EP3506219A1 - Vorrichtung und verfahren zur vereinzelung und zwangsförderung von scheibenförmigen gegenstände, insbesondere von münzen - Google Patents

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EP3506219A1
EP3506219A1 EP17210895.3A EP17210895A EP3506219A1 EP 3506219 A1 EP3506219 A1 EP 3506219A1 EP 17210895 A EP17210895 A EP 17210895A EP 3506219 A1 EP3506219 A1 EP 3506219A1
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EP
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objects
rolling surface
section
region
approximately
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EP17210895.3A
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EP3506219B1 (de
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Mathias Lehner
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PREMA GmbH
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PREMA GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D9/00—Counting coins; Handling of coins not provided for in the other groups of this subclass
    • G07D9/008—Feeding coins from bulk
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D1/00—Coin dispensers

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for separating and force-conveying disc-shaped objects, in particular coins, according to the preamble of claim 1 or 13.
  • a device for separating and forcibly conveying coins is from the document US Pat. No. 3,698,537 known.
  • the device has an inclined guide plate and a drive plate which can be driven in a rotational direction and which is arranged at right angles to the plane of the guide plate and arranged parallel to the guide plate.
  • the driving disc has through receiving holes, wherein the receiving holes dive when turning the driving disc in a filled with coins collection, record coins and the driving plate pushes the coins along the guide plate to a Weglimconstruction the guide plate.
  • the Weg2000 Industries tilts away from the drive plate and forms a transfer area. Consequently, the coins occasionally leave the receiving holes in the region of the removal surface on the side of the driving disc facing away from the collecting container and are guided into the transfer region.
  • the coins When turning the driving disc, the coins are accelerated by means of attached to the driving disc, protruding on the back of the driving disc pins on a horizontal direction extending transfer rail in the direction of a linear conveyor jerky and pushed. Then the Coins transported by means arranged on a conveyor chain of the conveyor entrainment elements for further processing.
  • the processing speed of the device is therefore limited.
  • the driving pins are designed to be long and thin due to the overall construction, there is a risk that the driving pins will break off after a few blockages or become detached from the thin driving disk.
  • the invention relates to a device for separating and force-conveying disc-shaped objects, in particular of coins.
  • the device comprises a separating device with a guide element which has a guide surface lying in an inclined plane and whose lower region delimits a collecting container and in the upper region of which a removal guide surface adjoins the guide surface.
  • the guide element is integrally formed. It may be made of wear resistant metal, preferably nickel plated steel, or wear resistant plastic, preferably polyoxymethylene (also known in the art as POM), to reduce wear by the articles.
  • wear resistant metal preferably nickel plated steel
  • wear resistant plastic preferably polyoxymethylene (also known in the art as POM)
  • the guide member may also be formed in several pieces, to allow easy replacement of worn parts and reduce maintenance costs.
  • the guide element may comprise a guide base to which a guide plate forming the guide surface is removably attached.
  • the guide plate made of hardened or nickel-plated steel and the guide base made of polyoxymethylene or aluminum.
  • the guide member may also include a Weglimplatte which forms the Weg1.2 Supplies and connects to the guide base.
  • the guide surface and the removal surface may be formed on two adjoining parts to allow easy replacement of worn parts and to reduce maintenance costs.
  • a driving plate Parallel to the guide surface a driving plate is arranged, which is drivable about a perpendicular to the plane extending drive axis in a rotational direction.
  • a gap between the drive plate and the guide surface is provided.
  • the width of the gap is narrower than the thinnest object to be processed, which consequently can not pinch between the driving plate and the guide element.
  • the gap is 0.1 to 0.3 mm.
  • Concentric to the drive axis extends a shaft to which the driving plate is attached and which is in drive connection with a drive motor, preferably with an electric motor.
  • the driving disc has a ring of receiving holes, which are formed as passages through the driving plate.
  • the receiving holes are distributed uniformly in the circumferential direction on a running around the drive axis circle and the same design, preferably circular.
  • the drive plate has between 12 and 30 receiving holes.
  • the rotational speed of the driving disc is preferably 10 to 100 revolutions per minute in normal operation.
  • the guide surface has an angle of inclination with respect to the vertical, preferably from 40 ° to 20 °, wherein an angle of inclination of 30 ° is particularly preferred in order to simultaneously minimize the friction of the objects on the guide surface and a reliable recording of the objects in the receiving holes and their To ensure separation.
  • the Weg211 materials extends, seen in a Weg211raum, at an increasing distance from the driving plate.
  • the boundary between the preferably flat trained Weg211 Chemistry and the guide surface defines a first boundary line. This arrangement causes an object in each case begins to leave its receiving hole on the side facing away from the collecting container of the driving plate when its receiving hole has crossed the first boundary line.
  • the Weg211raum runs rectified and preferably at least approximately tangential to the direction of rotation in the area where the objects each leave their receiving hole on the side facing away from the collecting container of the driving plate.
  • the device comprises a rail which has a transfer section and a processing section.
  • the transfer section extends in the removal direction to the processing section, which preferably begins with the region of the rail in which it extends at least approximately horizontally.
  • the top of the rail forms a rolling surface for the objects that have left or left the receiving holes.
  • At least approximately flush with the Weg211 nature is arranged a preferably flat trained support surface which extends parallel to the guide surface along the rail to the processing section.
  • the boundary between the Weg211 materials and the support surface defines a second boundary line.
  • the first boundary line viewed in the direction of rotation, runs upstream and at least approximately parallel to a jet emerging from the drive axis, which intersects the removal area.
  • the beam intersects the Weg211 Structure, seen in the circumferential direction of the driving plate, centrally between the first and the second boundary line.
  • the second boundary line seen in the direction of rotation, downstream of the beam and at least approximately parallel to this.
  • the first boundary line extends at least approximately radially to the drive axis.
  • the first boundary line extends in particular at least approximately along the line of intersection of the guide surface with a vertical plane in which the drive axis lies. In this arrangement, an article begins to leave its receiving hole when it has reached its at least approximately topmost position when turning.
  • the Weg211 Construction and the support surface support the objects laterally on the rolling surface.
