EP0293608B1

EP0293608B1 - Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere Münzen

Info

Publication number: EP0293608B1
Application number: EP88106957A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Stöckli
Original assignee: Individual
Current assignee: Scan Coin Industries AB
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2008-04-30
Also published as: FI94380C; FI882615A; NO882470L; DE3851466D1; FI882615A0; FI94380B; US4934982A; DK171476B1; DK299388D0; DK299388A; ATE111617T1; JPS63310415A; NO882470D0; JPH07121764B2; EP0293608A1; NO172874B; NO172874C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen gegenständen, insbesondere Münzen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine solche Vorrichtung hat in der Regel die Aufgabe, die als Masse angelieferten scheibenförmigen Gegenstände, insbesondere unterschiedlicher Grösse, derart zu vereinzeln, dass diese in einer nachfolgenden Vorrichtung sortiert, gezählt und/oder auch gestapelt und abgepackt werden können. Diese Gegenstände können ausser Münzen beispielsweise auch Unterlagsscheiben oder andere durch Automaten hergestellte scheibenförmige Bestandteile sein. Obwohl solche Gegenstände in der Regel rund sind, fallen auch mehreckige scheibenförmige Gegenstände unter diesen Begriff, wie beispielsweise achteckige Münzen.
Bei einer aus der DE-Al 29 02 648 bekannten Vorrichtung zum Sortieren von Münzen werden die auf einem Drehteller zugeführten Münzen durch ein von oben angreifendes Förderband vom Drehteller in einem nach aussen gerichteten Winkel, bezogen auf die Tangente, aus dem auf der Umlaufbahn angeordneten, in seiner Höhe begrenzten Auslaufkanal abgezogen. Zur Vereinzelung tragen die Höhenbegrenzung des Auslaufkanals und das die Münzen auf einer ortsfesten Unterlage schiebende Förderband bei. Die Höhenbegrenzung ist dabei auf die dickste in Betracht zu ziehende Münze abgestimmt. Die Durchlassbreite der Auslassöffnung muss kleiner als der doppelte Durchmesser der kleinsten zu verarbeitenden Münze sein, damit nicht zwei Münzen nebeneinander hindurchtreten können. Zur Anpassung an die Münzengrösse verschiedener Währungen muss die Breite veränderbar sein.
Müssen dabei auch Münzen vereinzelt werden, von denen zwei der dünnsten aufeinanderliegend nicht dicker sind als die dickste Münze, dann ist eine Vereinzelung durch die Höhenbegrenzung nicht möglich. Falls solche Münzen dann auch noch deckungsgleich übereinanderliegen, ist auch durch das zwar nur an der oberen Münze angreifende Förderband eine Vereinzelung nicht gewährleistet, da die ortsfeste Unterlage, in der Regel ein seitlich begrenzter Kanal, zur Erzielung einer hohen Leistung und auch infolge der ständigen Schleifwirkung im allgemeinen gute Gleiteigenschaften aufweist, sodass ein solches Münzenpaar die Vereinzelungsvorrichtung ohne Trennung durchläuft.
Eine weitere Störungsmöglichkeit besteht darin, dass sich Münzen an Engpässen, wie beispielsweise an der Austrittsöffnung zwischen dem Auslaufkanal und der Angriffsstelle des Förderbandes, verklemmen oder verkeilen. Zur Abhilfe bei derartigen Störungen weisen bekannte Vereinzelungsvorrichtungen manuell auslösbare Betätigungselemente auf. Obwohl sich damit solche Störungen beheben lassen, ist der laufende Betrieb vorübergehend unterbrochen und die Wirtschaftlichkeit der Vereinzelungsvorrichtung beeinträchtigt.
Eine andere, aus der DE-Al 27 54 792 bekannte Vereinzelungsvorrichtung weist zur Höhenbegrenzung eine der Austrittsöffnung vorgelagerte, derart rotierend angetriebene Walze auf, dass die obere von übereinanderliegenden Münzen in Richtung Tellermitte abgewiesen werden soll. Da die Walze jedoch die dickste zur Vereinzelung gelangende Münze hindurchlassen muss, ist ihr Abstand vom Drehteller ebenso gross, wie die bereits erwähnte feststehende Höhenbegrenzung, sodass es auch hierbei möglich ist, dass zwei aufeinanderliegende dünne Münzen den Spalt unterhalb dieser Walze passieren können.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-A-28 38 746 bekannt, bei der die Austrittsöffnung einerseits durch eine drehbar gelagerte Rolle und andererseits durch eine Kante am Uebergang von der Behälterwand zum Einlauf in einen Führungskanal festgelegt wird. In Bewegungsrichtung der Münzen gesehen in einem Abstand hinter dieser Austrittsöffnung ist ein Förderband angeordnet, das von oben an den Münzen angreift, nachdem diese an der Rolle vorbeigelaufen sind. Die Münzen werden durch die nachfolgenden Münzen an der Rolle vorbei und durch die Austrittsöffnung hindurch geschoben und gelangen erst dann in den Wirkbereich des Förderbandes. Es kann nun vorkommen, dass sich zwei nebeneinanderliegende Münzen zwischen der Einlaufkante des Einlaufes und der Rolle verklemmen. Um eine solche Verklemmung im Bereich der Austrittsöffnung aufzuheben, ist die drehbare Rolle mit einer Abflachung versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Leistung scheibenförmige Gegenstände unterschiedlicher Grösse ohne Anpassung an den jeweiligen Grössenbereich störungsfrei zu vereinzeln vermag.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Fähigkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung, innerhalb eines grossen Durchmesserbereiches zu vereinzeln, ist es beispielsweise möglich, zusätzlich zu sämtlichen Münzen einer vorgegebenen Währung auch noch fremde Münzen mit zu vereinzeln, die grösser als die grössten Münzen der vorgegebenen Währung sind. Dadurch werden keine die Austrittsöffnung blockierenden Münzen zurückgehalten. Das Ausscheiden fremder Münzen erfolgt in einer nachgeordneten Sortiervorrichtung. Andererseits lassen sich aber auch Münzen nur einer einzigen Grösse vereinzeln, um diese einer nachfolgenden Verpackungsstation zuzuführen.
