DE3789314T2

DE3789314T2 - Münzstapelvorrichtung.

Info

Publication number: DE3789314T2
Application number: DE3789314T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Minami; Nobuyuki Nakatani; Ichiro Takatani
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2007-12-25
Also published as: DE3785326D1; JPS63162415A; DE3785326T2; EP0273746A2; EP0273746B1; DE3789314D1; EP0357156A2; US4869029A; EP0357156B1; EP0357156A3; EP0273746A3; CA1275622C; US5011457A; JPH085452B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln jeder Mengeneinheit von Münzen und Verpacken des Münzenstapels. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Münzenstapelungs- und -verpackungsvorrichtung, die eine geradlinige Münzenführungsbahn, entlang welcher die Münzen in einer horizontalen Reihe zu einer Stapelstation gefördert werden, und einen Satz von normalerweise drei Verpackungswalzen hat, die mit dem Stapel von Münzen in Dreheingriff bringbar sind, um diesen in einem Stück Verpackungsband zu verpacken.
Bei Münzenstapelungs- und verpackungsvorrichtungen, wie sie bisher konstruiert wurden, hatte die horizontale Münzenführungsbahn, entlang welcher Münzen in einer Reihe gefördert werden, ihr Austrittsende über einer auf rechten, oben offenen Stapelröhre mit einem zu öffnenden Boden. Die Münzen, die nacheinander durch ihr Eigengewicht aus dem Austrittsende der Münzenführungsbahn in die Stapelröhre fallen, werden in letzterer gestapelt. Der Boden der Stapelröhre wird nach Stapelung einer vorgegebenen Zahl von Münzen geöffnet, und der Münzenstapel wird nach unten zu einer darunterliegenden Verpackungsstation gefördert, in der der Stapel in ein Stück Verpackungsband verpackt wird.
Ein Nachteil der obigen, nach dem Stand der Technik bekannten Konstruktion ist es, daß die Münzen unter der Ebene der Münzenführungsbahn gestapelt und an der noch weiter unter der Stapelstation liegenden Verpackungsstation verpackt werden. Die verpackten Münzenstapel werden ferner in einen abnehmbaren Behälter ausgeworfen, der wiederum weiter unter der Verpackungsstation liegt. Diese konventionelle Anordnung führt zu einer ganz erheblichen vertikalen Dimension der Maschine, und das umso mehr, als die zu stapelnden und zu verpackenden Münzen in die Maschine durch einen Trichter eingeführt werden müssen, der notwendigerweise über der Ebene der Münzenführungsbahn positioniert ist.
Eine so hohe Maschine könnte nur unmittelbar auf dem Fußboden und nicht auf einem Tisch oder einer sonstigen erhöhten Basis angebracht werden, da der Trichter sich auf einer solchen Höhe befinden muß, daß die leichte Aufgabe von Münzen in die Maschine möglich ist. Wenn jedoch die Maschine auf dem Boden angebracht ist, befindet sich die vertikale Position des Behälters, in den die verpackten Münzenstapel ausgeworfen werden, sehr nahe am Boden. Der Bediener muß sich bücken, um den Behälter, der mit den verpackten Münzen schwer beladen ist, zu erreichen und zu heben, wobei die Gefahr von Rückenschädigungen besteht.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, in die Maschine einen zusätzlichen Förderer zum Transport der verpackten Münzenstapel nach oben in einen Behälter vorzusehen, der auf einer bequemen Höhe an der Maschine angeordnet ist. Das Vorsehen des zusätzlichen Förderers ist nachteilig, weil es sowohl den Umfang als auch die Herstellungskosten der Maschine erhöht. Es ist ersichtlich, daß die einzige wirklich befriedigende Lösung dieses Problems darin besteht, die Höhe der Maschine drastisch zu verringern, ohne deshalb deren Umfang, Komplexität oder Herstellungskosten in irgendeiner Weise zu erhöhen.
Ein weiteres Problem beim Stand der Technik ist die erhebliche Strecke, die der Münzenstapel von der Stapel- zu der Verpackungsstation zurücklegen muß. Da die Münzen nach dem Stand der Technik in der aufrechten Röhre gestapelt und dann daraus entnommen werden, um zu der Verpackungsstation transportiert zu werden, muß der Münzenstapel eine Strecke zurücklegen, die mindestens gleich seiner Höhe ist. Die Bewegung des unverpackten Münzenstapels über die lange Strecke birgt natürlich die Gefahr in sich, daß der Stapel unterwegs kollabiert.
Bei der Konstruktion einer verbesserten Maschine, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, ist es ferner unbedingt erforderlich zu berücksichtigen, daß eine Reihe von Betriebsstörungen im Lauf jedes Zyklus des Verpackungsvorgangs auftreten kann. Die Störungen umfassen eine Störung bei der Zuführung oder dem Zuschneiden des Verpackungsbands sowie die Fehlstapelung der Münzen, was in einem Stau von Münzen oder des Verpackungsbands und eventuell in der Verformung der Münzen und der Zerstörung der zugehörigen Maschinenteile resultieren kann. Da solche Betriebsstörungen nahezu unvermeidlich sind, sollte die Maschine konstruiert sein, um mit den Störungen umgehen und ihre Folgen möglichst weitgehend mildern zu können, so daß der Betrieb rasch wieder aufgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Stapelungs- und -verpackungsvorrichtung für Münzen, wobei die Münzen entlang einer Münzenführungsbahn zu einer Stapelposition gefördert werden, in der jede Mengeneinheit von Münzen gestapelt wird, bestehend aus einem Satz von Verpackungswalzen, um den Münzenstapel zwischen diesen drehbar zu erfassen, einer Antriebsvorrichtung, um mindestens eine der Verpackungswalzen in Drehung zu versetzen, um die Drehung aller Verpackungswalzen zusammen mit dem Münzenstapel zu bewirken, einer Vorrichtung zum Zuführen eines Verpackungsbandstückes zwischen den Münzenstapel und die Verpackungswalzen, um zu bewirken, daß die letzteren den Münzenstapel in das Verpackungsband einwickeln, und einer Auswurfvorrichtung zum Auswerfen des umwickelten Münzenstapels zwischen den Verpackungswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen in etwa derselben Ebene wie jener der Münzenführungsbahn gestapelt werden, wobei jede neue Münze von einer Stapelvorrichtung unter der vorhergehenden plaziert wird, und daß der Satz von Verpackungswalzen so angeordnet ist, daß er mindestens einen Teil des so gebildeten Münzenstapels umgibt, und daß die Stapelvorrichtung eine Münzeneingriffsvorrichtung umfaßt, die ein drehbares Rad oder Klinkenrad enthält und angrenzend an eine Münzenauflagefläche angeordnet ist, so daß die nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen aufgenommen werden, wobei die Eingriffsvorrichtung eine Vielzahl von Zähnen oder Speichen umfaßt, die jeweils eine nicht abgeschrägte Seite und eine abgeschrägte Seite aufweisen und so betätigbar sind, daß eine vorderste, von der Führungsbahn austretende Münze gegen die nicht abgeschrägte Seite eines ersten Zahns oder einer ersten Speiche zu liegen kommt und geführt von der abgeschrägten Seite eines folgenden Zahns oder der folgenden Speiche in einer schrägen rage gehalten wird, so daß eine folgende Münze, die mit der nicht abgeschrägten Seite des folgenden Zahns oder der folgenden Speiche in Anlage kommt, unter der vordersten Münzen plaziert wird, wodurch Münzen, die nacheinander aus der Münzenführungsbahn in die Stapelposition austreten, auf etwa derselben Ebene gestapelt werden wie jener der Führungsbahn, wobei jede neue Münze unter der vorangehenden angeordnet wird.
Es wird auf die Europäische Patentanmeldung Nr. 87311462.3 verwiesen, von der die vorliegende Anmeldung einen Teil darstellt, und die eine Stapelungs- und -verpackungsvorrichtung für Münzen beschreibt, wobei die Münzen entlang einer Münzenführungsbahn zu einer Stapelposition gefördert werden, in der jede Mengeneinheit von Münzen gestapelt wird, bestehend aus einem Satz von Verpackungswalzen, um den Münzenstapel zwischen diesen drehbar zu erfassen, einer Antriebsvorrichtung, um mindestens eine der Verpackungswalzen in Drehung zu versetzen, um die Drehung aller Verpackungswalzen zusammen mit dem Münzenstapel zu bewirken, einer Vorrichtung zum Zuführen eines Verpackungsbandstückes zwischen den Münzenstapel und die Verpackungswalzen, um zu bewirken, daß die letzteren den Münzenstapel in das Verpackungsband einwickeln, und einer Auswurfvorrichtung zum Auswerfen des umwickelten Münzenstapels zwischen den Verpackungswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen in etwa derselben Ebene wie der der Münzenführungsbahn gestapelt werden, wobei jede neue Münzen von einer Stapelvorrichtung unter der vorhergehenden plaziert wird, und daß der Satz von Verpackungswalzen so angeordnet ist, daß er mindestens einen Teil des 50 gebildeten Münzenstapels umgibt. Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung basiert darauf, daß die Münzen gestapelt werden, indem jede neue Münze unter anstatt auf der vorhergehenden plaziert wird. Dieses neue Stapelverfahren ermöglicht, die Münzen in der Ebene der Münzenführungsbahn anstatt, wie beim Stand der Technik, unter der Ebene zu stapeln. Die vertikale Dimension der Maschine kann somit gegenüber früher erheblich verringert werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß, da die Münzen gestapelt werden können, indem jede neue Münze unter den vorher gestapelten plaziert wird, die Verpackungswalzen so angeordnet sein können, daß sie mindestens einen Teil des kompletten Münzenstapels, der in der Stapelposition gebildet ist, umgeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Münzen beim Stapeln in der Stapelposition anschließend um einen minimalen Betrag in eine Verpackungsposition zwischen den Verpackungswalzen gehoben. Die geringfügige Verlagerung des Münzenstapels vertikal aufwärts aus der Stapel- in die Verpackungsposition beseitigt praktisch die Gefahr, daß der Stapel unterwegs kollabiert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner ein gezahntes Münzenstapelungsrad, das zum Stapeln der Münzen nach diesem Verfahren verwendet wird. Das Stapelungsrad, das mit einem angrenzenden Anschlag zusammenwirkt, ermöglicht die positive Stapelung der Münzen, indem jede neue Münze unter der vorhergehenden plaziert wird, die gegen den Anschlag gehalten wird. Eine Stabilisierungsvorrichtung kann ebenfalls verwendet werden, um eine stabilere Stapelung der Münzen zu erreichen, wie ebenfalls hier gelehrt wird.
Da Störungen bei dieser Art von Vorrichtung nahezu unvermeidlich sind, kann in die Maschine ein automatisches Störungsbehebungssystem eingebaut sein.
Zu diesem Zweck werden die verschiedenen Arbeitskomponenten der Maschine (z. B. die Verpackungswalzen, die Münzenhebeeinrichtung zum Bewegung des Münzenstapels aus der Stapel- in die Verpackungsposition sowie ein Paar von Falthaken zum Falten des Verpackungsbands gegen die Enden des Münzenstapels, der in der Verpackungsposition gerade verpackt wird) durch eine auf einer Nockenwelle angebrachte drehbare Nockeneinrichtung gesteuert. Diese Nockenwelle führt für jeden Verpackungszyklus, in dem eine Mengeneinheit von Münzen gestapelt und verpackt wird, eine vollständige Umdrehung aus. Wenn eine Störung detektiert wird seit dem Beginn jedes Verpackungszyklus bis zu einem vorgegebenen Moment gegen Ende des Verpackungszyklus, in dem das Paar von Falthaken zu den entgegengesetzten Enden des Münzenstapels, der in der Verpackungsposition gerade verpackt wird, bewegt wird, wird die Nockenwelle in ihre normale Winkelposition zurückgebracht, indem sie in Gegenrichtung gedreht wird anstatt in der Vorwärtsrichtung, in der sie vorher gedreht wurde.
Da im Fall einer Störung die Nockenwelle sofort in Gegenrichtung angetrieben wird, bewegen sich die Falthaken und mindestens eine der Verpackungswalzen von dem Münzenstapel weg. Infolgedessen wird eine Störung wie ein Steckenbleiben bzw. Stau der Münzen oder des Verpackungsbands nicht: verschlimmert bzw. verschwindet vollständig. Selbst wenn die Münzen oder das Verpackungsband nach der Rückkehr der Nockenwelle in die normale Winkelposition weiterhin in der Stapelungs- oder Verpackungsposition steckenbleiben, sind solche Münzen oder dieses Verpackungsband ohne weiteres entfernbar.
Bevorzugt kann das Auswerfen der Münzen, und zwar entweder verpackt oder unverpackt, während der Gegendrehung der Nockenwelle zurück in ihre Normalposition angehalten werden. Wenn die Münzen so in der Stapelungs- oder Verpackungsposition verbleiben, verursachen sie keine weitere Störung.
Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise ihrer Realisierung ergeben sich, und die Erfindung selber ist am besten verständlich, aus der folgenden Beschreibung mit den beigefügten Patentansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht, in der Teile weggeschnitten sind, um weitere Teile freizulegen, wobei die innere Ausbildung der Münzenstapelungs- und -verpackungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht in verkleinertem Maßstab, die die äußere Konstruktion der Vorrichtung zeigt;
Fig. 3 ist eine Teil-Perspektivansicht, die Fig. 1 etwas gleicht mit der Ausnahme, daß der Schlitten zum Auswerfen des verpackten Münzenstapels zurückgezogen gezeigt ist;
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die den Schlitten von Fig. 3 in seiner zurückgezogenen und seiner Arbeitsposition gemeinsam mit einer Einrichtung zum Antreiben des Schlittens zwischen den beiden Positionen zeigt;
Fig. 5A bis 5C sind der Fig. 4 ähnliche Ansichten, die jedoch den Betrieb der Schlitten-Antriebseinrichtung erläutern;
Fig. 6 ist eine größere Perspektivansicht des Münzenstapelungsrads und der Münzenhebeeinrichtung in ihren relativen Positionen;
Fig. 7 ist eine größere Perspektivansicht der Verpackungswalzen, die gemeinsam mit einer Einrichtung zum Führen der Münzen und des Verpackungsbands gezeigt sind;
Fig. 8 ist eine verkleinerte Perspektivansicht einer der Verpackungswalzen von Fig. 7;
Fig. 9 ist ein Aufriß des Münzenförderers, der Verpackungswalzen, des Stapelungsrads usw. in dem Zustand während des Stapelns von Münzen;