  • the edge of the rolling surface facing away from the removal surface in the region of the transfer section lies at least approximately in the plane defined by the guide surface and the width of the rolling surface in the region of the removal surface is continuously increasing in the removal direction. In this arrangement, it is ensured that the objects can not fall between the driving plate and the guide element when they leave the driving plate.
  • the rolling surface spreads to a width which is greater than the thickness of the thickest article to be processed. This ensures that the thickest object can roll out of the receiving holes.
  • the front surface of the rail facing away from the Wegzhou Chemistry is at least approximately in the plane of the guide surface.
  • the rail extends, viewed in the removal direction, upstream preferably at least approximately up to the guide surface.
  • the guide element has a recess for receiving the guide element facing the end portion of the transfer section, wherein the end portion of the transfer portion may be formed with a constant thickness and is arranged in the recess such that the WegLite Structure facing away from the Rolling surface lies in the plane defined by the guide surface.
  • the device comprises a conveying device with a pulling member, which is provided with impact members, wherein a portion of its trajectory in the transfer section extends.
  • the driving disc is intended to receive objects in receiving holes in a known manner when rotating in the collecting container, to separate them, and to promote the recorded items along the guide surface isolated to WegLab Chemistry where the objects roll on the rolling surface in the removal direction.
  • the receiving holes have on the side facing the collecting container of the driving plate at least in its, seen in the direction of rotation, trailing edge region a bevelled edge.
  • the beveled edge is bounded by an inner and an outer edge.
  • the width of the gap between the driving plate and the guide surface together with the thickness of the driving disc at the inner edge is less than or equal to the thinnest object to be processed. This ensures that in each case only one object remains in a receiving hole when turning the driving disc and can not pinch between the drive plate and the guide element.
  • the impact organs arrive in the transfer section to the objects in plant and poke them for further processing in the removal direction in the processing section.
  • the distance of the impact elements to the rolling surface is preferably smaller than the smallest diameter, particularly preferably smaller than half the smallest diameter, of the objects to be processed.
  • the transfer section has a depression whose rising part of the rolling surface leads to the processing section and which slows down the objects rolling on the rising part.
  • the speed of the objects decreases in the rising part, so they less lurch and calm. This reduces the risk that the objects fall off the rolling surface. As a result, the articles are more reliably conveyed to the processing section.
  • the sink has, seen in the direction away, a slope having a sloping part and then the slope having a rising part.
  • the rolling surface in the region of the WegLite Chemistry concentric with the drive axis and, seen in the radial direction, at least approximately along the movement path of the radially inner edge of the receiving holes.
  • the rolling surface extends such that a continuous transition of the Objects from the receiving holes to the rolling surface is done.
  • the rolling surface forming the depression has several sections with different directions of curvature.
  • a first section of the rolling surface in the region of the removal surface the rolling surface can extend at least approximately concentrically with the drive axis and, viewed in the radial direction, preferably along the movement path of the radially inner edge of the receiving holes. In this arrangement, the rolling surface extends such that a stepless transition of the objects takes place from the receiving holes to the rolling surface.
  • the rolling surface runs concave to the drive axis.
  • the rolling surface In a third section of the rolling surface which preferably adjoins the second section continuously, the rolling surface can run in a straight line with an at least approximately constant gradient.
  • a fourth section which is continuously adjoining the third section the rolling surface can run convex to the drive axis and the preferably horizontally extending processing section can connect to the fourth section.
  • the profile of the rising part of the valley is determined by the radius of curvature of the curved sections and the length of the linear section.
  • the length of the rising part is calculated or predetermined according to the desired deceleration of the objects.
  • the path of movement of the impact elements extends in the region of the depression, in particular in the above-mentioned second section.
  • the trajectory of the impact elements preferably crosses the rolling surface at least approximately at the lowest point of the depression and subsequently extends the trajectory along an at least approximately circular arc-shaped portion in the direction of the processing section.
  • the path of movement of the impact members crosses the rolling surface at least approximately at right angles to the rolling surface.
  • the rotational speed of the thrust members is between 0% to 20%, preferably 0% to 10%, particularly preferably 10%, higher than the rotational speed of the driving disc.
  • the distance between each two shock members is selected such that a shock member is assigned to each object leaving its receiving hole.
  • the impact members follow the objects in the rising part of the depression and engage the objects, preferably in the upper half of the rising part, where the objects are slowed down. Thereafter, they accelerate the objects in an at least approximately circular arc-shaped section of their trajectory continuously in the direction away. Thus, a jerky contact between the objects and the respective impact organs is almost completely avoided, which leads to a reduction of the rolling and to a calming of the objects.
  • the rail has a passage for the impact organs.
  • the rail is designed in several parts and the passage is arranged between two parts of the rail.
  • the impact members move along the circular arc-shaped portion in the same direction of rotation as the driving disc.
  • a thrust member each comes to an object in the direction from bottom to top with respect to the rolling surface in plant. In this way, a standing in the region of the passage in the way of a shock member object is pushed from the shock member from bottom to top with respect to the rolling surface. The movement of the impact member is therefore not affected and not blocked.
  • the depression extends partially behind the driving plate.
  • the entire depression is arranged behind the driving disc.
  • the movement of the thrust members is synchronized with the rotation of the driving disc such that a thrust member in each case comes into contact with an object located in the region of the rising part.
  • Such synchronization can be ensured in a known manner by a mechanical coupling of the tension member to the drive motor of the driving disc.
  • the synchronization can advantageously be realized electronically via a control device.
  • the driving plate and the pulling member are independently driven by a first or second stepping motor electrically connected to the control device.
  • the first and the second stepper motor each have an encoder disk for detecting the position and speed of the driving plate or the pulling member.
  • a first sensor is associated with the driving plate for determining the position of the receiving holes and a second sensor is associated with the tension member for determining the position of the impact members.
  • the first and second sensors interact with the respective encoder disk.
  • the first and the second sensor are also electrically connected to the control device.
  • the outputs of the first and second sensors are compared to control the first and second stepping motors to adjust the control device such that the movement of the thrust members is synchronized with the rotation of the driving plate.
