EP0386554A2 - Sortiereinrichtung für Münzen oder dergleichen scheibenförmige Gegenstände - Google Patents

Abstract

Bei einer Sortiereinrichtung für Münzen (6) oder dergleichen scheibenförmige Gegenstände, wobei die Münzen einzeln an eine Führungsbahn (7) abgegeben werden, die einzelnen Münzen längs der Führungsbahn bewegt werden, im Eingangsbereich der Führungsbahn eine zentrale Münzerkennungseinrichtung (18) vorgesehen ist, die zu jeder einzelnen vorbei bewegten Münze ein korrespondierendes Sortiersignal generiert, längs der Führungsbahn je Münzsorte eine Einrichtung (10.i) zur Aufnahme der jeweiligen aussortierten Münzen vorgesehen ist und den Aufnahmeeinrichtungen je ein Separierelement (12.i) zugeordnet ist, welches eine vorbeigeführte, als auszusortierende Münze erkannte Münze zur konjugierten Aufnahmeeinrichtung ablenkt, ist jeder Aufnahmeeinrichtung (10.i) und jedem Separierelement (12.i) ein eigenes Positionserkennungselement (14) zugeordnet.. Damit können Münzen auch bei sehr hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten sicher und eindeutig sortiert werden <IMAGE>

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sortier­einrichtung für Münzen oder dergleichen (unter dem Be­griff Münzen subsumierte) scheibenförmige Gegenstände nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Eine Einrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 34 19 589, sowie der WO 87/07742 bekannt Die in einer Münzerkennungs­einrichtung jeweils identifizierten Münzen werden hierbei mittels eines Separierelements derart von der Führungsbahn abgelenkt, daß sie je nach Münzsorte einer münzenspezi­fischen Aufnahme-Einrichtung, beispielsweise einen Auf­fangeinrichtung, zugeführt werden. Diesen Auffangein­richtungen ist jeweils - in Förderrichtung der Münzen be­trachtet - zulaufseitig ein Separierelement zugeordnet, daß in Abhängigkeit von einem münzenspezifisch in der Münzerkennungseinrichtung generierten "Sortiersignal" in die Führungsbahn eingefahren wird Diese Sortiersignale werden somit für sämtliche längs der Führungsbahn ange­ordnete Separierelemente bzw. Auffangeinrichtungen jeweils zum Zeitpunkt der Münzerkennung an sich generiert und als zeitliche oder mechanische Meßgröße bzw. Funktionsgröße zum entsprechenden Separierelement übertragen. Bei den heutigen sehr hohen Sortiergeschwindigkeiten von 3000 Münzen pro Minute und mehr birgt diese Art der "Synchronisation" zwischen dem Sortiersignal einerseits und dem korrespondierenden Ansteuersignal für das Sepa­rierelement andererseits jedoch Gefahren in sich.
• Wenn beispielsweise zwischen dem Förderband und der Münze ein Schlupf entsteht, so kann es vorkommen, daß eine aus­zusortierende Münze über ein - in Förderrichtung der Münzen betrachtet - vorher liegendes Separierelement "falsch" sortiert wird. Probleme können auch dann auftreten, wenn die längs der Förderbahn bewegten Münzen aneinander an­liegen - in diesem Falle wird z B.auch die der auszuwerfenden Münze folgende Münze im Bewegungsablauf gestört. Eine weitere Unzulänglichkeit ist dann gegeben, wenn Münzen unterschiedlicher Art aber gleicher Größe "mechanisch" über größenspezifische Aussortieröffnungen sortiert werden sollen - in diesem Fall kann überhaupt nicht richtig sortiert werden.
• Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem­stellung besteht darin, eine Sortiereinrichtung der gattungs­gemäßen Art anzugeben, bei der auch bei sehr hohen Ver­arbeitungsgeschwindigkeiten die Münzen sicher und einwand­frei, d. h. eindeutig, sortiert werden.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Aufnahme-Ein­richtung und damit jedem Separierelement ein eigenes, im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 näher spezifi­ziertes Positionserkennungselement zugeordnet ist. Mit dieser Lösung wird sichergestellt, daß jede Münze exakt zu dem Zeitpunkt seitlich abgelenkt wird, zu dem eine sichere Ableitung in die korrespondierende Aufnahme-Ein­richtung gewährleistet ist.
