-
Einrichtung zur Gewinnermittlung in Geldspielautomaten
-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Gewinnermittlung in Geldspielautomaten
mit wenigstens einem Gewinnsymbole tragenden Umlaufkörper, der auf einer Antriebswelle
gelagert ist und von dieser über einen Reibantrieb antreibbar ist, für den zur elektrischen
Ermittlung des Spielerfolgs eine Abtasteinrichtung vorgesehen ist, bei der mit dem
Umlaufkörper umlaufende Organe gegenüber einem Tragkörper gehaltenen feststehenden
Organen mittels einer elektromagnetischen Hemmeinrichtung aus einer für den Umlauf
vorgesehenen Laufstellung in eine für den Stillstand vorgesehene Abtaststellung
gegen die feststehenden Organe anrückbar sind.
-
Eine Einrichtung der genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
P 26 04 323.2-53 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wird der Umlaufkörper dadurch
stillgesetzt, daß eine elektromagnetisch betätigbare Klinke in eine Zahnlücke eines
gezahnten, in Laufstellung mit dem Umlaufkörper synchron umlaufenden Sperrades greift,
wonach der Umlaufkörper das Sperrad über eine schraubenförmige Führung unter Aufziehen
wenigstens einer Feder axial gegen einen Tragkörper schiebt, um in Abtaststellung
zur Ruhe zu kommen. In der Abtaststellung werden zur elektrischen Ermittlung des
Spielerfolgs auf dem Sperrad befestigte Federkontakte gegen auf dem Tragkörper befindliche
Kontakte gedrückt.
-
Die schraubenförmige Führung ist durch eine Führungshülse mit schräg
verlaufenden Führungsschlitzen realisiert, in
die mit dem Sperrad
verschraubte Führungsstife radial eingreifen. Hierzu sind eine Vielzahl einzelner
Teile zusammenzufügen und zu justieren. Weiterhin ist es von Nachteil, daß- die
Kontakte in regelmäßigen Abständen gewartet, d. h.-gereinigt und gefettet werden
müssen, um elne sichere Gewinnabtastung zu gewährleisten.
-
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die aus wenigen Teilen besteht und die verschleißfrei
und funktionssicher arbeitet.
-
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Umlaufkörper mit den umlaufenden
Organen und der Tragkörper mit den feststehenden Organen einen magnetischen Kreis
nach Art eines zweischaligen Topfkernes bilden, durch dessen innenzylinder die Antriebswelle
geführt ist und daß der Topfkern eine Steuerspule enthält, abhängig von deren elektrischer
Erregung die Lauf- oder die Abtaststellung bewirkt wird.
-
Ein Topfkern ist beispielsweise in Meinke/Gundlach, Taschenbuch der
Hochfrequenztechnik, 2. Auflage, auf Seite 35, 36 beschrieben und zur Definition
eines magnetischen Kreises sei auf K. Köpfmüller, Einführung in die theoretische
Elektrotechnik, Seite 210 ff. verwiesen.
-
Die Einrichtung nach der Erfindung benötigt nur noch ein bewegliches
Teil: den Umlaufkörper. Mit der Steuerspule kann die Lauf- bzw. Abtaststellung direkt
eingestellt werden, ohne daß mechanische Zwischenglieder zur Kraftlenkung erforderlich
sind.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet,
daß der auf der Antriebswelle mit einem axialen Spiel gelagerte Umlaufkörper in
Laufstellung von einer ein Reibmoment weckenden Kraft gegen den Reibantrieb beaufschlagt
ist, daß der Umlaufkörper bei der elektrischen Erregung der Steuerspule unter Überwindung
der das Reibmoment weckenden Kraft an den Tragkörper gerückt wird, wobei sich abhängig
von der eingenommenen Stellung des Umlaufkörpers
mehrere seiner
Organe mit mehreren Organen des Tragkörpers berühren, um den magnetischen Fluß aus
der Steuerspule zu übernehmen und daß mehrere der Organe mit Mågnetfelderkennern
versehen sind.