  • This electronic synchronization eliminates the necessary adjustment of the mechanical coupling of the tension member with the driving motor of the driving plate by a technician.
  • Synchronization ensures that a pull member pushes a single object at a time so that subsequent processing can be done for individual items.
  • the distance between two consecutive impact members is greater than the diameter of the largest article to be processed.
  • control device it is possible with the control device to adjust the phase shift of the synchronous running of the conveying device with the separating device or the driving plate, in particular as a function of the processing speed.
  • the guide element in the region of the first boundary line comprises an ejection passage in which an ejector is arranged.
  • the ejector is placed so that it can eject both the smallest and the largest objects from the receiving holes.
  • the ejector is electrically driven and can be controlled by means of the control device. In case of an unsynchronized Condition of the movement of the thrust members with the rotation of the driving disc, the objects can be pushed from the ejector from the receiving holes and thrown back into the collecting container.
  • the tension member is guided in the region of the transfer section around a deflection wheel whose axis extends at least approximately at right angles to the plane of the guide surface.
  • the axis of the diverter wheel is located below the rising part of the depression and, viewed in the removal direction, downstream of the lowest point of the depression.
  • the tension member is designed as a conveyor chain, on which the impact members are arranged.
  • the conveyor chain allows reliable synchronization via the chain links, preferably via the interaction between the guide wheel and the chain links.
  • the deflection wheel is formed as a sprocket.
  • tension members are also conceivable; a toothed belt may be suitable, for example.
  • the impact members are formed as pins, which allows a cost-effective design.
  • the pins are formed as an extension of the chain pin.
  • Chain pins are bolts for connecting the chain links of the conveyor chain. This arrangement represents a low-wear, low-cost and simple construction.
  • the pins extend at least approximately at right angles to the plane of the guide surface.
  • test module which is intended for testing the material of the articles, and subsequently modules which excrete the articles due to their size, can be arranged.
  • the invention also relates to a method which is carried out with a device of the type described above.
  • the advantages described above in connection with the device are achieved.
  • the impact organs reach the objects in abutment during the deceleration from the rear, as seen in the removal direction.
  • the device for separating and force-conveying disc-shaped objects 1, in particular of coins, according to the in Fig. 1 illustrated embodiment, comprises a separating device 2 with a guide surface 4 having a guide surface 4 lying in an inclined plane, the lower region of which a Sump 6 limited and in the upper part of a WegDOM Chemistry 8 connects to the guide surface 3.
  • the guide surface 3 has an angle of inclination with respect to the perpendicular, preferably from 40 ° to 20 °, in the embodiment shown by 30 °. Due to the perspective representation of this inclination is not recognizable in full size.
  • the guide member 4 includes the Weg211 Design 8 and the guide surface 3 in the present embodiment.
  • the boundary between the Weggar Chemistry 8 and the guide surface 3 defines a first boundary line 9. For clarity Fig. 1 only the lower region of the collecting container 6 is shown.
  • a driving plate 10 is arranged, which is drivable about a perpendicular to the plane extending drive axis A in a rotational direction D.
  • a gap 11 between the driving plate 10 and the guide surface 3 is preferably provided.
  • the driving plate 10 is attached via a screw 12 to a shaft 68, as in connection with Fig. 4 is explained in more detail.
  • the driving plate 10 has a ring of receiving holes 16, which are formed as passages through the driving plate 10.
  • the receiving holes 16 are uniformly distributed in the circumferential direction to a running around the drive axis A circle and formed the same.
  • the circular receiving holes 16 have on the collecting container 6 facing side of the driving plate 10 at least in its, seen in the direction of rotation D, trailing edge portion 18 a bevelled edge 19th on.
  • the beveled edge 19 is bounded by an inner and an outer edge 19a and 19b, respectively.
  • the width of the gap 11 between the driving plate 10 and the guide surface 3 together with the thickness of the driving plate 10 at the inner edge 19a corresponds at least approximately to the thickness of the thinnest object to be processed.
  • the Weg211 Chemistry 8 extends, seen in the removal direction W, at an increasing distance from the driving plate 10.
  • the boundary between the Weg211 matters 8 and the guide surface 3 defines the first boundary line 9. This arrangement causes an object 1 each begins its receiving hole 16th to leave on the side facing away from the collecting container 6 of the driving plate 10 when its receiving hole 16 has crossed the first boundary line 9.
  • the device comprises a rail 20, which has a transfer section 22 and a processing section 24.
  • the upper side of the rail 20 forms a rolling surface 26 for the articles 1.
  • the transfer section 22 extends from an end region 30 facing the guide element 4 (in FIG Fig. 2 and 3 shown) of the rail 20 in the removal direction W to the processing section 24, which starts with the region 32 of the rail 20 in which it extends at least approximately horizontally.
  • Weglimcardi W a support surface 36 which extends parallel to the guide surface 3 along the rail 20 into the processing section 24.
  • the support surface 36 supports the on the rolling surface 26th rolling objects 1 side.
  • the boundary between the Weg211 Chemistry 8 and the support surface 36 defines a second boundary line 13.
  • the arrangement of the first and second boundary line 9 and 13 is associated with Fig. 2 explained in more detail.
  • the edge 38 of the rolling surface 26 facing away from the guide surface 8 in the region of the transfer section 22 is at least approximately in the plane defined by the guide surface 3 and the width of the rolling surface 26 in the area of the guide surface 8 is continuously increasing in the removal direction W.
  • the rolling surface 26 spreads to a width which is greater than the thickness of the thickest article 1 to be processed. This ensures that the thickest object 1 can roll out of the receiving holes 16.
  • the guide surface 8 facing away from the front surface 40 of the rail 20 is at least approximately in the plane of the guide surface. 3
  • the driving plate 10 is intended to receive in the collecting container 6 objects 1 in receiving holes 16 during rotation in order to separate them, and the recorded items 1 separated along the guide surface 3 to promote the Wegware Chemistry 8.
  • the objects 1 leave their receiving holes 16 on the side facing away from the collecting container 6 of the driving plate 10 and roll on the rolling surface 26 in a Wegnaturalcardi W from.