• Weitere Ausgestaltungen der Sortiereinrichtung im Hinblick auf die Gewinnung der Ansteuersignale für die Separierele­mente sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Einzelheiten dieser Sortiereinrichtung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
  einen schematischen Ausschnitt einer Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Sortiereinrichtung.
• In der Zeichnung ist ein Ausschnitt einer Sortierein­richtung 1 dargestellt, soweit dies zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Die Sortiereinrichtung 1 besteht aus einer auf einem - nicht gezeichneten - Gestellrahmen ruhenden Grund­platte , die z. B. aus einem rotierenden Münz­teller 3 und einer eben anschließenden Arbeitsplatte 4 besteht. Der Münzteller 3 dreht um eine senkrecht zur Zeichenebene (und damit zur Arbeitsplatte 4) orientierte Achse (Pfeil X) und ist von einem hochstehenden Kragen 5 umfaßt. Dieser Kragen 5 hat - bezogen auf den Münz­teller 3 - eine etwa tangentiale Aussparung, an die - ebenfalls tangential zum Münzteller 3 - eine gerad­linige Führungsbahn 7 für die Münzen 6 anschließt. Diese Führungsbahn 7 ist in der Zeichnung niveaugleich mit der Arbeitsplatte 4 und mit dem Münzteller 3 .
• Die Führungsbahn 7 ist im Einzelnen wie folgt ausge­bildet: Eine auf die Arbeitsplatte 4 aufgesetzte Schiene 8 bildet einen seitlichen Rand 9 der Führungs­bahn 7, längs dem die Münzen 6 vom Münzteller 3 weg (Pfeil Y) transportiert werden. Längs der Führungsbahn 7 sind im Abstand zum genannten seitlichen Rand 9 mehrere insbesondere rechteckige Aussortieröffnungen 10.1...10.6 vorgesehen, hinter bzw. unter denen Aufnahme-bzw. Auffang­einrichtungen für die entsprechenden Münzen 6 angeord­net sind. Die Aussortieröffnungen 10.i sind im Abstand zur Schiene 8 parallel zu dieser in die Führungsbahn 7 eingearbeitet und zwar so, daß ihre von der Schiene 8 ab­liegenden zweiten Längskanten zum seitlichen Rand 9 hin ein Abstandsmaß definieren, das geringer sein muß, als es dem Durchmesser der kleinsten zu verarbeitenden Münze 6 entspricht.
• Die Führungsbahn 7 besteht somit im Bereich der Aussortier­öffnungen 10.i nur aus einer relativ schmalen Führungs­leiste 11 und dem an die zweite Kante der Aussortier­ öffnungen 10.i anschließenden Teil der Arbeitsplatte 4.
• Die insoweit beschriebene Sortiereinrichtung 1 wird funktionsnotwendig ergänzt durch ein über und längs der Führungsbahn 7 angeordnetes, federelastisch gelagertes Förderband 17. Dieses Förderband 17 liegt von oben gegen den Arbeitstisch 4 und damit gegen die zweite Seite der Münzen 6 an und transportiert diese reib­schlüssig längs der Führungsbahn 7. Das Förderband 17 ist relativ zur Richtung der Führungsbahn 7 geringfügig schräg angeordnet, damit die Münzen 6 auch sicher am Rand 9 der Führungsbahn 7 entlang geführt werden. Die Bewegung der Münzen 6 längs der Führungsbahn 7 läßt sich auch ohne Förderband erreichen, indem nämlich die Fuhrungsbahn 7 als "schiefe Ebene" realisiert ist.
• Im Eingangsbereich der Führungsbahn 7,d.h. am Über­gang vom Münzteller 3 zum Arbeitstisch 4 ist als Kernstück der Sortiereinrichtung 1 eine Einrichtung zur Identifikation einer bestimmten Art von Münzen (Münz­erkennungseinrichtung) 18 angeordnet. Diese Münzer­kennungseinrichtung 18 prüft während des Sortier­betriebs jede Münze einzeln, um welche bestimmte Art es sich gerade handelt. Diese Prüfung erfolgt jeweils in Abhängigkeit von einem in der Münzerkennungsein­richtung 18 integrierten Lagedetektor, der jeweils das spezifische Erkennungsmuster einer zu prüfenden Münze 6 mit vorgegebenen, d. h. vorab abgespeicherten Eichmustern vergleicht, wenn die Münze 6 an einer bestimmten Position über der Münzerkennungseinrichtung 18 liegt.