Da das sich in die Austrittsöffnung hinein erstreckende Förderorgan die am inneren Begrenzungselement anstossenden Gegenstände gegenüber den auf dieses innere Begrenzungselement zulaufenden, mit dem Drehteller mitlaufenden Gegenständen beschleunigt und um das innere Begrenzungselement herum aus der Austrittsöffnung wegfördert, wird im Bereich der Austrittsöffnung ein freier Raum geschaffen. Dadurch wird wirksam verhindert, dass sich Gegenstände im Engpass der Austrittsöffnung gegenseitig verklemmen oder verkeilen können.
Die Wirkung der erfindungsgemässen Vorrichtung beruht im wesentlichen darauf, dass den scheibenförmigen Gegenständen - in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen den Münzen - durch die relative Anordnung der Austrittsöffnung zum Förderband zwischen dem Auslaufkanal und der Förderstrecke des Förderorgans eine einer S-Kurve entsprechende Querbewegung durch Abwälzung um das innere Begrenzungselement aufgezwungen wird.
Die Abwälzbewegung in Verbindung mit der nachfolgenden Beschleunigung durch das Förderorgan gewährleistet, dass übereinanderliegende Münzen zuverlässig voneinander getrennt werden. Das Förderorgan beschleunigt die unmittelbar erfasste Münze gegenüber der mitlaufenden Münze stärker. Mitbestimmende Faktoren bei der zuverlässigen Vereinzelung sind, dass die Münzen am inneren Begrenzungselement abgebremst, zu einer Ausweichbewegung gezwungen und anschliessend wieder beschleunigt werden.
Das Förderorgan erfasst sämtliche durch den Auslaufkanal an der Austrittsöffnung eintreffende Münzen. Gelangt jedoch eine Münze im wesentlichen radial zum Drehteller an das Förderorgan, dann prallt sie daran ab, um während einer weiteren Runde auf dem Drehteller zu verbleiben.
Unter der Bezeichnung Förderorgan ist im vorliegenden Zusammenhang beispielsweise eine gummibereifte Förderrolle oder ein riemenartiges endloses Förderband beliebigen Querschnittes zu verstehen.
Während die durch den gegenseitigen Abstand der beiden Begrenzungselemente definierte Durchlassbreite der Austrittsöffnung auch grösser sein kann als die grösste zum Vereinzeln bestimmte Münze, um auch unbekannten, noch grösseren Fremdmünzen einen Durchlass zu gewähren, ist die lichte Weite davon abhängig, wie weit diese beiden Begrenzungselemente inbezug auf die Längsrichtung des Förderorgans zueinander versetzt angeordnet sind. Durch die Wahl der lichten Weite kann bestimmt werden, bis zu welchem kleinsten Durchmesser Münzen am inneren Begrenzungselement abgewälzt werden sollen. Dabei können solche Münzen von der Abwälzbewegung ausgenommen sein, bei denen durch eine Vorvereinzelung dafür gesorgt wurde, dass sie die Austrittsöffnung nicht übereinanderliegend erreichen.
Wenn jedoch sämtliche zum Vereinzeln bestimmte Münzen am inneren Begrenzungselement abgewälzt werden sollen, dann muss gemäss einer bevorzugten Ausführungsform die lichte Weite kleiner als der Durchmesser der kleinsten zum Vereinzeln bestimmten Münze gewählt werden.
Von den zum Vereinzeln bestimmten Münzen kann die kleinste in ihrem Durchmesser auch kleiner als halb so gross wie die grösste sein. Durch die Anordnung des Förderorgans zur Austrittsöffnung ist auch gewährleistet, dass eine Brückenbildung durch zwei nebeneinander liegende Münzen, die bei bekannten Vorrichtungen die Austrittsöffnung blockieren können, unmöglich ist, da bedingt durch die Förderrichtung des Förderorgans, keine zwei Münzen in die Austrittsöffnung hineingezogen werden können, wie das dann möglich ist, wenn die Förderrichtung des Förderorgans im rechten Winkel zur lichten Weite der Durchtrittsöffnung liegt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, das Förderorgan mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die grösser ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Drehtellers, sodass durch die Förderleistung des Förderorgans mit Sicherheit ein Stau an der Austrittsöffnung verhindert wird. Dadurch wird ein freier Raum geschaffen und wirksam verhindert, dass sich Münzen im Engpass der Austrittsoffnung gegenseitig verklemmen oder verkeilen.