Fig. 10 ist eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die genannten Komponenten in dem Zustand nach Beendigung des Verpackens der Münzen gezeigt sind;
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die ungefähr die gleichen Teile wie die Fig. 9 und 10 zeigt, dabei jedoch die relativen Positionen der Verpackungswalzen beim Stapeln von Münzen mit relativ großem Durchmesser zeigt;
Fig. 12 ist eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, die jedoch die relativen Positionen der Verpackungswalzen beim Verpacken der Münzen mit großem Durchmesser zeigt;
Fig. 13 ist ebenfalls eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, die die relativen Positionen der Verpackungswalzen beim Stapeln von Münzen mit relativ kleinem Durchmesser zeigt;
Fig. 14 ist ebenfalls eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, die jedoch die relativen Positionen der Verpackungswalzen beim Verpacken der Münzen mit kleinem Durchmesser zeigt;
Fig. 15A bis 15M sind eine Serie von Aufrissen, die die Art und Weise erläutern, wie Münzen mit relativ großem Durchmesser in der Stapelposition gestapelt werden;
Fig. 16A bis 16M sind eine Serie von Aufrissen, die die Art und Weise erläutern, wie Münzen mit relativ kleinem Durchmesser in der Stapelposition gestapelt werden;
Fig. 17 ist eine Draufsicht auf die Münzenverpackungseinrichtung einschließlich der Verpackungswalzen in dem Zustand während des Stapelns von Münzen;
Fig. 18 ist eine der Fig. 17 ähnliche Ansicht, die jedoch die Verpackungseinrichtung in dem Zustand zeigt, in dem ein Steckenbleiben von Münzen während des Stapelns überwunden ist;
Fig. 19 ist ein Aufriß, der das Zurückziehen des Schlittens aus der Verpackungsposition zeigt;
Fig. 20 ist eine Draufsicht ähnlich Fig. 17, die jedoch die Verpackungswalzen während der Drehung mit dem Münzenstapel zeigt;
Fig. 21 ist eine schematische Draufsicht auf die Einrichtung zum Zuführen des Verpackungsbands zu den Verpackungswalzen und auf die Einrichtung zum Antreiben der Verpackungswalzen;
Fig. 22 ist ein Blockbild des elektrischen Steuersystems der Maschine;
Fig. 23 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Maschine erläutert;
Fig. 24 ist eine Seitenriß einer alternativen Münzenstapelungseinrichtung; und
Fig. 25 ist eine Perspektivansicht einer zweiten alternativen Münzenstapelungseinrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die allgemeine Organisation der gezeigten Münzenstapelungs- und verpackungsvorrichtung ist aus Fig. 1 und 2 ersichtlich. äußerlich ist die Vorrichtung, wie in Fig. 2 gezeigt, im allgemeinen kastenförmig und hat einen Münzentrichter 1, durch den zu stapelnde und zu verpackende Münzen in die Maschine eingespeist werden, einen Anzeigebereich 2 und ein Bedienfeld 3 an der Oberseite. An der Vorderseite der Maschine befinden sich ein Behälter 5, in den gestapelte und verpackte Münzen ausgeladen werden sollen, und ein weiterer Behälter 6 zur Aufnahme von Münzen, die ausgeschieden wurden, weil sie beispielsweise Nennwerte haben, die von den zu einem bestimmten Zeitpunkt gerade verarbeiteten verschieden sind. Eine Rollenhalterung 8 ist ebenfalls an der Vorderseite der Maschine angeordnet und bildet den Boden eines teilweise ausgesparten Raumes zur Aufnahme einer Rolle von Verpackungsband 7. Die Breite dieses Verpackungsbands ist so festgelegt, daß es zum Verpacken sämtlicher Nennwerte von Münzen, die von der Vorrichtung gehandhabt werden sollen, verwendet werden kann.
Bei 10, 11 und 12 in Fig. 1 sind drei senkrecht stehende Verpackungswalzen gezeigt, die einen Raum begrenzen, in dem die Münzen zu stapeln sind, indem sie nacheinander unter den bereits gebildeten Stapel zugeführt werden, und dann in das Verpackungsband 7 zu verpacken sind. Es ist jedoch zu beachten, daß die Münzen bei dieser Ausführungsform nicht in derselben Position sondern in zwei vertikal beabstandeten Position gestapelt und verpackt werden, wie aus der Beschreibung noch ersichtlich wird. Die erste Verpackungswalze 10 dreht um eine Achse, die um eine feststehende Vertikalachse winkelförmig verlagert ist, so daß sie während des Stapelns, Verpackens und Auswerfens verschiedene Positionen einnimmt. Die zweite Verpackungswalze 11 dreht um eine Achse, die ebenfalls um eine feststehende Vertikalachse winkelförmig verlagerbar ist, um sich an die veränderlichen Durchmesser von zu verpackenden Münzen anzupassen, die jedoch während des Stapelns, Verpackens und Auswerfens fixiert bleibt. Die dritte Verpackungswalze 12 dreht um eine feststehende Achse. Hinsichtlich dieser Verpackungswalzen 10-12 folgen noch weitere Erläuterungen.
Wie auch in Fig. 3 gezeigt ist, ist in der Maschine eine Drehscheibe 13 unter dem Münzentrichter 1 liegend drehbar angebracht, so daß die in den Trichter eingegebenen Münzen auf die Drehscheibe fallen. Die Drehscheibe 13 ist entlang ihrem Umfang mit einem kreisförmigen Rand 14 versehen. Beim Drehen der Drehscheibe 13 werden daher die Münzen durch die Fliehkraft gegen den Rand 14 geschleudert und entlang dem Rand 14 aufgereiht. Tangential zu der Drehscheibe 13 verlaufend ist eine Münzenführungsbahn 15 angeordnet, auf die die Münzen von der Drehscheibe nacheinander in einer Reihe laufen. Die Münzen werden gezählt, während sie auf der Führungsbahn 15 laufen, damit jeweils die vorbestimmte Anzahl (z. B. 50) Münzen der Stapelungs- und Verpackungsstation 25, die die Verpackungswalzen 10-12 aufweist, zugeführt werden kann. Münzensensoren S1 und S2 sind der Münzenführungsbahn 15 benachbart angeordnet, um die entlang der Bahn laufenden Münzen zu erfassen. Ein beweglicher Münzenstopper 16 (Fig. 11-14) ist zwischen den Anhaltesensoren S1 und S2 vorgesehen. Jedesmal, wenn die vorbestimmte Zahl von Münzen gezählt worden ist, tritt der Münzenstopper 16 über die Führungsbahn 15 und unterbricht dadurch die Zuführung von Münzen zu der Stapelungs- und Verpackungsstation 25.
Fig. 3 zeigt am besten, daß die Münzenführungsbahn 15 von einer ortsfesten Führung 17 und einer beweglichen Führung 19 gebildet ist, die parallel zueinander im Abstand voneinander verlaufen. Die bewegliche Führung 19 wird in Richtung zu und weg von der ortsfesten Führung 17 zwangsläufig linear bewegt, um den Abstand zwischen beiden auf den Durchmesser des gewählten Nennwerts von zu verpackenden Münzen einzustellen.
Wie unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ersichtlich ist, ist für eine solche Bewegung der beweglichen Führung 19 zu und von der ortsfesten Führung 17 ein Münzenwählmotor Mc vorgesehen. Der Münzenwählmotor Mc ist antriebsmäßig mit einer vertikalen Welle 4 verbunden, auf der eine Kurvenscheibe 18 fest angebracht ist. An der beweglichen Führung 19 ist drehbar einer Exzenterfolgenrolle 19B angebracht, die mit dem Umfang der Kurvenscheibe 18 in Wälzeingriff ist. Während also der Münzenwählmotor Mc um einen Winkel dreht, der relativ zu dem Durchmesser jedes Nennwerts von zu verpackenden Münzen vorbestimmt ist, bewegt sich die bewegliche Führung 19 linear um eine erforderliche Strecke zu oder von der ortsfesten Führung 17.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 3 haben die beiden Führungen 17 und 19 vorspringende Ränder 17A bzw. 19A, die zueinander ragen, so daß sie unter den entgegengesetzten Randbereichen jeder Münze liegen, damit diese während ihrer Bewegung entlang der Führungsbahn 15 über die vorspringenden Ränder 17A und 19A gleiten kann. Die Führungsbahn 15 ist ferner von einer Eintrittsendplatte 15A und einer Austrittsendplatte 15B gebildet, die koplanar zu den vorspringenden Rändern 17A und 19A gebildet sind. Die vorspringenden Ränder 17A und 19A und die Endplatten 15A und 15B definieren gemeinsam einen Schacht 20, durch den jede Münze mit kleinerem Durchmesser als dem des gewünschten Nennwerts von zu verpackenden Münzen in den Behälter 6 fällt, der in Fig. 2 gezeigt ist.
Wie in Fig. 17 vergrößert gezeigt ist, kann der Außenrand der Kurvenscheibe 18 so profiliert sein, daß jede gewünschte Anzahl von Erhebungen und Vertiefungen entsprechend den gewünschten Nennwerten und daher Durchmessern von Münzen, die von der Maschine zu handhaben sind, vorgesehen ist. Beispielsweise kann, bezogen auf japanisches Hartgeld, die Kurvenscheibe 18 mit einer ersten Erhebung A für Ein-Yen-Münzen, einer zweiten Erhebung B für 50-Yen-Münzen, einer dritten Erhebung C für 5-Yen-Münzen, einer vierten Erhebung D für 100-Yen-Münzen, einer fünften Erhebung für 10-Yen- Münzen und einer sechsten Erhebung F für 500-Yen-Münzen ausgebildet sein. Der Radius dieser Nockenerhebungen A- F nimmt fortschreitend in der Reihenfolge der Aufzählung ab, während die Durchmesser der zugehörigen Nennwerte von Münzen in dieser Reihenfolge fortschreitend größer werden. Eine weitere Erhebung G an der Kurvenscheibe 18 hat einen noch kleineren Radius, was erwünscht ist, um einen maximalen Abstand zwischen den Führungen 17 und 19 zum Durchtritt von Münzen jedes Nennwerts vorzusehen.
Eine zweite Kurvenscheibe 18A ist auf derselben Welle 4 wie die erst genannte Kurvenscheibe 18 starr angebracht. Diese zweite Kurvenscheibe weist ebenfalls Umfangserhebungen A', B', C', D', E' und F' für 1-, 50-, 5-, 100-, 10- bzw. 500-Yen-Münzen auf, die einen größeren Radius als die Erhebungen A, B, C, D, E und F der ersten Kurvenscheibe 18 haben und synchron damit sind. Eine Maximalabstandserhebung G' der zweiten Kurvenscheibe 18A befindet sich in der gleichen Winkelposition und hat den gleichen Radius wie die Maximalabstandserhebung G der ersten Kurvenscheibe 18.
In Wälzeingriff mit der zweiten Kurvenscheibe 18A befindet sich eine Exzentertasterrolle 11B, die an einem distalen Ende eines Schwinghebels 58 drehbar angeordnet ist, dessen proximales Ende bei 11A an den Maschinenrahmen, der in Fig. 17 nicht gezeigt ist, angelenkt ist. Eine Schraubenspannfeder 11C wirkt auf den Schwinghebel 58, um die Exzenterrasterrolle 11B in ständigem Eingriff mit der zweiten Kurvenscheibe 18A zu halten. Die genannte Verpackungswalze 11 ist an einem Punkt in der Mitte des Schwinghebels 58 drehbar angebracht. Wenn sich die zweite Kurvenscheibe 18A dreht, wird daher die Verpackungswalze 11 winkelmäßig um den Drehpunkt 11A des Schwinghebels zu einer Position verlagert, die in bezug auf jeden Nennwert von zu verpackenden Münzen vorbestimmt ist, wodurch die Größe des Raums 9 auf den Durchmesser der Münzen eingestellt wird.
Entlang der Münzenführungsbahn 15 verläuft ein hochliegendes Förderband 21, das um ein Paar von Riemenscheiben 22 und 23 geführt ist. Die Unterseite dieses Förderbands 21 ist in Reibanlage mit der Reihe von Münzen, um sie entlang der Führungsbahn 15 zu transportieren.
Wie in den Fig. 1 und 3 und im einzelnen in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Münzenstapelungsrad 24 dem Austrittsende der Münzenführungsbahn 15 benachbart und am Boden des Raums 9, in dem die Münzen gestapelt und verpackt werden, angeordnet. Das Klinkenrad oder Rad 24 ist auf einer horizontalen, motorisch angetriebenen Welle 26A über eine Einwegkupplung 26B so angebracht, daß es nur in einer Richtung dreht, in der die Münzen vom Austrittsende der Führungsbahn 15 zu der Stapelstation zugeführt werden. Jeder Zahn des Klinkenrads 24 hat eine nicht abgeschrägte Seite 24A, gegen die jede aus der Führungsbahn 15 austretende Münze anstößt, und eine abgeschrägte Seite 24B, um die Münze zu der Stapelstation zu schieben.
Normalerweise dreht das Rad 24 relativ zu der helle 26A unter der Kraft der Münzen, die durch Reibung entlang der Führungsbahn 15 von dem Förderband 21 transportiert werden. Jedesmal, wenn der Münzensensor 31 die fünfzigste Münze erfaßt, wird jedoch die Welle 26A von einem Motor M4 (Fig. 22) angetrieben, wodurch das Rad 24 über die Einwegkupplung 26B zwangsweise angetrieben wird. Denn bei Erfassung der fünfzigsten Münze werden nicht nur die nachfolgenden Münzen von dem Münzenstopper 16 angehalten, sondern der Zwangsbetrieb des Förderbands 21 wird ebenfalls ausgesetzt, und das Förderband führt dem Rad 24 die fünfzigste Münze nur durch Trägheit zu. Der Zwangsantrieb des Rads 24 ist daher erforderlich, um die fünfzigste Münze zwangschlüssig in den Stapelungsraum 9 zu fördern.
Das Stapelungsrad 24 ist drehbar an einem Schlitten 27 angebracht, der in einer Richtung parallel zu der Münzenführungsbahn 15 zwischen der Vollinien- Arbeitsposition und der gestrichelten zurückgezogenen Position von Fig. 4 hin- und herbewegbar ist. Der Schlitten 27 ist auch in den Fig. 1 und 9 in seiner Arbeitsposition und in den Fig. 3 und 10 in seiner zurückgezogenen Position gezeigt. Die Münzen sollen gestapelt und verpackt werden, wenn der Schlitten 27 in der Arbeitsposition ist, und der verpackte Münzenstapel soll bei Bewegung des Schlittens in die zurückgezogene Position ausgeworfen werden.
Wie Fig. 3 am besten zeigt, hat der Schlitten 27 ein Rad 28 und ein Paar von vertikal beabstandeten Rädern 32 an seinen entgegengesetzten Seiten. Das Rad 28 ist in Wälzeingriff mit einer horizontalen Führungsnut 31 in einer Führungsschiene 30 mit L-Querschnitt, die starr auf einer Plattform 29 angebracht ist. Das Paar von Rädern 32 ist in Wälzeingriff mit einer dazwischen befindlichen horizontalen Führungsstange 33 an der Plattform 29. Der Schlitten 27 ist daher zwischen der Arbeitsposition benachbart dem Austrittsende der Münzenführungsbahn 15 und der davon entfernten zurückgezogenen Position verfahrbar.