• Auf der Grundlage dieser Münz-Prüfungen wird in der Münzerkennungseinrichtung 18 je Münze 6 ein münz­spezifisches Sortiersignal generiert, das die Zu­ ordnung zwischen dieser Münze 6 und der mit der Art dieser Münze korrespondierenden Aussortieröffnung 10.i vermittelt. Um die Münzen 6 in ihre jeweils zuge­ordnete Aussortieröffnung 10.i abzuleiten, d.h. aus der Führungsbahn 7 abzulenken, ist - in Förder­richtung Y der Münzen 6 betrachtet - jeweils vor den Aussortieröffnungen 10.i ein Separierelement 12. 1..12.6 vorgesehen. Diese Separierelemente 12.i liegen in ihrer Ruhestellung außerhalb der Führungsbahn 7 oder schließen gegebenenfalls bündig mit dieser ab Wird ein Separier­element 12.i aktiviert, so greift es so in die Führungs­bahn 7 ein, daß die gerade längs der Führungsbahn 7 transportierte Münze 6 seitlich ausgelenkt wird. Die Dicke der Separierelemente 12.i d.h. die seitliche Aus­lenkung ist dabei so gewählt, daß eine vorbeigeführte Münze 6 sicher in die nachfolgende Aussortieröffnung 10.i abkippt.
• Gemäß der Zeichnung sind längs der Führungsbahn 7 z.B. sechs Aussortieröffnungen 10.1...10.6 ange­ordnet, d.h. über die jeweils zugeordneten sechs Separier­elemente 12.1...12.6 können sechs (oder auch weniger) Münzarten sortiert werden. Die Separierelemente 12.1..12.6 werden dazu in Abhängigkeit vom Sortiersignal der Münzer­kennungseinrichtung 18 aktiviert und lenken die ent­sprechende Münze 6 zur zugehörigen Aussortieröffnung 10.i hin ab.
• Aus den eingangs genannten Gründen kann es im Hinblick auf die Synchronisation zwischen dem Sortiersignal, d.h. dem Ansteuersignal für ein Separierelement 12.i , und der Münze 6 , von der dieses Sortiersignal in der Münzer­kennungseinrichtung 18 abgeleitet wurde, zu Problemen kommen. Es kann vorkommen, daß das Separierelement 12.i für die korrespondierende Münze 6 zeitlich zu früh oder zu spät aktiviert wird...mit der Folge, daß bei dichter Münzfolge mit gegebenenfalls aneinander anliegenden Münzen 6 die vorhergehende Münze von der Bahn abgehoben wird, oder daß die zu sortierende Münze selbst abgehoben wird. Für den Fall, daß Münzen über deren Größen entsprechende Aussortieröffnungen sortiert und separiert werden sollen, ist die insoweit beschriebene Sortiereinrichtung 1 a priori nicht brauchbar.
• Um letztlich die Synchronisation zwischen dem in der Münz­erkennungseinrichtung 18 generierten Sortiersignal und dem Ansteuersignal für ein bestimmtes Separierelement 12.i sicherzustellen, und um auch im Falle der Sortierung nach dem Durchmesser der Münzen 6 über entsprechende Aussortieröffnungen eine Separierung auch gleich großer Münzen 6 zu ermöglichen, ist gemäß der vorliegenden Er­findung jedem Separierelement 12.i ein eigenes Positions­erkennungselement 14.1...14.6 zugeordnet In Förder­richtung Y betrachtet liegen diese Positionserkennungs­elemente 14.i jeweils vor den zugehörigen Separier­elementen 12.i und den zugehörigen Aussortieröffnungen 10.i
• Den Positionserkennungselementen 14.i wird nun in Ab­hängigkeit vom Prüfergebnis der Münzerkennungsein­richtung 18 jeweils von dem (oder den) in Förder­richtung Y betrachtet vorher liegenden Positionser­kennungselement(en) 14.i mitgeteilt, ob die nächste Münze 6 des fließenden Münzstroms in die jeweils nachfolgende Aussortieröffnung 10.i abgeleitet werden soll. Ist also das einer bestimmten Münzsorte ent­sprechende Sortiersignal zum entsprechenden Positions­erkennungselement 14.i "durchgeschleift", so wird exakt dann, wenn die fragliche Münze vor dem ent­sprechenden Separierelement 12.i liegt an dieses ein Ansteuersignal abgegeben. Damit wird also diese als nächste kommende Münze in die zugeordnete Aus­sortieröffnung 10.1 abgeleitet.
• Im Hinblick darauf, daß jeder Aussortieröffnung 10.i ein eigenes Positionserkennungselement 14.i vorge­schaltet ist, sind Zeitverschiebungen zwischen dem in der Münzerkennungseinrichtung 18 generierten Sortier­signal und dem Zeitpunkt der tatsächlichen Ankunft einer Münze 6 an der ausgewählten Aussortieröffnung von vornherein eliminiert. Auch ist es nunmehr möglich, Münzen gleicher Größe, aber unterschiedlicher Bedeutung, in Aussortieröffnungen gleicher oder unterschiedlicher Größe zu sortieren.