  • the device comprises a conveying device 42 with a pulling chain 44 which acts as a pulling element is provided with serving as a shock organs pins 46 whose trajectory extends through the transfer section 22.
  • the pins 46 arrive in the transfer section 22 on the objects 1 peripherally in abutment and push them for further processing in the removal direction W in the processing section 24th
  • the transfer section 22 has a depression 48, whose rising part 50 of the rolling surface 26 leads to the processing section 24 and which slows down the objects 1 rolling on it.
  • the speed of the articles 1 in the rising part 50 decreases, so they less lurch and calm. This reduces the risk that the objects 1 fall off the rolling surface 26. As a result, the articles 1 are more reliably conveyed to the processing section 24.
  • the path of movement of the pins 46 crosses the rolling surface 26 at least approximately at the lowest point of the depression 48 at least approximately at right angles to the rolling surface 26 and then runs along an at least approximately circular arc-shaped portion 52 in the direction of the processing section 24.
  • the rail 20 is formed in two parts and has in the embodiment shown at the lowest point of the depression 48 on a passage 54 for the pins 46 between the two parts of the rail 20.
  • the pins 46 move along the circular arc-shaped portion 52 in the same direction of rotation D as the driving plate 10.
  • a pin 46 respectively an object 1 in the direction from bottom to top with respect to the rolling surface 26 in Appendix.
  • the sink 48 extends almost completely behind the driving plate 10.
  • the objects 1 are guided on the rolling surface 26 between the driving plate 10 and the WegAvem Chemistry 8 and the support surface 36 at least to the point at which the pins 46, the objects 1 from the Sink 48.
  • the movement of the pins 46 is synchronized with the rotation of the driving plate 10 such that a pin 46 in each case comes into contact with an object 1 located in the region of the rising part 50.
  • Fig. 2 is a front view of the device according to Fig. 1 in the direction of the perpendicular to the plane of the guide surface 3 extending drive axis A shown.
  • the collecting container 6 is not shown for clarity of illustration.
  • the part of the transfer section 22, which runs behind the driving plate 10, is in Fig. 2 drawn dashed.
  • the first boundary line 9 extends, seen in the direction of rotation D, upstream and at least approximately parallel to a dashed line, emanating from the drive axis A beam 14 which intersects the Wegware Chemistry 8.
  • the beam 14 intersects the Wegware Structure 8, seen in the circumferential direction of the driving plate 10, centered.
  • the second boundary line 13 extends, viewed in the direction of rotation D, downstream at least approximately parallel to the beam 14.
  • the guide element 4 comprises one in the region of the first boundary line 9, measured in the radial direction, between the radially inward edge 34 and the radially outer edge 34a of the receiving holes formed ejection passage 74, in which an ejector 76 is arranged.
  • the conveyor device 42 comprises the conveyor chain 44, which is guided around a deflection wheel 56.
  • the axis of Umlenkrads 56 is perpendicular to the plane of the guide surface 3, is disposed below the rising portion 50 of the sink 48 and downstream of the lowest point of the sink 48.
  • the rolling surface 26 forming the depression 48 has several sections with different directions of curvature.
  • a first portion 26a in the region of the WegLab Design 8 the rolling surface 26 concentric with the drive axis A and, seen in the radial direction, along the movement path of the radially inner edge 34 of the receiving holes 16.
  • the rolling surface 26 In a continuous to the first section 26a second section 26b extends the rolling surface 26 is concave to the drive axis A.
  • the rolling surface 26 In a third section 26c continuously adjoining the second section 26b, the rolling surface 26 extends in a straight line with an at least approximately constant pitch.
  • a fourth section 26d continuously adjoining the third section 26c the rolling surface 26 extends convexly to the drive axis A and the processing section 24 adjoins the fourth section 26d.
  • the Wegriosplatte 58 forming the Weg211 Chemistry 8 and the guide element 4 have a recess 60 for receiving the guide element 4 facing end portion 30 of the transfer section 22.
  • the end region 30 of the transfer section 22 is formed with a constant thickness and arranged in the recess 60 such that the edge of the rolling surface 38 facing away from the removal surface 8 lies in the plane defined by the guide surface 3.
  • the conveyor chain 44 is provided with the pins 46 whose trajectory passes through the transfer section 22.
  • the pins 46 are formed as an extension of the chain pin 62, wherein the chain pins 62 connect the chain links 64 of the conveyor chain 44. In the embodiment shown, every fifth chain pin 62 is used as pin 46.
  • the pins 46 arrive in the transfer section 22 to the objects 1 in abutment and push them for further processing in the removal direction W in the processing section 24th
  • the guide element 4 is formed in one piece in the form of an at least approximately annular disc whose axis coincides with the drive axis A.
  • the guide member 4 is fixed to a device frame 66 in an inclined plane.
  • the device frame 66 facing away from the side of the guide member 4 forms the guide surface 3.
  • the guide member 4 has an inner radius R1 and an outer radius R3.
  • the guide member 4 For receiving the guide element 4 facing end portion 30 of the rail 20, the guide member 4th a circumferentially extending, annular, at least approximately concentric with the drive axis A formed recess 67, whose outer edge is denoted by R2 and lies between R1 and R3.
  • the depth of the depression 67 corresponds to the thickness of the end region 30 of the rail 20, so that the surface of the end region 30 facing away from the guide element 4 is flush with the guide surface 3.
  • the ring width R3 - (minus) R2 of the guide element 4 is selected such that the receiving holes 16 move over the guide surface 3 during the rotation of the driving plate 10.
  • the guide element 4 In its upper region, the guide element 4 has a chamfer starting from the guide surface 3 and running counter to the device frame 66 in the removal direction W, which forms the guide surface 8 adjoining the guide surface 3.
  • the support surface 36 closes to the WegLite Structure 8, as already explained in connection with the earlier figures.
  • the guide element 4 Seen in the direction of rotation D, downstream of the second boundary line 13, the guide element 4 has a U-shaped recess 72, in which the deflection wheel 56 is arranged and the conveyor chain 44 extends. This recess 72 allows the arrangement of the sink 48 partially behind the driving plate 10th
  • the device frame 66 is penetrated by a freely rotatably mounted shaft 68 whose axis coincides with the drive axis A.