Wenn von den die Austrittsöffnung in ihrer Breite begrenzenden Elementen das innere Element als Abwälznase ausgebildet ist, ergibt sich eine abwälzende Wirkung nicht nur in Richtung der Bahn des Förderorgans, sondern auch auf den Drehteller zurück, um die von der Austrittsöffnung abgewiesenen Münzen nach ihrer Abweisung an keinem Hindernis anstehen zu lassen.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Auslaufkanal mit einem nach aussen gerichteten Absatz beginnen und in seiner Höhe auf die dickste zu vereinzelnde Münze abgestimmt sein, sodass eine Vorvereinzelung durch die Höhenbegrenzung und auch durch den Absatz eintritt, wenn die Münzen durch die Fliehkraft des rotierenden Drehtellers über den Absatz in den Auslaufkanal gelangen.
Wenn ausnahmseise die im Durchmesser kleinsten Münzen zugleich die dicksten sind, dann ist bereits durch die Vorvereinzelung gewährleistet, dass davon keine zwei übereinanderliegenden Münzen die Austrittsöffnung erreichen, so dass solche Münzen bei der Bestimmung der lichten Weite, wie bereits erwähnt, unberücksichtigt bleiben können.
Eine weitere Unterstützung der Vereinzelungswirkung ist durch eine umfangsseitige Abstufung des Drehtellers im Bereich des Auslaufkanals möglich, sodass die in den Auslaufkanal gelangenden Münzen infolge dieser Abstufung abkippen und dadurch mit ihrer nach oben weisenden Seite verhindern, dass sich eine weitere Münze darüberschiebt, sofern es sich um derart dünne Münzen handelt, von denen zwei übereinanderliegend trotz der Höhenbegrenzung in den Auslaufkanal hineinpassen. Eine solche Abstufung kann ferner bewirken, dass bei zwei bereits übereinanderliegenden Münzen eine solche Verkantung eintritt, dass die obere davon an der ortsfesten Höhenbegrenzung des Auslaufkanals streift und dadurch gegenüber der unteren abgebremst und auf dieser verschoben wird. Eine solche Situation ist dann möglich, wenn die dickste Münze dicker ist als zwei Stück der dünnsten Münzen.
Bei einer Abdeckung des Bereiches der Austrittsöffnung durch einen mit dem Führungsring verbundenen Steg wird verhindert, dass die unkontrolliert in der Mitte des Drehtellers zugeführten Münzen die durch die Austrittsöffnung erforderliche Bewegung behindern. Insbesondere soll dadurch ein übermässiger Druck durch übereinanderliegende Münzen im Bereich der Austrittsöffnung vermieden werden. Die bei einem Förderband als Förderorgan in Förderrichtung erste Umlenkrolle sollte unmittelbar an der Austrittsöffnung über dem Drehteller an den zu fördernden Münzen angreifen.
Eine Erhebung im Zentrum des Drehtellers verhindert, dass an jener Stelle, an welcher die Fliehkraft praktisch Null ist, Münzen liegenbleiben. Die Erhebung kann beispielsweise kegel- oder kugelförmig sein.
Eine zur Höhenbegrenzung des Auslaufkanals dienende, auf ihrer Unterseite zur Drehtellermitte hin angetriebene Walze dient erstens der Fächerung, das heisst, doppelt übereinanderliegende Münzen werden nicht zwangsläufig in den Kreislauf zurückbefördert, sondern nur leicht gegeneinander verschoben und dem Förderorgan zugeführt. Zweitens dient eine solche Walze zur Schaffung eines Freiraums an der Ablaufseite der Walze, um eine reibungslose Wiedereingliederung nicht erfasster Münzen zu ermöglichen und so Stockungen in der Zirkulation durch den Eingliederungsprozess zu verhindern. Eine solche Walze ist dann besonders zweckmässig, wenn der Drehteller an seinem Rand einen Absatz aufweist, auf dem die Münzen abkippen, da die Walze in einem solchen Fall an den nach oben weisenden Seiten übereinanderliegender Münzen angreifen und diese zur Vereinzelung auffächern kann.
