DE3941451A1 - Vorrichtung zur handhabung von muenzen oder dergleichen scheibenfoermigen gegenstaenden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor­ richtung zur Handhabung von Münzen oder dergleichen scheibenförmigen Gegenständen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen der genannten Art sind für verschiedener­ lei in Verbindung mit Münzen oder dergleichen auszu­ führenden Handlingarbeiten bekannt. Münzen werden ge­ zählt; sie werden sortiert, gestapelt und in Rollen abgepackt. Das Grundprinzip dieser Handlingarbeiten besteht darin, daß für die einzelnen Arbeitsschritte einerseits und für die unterschiedlichen Währungen beziehungsweise Münzsorten und Münztypen andererseits an den einzelnen Funktionselementen der "Münzbehand­ lungsvorrichtung" jeweils ganz spezifische mechanische Einstellungen an diesen Funktionselementen vorgenommen werden müssen. Diese Funktionselemente können ihre jeweils bestimmungsgemäße Aufgabe nur dann lösen, wenn sie den spezifischen Parametern der zu handhabenden Münzen entsprechend eingestellt sind. Bei diesen Para­ metern handelt es sich einmal um die Abmessungen, d. h. den Durchmesser und die Dicke der Münzen; andererseits spielt gegebenenfalls auch die Anzahl der jeweils zu zählenden und/oder zu verpackenden Münzen eine Rolle.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, die diversen erforderlichen Einstellungen entweder jeweils für sich über Gewindespindeln, Klemmvorrichtungen oder ähnliche in einem bestimmten Bereich beliebig einstellbare Mecha­ nismen mühsam von Hand einzustellen. Nach dem Stand der Technik ist es auch bekannt, bestimmte Einstellungen mittels eines aufwendigen komplizierten mechanischen Einstellmechanismus gemeinsam vorzunehmen; dieser Ein­ stellmechanismus besteht aus einem Ensemble aufeinander abgestimmter Rastelemente, so daß hierbei nur jeweils diskrete Einstellpunkte für jeweils ein Münzenkollektiv möglich sind.

Die bekannten Vorrichtungen zur Handhabung von Münzen oder dergleichen haben letztlich den Nachteil, daß die Einstellungen, soweit sie kontinuierlich möglich sind, je für sich ausgeführt werden müssen und die Gefahr in sich bergen, daß eine Einstellung vergessen oder ungenau ausgeführt wird, und soweit sie bereits gemeinsam ausgeführt werden, eben nur den Rastpunkten der Einstellmechanismen entsprechend in diskreten, auf die Parameter eines einzigen Münzenkollektivs abge­ stimmten Einstellschritten möglich sind. Ist im letzt­ genannten Fall beispielsweise eine Änderung der Einstel­ lungen aufgrund eines anderen Münzenkollektivs oder auch einer geänderten einzelnen Münze erforderlich, so ist dies nur durch einen entsprechenden Austausch der genannten Einstellelemente möglich. Dies bedeutet letztlich auch, daß Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art seitens der Hersteller jeweils länderspezifisch hergestellt und/oder voreingestellt werden, was im Hin­ blick auf die Universalität einer "Münzenbehandlungs­ einrichtung" eine große Einschränkung ihrer bestimmungs­ gemäßen Verwendbarkeit bedeutet da eine Änderung oder Erweiterung des Verwendungsspektrums nur mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand möglich ist.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine "Münzenbehandlungseinrichtung" anzugeben, bei der die Vorteile der kontinuierlichen Verstellbarkeit und die Vorteile der Rasterscheiben, nämlich die aufeinander abgestimmte simultane Verstell­ barkeit mehrerer Funktionselemente, gemeinsam implemen­ tiert sind. Damit soll schließlich eine "Münzenbehand­ lungseinrichtung" zur Verfügung gestellt werden, die unabhängig von den jeweils unterschiedlichen Münzen und sich gegebenenfalls auch ändernden Münzen eines Landes über eine geeignete Ansteuerung beliebig ein­ stellbar ist, ohne mechanische Teile verändern oder aus­ tauschen zu müssen. Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile für eine Serienfertigung und die Möglichkeit, flexibler und kurzfristiger zu disponieren und schnel­ ler auf Kundenwünsche reagieren zu können.

