DE4415283C2 - Vorrichtung zur Erkennung des Füllstands in Tuben eines Münzgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erken­ nung des Füllstands in Tuben eines Münzgerätes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Geldwechsler und ähnliche Münzgeräte müssen eine Speicher­ möglichkeit für einzelne Münzwerte vorsehen, um daraus Wechselbeträge auszahlen zu können. Es ist bekannt, zur Speicherung von Münzen Tuben bzw. Röhren vorzusehen, in denen die Münzen säulenartig gestapelt werden. Eine von einer geeigneten Steuervorrichtung angesteuerte Auszahl­ vorrichtung entnimmt die Münzen vorzugsweise am unteren Ende der Tube und führt sie einem Münzkanal oder einer Münzlaufbahn zu, von wo aus dann die Rückzahlung erfolgt. Bekannte Geldwechsler enthalten drei oder vier Tuben, je nach gewünschtem Wechselverhalten.

Aus der DE 42 14 366 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei der zumindest ein Teil unterhalb der Münztube als fester Bodenabschnitt ausge­ führt ist. Eine einen Elektromotor aufweisende Auszahlvor­ richtung schiebt mit Hilfe eines Schieberelements die je­ weils unterste Münze seitlich aus der Tube heraus in eine Münzlaufbahn. Ein Sensor unterhalb der Tube erfaßt die Anwesenheit von Münzen in der Tube.

Aus der DE 39 02 085 A1 ist bekanntgeworden, den Auszahl­ schieber einer Auszahlvorrichtung für Münzen aus Speicher­ tuben mit einem Druckstift zu versehen, der in der Neu­ tralstellung des Schiebers auf einen Meßbalken wirkt. In dieser Stellung befindet sich der federbelastete Druck­ stift axial unterhalb der Münzsäule. Wird der Ausgleichs­ schieber betätigt, wandert der Druckstift außerhalb des Umrisses der Münzsäule. Bei der bekannten Vorrichtung muß der Stift den Schieber geringfügig überragen. Da der Stift in der Münzmitte ansetzt, kann die unterste Münze keine definierte Ruhelage haben. Dies kann sich nachteilig auf den Auszahlvorgang auswirken, besonders bei sehr kleinen Münzen.

Es ist erforderlich, den Inhalt der Münztuben zu überwa­ chen. Durch eine elektronische Zählung der in die Münz­ tuben gelangenden Münzen ist theoretisch jederzeit der Füllstand bestimmbar. Da jedoch nicht sichergestellt wer­ den kann, daß jede eingeworfene und ausgezahlte Münze ge­ zählt wird, kann sich leicht eine Differenz ergeben. Es ist daher auch bekannt, den Münztuben einen Überlaufsensor zuzuordnen, der anspricht, wenn die Münzsäule eine vorge­ gebene Höhe erreicht hat. In diesem Fall werden weitere Münzen der gleichen Sorte direkt in die Kasse gelenkt. Würde eine derartige Überlaufsicherung nicht vorgesehen, besteht Gefahr, daß die Münzen verklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erkennung des Füllstandes in Tuben eines Münzgerätes zu schaffen, die unabhängig von den Abmessungen der Tube eingesetzt werden kann und in der Lage ist, den tatsäch­ lichen Leerzustand einer Tube zu ermitteln.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 5 gelöst.

Bei der Vorrichtung nach Patentanspruch 1 weist die Aus­ zahlvorrichtung ein Schieberelement, etwa in Form eines Stiftes oder dergleichen, auf, das durch einen Schlitz im Boden der Tube in die Münztube hineinragt, wenn es bei einem Auszahlvorgang betätigt wird. Das Auszahlelement überquert mithin den Boden der Tube entlang einer Kreis­ bogenbahn und nimmt dabei die jeweils unterste Münze der Münzsäule mit, um sie zu einer Münzlaufbahn abzulenken. Dadurch kann der Boden der Tube im wesentlichen stationär sein. Diesen Umstand macht sich die Erfindung zunutze, um im feststehenden Bodenabschnitt einen Sensor zur Erfassung der Anwesenheit mindestens einer Münze in der Tube unter­ zubringen. Der Boden der Tube kann so ausgebildet sein, daß er bis auf den Durchtrittsschlitz für das Schieberele­ ment feststehend ist. Vorzugsweise wird jedoch der Anwe­ senheitssensor auf der dem Mittelpunkt des Kreisbogens ab­ gewandten Seite angeordnet.

