DE202011052023U1

DE202011052023U1 - Vorrichtung zur Handhabung von Münzen

Info

Publication number: DE202011052023U1
Application number: DE201120052023
Authority: DE
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-01-03
Anticipated expiration: 2021-11-19

Abstract

Vorrichtung (10) zum Handhaben von Münzen (12), mit einer Fördereinheit (18) zum Transport von Münzen (12) mit einer Transportgeschwindigkeit in eine Transportrichtung (P1), und mit einer Sensoreinheit (20) zum Ermitteln mindestens einer Abmessung (D, T) der Münzen (12), wobei die Fördereinheit (18) die Münzen (12) an der Sensoreinheit (20) entlang einer Transportebene (52) in die Transportrichtung (P1) vorbeitransportiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Münzen, die eine Sensoreinheit umfasst, mit deren Hilfe mindestens eine Abmessung, insbesondere eine Dicke oder ein Durchmesser, von in die Vorrichtung eingegebenen Münzen bestimmt werden kann.
Bekannte Vorrichtungen zur Handhabung von Münzen weisen üblicherweise insbesondere induktive Sensoren auf, mit deren Hilfe mindestens eine Abmessung einer zu detektierenden Münzen bestimmt werden. Hierbei werden die Münzen üblicherweise aufgrund der Wirkung der Schwerkraft in Bewegung an den jeweiligen Sensoren vorbeibewegt.
Die Druckschrift EP 1 589 493 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Münzen mit einer induktiven Sensoranordnung, die eine Sende- und eine Empfangsspule aufweist, deren Feld von einer Münze durchquert wird.
Die Druckschrift EP 0 918 306 A2 offenbart ein Münzprüfsystem mit einem induktiven Sensor, dessen effektives Feld wesentlich kleiner als der Durchmesser der kleinsten vom System akzeptierten Münze ist, und bei dem das Ausmaß des Effekts, den eine Münze auf den Sensor bewirkt, analysiert wird, um zwischen verschiedenen Münzen zu unterscheiden.
Die Druckschrift EP 1 126 420 A2 offenbart einen Münzdetektor zum Bestimmen des Durchmessers einer entlang einer Münzbahn laufenden Münze mit induktiven Sensoren, welche entlang der Münzbahn in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Münze anhand eines Verhältnisses der Signale der jeweiligen Sensoren bestimmt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Handhabung Münzen anzugeben, die eine Ermittlung mindestens einer Abmessung der Münze mit einer hohen Präzision ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zum Handhaben von Münzen eine Fördereinheit zum Transport von Münzen mit einer Transportgeschwindigkeit in eine Transportrichtung, und eine Sensoreinheit zum Ermitteln mindestens einer Abmessung der Münzen, wobei die Fördereinheit die Münzen an der Sensoreinheit entlang einer Transportebene in der Transportrichtung vorbeitransportiert.
Dadurch dass die Münzen mit Hilfe der Fördereinheit mit einer bekannten, vorzugsweise konstanten, Transportgeschwindigkeit transportiert werden, wird unter anderem eine erhöhte Genauigkeit bzw. Präzision der mithilfe der Sensoreinheit ausgeführten Messungen erreicht. Dies liegt insbesondere daran, dass im Vergleich zu einer durch die Schwerkraft induzierten beschleunigten Bewegung die Geschwindigkeit bei einer gleichmäßigen Bewegung mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit wesentlich präziser und verlässlicher gemessen werden kann.
Ferner erzielt man durch eine konstante Transportgeschwindigkeit der Münzen eine verbesserte Vergleichbarkeit verschiedener Messungen. Dies liegt an der besseren Reproduzierbarkeit der gleichmäßigen Bewegung der Münzen mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit.
Die Erfindung basiert demnach auf der Erkenntnis, dass durch eine über die Fördereinheit aktiv gesteuerte Bewegung der Münzen die Genauigkeit bzw. Präzision der Münzerkennung, insbesondere die Ermittlung mindestens einer Abmessung der Münzen, z. B. des Durchmessers oder der Dicke der Münzen, erhöht werden kann.
Vorzugsweise hat die Sensoreinheit einen ersten, an einer ersten Seite der Transportebene angeordneten Sensor, wobei die erste Seite einer zweiten Seite der Transportebene gegenüberliegt, und wobei die transportierten Münzen auf der ersten Seite der Transportebene auf der Fördereinheit aufliegen.