Diese Aufgabe wird dem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung gemäß dadurch gelöst, daß für die den Para­ metern beziehungsweise der Anzahl der Münzen eines bestimmten Münzenkollektivs entsprechenden mechanischen Einstellungen jeweils separat ansteuerbare und kontinu­ ierlich verstellbare Einstellmittel vorgesehen sind, aus deren Stellung sich mittels entsprechender Funk­ tionselemente die für den bestimmungsgemäßen Gebrauch erforderlichen mechanischen Einstellungen realisieren lassen.

Damit kann also in jeder "Münzenbehandlungseinrichtung" jeder der oben genannten Parameter in eine entsprechende Einstellung umgesetzt beziehungsweise transformiert werden, wobei diese Einstellung im Bereich der von einem mechanischen Funktionselement vorgegebenen Ein­ stellmöglichkeiten jeden beliebigen Wert annehmen kann. Die "Münzenbehandlungseinrichtung" ist somit universell insoweit verwendbar, als sie quasi über eine gezielte Ansteuerung aller Funktionselemente dem aktuellen Mün­ zenkollektiv entsprechend einstellbar ist.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Er­ findung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur einer Münzenverpackungsmaschine;

Fig. 2 einen Einstellmechanismus für einen Führungs­ kanal der Münzenverpackungsmaschine nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Einstellmechanismus für den Stapelraum einer Stapeleinrichtung der Münzenverpackungs­ maschine nach Fig. 1;

Fig. 4 einen Einstellmechanismus für die Wickelwalzen des Wickelaggregats der Münzenverpackungs­ maschine nach Fig. 1;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Bewegung einer Wickelwalze während eines kompletten Arbeitszyklus.

In Fig. 1 ist die Gesamtstruktur einer Münzenver­ packungsmaschine dargestellt, wobei der Weg der Münzen in dieser Münzenverpackungsmaschine längs einer schema­ tisch zu interpretierenden - als strichpunktierte Wir­ kungslinie dargestellten - Bahn verläuft.

Über ein Förderband 1 werden dabei Münzen 2 (oder der­ gleichen) einem Drehteller 3 zugeführt. Dieser Drehtel­ ler 3 beschleunigt die zugeführten Münzen 3 in Bewe­ gungsrichtung des Drehtellers 3 und gibt die vereinzel­ ten Münzen 2 über eine tangential an den Drehteller 3 anschließende Auslaßöffnung 4 ab.

Die genannte Auslaßöffnung 4 hat eine unterschiedliche Höhe D und läßt nur Münzen mit einer der Höhe D gegen­ über geringeren Dicke durch.

An die Auslaßöffnung 4 schließt ein Führungskanal 5 an. Dieser besteht aus zwei senkrecht zu einer Führungs­ gleitebene angeordneten verstellbaren Begrenzungsflächen 6 mit dem Abstand B. Dieser Abstand B korrespondiert mit dem Durchmesser der Münzen 2.

Die Münzen 2 werden längs des Führungskanals 5 mittels einer Transportvorrichtung, beispielsweise eines Trans­ portriemens 7 gefördert, der seinerseits in einem der Dicke der Münzen 2 entsprechenden Abstand C parallel zur Führungsgleitebene angeordnet ist.

Dem Führungskanal 5 ist eine Stapeleinrichtung 8 nach­ geordnet, in der die zugeführten Münzen 2 einen Münzsta­ pel vorgegebener Anzahl bilden. Die Stapeleinrichtung 8 besteht im wesentlichen aus einem Stapelraum R, der von beispielsweise drei Begrenzungselementen 9 gebildet wird, die dem Durchmesser der Münzen 2 entsprechend relativ zueinander eingestellt werden. Im Stapelraum R werden die Münzen 2 nacheinander aufgestapelt, bis die vorgegebene Anzahl von Münzen 2 erreicht und damit ein Stapel der Höhe H gebildet ist.

Das Einstellmaß für den Stapelraum R korrespondiert unmittelbar mit dem Einstellmaß B für den Führungs­ kanal 5.

Der im Stapelraum R gebildete Münzenstapel wird nunmehr einem Wickelaggregat 10 zugeführt, das aus einer Mehr­ zahl, zum Beispiel drei, Wickelwalzen 11 besteht, die dem Durchmesser der Münzen 2 entsprechend einen Wickel­ raum A bilden. Die Wickelwalzen 11 befinden sich zu Beginn eines Wickelzyklus jeweils in einem bestimmten Abstand zu einem im Zentrum liegenden Fixpunkt.

Das Ausgangs-Einstellmaß für den Wickelraum A korres­ pondiert unmittelbar mit dem Einstellmaß für den Stapel­ raum R und dem Einstellmaß B für den Führungskanal 5.

