann einen Anschlag für das be­ wegliche Teil aufweisen, der die Bewegung dieses Teils, die von einer auftreffenden Münze verursacht wurde, dämpft und bremst. Durch einen derartigen An­ schlag und durch den Kippeffekt des beweglichen Tei­ les wird Energie aus der Münze genommen und der Lauf der Münze beruhigt. Zum anderen wird dadurch der Schaltnippel vor einem Überschwingen des beweglichen Teils und damit verbundenen hohen Kräften geschützt. Das bewegliche Teil geht durch seine spezielle Anlen­ kung leicht in seine Ausgangslage bzw. Ruhestellung zurück.

Um auch für kleinste Münzen eine rasche Ansprechzeit zu realisieren, können in dem beweglichen Teil Aus­ sparungen angebracht werden, die sein Gewicht verrin­ gern. Dadurch wird das bewegliche Teil rascher durch eine auftreffende Münze in Bewegung versetzt, so daß die Ansprechzeit zwischen dem Einwurf einer Münze und der Schaltung des Gerätes verkürzt wird.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß das bewegliche Teil an seinen beiden Längsseiten je eine Aussparung besitzt, in die haken­ förmige Elemente eingreifen, die mit einem Teil des Gerätes verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine einfache und montagefreundliche Anlenkung des drehbar angelenkten Elementes.

In diese Aufhängung kann das bewegliche Teil leicht eingehängt werden, so daß ein einfacher Austausch eines verbrauchten beweglichen Teiles möglich ist. Dies ist besonders von Vorteil, wenn das bewegliche Teil mit einer rasch verschleißenden, weichen Dämp­ fungsbeschichtung versehen ist.

Weiterhin kann das Halteelement luft- und wasserdicht auf der Leiterplatte montiert werden, so daß die Kor­ rosionssicherheit des Schalters verbessert und eine Verschmutzung verhindert wird. Zur Stabilisierung und zum Schutz des Schalters kann dieser von einem Gehäu­ se, beispielsweise einem angespritzten Kunststoffge­ häuse, umgeben sein.

Im folgenden werden einige beispielhafte Ausführungs­ formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Schaltvorrich­ tung;

Fig. 2 eine dreidimensionale Darstellung ei­ ner Schaltvorrichtung im Ruhezustand; und

Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung ei­ ner Schaltvorrichtung mit geschlosse­ nem Schaltkontakt,

Fig. 4 eine dreidimensionale Darstellung ei­ nes Teils einer Schaltvorrichtung,

Fig. 5 eine dreidimensionale Darstellung ei­ nes Teils eines Schalters,

Fig. 6 eine Schnittzeichnung eines Schalters,

Fig. 7 eine Ansicht einer Leiterplatte und

Fig. 8 eine Ansicht eines beweglichen Teiles.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schalten von Münzprüfern 10 und dergleichen. Es um­ faßt einen Schalter 3 und ein bewegliches Teil 2. Das Teil 2 ist etwa mittig abgewinkelt und auf seiner dem Münzweg zugewandten Seite über hakenförmige Elemente 11 drehbar angelenkt. Die Haken 11 sind an einem Teil des Münzprüfers 10 befestigt. Der dem Münzweg abge­ wandte Arm des drehbar angelenkten Teils 2 befindet sich unmittelbar neben einem Schalter 3. Dieser Schalter 3 besteht aus einer Leiterplatte 5, einem Halteelement 8, einer Membran 9 und einem über die Membran 9 an dem Halteelement 8 befestigten Schaltnippel 4. Der Schalter 3 ist umgeben von einem angespritzten Gehäuse 17, das mit einem Teil des Münzautomaten 10 verbunden ist. Die gewünschten ela­ stischen Eigenschaften für die Federung des Schaltnippels 4 können dabei über die Dicke der Mem­ bran 9 eingestellt werden. In diesem Beispiel beträgt die Dicke der Membran 9 lediglich ca. 0,2 mm.

Durch den Aufprall der Münze 1 auf das bewegliche Teil 2 wird der dem Münzkanal zugewandte Arm des Teils 2 ausgelenkt, so daß der andere Arm des Teils 2 auf den Schaltnippel 4 drückt. Der Schaltnippel 4 wird folglich durch das Teil 2 auf die Leiterplatte 5 des Schalters 3 gedrückt.

Der Schaltnippel 4 besteht aus elektrisch leitfähigem Gummi und schließt bei Kontakt mit der Leiterplatte 5 einen dort aufgebrachten Stromkreis aus zwei Leiter­ bahnen 12. Dies führt zur Erzeugung eines Schaltsig­ nales in dem Münzautomaten.

