EP0126707B1

EP0126707B1 - Vorrichtung zum Speichern flacher und vorzugsweise runder Gegenstände

Info

Publication number: EP0126707B1
Application number: EP84730048A
Authority: EP
Inventors: Franz Wingerter
Original assignee: Kluessendorf Heinrich H & Co KG GmbH
Current assignee: KLUESSENDORF PRODUKT UND VERTRIEBS GMBH;KLUESSENDO
Priority date: 1983-05-18
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1987-09-02
Also published as: ZA843477B; US4559958A; EP0126707A1; DE3318124A1; JPS59220891A; ATE29324T1; CA1234081A; JPH0656630B2; DE3318124C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Münzen in sogenannten Münzschächten zu speichern, die von oben gefüllt werden und denen die Münzen unten mit Hilfe besonderer Entnahmevorrichtungen entnommen werden. Die Entnahmevorrichtungen weisen hin- und hergehende Schieber auf, mit denen Jeweils die unterste Münze einer in einem Schacht befindlichen Säule herausgeschoben wird. Wenn in diesen Speichervorrichtungen viele Münzen zu speichern sind, dann ist die erforderliche Schachthöhe sehr groß, so daß ein erheblicher Raumbedarf benötigt wird. Weiterhin besteht die Gefahr der Verklemmung von Münzen in den Schächten.
Die Ausgabe der Münzen erfolgt relativ langsam, da der Schieber für jede Münze hin-und herbewegt werden muß. Da die Ausgabevorrichtung sehr genau auf die jeweilige Münzdicke abgestellt sein muß, können bereits leicht gebogene Münzen erhebliche Schwierigkeiten bei der Ausgabe verursachen. Ein bei der Ausgabe zu berücksichtigender Umstand ist auch das Gewicht der Münzsäule, das in Abhängigkeit von der Anzahl der im Schacht befindlichen Münzen stark schwanken kann. Weiterhin sind besondere Zwischenspeicher erforderlich, wenn bei einer etwaigen Münzrückgabe diejenigen Münzen ausgegeben werden sollen, die zuletzt eingegeben wurden.
Die genannten Probleme werden bei einem durch die DE-A-2 752 313 offenbarten Selbstkassierer oder Geldwechsler vermieden, bei dem das Münzmagazin für jede Münzsorte einen drehbar gelagerten Kranz wenigstens annähernd radialer, gleichmäßig auf den Kranzumfang verteilter Fächer hat, die zwischen an einem flachen Kreisring vorstehenden Fachwänden gebildet sind und je eine Münze aufnehmen, wobei an jeden Fächerkranz ein Eingabekanalausgang, ein Rückgabekanaleingang und der Eingang eines Überlaufkanals anschließen. Der Ausgang und die beiden Eingänge sind jeweils um eine Fachteilung des Kranzes gegeneinander versetzt. Zum Füllen des Kranzes mit Münzen wird dieser in der einen Richtung gedreht, während die Ausgabe gespeicherten Münzen durch Drehen in der anderen Richtung erfolgt.
