DE69020601T2 - Münzensortiervorrichtung. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Münzsortiervorrichtungen und insbesondere Münzsortiervorrichtungen der Art, bei der eine elastische Drehscheibe sowie ein stationärer Sortierkopf zum Sortieren von Münzen verschiedener Werte eingesetzt werden.
2. Beschreibung der verwandten Technik
• Bei Münzsortierern des o.g. Typs werden Münzen bei allen Weiterleit-, Sortier- und Auswurfbewegungen formschlüssig gesteuert in eine elastische Scheibe gedrückt. Diese formschlüssige Steuerung (positive control) ermöglicht ein schnelles Anhaltes des Münzsortierers durch Abbremsen der Drehung der elstischen Scheibe, wenn eine vorgegebene Anzahl an Münzen eines vorgegebenen Wertes aus dem Sortierer ausgeworfen worden sind. Formschlüssige Steuerung macht es auch möglich, daß der Sortierer relativ kompakt ist und dennoch mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.
• Ein Nachteil bei der formschlüssigen Steuerung von Münzen durch Pressen der Münzen in Kontakt mit einem Sortierkopf besteht in der Möglichkeit übereinandergeschichteter bzw. "doppelter Münzen", die den Fluß von nicht übereinandergeschichteten bzw. "einzelnen Münzen" durch den Sortierer behindern. Zu einer "doppelten Münze" kommt es, wenn zwei dünne Münzen zwischen der elastischen Scheibe und dem Sortierkopf übereinander in Kontakt kommen. Obwohl Einrichtungen vorhanden sind, die die "doppelten Münzen" trennen, bevor die Münzen weitergeleitet werden, sind derartige Einrichtungen dann nicht zuverlässig gewesen, wenn die "doppelte Münze" die gleiche Dicke wie eine "einzelne Münze" eines anderen Wertes hat, und wenn eine "doppelte Münze" vor der Weiterleitung nicht getrennt werden kann, erhöht sich die Möglichkeit einer Fehlsortierung erheblich. Die Einrichtung zum Trennen der übereinandergeschichteten bzw. doppelten Münzen hat darüber hinaus zu einer unangemessenen Einschränkung der Geschwindigkeit des Sortierers geführt, indem in vielen Fällen mehr als lediglich eine der beiden Münzen jeder "doppelten Münze" zurückgeführt wird, und diese zurückgeführten Münzen haben die Zufuhr einzelner Münzen zur Zuleiteinrichtung behindert (siehe US-A-4 775 354 sowie EP- A-285 240).
Zusumenfassung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung verhindert eine Fehlsortierung und eine Verringerung der Sortiergeschwindigkeit, indem übereinandergeschichtete bzw. "doppelte Münzen" 50 getrennt werden, daß eine Münze in jeder doppelten Münze zurückgeführt wird, und die andere zu einer Weiterleiteinrichtung geleitet wird. Die Weiterleiteinrichtung führt beispielsweise Münzen zurück, die aufgrund einer hohen Dichte von Münzen, die zu der Weiterleiteinrichtung gelangen, nicht weitergeleitet werden kann. Da "doppelte Münzen" getrennt werden, bevor sie die Weiterleiteinrichtung erreichen, wird die Möglichkeit der Fehlsortierung stark verringert. Darüber hinaus enthält die Einrichtung zum Trennen der doppelten Münzen ebenfalls eine von der Rückführeinrichtung der Weiterleiteinrichtung getrennte Rückführeinrichtung, und daher verringert das Vorhandensein von doppelten Münzen die Sortiergeschwindigkeit nicht.
• Um die Sortiergeschwindigkeit zu erhöhen, wenn kleine dünne Münzen mit großen dicken Münzen vermischt sind, werden die großen dicken Münzen vorselektiert, bevor sie zusammen mit den Münzen anderer Werte weitergeleitet werden. Vorzugsweise werden dicke Münzen, die nicht am Anfang zu eine radialen Außenposition weitergeleitet werden, zurückgeführt, bevor sie die Einrichtung zum Trennen von doppelten Münzen erreichen, da derartige dicke Münzen sonst den Fluß von dünnen Münzen zu der Weiterleiteinrichtung behindern würden. Die genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2-9 betreffen weitere Ausführungen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Münzsortierers, der die vorliegende Erfindung verkörpert, wobei ein oberer Abschnitt desselben aufgebrochen ist, um den inneren Aufbau darzustellen;
• Fig. 2 ist ein vergrößerter Horizontalschnitt im allgemeinen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, der den Aufbau der Unterseite des Sortierkopfes bzw. der Führungsplatte zeigt, wobei die unterste Fläche der Führungsplatte schraff iert dargestellt ist, um die vertieften Bereiche deutlicher darzustellen, und wobei verschiedene Münzen darauf aufliegen, um die Funktionen der Führungsplatte darzustellen;
• Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, der die Münzen vollständig angehoben darstellt;
• Fig. 4 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 4-4 in Fig. 2, der eine vollständig angehobene 5-Cent-Münze zeigt, die auf eine Auswerfaussparung ausgerichtet ist;
• Fig. 5 ist ein vergrößerter Schnitt in allgemeinen entlang der Linie 5-5 in Fig. 2;
• Fig. 6 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 6-6 in Fig. 2, der ein Paar übereinandergeschichteter 10-Cent-Münzen vollständig angehoben zeigt, unmittelbar, bevor sie getrennt werden;
• Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 7-7 in Fig. 2, der ein Paar übereinandergeschichteter 10-Cent-Münzen zeigt, die vollständig angehoben sind und getrennt werden;
• Fig. 8 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 8-8 in Fig. 2, der ein Paar 10-Cent-Münzen vollständig angehoben zeigt, die einer ersten Ausrichteinrichtung zugeführt werden;