Durch die Anordnung eines zweiten Führungsringes gemäss einer bevorzugten Ausführungsform lässt sich eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit erzielen. Die Funktion des ersten, bzw. inneren Führungsringes entspricht dem vorstehend erwähnten, einzigen Führungsring. Durch die erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit ist die Vereinzelung nach dem inneren Führungsring noch nicht abgeschlossen. Die hohe Umfangsgeschwindigkeit des Drehtellers gegenüber dem stillstehenden zweiten bzw. äusseren Führungsring bewirkt, dass sich die Münzen drehen und dadurch die oberen von noch nicht vollständig vereinzelten Münzen abgeworfen werden. Da der Umfang des zweiten, äusseren Führungsringes grösser ist als der Umfang des inneren Führungsringes wird Raum geschaffen für diese vorgängig noch nicht vollständig vereinzelten Münzen. Nach dem zweiten Führungsring verlassen die Münzen den Drehteller entweder durch Fliehkraft oder mittels eines weiteren Förderbandes.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine teilweise Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere Münzen,
Fig. 2: eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3a, 3b: das Erfassen von gefächtert zugeführten Münzen durch ein umlaufend angetriebenes Förderband,
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Drehteller,
Fig. 5: eine Schnittansicht nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6: Münzen im Auslaufkanal auf einem Drehteller mit einem Absatz,
Fig. 7: gestapelt im Auslaufkanal eintreffende Münzen,
Fig. 8a: eine Schnittansicht nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7,
Fig. 8b: Auflösung des Stapels nach der Fig. 8a,
Fig. 9a: gestapelt eintreffende Münzen,
Fig. 9b: Auflösung des Stapels nach der Fig. 9a,
Fig. 10: eine Vorrichtung ähnlich derjenigen nach der Fig. 1, jedoch zusätzlich mit einer Walze zur Auffächerung der Münzen,
Fig. 11: eine Schnittansicht nach der Linie XI-XI der Fig. 10,
Fig. 12: eine Vorrichtung mit zwei ortsfesten Ringen über dem Drehteller zur stufenweisen Vereinzelung,
Fig. 13: eine Schnittansicht nach der Linie XIII-XIII der Fig. 12 und
Fig. 14: eine Ausführungsvariante zur Fig. 13.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen in Pfeilrichtung 20 angetriebenen Drehteller 22 auf, auf dem sich verschiedenwertige Münzen 24 befinden. Oberhalb des Drehtellers befindet sich ein ortsfest angeordneter Führungsring 26, der im Bereich einer Münzen-Austrittsöffnung 28 unterbrochen ist. Bezogen auf die Drehrichtung 20 des Drehtellers 22 ist der Austrittsöffnung 28 ein Münzen-Auslaufkanal 30 vorgelagert, dessen Querschnitt in der Fig. 2 dargestellt ist. Der Auslaufkanal 30 weist gegenüber dem Führungsring 26 einen grösseren Radius, bezogen auf den Drehteller 22, auf und ist in seiner Höhe durch eine Abdeckung 32 begrenzt. Die lichte Höhe des Auslaufkanals 30 über dem Drehteller 22 ist derart bemessen, dass auch noch die dickste in Betracht zu ziehende Münze hineinpasst. Dabei kann es sich um eine Münze der vorgesehenen Währung oder um eine fremde Münze handeln.
Die zu vereinzelnden Münzen 24 werden durch eine nicht dargestellte Einfüllöffnung, beispielsweise durch einen Trichter, etwa in der Mitte des Drehtellers 22 von oben zugeführt. Damit keine Münze im Zentrum des Drehtellers 22 liegenbleibt, weist dieser in seinem Zentrum eine Erhebung 34 auf, die beispielsweise kegel- oder kugelförmig sein kann. Die radiale Beförderung der Münzen 24 in den Auslaufkanal 30 hinein erfolgt durch die während der Drehbewegung des Drehtellers 22 auf die Münzen 24 ausgeübte Fliehkraft.
Die Austrittsöffnung 28 ist einerseits durch die hintere Kante 36 des Auslaufkanals 30 und andererseits durch eine Abwälznase 38 begrenzt. Diese Begrenzungselemente 36 und 38 sind derart in Langsrichtung eines Förderbandes 40 zueinander versetzt angeordnet, dass die auf die Längsrichtung des Förderbandes 40 bezogene lichte Weite der Austrittsöffnung 28 vorzugsweise kleiner ist, als der Durchmesser der kleinsten zu vereinzelnden Münze, jedoch auf die Durchtrittsrichtung bezogen, gross genug, um eine zu vereinzelnde Münze mit dem grössten zulässigen Durchmesser hindurchzulassen. Eine solche Anordnung der die Austrittsöffnung 28 begrenzenden Elemente 36 und 38 bewirkt, dass die Münzen an der Abwälznase 38 aus dem Auslaufkanal 30 etwa einer S-Kurve entsprechend abgelenkt werden, wenn sie vom Förderband 40 erfasst werden, dessen unteres Trum 40a (Fig. 3a/b) in Förderrichtung 42 läuft. Noch nicht im Auslaufkanal 30 auf dem Drehteller 22 liegende Münzen werden durch die Drehbewegung des Drehtellers 22 in Pfeilrichtung 20 an der Abwälznase 38 nach innen abgelenkt, sodass sie für mindestens eine weitere Umdrehung auf dem Drehteller 22 verbleiben, wie beispielsweise die Münzen 24b.
Das oberhalb des Drehtellers 22 laufende Förderband 40 umschlingt zwei Umlenkrollen 44 und 46, von denen die erste Umlenkrolle 44 an einem um eine Achse 50 schwenkbaren, in Richtung des Drehtellers 22 federbelasteten Arm 48 gelagert ist. Durch einen mit der zweiten Umlenkrolle 46 verbundenen Motor 52 wird das Förderband 40 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die grösser ist, als die Umfangsgeschwindigkeit des durch einen nicht dargestellten Motor angetriebenen Drehtellers 22. Die erste Umlenkrolle 44 ist dabei derart über der Austrittsöffnung 28 angeordnet, dass keine Münzen den Auslaufkanal 30 verlassen können, ohne vom Förderband 40 erfasst zu werden.
Wie aus der Fig. 1 durch eine Mehrzahl von angedeuteten Münzen 24c ersichtlich ist, werden die Münzen um die Abwälznase 38 vom Förderband 40 herumgezogen, um anschliessend in Richtung 42 einer Führungsschiene 54 entlang auf einer Führungsplatte 56 zu einer nicht dargestellten Sortiervorrichtung gefördert zu werden.
Der ortsfeste Führungsring 26 ist mittels Laschen 58 an einem nicht dargestellten Gestell der Vorrichtung befestigt. Mit dem Führungsring 26 ist eine die Austrittsöffnung 28 von einer Anhäufung von Münzen schützende Abdeckung 60 verbunden.