Hierbei wird unter einem Sensor eine Vorrichtung verstanden, welche nicht nur bestimmte physikalische oder chemische Messgrößen als Empfänger erfassen kann, sondern auch als Sender zu erfassende Messgrößen erzeugen kann. Ein solcher Sensor wird vorliegend als Sender-Empfänger-Sensor bezeichnet. Falls ein Sensor lediglich als Sender bzw. als Empfänger fungiert, wird er vorliegend Sender-Sensor bzw. Empfänger-Sensor genannt. Die vom Sender erzeugten Messgrößen können insbesondere elektromagnetische Wellen oder Schallwellen, wie z. B. Ultraschallwellen, sein.
Vorzugsweise sind die verwendeten Sensoren induktive, kapazitive, optische und/oder Ultraschallsensoren. Hierbei weisen induktive Sensoren üblicherweise eine Sende- und eine Empfangsspule auf, welche vorzugsweise in eine Baueinheit integriert sind. Es können jedoch auch induktive Sensoren mit nur einer Spule eingesetzt werden.
Da die transportierten Münzen auf der ersten Seite der Transportebene auf der Fördereinheit aufliegen, ist die zweite Seite der Transportebene gegenüberliegend, vorzugsweise unterhalb, der ersten Seite der Transportebene angeordnet. Bevorzugt befindet sich auf der ersten Seite der Transportebene in einem Abstand im Bereich zwischen 2 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 5 mm, der erste Sensor. Hierbei kann der erste Sensor in ein Gehäuse integriert sein, dessen der Transportebene zugewandte Seite flächig ausgebildet und parallel zur Transportebene angeordnet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass in diesem Gehäuse weitere Sensoren, wie z. B. ein Legierungsprüfer, angeordnet sind. Vorzugsweise weist die Transportebene einen Winkel zwischen 0° und 60° zur Horizontalen auf.
Bei dieser Ausführungsform ist der erste Sensor ein Sender-Empfänger-Sensor, mit dem sowohl die Dicke als auch der Durchmessers der Münzen gemessen werden kann.
Zur Bestimmung des Durchmessers der Münze wird zunächst die Bewegungsgeschwindigkeit der Münze bzw. der Fördereinheit, z. B. mit einem mit der Fördereinheit verbundenen Inkrementalgeber oder Absolutwertgeber, gemessen. Danach wird vom ersten Sensor die Dauer zwischen dem Eintritt der Münze in den Detektionsbereich und dem Austritt der Münze aus dem Detektionsbereich gemessenen. Daraufhin wird mit Hilfe der bereits im vorigen Schritt ermittelten Geschwindigkeit der Münze der Durchmesser der Münze bestimmt. Dieser ergibt sich als Produkt der ermittelten Geschwindigkeit der Münze und der vom ersten Sensor gemessenen Dauer zwischen dem Eintritt der Münze in den Detektionsbereich und dem Austritt der Münze aus dem Detektionsbereich.
Im Falle eines Ultraschallsensors wird ein Ultraschallsignal vom ersten Sensor emittiert, und entweder von der Münze oder der Fördereinheit reflektiert, um dann wieder vom ersten Sensor detektiert zu werden. Der Laufzeitunterschied zwischen dem Fall der Reflexion an der Münze und dem Fall der Reflexion an der Fördereinheit ist ein Maß für die Dicke der Münze. Die gesuchte Dicke der Münze ergibt sich durch Multiplikation des Laufzeitunterschieds mit der Signalgeschwindigkeit des verwendeten Ultraschallsignals.
Alternativ kann eine induktive Sensoranordnung, wie sie in der Druckschrift EP 1 589 493 A1 offenbart ist, verwendet werden.
Bei Verwendung von ausreichend schnellen und genauen Sensoren kann sogar das Prägebild der Münze bzw. der Prägerand bestimmt werden.
Vorzugsweise ist gegenüber dem ersten Sensor auf der Transportebene ein Reflektor angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass das ausgesandte Signal stärker reflektiert wird als im Fall ohne Reflektor und somit vom Sender-Empfänger-Sensor ein erhöhtes Signal gemessen werden kann. Hierdurch kann der Münzeintritt in den Detektionsbereich exakter bestimmt werden, was zu einer erhöhten Genauigkeit der Bestimmung der Dicke und des Durchmessers der Münze führt.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit einen zweiten Sensor auf, welcher auf der zweiten Seite der Transportebene gegenüber dem ersten Sensor angeordnet ist.
Hierbei sind mehrere Varianten möglich. Bei einer ersten Variante kann der erste Sensor als Empfänger-Sensor und der zweite Sensor als Sender-Sensor fungieren. Bei Eintreten der Münze wird die Strecke zwischen den beiden Sensoren durch die Münze beeinflusst. Insbesondere kann die Strecke durch die Münze wie beim Durchlichtprinzip unterbrochen werden. Anhand der Unterbrechungsdauer sowie der gemessenen Geschwindigkeit der Münzen bzw. der Fördereinheit kann der Durchmesser der Münze bestimmt werden.