• Fig. 9 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 9-9 in Fig. 2, der eine vollständig angehobene 10-Cent-Münze in einer ersten Rückführeinrichtung zeigt, eine zweite 10-Cent-Münze in einer zweiten Rückführeinrichtung und eine dritte 10-Cent-Münze in einer zweiten Ausrichteinrichtung;
• Fig. 10 ist ein vergrößerter Schnitt im allgemeinen entlang der Linie 10-10 in Fig. 2, der einen abschließenden Ausrichtvorgang darstellt, der durch die zweite Ausrichteinrichtung ausgeführt wird; und
• Fig. 11 ist ein rechter Abschnitt von Fig. 2, wobei einige Münzen darauf aufliegen, um das Trennen und Rückführen eines übereinandergeschichteten Paars von 10-Cent-Münzen darzustellen.
• Obwohl verschiedene Abwandlungen und alternative Formen der Erfindung möglich sind, ist eine spezifische Ausführung derselben als Beispiel in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die spezielle beschriebene Form zu beschränken, die Erfindung soll im Gegenteil alle Abwandlungen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den Geist und den Umfang der Umfang fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
• In den Zeichnungen und zunächst in Fig. 1 ist zu sehen, daß ein Einführbehälter 10 Münzen unterschiedlicher Werte aufnimmt und sie über mittlere Öffnungen in einem Gehäuse 11 und einen ringförmigen Sortierkopf bzw. eine Führungsplatte 12 in bzw. unter das Gehäuse einführt. Wenn die Münzen diese Öffnungen passieren, gelangen sie auf die Oberseite einer drehbaren Scheibe 13. Die Scheibe 13 ist drehbar an einem Wellenstumpf (nicht dargestellt) angebracht und wird durch einen Elektromotor 14 angetrieben, der an einer Grundplatte 15 angebracht ist. Die Scheibe 13 umfaßt ein elastisches Polster 16, das an die Oberseite einer massiven Metallscheibe 17 geklebt ist. Die Oberseite des elastischen Polsters 16 ist vorzugsweise mit einem haltbaren Gewebe bedeckt, das an dem Polster angeklebt ist, das vorzugsweise aus einem elastischen Gummi- oder Polymermaterial besteht.
• Die Oberseite des elastischen Polsters 16 ist vorzugsweise von der Unterseite des Sortierkopfes 12 durch einen Spalt von ungefähr 0,005 Inch (0,13 mm) beabstandet. Der Spalt wird um dem Umfang des Sortierkopfes 12 durch eine Dreipunkt-Anbringungsanordnung eingestellt, die ein Paar hinterer Drehzapfen 18,19 enthält, die durch entsprechende Drehfedern 21,20 gespannt werden, die den vorderen Teil des Sortierkopfes anheben. Im normalen Betrieb wird jedoch der vordere Abschnitt des Sortierkopfes 12 durch einen Sperrhaken 22 arretiert, der mit einer Schraube 23 schwenkbar an dem Gestell 15 angebracht ist. Der Sperrhaken 22 ist mit einem Zapfen 24 in Eingriff, der an dem Sortierkopf angebracht ist. Um Zugang zu den einander gegenüberliegenden Flächen des elastischen Polsters 16 und des Sortierkopfes zu erhalten, wird der Sperrhaken geschwenkt, so daß er Zapfen 24 freigibt und der vordere Abschnitt des Sortierkopfes wird durch die Drehfedern 20,21 in einer oberen Position (nicht dargestellt) angehoben. Dies wird von Zeit zu Zeit getan, um beispielsweise den Sortierkopf 12 oder die Scheibe 13 auf ungewöhnlichen Verschleiß zu untersuchen oder Fremdkörper zu entfernen.
• Wenn die Scheibe 13 gedreht wird, gleiten die auf der Oberseite derselben aufliegenden Münzen 25 aufgrund von Zentrifugalkraft über die Fläche des Polsters nach außen. Die Münzen 25 werden beispielsweise zunächst von der Mitte der Scheibe 13 durch einen Konus 26 verschoben, und daher wirkt ausreichend Zentrifugalkraft auf sie, so daß ihre statische Reibung an der Oberseite der Scheibe überwunden wird. Wenn sich die Münzen nach außen bewegen, treten die Münzen, die flach auf dem Polster aufliegen, in den Spalt zwischen der Polsterfläche und der Führungsplatte 12 ein, da die Unterseite des Innenumfangs dieser Platte von dem Polster 16 um einem Abstand entfernt ist, der etwas größer ist als die Dicke der dicksten Münze. Die Münzen werden, wie im folgenden weitergehend beschrieben, ihren Werten entsprechend sortiert, und die Münzen jedes Wertes treten aus einem entsprechenden Austrittsschlitz, wie beispielsweise den Schlitzen 27,28,29 und 30 für 5-Cent-Münzen, 25-Cent-Münzen, Dollar- münzen und 50-Cent-Münzen aus.
• Im allgemeinen werden die Münzen bei jeder beliebigen Währung durch den Unterschied des Durchmessers für die verschiedenen Werte sortiert, obwohl es in vielen Fällen wünschenswert oder erforderlich ist, auch nach dem Unterschied der Dicke zu sortieren. Die Münzen laufen zwischen dem Sortierkopf und der sich drehenden Scheibe um, bis ein einreihiger Strom von Münzen hergestellt ist. Eine Kante der Münzen in diesem Strom ist fluchtend und möglicherweise auf der Grundlage der Münzendicke in bestimmten Maß angeglichen, so daß die andere Kante der Münzen anschließend an Meßflächen gemessen werden, die die Münzen zu den Austrittsschlitzen für die entsprechenden Werte leiten.