Die Fig. 2 zeigt, wie bereits erwähnt, den Münzen-Auslaufkanal 30 in einem Querschnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1. Aus der Fig. 2 ist insbesondere die höhenbegrenzende Wirkung des Auslaufkanals 30 ersichtlich.
In der Fig. 3a ist dargestellt, wie vom Förderband 40 mit seinem unteren Trum 40a eine erste Münze 24d eines teilweise übereinanderliegenden Münzenpaares 24e/24d erfasst und gemäss Fig. 3b vereinzelt wird, indem die untere Münze 24d unter der oberen Münze 24e durch einen beschleunigten Abtransport hervorgezogen wurde. Die zweite Münze 24e befindet sich noch auf dem Drehteller 22, durch den sie der ersten Münze 24d nachfolgend dem unteren Trum 40a des Förderbandes 40 zugeführt wird. Eine Situation mit zwei übereinanderliegenden Münzen im Auslaufkanal 30 kann dann auftreten, wenn diese beiden Münzen zusammen nicht dicker sind, als die dickste, zum Vereinzeln bestimmte Münze 24a gemäss Fig. 2.
Die in der Fig. 1 übereinander dargestellten Münzen 24c im Bereich der Austrittsöffnung 28 sollen lediglich darauf hinweisen, in welcher Richtung die Münzen in der Austrittsöffnung 28 bewegt werden. Diese Darstellung bedeutet nicht, dass die Münzen an jener Stelle übereinanderliegen, da eine Vorvereinzelung bereits im Auslaufkanal 30 erfolgt und eine definitive Vereinzelung spätestens beim Erfassen durch das Förderband 40 gemäss den Figuren 3a und 3b.
Die Fig. 4 zeigt den Drehteller 22 in einer Draufsicht und die Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie V-V der Fig. 4. Im Unterschied zu dem in der Fig. 1 dargestellten Drehteller 22 weist der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Drehteller umfangsseitig einen Absatz 62 auf.
Gemäss Fig. 6 liegt der Absatz 62 soweit von der Führungsfläche 30b des Auslaufkanals 30 entfernt, dass zumindest die kleineren und mittleren Münzen, die meist auch die dünneren sind und in verschiedensten Arten übereinanderliegend in den Auslaufkanal 30 eintreten können, nach aussen abkippen. In der Fig. 6 ist eine derart abgekippte Münze 24f dargestellt, die veranschaulicht, dass es einer nachfolgenden Münze 24g eines übereinanderliegenden Münzenpaares nicht möglich ist, sich über die abgekippte Münze 24f zu schieben, da ihr diese den Weg versperrt.
Die Fig. 7 zeigt eine Situation, in welcher zwei übereinanderliegende Münzen in den Auslaufkanal 30 gelangt sind. Durch die Kippwirkung streift die obere der beiden Münzen an der inneren Begrenzungsfläche der Abdeckung 32 des Auslaufkanals 30, sodass sie gegenüber der unteren Münze abgebremst und von dieser abgestreift wird. Zur Erhöhung dieser Wirkung kann die innere Begrenzungsfläche der Abdeckung 32 aufgerauht sein. Diese Begrenzungsfläche wird gemäss Fig. 1 im Bereich der Austrittsöffnung 28 durch den Steg 60 fortgesetzt, der an seiner Unterseite ebenfalls aufgerauht sein kann. Die Fig. 8a und 8b zeigen den zur Fig. 7 beschriebenen Vorgang in einer Seitenansicht gemäss der Schnittlinie VIII-VIII nach der Fig. 7. Der Pfeil 20 bezeichnet die Drehrichtung des Drehtellers 22.
Die Fig. 9a und 9b zeigen in einer gleichen Ansicht wie die Fig. 8a und 8b eine Situation mit einer den aufeinanderliegenden Münzen 24h und 24i nachfolgenden Münze 24k. Da nun die obere Münze 24h nicht unmittelbar abgestreift werden kann, entsteht eine Brückenbildung nach Fig. 9b. Gelangt nun die erste Münze 24i in den Erfassungsbereich des Förderbandes 40, dann erfolgt eine Auflösung gemäss den Fig. 3a und 3b.
Wird ein Paket von zwei völlig deckungsgleich aufeinanderliegenden Münzen (z.B. grössere Münzen, die nicht kippen) vom Förderband 40 erfasst, wird durch die leichte Kippbewegung nach vorn, die dadurch entsteht, dass die Münzen vorn unter dem Druck der Führungsrolle 44 (Fig. 3a und 3b) in den Hohlraum des Absatzes 62 gedrückt werden, die obere Münze soweit nach vorn gefächert, dass sie zuerst auf die Abwälznase 38 (Fig. 1) auftrifft und durch die schlagartig einsetzende seitliche Abwälzbewegung ruckartig von der unteren Münze heruntergewälzt wird.
Die in der Fig. 10 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durch die Anordnung einer angetriebenen Walze 66. Diese oberhalb des Drehtellers 22 in zwei Lagern 68 gelagerte Walze 66 dreht auf ihrer Unterseite in Richtung zur Tellermitte. Als Antrieb kann ein zweiter Motor 64 oder auch der erste Motor 52 mittels eines Getriebes dienen.