Bei einer zweiten Variante wird der erste Sensor als Sender-Empfänger-Sensor und der zweite Sensor als Empfänger-Sensor eingesetzt. Der erste Sensor kann somit anhand des Laufzeitunterschieds der Reflexionen, die eine Münze produziert, auch für die Bestimmung der Münzdicke verwendet werden. Der Durchmesser der Münze kann analog zur ersten Variante gemessen werden.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit einen zweiten Sensor auf, welcher auf der zweiten Seite der Transportebene stromabwärts oder stromaufwärts des ersten Sensors angeordnet ist. Ferner haben der erste Sensor und der zweite Sensor einen so großen Abstand, vorzugsweise entlang der Transportebene, dass sich ihre Funktionsweise im Betrieb nicht gegenseitig beeinflusst oder beeinträchtigt. Dies hat den Vorteil, dass sich die Sensoren nicht gegenseitig beeinflussen und somit genauere bzw. präzisere Messwerte liefern. Hierbei wird der zweite Sensor, wie bereits oben beschrieben, zur Bestimmung des Durchmessers der Münzen und der erste Sensor zur Bestimmung der Münzdicke verwendet.
Vorzugsweise ist der erste Sensor und/oder der zweite Sensor entweder nur Empfänger oder nur Sender oder sowohl Sender als auch Empfänger. Verschiedene Varianten bzw. Ausführungsformen wurden bereits oben diskutiert.
Vorzugsweise ist der erste Sensor und/oder der zweite Sensor in einem Strömungskanal angeordnet, durch den ein Gas zur Reinigung eines Detektionsbereichs des ersten Sensors und/oder des zweiten Sensors hindurchleitbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoren bzw. die Detektionsbereiche der Sensoren während, vor und/oder nach dem Betrieb ohne Ausbau der Sensoren gereinigt werden können. Insbesondere kann über Druckluftzuführeinheiten auf einfache Weise die sich auf den Sensoren ablagernden Verunreinigungen und/oder Staub, insbesondere die sich von den Münzen lösenden Verunreinigungen, entfernt werden, so dass eine zuverlässige und sichere Funktion der Sensoreinheit gewährleistet ist. Vorzugsweise wird als Gas Luft, Stickstoff oder ein Edelgas, wie zum Beispiel Helium, Neon, Argon, Krypton oder Xenon, verwendet.
Vorzugsweise ist vor dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor jeweils eine Blende zur Signalformung und/oder als Auslass des Strömungskanals angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine solche Blende zwei Funktionen in sich vereinen kann. Die Blende formt einerseits das gesendete oder empfangene Signal und dient gleichzeitig als Auslass für durch den Strömungskanal strömendes Gas, welches den Detektionsbereich der Sensoren reinigen soll. Hierbei erweist sich der verminderte Durchmesser ebenfalls als vorteilhaft, da durch den verminderte Durchmesser des Strömungskanals die Fließgeschwindigkeit des verwendeten Gases erhöht wird, was zu einer besseren Reinigungswirkung führt.
Die Verwendung einer Blende zur Signalformung hat den Vorteil, dass das Signal-Rausch-Verhältnis (engl.: signal to noise ratio, SNR) des Sensors verbessert wird und somit die Genauigkeit bzw. Präzision der Münzerkennung verbessert wird.
Vorzugsweise ist stromabwärts der Sensoreinheit ein elektromagnetischer Legierungsprüfer angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass neben mindestens einer Abmessung der Münzen noch die Elementzusammensetzung der Legierung bestimmbar ist, wodurch die Münzen noch genauer klassifizierbar sind.
Vorzugsweise ist stromabwärts des elektromagnetischen Legierungsprüfers ein Auswerfer angeordnet, welcher vorzugsweise einen Auswurfmagneten zum Auswerfen von von der Sensoreinheit ermittelten Münzen und/oder einen induktiven oder optischen Kontrollsensor zur Auswurfkontrolle aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass bestimmte Münzen von der Fördereinheit ausgeworfen werden können, beispielsweise in dafür vorgesehene Aufnahmebehälter. Durch den induktiven oder optischen Kontrollsensor kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass ein Auswurf verifiziert werden kann.
Vorzugsweise ist die Transportgeschwindigkeit der durch die Fördereinheit transportierten Münzen einstellbar, so dass die die Geschwindigkeit, mit der die Münzen transportiert werden, auch variiert werden kann. In diesem Fall kann der Durchmesser der Münzen des durch einen Sensor gemessenen Zeitintervalls auf einfache Weise errechnet werden, jedoch ist hierfür der zeitliche Verlauf der Transportgeschwindigkeit der Fördereinheit notwendig.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transportgeschwindigkeit voreingestellt und in einer Steuereinheit gespeichert. Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn die Fördereinheit die Münzen mit einer konstanten Geschwindigkeit an der Sensoreinheit vorbeitransportiert. Dies hat den Vorteil, dass der Durchmesser einer zu messenden Münze auf einfache Weise durch Multiplikation eines durch einen Sensor ermittelten Zeitintervalls mit der voreingestellten, konstanten Geschwindigkeit ermittelt werden kann.