Da die Münzen allein durch ihr Gewicht beim Eingeben in das unter dem Eingabekanalausgang befindliche Fach und beim Ausgeben aus dem jeweiligen Fach in den Rückgabekanaleingang fallen, sind besondere Mittel zum Verschieben der Münzen bei der Ein- bzw. Ausgabe nicht erforderlich. Ist jedoch bei diesem bekannten Selbstkassierer oder Geldwechsler die Anzahl der zu speichernden Münzen sehr groß, so ergibt sich ein entsprechend großer Durchmesser des Fächerkranzes. Dies kann der Forderung nach kompakten Münzspeichervorrichtungen entgegenstehen. Auch ergibt sich eine relativ geringe Ausgabegeschwindigkeit. Da die Längsachse der Ein- bzw. Ausgabeschlitze senkrecht zur Drehbewegung des Fächerkranzes verläuft, muß der Fächerkranz zum Ein- oder Ausgeben einer Münze in der jeweiligen Stellung angehalten werden und solange in dieser Stellung verharren, bis die Münze sicher in das Fach hineingefallen bzw. aus diesem herausgefallen ist. Ist nicht gewährleistet, daß die jeweilige Münze vollständig in das Fach hinein- bzw. aus diesem herausgefallen ist, dann kann es bei einer vorzeitigen Weiterbewegung des Fächerkranzes zu erheblichen Beschädigungen der Vorrichtung kommen. Auch können die Münzen nicht in lückenloser Folge eingegeben werden, sondern es kann nach jedem Schritt des Fächerkranzes jeweils nur eine Münze zugeführt werden, da sonst ebenfalls die Gefahr einer Blockierung des Fächerkranzes durch eine eingeklemmte Münze besteht. Aus diesem Grunde kann die Ein- und Ausgabe der Münzen nur relativ langsam erfolgen. Weiterhin sind an die Genauigkeit der bekannten Vorrichtung erhebliche Anforderungen zu stellen, da die Fächer in der Eingabe- bzw. Ausgabestellung mit den zugeordneten Kanaleingängen bzw. dem Kanalausgang genau fluchten müssen. Da die Fächer- bzw. Kanalbreite der Breite der jeweiligen Münzen entspricht, das heißt sehr gering ist, muß die gegenseitige Ausrichtung mit hoher Präzision durchgeführt werden. Schon ein geringer Vorsatz kann dazu führen, daß die Ein- bzw. Ausgabe stark erschwert oder sogar unmöglich wird.
Aus der DE-B-2 142 193 ist eine Münzspeicher-und Rückgabevorrichtung bekannt, die mit einem ringförmigen, mit einem Münzkanal verbundenen Münzmagazin und mit Mitnehmerorganen versehen ist. Die Mitnehmerorgane, zwischen denen je eine Münze angeordnet werden kann, sind schrittweise zur Speicherung und zur Rückgabe von Münzen um die Achse des Magazins vor- bzw. rückwärts drehbar. Das Münzmagazin besteht aus einer Kammer mit einer auf einer Seite durch eine schraubenförmige Nut gebildeten Führung für die Münzen. Am einen Ende dieser Führung befindet sich ein als Ein- und Austrittsöffnung für die Münzen dienender Schlitz.
Während die Ausgabe der Münzen unter dem Einfluß der Schwerkraft erfolgt, sind für die Eingabe besondere Mittel vorgesehen, die die Münzen entgegen ihrer Schwerkraft in die Speichervorrichtung schieben. Diese Mittel bestehen aus einer schwenkbaren Münzsperre und deren Steuervorrichtung sowie mehreren Hebeln, einem Stößer und einer Steuervorrichtung für diesen aus einem Nockenkranz und einer mit diesem zusammenwirkenden Führungsrolle. Dieser aufwendige Mechanismus läßt eine rasche und lückenlose Eingabe der Gegenstände nicht zu.