• Vorzugshalber werden alle Ausricht-, Weiterleit-, Sortier- und Auswurfvorgänge ausgeführt, während die Münzen in Kontakt mit der Unterseite des Sortierkopfes 12 gedrückt werden. Das heißt, der Abstand zwischen den Unterseiten des Sortierkopfes 12 mit den Durchgängen, die die Münzen transportieren, und der Oberseite der sich drehenden Scheibe 13 ist geringer als die Dicke der transportierten Münzen. Eine derartige formschlüssige Steuerung ermöglicht, wie oben erwähnt, ein schnelles Anhalten des Münzsortierers, indem die Drehung der Scheibe 13 abgebremst wird, wenn eine vorgegebene Anzahl von Münzen eines bestimmten Wertes aus dem Sortierer ausgeworfen worden sind. Die formschlüssige Steuerung ermöglicht es ebenfalls, daß der Sortierer relativ kompakt ist und dennoch mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Die formschlüssige Steuerung ermöglicht es beispielsweise, daß der einreihige Strom von Münzen relativ dicht ist, und gewährleistet, daß jede Münze in diesem Strom zu einem entsprechenden Austrittsschlitz geleitet wird, anstatt beispielsweise zurückgeführt zu werden.
• Ein Nachteil, der entsteht, wenn formschlüssige Steuerung von Münzen dadurch erreicht wird, daß die Münzen mit einem Sortierkopf in Kontakt gedrückt werden, besteht darin, daß übereinandergeschichtete bzw. "doppelte Münzen" den Strom von nicht überandergeschichteten bzw. "einzelnen Münzen" durch den Sortierer behindern können. Dieses Problem ist besonders beim Sortieren von ausländischen Währungen akut, bei denen die "doppelte Münze" die gleiche Dicke aufweist, wie eine "einzelne Münze" eines anderen Wertes. Am gravierendsten ist dies beispielsweise bei der niederländischen Währung, bei der die niederländische
• "10-Cent-Münze" eine Dicke von 0,053 Inch (1,35 mm) und einen Durchmesser von 0,591 Inch (15,0 mm) hat, und die niederländische "5-Gulden-Münze" eine Dicke von 0,105 Inch (2,67 mm) und einen Durchmesser von 0,925 Inch (23,5 mm) hat. Beim Sortieren von US-Währung kann das Problem "doppelter Münzen" zu einer erheblichen Verringerung der Sortiergeschwindigkeit und relativ hoher Wahrscheinlichkeit von Fehlsortierung führen, wenn Münzen sortiert werden, die im wesentlichen aus 10-Cent-Stücken bestehen.
• In Fig. 2 ist eine Unteransicht des bevorzugten Sortierkopfes 12 dargestellt, der verschiedene Rinnen und andere Einrichtungen enthält, die speziell für das schnelle Sortieren bei formschlüssiger Steuerung der Münzen bestimmt sind, wobei jedoch das Problem "doppelter Münzen" vermieden wird. Bei einem 11-Inch-Sortierkopf 12 ist es möglich, die Scheibe 13 mit ungefähr 200 U/min zu drehen, die Drehung mit einer elektromagnetischen Reibungsbremse (nicht dargestellt) in ungefähr 20 msec anzuhalten, und je nach dem Durchmesser der sortierten Münzen tausende Münzen pro Minute zu sortieren.
• Es sollte berücksichtigt werden, daß der Umlauf der Münzen, der in Fig. 1 im Uhrzeigersinn stattfindet, in Fig. 2 dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt erscheint, da Fig. 2 eine Unteransicht ist. Zu den verschiedenen Einrichtungen, die auf die umlaufenden Münzen wirken, gehören ein Eingangsbereich 40, eine Einrichtung 41 zum Trennen von "übereinandergeschobenen" Münzen, eine Einrichtung 42 zum Selektieren von dikken Münzen, eine Einrichtung 43 zum Trennen von überein-andergeschichteten Münzen, die eine erste Einrichtung 44 enthält, die Münzen zurückführt, eine erste Weiterleiteinrichtung 47, die eine Einrichtung 46 zum Zurückführen von Münzen enthält, eine zweite Weiterleiteinrichtung 47 sowie die Austrittseinrichtungen 48,49,27,28,29,30, die entsprechende Meßeinrichtungen 51,52,53,54,55 und 56 für sechs unterschiedliche Münzwerte, wie beispielsweise 10-Cent-Stücke, 1- cent-Stücke, 5-Cent-Stücke, 25-Cent-Stücke, Dollarstücke und 50-Cent-Stücke, enthalten.
• Im Eintrittsbereich 40 treten die sich nach außen bewegenden Münzen zunächst unter einen halbringförmigen Bereich unterhalb einer planen Fläche 61 ein, die an der Unterseite der Führungsplatte bzw. des Sortierkopfes 12 ausgebildet ist. Münze C1, die in der Unteransicht in Fig. 2 auf der Führungsplatte aufliegt, ist ein Beispiel für eine Münze, die in den Eintrittsbereich 40 eingetreten ist. Die plane Fläche 61 ist mit einem Abstand von ungefähr 0,110 Inch (2,79 mm) über der untersten (quer schraffierten) Fläche des Sortierkopfes 12 angeordnet und ist daher mit einem Abstand von ungefähr 0,115 Inch (2,92 mm), der größer ist als die Dicke des dicksten Münzwertes, über der Oberseite angeordnet.
• Die ungehinderte radiale Bewegung der Münzen in dem Eintrittsbereich 40 wird beendet, wenn sie mit einer Wand 62 in Kontakt kommen, obwohl sich die Münzen durch die Drehbewequng des Polsters 16 weiterhin in Umfangsrichtung an der Wand 62 entlang bewegen, wie dies durch den mittleren Pfeil in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung in Fig. 2 angedeutet ist. Die Wand 62 ist vorzugsweise kegelförmig, um Abrieb auf ein Minimum zu verringern, indem die Kontaktfläche zwischen den Münzen und der vertieften Wand auf ein Minimum verringert wird.
• Um zu verhindern, daß der Eintrittsbereich 40 durch übereinandergeschobene Münzen versperrt wird, ist der plane Bereich 61 mit einer geneigten Fläche 41 versehen, die eine Wand bzw. einen Absatz 63 bildet, der mit der obersten Münze eines übereinandergeschobenen Paars in Kontakt kommt. In Fig. 2 ist beispielsweise eine obere Münze C2 über eine untere Münze C3 geschoben. Bewegung der oberen Münze C2 wird, wie weiterhin in Fig. 3 dargestellt, durch die Wand 63 beschränkt, so daß die obere Münze C2 von der unteren Münze C3 geschoben wird, wenn die untere Münze durch die sich drehende Scheibe 13 bewegt wird.