Als Sensor wird ein das Gewicht der Münzsäule erfassender druckempfindlicher Sensor, zum Beispiel ein Piezoelement oder ein Dehnungsmeßstreifen vorgesehen oder ein indukti­ ver, kapazitiver oder optischer Sensor. Ein druckempfind­ licher Sensor kann nicht nur die Anwesenheit mindestens einer Münze in der Tube ermitteln, sondern auch ein dem Ge­ wicht der Säule proportionales Signal erzeugen. Falls die Druckmessung genau genug ist, läßt sich auf diese Weise auch die Anzahl der Münzen in der Tube bestimmen und zum Beispiel eine Überprüfung der elektronischen Zählung vor­ nehmen.

Ein induktiver Sensor kann in Form einer Leiterplatte un­ terhalb des feststehenden Bodenabschnitts angebracht wer­ den. In die Leiterplatte wird mit Leiterbahnen spiralför­ mig eine Spule geformt, deren Magnetfeld durch die Anwe­ senheit mindestens einer Münze in der Tube beeinflußt wird.

Bei einem optischen Sensor wird mit Hilfe eines lichtemp­ findlichen Elements, das die Reflexion des Lichtes von der Münze in der Münztube ermittelt, festgestellt, ob die Tube leer oder noch gefüllt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß es möglich ist, den echten Leerzustand einer Tube festzustel­ len. Sie hat ferner den Vorteil, daß sie unabhängig von der Größe einer Münztube verwendet werden kann. Bekannt­ lich sind die Abmessungen einer Münztube abhängig von den Abmessungen der Münzen, die in der Tube aufgenommen werden sollen. Mithin kann unabhängig von den Abmessungen der verwendeten Münztuben ein Basismodul verwendet werden, das zum Beispiel den Sensor pro Münztube enthält sowie die er­ forderliche Auswerteelektronik und auch die zugehörige Auszahleinheit.

Bei der Vorrichtung nach Patentanspruch 5 weist die fest­ stehende Bodenfläche zwei elektrisch voneinander isolierte elektrisch leitende Flächenabschnitte auf, an die eine elektrische Spannung gelegt ist. Es ist ein elektrisches Meßglied vorgesehen, das den Stromfluß oder den Spannungs­ abfall erfaßt, wenn eine Münze mit beiden Flächenabschnit­ ten in Kontakt ist. Die Münze wirkt hierbei als Schalt­ kontakt, welcher die leitenden, elektrisch voneinander isolierten Bodenflächen überbrückt. Ist die letzte Münze ausgezahlt, öffnet der Schalter und gibt ein entspre­ chendes Signal an die Auswertevorrichtung.

Die zuletzt beschriebene Erfassung von Münzen kann auch dazu verwendet werden, eine Zählung der ausgezahlten Mün­ zen vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist nach einer Ausgestal­ tung der Erfindung der feststehende Bodenabschnitt in min­ destens drei elektrisch voneinander isolierte, elektrisch leitende und an eine Spannungsquelle angeschlossene Flä­ chenabschnitte unterteilt, wobei ein Impuls erzeugt wird, wenn eine Münze mit einem ersten und einem zweiten Paar Flächenabschnitten in Kontakt bzw. außer Kontakt tritt. Die Flächenabschnitte sind so angeordnet, daß während eines Auszahlvorgangs die Impulse zeitversetzt erzeugt werden und ein Meßglied zur Auswertung der Impulse vorge­ sehen ist. Beim Auszahlen wird die Münze quer über den Bo­ den verschoben und öffnet dadurch den ersten "Schalter", was als Erzeugung eines Impulses angesehen werden kann. Während des weiteren Ausschiebens der Münze ist jedoch der andere Schalter geschlossen. Erst wenn die Münze auch dieses Flächenpaar verläßt, wird auch dieser Schalter vorübergehend geöffnet, um anschließend sofort wieder ge­ schlossen zu werden, und zwar durch die dann untere Münze, die auf den Boden der Tube aufsetzt. Hierbei kommt es dann zur Überbrückung beider Schalter. Auf diese Weise kann der Auszahlungsvorgang überprüft werden bzw. ob eine Münze tatsächlich ausgegeben wurde. Dadurch ist auch eine Über­ prüfung des mitlaufenden Münzzählers möglich. Dieser kann ggf. von Zeit zu Zeit korrigiert werden. Es erübrigt sich damit auch ein separater Sensor am Ausgang der Münztube, welcher feststellt, ob eine Münze auch tatsächlich ausgege­ ben wurde.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch sehr schematisch eine Vorrich­ tung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt schematisch die Draufsicht auf zwei Münztuben mit induktiven Sensoren.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt schematisch die Draufsicht auf die Bodenfläche einer Münztube in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 zeigt schematisch die Auswertung der Vorrichtung nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt schematisch eine ähnliche Sensorvorrichtung wie nach Fig. 4 für zwei Münztubenpaare.

Fig. 7 zeigt schematisch eine abgewandelte Ausführung eines Bodens einer Münztube.