Aus der DE-B-2 353 158 ist ein Münzspeicher mit einem den Speicherraum bildenden, wendelförmig verlaufenden Kanal bekannt. Die Münzen befinden sich zwecks Führung in der Wendel zu einem Teil im Kanal und werden in Umfangsrichtung der Wendel durch Führungsmittel in voneinander gleichem Abstand gehalten. Diese Führungsmittel sind um die Achse der Wendel drehbar und werden je nach Annahme oder Rückgabe einer Münze schrittweise um eine den Münzen angepaßte Teilung vor- oder rückwärts gedreht. Am Anfang des Kanals befinden sich um eine Teilung gegeneinander versetzt ein Eingabe- und Ausgabeschlitz und am Ende des Kanals ist ein Kassierschlitz vorgesehen. Der Kanal ist an der Innenseite eines Zylinderrings angeordnet und die Führungsmittel bestehen aus einzelnen parallel zur Längsachse des Zylinderringes auf einer Kreisbahn angeordneten Lamellen. Die Münzen werden somit innerhalb des Kanals nur auf einer Seite, nämlich auf der von der Achse des Zylinderringes ausgehend in radialer Richtung äußeren Seite geführt. Um eine sichere und stabile Führung zu gewährleisten, ist die Kanaltiefe größer als der Münzenradius gewählt. Die die Mitnahme der Münzen bewirkenden Lamellen können somit nur im oberen Bereich der Münzen an diesen angreifen. Die Münzen werden jeweils zwischen der zugeordneten Lamelle und dem Kanalboden eingeklemmt, so daß sie nicht frei rollen können, sondern bei einer Kreisbewegung der Lamellen auf dem Kanalboden entlangrutschen. Hierdurch besteht eine erhebliche Gefahr, daß die Münzen verklemmen und die Bewegung der Lamellen blockieren. Wird außerdem eine Münze eingegeben, die kleiner ist als die an sich für die Speicherung vorgesehene, dann besteht die Möglichkeit, daß diese Münze von den Lamellen nicht erfaßt und weitertransportiert wird. Diese Münze behindert daher die Eingabe der nachfolgenden Münze, so daß hier ebenfalls die Bewegung der Lamellen blockiert werden kann.
Ausgehend von diesem bekannten Münzspeicher ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Speichern flacher und vorzugsweise runder Gegenstände zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß die Gegenstände während der Bewegung auf der wendelförmig verlaufenden Bahn nicht eingeklemmt sind, so daß sie frei rollen können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus Anspruch 2.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Darstellung einer Teildraufsicht und eines senkrechten Teilschnittes durch eine Vorrichtung zum Speichern flacher runder Gegenstände; und
Fig. 2 die Darstellung eines senkrechten Schnittes A-A durch die Vorrichtung mit einer gegenüber der Schnittebene nach Fig. 1 um 90° versetzten Schnittebene.

Die vorzugsweise quadratische Vorrichtung besitzt eine vordere Platte 1 und eine hintere Platte 2. Zwischen diesen befinden sich feststehend ein äußerer zylindrischer Mantel 3 und ein konzentrischer innerer zylindrischer Mantel 4. Der äußere Mantel 3 weist an seiner Innenfläche eine wendelförmig ausgebildete Nut 5 auf, die sich zwischen den beiden Platten 1 und 2 erstreckt. Der innere Mantel 4 trägt auf seiner Außenfläche eine in gleicher Weise ausgebildete Nut 6. Die Nuten 5 und 6 stehen einander gegenüber, so daß ein zwischen den Mänteln 3 und 4 angeordneter Gegenstand 7, beispielsweise eine Münze, durch diese Nuten in senkrechter Stellung gehalten wird.
Im inneren Mantel 4 ist drehbar gleitend ein Rotor 8 gehalten. Durch geeignete Wahl der Materialien von Mantel 4 und Rotor 8 kann die Reibung zwischen diesen äußerst gering gehalten werden. Der Rotor 8 wird angrenzend an die hintere Platte 2 am inneren Mantel 4 vorbeigeführt. Er trägt im Bereich zwischen den Mänteln 3 und 4 in den Raum zwischen diesen hineinragende Lamellen 9. Der Abstand zwischen den einzelnen Lamellen in Umfangsrichtung ist geringfügig größer als der Durchmesser der aufzunehmenden Gegenstände. Durch die Lamellen 9 werden somit in Umfangsrichtung Fächer zur Aufnahme von jeweils einem Gegenstand geschaffen. Weiterhin bewirkt die wendelförmige Anordnung der Nuten 5 und 6 in den Mänteln 3 und 4, daß sich auch in Richtung der Drehachse des Rotors 8 zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen 9 mehrere Fächer hintereinander zur Aufnahme jeweils eines Gegenstands befinden.