Vorzugsweise ist die Transportgeschwindigkeit fest voreingestellt und in der Steuereinheit gespeichert, so dass die Steuereinheit jederzeit Kenntnis über die Transportgeschwindigkeit hat und diese zur Ermittlung des Durchmessers der Münzen nicht extra bestimmen muss. Bei einer alternativen Ausführungsform kann zusätzlich auch ein Sensor zur Ermittlung der Transportgeschwindigkeit der Münzen vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass eventuell Umwelteinflüsse, die dazu führen, dass die Münzen nicht exakt mit der voreingestellten Transportgeschwindigkeit transportiert werden, bei der Ermittlung des Durchmessers nicht als fehlerhafter Einfluss wirken, da nur die tatsächlich vorliegende Transportgeschwindigkeit zur Berechnung des Durchmessers verwendet wird.
Bevorzugt ist ein Inkrementalgeber oder ein Absolutwertgeber als Sensor zur Ermittlung der Transportgeschwindigkeit vorgesehen, mit dessen Hilfe die Transportgeschwindigkeit der Münze auf einfache Weise und zuverlässig ermittelbar ist. Alternativ kann auch die Transportgeschwindigkeit eines Schrittmotors zum Antreiben der Fördereinheit zum Transport der Münzen mit Hilfe der zur Ansteuerung verwendeten Schritte bestimmt werden.
Die Fördereinheit ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die Vorder- und Rückseiten der transportierten Münzen parallel zur Transportebene ausgerichtet sind, insbesondere liegt die Vorder- oder Rückseite der Münzen jeweils auf der Transportebene auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Fördereinheit eine Vielzahl von Aufnahmefächern zur Aufnahme der Münzen auf, wobei stromaufwärts der Sensoreinheit eine Vereinzelungseinheit angeordnet ist, mit deren Hilfe die Münzen derart vereinzelt werden, dass jeweils höchstens eine Münze in einem Aufnahmefach aufgenommen ist, wenn dieses Aufnahmefach und somit die Münze an der Sensoreinheit vorbei bewegt werden. Somit wird ein Überlappen von Münzen beim Vorbeitransport einer Sensoreinheit vermieden, so dass Fehlern bei der Ermittlung der mindestens einen Abmessung der Münze vorgebeugt wird.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Fördereinheit mindestens zwei über mindestens zwei Umlenkelemente, beispielsweise über Rollen, geführte in Transportrichtung bewegte Bänder umfasst. An den Bändern sind jeweils ortsfest mehrere Stifte zur Begrenzung der Aufnahmefächer in Transportrichtung angeordnet. Die Münzen kontaktieren mit ihrer Vorder- oder Rückseite jeweils die Bänder und liegen somit auf den Bändern auf. Die Transportebene ist in diesem Fall insbesondere durch die von den Münzen im Bereich der Sensoreinheit kontaktierte Oberfläche der Bänder festgelegt. Auf diese Weise wird eine einfache Fördereinheit ausgebildet.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist stromabwärts der Sensoreinheit eine Sortiereinheit zum wahlweisen Zuführen der Münzen zu mindestens zwei verschiedenen Aufnahmebehältern angeordnet. Die Steuereinheit ermittelt in Abhängigkeit der mindestens einen mit Hilfe der Sensoreinheit ermittelten Abmessung einer jeden Münze deren Denomination und steuert die Sortiereinheit derart an, dass diese die Münze in Abhängigkeit der jeweiligen Denomination wahlweise einem der Aufnahmebehälter zuführt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann auf die Ermittlung der Denomination verzichtet werden. In diesem Fall legt die Steuereinheit direkt in Abhängigkeit der mindestens einen Abmessung der Münze den Aufnahmebehälter fest, in dem die Münze aufgenommen werden soll. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden neben den Abmessungen, insbesondere neben dem Durchmesser und der Dicke der Münzen, auch noch weitere Kriterien zur Ermittlung der Denomination der Münzen oder zur Überprüfung der Echtheit der Münzen verwendet. Insbesondere ist ein Sensor vorgesehen, mit dessen Hilfe mindestens eine Materialeigenschaft einer jeden Münze ermittelt werden kann. Insbesondere kann eine magnetische Eigenschaft der Münzen auf diese Weise ermittelt werden. Zusätzlich und alternativ können auch weitere, beispielsweise optische Sensoren, vorgesehen sein, mit deren Hilfe charakteristische Merkmale der einzelnen Münzen ermittelt werden können.