Dieselbe erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den Fig. 2 und 3 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Dabei zeigt Fig. 2 den Zustand der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung im Ruhezustand, während Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung im ausgelenkten Zustand des Teils 2 und mit geschlossenem Schalter 3 zeigt. Um das Gewicht des beweglichen Teiles 2 zu verringern, ist in dem Teil 2 eine Aussparung 7 ange­ bracht. Das bewegliche Teil 2 ist über hakenförmige Elemente 11 drehbar angelenkt. In Fig. 3 ist zu se­ hen, wie bei Auslenkung des Teils 2 der Schaltnippel 4 in den Schalter 3 gedrückt wird. Weiterhin ist zu sehen, daß das bewegliche Teil 2 durch einen Anschlag 6 des Münzprüfers gebremst wird. Dadurch wird er­ reicht, daß der Schaltnippel 4 keine zu starke Aus­ lenkung bzw. zu große Kräfte durch das Teil 2 erfährt und zugleich, daß Energie aus der Münze genommen und die Münze beruhigt wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In dieser Zeich­ nung wurde der Schaltnippel 4 und das drehbar ange­ lenkte Teil 2 nicht eingezeichnet. Gut zu sehen sind die Haken 11 zur drehbaren Anlenkung des Teiles 2 so­ wie das Halteelement 8 des Schalters 3.

Das Halteelement 8, die Membran 14 und der Schaltnip­ pel 4 sind in Fig. 5 und als Schnittansicht in Fig. 6 gezeigt. Der Schaltnippel 4 besitzt eine domartige Form und ist seitlich mit der Membran 9 verbunden. Diese wiederum ist mit dem Halteelement 8 verbunden. In diesem Beispiel sind der Schaltnippel 4, die Mem­ bran 9 und das Halteelement 8 einstückig aus elek­ trisch leitendem Gummi gefertigt. Das Halteelement 8 besitzt an seinem zu dem Arm des drehbar angelenkten Teil 2 zugewandten Umfangsrand eine über die Membran 9 vorstehende Kante 14, die bei Kontakt den Arm des Elementes 2 bremst und dadurch den Schaltnippel 4 vor zu großen Kräften durch einen sich schnell bewegenden Arm des Elementes 2 schützt.

Zwischen der Membran 9 und dem Halteelement 8 befin­ det sich eine Einkerbung 15, die die Zugkräfte auf die Membran 8 verringert.

Fig. 7 zeigt eine Leiterplatte 5 aus elektrisch nichtleitendem Material, auf der zwei elektrische Leiterbahnen 12 aufgebracht sind, die durch das nichtleitende Material der Leiterplatte 5 voneinander elektrisch isoliert sind. Der Umfang der Leiterplatte 5 entspricht dem Umfang des Halteelementes 8 des Schalters 3 und der Umfang der von den Leiterbahnen in der Mitte der Kontaktplatte eingenommene Fläche entspricht dem Umfang des Schaltnippels 4. Die beiden Leiterbahnen sind im Bereich der Kontaktfläche zwi­ schen der Leiterplatte 5 und dem Schaltnippel 4 ver­ breitert und ausgehend von diesem verbreiterten Be­ reich als dünne Leiterbahnen aus dem Bereich des Schaltergehäuses 8 geführt.

Wird durch eine sich im Münzkanal bewegende Münze der Schaltnippel 4 ausgelenkt, so berührt er die Kontakt­ fläche im Bereich der beiden Leiterbahnen. Da der Schaltnippel 4 aus elektrisch leitendem Gummi be­ steht, kommt dadurch ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den beiden Leiterbahnen zustande. Dieser elektrische Kontakt zwischen den beiden Leiterbahnen löst anschließend das Signal zum Einschalten des Münzprüfers aus.

Die Leiterplatte 5 ist in einem Bereich 16 mit einer elektrisch nichtleitenden Schicht versehen, in dem die Leiterbahnen aus dem luft- und wasserdicht durch das Halteelement 8 verschlossenen Schalter 3 geführt werden. Dadurch wird verhindert, daß in diesem Be­ reich die Leiterbahnen und das aus elektrisch leiten­ dem Gummi hergestellte Halteelement 8 kontaktieren. Zur Herausführung der Leiterbahnen aus dem Schalter 3 ist in dem angespritzten Gehäuse 17 eine Ausnehmung oder Durchbrechung vorgesehen.

Fig. 8 zeigt eine Ansicht des drehbar angelenkten Teiles 2. Es besteht aus zwei Armen, die unter einem vorgegebenen Winkel gegeneinander abgewinkelt sind. Der dem Münzkanal zugewandte Arm besitzt zur Verrin­ gerung seines Gewichtes in seiner Mitte eine recht­ eckige Aussparung 7. Seitlich an diesem Arm sind zwei Aussparungen 13 angebracht, durch die das Element in die hakenförmigen Elemente 11 eingehängt und drehbar angelenkt wird.

Die Breite des dem Schalter zugewandten Armes des Teiles 2 ist auf die nötige Breite zum Kontakt mit dem Schaltnippel 4 des Schalters 3 verringert. Da­ durch ist der für das bewegliche Teil 2 außerhalb des Münzkanals benötigte Raum weiter verringert und eine minimale Bauform der Einschaltvorrichtung und des Münzprüfers möglich.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Schaltnippel 4 aus elektrisch leitendem Gummi bzw. Kunststoff ausgebildet. Er kann aber auch aus einem entsprechenden nichtleitenden Material bestehen, wo­ bei dann die der Leiterplatte zugewandte Seite mit einer Kontaktierung z. B. einer leitenden Metallplatte oder dgl. versehen ist.