• Die in dem Eintrittsbereich 40 umlaufenden Münzen, wie beispielsweise die Münze C1, werden, wie wiederum aus Fig. 2 ersichtlich ist, anschließend auf die Einrichtung 42 zu geleitet, die dicke Münzen selektiert. Diese Einrichtung 42 enthält eine Fläche 64, die in den Sortierkopf 12 in einer Tiefe von 0,070 Inch (1,78 mm) von der unteren (quer schraffierten) Fläche des Sortierkopfs eingelassen ist. Daher wird ein Absatz bzw. eine Wand 65 zwischen der Fläche 61 des Eintrittsbereiches 40 und der Fläche 64 gebildet. Der Abstand zwischen der Fläche 64 und der Oberseite der Scheibe 13 beträgt daher ungefähr 0,075 Inch, so daß alle Münzen bis auf die relativ dicken zwischen der Fläche 64 und der Scheibe 13 durch den Polsterdruck gehalten werden. Um zunächst mit derartigen dicken Münzen in Kontakt zu kommen, ist ein Abfangsabschnitt der Fläche 64 mit einer Schräge 66 versehen, die an die Wand 62 angrenzt. Daher kommen, wenn sich die Scheibe 13 dreht, dicke Münzen in dem Eintrittsbereich, die sich an der Wand 62 befinden, mit der Schräge 66 in Kontakt, und anschließend wird ihre radiale Position durch Druck zwischen der Scheibe und der Fläche 64 fixiert. Dicke Münzen, die am Anfang nicht mit der Schräge 66 in Kontakt kommen, kommen dennoch mit der Wand 65 in Kontakt und werden daher im mittleren Bereich des Sortierkopfes zurückgeführt. Dies ist beispielsweise in Fig. 4 für die Münze C4 dargestellt. Diese anfängliche Selektion und Positionierung der dicken Münzen verhindert, daß falsch ausgerichtete dicke Münzen den Fluß von Münzen zur ersten Weiterleiteinrichtung (45 in Fig. 2) behindern.
• Es ist, wie wiederum aus Fig. 2 ersichtlich ist, offensichtlich, daß die Schräge 66 in der Einrichtung 42 zum Selektieren der dicken Münzen auch mit einem Paar bzw. Stapel von dünnen Münzen in Kontakt kommen kann. Ein derartiger Stapel bzw. ein derartiges Paar dünner Münzen wird unter dem Polsterdruck zwischen der Fläche 64 und der sich drehenden Scheibe 13 transportiert. Auf gleiche Weise wie bei einer dicken Münze wird die radiale Position eines solchen Paars übereinandergeschichteter Münzen fixiert, und es wird zur ersten Weiterleiteinrichtung 45 transportiert. Diese erste Weiterleiteinrichtung 45 ist eine Fläche 67, die in einer Tiefe von ungefähr 0,110 Inch (2,79 mm) angeordnet ist, die ausreicht, um das ungehinderte Passieren auch der dicksten Münzen zwischen dem Sortierkopf 12 und der sich drehenden Scheibe 13 zu ermöglichen, so daß die Münzen durch Zentrifugalkraft an der Außenwand 62 aufgereiht werden. Um die Lösung der dicken Münzen von der Fläche 64 zu erleichtern, endet die Fläche 64 in einer Schräge 68, deren äußerster Rand in einer Wand 69 zwischen der Fläche 64 und der Fläche 67 ausläuft. Diese Wand ist darüber hinaus in Fig. 5 dargestellt, die den Kontakt des Endabschnitts der Fläche 64 mit einem Abschnitt einer Münze, wie beispielsweise der Münze C5, darstellt.
• In vielen Fällen reicht jedoch die Zentrifugalkraft nicht aus, um einen kontinuierlichen Fluß von Münzen zur ersten Weiterleiteinrichtung 45 zu gewährleisten. Dies ist beispielsweise bei übereinandergeschichteten bzw. doppelten Münzen, wie dem Paar 10-Cent-Münzen C6 und C7, der Fall. Daher ist Einrichtung 43 vorhanden, die die doppelten Münzen trennt, und eine Einrichtung enthält, die eine Wand 71 bildet, die der obersten der übereinandergeschichteten Münzen zugewandt ist und in den meisten Fällen bewirkt, daß die oberste Münze in Richtung der ersten Weiterleiteinrichtung 45 abgelenkt wird. Die Wand 71 lenkt auch alle dicken Münzen zu der ersten Weiterleiteinrichtung 45 ab.
• Die Trennung eines Paars übereinandergeschichteter 10-Cent- Stücke ist darüber hinaus in Fig. 6 und 7 dargestellt. In Fig. 6 kommt die obere 10-Cent-Münze C7 mit der Wand 71 in Kontakt, wenn die sich drehende Scheibe 13 das untere 10-Cent-Stück C6 weiterdreht. Daher wird das obere 10-Cent- Stück C7 vom unteren 10-Cent-Stück C6 heruntergeschoben. Des weiteren wird das untere 10-Cent-Stück C6 gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung zwischen der sich drehenden Scheibe 17 und einer Fläche 72 eingeschlossen, so daß das untere 10-Cent-Stück zu einer ersten Rückführeinrichtung (44 in Fig. 2) transportiert wird.
• Es ist, wie weiterhin in Fig. 7 dargestellt, möglich, daß ein kleiner Abschnitt einer Münze, wie beispielsweise der Münze C8, mit der Fläche 72 in Kontakt kommt, so daß eine obere Münze C9 nach wie vor zwischen der unteren Münze C8 und dem Sortierkopf 12 eingeschlossen sein könnte. In diesem Fall können beide Münzen durch die erste Rückführeinrichtung (44 in Fig. 2) zurückgeführt werden, oder möglicherweise wird die obere Münze C9 durch die zweite Rückführeinrichtung (46 in Fig. 2) zurückgeführt. In Situationen wie der in Fig. 7 dargestellten gewährleistet der Einsatz sowohl der ersten als auch der zweiten Rückführeinrichtung einen ununterbrochenen Fluß von Münzen zu der ersten Weiterleiteinrichtung (45 in Fig. 2) und eine geringe Wahrscheinlichkeit des Fehlsortierens aufgrund von übereinandergeschichteten bzw. doppelten Münzen.