Ferner wird ein Verfahren zum Handhaben von Münzen offenbart, bei dem eine Fördereinheit Münzen mit einer Transportgeschwindigkeit entlang einer Transportebene in eine Transportrichtung an einer Sensoreinheit vorbeitransportiert, und bei dem mindestens eine Abmessung der Münzen von einer Sensoreinheit ermittelt wird. Das Verfahren kann insbesondere mit den in den auf die Vorrichtung rückbezogenen Ansprüchen angegebenen Merkmalen bzw. den entsprechenden Verfahrensmerkmalen weitergebildet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Handhabung von Münzen;
2 eine schematische Darstellung einer Fördereinheit und einer Sensoreinheit der Vorrichtung nach 1;
3 eine Detailansicht einer Fördereinheit und einer ersten Ausführungsform einer Sensoreinheit; und
4 eine Detailansicht einer Fördereinheit und einer zweiten Ausführungsform der Sensoreinheit.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Handhabung von Münzen. Bei der Vorrichtung 10 handelt es sich insbesondere um einen Münzrecycler, in den sowohl Münzen 12 eingegeben werden können als auch eingegebene Münzen 12 wieder ausgegeben werden können. Insbesondere kann es sich um ein automatisches Kassensystem oder eine automatische Tresorkasse, wie diese beispielsweise in Einzelhandelsfilialen eingesetzt werden, handeln.
Die Vorrichtung 10 weist eine Eingabeeinheit 14 auf, über die die Münzen 12, insbesondere als Münzmenge, eingegeben werden. In einem Übergabebereich 16 werden die Münzen 12 einer Fördereinheit 18 zugeführt, mit deren Hilfe sie an einer Sensoreinheit 20 vorbei in eine Transportrichtung P1 transportiert werden. Mit Hilfe der Sensoreinheit 20 überprüft eine Steuereinheit 22 die Echtheit der eingegebenen Münzen 12 und ermittelt jeweils die Denomination der eingegebenen Münzen 12. Stromabwärts der Fördereinheit 18 ist eine Sortiereinheit 24 vorgesehen, mit deren Hilfe die Münzen 12 wahlweise mehreren Aufnahmebehältern zur Aufnahme von Münzen 12 zugeführt werden können, von denen einer beispielhaft mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet ist.
Die Steuereinheit 22 steuert die Sortiereinheit 24 derart an, dass sie die Münzen 12 in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Denomination den einzelnen Aufnahmebehältern 26 zuführt. Insbesondere entspricht die Anzahl der verschiedenen Aufnahmebehälter 26 der Anzahl der verschiedenen Denominationen des zu handhabenden Währungssatzes und die Steuereinheit 22 steuert die Sortiereinheit 24 derart an, dass diese jedem der Aufnahmebehälter 26 Münzen 12 genau einer Denomination zuführt, so dass eine sortenreine Speicherung der Münzen 12 in den Aufnahmebehältern 26 erfolgt und jede beliebige Denomination auf einfache Weise wieder ausgegeben werden kann.
Ferner weist die Vorrichtung 10 eine Entnahmeeinheit 28 auf, mit deren Hilfe in den Aufnahmebehältern 26 aufgenommene Münzen 12 den Aufnahmebehältern 26 entnommen werden können und einem Ausgabefach 30 zuführbar sind, so dass Münzen 12 an eine Bedienperson der Vorrichtung 10 ausgegeben werden können.
In 2 ist eine schematische Darstellung der Fördereinheit 18 und der Sensoreinheit 20 dargestellt. Die Fördereinheit 18 umfasst zwei um zwei Rollen 38, 40 geführte endlose Bänder 34, wobei in 2 das hintere Band 34 durch das vordere Band 34 verdeckt und somit nicht sichtbar ist. An den Bändern 34 sind jeweils ortsfest eine Vielzahl von Stiften 42 angeordnet, die an der den Rollen 38, 40 abgewandten Seite der Bänder 34 hervorstehen und somit eine Vielzahl von Aufnahmefächern 44 zur Aufnahme der Münzen 12 begrenzen. Die Münzen 12 werden im Übergabebereich 16 derart von der Eingabeeinheit 14 der Fördereinheit 18 zugeführt, dass sie in den Aufnahmefächern 44 aufgenommen sind.