Die Walze 66 hat im wesentlichen drei Funktionen und zwar erstens; Auffächerung übereinanderliegender Münzen in dem den Auslaufkanal 30 überspannenden Bereich mit der Wirkung einer Höhenbegrenzung, ähnlich den Fig. 7, 8b und 9b, zweitens; Wegschaufeln von Münzen gegen die Tellermitte zur Freihaltung der Austrittsöffnung 28, wobei zumindest ein Teil der Münzen schräg auf einem Absatz 70 liegenbleibt und drittens; Schaffung von freiem Raum im Bereich der durch die Abwälznase 38 nach innen abgelenkten Münzen. Von der Walze 66 nach innen beförderte Münzen gelangen erst wieder im Bereich nach der Abwälznase 38 an den durch den Führungsring 26 gebildeten Rand. Die Höhe der Walze 66 über dem Drehteller 22 ist vorzugsweise einstellbar.
Dünne, eventuell doppelt übereinander im Auslaufkanal 30 liegende Münzen werden gefächert und nicht ins Münzen-Kollektiv zurückbefördert.
Von einer störungsfreien Zirkulation des Münzenkollektivs hängt die optimale Zufuhr der Münzen in den Münzenkanal wesentlich ab. Da durch die zwangsweise, beschleunigte Abführung der Münzen durch das Förderband 40 keine Stockungen beim Austritt entstehen können, bleibt noch zu berücksichtigen, dass genügend Raum für die Wiedereingliederung der weit aussen laufenden, aber doch nicht vom Förderband 40 erfassten Münzen geschaffen wird. Um diesen Effekt, der durch die gegen innen wirkende Fläche der Walze 66 zum Teil entsteht, wesentlich zu verstärken, kann der Drehteller 22 den Absatz 70 (siehe auch Fig. 11) mit schräg geneigter Fläche aufweisen, der auch dünne Münzen des Münzenkollektivs so anhebt, dass sie durch die Walze 66 erfasst und nach innen und oben (Keilwirkung) bewegt werden, sodass zusätzlicher Freiraum für die Wiedereingliederung nicht erfasster Münzen entsteht.
Verglichen mit bekannten Einrichtungen dient die Walze 66 erstens der Auffächerung, indem übereinanderliegende Münzen nicht zwangsläufig in den Kreislauf zurückbefördert, sondern nur leicht gegeneinander verschoben dem Förderband 40 zugeführt werden, und zweitens der Schaffung eines Freiraums an der Ablaufseite des Walze 66, der eine reibungslose Wiedereingliederung nicht erfasster Münzen erlaubt und auf diese Art Stockungen in der Zirkulation durch den Eingliederungsprozess verhindert. Durch die vorstehend beschriebenen Massnahmen und Eigenschaften im Zusammenhang mit der Anordnung mit der Walze 66 wird eine grosse Leistungsfähigkeit der beschriebenen Vorrichtung erreicht.
Die radial äussere Begrenzungsfläche 31 des Auslaufkanals 30 kann senkrecht, jedoch auch leicht schräg stehend oder abgestuft ausgebildet sein, um eine leichte seitliche Fächerung der Münzen zu ermöglichen, um wirksam zu verhindern, dass gleich grosse Münzen exakt übereinander liegenbleiben.
In der Fig. 11 ist angedeutet, dass der federbelastete Arm 48 einen Schwenkbereich 72 aufweist, der ausreicht, um sämtliche Dicken der zu vereinzelnen Münzen einwandfrei zu fördern.
Wie aus der Fig. 10 hervorgeht, ist die Walze 66 derart angeordnet, dass sie der Austrittsöffnung 28 tangential zum Drehteller 32 vorgelagert ist. Sämtliche, durch die Austrittsöffnung 28 hindurchtretende Münzen müssen unter der Walze 66 hindurch.
Aus der Fig. 11 ist ersichtlich, dass der Auslaufkanal 30 ebenso wie derjenige nach der Fig. 1 eine Abdeckung 32 zu seiner Höhenbegrenzung aufweist.
Die Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten ortsfesten Führungsringen 74 und 76, von denen der innere Führungsring 76 im wesentlichen dem in den Fig. 1 und 10 dargestellten einzigen Führungsring 26 entspricht. Dem inneren Führungsring 76 sind in gleicher Anordnung wie dem in der Fig. 10 dargestellten Führungsring 26 ein Förderband 40 und eine Walze 66 zugeordnet. Auch der Auslaufkanal 30,die Austrittsöffnung 28 und die Abwälznase 38 entsprechen der Ausführungsform nach der Fig. 10. Anstelle der in den Fig. 1 und 10 parallel zum Förderband 40 verlaufenden Führungsschiene 54 weist die Ausführungsform nach der Fig. 12 nur eine kurze Führungsschiene 78 auf. Der in Pfeilrichtung 20 antreibbare Drehteller 80 weist einen inneren Bereich 80a und einen äusseren Bereich 80b auf und entspricht in seinem Durchmesser dem äusseren Führungsring 74.