• Die erste Einrichtung 45, die die Münzen weiterleitet, erzeugt, wie wiederum aus Fig. 2 ersichtlich ist, einen einreihigen Strom von Münzen, der auf die äußere Wand 62 gerichtet ist und bis zu einer Schräge 73 führt. Münzen C11 und C12 beispielsweise werden, wie weiterhin in Fig. 8 dargestellt, an der Wand 62 ausgerichtet und zwischen der sich drehenden Scheibe 13 und dem Sortierkopf 12 eingeschlossen. Am äußersten Ende der Schräge 73 werden die Münzen fest in das Polster 16 gepreßt und zur zweiten Weiterleiteinrichtung (47 in Fig. 2) weitertransportiert.
• Es sollte aus Fig. 2 ersichtlich sein, daß eine Münze, wie beispielsweise die Münze C12 solange zur zweiten Weiterleiteinrichtung 47 transportiert wird, wie ein Abschnitt der Münze mit dem Endabschnitt der Schräge 73 in Kontakt ist. Wenn sich eine Münze nicht nahe genug an der Wand 62 befindet, um mit dem Endanschnitt dieser Schräge 73 in Kontakt zu kommen, schlägt die Münze an einer Wand 74 an, die durch die zweite Rückführeinrichtung 46 gebildet wird, und diese Münze wird zum Eintrittsbereich 40 zurückgeführt.
• Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß die erste Rückführeinrichtung, die zweite Rückführeinrichtung 46, sowie die zweite Weiterleiteinrichtung 47 an aufeinanderfolgenden Positionen im Sortierkopf 12 ausgebildet sind. Es sollte ersichtlich sein, daß die erste Rückführeinrichtung 44 sowie die zweite Rückführeinrichtung 46 die Münzen durch den Polsterdruck formschlüssig gesteuert zurückführen. Die zweite Weiterleiteinrichtung 47 nutzt ebenfalls die formschlüssige Steuerung der Münzen, um die äußerste Kante der Münzen an einer Meßwand 77 auszurichten. Zu diesem Zweck enthält die zweite Weiterleiteinrichtung 47 eine Fläche 76, die beispielsweise 0,110 Inch (1,27 mm) von der Unterseite des Sortierkopfes 12 beabstandet ist, sowie eine Schräge 78, die mit den Innenkantenabschnitten der Münzen, wie beispielsweise der Münze C15, in Kontakt ist.
• Der Anfangsabschnitt der Meßwand 77 liegt, wie besser aus Fig. 2 ersichtlich ist, an einem Spiralweg in bezug auf die Mitte des Sortierkopfes 12 und der Sortierscheibe 13, so daß, wenn die Münzen durch die sich drehende Scheibe 13 formschlüssig in der Umfangsrichtung bewegt werden, die äußere Kante der Münzen mit der Meßwand 77 in Kontakt kommt, und sie, wie in Fig. 3 für die Münze C16 dargestellt ist, leicht radial nach innen auf einen genauen Meßradius zu gedrückt werden. Fig. 3 zeigt des weiteren eine Münze C17, die aus der zweiten Rückführeinrichtung 46 ausgeworfen worden ist. In Fig. 3 ist ebenfalls eine Fläche 79 dargestellt, die sich von der zweiten Rückführeinrichtung aus erstreckt, und die sich beispielsweise 0,065 Inch (1,65 mm) oberhalb der unteren (quer schraff ierten) Fläche von Sortierkopf 12 befindet.
• Die zweite Weiterleiteinrichtung 47 läuft in einer leichten Schräge 80 aus, die bewirkt, daß die Münzen fest in das Polster 16 auf der sich drehenden Scheibe gepreßt werden, wobei ihre äußersten Kanten auf den Meßradius ausgerichtet sind, der durch die Meßwand 17 gebildet wird. Dies ist in Fig. 10 für die Münze C18 dargestellt. Am äußersten Ende der Schräge 80 werden die Münzen mit der maximalen Druckkraft zwischen der Führungsplatte 12 und dem elastischen Polster 16 eingeklemmt. Dies gewährleistet, daß die Münzen sicher in der neuen radialen Stellung gehalten werden, die durch die Wand 77 der zweiten Weiterleiteinrichtung (47 in Fig. 2) bestimmt wird.
• Der Sortierkopf 12 enthält, wie wiederum aus Fig. 2 ersichtlich ist, weiterhin eine Sortiereinrichtung, die eine Reihe von Auswerfaussparungen 48,49,27,28,29,30 umfaßt, die um den Außenrand der Platte herum in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei sich die inneren Ränder aufeinanderfolgender Schlitze zunehmend weiter weg von der gemeinsamen radialen Position der Außenkanten aller Münzen befinden, um Münzen in der Reihenfolge zunehmenden Durchmessers aufzunehmen und auszuwerfen. Die Breite jeder Auswerfaussparung ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser der durch diese spezielle Aussparung auf zunehmenden und auszuwerfenden Münze, und die an den radialen äußeren Rand jeder Auswerfaussparung angrenzende Fläche der Führungsplatte drückt die äußeren Abschnitte der durch diese Aussparung aufgenommen Münzen in das elastische Polster, so daß die Innenkanten dieser Münzen in die Aussparung nach oben geneigt werden. Die Auswerfaussparungen erstrecken sich nach außen zum Umfang der Führungsplatte, so daß die inneren Ränder dieser Aussparungen die geneigten Münzen nach außen führen und diese Münzen schließlich zwischen der Führungsplatte 12 und dem elastischen Polster 16 ausgeben.
• Es hat sich herausgestellt, daß die Münzen mit hohen Durchsatzgeschwindigkeiten sicher sortiert und ausgeworfen werden können, während sie in das elastische Polster gepreßt werden, ohne daß zusätzliche Münzenneigeeinrichtungen, wie beispielsweise Drücker oder Abstreifer eingesetzt werden. Das heißt, die innersten Ränder der Auswerfaussparungen sind so angeordnet, daß die Innenkante einer Münze lediglich eines bestimmten Wertes in jede Aussparung eintreten kann; die Münzen aller anderen sonstigen Werte erstrecken sich nach innen über den innersten Rand der speziellen Aussparung hinaus, so daß die Innenkanten dieser Münzen nicht in die Aussparung eintreten können. Dadurch laufen alle Münzen außer den 10-Cent-Stücken an der Aussparung 49 vorbei.