Stromabwärts des Übergabebereiches 16 ist eine Vereinzelungseinheit 32 angeordnet, mit deren Hilfe die in den Aufnahmefächern 44 aufgenommenen Münzen 12 derart vereinzelt werden, dass stromabwärts der Vereinzelungseinheit 32 in jedem Aufnahmefach 44 höchstens eine Münze 12 aufgenommen ist. Somit wird erreicht, dass in einem Aufnahmefach 44 immer nur eine Münze 12 aufgenommen ist, wenn die Münzen 12 an der Sensoreinheit 20 vorbei transportiert werden. Somit wird vermieden, dass sich Münzen 12 überlappen und es somit zu fehlerhaften Detektionen durch die Sensoreinheit 20 kommen kann.
Die Vereinzelungseinheit 32 umfasst ein Erhöhungselement 46, das zwischen den beiden Bändern 34 in Richtung der Aufnahmefächer 44 in diese hervorragt und die in den Aufnahmefächern 44 angeordneten Münzen 12 soweit anhebt, dass, wenn zwei Münzen 12 übereinander liegen, die obere Münze 12 über die untere Münze 12 hinweg rutscht und aus dem Aufnahmefach 44 in ein nachfolgendes Aufnahmefach 44 fällt.
Ferner weist die Vereinzelungseinheit 32 insbesondere einen Münzsensor 48 auf, mit dessen Hilfe ermittelbar ist, ob in einem Aufnahmefach 44 mehr als eine Münze 12 aufgenommen ist. Stromabwärts dieses Münzsensors 48 ist ein Hubmagnet 50 angeordnet, mit dessen Hilfe Münzen 12 aus den Aufnahmefächern 44 hinaus gestoßen werden können, was insbesondere dann erfolgt, wenn mehr als eine Münze 12 in einem Aufnahmefach 44 angeordnet ist.
In 3 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Fördereinheit 18 und der Sensoreinheit 20 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Münzen 12 liegen mit ihrer Vorder- oder Rückseite auf der Oberfläche des Bandes 34 auf und werden durch das Band 34 in die Transportrichtung P1 entlang der Transportebene 52 transportiert. Die Transportrichtung P1 definiert die Stromrichtung. Der Ausdruck „stromabwärts” bezieht sich daher auf die Transportrichtung P1, während sich der Ausdruck „stromaufwärts” auf die der Transportrichtung P1 entgegengesetzte Richtung bezieht.
Ein erster Sensor 54 ist auf einer ersten Seite 56 der Transportebene 52 angeordnet. Stromaufwärts des ersten Sensors 54 ist ein zweiter Sensor 58 auf einer zweiten Seite 60 der Transportebene 52 angeordnet. Ferner ist stromabwärts des ersten Sensors 54 auf der ersten Seite 56 der Transportebene 52 ein elektromagnetischer Legierungsprüfer 62 angeordnet. Weiter stromabwärts ist wiederum auf der zweiten Seite 60 der Transportebene 52 ein Auswerfer 64 sowie noch weiter stromabwärts ein induktiver Kontrollsensor 66 angeordnet.
Zur Ermittlung sowohl des Durchmessers D als auch der Dicke T einer Münze 12 werden nach der vorliegenden Ausführungsform sowohl der erste Sensor 54 als auch der zweite Sensor 58 als Sender-Empfänger-Sensor betrieben. Hierbei dient der zweite Sensor 58 der Ermittlung des Durchmessers D und der erste Sensor 54 der Ermittlung der Dicke T der Münze 12. Zur Erhöhung der Genauigkeit beider Messungen sollte darauf geachtet werden, dass der erste Sensor 54 und der zweite Sensor 58, insbesondere entlang der Transportrichtung P1, einen ausreichend großen Abstand zueinander haben, so dass sich der erste Sensor 54 und der zweite Sensor 58 gegenseitig nicht beeinflussen. Zur Messung des Durchmessers D der Münze 12 wird mit einem nicht abgebildeten Inkrementalgeber zunächst die Geschwindigkeit der Bänder 34 und somit auch der auf den Bändern 34 transportierten Münzen 12 bestimmt. Danach wird aus dem vom zweiten Sensor 58 gelieferten Signal die Zeitdauer bestimmt, die eine Münze 12 vor dem zweiten Sensor 58 verweilt. Dies entspricht der Zeitdauer zwischen dem Eintritt der Münze 12 in den Detektionsbereich vor dem zweiten Sensor 58 und dem Verlassen derselben Münze 12 aus denselben Detektionsbereich. Der Durchmesser D der Münze 12 entspricht dem Produkt aus der gemessenen Geschwindigkeit der Bänder 34 und der gemessenen Zeitdauer, die die Münze 12 vor dem zweiten Sensor 58 verweilt. Die Dicke T der Münze 12 wird mit Hilfe des ersten Sensors 54 ermittelt. Im Falle eines induktiven Sensors, eines kapazitiven Sensors oder eines Ultraschallsensor wird zunächst der Laufzeitunterschied zwischen dem Fall, in dem eine Münze 12 vor dem ersten Sensor 54 vorhanden ist, und dem Fall, in dem keine Münze 12 vor dem ersten Sensor 54 vorhanden ist, ermittelt. Falls die Geschwindigkeit, insbesondere die Gruppengeschwindigkeit, des Signals bekannt ist, kann die Dicke T der Münze einfach durch Multiplikation des Laufzeitunterschieds mit der erwähnten Geschwindigkeit erhalten werden.