Innerhalb des inneren Führungsringes 76 auf dem inneren Bereich 80a befindet sich das zu vereinzelnde Münzenkollektiv. Die Vereinzelung erfolgt wie bereits beschrieben, doch werden die Münzen nicht nur linear entlang der Führungsschiene 78 weggefördert, sondern auf den äusseren Bereich 80b gebracht, wo sie nochmals beschleunigt werden. Dadurch bilden sich grössere Abstände zwischen den einzelnen Münzen 86, sodass die zugeführte Münzenmenge und damit die Förderleistung des Förderbandes erhöht werden kann. Die definitive Vereinzelung erfolgt erst entlang dem Aussenring 74. Es können demnach dem Förderband 40 mehr Münzen und mit grösserer Geschwindigkeit zugeführt werden, z.B. durch grössere Tellergeschwindigkeit. Durch diese Massnahme ist es dem Förderband 40 nicht mehr möglich, trotz gleichzeitiger Erhöhung seiner Geschwindigkeit, die grosse Münzenmenge vollständig zu vereinzeln, da die Beschleunigung nicht mehr ausreicht, genügend Raum für die Vereinzelung zu schaffen. Dieser Raum entsteht jedoch durch Beschleunigung auf dem äusseren Bereich 80b des Drehtellers 80.
Der Wegtransport vom äusseren Bereich 80b kann allein durch Zentrifugalkraft oder zwangsweise, z.B. durch ein zweites Förderband 82 erfolgen, dessen Geschwindigkeit an die Geschwindigkeit der zugeführten Münzen angepasst ist.
Dem zweiten Förderband 82 ist eine zweite Führungsschiene 84 zugeordnet, die sich tangential zum äusseren Führungsring 74 erstreckt und an welcher entlang die vereinzelten Münzen 86a auf einer Führungsplatte 85 zu einer nicht dargestellten nachfolgenden Vorrichtung, beispielsweise einer Sortier- und Zählvorrichtung, befördert werden. Zum Antrieb des zweiten Förderbandes 82 dient ein weiterer Motor 88.
Zur Befestigung des ortsfesten inneren Führungsringes 76 dienen drei sich radial erstreckende Laschen 90, die über den äusseren Führungsring 74 hinweggreifen. Die Walze 66 ist mittels Träger 92 an beiden Enden gelagert und mittels eines dritten Motors 94 angetrieben.
Die in der Fig. 12 beschriebene Vorrichtung ist auf einer Maschinengrundplatte 96 aufgebaut, auf der der äussere Führungsring 74 an Befestigungsstellen 98 befestigt ist. Die übrigen, in der Fig. 12 verwendeten Bezugszeichen entsprechen den Erläuterungen zu den Fig. 1 bzw. 10.
Die Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIII-XIII nach der Fig. 12. Aus dieser Fig. ist insbesondere ersichtlich, dass der Drehteller 80 in einem bestimmten Abstand vom inneren Führungsring 76 einen abgeschrägten Absatz 100 und mit dem inneren Führungsring 76 bündig einen zweiten Absatz 102 aufweist. Der abgeschrägte Absatz 100 entspricht dem Absatz 70 in der Ausführungsform nach der Fig. 10. Der Absatz 102 entspricht etwa dem Absatz 62 nach den Fig. 4 bis 7.
Eine Vereinzelungsvorrichtung muss auch angehalten werden können, wenn der durch den Drehteller und den inneren Führungsring gebildete Behälter noch nicht leer ist, beispielsweise beim Auswechseln eines vollen, die sortierten Münzen aufnehmenden Behälters gegen einen leeren. Beim Anhalten werden z.B. die Münzen 86b durch Auflaufen auf davorliegende Münzen gestoppt, während der Drehteller noch geringfügig weiterdreht. Dadurch ergibt sich ein Rückstau der bereits vereinzelten Münzen 86a bis 86b. Dabei ist es möglich, dass grössere Münzen durch benachbarte kleinere Münzen vom äusseren Führungsring 74 weg gegen das Zentrum des Drehtellers 80 hin verdrängt werden.
Der vorstehend erwähnte Mangel lässt sich beheben durch eine nach unten geneigte Abschrägung 104 des äusseren Randes des Drehtellers 80 gemäss Fig. 14. Eine solche Abschrägung ersetzt die zu geringe Fliehkraft, bevor der Drehteller beim Anlaufen seine volle Geschwindigkeit erreicht.
Die beispielsweise in der Fig. 2 ersichtliche Höhenbegrenzung des Auslaufkanals 30 ist nicht zwingend nötig. Jedoch muss die Höhe im Bereich der Austrittsöffnung 28 (Fig. 1) begrenzt sein, um eine Anhäufung von Münzen in diesem für die Vereinzelung wichtigen Bereich zu verhindern. Dabei ist es jedoch nicht notwendig, die Höhe auf eine doppelte Münzendicke zu begrenzen. Durch das Abwälzen an der Abwälznase 38 ist eine Vereinzelung von übereinanderliegenden Münzen gewährleistet.
Falls jedoch aus einem besonderen Grund eine Ausführungsform gewählt wird, bei der die lichte Weite der Austrittsöffnung grösser ist als die kleinste zum Vereinzeln bestimmte Münze, so dass diese kleinste Münze nicht um die Abwälznase 38 herum abgewälzt wird, dann müssen geeignete Massnahmen getroffen werden, um zu gewährleisten, dass alle Münzen im Bereich der zweiten Umlenkrolle 46 des Förderbandes 40 an der Führungsschiene 54 anliegen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise das Förderband 40 in einem spitzen Winkel auf die Führungsschiene 54 zulaufen oder es kann auch schräggestellt werden.