Zum Antrieb des Rotors 8 ist in dem von diesem gebildeten Innenraum ein Motor 10 vorgesehen. Über ein Getriebe 11 greift dieser in eine Innenverzahnung 12 des Rotors 8 ein. Der Motor 10 und das Getriebe 11 sind der Übersichtlichkeit wegen in Fig. 2 nicht dargestellt. Der Motor 10 wird zur Durchführung der Einspeicher- bzw. Ausgabevorgänge in geeigneter Weise gesteuert. Diese Steuerung kann beispielsweise in bekannter Weise durch eine nicht gezeigte Prüfvorrichtung erfolgen, die die eingegebenen Gegenstände prüft, gegebenenfalls ihre Wertigkeit feststellt, zu der entsprechenden Speichervorrichtung leitet und dann durch eine entsprechende Steuerung des Motors 10 den Speichervorgang steuert. Soll eine gewünschte Anzahl von Gegenständen ausgegeben werden, so erhält der Motor 10 ebenfalls ein entsprechendes Steuersignal. Der Motor 10 arbeitet weiterhin mit einer nicht dargestellten lichtelektrischen Abtastvorrichtung zusammen, die auf dem Rotor 8 angebrachte Markierungen bei dessen Drehung erfaßt. Auf diese Weise können die Drehbewegung und die jeweilige Stellung des Rotors in gewünschter Weise gesteuert werden.
Der Motor 10 und das Getriebe 11 sind so ausgebildet, daß sie sich innerhalb des von den Platten 1 und 2 gebildeten Raumes befinden. Daher ist es möglich, eine Vielzahl der gezeigten Vorrichtungen in Achsrichtung des Rotors direkt hintereinander anzuordnen. Dabei ist vorzugsweise jede dieser Vorrichtungen mit einem eigenen Antrieb versehen.
An der der vorderen Platte 1 zugewandten Seite des äußeren Mantels 3 ist an dessen oberster Stelle eine Öffnung 13 für die Eingabe vorgesehen. Diese ist schlitzförmig ausgebildet, wobei ihre Längsrichtung parallel zur Platte 1 verläuft. Ein durch die Öffnung 13 eingeführter Gegenstand fällt in das in Fig. 2 gezeigte äußerste linke Fach, das durch die beiden gerade seitlich unterhalb dieser Öffnung befindlichen Lamellen 9 gebildet wird. Die Steuerung des Rotors 8 erfolgt in der Weise, daß dieser nach Eingabe eines Gegenstands 7 immer um eine Fachteilung weitergedreht wird, so daß sich stets ein freies Fach unter der Öffnung 13 befindet.
Etwas versetzt unterhalb der Öffnung 13 für die Eingabe befindet sich im inneren Mantel 4 eine Öffnung 14 mit zur Platte 1 hin abgeschrägter Kante, die in einen in dieser Platte befindlichen Ausgabekanal 15 mündet. Dieser Ausgabekanal verläuft von der Öffnung 14 in gekrümmter Form bis zur Unterkante der Platte 1. Die Öffnung 14 liegt in der gleichen Ebene wie die Öffnung 13. Sie bewirkt, daß ein Gegenstand, der in dem sich gerade über der Öffnung 14 befindlichen äußersten linken Fach gemäß Fig. 2 enthalten ist, durch sein Gewicht inden Ausgabekanal 15 geleitet wird. Die Öffnungen 13 und 14 sind in Drehrichtung um weniger als eine Fachteilung gegeneinander versetzt; jedoch soweit, daß ein durch die Öffnung 13 eingegebener Gegenstand nicht ohne zusätzliche Drehung des Rotors 8 durch die Öffnung 14 in den Ausgabekanal 15 geleitet werden kann.