Für den Fall, dass die Kenntnis der Dicke T und des Durchmessers D nicht ausreichend sind, um die Münze 12 eindeutig zu klassifizieren, kann der elektromagnetischer Legierungsprüfer 62 eingesetzt werden, um eine Information über die Elementzusammensetzung der Münze 12 zu ermitteln. Falls die Steuereinheit 22 aufgrund der von dem ersten Sensor 54 und dem zweiten Sensor 58 sowie vom Legierungsprüfer 62 erhaltenen Informationen die Münze 12 einem Aufnahmebehälter 26, in den sie zu transportieren ist, zuordnet, so wird zum passenden Zeitpunkt ein Auswurfmagnet 64 eines dem Aufnahmebehälter 26 zugeordneten Auswerfers 66 aktiviert, so dass die Münze 12 in diesen Aufnahmebehälter 26 ausgeworfen wird. Stromabwärts des Auswurfmagneten 64 ist zur Auswurfkontrolle ein induktiver Kontrollsensor 68 angeordnet.
In 4 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Fördereinheit 18 und der der Sensoreinheit 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch eine unterschiedliche Sensoreinheit 20, insbesondere durch Unterschiede des ersten Sensors 54 und des zweiten Sensors 58. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist der zweite Sensor 58 auf der zweiten Seite 60 der Transportebene 52 direkt gegenüber des auf der ersten Seite 56 der Transportebene 52 angeordneten ersten Sensors 54 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der erste Sensor 54 als Sender-Empfänger-Sensor und der zweite Sensor 58 als Sender-Sensor betrieben. Der Durchmesser D der Münze 12 wird mit Hilfe des zweiten Sensors 58 ebenso, wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben, ermittelt. Die Ermittlung der Dicke T der Münze 12 erfolgt ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel mit Hilfe des ersten Sensors 54.
Der erste Sensor 54 weist vor seinem Detektionsbereich eine Blende 70 zu Signalformung auf. Hierdurch wird sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus erreicht, dass das gesendete bzw. das empfangene Signal auf einen kleinen Bereich konzentriert bzw. gebündelt wird, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird.
Der zweite Sensor 58 weist vor seinem Detektionsbereich eine Blende 72 auf, welche sowohl zur Signalformung des zweiten Detektors 58 als auch als Auslass eines Strömungskanals 74 verwendet wird. Der Effekt der Signalformung entspricht dem im Zusammenhang mit dem ersten Sensor 54 beschriebenen Effekt. Zusätzlich hierzu wird die Blende 72 jedoch als Auslass des Strömungskanals 74 zur Reinigung des Detektionsbereichs des zweiten Sensors 58 mit Hilfe von Luft verwendet.
Bei allen Ausführungsformen sind die Sensoren vorzugsweise kapazitive Sensoren, induktive Sensoren und/oder Ultraschallsensoren. Mögliche Sensoren sind z. B. in den Dokumenten EP 1 589 493 A1 und EP 0 918 306 A2 offenbart.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Münzen
14: Eingabeeinheit
16: Übergabebereich
18: Fördereinheit
20: Sensoreinheit
22: Steuereinheit
24: Sortiereinheit
26: Aufnahmebehälter
28: Entnahmeeinheit
30: Ausgabefach
32: Vereinzelungseinheit
34: Band
38, 40: Rolle
42: Stift
44: Aufnahmefach
46: Erhöhungselement
48: Münzsensor
50: Hubmagnet
52: Transportebene
54: erster Sensor
56: erste Seite
58: zweiter Sensor
60: zweiter Seite
62: Legierungsprüfer
64: Auswerfmagnet
66: Auswerfer
68: Kontrollsensor
70: erste Blende
72: zweite Blende
74: Strömungskanal
P1: Transportrichtung
D: Durchmesser einer Münze
T: Dicke einer Münze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1589493 A1 [0003, 0019, 0062]
EP 0918306 A2 [0004, 0062]
EP 1126420 A2 [0005]

Claims

Vorrichtung (10) zum Handhaben von Münzen (12), mit einer Fördereinheit (18) zum Transport von Münzen (12) mit einer Transportgeschwindigkeit in eine Transportrichtung (P1), und mit einer Sensoreinheit (20) zum Ermitteln mindestens einer Abmessung (D, T) der Münzen (12), wobei die Fördereinheit (18) die Münzen (12) an der Sensoreinheit (20) entlang einer Transportebene (52) in die Transportrichtung (P1) vorbeitransportiert.