Claims

Vorrichtung zum Vereinzeln von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere Münzen, mit einem zum Zuführen der Gegenstände (24) dienenden zylindrischen Behälter, dessen Boden durch einen antreibbaren Drehteller (22, 80) und dessen Rand durch einen ortsfesten Führungsring (26, 76) gebildet ist, der im Bereich einer Austrittsöffnung (28), die durch ein äusseres Begrenzungselement (36) und ein gegenüber diesem nach innen versetztes inneres Begrenzungselement (38) festgelegt ist, unterbrochen ist, mit einem an der Oberseite des Drehtellers (22, 80) und im Bereich des Führungsringes (26, 76) angeordneten, in Drehrichtung (20) des Drehtellers (22, 80) gesehen der Austrittsöffnung (28) vorgelagerten, kreisbogenförmig verlaufenden an das äussere Begrenzungselement (36) heranführenden Auslaufkanal (30), und mit einem Förderorgan (40), das an den aus der Austrittsöffnung (28) austretenden Gegenständen (24) von oben angreift und letztere entlang einer Führungsbahn (54, 56) wegfördert, wobei die Austrittsöffnung (28) durch das äussere Begrenzungselement (36) und das innere Begrenzungselement (38) auf eine Durchlassbreite begrenzt ist, die dem Durchmesser des grössten zum Vereinzeln bestimmten Gegenstandes (24) entspricht, und das innere Begrenzungselement (38) gegenüber dem äusseren Begrenzungselement (36) in Förderrichtung (42) des Förderorgans (40) derart versetzt angeordnet ist, dass die rechtwinklig zu dieser Förderrichtung (42) des Förderorgans (40) zwischen den Begrenzungselementen (36, 38) gemessene lichte Weite der Austrittsöffnung (28) kleiner als die Durchlassbreite ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderorgan (40) sich in die Austrittsöffnung (28) hinein erstreckt, zum der Austrittsöffnung (28) vorgelagerten Abschnitt des Auslaufkanals (30) im wesentlichen tangential verläuft und die am innern Begrenzungselement (38) anstossenden Gegenstände (24) gegenüber den mit dem Drehteller (22, 80) mitlaufenden Gegenständen (24) beschleunigt um das innere Begrenzungselement (38) herum und aus der Austrittsöffnung (28) wegfördert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Förderrichtung (42) des Förderorgans (40) bezogene lichte Weite der Austrittsöffnung (28) kleiner ist, als der Durchmesser des kleinsten zum Vereinzeln bestimmten Gegenstandes.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit des Förderorgans (40) grösser als die Umfangsgeschwindigkeit des Drehtellers (22, 80) im Bereich des Auslaufkanals (30) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderorgan (40) ein über mindestens zwei Umlenkrollen (44, 46) umlaufend antreibbares, in den Auslaufkanal (30) im Bereich der Austrittsöffnung (28) hineinreichendes Förderband ist, das mit seinem unteren Trum (40a) an den angelieferten Gegenständen (24c) von oben angreift.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Begrenzungselement (38) eine den Auslaufkanal (30) in Umfangsrichtung (20) begrenzende, mit dem Förderband (40) zusammenwirkende Abwälznase ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslaufkanal (30) durch eine Abdeckung (32) auf eine lichte Höhe begrenzt ist, die mindestens dem dicksten zur Vereinzelung bestimmten Gegenstand (24a) entspricht.,
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (22) umfangsseitig einen abgesetzten Bereich (62a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die lichte Höhe des Auslaufkanals (30) begrenzende Innenfläche der Abdeckung (32) aufgerauht ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Austrittsöffnung (28) durch einen mit dem Führungsring (26, 76) verbundenen Steg (60) abgedeckt ist, dessen lichte Höhe der lichten Höhe des Auslaufkanals (30) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (44) des Förderbandes (40) unmittelbar an der Austrittsöffnung (28) über dem Drehteller (22, 80) an einem schwenkbaren, in Richtung des Drehtellers (22, 80) vorbelasteten Arm (48) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (22, 80) in seinem Zentrum eine Erhebung (34) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Höhenbegrenzung des Auslaufkanals (30) dienende, auf ihrer Unterseite zur Drehtellermitte hin angetriebene Walze (66) der Austrittsöffnung (28) tangential zum Drehteller (22, 80) vorgelagert ist und den Auslaufkanal (30) in einem der Austrittsöffnung (28) vorgelagerten Bereich überbrückt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Einstellhöhe der Walzenunterseite geringfügig höher ist als der dickste zum Vereinzeln bestimmte Gegenstand.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erstgenannte Führungsring (76) in einem radialen Abstand von einem zweiten Führungsring (74) konzentrisch umgeben ist, dass der Drehteller (80) mindestens einen dem Durchmesser des zweiten Führungsringes (74) entsprechenden Durchmesser aufweist, dass die Führungsbahn (78) des Förderorgans (40) in den zwischen den beiden Führungsringen (74, 76) liegenden äusseren Bereich (80b) des Drehtellers (80) mündet und dass der zweite Führungsring (74) eine Austrittsöffnung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Austrittsöffnung des zweiten Führungsringes (74) ein zweites Förderorgan (82) etwa tangential zum äusseren Rand des Drehtellers (80) anschliesst.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Förderorgan (82) um einen Winkel von vorzugsweise 90° zum erstgenannten Förderorgan (40) versetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (22, 80) an seinem äusseren Rand (104) radial abfallend abgeschragt ist.