Im Wickelraum A wird mittels der Wickelwalzen 11 der in der Stapeleinrichtung 8 gebildete Münzenstapel so mit einem Streifen aus Einwickelpapier (Papierstreifen) 12 umwickelt, daß schließlich ein eingewickelter und somit fest eingepackter Münzenstapel 13 über eine ge­ eignete Ausleitvorrichtung ausgegeben wird.

Der zum Umwickeln des Münzenstapels erforderliche Pa­ pierstreifen 12 wird mittels einer Schneideinrichtung, zum Beispiel einer Abreißeinrichtung 14, auf die rich­ tige, d. h. dem Durchmesser der Münzen 2 entsprechende Länge L abgelängt, so daß im Wickelaggregat 10 etwa eine konstante Umschlingungszahl ermöglicht wird. Die Schneideinrichtung 14 wird somit der aktuellen Länge L des Papierstreifens 12 entsprechend längs dessen Bewegungsbahn verstellt. Das voreilende Ende des Pa­ pierstreifens 12 ist keilförmig ausgebildet, wobei die Keilmitte durch Höhenverstellbarkeit der Schneid­ einrichtung 14 etwa auf die halbe Höhe H′ des Papier­ streifens 12 eingestellt wird, die ihrerseits mit der von der Anzahl der zu stapelnden Münzen abhängigen Höhe H des Münzenstapels korrespondiert.

Nach dem Umwickeln des Münzenstapels mit dem Papier­ streifen 12 müssen noch die über den Münzenstapel über­ stehenden Ränder des Papierstreifens 12 umgelegt werden. Dazu sind sogenannte Bördelhaken 15 vorgesehen, deren gegenseitiger Abstand H′′ wiederum von der Höhe H des Münzenstapels bestimmt ist.

Die vorgenannten vom Durchmesser, von der Dicke, und von der Anzahl der zu handhabenden Münzen 2 abhängigen Einstellmaße werden gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils mittels geeigneter Transformationselemente, wie zum Beispiel Zahnrad-, Zahnriemen-, Riemen- oder Schraubenantriebe eingestellt, und zwar dadurch, daß die rotatorische Bewegung dreier in Übereinstimmung mit den Parametern Münzendurchmesser, Münzendicke und Münzen-Anzahl kontinuierlich verstellbarer Einstell­ mechanismen, wie zum Beispiel Gleichstrom-, Wechsel­ strom- oder Schrittmotorantriebe umgesetzt wird. Die Einstellmechanismen initiieren also jeweils die Bewe­ gungen der entsprechenden Konstruktionselemente der Funktionselemente die erforderlich sind, um die den genannten Parametern entsprechenden vorgenannten Ein­ stellmaße D, B, C, R, A und L zu verifizieren. Dabei sind die vom Durchmesser der Münzen abhängigen Ein­ stellmaße B, R, A, und L genauso gemeinsam einstellbar, wie die von der Dicke abhängigen Einstellmaße D und C und das von der Höhe H des Münzenstapels abhängige Einstellmaß für den Papierstreifen 12 und die Bördel­ haken 15.

Die Einstellungen selbst erfolgen - wie erwähnt - durch kontinuierliche Verstellungen der entsprechenden Kon­ struktionselemente.

Grundsätzlich denkbar ist je eine Steuer- beziehungs­ weise Regeleinrichtung für die einem der drei Arbeits­ parameter entsprechenden Einstellungen. Die genannten Einrichtungen können dann jeweils gemeinsam über eine entsprechende Umschalteinrichtung auch geänderten Parametern, also einem anderen Münzenkollektiv ent­ sprechend modifiziert werden.

Einer weiteren Konzeption zufolge ist eine zentrale Steuer-/Regel­ einheit 16 vorgesehen, über die zum Beispiel jeweils in Abhängigkeit von einem entsprechenden Ein­ gabesignal die zu einem bestimmten Münzenkollektiv gehörenden Einstellmaße ermittelt werden, die dann - vergleiche die Bezugszeichen d, b, c, r, a und l - die konjugierten Funktionselemente zentral ansteuern und einstellen. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, die zu einer Vielzahl von Münzenkollektiven gehörenden Einstellmaße abzuspeichern. Beim Übergang von einem Münzenkollektiv zu einem anderen braucht dann nur das entsprechende Ensemble von neuen Einstell­ maßen aufgerufen und überschrieben zu werden.