-
Sobald die Steuerspule erregt ist, erlischt die Kraft, mit der der
Umlaufkörper gegen den Reibantrieb gedrückt wird, so daß dieser unwirksam ist. Zugleich
ziehen sich Tragkörper und Umlaufkörper an, um den durch das axiale Spiel bedingten
Luftspalts im Sinne einer Induktivitätserhöhung zu verringern. Die größte Induktivität
und die größte Anziehungskraft stellt sich in dem magnetischen Kreis ein, wenn Organe
des Umlaufkörpers die des Tragkörpers mit ihrer gesamten einander zugewandten Flächen
berühren. In dieser Stellung wird der Umlaufkörper festgehalten. Der nunmehr konzentrierte
magnetische Fluß läßt die der Gewinnermittlung dienenden Magnetfelderkenner ansprechen.
Um den Umlaufkörper wieder in Laufstellung zu bringen, ist der Erregerstrom für
die Steuerspule abzuschalten.
-
Mit der Steuerspule lassen sich also das Ein- und Auskuppeln des Antriebs,
das Bremsen und die Abtastung des Umlaufkörpers steuern.
-
Eine besonderes wichtige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung
mit einem Reibantrieb aus einer unverdrehbar auf der Antriebswelle gelagerten magnetischen
Scheibe besteht darin, daß wenigstens ein Teil des Umlaufkörpers aus einem Dauermagneten
besteht, dessen Feldlinien in Laufstellung die Reibscheibe und in Abtaststellung
den Tragkörper durchsetzen und daß die Steuerspule zum Wechsel der Stellung des
Umlaufkörpers mit einem Impuls geeigneter Polarität erregt wird.
-
Der Dauermagnet macht einerseits jegliche mechanischen Mittel wie
z. B. Federn überflüssig; andererseits kann der Dauermagnet die Stellung (Lauf-
oder Abtaststellung), die der Umlaufkörper einmal durch Erregung der Steuerspule
eingenommen hat, beibehalten. Die Steuerspule wird dann mit
Impulsen
erregt, deren Polarität die Stellung des Umlaufkörpers bestimmt. Hierbei kann mit
Vorteil auf eine Dauererregung verzichtet werden, wobei der Vorteil in Materialeinsparungen
zu sehen ist. Im Impulsbetrieb treten auch keine Wärmeableitprobleme auf.
-
Weitere Ausgestaltungen können den übrigen Ansprüchen entnommen werden.
Es folgt die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für den Gegenstand
der Erfindung, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Einrichtung zur Gewinnermittlung mit Trag- und
Umlaufkörper Fig. 2 eine Aufsicht A - A'auf den Tragkörper gemäß Fig.
-
1, Fig. 3 eine Aufsicht B - B auf den Umlaufkörper gemäß Fig.
-
1 und Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild für die Einrichtung gemäß
Fig. 1.
-
Die Zeichnung zeigt einen mit 1 bezeichneten Umlaufkörper, der gebildet
ist aus einer Kreisringscheibe 2, die mit einer Buchse 3 auf einer Antriebswelle
4 gelagert ist und auf der in fester Verbindung mehrere zylinderförmige Organe 5
auf einem konzentrischen und in vierundzwanzig gleiche Zentriwinkel gerasterten
Kreis 6 angeordnet sind, dessen Durchmesser so groß gewählt ist, daß die zylinderförmigen,
mit ihren Mittellinien senkrecht auf der Kreisringscheibe 2 stehenden Organe 5 bis
an den Außenrand reichen.
-
Die Kreisringscheibe 2 ist ein radial polarisierter Dauermagnet und
die übrigen genannten Teile 1 und 3 bis 5 sind aus magnetisierbarem Material.
-
Fig. 1 zeigt rechts neben dem Umlaufkörper 1 eine mit der Antriebswelle
4 verstiftete Reibscheibe 7 aus Eisen, die auf ihrer dem Umlaufkörper 1 zugewandten
Fläche mit einem Reibbelag 8 beklebt ist. Die magnetischen Feldlinien vom Dauermagneten
verlaufen durch die Antriebswelle 4 radial in
der Reibscheibe 7
von innen nach außen und als Streulinien durch die Luft zum Dauermagneten zurück,
wodurch sich der Umlaufkörper 1 an die Reibscheibe 7 zieht und von dieser ein Antriebsmoment
erfährt.