Zum Verfahren des Schlittens 27 zwischen den beiden Positionen wird ein Elektromotor M1 (Fig. 4, 9 und 10) verwendet, der vertikal auf der Plattform 29 angebracht ist. Nachstehend wird der Motor M1 als der Auswurfmotor bezeichnet, da der verpackte Münzenstapel ausgeworfen wird, wenn der Schlitten 27 von diesem Motor zurückgezogen wird. Ein Ende einer Kurbelwange 35 ist auf der Ankerwelle des Auswurfmotors M1 fest angebracht und ihr anderes Ende ist an einem Ende eines Gelenks 36 angelenkt. Das andere Ende des Gelenks 36 ist an dem Schlitten 27 angelenkt. Der Schlitten 27 wird bei jeder halben Umdrehung des Auswurfmotors M1 zwischen der Arbeitsposition und der zurückgezogenen Position bewegt. Wie Fig. 4 zeigt, sind auf der Plattform 29 zwei Schlittensensoren S3 und S3' angebracht, um die Bewegung des Schlittens 27 in die beiden Positionen zu erfassen.
Wie die Fig. 1 und 9 zeigen, verläuft eine Münzenhebeeinrichtung 37 in Säulenform zur Halterung des Münzenstapels daran vertikal durch den Schlitten 27, um relativ dazu in Längsrichtung verlagert zu werden. Die Münzenhebeeinrichtung 37 hat einen Arm 38, der von ihrem unteren Ende horizontal verläuft. Wenn sich der Schlitten 27 in der Arbeitsposition gemäß Fig. 1 befindet, liegt der Arm 28 der Münzenhebeeinrichtung über einer Rolle 41, die auf einem fernen Ende eines Schwinghebels 40 drehbar angebracht ist, dessen nahes Ende von einem Drehzapfen 39 an einer Plattform 29A abgestützt ist, die von der Plattform 29 nach unten beabstandet ist, um in einer Vertikalebene eine Schwenkbewegung auszuführen. Der Schwinghebel 40 hat ferner eine Exzentertasterrolle 42, die an seinem Mittelpunkt drehbar angebracht ist. Eine Schraubenspannfeder 45 spannt die Exzentertasterrolle 42 in Eingriff mit der profilierten Fläche 44A eines Nockens 44 auf einer Nockenwelle 43 vor. An dem distalen Ende des Schwinghebels 40 ist drehbar eine weitere Exzentertasterrolle 46 angebracht, die mit der profilierten Flache 47A eines Höhenwählnockens 47 auf der genannten Welle 4, die von dem Münzenwählmotor Mc angetrieben wird, in Eingriff bringbar ist.
Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Münzenhebeeinrichtung 37 ein Langloch 48 hat,das in Längsrichtung in ihrem oberen Bereich gebildet ist, um das Stapelungsrad 24 teilweise aufzunehmen. Wenn sich die Münzenhebeeinrichtung 37 in ihrer unteren Position befindet, die durch die Vollinien in Fig. 6 angedeutet ist, ist das Rad 24 der Oberseite, d. h. der Münzenauflagefläche 37A der Münzenhebeeinrichtung, benachbart angeordnet, wobei nur einer der Zähne des Klinkenrads daraus nach oben ragt. Ein weiteres Langloch 49 ist in einem unteren Bereich der Münzenhebeeinrichtung 37 gebildet, um gleitend einen Führungsstift 50 aufzunehmen, der an dem Schlitten 27 starr verankert ist.
Wenn- sich die Maschine in dem Zustand von Fig. 1 mit dem Schlitten 27 in Arbeitsposition befindet, wirkt der Nocken 44, der für jeden Münzenverpackungszyklus eine vollständige Umdrehung ausführt, auf die Exzentertasterrolle 42, um den Schwinghebel 40 in seine unterste Position an der Plattform 29A geschwenkt zu halten. Dann werden die Rollen 41 und 46 am fernen Ende des Schwinghebels 40 beide außer Eingriff mit dem Münzenhebearm 38 bzw. dem Höhenwählnocken 47 gehalten. Die Münzenhebeeinrichtung 37 ist ebenfalls gesenkt, wobei der Führungsstift 50 in dem obersten Ende des Langlochs 49 wie in Fig. 6 durch eine Feder 38A festgelegt ist. Der Schlitten 27 wird zwischen der Arbeitsposition und der zurückgezogenen Position verfahren, wenn der Arm 38 der Münzenhebeeinrichtung somit außer Eingriff mit der Rolle 41 ist.
Die Fig. 1 und 3 zeigen beide eine Münzenstabilisiermechanismus 51, der zum stabilen Stapeln der ersten wenigen oder mehreren Münzen ausgebildet ist. Wie aus den Fig. 9 und 10 besser hervorgeht, weist der Münzenstabilisiermechanismus 51 einen L-förmigen Hebel 52 auf, dessen eines Ende bei 55 an dem Schlitten 27 angelenkt ist, um in einer Vertikalebene, in der die Münzenführungsbahn 15 liegt, schwenkbar zu sein. Am anderen Ende des Hebels 52 ist drehbar eine Stabilisierrolle 53 zum Wälzeingriff mit der obersten der zu stapelnden Münzen angeordnet. Eine Zweiweg- Schraubenspannfeder 54 ist mit einem Ende an dem Schlitten 27 an einer Stelle direkt unter dem Drehzapfen 55 verankert und ihr anderes Ende ist an einem mittigen Punkt an dem Hebel 52 verankert.
Wenn sich der Schlitten 27 in der Arbeitsposition befindet, ohne daß jedoch Münzen darauf gestapelt sind, ist der Hebel 52 des Stabilisiermechanismus 51 im Gegenuhrzeigersinn vollständig in seine Arbeitsposition geschwenkt, wobei die Stabilisierrolle 53 unter der Wirkung der Zweiweg-Spannfeder 54 an der Münzenhebeeinrichtung 37 anliegt, wie die Strichlinien in Fig. 9 zeigen. Während dann die ersten paar Münzen gestapelt werden, bleibt die Stabilisierrolle 53 unter der Kraft der Zweiweg-Spannfeder 54 gegen die oberste Münze gedrängt. Mit zunehmender Anzahl und damit Höhe der gestapelten Münzen wird der Hebel 52 im-Uhrzeigersinn (in Fig. 9 gezeigt) gegen die Kraft der Zweiweg-Spannfeder 54 geschwenkt. Schließlich drückt die Zweiweg-Spannfeder 54 die Stabilisierrolle 53 von dem Münzenstapel weg. Ein Begrenzungsanschlag ist bei 27a an dem Schlitten 27 geformt, um die Verlagerung des Hebels 52 im Uhrzeigersinn in der zurückgezogenen Position zu begrenzen, die in Fig. 9 durch die Vollinien bezeichnet ist.
Die Fig. 5A-5C erläutern, wie der Hebel 52 des Stabilisiermechanismus 51 aus der zurückgezogenen in die Arbeitsposition zurückgebracht wird. Der Hebel 52 bleibt in der zurückgezogenen Position am Schlitten 27, wenn letzterer nach dem Auswerfen der gestapelten und verpackten Münzen unter den Verpackungswalzen 10-12 herausgefahren wird, wie Fig. 5A zeigt. Während der anschließenden Rückkehr des Schlittens 27 in seine Arbeitsposition von Fig. 5c wirkt das Gelenk 36 auf den Hebel 52, um ihn in seine Arbeitsposition gegen die Kraft der Spannfeder 54 zu schwenken.
Fig. 3 zeigt bei 56 eine Münzenrinne, die an der Seite des Schlittens 27, die der Münzenführungsbahn 15 zugewandt ist, angebracht ist. Wenn der Schlitten 27 zurückgezogen ist, wie in dieser Figur gezeigt ist, gelangt die Münzenrinne 56 unter die Verpackungswalzen 10-12, um den verpackten Münzenstapel zum Auswerfen in den Behälter 5 von Fig. 2 aufzunehmen.
Die Verpackungswalzen 10-12 und damit mehr oder weniger zusammenwirkende Einrichtungen können weitgehend konventionell ausgebildet sein. Wie Fig. 1 zeigt, ist daher die erste Verpackungswalze 10 zwischen einem Paar von Schwinghebeln 57 (einer gezeigt) drehbar abgestützt, während die zweite und die dritte Verpackungswalze 11 und 12 jeweils zwischen einem Paar von Schwinghebeln oder Jochen 58 (gleichfalls eines gezeigt) drehbar abgestützt sind. Die Schwinghebel 57 und 58 sind an den beiden vertikal beabstandeten Plattformen 8 und 29B angelenkt. Eine oder mehr, bevorzugt sämtliche Verpackungswalzen 10-12 können direkt motorisch angetrieben werden, um den- Münzenstapel in das Verpackungsband 65, das von seiner Rolle 7 abgezogen wird, zu verpacken, wie noch unter Bezugnahme auf Fig. 21 erläutert wird.
Wie Fig. 17 deutlich zeigt, ist einer der Schwinghebel 57, der die erste Verpackungswalze 10 abstützt, mittig bei 10A angelenkt und trägt drehbar die erste Verpackungswalze am einen Ende und eine Exzentertasterrolle 10B am anderen Ende. Eine Feder 10C spannt die Exzentertasterrolle 10B in Wälzeingriff mit dem Umfang einer Kurvenscheibe 18B auf der Nockenwelle 43 vor, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 erläutert ist. Der Außenrand der Kurvenscheibe 18B ist profiliert, um einen ersten Bereich H zu bilden, der durch einen Winkel von etwa 270 verläuft, um die erste Verpackungswalze 10 in eine Verpackungsposition zum engen Kontakt mit dem Münzenstapel zu bewegen, einen zweiten Bereich J zu bilden, um die erste Verpackungswalze in eine Stapelposition zu bewegen, die von der Verpackungsposition leicht zurückgezogen ist, und einen dritten Bereich K zu bilden, um die erste Verpackungswalze vollständig von dem Münzenstapel zurückzuziehen. Normalerweise, wie in Fig. 17 gezeigt ist, läuft die Exzentertasterrolle 10B auf dem zweiten Bereich J der Kurvenscheibe 18B ab, wobei die erste Verpackungswalze 10 in der Stapelposition gehalten wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 7 und 17 hat die erste Verpackungswalze 10, die dem Austrittsende der Münzenführungsbahn gegenübersteht, eine Verpackungszuführung 59A, die an ihren Tragarmen 57 starr angebracht ist. Von der Verpackungsführung 59A verläuft ein Widerlager 60 nach unten, an dem die Münzen bei aufeinanderfolgender Zuführung unter den bestehenden Stapel anstoßen. Die erste Verpackungswalze 10 ist außerdem mit einer weiteren Verpackungsführung 59B versehen, die mit dem Paar von Stützbereichen 10A der ersten Verpackungswalze 10 beweglich ist.
Wie auch in Fig. 8 gezeigt ist, hat die zweite Verpackungswalze 11 eine Führung 61, die über ihre Gesamtlänge verläuft. Von dieser Führung verlaufen eine schräge Münzenführung 62A und eine vertikale Führung 62B nach unten. Die dritte Verpackungswalze 12 hat ebenfalls eine Verpackungsführung 63 mit einer darunter gebildeten Münzenführung 64. Die unteren Abstützbereiche 10A und 12A der Verpackungswalzen 10 und 12 sind zum gleichmäßigen Stapeln der Münzen von dem Widerlager 60 und der Münzenführung 64 zu den Oberflächen der Verpackungswalzen 10 und 12 verjüngt.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Rolle 7 des Verpackungsbands 65 auf der Plattform 8 plaziert, so daß sie um eine vertikale Spindel 66 drehbar ist. Von dieser Rolle wird das Verpackungsband 65 abgewickelt und zwischen einem Paar von Vorschubwalzen 67 und 68 durchgeführt, vorbei an einer bogenförmigen Verpackungsführung 69 und einem Messer 70 mit einer V- förmigen Schneide und schließlich zwischen die erste und die dritte Verpackungswalze 10 und 12 geführt. Das Verpackungsband 65 soll von den Verpackungswalzen 10-12 um den Münzenstapel gewickelt werden, während dieser von der Münzenhebeeinrichtung 37 in die Verpackungsposition gehoben wird, die bei dieser Ausführungsform geringfügig über der Stapelposition liegt. Ein Paar von Falthaken, von denen einer bei 71 in Fig. 1 zu sehen ist, ist konventionell vorgesehen, um die entgegengesetzten Seitenränder des Verpackungsbands 65 in Anlage an die Enden des Münzenstapels zu falten.
Es wird nun auf Fig. 21 Bezug genommen hinsichtlich einer genaueren Beschreibung, wie das Verpackungsband 65 von seiner Rolle 7 der Verpackungsposition zugeführt wird, die von den drei Verpackungswalzen 10- 12 begrenzt ist, und wie diese Verpackungswalzen angetrieben werden, um den Münzenstapel in das Verpackungsband zu verpacken. Nach dem Einführen zwischen das Paar von Vorschubwalzen 67 und 68 läuft das Verpackungsband 65 entlang der bogenförmigen Verpackungsführung 69, vorbei an dem Messer 70 und wird zu der dritten Verpackungswalze 12 geleitet. Dann läuft das Verpackungsband 65 unter Führung durch die aufeinanderfolgenden Verpackungsführungen 63, 61, 59A und 59B nacheinander vorbei an der zweiten und der ersten Verpackungswalze 11 und 10 und zurück zu der dritten Verpackungswalze 12 und wird somit um den Münzenstapel, der mit C bezeichnet ist, gewickelt, der von den Verpackungswalzen 10-12 mitgenommen und gedreht wird.
An der Abstromseite des Messers 70 in bezug auf die Laufrichtung des Verpackungsbands 65 befindet sich eine Spannplatte 80, die um einen vertikalen Drehpunkt 80A schwenkbar ist, um das Verpackungsband zu spannen. Die Spannplatte 80 federt in Richtung der Position, die in Fig. 21 in Vollinien gezeichnet ist, um das Verpackungsband 65 in Richtung zu der bogenförmigen Verpackungsführung 69 zu drücken. Wenn das Verpackungsband 65 vorwärtsgezogen wird, indem sein Vorderende zwischen der Verpackungswalze 12 und dem Münzenstapel C gegriffen wird, wird die Spannplatte 80 in die Strichlinienposition gegen die Kraft der nicht gezeigten Feder geschwenkt, wodurch sie das Verpackungsband mit Zug beaufschlagt, so daß es von dem Messer 70 leichter durchtrennt werden kann.
Die Vorschubwalze 67 wird von einem Verpackungsvorschubmotor ME in eine Richtung zum Abwickeln des Verpackungsbands 65 von seiner Rolle 7 angetrieben. Die andere Vorschubwalze 68 ist durch Federkraft gegen die motorisch angetriebene Vorschubwalze 67 gedrängt, um das Verpackungsband durch Reibung zwischen beiden zu ergreifen.
Aus Fig. 21 ist ferner ersichtlich, daß sämtliche Verpackungswalzen 10-12 bei dieser speziellen Ausführungsform gemeinsam von einem Verpackungsmotor MD angetrieben werden, obwohl auch nur eine der Verpackungswalzen angetrieben werden könnte, um den Münzenstapel C zu verpacken. Die Verpackungswalzen 10-12 sind koaxial mit angetriebenen Scheiben 81-83 versehen, die gemeinsam da-mit drehbar sind. Eine Antriebsscheibe 84 ist direkt auf der Ankerwelle 92 des Verpackungsmotors MD angebracht. Um diese Scheiben 81-84 läuft ein Endlosband 85, das die Drehung des Verpackungsmotors auf die Verpackungswalzen 10-12 überträgt und letztere in die gleiche Richtung dreht. Eine verlagerbare Spannscheibe ist bei 86 vorgesehen, um die Spannung des Bands 85 in bezug auf die Verlagerungen der Verpackungswalzen 10 und 11 konstant zu halten.
Der Verpackungsmotor MD dient auch dazu, die Nockenwelle 43 über ein Endlosband 90 anzutreiben, das um eine weitere Scheibe 87 auf der Motorwelle und eine Scheibe 89 auf der Nockenwelle geführt ist. Daher dreht die Nockenwelle 43 synchron mit den Verpackungswalzen 10-12.
Drehsensoren S4, S5 und S6 sind vorgesehen, um die Drehung des Verpackungsvorschubmotors ME, des Verpackungsmotors MD bzw. der Nockenwelle 43 aufzunehmen. Diese Sensoren erfassen optisch die Drehung der zugehörigen Motoren und der Nockenwelle von gezahnten drehenden Elementen 93-95, die jeweils drehfest auf der Welle 91 der Vorschubwalze, der Welle 92 des Verpackungsmotors und der Nockenwelle 43 befestigt sind. Ein Verpackungsbandtrennsensor S7 ist benachbart dem Drehpunkt 80A der Spannplatte 80 angeordnet, um das Durchtrennen des Verpackungsbands 65 durch das Messer 70 aus der Gegenuhrzeigerdrehung (in Fig. 21 gesehen) der Spannplatte 80 zu erfassen. Diese Sensoren S4-S7 bilden Teile von Einrichtungen zum Erkennen von Störungen, die beim Betrieb der Maschine auftreten können.