• Die erste Auswerfaussparung 48 beispielsweise dient lediglich der Ausgabe von 10-Cent-Stücken, und dadurch ist der innerste Rand 51 dieser Aussparung in einem Radius angeordnet, der vom Radius der Meßwand 77 um einen Abstand nach innen entfernt ist, der lediglich etwas größer ist als der Durchmesser eines 10-Cent-Stücks. Dadurch können nur 10-Cent-Stücke in die Aussparung 48 eintreten. Da die Außenkanten aller Münzwerte an der gleichen radialen Position angeordnet sind, wenn sie die zweite Weiterleiteinrichtung 47 verlassen, erstrecken sich die Innenkanten der 1 Cent-, 5 Cent-, 25 Cent-, Dollar- und 50-Cent-Münzen über den innersten Rand der Aussparung 48 hinaus nach innen, so daß verhindert wird, daß diese Münzen in die spezielle Aussparung eintreten.
• An Aussparung 49 befinden sich nur die Innenkanten von 1-Cent-Stücken nahe genug am Umfang des Sortierkopfes 12, um in die Aussparung einzutreten. Die Innenkanten aller größeren Münzen erstrecken sich nach innen über den innersten Rand 52 der Aussparung 49 hinaus, so daß sie zwischen der Führungsplatte und dem elastischem Polster eingeklemmt bleiben. Dadurch werden alle Münzen bis auf die 1-Cent-Stücke weiter an der Aussparung 52 vorbeigedreht.
• Desgleichen treten nur 5-Cent-Stücke in die Auswerfaussparung 27 ein, nur die 25-Cent-Stücke treten in die Aussparung 28 ein, nur die Dollarmünzen treten beispielsweise in die Aussparung 29 ein, und nur die 50-Cent-Münzen treten in die Aussparung 30 ein.
• Da jede Münze während ihrer gesamten Bewegung durch die Auswurfaussparung zwischen dem Sortierkopf 12 und dem elastischen Polster 16 eingeschlossen ist, werden die Münzen ständig formschlüssig gesteuert. Dadurch kann jede Münze an jedem Punkt über die Länge ihrer Auswerfaussparung angehalten werden, auch wenn die Münze bereits teilweise über den äußeren Rand der Führungsplatte hinaus vorsteht. Folglich können unabhängig davon, wann die sich drehende Scheibe angehalten wird (beispielsweise in Reaktion auf das Zählen einer vorgegebenen Anzahl von Münzen eines bestimmten Betrages) die Münzen, die sich bereits in den verschiedenen Auswerfaussparungen befinden, in dem Sortierkopf gehalten werden, bis die Scheibe für den nächsten Zählvorgang wieder inganggesetzt wird.
• In Fig. 11 ist ein vergrößerter Abschnitt von Fig. 2 dargestellt, der die Funktion der Einrichtung 43 zum Trennen von doppelten Münzen und ihre Beziehung zur ersten Einrichtung zum Zurückführen von Münzen, der ersten Weiterleiteinrichtung 45 und der zweiten Einrichtung 46 zum Zurückführen von Münzen deutlicher veranschaulicht. In Fig. 11 ist der typische Fall dargestellt, in dem ein übereinandergeschichtetes Paar Münzen einschließlich einer unteren Münze C22a und einer oberen Münze C23a unter der Schräge 68 befördert werden, und die obere Münze C23b mit der Wand 71 der Einrichtung 43 zum Trennen der doppelten Münzen in Kontakt kommt. Die untere Münze C22b wird unter die Fläche 72 geschoben und wird in einer Umfangsrichtung an die Position C22c befördert. Wenn die doppelten Münzen getrennt worden sind, wird die obere Münze durch die Wand 71 abgelenkt, deren Höhe ungefähr 0,050 Inch am äußeren radialen Rand des größtes Teils von Schräge 83 beträgt, obwohl ein Spalt von ungefähr 0,065 Inch (1,40 mm) zwischen der unteren Kante der Wand und der Oberseite der sich drehenden Scheibe 13 vorhanden ist. Die abgelenkte Münze wird, wie in Fig. 11 dargestellt, durch Zentrifugalkraft zu Position C23d befördert und kommt an der Position C23e mit der Schräge 73 der ersten Weiterleiteinrichtung 45 in Kontakt.
• Es sollte ersichtlich sein, daß im Fall von Fig. 11 die untere Münze eines Paars übereinandergeschichteter Münzen durch die erste Rückführeinrichtung 44 zurückgeführt wird. Dies ist vorteilhaft, da bei doppelten Münzen die Münzen ansonsten der ersten Weiterleiteinrichtung 45 mit einer Geschwindigkeit zugeführt würden, die das doppelte der Geschwindigkeit beträgt, mit der die Weiterleiteinrichtung die Münzen aufnehmen kann. Obwohl die Weiterleiteinrichtung 45 eine zweite Einrichtung 46 zum Abweisen von überschüssigen Münzen aufweist, verhindert die Verringerung der Last von Münzen auf die zweite Rückführeinrichtung, daß übereinandergeschichtete Münzen die Funktion der ersten Weiterleiteinrichtung 45 behindern, und verhindert, daß übereinandergeschichtete Münzen der zweiten Rückführeinrichtung zugeführt werden. Derartige doppelte Münzen könnten leicht zu einer Fehlsortierung führen, da sie auf die Schräge 73 und über die Wand 74 der zweiten Rückführeinrichtung befördert werden könnten.
• Der Einsatz von zwei separaten Rückführeinrichtungen gewährleistet auch, daß beide Münzen in einem übereinandergeschichteten Paar bei dem in Fig. 7 dargestellten anormalen Zustand zurückgeführt werden. In diesem Fall werden die übereinandergeschichteten Münzen durch die Wand 75 getrennt und werden beide durch die Wand 75 zurückgeführt, oder möglicherweise wird eine durch die Wand 75 der ersten Rückführeinrichtung zurückgeführt, und die andere wird durch die Wand 74 der zweiten Rückführeinrichtung 46 zurückgeführt. In jedem Fall werden die doppelten Münzen getrennt, ohne den Fluß von Münzen zur ersten Rückführeinrichtung zu behindern, und daher wird die Wahrscheinlichkeit von Fehlsortierung verringert, ohne daß die Sortiergeschwindigkeit verringert wird.