• Die Sortiereinrichtung 1 gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll im folgenden nochmals über ihre Funktionsweise erläutert werden
• Ein Sortiment von Münzen wird auf den rotierenden Münz­teller 3 geschüttet. Aufgrund der Zentrifugalkraft werden diese Münzen seitlich und zwar tangential an einer Umlenkrolle 20 vorbei durch die genannte Aus­sparung im Kragen 5 der Führungsbahn 7 zugeführt. Dabei ist selbstverständlich dafür gesorgt, daß die durch die Aussparung austretenden Münzen so vereinzelt sind, daß nicht etwa Münzen ganz oder teilweise übereinander liegen. Die Münzen werden also einzeln vom Förderband 17 erfaßt und längs der Führungsbahn 7 mitgenommen. Die Münzen 6 werden nacheinander über die Münzerkennungs­einrichtung 18 geführt und am Rand 9 anliegend längs der Führungsbahn 7 verschoben.
• Wird nun beispielsweise eine Münze 6 als solche erkannt, die über die Aussortieröffnung 10.5 aussortiert, also separiert werden soll, so wird in der Münzerkennungsein­richtung 18 ein entsprechendes Sortiersignal generiert, das zunächst in eine mit dem Positionserkennungselement 14.1 korrespondierende Registerzeile eingeschrieben wird. Diese Registerzeile ist Teil eines der zentralen Münzerkennungseinrichtung 18 zugeordneten - nicht dar­gestellten - Registers, das soviele Zeilen aufweist, wie die Sortiereinrichtung Aufnahmeeinrichtungen 10.i umfaßt, also Münzarten zu separieren hat. Ein Vergleich zwischen diesem letztgenannten Sortiersignal und einem in der genannten Registerzeile fest eingespeicherten beziehungsweise verdrahteten eigenen Kennungssignal führt zum Ergebnis, daß das Separierelement 12.1 nicht angesteuert werden darf, weil zu der zu separierenden Münze ein Sortiersignal gehört, das nicht mit dieser Kennung übereinstimmt. Das Sortiersignal wird so nach­einander zu einer zweiten, dritten, vierten und schließ­lich zu einer fünften Registerzeile überschrieben, und so im übertragenen Sinne zum Positionserkennungselement ... 14.5 durchgeschleift. Sobald hier die entsprechende Münze 6′ angekommen ist und in der Registerzeile des Postitionserkennungselements 14.5 aufgrund der Koinzi­denz zwischen Sortiersignal und Kennungssignal erkannt ist, daß diese Münze 6′ zur Aussortieröffnung 10.5 ge­hort, wird das zugehörige Separierelement 12.5 akti­viert. Dieses Separierelement 12.5 bewirkt, daß die Münze 6′ ihrer zugehörigen Aufnahmeeinrichtung 10.i zugeführt wird.
• Auf der Grundlage der vorstehenden Funktionsbeschrei­bung ist zu erkennen, daß ein über die Führungsbahn 7 fließender Münzstrom kontinuierlich und sicher insoweit sortiert werden kann, als Münzen unterschiedlicher Be­ deutung über die entsprechende Aussortieröffnungen exakt zum richtigen Zeitpunkt aus dem Münzstrom "her­ausgefiltert" werden.
• Weder die konstruktive Ausführungsform der vorbeschrie­benen Sortiereinrichtung mit dem Münzteller, noch die beschriebene Konzeption bezüglich der Verarbeitung und Übertragung der Sortiersignale können die vorliegende Erfindung im Hinblick auf ihren Gehalt einschränken. Der Kern der Erfindung besteht darin, die für den Sor­tiervorgang an sich erforderlichen Ansteuersignale für die Separierelemente wirklich zeitg enau mit der Ankunft der jeweiligen Münze zu generieren, und zwar ohne Verwendung bzw. Berücksichtigung von mechanischen und zeitlichen Funktionsgrößen. Dies kann beispielsweise auch mittels eines als Zähler arbeitenden Positionserkennungs­elements erreicht werden, dem von der zentralen Münzer­kennungseinrichtung mitgeteilt wird (Sortiersignal), welche der nachfolgend "vorbeifließenden" Münzen auszusortieren ist. Wenn der Zähler nun mitzählt, kann er zum richtigen (Koinzidenz-) Zeitpunkt das Separierelement ansteuern.