Wie das Blockbild von Fig. 22 zeigt, umfaßt die elektrische Steuerschaltung dieser Maschine einen Steuerteil 100, um den Auswurfmotor M1 zum Auswerfen des verpackten Münzenstapels, den Drehscheibenmotor M2 zum Antreiben der Drehscheibe 13, den Förderermotor M3 zum Antreiben des Förderbands 21, den Münzenvorschubmotor M4 zum Antreiben des Stapelungsrads 24, den Münzenwählmotor Mc zum Antreiben der Münzenwählwelle 4, den Verpackungsmotor MD zum Antreiben der Verpackungswalzen 10-12 und der Nockenwelle 43, den Verpackungsvorschubmotor ME zum Antreiben der Verpackungsvorschubwalze 67 und den Münzenstopp-Elektromagneten SD zum Betätigen des Münzenstoppers 16 gesteuert anzutreiben. Der Steuerteil 100 hat Eingänge, die mit dem Bedienfeld 3 verbunden sind, einen Störungsdetektorteil 101 und einen Zähler 102. Die Münzensensoren S1 und S2, die die entlang der Führungsbahn 15 zu der Stapel- und Verpackungsstation geförderten Münzen erfassen, sind beide elektrisch mit dem Zähler 102 verbunden.
Der Störungsdetektorteil 101 hat Eingänge, die mit den Münzensensoren S1 und S2, mit Schlittensensoren S3 und S3', dem Verpackungsvorschubdrehsensor S4, dem Verpackungsmotordrehsensor S5, dem Nockenwellendrehsensor S6 und dem Verpackungsdurchtrennsensor S7 verbunden sind, und den Nockenwellenwinkel-Detektorteil 103, um den Drehwinkel der Nockenwelle 43 zu detektieren. Der Nockenwellenwinkel-Detektorteil 103 umfaßt eine Einheit zum Erzeugen eines Zeitbasissignals, eine Einheit zum Zählen der Impulse, die von dem Nockenwellendrehsensor S6 beim Drehen der Nockenwelle 43 erzeugt werden, und eine Einheit zum Diskriminieren zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung der Nockenwelle aufgrund eines Signals vom Steuerteil 100. Eine der Funktionen des Winkeldetektorteils 103 ist es, den Winkel der Vorwärtsdrehung der Nockenwelle 43 in bezug auf eine vorgegebene normale Winkelposition, den Winkel der Rückwärtsdrehung der Nockenwelle gegenüber einer gegebenen Winkelposition usw. zu bestimmen.
Der Störungsdetektorteil 101 erkennt eine Vielzahl von Störungen, die beim Zählen, Stapeln und Verpacken der Münzen durch die Vorrichtung auftreten können, und zwar aufgrund der Ausgangssignale der damit verbundenen Sensoren S1-S7. Nachstehend folgt eine Erläuterung, wie der Störungsdetektorteil 101 Störungen beim Stapeln einer jeweils vorgegebenen Anzahl (z. B. 50) von Münzen findet und darauf reagiert.
1. Beim Zählen von jeweils 50 Münzen:
Beim Zählen von jeweils 50 Münzen durch den Zähler 102 aufgrund des Ausgangssignals des ersten Münzensensors S1 aktiviert der Steuerteil 100 den Münzenstopper-Elektromagneten SD, um die nachfolgenden Münzen auf der Münzenführungsbahn 15 anzuhalten. Wenn der zweite Münzensensor S2 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach der Aktivierung des- Elektromagneten SD doch noch eine Münze erfaßt, liefert der Störungsdetektorteil 101 an den Steuerteil 100 ein Stapelfehlersignal, das die Tatsache bezeichnet, daß die Münzen eventuell nicht richtig gestapelt sind.
2. Beim Zählen:
Der Störungsdetektorteil 101 gibt auch ein Stapelfehlersignal an den Steuerteil 100 ab, wenn einer der Münzensensoren S1 und S2 weiterhin für eine vorbestimmte Dauer eine Münze erfaßt.
3. Beim Zählen:
Der Störungsdetektorteil 101 gibt auch ein Stapelfehlersignal an den Steuerteil 100 ab, wenn die Zählerstände der beiden Münzenzähler S1 und S2 nicht übereinstimmen.
Verpackungsstörungen werden von dem Störungsdetektorteil 101 wie folgt detektiert:
1. Wenn das Ausgangssignal des Verpackungsvorschubmotor-Drehsensors S4 entweder das Nichtdrehen oder eine Verminderung der Drehgeschwindigkeit des Verpackungsvorschubmotors ME während der vorbestimmten Zeitdauern, in denen der Motor drehen soll, anzeigt. Die möglichen Ursachen der Verpackungsstörung können dann ein Stau des Verpackungsbands zwischen dem Vorschubwalzenpaar 67 und 68 oder eine Betriebsstörung des Verpackungsvorschubmotors ME selbst sein.
2. Wenn das Ausgangssignal des Verpackungsmotor- Drehsensors S5 entweder das Nichtdrehen oder eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Verpackungsmotors MD anzeigt. Die möglichen Ursachen der Verpackungsstörung können dann entweder ein Stau- der Münzen oder eine Betriebsstörung des Verpackungsvorschubmotors selbst sein.
3. Wenn das Ausgangssignal des Nockenwellendrehsensors S6 entweder das Nichtdrehen oder eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 43 anzeigt. Die möglichen Ursachen der Verpackungsstörung können dann entweder ein Stau der Münzen oder des Verpackungsbands oder die Zerstörung irgendeines Teils der Verpackungseinrichtung sein.
4. Wenn der Verpackungstrennsensor S7 kein Signal liefert, das das Durchtrennen des Verpackungsbands 65 durch das Messer 70 anzeigt. Die möglichen Ursachen können dann entweder die Nichtbetätigung des Messers 70, das nicht erfolgte Wickeln des Verpackungsbands um den Münzenstapel C oder die nicht erfolgende Zuführung des Verpackungsbands sein. Der Verpackungstrennsensor S7 liefert das Verpackungstrennsignal nicht, wenn die Spannplatte 80 von dem Verpackungsband 65 nicht genügend oder überhaupt nicht verschwenkt wird.
5. Wenn die Schlittensensoren S3 und S3' die Verlagerung des Schlittens 27 in die zurückgezogene oder die Arbeitsposition durch den Auswurfmotor M1 zu bestimmten Zeitpunkten nicht erfassen. Die möglichen Ursachen einer Verpackungsstörung können dann ein Stau der Münzen in der Rinne 56 oder zwischen den Verpackungswalzen 10-12 sein, wodurch eine Verlagerung des Schlittens verhindert wird.
Bei Erfassung der verschiedenen vorstehend ausgeführten Verpackungsstörungen informiert der Störungsdetektorteil 101 den Steuerteil 100 und veranlaßt ihn, den Verpackungsvorschubmotor ME und den Verpackungsmotor MD außer Betrieb zu halten. Ferner veranlaßt der Störungsdetektorteil 101 den Steuerteil 100, entweder den Verpackungsmotor MD in Gegenrichtung zu drehen, wenn die Winkelposition der Nockenwelle 43 im Augenblick des Auftretens der Störung kleiner als αº gegenüber ihrer normalen Winkelposition ist, oder andernfalls den Verpackungsmotor in Vorwärtsdrehung zu halten. Wie in dem Ablaufdiagramm von Fig. 23 angegeben ist, das die Betätigungen der verschiedenen Arbeitsteile der Vorrichtung in der richtigen zeitlichen Beziehung zueinander zeigt, beträgt der Winkel α bevorzugt 180-270º. Das die Winkelposition der Nockenwelle 43 bezeichnende Signal wird dem Störungsdetektorteil 101 in Echtzeit von dem Nockenwinkeldetektorteil 103 zugeführt. Die folgenden Faktoren spielen bei der Bestimmung des Winkels α eine Rolle.
Wie aus Fig. 23 hervorgeht, ist die Nockenwelle 43 in der Position des Winkels α, wenn in jedem Zyklus des Münzenverpackungsbetriebs das Paar von Falthaken 71 einander am nächsten kommt, wenn die Nockenwelle bei Abwesenheit eines zu verpackenden Münzenstapels gedreht wird. Bei Anwesenheit eines Münzenstapels in der Verpackungsposition kommt übrigens das Paar von Falthaken 71 einander zu einem früheren Zeitpunkt am nächsten. Ferner kommen die Falthaken einander umso früher am nächsten, je höher der Münzenstapel ist.
Es sei angenommen, daß irgendeine Verpackungsstörung aufgetreten ist, wenn sich die Nockenwelle 43 noch nicht um den Winkel α in Vorwärtsrichtung aus ihrer normalen Winkelposition gedreht hat und wenn das Paar von Falthaken 71 sich den entgegengesetzten Enden des Münzenstapels entweder nähert oder gegen diese Enden gehalten wird. Wenn dann die Drehrichtung der Nockenwelle 43 umgekehrt wird, bewegen sich die Falthaken 71 voneinander weg, ohne durch die Münzen C, die in der Verpackungsposition steckengeblieben sind, behindert zu werden.
Ferner sei angenommen, daß irgendeine Verpackungsstörung aufgetreten ist, nachdem sich die Nockenwelle 43 um mehr als den Winkel α aus ihrer Normalposition gedreht hat. Wenn in diesem Fall die Drehrichtung der Nockenwelle 43 umgekehrt wird, würde sich das Paar von Falthaken 71 nach der Bewegung zu den Enden des Münzenstapels auseinanderbewegen. Die Verpackungsstörung kann durch das Steckenbleiben der Münzen in der Verpackungsposition verursacht- sein. In diesem Fall könnten die Falthaken 71 und die festsitzenden Münzen während ihrer umgekehrten Bewegung aufeinander treffen, was eventuell in einer Zerstörung eines oder beider Falthaken oder zugehöriger Einrichtungen resultieren könnte. Es ist daher in Fällen, in denen eine Verpackungsstörung aufgetreten ist, wenn sich die Nockenwelle in der Position des Winkels α oder weiter befindet, erwünscht, daß die Nockenwelle 43 vorwärtsdrehend gehalten wird, bis sie in die normale Winkelposition zurückkehrt.
Versuche haben gezeigt, daß die meisten Verpackungsstörungen auftreten, bevor sich die Nockenwelle 43 in jedem Verpackungszyklus durch den Winkel a dreht. Selbst in den seltenen Fällen, in denen irgendeine Verpackungsstörung zu einem späteren Zeitpunkt auftritt, wird die Nockenwelle 43 ungehindert in ihre normale Winkelposition durch die fortgesetzte Vorwärtsdrehung zurückgebracht, weil zu diesem Zeitpunkt das -Wickeln des Verpackungsbands um den Münzenstapel und das Falten der Seitenränder des Verpackungsbands gegen die Enden des Münzenstapels bereits beendet sind. Die Verpackungsstörung ist in solchen Fällen auf andere Gründe als ein Steckenbleiben der Münzen oder des Verpackungsbands zwischen den Verpackungswalzen 10-12 zurückzuführen.
Es folgt nun eine Erörterung von verschiedenen Verpackungsstörungen, die von den Schlittensensoren S3 und S3', dem Verpackungsvorschubmotor-Drehsensor S4, dem Verpackungsmotordrehsensor S5, dem Nockenwellendrehsensor S6 und dem Verpackungstrennsensor S7 detektiert werden, sowie eine Erörterung der Frage, ob die Nockenwelle 43 in ihrer Drehrichtung umgesteuert oder vorwärtsdrehend gehalten wird, wenn solche Störungen detektiert werden. Das Verständnis dieser Erörterung wird durch Bezugnahme ab, das Ablaufdiagramm von Fig. 2-3 erleichtert.
Mit den Schlittensensoren S3 und S3' in Verbindung stehende Verpackungsstörungen treten auf, wenn der Drehwinkel der Nockenwelle 43 zwischen αº und 360º liegt. Die Nockenwelle 43 wird daher vorwärtsdrehend gehalten.
Der Verpackungsvorschubmotor ME wird während jedes Verpackungszyklus zweimal eingeschaltet, das erste Mal während eines Teils der ersten 90º-Drehung der Nockenwelle 43 und ein zweites Mal nach der αº-Drehung der Nockenwelle. Die Drehrichtung der Nockenwelle 43 wird umgekehrt, wenn eine Verpackungsstörung von dem Verpackungsvorschubmotor-Drehsensor S4 während der ersten Verpackungsvorschubdauer detektiert wird, und wird in Vorwärtsrichtung gehalten, wenn eine Verpackungsstörung während der zweiten Verpackungsvorschubdauer detektiert wird.
Verpackungsstörungen, die mit dem Verpackungsmotordrehsensor S5 und dem Nockenwellendrehsensor S6 in Verbindung stehen, können während der gesamten Umdrehung der Nockenwelle 43 auftreten. Daher kann die Drehrichtung der Nockenwelle 43 umgekehrt werden, wenn eine Störung auftritt, bevor sich die Nockenwelle durch den Winkel α dreht, und die Nockenwelle kann vorwärtsdrehend gehalten werden, wenn eine Störung danach auftritt. Mögliche Ursachen der Verpackungsstörung, die in Verbindung mit den Sensoren S5 und S6 auftreten, bevor sich die Nockenwelle 43 um den vorgegebenen Winkel dreht, umfassen das Steckenbleiben der Münzen oder des Verpackungsbands an der Stapel- und Verpackungsstation 25 oder eine Fehlfunktion des Verpackungsmotors MD oder des Verpackungsmechanismus. Mögliche Ursachen der Verpackungsstörung, die in Verbindung mit den Sensoren S5 und S6 auftritt, nachdem sich die Nockenwelle 43 über den vorgegebenen Winkel hinaus gedreht hat, umfassen eine Fehlfunktion des Verpackungsmotors MD oder- des Verpackungsmechanismus, aber normalerweise nicht das Steckenbleiben der Münzen oder des Verpackungsbands an der Stapel- und Verpackungsstation 25.
Eine Verpackungsstörung in Verbindung mit dem Verpackungstrennsensor S7 tritt während der Drehung der Nockenwelle 43 durch die ersten 90º auf. Wenn eine solche Störung detektiert wird, wird die Drehrichtung der Nockenwelle daher umgekehrt.
Im Gebrauch wird zum Verpacken jeder Mengeneinheit von Münzen mit einem gewünschten Nennwert durch die wie beschrieben ausgebildete Vorrichtung das Bedienfeld 3 an ihrer Oberseite zuerst betätigt, um die Vorrichtung in die Verpackungsbetriebsart im Gegensatz zu der Zählbetriebsart zu bringen. Eine einer Gruppe von Münzenwähltasten auf dem Bedienfeld, die dem Nennwert der zu verpackenden Münzen entspricht, kann ebenfalls betätigt werden. Aufgrund der Eingabedaten stellt der Steuerteil 100 am Zähler 102 eine vorbestimmte Mengeneinheit der zu verpackenden Münzen ein Während der Steuerteil 100 den Münzenwählmotor Mc in Drehung versetzt, wirkt außerdem die erste Kurvenscheibe 18 an der Münzenwählwelle 4 auf die Exzentertasterrolle 19B, so daß,die bewegliche Führung 19 sich zu oder von der ortsfesten Führung 17 in einem Ausmaß bewegt, das erforderlich ist, um den Abstand (d. h. die Breite der Münzenführungsbahn 15) zwischen ihnen auf den Durchmesser der zu verpackenden Münzen einzustellen. Der Höhenwählnocken 47 dreht ebenfalls, so daß derjenige Bereich seiner profilierten Fläche 47A, der dem gewählten Münzennennwert entspricht, über der Exzentertasterrolle 46 an dem Schwinghebel 40 liegt.