Claims (9)

1. Münzsortiervorrichtung zum Sortieren von Münzen (25; C1 ...C20) nach ihrem Wert, die umfaßt:

eine drehbar angebrachte münztragende Scheibe (13) mit einer elastischen Fläche (16), auf die Münzen (25; C1 ....C20) zugeführt werden können;

eine Einrichtung (14,15) zum Drehen der Scheibe (13);

eine Führungsplatte (12) mit einer Mittelöffnung und einer geformten Oberfläche, die nahe an die Scheibe (13) angrenzend angeordnet ist und die elastische Fläche (16) abdeckt, und wobei die geformte Fläche eine innere Vertiefung enthält, in der sich Münzen radial bewegen, und sich die innere Vertiefung von der Mittelöffnung nach außen erstreckt, wobei die Führungsplatte (12) eine Weiterleiteinrichtung (45,47) bildet, die Münzen aller Werte aufnimmt und einen einreihigen Strom der Münzen aller Werte erzeugt, wobei eine Kante desselben an einer gemeinsamen radialen Position angeordnet ist;

wobei die Weiterleiteinrichtung (45,47) eine zweite Einrichtung (46) enthält, die Münzen, die sich in der inneren Vertiefung bewegen und nicht an die Weiterleiteinrichtung (45,47) angrenzen, einschließlich überschüssiger Münzen, die einen Strom von Münzen in der inneren Vertiefung bilden und nicht an die Weiterleiteinrichtung angrenzen, sich jedoch in größerer Anzahl zu der Weiterleiteinrichtung bewegen, als in dem einreihigen Strom von Münzen an die Weiterleiteinrichtung (45,47) angrenzend aufgenommen werden kann, zurückführt;