  • a receiving disc 70 fastened concentrically to the shaft 68 is connected to the driving plate 10 via a screw connection 12 attached to ensure the drive connection of the driving plate 10.
  • the shaft 68 is in driving connection with a first stepper motor 78a.
  • the deflection wheel 56 is in driving connection with a second stepping motor 78b.
  • a first sensor 80a is associated with the follower plate 10 for determining the position of the receiving holes 16 and a second sensor 80b is associated with the conveyor chain 44 for determining the position of the pins 46.
  • the first and second sensors 80a and 80b and the first and second stepping motors 78a and 78b are connected to the controller 82, respectively.

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen (1), insbesondere von Münzen, umfassend eine Vereinzelungsvorrichtung (2) mit einer in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche (3), an die eine Wegführfläche (8) anschliesst, einer Aufnahmelöcher (16) aufweisenden Mitnahmescheibe (10), wobei die Wegführfläche (8) sich, in Wegführrichtung (W) der Mitnahmescheibe (10) gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe (10) erstreckt, einer Schiene (20), deren Oberseite eine Abrollfläche (26) für die Gegenstände (1) bildet, und einer Fördervorrichtung (42), welche mit Stossorganen (46) versehen ist. Die Mitnahmescheibe (10) nimmt beim Drehen in einem Sammelbehälter (6) Gegenstände (1) in Aufnahmelöcher (16) auf und fördert sie zur Wegführfläche (8), wo sie auf die Abrollfläche (26) in Wegführrichtung (W) abrollen. Die Stossorgane (46) gelangen in einem Transferabschnitt (22) der Schiene (20) an die Gegenstände (1) in Anlage und stossen sie in Wegführrichtung (W) in einem Verarbeitungsabschnitt (24). Der Transferabschnitt (22) weist eine Senke (48) auf, deren ansteigende Teil der Abrollfläche (26) zum Verarbeitungsabschnitt (24) führt und die auf der Abrollfläche (26) rollenden Gegenstände (1) verlangsamt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere von Münzen, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 13.
  • Eine Vorrichtung zur Vereinzelung und Zwangsförderung von Münzen ist aus dem Dokument US 3 698 537 bekannt. Die Vorrichtung weist eine geneigte Führungsplatte und eine um eine rechtwinklig zur Ebene der Führungsplatte verlaufende Achse in einer Drehrichtung antreibbare, parallel zur Führungsplatte angeordnete Mitnahmescheibe auf. Die Mitnahmescheibe weist durchgehende Aufnahmelöcher auf, wobei die Aufnahmelöcher beim Drehen der Mitnahmescheibe in einen mit Münzen aufgefüllten Sammelbehälter eintauchen, Münzen aufnehmen und die Mitnahmescheibe die Münzen entlang der Führungsplatte bis zu einer Wegführfläche der Führungsplatte schiebt. Die Wegführfläche neigt sich von der Mitnahmescheibe weg und bildet einen Transferbereich. Folglich verlassen die Münzen vereinzelt die Aufnahmelöcher im Bereich der Wegführfläche auf der dem Sammelbehälter abgewandten Seite der Mitnahmescheibe und werden in den Transferbereich geführt. Beim Drehen der Mitnahmescheibe werden die Münzen mittels an der Mitnahmescheibe befestigter, auf der Rückseite der Mitnahmescheibe herausragender Stifte auf eine in horizontaler Richtung verlaufende Transferschiene in Richtung eines linearen Förderers ruckartig beschleunigt und weitergeschoben. Anschliessend werden die Münzen mittels an einer Förderkette des Förderers angeordneter Mitnahmeelemente zur weiteren Verarbeitung transportiert.
  • In einer solchen Vorrichtung werden die die Aufnahmelöcher verlassenen Münzen von den Stiften ruckartig beschleunigt. Dies führt zu einem Schlingern und einer unruhigen Bewegung der Münzen beim Abrollen auf der Transferschiene. Folglich können die Münzen ab der Transferschiene fallen und Teile der Vorrichtung blockieren, gegebenenfalls beschädigen.
  • Ausserdem führt Schlingern zu starkem Verschleiß im Bereich der Transferschiene.
  • Die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Vorrichtung ist deshalb beschränkt.
  • Ferner sind zwei kreisförmige Nuten in der Führungsfläche für die Bewegungsbahn der an der Mitnahmescheibe befestigten Mitnahmestifte ausgebildet. Kleine Münzen können quer in diese Nuten eindringen und in dieser Position gefördert werden. Dies führt jedoch zu Blockaden der Mitnahmescheibe, wenn die Münzen die Wegführfläche erreichen. Folglich können mit dieser Konstruktion kleine Münzen nicht zuverlässig aufgenommen werden.
  • Da die Mitnahmestifte gesamtkonstruktionsbedingt lang und dünn ausgebildet sind, besteht die Gefahr, dass die Mitnahmestifte nach wenigen Blockaden abbrechen oder sich aus der dünne Mitnahmescheibe lösen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere von Münzen, zur Verfügung zu stellen, wobei, bei ruhigem Lauf, eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1 und ein Verfahren gemäss Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere von Münzen. Die Vorrichtung umfasst eine Vereinzelungsvorrichtung mit einem eine in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche aufweisenden Führungselement, dessen unterer Bereich einen Sammelbehälter begrenzt und in dessen oberen Bereich eine Wegführfläche an die Führungsfläche anschliesst.
  • Vorzugsweise ist das Führungselement einstückig ausgebildet. Es kann aus verschleißbeständigem Metall, vorzugsweise vernickeltem Stahl, oder verschleißbeständigem Kunststoff, vorzugsweise Polyoxymethylen (auch in der Fachwelt als POM bekannt), gefertigt sein, um den Verschleiss durch die Gegenstände zu reduzieren.