-
Der in Fig. 1 in seiner Laufstellung dargestellte Umlaufkörper 1 ist
formschlüssig mit einer aus zwei Halbschalen zusammengesetzten Walze 9 verbunden.
Fig. 2 zeigt den Umlaufkörper 1 mit zwei Befestigungselementen 10, die von den Halbschalen
elastisch einrastend umklammert werden (nicht dargestellt). Die Walze 9 trägt auf
ihrer nach außen weisenden Oberfläche vierundzwanzig Gewinnsymbole zur Anzeige des
Spielerfolges.
-
Die Antriebswelle 4 ist mittig durch einen im Gehäuse des Geldspielautomaten
gehaltenen rotationssymmetrischen Tragkörper 11 aus magnetisierbarem Material geführt,
der in Fig. 3 in Aufsicht dargestellt ist, wobei die Antriebswelle 4 einen Hohlzylinder
12 durchdringt, der auf seiner Mantelfläche eine Steuerspule 13 trägt. Der Tragkörper
11 ist -wie der Umlaufkörper 1 - aus einer Kreisringscheibe 14 gebildet, auf der
in fester Verbindung vierundzwanzig zylinderförmige Organe 5 gleichmäßig auf dem
Umfang in einem Kreis 6 angeordnet sind, der den gleichen Durchmesser wie der mit
6 bezeichnete Kreis aufweist. Jedes vierte Organ 2 trägt eine Sensorspule 15; insgesamt
sind es sechs Sensorspulen. Die Organe 2 des Umlaufkörpers 1 sind mit ihren Stirnflächen
denen der Organe 2 des Tragkörpers 11 zugewandt und in der in Fig. 1 dargestellten
Laufstellung durch einen schmalen Luftspalt von etwa 1 mm Breite voneinander getrennt.
-
Angemerkt sei, daß der Luftspalt aus Gründen der Übersichtlichkeit
unmaßstäblich größer gezeichnet wurde.
-
Der Stirnfläche der Buchse 3 des Umlaufkörpers 1 steht in Luftspaltbereite
entfernt die Stirnfläche des Hohlzylinders 12 gegenüber. Durch elektrisches Erregen
der Steuerspule 13 wird ein magnetischer Kreis gebildet, dessen Feldlinien die Steuerspule
13 axial durchziehen, d. h. sie verlaufen
in der Antriebswelle
4 und dem Hohlzylinder 12, um sich dann radial in der Kreisringscheibe 14 und den
Organen 5 fortzusetzen, wobei letztere einen magnetischen Pol gegenüber der Antriebswelle
4 als Gegenpol bilden, dessen Polarität von der Richtung des Erregerstromes in der
Steuerspule 13 abhängt. Unter der Voraussetzung, daß sich an den Organen 2 des Tragkörpers
11 ein magnetischer Pol bildet, der dem an den Organen 2 des dauermagnetisierten
Umlaufkörpers 1 entgegengesetzt ist, ziehen sich die beiden Umlaufkörper 1 und 11
mit einer Kraft an, die größer ist, als die zuvor beschriebene magnetische Kraft,
die zwischen dem Umlaufkörper 1 und der Reibscheibe 7 wirksam ist. Der Umlaufkörper
1 wird demzufolge unter Verringerung der Luftspaltbreite an den Tragkörper 11 gezogen
und es kommt zu einer Gegenüberstellung von Organen der beiden Körper 1 und 11 in
einer von vierundzwanzig möglichen diskreten, für den Stillstand vorgesehenen Abtaststellungen,
in denen jeweils der die Anziehungskraft bestimmende magnetische Fluß am größten
ist.
-
Die Steuerspule 13 erfährt nach ihrer Erregung einen Kurzschluß. Wenn
der Umlaufkörper (1) sich jetzt (noch) bewegt, kommt es zu einem Generatorzustand.