Die Einstellungen selbst werden jeweils dadurch reali­ siert, daß die Relativ-Verschiebungen in und an den Funktionselementen jeweils durch einen Vergleich der seitens der Ansteuerung vorgegebenen, als Sollwerte zu betrachtenden Einstellmaße mit den als Ist-Werte zu betrachtenden aktuellen Zustandswerten solange über­ wacht werden, bis die Werte abgeglichen sind. Diese Überwachungen erfolgen dabei mittels an sich bekannter elektrischer, elektronischer und/oder optischer Meßein­ richtungen.

In Fig. 2 ist schematisch ein Einstellmechanismus für den Führungskanal 5 dargestellt. Der Führungskanal 5 besteht aus zwei nahezu parallel zueinander und senk­ recht zu einer Führungsgleitebene stehenden Begren­ zungsflächen 6. Diese Begrenzungsflächen 6 definieren einen Führungskanal der Breite B.

Diese Breite B ist vom Durchmesser der zu handhabenden Münzen 2 abhängig und muß somit dann neu eingestellt werden, wenn Münzen mit anderem Durchmesser verarbeitet werden sollen. Diese Ein- beziehungsweise Verstellung erfolgt über zwei getrennte Kurvenscheiben 20, 21, die auf einer gemeinsamen Achse 23 fixiert sind. Die den Kurvenscheiben 20, 21 entsprechenden Verstellkurven sind Spiralkurven mit einer konstanten Relation zwischen dem Verdrehwinkel und dem linearen Verstellmaß der Begrenzungsflächen 6. Die Kurvenscheiben 20, 21 laufen ihrerseits an korrespondierenden Anschlägen 24, 25 von Koppelstreben 26, 27 ab, die die gegen die Kraft von Zugfedern 28, 29 gehaltenen Begrenzungsflächen 6 seitlich verstellen.

In Fig. 3 ist schematisch ein Einstellmechanismus für den Stapelraum R einer Stapeleinrichtung 8 dargestellt.

Das den Stapelraum R bestimmende Einstellmaß ist eben­ falls vom Durchmesser der jeweils zu handhabenden Münzen abhängig und wird über eine dritte Spiralkurve 30 der anhand von Fig. 2 erläuterten Art verifiziert. Diese dritte Spiralkurve 30 befindet sich auf der gleichen Achse 23 wie die beiden Kurvenscheiben zur Verstellung der Begrenzungsflächen des Führungskanals.

Der Stapelraum R wird durch drei Begrenzungselemente 9 bestimmt, die relativ zueinander und zwar simultan verstellt werden und zwar durch Drehen der Spiralkurve 30 (und zwar gemeinsam mit den Kurvenscheiben 20, 21). Dabei rollt eine starr mit dem Verstellgestänge 31 gekoppelte Stellrolle 32 an dieser Spiralkurve 30 ab.

Das Verstellgestänge 31 besteht aus einer Querstange 33, die das in Richtung der Münzzuführung liegende Begrenzungselement 9′ linear verstellt und einem Recht­ eckgestänge, das über eine linear verschiebbare Konsole 37 und über korrespondierende Fixpunkte 34, 35 die über eine Zugfeder 36 mechanisch gekoppelten beiden anderen Begrenzungselemente 9′′ verschwenkt. Das ge­ nannte Verstellgestänge 31 ist im Detail in Fig. 3 offenbart.

In Fig. 4 ist ein Einstellmechanismus für die Wickel­ walzen 11 des Wickelaggregats 10 dargestellt.

Die Einstellung der Wickelwalzen 11 erfolgt ebenfalls durchmesserabhängig und zwar ebenfalls über die die Kurvenscheiben zur Einstellung des Führungskanals und die Spiralkurve zur Einstellung des Stapelraums be­ stimmende Achse 23, und zwar mittels eines geeigneten Übertragungsmediums, wie zum Beispiel eines Zugmittel­ getriebes. Dieses Übertragungsmedium wirkt derart auf eine weitere Spiralkurve 40, daß der Abstand der Wickel­ walzen 11 und damit der Wickelraum A entsprechend einge­ stellt wird. Die Spiralkurve 40 bestimmt also den durchmesserabhängigen Abstand der Wickelwalzen 11 und zwar durch Abrollen eines Lagerpunktes 41 eines Hebels 42, der seinerseits drehbar mit einem am zweiten Ende räumlich fixierten Stellhebel 43 verbunden ist. Der über die Spiralkurve 40 in Abhängigkeit vom Durchmesser der Münzen verstellbare Hebel 42 greift über eine Rolle 44 an einem Winkelhebel 45 an, der mittig fest gelagert ist und der schließlich mit seinem zweiten Ende so auf die - beispielhaft dargestellte - Wickelwalze 11 (und die gekoppelten weiteren Wickelwalzen) einwirkt, daß der Wickelraum A entsprechend eingestellt werden kann.