  • Das Führungselement kann aber auch mehrstückig ausgebildet sein, um ein einfaches Auswechseln von verschlissenen Teilen zu ermöglichen und Wartungsaufwände zu reduzieren. Beispielsweise kann das Führungselement eine Führungsbasis umfassen, an der eine die Führungsfläche bildende Führungsplatte auswechselbar befestigt ist. In diesem Fall kann die Führungsplatte aus gehärtetem oder vernickeltem Stahl und die Führungsbasis aus Polyoxymethylen oder Aluminium bestehen.
  • Das Führungselement kann ebenfalls eine Wegführplatte umfassen, welche die Wegführfläche bildet und an die Führungsbasis anschliesst.
  • Die Führungsfläche und die Wegführfläche können an zwei aneinander anschliessenden Teilen ausgebildet sein, um ein einfaches Auswechseln von verschlissenen Teilen zu ermöglichen und Wartungsaufwände zu reduzieren.
  • Es ist jedoch möglich, die Führungsfläche und die Wegführfläche an einem gemeinsamen, einstückigen Teil auszubilden.
  • Parallel zur Führungsfläche ist eine Mitnahmescheibe angeordnet, welche um eine rechtwinklig zur Ebene verlaufende Antriebsachse in einer Drehrichtung antreibbar ist. Um Reibungen zu vermeiden, ist ein Spalt zwischen der Mitnahmescheibe und der Führungsfläche vorgesehen. Die Breite des Spalts ist jedoch enger als der dünnste zu verarbeitende Gegenstand, welcher folglich sich nicht zwischen der Mitnahmescheibe und dem Führungselement einklemmen kann. Vorzugsweise beträgt der Spalt 0.1 bis 0.3 mm.
  • Konzentrisch zur Antriebsachse verläuft eine Welle, an welcher die Mitnahmescheibe befestigt ist und welche in Antriebsverbindung mit einem Antriebsmotor steht, vorzugsweise mit einem Elektromotor.
  • Die Mitnahmescheibe weist einen Kranz von Aufnahmelöchern auf, welche als Durchlässe durch die Mitnahmescheibe ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Aufnahmelöcher in Umfangsrichtung auf einen um die Antriebsachse verlaufenden Kreis gleichmässig verteilt und gleich ausgebildet, vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist die Mitnahmescheibe zwischen 12 und 30 Aufnahmelöcher auf. Die Drehgeschwindigkeit der Mitnahmescheibe beträgt vorzugsweise 10 bis 100 Umdrehungen pro Minute im normalen Betrieb.
  • Die Führungsfläche weist einen Neigungswinkel bezogen auf die Senkrechte vorzugsweise von 40° bis 20° auf, wobei ein Neigungswinkel von 30° besonders bevorzugt ist, um gleichzeitig die Reibung der Gegenstände auf der Führungsfläche zu minimieren und eine zuverlässige Aufnahme der Gegenstände in die Aufnahmelöcher sowie deren Vereinzelung sicherzustellen.
  • Die Wegführfläche erstreckt sich, in einer Wegführrichtung gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe. Die Grenze zwischen der vorzugsweise eben ausgebildeten Wegführfläche und der Führungsfläche definiert eine erste Grenzlinie. Diese Anordnung führt dazu, dass ein Gegenstand jeweils beginnt, sein Aufnahmeloch auf der dem Sammelbehälter abgewandten Seite der Mitnahmescheibe zu verlassen, wenn sein Aufnahmeloch die erste Grenzlinie überquert hat.
  • Die Wegführrichtung verläuft gleichgerichtet und vorzugsweise wenigstens annähernd tangential zur Drehrichtung im Bereich, wo die Gegenstände jeweils ihr Aufnahmeloch auf der dem Sammelbehälter abgewandten Seite der Mitnahmescheibe verlassen.
  • Ferner umfasst die Vorrichtung eine Schiene, welche einen Transferabschnitt und einen Verarbeitungsabschnitt aufweist. Der Transferabschnitt erstreckt sich in Wegführrichtung bis zum Verarbeitungsabschnitt, welcher bevorzugt mit dem Bereich der Schiene beginnt, in welchem sie wenigstens annähernd horizontal verläuft. Die Oberseite der Schiene bildet eine Abrollfläche für die Gegenstände, die die Aufnahmelöcher verlassen bzw. verlassen haben.
  • Wenigstens annähernd bündig zur Wegführfläche angeordnet ist eine vorzugsweise eben ausgebildete Stützfläche, welche sich parallel zur Führungsfläche entlang der Schiene bis in den Verarbeitungsabschnitt erstreckt. Die Grenze zwischen der Wegführfläche und der Stützfläche definiert eine zweite Grenzlinie.
  • Vorzugsweise verläuft die erste Grenzlinie, in Drehrichtung gesehen, stromaufwärts und wenigstens annähernd parallel zu einem von der Antriebsachse ausgehenden Strahl, welcher die Wegführfläche schneidet. Vorzugsweise schneidet der Strahl die Wegführfläche, in Umfangsrichtung der Mitnahmescheibe gesehen, mittig zwischen der ersten und der zweiten Grenzlinie. Vorzugsweise verläuft die zweite Grenzlinie, in Drehrichtung gesehen, stromabwärts des Strahls und wenigstens annähernd parallel zu diesem. Bei dieser Anordnung hat sich experimentell herausgestellt, dass grosse oder kleine sowie schwere oder leichte Gegenstände jeweils ihr Aufnahmeloch mit wenig Schlingern verlassen und in ungefähr gleicher Zeit in dem Transferabschnitt zur Anlage mit den Stossorganen gelangen.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Grenzlinie wenigstens annähernd radial zur Antriebsachse verläuft. Die erste Grenzlinie verläuft in diesem Fall insbesondere wenigstens annähernd entlang der Schnittlinie der Führungsfläche mit einer vertikalen Ebene, in welcher die Antriebsachse liegt. Bei dieser Anordnung beginnt ein Gegenstand jeweils sein Aufnahmeloch zu verlassen, wenn es seine wenigstens annähernd oberste Position beim Drehen erreicht hat.