Fig. 8 zeigt ein Signaldiagramm für die Vorrichtung nach Fig. 7.

In Fig. 1 ist der Boden 10 eines Geldwechslers angedeutet, auf dem zum Beispiel zwei Münztuben 12, 14 angeordnet sind, die wegen Aufnahme unterschiedlicher Münzsorten un­ terschiedlichen Innendurchmesser aufweisen. Von einem nicht gezeigten Münzprüfer gelangen angenommene Münzen in die Münztuben 12, 14 und werden von einer nicht gezeigten Auszahleinheit ausgezahlt. Die Auszahleinheit befindet sich im Plattenbereich 10. Sie weist einen Stift auf (nicht gezeigt), der sich entlang einer Kreisbahn bewegt, wie bei 16 angedeutet. Im Boden der Tuben 12, 14 ist ein kreisbogenförmiger Schlitz 18 bzw. 20 vorgesehen, über den das Auszahlelement, also zum Beispiel der Stift, in die Tube 12 bzw. 14 hineinragt, um eine Münze aus der Tube herauszuschieben. Die Auszahleinheit kann so ausgebildet sein, daß in der einen Drehrichtung des Elektromotors, der den Stift auf einer Kreisbahn bewegt, der Stift in die eine Tube und in der entgegengesetzten Richtung in die an­ dere Tube hineinragt, während er bei der jeweils anderen Tube den Boden unterfährt, mithin keinen Auszahlvorgang vornimmt. Durch geeignete Nockensteuerung läßt sich die Steuerung eines derartigen Auszahlstiftes ohne weiteres verwirklichen. Die aus den Tuben 12 bzw. 14 ausgeschobenen Münzen gelangen auf eine Münzlaufbahn (nicht gezeigt), von wo aus sie dann zur Rückzahlung gelenkt werden.

Die Schlitze 18, 20 unterteilen den feststehenden Boden der Münztuben 12, 14 in Bodenabschnitte 22, 24 bzw. 26, 28. Die Bodenabschnitte 22, 28 enthalten einen Sensor 30 bzw. 32, der die Anwesenheit einer Münze auf den Boden der Tuben 12, 14 feststellt. Der Sensor kann als Schalter aus­ gebildet, druckempfindlich, als optischer Sensor ausgebil­ det oder auch ein induktiver Sensor sein. Bei einem druck­ empfindlichen Sensor kann das Gewicht der Säule auf dem Boden der Tube 12, 14 ermittelt werden und damit auch die Anzahl der Münzen in der Tube. Dadurch läßt sich eine Überprüfung der von einem Münzzähler vorgenommenen Zählung der in die Münze gelangenden Tuben vornehmen sowie ein Überlaufsensor realisieren, der anzeigt, wenn die Anzahl der Münzen in der Tube einen vorgegebenen Wert überschrei­ tet. In diesem Fall ist es nötig, weitere Münzen direkt in die Kasse zu lenken.

Die Verwendung eines induktiven Sensors ist in den Fig. 2 und 3 angedeutet. Dem Boden der Münztube 12a ist eine Spule 34 und dem Boden der Tube 14a eine Spule 38 zugeord­ net, und zwar in Form von Leiterplatten 40 (siehe Fig. 3), die unterhalb des Bodens der Tube 12a angeordnet sind. Die Spule ist Bestandteil der Leiterplatte, die an der Unter­ seite der Tubenfläche montiert ist.

In Fig. 4 ist eine Tube 12b angedeutet, deren Boden, wie oben bereits beschrieben, durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 18b unterteilt ist. Durch eine Isolierung 44 sind noch einmal weitere unterteilte Flächenabschnitte 46, 48, 50 und 52 gebildet. Die Flächenabschnitte 46 bis 52 sind elektrisch leitend. Die Flächenabschnitte 46, 48 liegen auf einem Potential und die Abschnitte 50, 52 auf einem anderen Potential, wenn an die Leitungen 56, 58 eine Span­ nung angelegt wird. Befindet sich eine Münze auf dem Boden, wird mithin ein Kurzschluß zwischen den Leitungen 56, 58 erzeugt, der ermittelt werden kann. Befindet sich hingegen keine Münze auf dem Boden, ist der Schalter geöffnet.

In Fig. 5 ist eine mögliche Auswertung der Ausführungsform nach Fig. 4 dargestellt. In Fig. 5 sind die Flächenab­ schnitte 46 bis 52 als zugehörige Kontaktpunkte darge­ stellt. Sie sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Komparator 54 kann zur Einstellung der Empfindlichkeit dienen. Bei 56 wird ein Leersignal erzeugt, wenn keine Überbrückung mehr durch eine Münze stattfindet.