Sortiereinrichtungen (26,27,28,29,30), die um den Außenumfang der Führungsplatte (12) herum angeordnet sind und den einreihigen Strom von Münzen aufnehmen und die Münzen in dem Strom nach ihren jeweiligen Werten sortieren;

eine Münztrenn- und Rückfünreinrichtung, die in der Führungsplatte (12) ausgebildet ist und übereinandergeschichtete Münzen trennt, die sich in der inneren Vertiefung von der Mittelöffnung aus bewegen, wobei die Münztrenn- und Rückführeinrichtung eine Ablenkwand (41,43) aufweist, die so weit von der elastischen Fläche (16) der Scheibe (13) entfernt ist, daß eine untere Münze eines übereinandergeschichteten Paars von Münzen zwischen der Ablenkwand und der elastischen Fläche (16) passieren kann, um aus der inneren Vertiefung zur Zurückführung zu der Mittelöffnung auszutreten, wobei die Ablenkwand (41) mit einer oberen Münze (C2) in dem übereinandergeschichteten Paar von Münzen in Kontakt kommt und die obere Münze auf die Weiterleiteinrichtung (45,47) ablenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Münztrenn- und Rückführeinrichtung des weiteren eine Schräge (66,73) enthält, die sich von einem Rand der Wand zu einem planen Rückführbereich an die elastische Fläche (16) angrenzend erstreckt, wobei die Schräge (66,73) mit der unteren Münze in Kontakt kommt und die untere Münze von der Weiterleiteinrichtung (45,47) und aus der inneren Vertiefung in einen Kontakt sowohl mit dem planen Rückführbereich als auch mit der elastischen Fläche (16) bewegt, wobei die Münztrenn- und Rückführeinrichtung eine erste Einrichtung (44) zum Zurückführen enthält, die eine Rückführwand über den planen Rückführbereich aufweist, die Münzen, die sowohl mit dem planen Rückführbereich als auch mit der elastischen Fläche in Kontakt sind, auf die Mittelöffnung zu ablenkt; und dadurch, daß

die erste Einrichtung (44) zum Zurückführen von Münzen der Münztrenn- und Rückfünreinrichtung Münzen, die sowohl mit dem planen Rückführbereich als auch mit der elastischen Fläche (16) in Kontakt sind, so leitet, daß sie zurückgeführt werden, und die Last von Münzen (25; C1 ...C20) auf die zweite Einrichtung zum Zurückführen von Münzen, die sich in der inneren Vertiefung bewegen und nicht an die Weiterleiteinrichtung (45,47) angrenzen, verringert.

2. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ablenkwand (62) auf die Weiterleiteinrichtung (45,47) zu gekrümmt ist.

3. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Einrichtung (46) zum Zurückführen von Münzen eine Rückführvertiefung in der Leitplatte (12) enthält, die eine zweite Wand bildet, die die überschüssigen Münzen, die sich in der inneren Vertiefung bewegen und nicht an die Weiterleiteinrichtung angrenzen, auf die Mittelöffnung zu ablenkt.

4. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren eine Selektiereinrichtung (61,65) für dicke Münzen umfaßt, die dicke Münzen (C4), die sich in der inneren Vertiefung bewegen und die anfangs nicht an eine radiale Außenposition weitergeleitet werden, ablenkt, bevor sich die dicken Münzen (C4) zu der Münztrenn- und Rückführeinrichtung bewegen.

5. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Einrichtung zum Zurückführen dicker Münzen eine Schräge (66) an der äußersten Position enthält, die mit dicken Münzen (C4) in Kontakt kommt, die sich in der inneren Vertiefung zwischen einer in der Führungsplatte (12) ausgebildeten Fläche und der elastischen Fläche (16) der Scheibe (13) bewegen.

6. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Selektiereinrichtung für dicke Münzen eine Einrichtung enthält, die eine Ablenkwand für dicke Münzen bildet, die dicke Münzen (C4), die sich in der inneren Vertiefung bewegen und nicht mit der Schräge in Kontakt kommen, auf die Mittelöffnung zu und aus der inneren Vertiefung heraus ablenkt.

7. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schräge (66) in einem planen Bereich (64) ausläuft, der durch die Ablenkwand (62) begrenzt wird, wobei der plane Bereich von der elastischen Fläche (16) der Scheibe (13) so weit beabstandet ist, daß dünne Münzen (C5) ungehindert zwischen dem planen Bereich (64) und der elastischen Fläche (16) passieren können.

8. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Trennen übereinandergeschichteter Münzen eine Einrichtung (78,81) enthält, die das vordere Ende einer Münze bzw. eines Paars übereinandergeschichteter Münzen (25; C1 ... C20) anhebt, wenn die Münze bzw. das Paar von Münzen in die Vertiefung eintritt, um die Münze bzw. die obere des Paars übereinandergeschichteter Münzen in die Einrichtung zum Trennen übereinandergeschichteter Münzen leitet, um die Münzen bzw. die obere der Münzen in dem übereinandergeschichteten Paar von Münzen auf die Weiterleiteinrichtung (45,47) zu abzulenken.

9. Münzsortiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der plane Bereich (27) eine Schräge (53) am Abschlußende des planen Bereiches aufweist, die dicke Münzen von dem planen Bereich löst.