  • Die Wegführfläche und die Stützfläche stützen die Gegenstände seitlich auf der Abrollfläche. Der der Wegführfläche abgewandte Rand der Abrollfläche im Bereich des Transferabschnitts liegt wenigstens annähernd in der von der Führungsfläche definierten Ebene und die Breite der Abrollfläche im Bereich der Wegführfläche ist in Wegführrichtung kontinuierlich zunehmend. Bei dieser Anordnung wird sichergestellt, dass die Gegenstände nicht zwischen der Mitnahmescheibe und dem Führungselement fallen können, wenn sie die Mitnahmescheibe verlassen.
  • Vorzugsweise verbreitet sich die Abrollfläche auf eine Breite, die grösser als die Dicke des dicksten zu verarbeitenden Gegenstands ist. Somit wird sichergestellt, dass der dickste Gegenstand aus den Aufnahmelöchern abrollen kann.
  • Vorzugsweise liegt die der Wegführfläche abgewandte Vorderfläche der Schiene wenigstens annähernd in der Ebene der Führungsfläche.
  • Die Schiene erstreckt sich, in Wegführrichtung gesehen, stromaufwärts bevorzugt wenigstens annähernd bis zur Führungsfläche.
  • Vorzugsweise weist das Führungselement eine Ausnehmung zur Aufnahme des dem Führungselement zugewandten Endbereichs des Transferabschnitts auf, wobei der Endbereich des Transferabschnitts mit einer konstanten Dicke ausgebildet sein kann und in der Ausnehmung derart angeordnet ist, dass der der Wegführfläche abgewandte Rand der Abrollfläche in der von der Führungsfläche definierten Ebene liegt.
  • Denkbar ist auch, den Endbereich des Transferabschnitts mit einer anfangs geringen, in Wegführrichtung gesehen, kontinuierlich zunehmenden Dicke auszubilden und an die Wegführfläche derart anzubringen, dass der der Wegführfläche abgewandte Rand der Abrollfläche in der von der Führungsfläche definierten Ebene liegt.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung eine Fördervorrichtung mit einem Zugorgan, welches mit Stossorganen versehen ist, wobei ein Abschnitt derer Bewegungsbahn im Transferabschnitt verläuft.
  • Die Mitnahmescheibe ist dazu bestimmt, in bekannter Art und Weise beim Drehen im Sammelbehälter Gegenstände in Aufnahmelöcher aufzunehmen, sie zu vereinzeln, und die aufgenommenen Gegenstände entlang der Führungsfläche vereinzelt zur Wegführfläche zu fördern, wo die Gegenstände auf die Abrollfläche in Wegführrichtung abrollen.
  • Die Aufnahmelöcher weisen auf der dem Sammelbehälter zugewandten Seite der Mitnahmescheibe zumindest in ihrem, in Drehrichtung gesehen, nachlaufenden Randbereich einen abgeschrägten Rand auf. Der abgeschrägte Rand ist durch eine innere und eine äussere Kante begrenzt.
  • Vorzugsweise ist die Breite des Spalts zwischen der Mitnahmescheibe und der Führungsfläche zusammen mit der Dicke der Mitnahmescheibe bei der inneren Kante kleiner oder gleich dem dünnsten zu verarbeitenden Gegenstand. Somit wird sichergestellt, dass jeweils nur ein Gegenstand in ein Aufnahmeloch beim Drehen der Mitnahmescheibe bleibt und sich nicht zwischen der Mitnahmescheibe und dem Führungselement einklemmen kann.
  • Die Stossorgane gelangen im Transferabschnitt an die Gegenstände in Anlage und stossen diese zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung in den Verarbeitungsabschnitt.
  • Der Abstand der Stossorgane zur Abrollfläche, rechtwinklig zur Abrollfläche gemessen, ist vorzugsweise kleiner als der kleinste Durchmesser, besonders bevorzugt kleiner als die Hälfte des kleinsten Durchmessers, der zu verarbeitenden Gegenständen.
  • Erfindungsgemäss weist der Transferabschnitt eine Senke auf, deren ansteigende Teil der Abrollfläche zum Verarbeitungsabschnitt führt und welcher die auf dem ansteigenden Teil rollenden Gegenstände verlangsamt. Beim Abrollen auf der Abrollfläche nimmt die Geschwindigkeit der Gegenstände im ansteigenden Teil ab, sodass sie weniger schlingern und beruhigt werden. Dadurch ist das Risiko reduziert, dass die Gegenstände ab der Abrollfläche fallen. Folglich werden die Gegenstände zuverlässiger zum Verarbeitungsabschnitt gefördert.
  • Die Senke weist, in Wegführrichtung gesehen, einen ein Gefälle aufweisenden abfallenden Teil und danach den eine Steigung aufweisenden ansteigenden Teil auf.
  • Vorzugsweise verläuft die Abrollfläche im Bereich der Wegführfläche konzentrisch zur Antriebsachse und, in radialer Richtung gesehen, wenigstens annähernd entlang der Bewegungsbahn des radial innenliegenden Rands der Aufnahmelöcher. Bei dieser Anordnung erstreckt sich die Abrollfläche derart, dass ein stufenloser Übergang der Gegenstände von den Aufnahmelöchern zur Abrollfläche erfolgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die die Senke bildende Abrollfläche mehrere Abschnitte mit unterschiedlicher Krümmungsrichtung auf. In einem ersten Abschnitt der Abrollfläche im Bereich der Wegführfläche kann die Abrollfläche wenigstens annähernd konzentrisch zur Antriebsachse und, in radialer Richtung gesehen, vorzugsweise entlang der Bewegungsbahn des radial innenliegenden Rands der Aufnahmelöcher verlaufen. Bei dieser Anordnung erstreckt sich die Abrollfläche derart, dass ein stufenloser Übergang der Gegenstände von den Aufnahmelöchern zur Abrollfläche erfolgt. In einem vorzugsweise kontinuierlich an den ersten Abschnitt anschliessenden zweiten Abschnitt der Abrollfläche verläuft die Abrollfläche konkav zur Antriebsachse. In einem vorzugsweise kontinuierlich an den zweiten Abschnitt anschliessenden dritten Abschnitt der Abrollfläche kann die Abrollfläche geradlinig mit einer wenigstens annähernd konstanten Steigung verlaufen. In einem kontinuierlich an den dritten Abschnitt anschliessenden vierten Abschnitt kann die Abrollfläche konvex zur Antriebsachse verlaufen und kann der vorzugsweise horizontal verlaufende Verarbeitungsabschnitt an den vierten Abschnitt anschliessen.