Claims (3)

1. Sortiereinrichtung für Münzen (6) oder dergleichen scheibenförmige Gegenstände,

wobei a) die Münzen einzeln an eine Führungsbahn (7) abgegeben werden,

wobei b) die einzelnen Münzen längs der Führungsbahn bewegt werden,

wobei c) im Eingangsbereich der Führungsbahn eine zentrale Münzerkennungseinrichtung (18) vorgesehen ist, die zu jeder einzelnen vorbei bewegten Münze ein korrespondieren­des Sortiersignal generiert,

wobei d) längs der Führungsbahn je Münzsorte eine Einrichtung (10.i) zur Aufnahme der jewei­ligen aussortierten Münzen vorgesehen ist, und

wobei e) den Aufnahmeeinrichtungen je ein Separier­element (12.i) zugeordnet ist, welches eine vorbeigeführte, als auszusortierende Münze erkannte Münze zur konjugierten Auf­nahmeeinrichtung ablenkt,

dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Aufnahmeeinrichtung (10.i) und jedem Se­parierelement (12.i) ein eigenes Positionserkennungs­element (14) zugeordnet ist,
mit deren Hilfe die Bewegung der Münzen entlang der als Aussortierstrecke dienenden Führungsbahn über eine Fortschreibung der durch die zentrale Münzer­kennungseinrichtung (18) festgelegten, den Separier­elementen eindeutig zugeordneten Sortiersignale überwacht wird, und
wobei ein Separierelement dann und nur dann betätigt wird, wenn ein eingeschriebenes Sortiersignal mit einer Kennung des konjugierten Positionserkennungs­elements koinzidiert.

2. Sortiereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine von der Anzahl der Aufnahmeeinrichtungen (10.i) abhängige Anzahl Register vorgesehen ist, die nacheinander die in der zentralen Münzerkennungs­einrichtung generierten Sortiersignale übernehmen, wobei auf Grund der in den Registern enthaltenen Sor­tiersignale Ansteuersignale für die Separierelemente initiiert werden.

3. Sortiereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Positionserkennungselementen eine Zähleinrich­tung nachgeschaltet ist,
die einerseits die jeweils vorbei transportierten Münzen zählt und andererseits von der zentralen Münzerkennungseinrichtung (18) Mitteilung erhält, die wievielte der nachfolgenden Munzen über das kon­jugierte Separierelement (12.i)abgelenkt werden soll.

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