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) einen an einer ersten Seite (56) der Transportebene (52) angeordneten, ersten Sensor (54) hat, wobei die erste Seite (56) einer zweiten Seite (60) der Transportebene (52) gegenüberliegt, und wobei die transportierten Münzen (12) auf der ersten Seite (56) der Transportebene (52) auf der Fördereinheit (18) aufliegen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem ersten Sensor (54) auf der Transportebene (52) ein Reflektor angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) einen zweiten Sensor (58) aufweist, welcher auf der zweiten Seite (60) der Transportebene (52) gegenüber dem ersten Sensor (54) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) einen zweiten Sensor (58) aufweist, welcher auf der zweiten Seite (60) der Transportebene (52) stromabwärts oder stromaufwärts des ersten Sensors (54) angeordnet ist und dass der erste Sensor (54) und der zweite Sensor (58) einen so großen Abstand, vorzugsweise entlang der Transportebene (52), haben, dass sich ihre Funktionsweise im Betrieb nicht gegenseitig beeinflusst oder beeinträchtigt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (54) und/oder der zweiten Sensor (58) entweder nur Empfänger oder nur Sender ist oder sowohl Sender als auch Empfänger ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (54) und/oder der zweite Sensor (58) ein induktiver, ein kapazitiver, ein optischer oder ein Ultraschallsensor ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (54) und/oder der zweite Sensor (58) in einem Strömungskanal (74) angeordnet ist, durch den ein Gas zur Reinigung eines Detektionsbereichs des ersten Sensors (54) und/oder des zweiten Sensors (58) hindurch leitbar ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem ersten Sensor (54) und/oder dem zweiten Sensor (58) jeweils eine Blende (70, 72) zur Signalformung und/oder als Auslass des Strömungskanals (74) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (P1) gesehen stromabwärts der Sensoreinheit (20) ein elektromagnetischer Legierungsprüfer (62) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (P1) gesehen stromabwärts des elektromagnetischen Legierungsprüfers (62) ein Auswerfer (66) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerfer (66) einen Auswurfmagneten (64) zum Auswerfen von von der Sensoreinheit (20) ermittelten Münzen (12) und/oder einen induktiven oder optischen Kontrollsensor (68) zur Auswurfkontrolle aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit der durch die Fördereinheit (18) transportierten Münzen (12) einstellbar ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit voreingestellt ist und in einer Steuereinheit (22) gespeichert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Sensor zur Ermittlung der Transportgeschwindigkeit der Münzen (12) vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen der Transportgeschwindigkeit der Fördereinheit (18) bzw. der Münzen (12) ein Inkrementalgeber oder ein Absolutwertgeber vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (18) derart ausgebildet ist, dass die Vorder- und Rückseiten der transportierten Münzen (12) parallel zur Transportebene (52) sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (18) eine Vielzahl von Aufnahmefächern (44) zur Aufnahme der Münzen (12) umfasst, und dass in Transportrichtung (P1) gesehen stromaufwärts der Sensoreinheit (20) eine Vereinzelungseinheit (32) angeordnet ist, die die Münzen (12) derart vereinzelt, dass jeweils höchstens eine Münze (12) in einem Aufnahmefach (44) aufgenommen ist, wenn dieses an der Sensoreinheit (20) vorbeibewegt wird.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (18) über mindestens zwei Umlenkelemente, vorzugsweise Rollen (38, 40), geführte, in Transportrichtung (P1) bewegte Bänder (34) umfasst, dass auf den Bändern (34) jeweils mehrere Stifte (42) zur Begrenzung der Aufnahmefächer (44) angeordnet sind, dass die Münzen (12) die Bänder (34) mit ihrer Vorder- oder Rückseite kontaktieren, und dass die Transportebene (52) durch die von den Münzen (12) im Bereich der Sensoreinheit (20) kontaktierte Oberfläche der Bänder (34) festgelegt ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (P1) gesehen stromabwärts der Sensoreinheit (20) eine Sortiereinheit (24) zum wahlweisen Zuführen der Münzen (12) zu mindestens zwei verschiedenen Aufnahmebehältern (26) angeordnet ist, dass eine Steuereinheit (22) in Abhängigkeit der mindestens einen mit Hilfe der Sensoreinheit (20) ermittelten Abmessung (D, T) einer jeden Münzen (12) deren Denomination ermittelt, und dass die Steuereinheit (22) in Abhängigkeit der jeweiligen Denomination festlegt, in welchem Aufnahmebehälter (26) die Münze (12) aufgenommen werden soll, und die Sortiereinheit (24) entsprechend ansteuert.