Die Größe in einer Horizontalebene des Raums 9, der von den drei Verpackungswalzen 10-12 begrenzt ist, muß ebenfalls auf den Durchmesser des gewählten Münzennennwerts eingestellt werden. Die zweite Kurvenscheibe 18A (Fig. 17) auf der Münzenwählwelle 4 beaufschlagt einen der Schwinghebel 58, um ihn dadurch in der einen oder anderen Richtung um die Achse bei 11A zu schwenken. Durch diese Schwenkverlagerung des Schwinghebels 58 wird die zweite Verpackungswalze 11 entweder in einer Richtung zur Vergrößerung der horizontalen Querschnittsgröße des Raums, 9 (wie in Fig. 11) oder in der Gegenrichtung zur Verringerung der Größe (wie in Fig. 13) bewegt. Fig. 17 zeigt außerdem die zweite Verpackungswalze 11, die in die gleiche Position wie in Fig. 13 bewegt ist, um Münzen mit dem kleinsten Durchmesser zu stapeln und zu verpacken.
Die Nockenwelle 43 wird nunmehr außer Drehung gehalten, so daß die Kurvenscheibe 18B (Fig. 17) auf dieser Welle die erste Verpackungswalze 10 in der gleichen Position hält, und zwar ungeachtet der Verlagerung der zweiten Verpackungswalze 11 entweder in die Position von Fig. 11 oder Fig. 13.
Die Vorrichtung kann nunmehr in den Verpackungsbetrieb gebracht werden, etwa durch die Betätigung eines Schalterknopfs am Bedienfeld 3. Der Steuerteil 100 spricht an, indem er zuerst den Auswurfmotor M1 in Drehung versetzt, und infolgedessen fährt der Schlitten 27 aus der gestrichelten zurückgezogenen Position von Fig. 4 in die Vollinien-Arbeitsposition. Nach Bestätigung der Bewegung des Schlittens 27 in die Arbeitsposition durch den Schlittensensor S3' über den Störungsdetektorteil 101 versetzt der Steuerteil 100 nun den Drehscheibenmotor M2 und den Förderermotor M3 in Drehung, was im Drehen der Drehscheibe 13 und des Förderbands 21 resultiert.
Es wird angenommen, daß die zu verpackenden Münzen bereits durch Aufgabe in den Trichter 1 auf die Drehscheibe 13 geladen wurden. Mit der Drehbewegung der Drehscheibe 13 werden die Münzen durch die Fliehkraft entlang dem Rand 14 mit Hilfe des überstehenden Bereichs 14A ausgerichtet, wobei dieser Bereich 14A die Funktion hat zu verhindern, daß zwei oder mehr Münzen auf der Drehscheibe gestapelt werden. Die Reihe von Münzen tritt nacheinander in die Führungsbahn 15 ein und läuft über diese in Reibkontakt mit dem darüber angeordneten Förderband 21.
Fig. 15A zeigt die Ankunft der vordersten Münze C am Austrittsende der Führungsbahn 15 und ihr, Anstoßen an der nicht abgeschrägten Seite 24A eines Zahns des Vorschubrads 24. Unter fortgesetztem Antrieb durch das Förderband 21 dreht diese Münze C das Vorschubrad 24 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 15B gezeigt. Wie unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 ersichtlich ist, dreht sich die Welle 26A, auf der das Vorschubrad 24 angebracht ist, zu diesem Zeitpunkt nicht, so daß die Drehung des Vorschubrads im Uhrzeigersinn über die Freilaufkupplung 28 ermöglicht wird. Unter Führung durch die geneigte Münzenführung 62A (Fig. 7) läuft die Münze C in Richtung der Verpackungswalze 12 mit feststehender Achse und setzt ihre Vorwärtsbewegung entlang der Münzenführung 64 weiter fort.
Fig. 15C zeigt, wie die vorderste Münze C anschließend über die schräge Seite 24B des nächsten Zahns (nachstehend als der zweite Zahn bezeichnet) des Stapelungsrads 24 läuft und sich somit vorwärtsneigt, während der erstgenannte Zahn die Stabilisierrolle 53 an dem durch Federkraft vorgespannten Hebel 52 hebt. Wie die Fig. 15D und 15E zeigen, wird die vorderste Münze C dann in der schrägen Lage unter der Stabilisierrolle 53 festgehalten. Fig. 15E zeigt, wie die zweite Münze in Anlage an der nicht abgeschrägten Seite 24A des zweiten Zahns gelangt und dadurch dem Stapelungsrad 4 eine fortgesetzte Drehung erteilt (Fig. 15F). Wenn dann die vorderste Münze anschließend in Anlage an dem bogenförmigen Widerlager 60 anhält, wird die zweite Münze unter der vordersten Münze plaziert, wie die Fig. 15G und 15H zeigen, und wird von dem Stapelungsrad 24 weiter vorwärtsbewegt, wenn sich die dritte Münze in Anlage an seinen dritten Zahn bewegt, wie die Fig. 151 und 15J zeigen.
Somit werden die aufeinanderfolgenden Münzen, die aus der Münzenführungsbahn 15 austreten, in der Stapelposition aufeinandergestapelt, wobei jede neue Münze unter der vorhergehenden plaziert wird. Wenn die ersten paar bei der gezeigten Ausführungsform drei Münzen aufeinandergestapelt sind, wie Fig. 15K zeigt, wird der Hebel 52 des Münzenstabilisiermechanismus 51 im Uhrzeigersinn von der Zweiweg-Spannfeder 54 geschwenkt (Fig. 9 und 10), und infolgedessen trennt sich die Stabilisierrolle 53 von der obersten der gestapelten Münzen. Danach steht bei weiterer Stapelung der zusätzlichen Münzen der bestehende Stapel aufgrund seines Eigengewichts stabil, und der Hebel 52 wird in Anlage an dem Anschlagstift 27a unter der Kraft der Zweiweg-Spannfeder 54 gehalten. Schließlich ist eine Mengeneinheit (z. B. 50) von Münzen aufgestapelt, wie Fig. 15L zeigt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die drei Verpackungswalzen, von denen hier nur die Walze 11 gezeigt ist, einen größeren Teil des Münzenstapels c umgeben, der auf diese Weise in der Stapelposition gebildet wurde.
Wenn der erste Münzensensor S1 (Fig. 1 und 3) die fünfzigste Münze am Austrittsende der Münzenführungsbahn 15 erfaßt, spricht der Zähler 102 von Fig. 22 an und veranlaßt den Steuerteil 100, den Münzenstopper- Elektromagneten SD zu aktivieren und den Drehscheibenmotor M2 und den Förderermotor M3 abzuschalten. Während sich der Münzenstopper 16 über die Münzenführungsbahn 15 hinter der fünfzigsten Münze erstreckt, dreht somit nur diese letzte Münze das Stapelungsrad 24 durch ihre Trägheitskraft und diejenige des Förderbands 21 und gelangt somit unter die 49. Münze in der Stapelposition.
Die Trägheitsrotation des Stapelungsrads 24 kann jedoch möglicherweise nicht ausreichen, um die fünfzigste Münze vollständig unter den Stapel von 49 Münze zu treiben. Es wird daher empfohlen, daß der Steuerteil 100 programmiert wird, um den Münzenvorschubmotor MD bei Erfassung der fünfzigsten Münze durch den ersten Münzensensor S1 kurzzeitig einzuschalten, um dadurch das Stapelungsrad 24 über die Freilaufkupplung 26B anzutreiben, bis die fünfzigste Münze in Kontakt mit dem Widerlager 60 gelangt, wie Fig. 15M zeigt.
Nach Beendigung der Stapelung der 50 Münzen veranlaßt der Steuerteil 100 den Verpackungsmotor MD (Fig. 21) zu einer Vorwärtsdrehung gemeinsam mit der Nockenwelle 43. Diese Nockenwelle beginnt sich aus ihrer normalen Winkelposition von Fig. 17 im Uhrzeigersinn zu drehen und beendet eine Umdrehung am Ende eines Verpackungszyklus, der gerade begonnen hat. Die folgende Erläuterung des Verpackungszyklus ist unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 23 leichter verständlich.
Die Drehung des Verpackungsmotors MD wird außerdem auf die Verpackungswalzen 10-12 über die Riemen/Scheiben-Anordnung von Fig. 21 übertragen. Ferner erlaubt der Nocken 44 (Fig. 1 und 3) auf der Nockenwelle 43 ein Verschwenken des Schwinghebels 40 unter der Kraft der Spannfeder 45 nach oben, bis die Exzentertasterrolle 46 an dem Schwinghebel 40 in Anlage an der profilierten Fläche 47A des Nockens 47 gelangt. Mit dem feststehenden Arm 38 über der Rolle 41 an dem Schwinghebel 40 liegend bewegt sich die Münzenhebeeinrichtung 37 mit der obigen Schwenkbewegung des Schwinghebels 40 aufwärts, um dadurch ,den Münzenstapel C aus der in Vollinien gezeigten Stapelposition von Fig. 15M in die gestrichelte Verpackungsposition in derselben Figur zu heben. Wie ebenfalls aus Fig. 15M ersichtlich ist, ist der Münzenstapel dadurch, daß er über einen der Zähne des Stapelungsrads 24 geführt wurde, schräg in der Stapelposition gestanden. Durch Heben des Münzenstapels entlang der in bezug auf ihre Position verstellbaren Verpackungswalze 11 erhält der Münzenstapel die richtige Säulenform und vertikale Lage in der Verpackungsposition.
Wie Fig. 17 zeigt, war der Bereich J des Umfangs der Kurvenscheibe 18B auf der Nockenwelle 43 in Kontakt mit der Exzentertasterrolle 10B an einem der Schwinghebel 57, die die erste Verpackungswalze 10 während des Stapelns der Münzen drehbar tragen. Unmittelbar nach der Überführung des Münzenstapels aus der Stapel- in die Verpackungsposition gelangt der Umfangsbereich H der Kurvenscheibe 18B in Kontakt mit der Exzentertasterrolle 10B. Daraufhin bewegt sich die erste Verpackungswalze 10 in Richtung zu den beiden übrigen Verpackungswalzen 11 und 12, wodurch die Walzen gemeinsam an dem Münzenstapel C angreifen und ihre Zwangsdrehung durch Reibung auf den Münzenstapel übertragen.
Unmittelbar vor dem Vorschub der ersten Verpackungswalze 10 wird der Verpackungsvorschubmotor ME (Fig. 21) in Drehung versetzt, um das Paar von Verpackungswalzen 67 und 68 anzutreiben und somit das Verpackungsband 65 von seiner Rolle 7 abzuwickeln. Das Vorderende des Verpackungsbands 65, das sich im Bereich der dritten Verpackungswalze 12 in Ruhe befand, bewegt sich zu dem Raum zwischen der dritten Verpackungswalze und dem Münzenstapel C. Da die erste Verpackungswalze 10 während dieser Bewegung des Verpackungsbands 65 vorwärtsbewegt wird, wird sein Vorderende zwischen der dritten Verpackungswalze 12 und dem Münzenstapel festgehalten und um den letzteren gewickelt, indem es nacheinander an der zweiten Verpackungswalze 11 und der ersten Verpackungswalze 10 vorbei und zurück zu der dritten Verpackungswalze 12 gezogen wird. Eine erforderliche Längeneinheit des Verpackungsbands 65 wird von dem Messer 70 abgeschnitten, während das Band zwischen dem Münzenstapel C und dem Paar von Vorschubwalzen 67 und 68 gespannt wird.
Der Verpackungsvorschubmotor ME wird kurz nach dem Vorschub der ersten Verpackungswalze 10 abgeschaltet. Beim Abtrennen der Längeneinheit des Verpackungsbands 65 befindet sich daher das Vorderende des Verpackungsbands, das von seiner Rolle 7 abgegeben wurde, an dem Messer 70. Während der Verpackungsvorschubmotor ME gegen Ende desselben Verpackungszyklus erneut eingeschaltet wird, wird jedoch das Vorderende des Verpackungsbands einer Position nahe der dritten Verpackungswalze 12 zugeführt und wird dort in Bereitschaft für den nächsten Verpackungszyklus gehalten.
Der Verpackungstrennsensor S7 (Fig. 21) erfaßt das genannte Durchtrennen der ersten Längeneinheit des Verpackungsbands und liefert ein Signal, das diese Tatsache bezeichnet, an den Störungsdetektorteil 101. Der Störungsdetektorteil 101 entnimmt dem Eingangssignal, daß das Verpackungsband im richtigen Augenblick durchtrennt wurde, und ermöglicht dem Steuerteil 100, mit der Steuerung der verschiedenen Betätigungseinheiten für den normalen Verpackungsvorgang fort zufahren.
Während des Wickelns der abgetrennten Längeneinheit des Verpackungsbands 65 um den Münzenstapel C durch die Verpackungswalzen 10-12 veranlaßt die nicht gezeigte Nockeneinrichtung auf der Nockenwelle 43 das Paar von Falthaken 71, sich zuerst in Radialrichtung des Münzenstapels zu Positionen über und unter diesem zu bewegen und sich dann in Axialrichtung des Münzenstapels in Zwangsangriff mit seinen entgegengesetzten Enden zu bewegen. Somit falten die Falthaken 71 die Seitenränder des Verpackungsbands gegen die Enden des Münzenstapels.
In Fig. 23 ist das Paar von Falthaken 71 einander am nächsten bei einer Drehung der Nockenwelle 43 um αº gezeigt. Wie bereits gesagt wurde, geht diese Stellung jedoch von der Abwesenheit des Münzenstapels aus der Verpackungsposition aus. Da sich der Münzenstapel nunmehr in der Verpackungsposition befindet, gelangen die Falthaken 71 zu einem früheren Zeitpunkt in Eingriff mit seinen entgegengesetzten Enden und verbleiben dort, bis sie durch die nicht gezeigte Nockeneinrichtung veranlaßt werden, sich vertikal von dem Münzenstapel wegzubewegen. Der Münzenstapel hat je nach dem Münzennennwert eine veränderliche Höhe. Je höher der zu verpackende Münzenstapel ist, umso früher gelangen die Falthaken mit seinem Ende in Eingriff.
Die Falthaken 71 beginnen ihre Vertikalbewegung weg von den Enden des Münzenstapels zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Falten des Verpackungsbands 65 gegen die Enden des Münzenstapels. Fig. 23 zeigt, daß dieser Zeitpunkt gekommen ist, wenn sich die Nockenwelle 43 um αº dreht. Aufgrund der Anwesenheit des Münzenstapels in der Verpackungsposition beginnen die Falthaken 71 jedoch tatsächlich ihre Vertikalbewegung weg von dem Münzenstapel zu einem geringfügig später liegenden Zeitpunkt. Während einer solchen Verlagerung in Vertikalrichtung und bei Drehung der Nockenwelle um 270º beginnen die Falthaken 71 außerdem mit der Horizontalbewegung zurück in ihre Ausgangsposition.
Im Verlauf des vorstehenden Faltens des Verpackungsbands gegen die Enden des Münzenstapels durch die Falthaken 71 wirkt der Nocken 44 auf der Nockenwelle 43 auf den Schwinghebel 40 (Fig. 1 und 3) und bewirkt die Abwärtsbewegung der Münzenhebeeinrichtung 37 aus der Verpackungs- in die Stapelposition. Kurz nach der Abwärtsbewegung der Münzenhebeeinrichtung 37 veranlaßt der Steuerteil 100 den Auswurfmotor M1 (Fig. 4, 9 und 10) zum Drehen. Der Auswurfmotor M1 bewegt den Schlitten 27 über die Kurbelwange 35 und das Gelenk 36 aus der in Strichlinien angedeuteten Arbeitsposition von Fig. 4 in die zurückgezogene Volllinien-Position. Daraufhin wird, wie Fig. 3 zeigt, die Rinne 56 unter den Verpackungswalzen 10-12 freigelegt.
Unmittelbar danach, während die Exzentertasterrolle 10B auf dem Umfangsbereich K der Kurvenscheibe 18B auf der Nockenwelle abrollt, wird die erste Verpackungswalze 10 von den übrigen Verpackungswalzen 11 und 12 zurückgezogen, wodurch der verpackte Münzenstapel freigegeben wird und aufgrund der Schwerkraft in und durch die Rinne 56 in den Behälter 5 (Fig. 2) an der Vorderseite der Maschine fallen kann. Dann wird der Auswurfmotor M1 erneut aktiviert, um den Schlitten 27 in die Arbeitsposition zurückzubringen. Wie die Fig. 5A-5C zeigen, beaufschlagt das Gelenk 36 den Münzenstabilisierer 51 während des Rückhubs des Schlittens 27, so daß die Stabilisierrolle 53 unter der Vorspannkraft der Spannfeder 54 in Anlage an die Münzenhebeeinrichtung 37 gelangt. Etwa gleichzeitig mit der obigen erneuten Aktivierung des Auswurfmotors M1 läuft außerdem die Exzentertasterrolle 10B auf dem Umfangsbereich J der Kurvenscheibe 18B ab, um die erste Verpackungswalze 10 zu veranlassen, sich näher zu den übrigen Verpackungswalzen 11 und 12 zu bewegen.