In der Steuerspule 13 will sich eine Induktionsspannung ausbilden, die aufgrund
der kurzgeschlossenen Steuerspule 13 einen die Bewegung des Umlaufkörpers 1 behindernden
Gegenstrom weckt. Wenn der Umlaufkörper 1 gegen die aus dem Gegenstrom resultierenden
magnetischen Kräfte eine Bewegung ausführt, leistet er eine mechanische Arbeit,
die in dem ohmschen Widerstand der Steuerspule 13 verwärmt wird.
-
Die Körper 1 und 11 und deren Organe 5 und 5 sind aus gesintertem
Ferrit, das elektrisch isoliert. Die Organe 5 tragen an ihren Stirnflächen Eisenscheiben
5", in denen beim Abbremsen aufgrund der Bewegung im Magnetfeld und aufgrund der
elektrischen Leitfähigkeit des Eisens Induktionsströme wirbelartig in immer anderen
geschlossenen Bahnen senkrecht zur Richtung der Feldlinien fließen. Diese Wirbelströme
erzeugen ihrerseits ein magnetisches Feld, dessen
Kraftlinien die
Bewegung hemmen. Beim Überwinden der Hemmkraft längs seines Bremsweges verliert
der Umlaufkörper 1 kinetische Energie, die in den Eisenscheiben verwärmt wird.
-
Auf der Antriebswelle 4 zwischen den beiden Körpern 1 und 11 sitzt
eine Abstandsscheibe 16 aus Kunststoff, die den Stoß der Buchse 3 des Umlaufkörpers
1 gegen den Hohlzylinder 12 des Tragkörpers 11 abfängt, um ein Zusammenkleben der
Organe 5 und 5 zu vermeiden; auch in Abtaststellung sind die Organe 5 und 5 durch
einen schmalen Luftspalt voneinander getrennt.
-
Nach Abschalten der Erregung verbleibt der Umlaufkörper 1 aufgrund
seines Dauermagnetfeldes in Abtaststellung. Wenn die Steuerspule 13 einen gegenüber
der beschriebenen Erregung umgepolten Strom erfänrt, werden zwischen den beiden
Körpern 1 und 11 abstoßende Kräfte wirksam, die den Umlaufkörper l wieder in seine
Laufstellung bringen.
-
Somit arbeitet die Einrichtung bistabil; zum Wechsel in die eine oder
andere Stellung ist lediglich ein Impuls der einen oder anderen Richtung erforderlich:
mit Vorteil kann auf eine Dauererregung verzichtet werden.
-
Wie schon zuvor ausgeführt, tragen sechs der vierundzwanzig Organe
5 auf dem Tragkörper 11 Sensorspulen 15. Diese bilden Sekundärstränge nach Art eines
Transduktors, wobei die Steuerspule 13 als dessen Primärstrang angesehen werden
kann. Beim Transduktor wird ein magnetisierbarer Kern vom Primärstrang gesättigt,
wobei sich der Wechselstromwiderstand im Sekundärkreis mit zunehmender Erregung
auf dessen ohmschen Widerstand verringert. Im vorliegenden Fall sind die Organe
5 und 5 als Transduktor-Kerne anzusehen, die in Abtaststellung zu sättigen sind,
wobei der zur Sättigung erforderliche magnetische Fluß von der Steuerspule 13 und
dem Dauermagnetischen Umlaufkörper in gleicher Richtung erzeugt wird.
-
Fig. 4 zeigt ein Schaltschema zur elektrischen Ermittlung der eingenommenen
Abtaststellung des Umlaufkörpers 1, dessen
Organe entsprechend
ihrer Anordnung auf dem Umfang des Kreises 6 in waagerechter Abwicklung dargestellt
sind. Die sechs Sensorspulen 15 der Organe 5 des Umlaufkörpers 11 sind ebenfalls
abgewickelt dargestellt. Entsprechend ihrer räumlichen Anordnung auf dem Tragkörper
11 sind die Sensorspulen 15 mit gleichen Abständen in der Abwicklung gezeichnet,
wobei die drei jeweils zwischen zwei Sensorspulen 15 liegenden Organe nicht dargestellt
sind. Die Darstellung der Spulen ist dem Transduktorsymbol entlehnt, wobei in jeder
möglichen Stellung eine oder mehrere unterschiedliche Kreuzungen zwischen dem zehnteiligen
Primärstrang, der sich in Laufstellung des Umlaufkörpers 1 von links nach rechts
bewegt und dem sechsteiligen Sekundärstrang gebildet werden. Die sechs Teilstränge
sind von einem Hochfrequenzgenerator 17 gespeist; in jedem Hochfrequenzkreis liegt
ein teilstrangindividuller Widerstand 18, dessen Wert kleiner als der Wechselstromwiderstand
aber größer als der Gleichstromwiderstand eines Teilstrangs ist. Die an den Widerständen
abfallende Spannung wird jeweils über eine Diode 19 einer Dekodierschaltung 20 zugeführt.