In Fig. 6 ist eine Platte 10c angedeutet sowie Münztuben 12c, 14c bzw. 12c′ und 14c′, bei denen dem Boden der Tuben eine erste gemeinsame elektrisch leitende Kontaktfläche 60 zugeordnet ist. Jeder Tube ist eine weitere elektrisch leitende Kontaktfläche 62, 64, 66 bzw. 68 zugeordnet, um in der oben beschriebenen Art und Weise einen Schalter zu bilden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 weist der Boden einer Münztube 12d drei Flächenabschnitte 70, 72, 74 auf, die jeweils elektrisch voneinander isoliert sind. Man erkennt, daß bei einem Ausschieben einer Münze die Münze zunächst die Fläche 72 verläßt, jedoch noch nach wie vor mit den Flächen 70 und 74 in Berührung ist. Dementsprechend können Impulse erzeugt werden. In Fig. 8 ist dies dargestellt, wobei S2 die Impulsbildung bezüglich der Flächen 70, 72 und S1 die Impulsbildung bezüglich der Flächen 70 und 74 in Abhängigkeit von der Zeit darstellt. Die Impulse kön­ nen dazu verwendet werden, Auszahlvorgänge zu registrieren. Dadurch ist es möglich, die ausgezahlten Münzen zu zählen und zum Beispiel den Inhalt einer Tube zu überprüfen, was anderweitig nur mit einem elektronischen Münzzähler ge­ schieht, der die eingegebenen Münzen überprüft, jedoch nicht die ausgegebenen erfassen kann.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Erkennung des Füllstands in Tuben eines Münzgerätes, in denen die Münzen säulenförmig eingesta­ pelt werden, wobei den Münztuben eine einen Elektromo­ tor aufweisende Auszahleinrichtung zugeordnet ist, die mit Hilfe eines Schieberelements die jeweils unterste Münze seitlich aus der Tube heraus in eine Münzlaufbahn schiebt, und einem Sensor unterhalb der Tube zur Erfas­ sung der Anwesenheit von Münzen in der Tube, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt des Bodens der Tube (12, 14, 12a, 14a) feststehend ist und das Schieberelement während eines Auszahlvorgangs den Rand einer Münze erfassend den Boden entlang einer vorgege­ benen Bahn (18, 20, 18a, 20a) auf einem Kreisbogen überquert und der Anwesenheitssensor (30, 32, 34, 36, 38) im festen Bodenabschnitt der Tube auf der dem Mit­ telpunkt des Kreisbogens abgewandten Seite angeordnet ist und ein induktiver (34, 38), kapazitiver, optischer oder ein das Gewicht auf dem festen Bodenabschnitt er­ fassender druckempfindlicher Sensor vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Boden der Tube (12, 14, 12a, 14a) fest­ stehend ist mit Ausnahme eines vorgesehenen kreisbogen­ förmigen Schlitzes (18, 20, 18a, 20a), durch den hin­ durch das Schieberelement während des Auszahlvorgangs in die Tube hineinragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der induktive Sensor (34) auf einer Leiter­ platte (40) angeordnet ist, die unterhalb des festste­ henden Bodenabschnitts angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der optische Sensor das von der Münze reflek­ tierte Licht einer Lichtquelle mißt.

5. Vorrichtung zur Erkennung des Füllstands in Tuben eines Münzgerätes, in denen die Münzen säulenförmig eingesta­ pelt werden, wobei den Münztuben eine einen Elektromo­ tor aufweisende Auszahleinrichtung zugeordnet ist, die mit Hilfe eines Schieberelements die jeweils unterste Münze seitlich aus der Tube heraus in eine Münzlaufbahn schiebt, und einem Sensor unterhalb der Tube zur Erfas­ sung der Anwesenheit von Münzen in der Tube, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor im feststehenden Boden­ abschnitt zwei elektrisch voneinander isolierte elek­ trisch leitende Flächenabschnitte (46, 48, 50, 52, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74) aufweist, an die eine elek­ trische Spannung gelegt ist und ein elektrisches Meß­ glied vorgesehen ist, das den Stromfluß oder den Span­ nungsabfall erfaßt, wenn eine Münze mit beiden Flächen­ abschnitten in Kontakt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Bodenabschnitt mindestens drei elektrisch voneinander isolierte, elektrisch leitende und an eine Spannungsquelle anschließbare Flächenab­ schnitte (70, 72, 74) aufweist, wobei ein Impuls er­ zeugt wird, wenn eine Münze mit einem ersten und zwei­ ten Paar der Flächenabschnitte in Kontakt bzw. außer Kontakt tritt, die Flächenabschnitte so angeordnet sind, daß während eines Auszahlvorgangs die Impulse zeitver­ setzt erzeugt werden und ein Meßglied zur Auswertung der Impulse vorgesehen ist.