Dann kehrt die Nockenwelle 43 bei Beendigung einer Umdrehung in die normale Winkelposition zurück.
Ein Verpackungszyklus ist beendet, wenn der Steuerteil 100 den Verpackungsmotor MD anhält. Der gleiche Arbeitszyklus wird so lange wiederholt, wie ein weiterer Vorrat von zu stapelnden und verpackenden Münzen vorhanden ist. Der nächste Stapel- und Verpackungszyklus beginnt durch den folgenden Ablauf.
Bei Rückkehr des Schlittens 27 in die Arbeitsposition gibt der Schlittensensor S3 an dem Störungsdetektorteil 101 ein Signal ab, das diese Tatsache bezeichnet. Der Nockenwellenwinkel-Detektorteil 103 gibt an den Störungsdetektorteil 101 ebenfalls ein Signal ab, das die anschließende Rückkehr der Nockenwelle 43 in ihre normale Winkelposition bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß der Schlitten 27 zum richtigen Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt, zu dem die Nockenwelle 43 eine Umdrehung beendet, in seine Arbeitsposition zurückgekehrt ist, läßt der Störungsdetektorteil 101 dann zu, daß der Steuerteil 100 den Drehscheibenmotor M2 und den Förderermotor M3 erneut in Drehung versetzt und den Münzenstopper-Elektromagneten SD deaktiviert. Nunmehr beginnt die Zuführung einer weiteren Mengeneinheit von Münzen in die Stapelposition.
Der Betrieb der gezeigten Münzenstapelungs- und verpackungsvorrichtung wurde bisher unter der Annahme beschrieben, daß während des gesamten-Zyklus des Stapelungs- und Verpackungsvorgangs keine Störung auftritt. Solange keine Störung auftritt, spricht der Steuerteil 100 auf die Ausgangssignale des Bedienfelds 3, des Störungsdetektorteils 101 und des Zählerteils 102 durch Ein- und Ausschalten der Motoren M1-M4, Mc, MD und ME und des Elektromagneten SD zu den vorgegebenen Zeitpunkten an. Jede Mengeneinheit von Münzen wird somit auf normale Weise gestapelt und verpackt.
Das Verpackungsband 65 dient zum Verpacken von Münzenstapeln mit verschiedenen Nennwerten und infolgedessen verschiedenen Höhen. Wie Fig. 15M zeigt, wird daher die Höhe der Verpackungsposition in bezug auf die unveränderliche vertikale Position des Verpackungsbands 65 nach Maßgabe der Höhe des zu verpackenden Münzenstapels einstellbar geändert. Die Höhe der Verpackungsposition ist natürlich veränderlich, indem die Münzenhebeeinrichtung 37 je nach dem Nennwert der gehandhabten Münzen auf eine jeweils verschiedene Höhe gehoben wird. Die Höhe H1 des Münzenstapels von Fig. 15M ist relativ groß, so daß die Münzenhebeeinrichtung 37 um eine entsprechend kleine Strecke L1 über die Ebene der Plattform 8 (Fig. 1), auf der die Verpackungsrolle 7 angebracht ist, gehoben wird. Zum Verpacken eines Münzenstapels mit geringerer Höhe H2 kann die Münzenhebeeinrichtung 37 um eine größere Strecke L2 über die Ebene der Plattform 8 gehoben werden.
Die Münzenhebeeinrichtung 37 kann auf solche veränderlichen Höhen gehoben werden, während der Winkel, durch den der Schwinghebel 40 (Fig. 1) nach oben geschwenkt wird, durch die Profilfläche 47A der Kurvenscheibe 47 geändert wird. Die Nockenfläche 47A kann daher profiliert sein, um eine solche Verlagerung der Münzenhebeeinrichtung 37 auf die vorbestimmten Höhen gemäß den verschiedenen Nennwerten der von der Maschine zu handhabenden Münzen zu ermöglichen. Die Münzenhebeeinrichtung 37 muß jedoch nicht unbedingt auf eine andere Höhe für jeden der verschiedenen Nennwerte der Münzen angehoben werden. Diese verschiedenen Nennwerte von Münzen können zwar sämtlich auf verschiedenen Höhen gestapelt werden, sie können aber beispielsweise in drei Gruppen unterteilt werden, bestehend aus der hohen Gruppe, der mittelhohen Gruppe und der niedrigen Gruppe. Die Münzenhebeeinrichtung 37 kann in jede der drei verschiedenen Vertikalpositionen in Abhängigkeit von der Gruppe gehoben werden, zu der der Nennwert der zu verpackenden Münzen gehört.
Normalerweise haben Münzen mit verschiedenem Nennwert verschiedene Durchmesser, und die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten kann erheblich sein. Die gezeigte Vorrichtung ist zum ordentlichen Stapeln und Verpacken von solchen verschiedenen Münzendurchmessern wohlberechnet, ohne daß irgendeine Änderung ihrer Bestandteile erforderlich ist. Die Fig. 15A-15M sind unter der Annahme gezeichnet, daß die zu stapelnden Münzen C einen relativ großen Durchmesser haben. Wie aus den Fig. 15A, 15E, 15I oder 15K hervorgeht, ist jede Münze, wenn sie an einem Zahn des Stapelungsrads 24 in Anlage gelangt, immer noch in Reibeingriff mit dem Förderband 21. Somit kann die Münze das Stapelungsrad 24 unter der Einwirkung des Förderbands 21 treiben. Zum Stapeln von Münzen mit kleinerem Durchmesser gelangt jedoch die zweite Verpackungswalze 11 näher zu der Stapelposition, wie Fig. 13 zeigt. Ferner, wie in Fig. 16A-16E gezeigt ist, treibt jede Münze C mit kleinerem Durchmesser das Stapelungsrad 24 durch Trägheit bei Freigabe aus der Position unter dem Förderband 21.
Stapel von Münzen mit verschiedenen Durchmessern können auf die gleiche Weise verpackt werden, ausgenommen die- Bewegung der ersten Verpackungswalze 10 während des Verpackungsvorgangs. Die erste Verpackungswalze 10 bewegt sich gemäß Fig. 12, um einen Stapel von Münzen mit- größerem Durchmesser gegen die beiden übrigen Verpackungswalzen 11 und 12 zu pressen, und gemäß den Fig. 14 und 20, um einen Stapel von Münzen mit kleinerem Durchmesser gegen die Walzen 11 und 12 zu pressen.
Die gezeigte Vorrichtung eignet sich auch nur zum Zählen von Münzen, ohne daß diese gestapelt oder verpackt werden. Zu diesem Zweck kann der Bediener die Maschine zuerst in die Zählbetriebsart bringen, etwa durch Drücken der Betriebsartwähltaste auf de-m Bedienfeld 3, und kann außerdem beispielsweise durch Drücken von Zifferntasten auf dem Bedienfeld eine der vorgegebenen Zahlen (z. B. 1000, 2000, 2500, 4000 und Unendlich) wählen, bis zu der der Zähler 102 die Münzen zählen soll. Außerdem kann der Bediener am Bedienfeld 3 die gewünschten Nennwerte von zu verpackenden Münzen eingeben, so daß die Breite der Münzenführungsbahn 15
automatisch auf den Durchmesser der Münzen eingestellt wird.
Nun kann der Bediener die Startschaltertaste auf dem Bedienfeld 3 betätigen. Aufgrund des so zugeführten Startsignals und des Ausgangssignals vom Schlittensensor S3, das das Zurückziehen des Schlittens 27 anzeigt, aktiviert der Steuerteil 100 sowohl den Drehscheibenmotor M2 als auch den Förderermotor M3 zum Drehen. Auf der Drehscheibe 13 ausgerichtet, werden die Münzen von den Münzensensoren S1 und S2 gezählt, während sie anschließend über die Führungsbahn 15 gefördert werden. Da der Schlitten 27 nunmehr zurückgezogen gehalten wird, werden die gezählten Münzen durch die Rinne 56 ausgeworfen. Wenn die Münzensensoren S1 und S2 die Münzen bis zu der vorgewählten Zahl gezählt haben, veranlaßt der Zähler 102 den Steuerteil 100, die Drehung des Drehscheibenmotors M2 und des Förderermotors M3 zu beenden. Der Steuerteil 100 aktiviert außerdem den Münzenstopper-Elektromagneten SD, um die folgenden Münzen auf der Führungsbahn 15 anzuhalten. Das Zählen der weiteren Münzen beginnt erneut durch Betätigung der Starttaste auf dem Bedienfeld 3.
Es folgt nun eine Erläuterung des Maschinenbetriebs im Fall von Störungen beim Zählen und Stapeln und von Störungen beim Verpacken. Verschiedene Störungen, die beim Zählen und Stapeln auftreten, wurden bereits angeführt und es wurde auch gesagt, daß der Störungsdetektorteil 101 ein Stapelungsstörsignal an den Steuerteil 100 abgibt, wenn eine der angeführten Störungen erfaßt wird. Aufgrund des Stapelungsstörungssignals unterbricht der Steuerteil 100 sofort die Drehung des Drehscheibenmotors M2 und des Förderermotors M3 und deaktiviert den Münzenstopper-Elektromagneten SD, wenn dieser erregt war.
Der Bediener kann die Rücksetzschaltertaste auf dem Bedienfeld 3 zur Wiederaufnahme des Maschinenbetriebs bestätigen. Der Steuerteil 100 spricht auf das ankommende Rücksetzsignal an, falls das Stapelungsstörungssignal vom Störungsdetektorteil 101 ebenfalls eingegeben worden ist, indem die drei folgenden Fehlerbehebungsschritte ausgeführt werden, um die Maschine in den Normalbetrieb zurückzubringen:
1. Der Drehscheibenmotor M2 und der Förderermotor M3 werden in Gegenrichtung gedreht, um die Drehscheibe 13 und das Förderband 21 für eine vorbestimmte Zeitdauer in Gegenrichtung anzutreiben. Der Münzenstopper 16 wird, falls er ausgefahren war, zurückgezogen.
2. Der Münzenwählmotor Mc wird aktiviert, um die zweite Verpackungswalze 11 maximal zurückzuziehen und den maximalen Abstand zwischen den Führungen 17 und 19 der Münzenführungsbahn 15 herzustellen.
3. Bei durch die Aktivierung des Münzenvorschubmotors M4 in Vorwärtsdrehung gehaltenem Stapelungsrad 24 wird der Schlitten 27 durch die Aktivierung des Auswurfmotors M1 in die Position von Fig. 3 gezogen.
Die Maschine in nunmehr zum erneuten Starten bereit, obwohl der Schlitten 27 noch zurückgezogen ist. Die Münzen sind aus der Führungsbahn 15 auf die Drehscheibe 13 zurückgebracht, und die Münzen, die entweder schlecht oder korrekt in der Stapelposition gestapelt waren, sind durch die drei vorstehenden Fehlerbehebungsschritte sämtlich durch die Rinne 56 ausgeworfen. Wenn dann die Startschaltertaste betätigt wird, spricht der Steuerteil 100 zuerst an, indem er den Auswurfmotor M1 aktiviert, um den Schlitten 27 in seine Arbeitsposition zu fahren. Wenn diese Bewegung des Schlittens durch den Schlittensensor S3' erfaßt wird, setzt der Steuerteil 100 sowohl den Drehscheibenmotor M2 als auch den Förderermotor M3 in Drehung, um den Stapelungs- und Verpackungsbetrieb wieder aufzunehmen.
Der obige zweite Fehlerbehebungsschritt, das maximale Zurückziehen der zweiten Verpackungswalze 11 und die Maximierung des Raums 20 (Fig. 3) zwischen den Führungen 17 und 19 der Münzenführungsbahn 15, verlangt eventuell eine weitere Erläuterung. Wenn die Münzen mit dem kleinsten Durchmesser gestapelt werden, wie Fig. 17 zeigt, wird die zweite Verpackungswalze 11 durch die Kurvenscheibe 18A auf der Münzenwählwelle 4 in der entsprechenden Position gehalten, während die Exzentertasterrolle 11B auf ihrem Umfangsbereich A' abrollt. Beim Drehen des Münzenwählmotors Mc entsprechend dem zweiten Fehlerbehebungsschritt läuft die Exzentertasterrolle 11B auf dem Umfangsbereich G' dem Kurvenscheibe 18A ab, wie Fig. 18 zeigt, was in dem maximalen Zurückziehen der zweiten Verpackungswalze 11 gemeinsam mit der Verpackungsführung 61 resultiert. Während die andere Kurvenscheibe 18 auf der Münzenwählwelle 4 ebenfalls in die gleiche Winkelposition dreht, läuft ferner die zugehörige Exzentertasterrolle 19B auf ihrem Umfangsbereich G ab, und infolgedessen wird die bewegliche Führung 19 der Münzenführungsbahn 15 von der ortsfesten Führung 17 maximal zurückgezogen. Die Verpackungsführung 64 bewegt sich ebenfalls in einer Richtung weg von der ersten Verpackungswalze 10. sämtliche Münzen werden daher freigegeben, die zwischen zwei oder mehr der Verpackungswalzen 10-12, Verpackungsführungen 59A, 59B, 61 und 63, Stapelungsrad 24, Münzenführungen 62A, 62B und 64 und Münzenwiderlager 60 festgehalten wurden.
Der Steuerteil 100 kann programmiert sein, um die drei angeführten Fehlerbehebungsschritte entweder aufgrund des manuellen Rücksetzsignals vom Bedienfeld 3, wie in der vorstehenden Erläuterung, oder automatisch nach der Deaktivierung der Motoren M2 und M3 und erforderlichenfalls des Elektromagneten SD aus zuführen. In die Maschine kann ein Warnsystem eingebaut sein, wenn es ausgebildet ist, um Störungen automatisch zu erfassen und zu beseitigen, um dadurch entweder hörbar und/oder sichtbar anzuzeigen, daß eine Störung aufgetreten ist und beseitigt wurde.
Ferner kann der Schlitten 27 während des Zurückziehens der Verpackungswalze 11 anstatt danach zurückgezogen werden. Der Steuerteil 100 veranlaßt den Münzenvorschubmotor M4, das Stapelungsrad 24 während eines solchen Zurückziehens des Schlittens 27 anzutreiben, wie Fig. 19 zeigt, wodurch das Auswerfen der Münze ohne die Gefahr eines Steckenbleibens gewährleistet ist.
Wie die verschiedenen möglichen Störungen während des folgenden Verpackungsvorgangs detektiert und wie ihre Ursachen festgestellt werden, wurde bereits ausgeführt, indem solche Verpackungsstörungen in fünf Kategorien unterteilt wurden. Bei Auftreten sämtlicher der genannten Verpackungsstörungen entsprechend den Ausgangssignalen von den verschiedenen Sensoren S1-S7 gibt der Störungsdetektorteil 101 an den Steuerteil 100 Signale zur Abschaltung des Verpackungsvorschubmotors ME und des Auswurfmotors M1 ab. Diese Motoren werden sofort abgeschaltet, wenn sie zwar in vorbestimmten Drehperioden waren, tatsächlich aber entweder nicht oder mit verminderter Geschwindigkeit gedreht haben. Wenn andererseits die Motoren Me und M1 nicht in vorbestimmten Drehperioden waren und für spätere Drehperioden in Bereitschaft waren, werden sie außer Drehung gehalten, auch wenn solche Drehperioden auftreten.
Wie ausgeführt, wird die Drehung des Verpackungsmotors MD, der die Nockenwelle 43 antreibt, umgekehrt, wenn irgendeine Verpackungsstörung auftritt, bevor die Nockenwelle um den oben definierten Winkel α (Fig. 23) aus ihrer- normalen Winkelposition dreht. Aufgrund des Ausgangssignals vom Störungsdetektor, das die Gegendrehung des Verpackungsmotors Mb erfordert, hält der Steuerteil 100 den Verpackungsmotor momentan an und setzt ihn dann zusammen mit der Nockenwelle 43 in Gegendrehung. Die anschließende Rückkehr der Nockenwelle 43 in ihre normale Winkelposition wird von dem Nockenwinkeldetektorteil 103 erfaßt, woraufhin der Steuerteil 100 den Verpackungsmotor MD wieder außer Gegendrehung setzt.