In der dargestellten Abtaststellung sind von links gezählt das erste und das sechste
Organ gesättigt, so daß die überwiegend an den zugehörigen Widerständen 18 abfallende
Hochfrequenzspannung die Anlaufspannung der zugehörigen Dioden 19 übersteigt. Letztere
werden
leitend und führen die positiven Halbwellen der Hochfrequenzspannung über Eingänge
eines UND-Gliedes 21 an dessen Ausgang 22 zur weiteren Auswertung. Die Hochfrequenzspannung
an den übrigen 4 Widerständen bleibt unterhalb der Diodenanlaufspannung, so daß
sie unberücksichtigt bleiben.
-
In einer nächsten Abtaststellung des Umlaufkörpers 1 ergeben sich
Kreuzungen beim dritten, vierten, fünften und sechsten Sekundärstrang, so daß der
Ausgang 23 eines UND-Gliedes 24 mit vier Eingängen signalführend wird. Diese nicht
dargestellte Abtaststellung ergibt sich durch waagerechtes Verschieben des zehnteiligen
Primärstranges um eine Position nach rechts. Beim Verschieben um eine weitere Position
kommt es nur zu einer Kreuzung, so daß diese Abtaststellung durch nur ein Signal
bestimmt ist. Die Dekodierschaitung 20 ist nicht vollständig dargestellt; sie kann
vom Fachmann leicht vervollständigt werden.
-
Prinzipiell ist es auch möglich, die Diode 19 wegzulassen, da die
an den Widerständen 18 abfallenden positiven Halbwellen der Hochfrequenzspannung
größer als die negativen Halbwellen sind, wenn die Erregung aus der Steuerspule
13 so gerichtet ist, daß die positiven Halbwellen einen Sättigungsbeitrag für die
beteiligten Organe liefern. Jedoch entfiele dann eine durch die Diodenanlaufspannung
bedingte Schwelle, die einen gewissen Störspannungsabstand bewirkt und die die Sicherheit
der Abtastung bei Schwankungen des auszuwertenden Hochfrequenzpegels gewährleistet.
-
Alternativ zu der beschriebenen Magnetfelderkennung in den sechs Organen
5 können die Sensorspulen 15 jeweils Schwingkreisspulen in individuellen Oszillatoren
sein, deren Schwingungen bei Sättigung der Organe abreißen.
-
Zur Magnetfelderkennung können auch Feld- oder Hall-Platten oder Reed-Kontakte
verwendet werden, die vorzugsweise auf den sechs Organen 5 des Tragkörpers 11, d.
h. im Luftspalt zwischen Trag- und Umlaufkörper 1 und 11 anzuordnen sind.
-
Wenn die Steuerspule 13 mit einem modulierten Strom erregt wird, kann
die in die Sensorspulen 15 induzierte Modulationsspannung ausgewertet werden, wobei
vom Prinzip des Transformators Gebrauch gemacht wird.
-
Die beschreibene Einrichtung kann auch mit einer geschwindigkeitsabhängig
wirkenden Dämpfungseinrichtung zwischen Umlauf- und Tragkörper 1 und 11 ausgestaltet
werden zum Auffangen der Stöße, die beim Einnehmen der Abtaststellung auftreten,
wobei der Luftspalt zwischen den Organen 5 und 5 nach Einnahme einer der vierundzwanzig
diskreten Stellungen aufgehoben wird. Dadurch wird in den Organen 2 in Abtaststellung
einer höhere Feldliniendichte erzielt.
-
Leerseite