Der genannte Hebel 42 ist dem in Fig. 4 gezeigten Aus­ führungsbeispiel entsprechend ebenfalls als mittig gelagerter zweiarmiger Hebel ausgebildet, dessen mitti­ ger Stützpunkt mit dem genannten an der Spiralkurve 45 abrollenden Lagerpunkt 40 bewegbar ist und dessen zweiter Hebelarm 42 über eine Rolle 46 an einer Kurven­ scheibe 47 abrollt. Über diese Kurvenscheibe 47 wird der Wickelraum A während eines Arbeitszyklus periodisch so geöffnet und geschlossen, daß ein Münzstapel einge­ führt und mit Einwickelpapier umhüllt werden kann.

In Fig. 5 ist der genannte von der Kurvenscheibe 47 übertragene Arbeitszyklus dargestellt. Zu einem Zeit­ punkt t₀ nimmt der Wickelraum A einen bestimmten Durch­ messer ein, der so groß ist, daß ein umwickelter Münzen­ stapel ausgeworfen werden kann. Während dieser Auswurf­ zeit und dem nachfolgenden Zeitintervall zur Ermögli­ chung der Zuführung eines neuen zu umwickelnden Münzen­ stapels werden die Wickelwalzen 11 der Kurvenform der Kurvenscheibe (47 in Fig. 4) entsprechend auf einer stufenlosen kontinuierlichen Bewegung so geführt, daß sie zu einem Zeitpunkt t₁ den dem Durchmesser des aktu­ ell einzuwickelnden Münzenstapels entsprechenden Durch­ messer definiert. Während des Wickelintervalls bleibt dieser Durchmesser erhalten. Zum Zeitpunkt t₂ ist der Münzenstapel eingewickelt und die Wickelwalzen 11 werden über die Kurvenscheibe 47 wieder stufenlos geöffnet. Zum Ende eines Arbeitszyklus (t_E = t₀) hat der Wickel­ raum A wieder den Ausgangsdurchmesser - der mittels der Spiralkurve 40 gemäß Fig. 4 dem Durchmesser der Münzen entsprechend voreingestellt ist.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Handhabung von Münzen oder derglei­ chen scheibenförmigen Gegenständen, wobei die ein­ zelnen Funktionselemente wie zum Beispiel eine Zähl- und/oder eine Stapel- und/oder eine Verpackungs­ einrichtung erst nach abhängig von spezifischen Parametern der Münzen beziehungsweise ihrer Anzahl ausgeführten mechanischen Einstellungen bestimmungs­ gemäß zu arbeiten vermögen, dadurch gekennzeichnet, daß für die den Parametern beziehungsweise der Anzahl der Münzen eines bestimmten Münzenkollektivs entsprechenden mechanischen und/oder elektrisch/elek­ tronischen Einstellungen jeweils separat ansteuer­ bare und kontinuierlich verstellbare Einstellmittel vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einstellmitteln eine zentrale Steuereinheit zugeordnet ist, über die die jeweils einem bestimm­ ten Parameter entsprechenden Einstellungen initiiert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit so ausgebildet ist, daß über ein einem bestimmten Münzenkollektiv ent­ sprechendes Eingabesignal die Gesamtheit der für die erforderlichen Einstellungen für die einzelnen Münzen dieses Münzenkollektivs notwendigen Ansteuer­ signale für die Einstellmittel generierbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel aus mit den einzustellenden Konstruktionselementen der Funktionselemente über Kraftübertragungsmittel gekoppelten Antriebsmitteln bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der jeweils ausgeführten Ein­ stellungen an den Funktionselementen Erkennungsmit­ tel vorgesehen sind, die dem einen bestimmten Para­ meter entsprechenden Soll-Wert mit dem über die Einstellmittel erreichten aktuellen Einstell-Ist- Wert vergleichen und abgleichen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher vorgesehen ist, in dem die Arbeits- Parameter einer Vielzahl von Münzenkollektiven abgespeichert sind und aus dem die einem Münzen­ kollektiv entsprechenden Ansteuersignale für die spezifischen Einstellungen ausgelesen werden.