Während einer solchen Gegendrehung können der Verpackungsmotor MD und die Nockenwelle 43 möglicherweise aufgrund irgendeines Ereignisses zum frühzeitigen Stillstand kommen, oder ihre Drehgeschwindigkeit kann abfallen. Eine solche Störung wird von dem Störungsdetektorteil 101 auf der Grundlage des Signals entweder von dem Verpackungsmotordrehsensor S5 oder dem Nockenwellendrehsensor S6 und des Signals von dem-Nockenwellendetektorteil 103 erfaßt. Der Störungsdetektorteil 101 veranlaßt dann den Steuerteil 100, den Verpackungsmotor MD sofort abzuschalten.
Die automatische Rückkehr der Nockenwelle 43 in ihre normale Winkelposition durch Gegendrehen dient dazu, eine Verschlimmerung der Verpackungsstörung zu verhindern, die aufgetreten ist, bevor die Nockenwelle um αº in jedem Verpackungszyklus dreht. Dies gilt insbesondere in dem Fall, daß die Verpackungsstörung aufgetreten ist, wenn der Münzenstapel zwischen den drei Verpackungswalzen 10-12 in Eingriff ist, wie Fig. 20 zeigt. Beim Drehen der Nockenwelle 43 in Gegenrichtung (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 20 gesehen) läuft dann die Exzentertasterrolle 10B auf dem Umfangsbereich J der Kurvenscheibe 18B auf der Nockenwelle ab und veranlaßt dadurch die erste Verpackungswalze 10, sich von den beiden übrigen Verpackungswalzen 11 und 12 wegzubewegen. Die Münzen, die sich zwischen den Verpackungswalzen 10-12 festgesetzt haben werden dadurch freigegeben.
Eine erneute Bezugnahme auf Fig. 21 zeigt, daß der Verpackungsmotor MD nicht nur die Nockenwelle 43, sondern auch die Verpackungswalzen 10-12 antreibt. Da diese Verpackungswalzen auch in Gegenrichtung gemeinsam mit der Nockenwelle 43 angetrieben werden, wird das Verpackungsband 65, das sich zwischen den Verpackungswalzen und den verschiedenen Verpackungsführungen gestaut haben kann, somit ebenfalls gelöst, oder zumindestens wird seine Entfernung von Hand erleichtert.
Eine Verpackungsstörung kann auftreten, wenn der Münzenstapel durch die drei Verpackungswalzen 10-12 gedreht wird und gleichzeitig das Paar von Falthaken 71 in Vertikalrichtung zu den entgegengesetzten Enden des Münzenstapels läuft, nachdem sie sich aus ihrer zurückgezogenen Position horizontal bewegt haben. Bei Gegendrehung der Nockenwelle 43 bewegen sich in diesem Fall die Falthaken 71 vertikal voneinander weg und weiter horizontal von dem Münzenstapel weg, ohne diesen zu beeinflussen. Weder die Falthaken 71 noch andere benachbarte Teile der Maschine werden durch ein solches Zurückziehen der Falthaken zerstört.
Beim Gegendrehen der Nockenwelle 43 wird ferner die Münzenhebeeinrichtung 37, die den Münzenstapel aus der Stapelin die Verpackungsposition gehöben hat, abgesenkt, ohne durch den von den Verpackungswalzen 10-12 umgriffenen Münzenstapel gehindert zu werden. Während des Ablaufs eines normalen Verpackungsvorgangs ist die Münzenhebeeinrichtung 37 zeitlich so gesteuert, daß sie mit der Abwärtsbewegung aus der Verpackungs- in die Stapelposition unmittelbar vor dem Drehen der Nockenwelle um u in Vorwärtsrichtung beginnt, wie Fig. 23 zeigt. Wenn während eines solchen frühen Abschnitts der Abwärtsbewegung der Münzenhebeeinrichtung 37 eine Störung auftritt, resultiert die Gegendrehung der Nockenwelle 43 in der Aufwärtsbewegung der Münzenhebeeinrichtung zurück in die Verpackungsposition. Diese Aufwärtsbewegung der Münzenhebeeinrichtung 37 kann wegen der möglichen Störung durch die Münzen, die in der Verpackungsposition verpackt worden sind, unerwünscht erscheinen. Es tritt jedoch keine ernsthafte Beeinträchtigung auf, weil erstens die Münzenhebeeinrichtung 27 sich um eine sehr kurze Strecke zurück zu der Verpackungsposition hebt und weil zweitens die Münzen, selbst wenn sie etwas ungeordnet werden, trotzdem von den Verpackungswalzen 10-12 größtenteils in ihrer Position gegriffen und gehalten werden. Selbstverständlich hebt sich die Münzenhebeeinrichtung 37 nicht, sondern setzt ihre Abwärtsbewegung fort, wenn eine Störung nach der Drehung der Nockenwelle 43 um a auftritt, da dann die Nockenwelle ihre Vorwärtsdrehung zur Rückkehr in ihre normale Winkelposition beibehält.
Es ist nunmehr ersichtlich, daß die Rückkehr der Nockenwelle 43 in ihre normale Winkelposition durch die Umkehrung ihrer Drehrichtung dazu dient, eine Vielzahl von Verpackungsstörungen zu mildern oder mindestens ihre Verschlechterung zu verhindern, die vor der Drehung der Nockenwelle um αº in Vorwärtsrichtung in jedem Verpackungszyklus auftreten. Die Nockenwelle 43 kann während ihrer Gegendrehung entweder anhalten oder langsam werden. In diesem Fall wird die Nockenwelle 43 automatisch angehalten, wodurch jedes weitere Fortschreiten der Verpackungsstörung beendet wird und die zugehörigen Maschinenteile vor Beschädigung geschützt werden.
Wenn bei Erfassung einer der genannten Verpackungsstörungen das Ausgangssignal des Nockenwellenwinkel-Detektorteils 103 nicht weniger als αº Drehung der Nockenwelle 43 anzeigt, gibt der Störungsdetektorteil 101 an den Steuerteil 100 ein Signal ab, das die fortgesetzte Vorwärtsdrehung des Verpackungsmotors MD und damit der Nockenwelle 43 verlangt. Der Steuerteil 100 beendet die fortgesetzte Vorwärtsdrehung des Verpackungsmotors MD, wenn der Nockenwinkeldetektorteil 103 die Rückkehr der Nockenwelle in ihre normale Winkelposition detektiert.
Eventuell können wie im Fall der Gegendrehung die Nockenwelle 43 oder sowohl die Nockenwelle als auch der Verpackungsmotor MD während der fortgesetzten Vorwärtsdrehung anhalten oder langsam werden. Der Störungsdetektorteil 101 detektiert eine solche Störung aus den Ausgangssignalen des Verpackungsmotor-Drehsensors S5 oder des Nockenwellendrehsensors S6 und des Nockenwellenwinkel-Detektorteils 103. Aufgrund des resultierenden Ausgangssignals des Störungsdetektorteils 101 beendet der Steuerteil 100 sofort die weitere Vorwärtsdrehung des Verpackungsmotors MD.
Verpackungsstörungen, die während der Vorwärtsdrehung der Nockenwelle 43 zwischen Position von αº und 360º auftreten, sind die folgenden:
1. Störungen, die von den Schlittensensoren S3 und S3 erfaßt werden:
Beim Auswerfen können die verpackten Münzen zwischen dem Schlitten 27 und der Austrittsendplatte 15B (Fig. 3) der Münzenführungsbahn 15 hängenbleiben, oder Staub oder sonstige Fremdstoffe können den Schlitten gegen ein Zurückziehen blockieren, wodurch der Auswurfmotor M1 blockiert wird.
2. Störungen, die von dem Verpackungsvorschubmotor-Drehsensor S4 aufgenommen werden:
Das Paar von Verpackungsvorschubwalzen 67 und 68 kann in bezug auf den zweiten Vorschub des Verpackungsbands 65 in jedem Verpackungszyklus ausfallen.
3. Störungen, die von dem Verpackungsmotordrehsensor S5 und dem Nockenwellendrehsensor S6 erfaßt werden:
Es kann eine Fehlfunktion entweder des Verpackungsmotors MD selber oder des Verpackungsmechanismus selber auftreten.
Alle diese Störungen mit Ausnahme derjenigen, die von dem Verpackungsmotordrehsensor S5 und dem Nockenwellendrehsensor S6 erfaßt werden, verhindern die fortgesetzte Vorwärtsdrehung der Nockenwelle 43 nicht. Nach der Rückkehr der Nockenwelle 43 in ihre normale Winkelposition können daher die Ursachen der Störungen ohne weiteres manuell beseitigt werden, wobei es nicht erforderlich ist, wie bisher die Nockenwelle von Hand in die Startposition zurückzudrehen.
Die gleichen Vorteile ergeben sich in Verbindung mit den Störungen hinsichtlich der Drehsensoren S5 und S6 nur, wenn die Nockenwelle 43 durch die fortgesetzte Vorwärtsdrehung initialisiert werden kann. Selbst wenn ferner die Nockenwelle 43 unfähig ist, sich weiter vorwärtszudrehen, wird der Verpackungsmotor MD sofort abgeschaltet, so daß die Störung des Verpackungsmotors selber oder des Verpackungsmechanismus selber nicht verschlimmert wird. Es soll daran erinnert werden, daß sowohl der Auswurfmotor M1 als auch der Verpackungsvorschubmotor ME außer Drehung gehalten worden sind, während der Schlitten 27 in der Arbeitsposition von Fig. 1 gehalten wird, und zwar seit der Erfassung irgendeiner der Verpackungsstörungen während einer vollständigen Umdrehung der Nockenwelle 43. Nach der Rückkehr der Nockenwelle 43 in die Normalposition entweder durch die Umkehrung oder die Fortsetzung der Vorwärtsdrehung oder nach dem vorzeitigen Anhalten der Nockenwelle, während ihrer Rückkehr in die Normalposition kann der Bediener somit den Rücksetzschaltknopf auf dem Bedienfeld 3 betätigen, wodurch der Steuerteil 100 veranlaßt wird, den Auswurfmotor M1 in Drehung zu versetzen. Die Münzen, die in der Verpackungsposition oder in diesem Bereich eingeschlossen waren, fallen in die Rinne 56 und werden mit dem Zurückziehen des Schlittens 27 ausgeworfen.
Während dieses Zurückziehens des Schlittens 27 aktiviert der Steuerteil 100 den Münzenvorschubmotor M4, wie unter Bezugnahme auf Fig. 19 gesagt wurde. Die resultierende Zwangsdrehung des Stapelungsrads 24 ermöglicht das Zurückziehen des Schlittens 27 und das Auswerfen der Münzen, ohne daß dadurch ein erneuter Stau von Münzen auftritt.
Der Bediener kann nunmehr fortfahren, die Ursache der Verpackungsstörungen zu beseitigen, etwa durch manuelles Entfernen der festsitzenden Münzen oder des gestauten Verpackungsbands. Nachdem der Bediener sich vergewissert hat, daß er die Störung ordnungsgemäß beseitigt hat, kann er die Startschalttaste auf dem Bedienfeld 3 betätigen. Der Steuerteil 100 spricht an, indem zuerst der Auswurfmotor M1 in Drehung versetzt wird, was im Vorschub des Schlittens 27 in die Arbeitsposition resultiert. Bei Erfassung dieses Vorschubs des Schlittens 27 durch den Schlittensensor S3 beginnt der Steuerteil 100 erneut mit dem Drehen des Drehscheibenmotors M2 und des Förderermotors M3 und entregt ferner den Münzenstopper-Elektromagneten SD, um den Münzenstopper 16 zurückzuziehen. Nunmehr hat ein neuer Zyklus des Münzenstapelungs- und -verpackungsbetriebs begonnen.
Es ist zu beachten, daß das gezahnte Stapelungsrad 24, das bei der vorstehenden Ausführungsform verwendet wird, nur eine von vielen ähnlichen Einrichtungen zum Stapeln einer Mengeneinheit von Münzen durch Plazieren jeder neuen Münze unter der vorhergehenden ist. Fig. 24 zeigt ein weiteres bevorzugtes Beispiel einer solchen Stapelungseinrichtung in Form eines Endlosbands 72, das über ein Paar von Riemenscheiben läuft. Diese Scheiben drehen um unveränderliche horizontale Achsen, die mindestens in Vertikalrichtung voneinander beabstandet sind und die beide unter der Ebene der Münzenführungsbahn 15 liegen. Auf dem Endlosband 72 ist eine Reihe von beabstandeten Mitnehmerzähnen mit jeweils einer nicht abgeschrägten Seite 24A und einer abgeschrägten Seite 24B gebildet. Die Mitnehmerzähne ragen über die Ebene der Münzenführungsbahn 15 hinauswährend sie über eine der Riemenscheiben laufen. Es ist ersichtlich, daß die Mitnehmerzähne, auch wenn sie an dem Endlosband 72 anstatt an einem Rad gebildet sind, die gleichen Funktionen wie bei der vorangehenden Ausführungsform haben.
Es ist nicht wesentlich, daß das gezahnte Stapelungselement in einer Vertikalebene dreht, wie das bei den beiden vorgehenden Ausführungsformen der Fall ist. Gemäß einem anderen bevorzugten Beispiel einer Stapelungseinrichtung, die in Fig. 25 gezeigt ist, ist das Stapelungsrad benachbart dem Austrittsende der Münzenführungsbahn 15 angeordnet, um in einer Horizontalebene zu drehen. Das Stapelungsrad 24 hat eine Vielzahl von Speichen oder Zähnen 24C, vier bei dieser Ausführungsform, die jeweils eine nicht abgeschrägte Seite 24A und eine abgeschrägte Seite 24B haben. Der Betrieb dieses zweiten alternativen Stapelungsrads wird ebenfalls als aus der vorhergehenden Beschreibung des ersten Stapelungsrads offensichtlich angesehen.
Ungeachtet der vorstehenden genauen Beschreibung soll die Erfindung nicht durch die genauen Einzelheiten der gezeigten Ausführungsformen eingeschränkt werden. Nachstehend folgt eine kurze Übersicht von möglichen Modifikation oder Änderungen der vorstehenden Ausführungsformen:
1. Die Münzen können durch Förderrollen anstatt durch das Förderband 21 über die Münzenführungsbahn 15 transportiert werden.
2. Die Münzenführungsbahn 15 kann geneigt und/oder gebogen anstatt horizontal und gerade sein.
3. Der Schlitten 27 kann normalerweise in der Arbeitsposition von Fig. 1 anstatt in der zurückgezogenen Position von Fig. 3 gehalten werden.
4. Die Stapelposition braucht nicht im unmittelbaren Bereich des Austrittsendes der Münzenführungsbahn 15 vorgesehen zu sein, wenn die Münzen gestapelt werden können, indem jede neue Münze unter dem vorhandenen Stapel plaziert wird.
5. Der Münzenstapel, der in der Verpackungsposition verpackt wird, braucht von der Münzenhebeeinrichtung 37 nicht bis unmittelbar vor dem Falten des Verpackungsbands gegen die Enden des Stapels durch das Paar von Falthaken 71 abgestützt zu werden; statt dessen kann die Münzenhebeeinrichtung außer Abstützangriff mit dem Münzenstapel zu einem früheren Zeitpunkt gesenkt werden, wobei der Münzenstapel in seiner Position durch die Verpackungswalzen 10-12 abgestützt wird.
6. Das Stapelungsrad 24 oder eine äquivalente Einrichtung kann nicht nur zum Zuführen der letzten Münze jeder Mengeneinheit von Münzen motorisch angetrieben werden, wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform, sondern immer dann, wenn die Münzen aufhören, gleichmäßig zu laufen.
7. Die Münzensensoren S1 und S2 zum Zählen der in die Stapelposition zugeführten Münzen brauchen nicht zum Erfassen einer Störung beim Stapeln der Münzen verwendet zu werden. Weitere Sensoren können ausschließlich für den letztgenannten Zweck vorgesehen sein.