An die hintere Platte 2 angrenzend wird durch den äußeren Mantel 3 im unteren Bereich der Vorrichtung ein Überlaufkanal 16 gebildet, der das jeweils äußerste rechte Fach, das sich gerade im Bereich dieses Kanals befindet, mit einer Überlauföffnung an der Unterseite der gezeigten Vorrichtung verbindet. Die Ebene des Ausgabekanals 15 liegt parallel zu den Platten 1 und 2.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Zur Eingabe eines Gegenstands 7 wird der Rotor 8 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Darstellung im Uhrzeigersinn gedreht. Dabei werden gleichzeitig durch die Öffnung 13 die Gegenstände eingegeben. Werden mehrere Gegenstände 7 hintereinander eingegeben, dann dreht sich der Rotor 8 um eine entsprechende Anzahl von Fachteilungen, ohne daß er für die Eingabe der einzelnen Gegenstände jeweils angehalten werden muß. Auf diese Weise ist eine sehr schnelle Eingabe in lückenloser Folge möglich, bei der eine Einzelzuführung der Gegenstände nicht erforderlich ist. Die Steuerung des Rotors 8 erfolgt in der Weise, daß es nach Eingabe des jeweils letzten Gegenstands noch um eine Fachteilung weitergedreht wird, so daß sich stets ein freies Fach unterhalb der Öffnung 13 befindet. Zur Ausgabe von Gegenständen wird der Rotor 8 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die an der Öffnung 14 vorbeigeführten, der Platte 1 unmittelbar benachbarten Fächer werden dabei entleert. Die Gegenstände 7 fallen während des Drehens aus dem jeweiligen Fach heraus, so daß auch hier ein Anhalten des Rotors 8 nicht erforderlich ist.
Somit kann auch der Ausgabevorgang mit hoher Geschwindigkeit vorgenommen werden. Weiterhin ist sichergestellt, daß stets die zuletzt eingegebenen Gegenstände zuerst ausgegeben werden.
Ist die Vorrichtung gefüllt, d.h. sind sämtliche Fächer in Umfangsrichtung und in axialer Richtung besetzt, dann werden bei einer weiteren Eingabe, d.h. bei einer Drehung des Rotors 8 im Uhrzeigersinn die in den direkt am Überlaufkanal 16 vorbeigeführten Fächern befindlichen Gegenstände über diesen Kanal ausgegeben. Auch hier erfolgt die Ausgabe ohne zusätzliche Steuerungsmittel während der Drehung des Rotors 8.
Die Ein- und Ausgabe erfolgt somit auf äußerst einfache Weise lediglich durch entsprechend gesteuerte Drehung des Rotors 8. Die Gegenstände 7 fallen während der Drehbewegung in die jeweiligen Fächer bzw. aus diesen heraus, so daß eine schrittweise Bewegung des Rotors 8 von Fach zu Fach nicht erforderlich ist. Daher laufen die Einund Ausgabevorgänge mit hoher Geschwindigkeit ab.
Die für den Rotor 8 erforderliche Antriebskraft ist sehr gering, so daß der Motor 10 sehr klein sein kann. Da die Gegenstände 7 während der Drehung des Rotors 8 auf der Fläche, auf der sie sich jeweils abstützen, rollen, ist die zum ihren Transport erforderliche Kraft äußerst gering. Durch die Verwendung der lichtelektrischen Abtasteinrichtung ist es möglich, die Vorrichtung nach einem Stromausfall selbsttätig in eine Grundstellung fahren zu lassen. Der Normalbetrieb kann somit nach einer Unterbrechung der Stromversorgung selbsttätig wieder aufgenommen werden.