Weiterhin ist in dem beschriebenen Ausführungsbei­ spiel das ringförmige Halteelement bzw. der Schalter in ein an den Münzprüfer angeformtes Gehäuse 17 ein­ gesetzt. In einer anderen Ausführungsform kann der Schalter mit einem entsprechenden ringförmigen Gehäu­ se als getrenntes Teil an beliebiger Stelle im Münzprüfer z. B. durch Kleben befestigt werden. Es ist auch denkbar, daß das ringförmige Gehäuse weggelassen wird und das Halteteil die Gehäusefunktion übernimmt.

In den erwähnten Ausführungsbeispielen sind die Lei­ terbahnen 12 auf der Leiterplatte 5 so angeordnet, daß durch Kontakt des Schaltnippels 4 mit der Leiter­ platte 5 der elektrische Kontakt zwischen den beiden Leiterbahnen 12 über den Schaltnippel 4 geschlossen wird. In einer weiteren Ausführungsform besteht das Halteelement, die elastische Membran und der Schaltnippel aus elektrisch leitendem Gummi oder Kunststoff und die Leiterbahnen sind auf der Leiter­ platte so angeordnet, daß eine der Leiterbahnen in elektrischem Kontakt mit dem Halteelement steht und die andere Leiterbahn im Bereich der Kontaktfläche zwischen der Leiterplatte und dem Schaltnippel ange­ ordnet ist. Bei Kontakt zwischen dem Schaltnippel und der Leiterplatte wird folglich der elektrische Kon­ takt zwischen den beiden Leiterbahnen über das Hal­ teelement, die elastische Membran und den Schaltnip­ pel geschlossen.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Schalten eines Münzprüfers, Münzautomaten oder eines sonstigen mit Münzen zu bedienenden Gerätes (10) aus einem Ruhezustand in den Betriebszustand, mit einem Schalter (3), der durch eine sich im Münzkanal bewegende Münze (1) betätigt wird und ein Einschaltsignal ab­ gibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (3) eine mindestens zwei elek­ trisch isoliert voneinander angeordnete Leiter­ bahnen (12) aufweisende Leiterplatte (5) und ein der Leiterplatte (5) zugeordnetes Kontaktelement aufweist, wobei das Kontaktelement eine elasti­ sche Membran und einen über die elastische Mem­ bran (9) gelagerten Schaltnippel (4) umfaßt, der zumindest auf seiner der Leiterplatte (5) zuge­ wandten Seite elektrisch leitend ist, und daß ein in den Weg der Münze hineinragendes bewegli­ ches Teil (2) vorgesehen ist, das nach dem Ein­ wurf einer Münze (1) den Schaltnippel (4) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwi­ schen den Leiterbahnen (12) betätigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement ein ring­ förmiges Halteelement (8) aufweist, an dem die Membran befestigt ist.

3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement des Schalters (3) aus Gummi oder Kunststoff besteht.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnippel (4) und/oder die elastische Membran (9) und/oder das Halteelement (8) des Schalters (3) einstückig ausgeführt sind.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnippel (4) auf seiner der Leiterplatte (5) zugewandten Seite mit einer metallischen Oberfläche versehen ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnippel (4) aus elektrisch leitendem Gummi besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteelement (8) des Schalters (3) und die elastische Membran (9) aus elek­ trisch leitendem Gummi bestehen.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektrische Leiter (12) so auf der Leiter­ platte (5) voneinander isoliert angeordnet sind, daß bei Kontakt mit der Leiterplatte der Schaltnippel (4) beide Leiter berührt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei elektrische Leiterbahnen (12) so auf der Leiterplatte (5) voneinander isoliert angebracht sind, daß einer der Leiter sich mit dem Halteelement (8) des Schalters (3) in Kon­ takt befindet und der Schaltnippel (4) bei Kon­ takt mit der Leiterplatte (5) die andere elek­ trische Leiterbahn berührt.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (2) zwischen seinen Enden drehbar an einem Teil des zu schaltenden Gerätes (10) angelenkt ist, wobei ein Ende des bewegli­ chen Teils (2) sich im Münzweg befindet und das andere Ende des beweglichen Teils (2) so ange­ ordnet ist, daß es bei Bewegung auf den Schaltnippel (4) drückt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Teil (2) im Bereich der Anlenkung abgewinkelt ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Münzkanal einen Anschlag (6) für das beweg­ liche Teil (2) aufweist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem beweglichen Teil (2) Aussparungen (7) zur Verringerung seines Gewichtes angebracht sind.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (2) an seinen beiden Längs­ seiten je eine Aussparung (13) besitzt und an dem zu schaltenden Gerät (10) zwei hakenförmige Elemente (11) angebracht sind, wobei die haken­ förmigen Elemente (11) so in die Aussparungen (13) eingreifen, daß das bewegliche Teil (2) dort drehbar gelagert ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (8) luft- und wasserdicht mit der Leiterplatte (5) abschließt.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (5) teilweise mit einer elek­ trisch nichtleitenden Schicht bedeckt ist.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Stelle der Verbindung zwischen dem Halteelement (8) und der Membran (9) eine Ein­ kerbung befindet.