Claims

1. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen, wobei die Münzen (C) entlang einer Münzenführungsbahn (15) zu einer Stapelposition gefördert werden, in der jede Mengeneinheit von Münzen gestapelt wird, bestehend aus einem Satz von Verpackungswalzen (10, 11, 12), um den Münzenstapel zwischen diesen drehbar zu erfassen, einer Antriebsvorrichtung (MD, 84, 85, 86), um mindestens eine der Verpackungswalzen in Drehung zu versetzen, um die Drehung aller Verpackungswalzen zusammen mit dem Münzenstapel zu bewirken, einer Vorrichtung (ME, 67, 68) zum Zuführen eines Verpackungsbandstückes (65) zwischen den Münzenstapel und die Verpackungswalzen, um zu bewirken, daß die letzteren den Münzenstapel in das Verpackungsband einwickeln, und einer Auswurfvorrichtung (M1, 27, 34) zum Auswerfen des umwickelten Münzenstapels zwischen den Verpackungswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander von der Münzenführungsbahn (15) austretenden Münzen (C) in etwa derselben Ebene wie jener der Münzenführungsbahn gestapelt werden, wobei jede neue Münze von einer Stapelvorrichtung (M4, 24, 60) unter der vorhergehenden plaziert wird, und daß der Satz von Verpackungswalzen (10, 11, 12) so angeordnet ist, daß er mindestens einen Teil des so gebildeten Münzenstapels umgibt, und daß die Stapelvorrichtung eine Münzeneingriffsvorrichtung (24) umfaßt, die ein drehbares Rad oder Klinkenrad enthält und angrenzend an eine Münzenauflagefläche (37A) angeordnet ist, so daß die nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen aufgenommen werden, wobei die Eingriffsvorrichtung eine Vielzahl von Zähnen oder Speichen umfaßt, die jeweils eine nicht abgeschrägte Seite (24A) und eine abgeschrägte Seite (24B) aufweisen und so betätigbar sind, daß eine vorderste, von der Führungsbahn (15) austretende Münze (C) gegen die nicht abgeschrägte Seite eines ersten Zahns oder einer ersten Speiche anstößt und geführt von der abgeschrägten Seite (24B) eines folgenden Zahns oder der folgenden Speiche in eine schräge Lage gebracht wird, so daß eine folgende Münze, die mit der nicht abgeschrägten Seite des folgenden Zahns oder der folgenden Speiche in Anlage kommt, unter der vordersten Münzen plaziert wird, wodurch Münzen, die nacheinander aus der Münzenführungsbahn in die Stapelposition austreten, auf etwa derselben Ebene gestapelt werden wie jener der Führungsbahn, wobei jede neue Münze unter der vorangehenden angeordnet wird.

2. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 1, wobei die Achse des drehbaren Rades oder Klinkenrades (24) eine horizontale Achse ist und wobei sich ein Münzenstapelungsraum (9) vertikal über der Münzenstapelposition erstreckt.

3. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 1, welche ferner Antriebsmittel umfaßt, die einen Motor (M4) einschließen, der das drehbare Rad oder Klinkenrad (24) nach Bedarf zwangsweise antreibt.

4. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 1, welche ferner einen Anschlag (60) aufweist, der benachbart der Münzenstapelposition und der Münzenführungsbahn (15) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen von dem drehbaren Rad oder Klinkenrad (24) so bewegt werden, daß sie gegen den Anschlag (60) zu liegen kommen.

5. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 2, welche ferner einen Münzenstabilisiermechanismus (51) aufweist, der mit dem drehbaren Rad oder Klinkenrad (24) zusammenwirkt, um die Münzen in der Stapelposition stabil zu stapeln, indem er während des Stapelns von zumindest einigen jeder Mengeneinheit von Münzen gegen die oberste Münze gepreßt wird.

6. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 5, wobei der Münzenstabilisiermechanismus (51) folgendes umfaßt

a) einen Hebel (52), der in einer vertikalen Ebene schwenkbar ist;

b) eine Stabilisierrolle (53), die drehbar an dem Hebel befestigt ist; und

c) eine zweiweg-Spannfeder (54), die auf den Hebel (52) wirkt, um den Hebel über die Stabilisierrolle (53) gegen die oberste Münze der in der Münzenstapelposition gestapelten Münzen zu pressen und um den Hebel (52), wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Münzen gestapelt ist, von dem Münzenstapel wegzuschwenken.

7. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 1, wobei die Münzeneingriffsvorrichtung (24) folgendes umfaßt:

a) ein Paar Riemenscheiben;

b) ein Endlosband (72), das über dem Paar Riemenscheiben läuft; und

c) eine Reihe von Zähnen, die mit konstanten Abständen über der Länge des Endlosbands (72) ausgebildet ist, um mit den nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen zusammenzuwirken, wobei jeder der Zähne eine nicht abgeschrägte Seite (24A) und eine abgeschrägte Seite (24B) aufweist.

8. Stapelungs- und Verpackungsvorrichtung für Münzen nach Anspruch 1, wobei das Stapelungsrad oder klinkenrad (24) um eine vertikale Achse drehbar ist und das Stapelungsrad oder -klinkenrad eine Vielzahl radialer Speichen für das Zusammenwirken mit den nacheinander von der Münzenführungsbahn austretenden Münzen aufweist, wobei jede der radialen Speichen eine nicht abgeschrägte Seite (24A) und eine abgeschrägte Seite (24B) besitzt.