Anstelle des Motors kann für den Antrieb des Rotors beispielsweise auch eine von einem Elektromagneten betätigbare Klinke verwendet werden. Die dargestellte Speichervorrichtung ist sehr kompakt und aufgrund ihrer Form für eine Einschubtechnik geeignet. Dabei werden vorzugsweise mehrere dieser Vorrichtungen direkt nebeneinander angeordnet, wobei jeweils die vordere Platte 1 der einen Vorrichtung und die hintere Platte 2 der benachbarten Vorrichtung direkt aneinander liegen. Jede Vorrichtung ist dann vorzugsweise für die Speicherung einer bestimmten Münzsorte vorgesehen. Die Steckverbindung zwischen einer Vorrichtung und der gemeinsamen Steuereinrichtung kann entsprechend kodiert sein, so daß die Vorrichtungen in beliebiger Weise gegeneinander ausgetauscht werden können. Sollen verschiedene Münzen in unterschiedlich großer Anzahl gespeichert werden, so kann für die jeweiligen Münzsorten auch eine unterschiedlich große Anzahl von Speichervorrichtungen verwendet werden. Mit der Speichervorrichtung kann eine Füllstands-Erkennungseinrichtung verbunden sein, die die jeweils ein- und ausgegebenen Münzen zählt und die Differenz der jeweiligen Zählwerte bildet.
Die Speichervorrichtung ist nicht nur für runde, sondern auch für vieleckige und mit einer angenähert runden Form versehene Gegenstände geeignet.

Claims

1. Trommelförmige Vorrichtung zur Speicherung flacher und vorzugsweise runder Gegenstände, insbesondere Münzen, mit einem feststehenden äußeren zylindrischen Mantel (3), mit einer an der Innenseite des äußeren zylindrischen Mantels (3) in bezug auf die Achse des trommelförmigen Speichers wendelförmig verlaufenden Nut (5) zur Führung der gespeicherten Gegenstände (7) auf einer bezogen auf die Achse des trommelförmigen Speichers wendelförmig verlaufenden Bahn, mit einem um die Achse des trommelförmigen Speichers drehbaren Rotor (8), der sich parallel zur Achse des trommelförmigen Speichers erstreckende, die wendelförmige Nut (5) an der Innenseite des äußeren zylindrischen Mantels (3) übergreifende und zwischen die einzelnen gespeicherten Gegenstände (7) eingreifende Lamellen (9) aufweist, deren gegenseitiger Abstand - Fächer für die zu speichernden Gegenstände (7) bildend - in etwa gleich ist der Abmessung der zu speichernden Gegenstände in Fortbewegungsrichtung, mit je einer schlitzförmigen Öffnung (13, 14) an der einen Endfläche der Trommel zur Eingabe bzw. Ausgabe der Gegenstände und einer weiteren schlitzförmigen Öffnung an der anderen Endfläche der Trommel zur Abführung des Überlaufs, wobei alle drei Öffnungen jeweils in der Ebene ihrer Trommelendfläche liegen, wobei die Öffnung (13) für die Eingabe oberhalb der Bewegungsbahn der gespeicherten Gegenstände (7) und die Öffnung (14) für die Ausgabe unterhalb dieser Bewegungsbahn angeordnet ist und der gegenseitige Abstand dieser beiden Öffnungen (13, 14) geringer ist als der Abstand zweier Rotorlamellen (9), aber mindestens so groß, daß ein direktes Durchfallen eines Gegenstands (7) von der Öffnung (13) für die Eingabe zu der Öffnung (14) für die Ausgabe vermieden wird, und wobei die Bereitstellung freier Fächer für die zu speichernden Gegenstände (7) durch Bewegung des Rotors (8) in der einen Drehrichtung und die Ausgabe der gespeicherten Gegenstände durch die Bewegung des Rotors (8) in der anderen Drehrichtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der trommelförmige Speicher einen zum äußeren zylindrischen Mantel (3) konzentrisch angeordneten inneren zylindrischen Mantel (4) aufweist, der an seiner Außenfläche mit einer entsprechend der wendelförmigen Nut (5) des äußeren zylindrischen Mantels (3) verlaufenden, ebenfalls der Führung der gespeicherten Gegenstände (7) dienenden wendelförmigen Nut (6) versehen ist und daß die Lamellen (9) des Rotors (8) den freien Raum zwischen äußerem zylindrischen Mantel (3) und innerem zylindrischen Mantel (4) durchsetzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) mit seiner äußeren Umfangsfläche gleitend in der Innenfläche des inneren zylindrischen Mantels (4) gelagert ist.