  • Es ist auch möglich, auf den dritten Abschnitt zu verzichten, sodass der oben genannte vierte Abschnitt an den oben genannten zweiten Abschnitt anschliesst. Es ist auch möglich, einen wenigstens annähernd geradlinigen Zwischenabschnitt mit einem wenigstens annähernd konstanten Gefälle zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt auszubilden, wobei der Zwischenabschnitt dem ersten Abschnitt und der zweite Abschnitt dem Zwischenabschnitt folgt.
  • Das Profil des ansteigenden Teils der Senke wird durch den Krümmungsradius der gekrümmten Abschnitte und die Länge des geradlinigen Abschnitts bestimmt. Die Länge des ansteigenden Teils wird je nach erwünschter Verlangsamung der Gegenstände berechnet bzw. vorausbestimmt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung verläuft die Bewegungsbahn der Stossorgane im Bereich der Senke, insbesondere im oben genannten zweiten Abschnitt.
  • Vorzugsweise kreuzt die Bewegungsbahn der Stossorgane die Abrollfläche wenigstens annähernd im tiefsten Punkt der Senke und verläuft die Bewegungsbahn anschliessend entlang eines wenigstens annähernd kreisbogenförmigen Abschnitts in Richtung zum Verarbeitungsabschnitt.
  • Vorzugsweise kreuzt die Bewegungsbahn der Stossorgane die Abrollfläche wenigstens annähernd rechtwinklig zur Abrollfläche.
  • Beim Verlassen der Mitnahmescheibe rollen die Gegenstände auf der Abrollfläche. Beim Rollen auf dem das Gefälle aufweisenden Teil der Abrollfläche findet eine leichte Beschleunigung statt. Je nach Grösse und Masse erhöht sich folglich die Geschwindigkeit der Gegenstände. Die Umlaufgeschwindigkeit der Stossorgane ist zwischen 0% bis 20%, vorzugsweise 0% bis 10%, besonders bevorzugt 10%, höher als die Umlaufgeschwindigkeit der Mitnahmescheibe.
  • Der Abstand zwischen jeweils zwei Stossorganen ist derart gewählt, dass ein Stossorgan jedem sein Aufnahmeloch verlassenden Gegenstand zugeordnet ist.
  • Die Stossorgane folgen den Gegenständen im ansteigenden Teil der Senke und gelangen an den Gegenständen, vorzugsweise in der oberen Hälfte des ansteigenden Teils, in Anlage, wo die Gegenstände verlangsamt sind. Danach beschleunigen sie die Gegenstände in einem wenigstens annähernd kreisbogenförmigen Abschnitt ihrer Bewegungsbahn kontinuierlich in Wegführrichtung. Somit wird ein ruckartiger Kontakt zwischen den Gegenständen und den jeweiligen Stossorganen annähernd vollständig vermieden, was zu einer Reduktion des Schlingerns und zu einer Beruhigung der Gegenstände führt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Schiene einen Durchlass für die Stossorgane auf. Vorzugsweise ist die Schiene mehrteilig ausgebildet und der Durchlass ist zwischen zwei Teilen der Schiene angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bewegen sich die Stossorgane entlang dem kreisbogenförmigen Abschnitt in derselben Drehrichtung wie die Mitnahmescheibe. Bei dieser Anordnung gelangt ein Stossorgan jeweils an einen Gegenstand in Richtung von unten nach oben bezüglich der Abrollfläche in Anlage. Auf diese Weise wird ein im Bereich des Durchlasses im Weg eines Stossorgans stehender Gegenstand vom Stossorgan von unten nach oben bezüglich der Abrollfläche gestossen. Die Bewegung des Stossorgans wird folglich davon nicht beeinträchtigt und nicht blockiert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Senke teilweise hinter der Mitnahmescheibe. Es ist jedoch auch möglich, dass die gesamte Senke hinter der Mitnahmescheibe angeordnet ist. Bei dieser Anordnung sind die Gegenstände auf die Abrollfläche zwischen der Mitnahmescheibe und der Wegführfläche sowie der Stützfläche mindestens bis zum Punkt geführt, an dem die Stossorgane die Gegenstände aus der Senke stossen. Folglich wird vermieden, dass bis zu diesem Punkt ein Gegenstand ab der Abrollfläche fallen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Bewegung der Stossorgane mit der Drehung der Mitnahmescheibe derart synchronisiert, dass ein Stossorgan jeweils an einen sich im Bereich des ansteigenden Teils befindenden Gegenstand in Anlage gelangt. Eine solche Synchronisation kann in bekannter Weise durch eine mechanische Kopplung des Zugorgans mit dem Antriebsmotor der Mitnahmescheibe gewährleistet werden.
  • Alternativ kann die Synchronisation in vorteilhafter Weise elektronisch über eine Steuereinrichtung realisiert werden. Die Mitnahmescheibe und das Zugorgan sind unabhängig voneinander durch einen an die Steuereinrichtung elektrisch angeschlossenen ersten bzw. zweiten Schrittmotor angetrieben. Der erste und der zweite Schrittmotor weisen jeweils eine Encoderscheibe zur Feststellung der Position und Geschwindigkeit der Mitnahmescheibe bzw. des Zugorgans auf. Ein erster Sensor ist der Mitnahmescheibe zur Ermittlung der Position der Aufnahmelöcher zugeordnet und ein zweiter Sensor ist dem Zugorgan zur Ermittlung der Position der Stossorgane zugeordnet. Der erste und der zweite Sensor wirken mit der jeweiligen Encoderscheibe zusammen. Der erste und der zweite Sensor sind ebenfalls elektrisch an die Steuereinrichtung angeschlossen. Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Sensors werden verglichen, um die Steuerung des ersten und des zweiten Schrittmotors über die Steuereinrichtung derart anzupassen, dass die Bewegung der Stossorgane mit der Drehung der Mitnahmescheibe synchronisiert ist. Diese elektronische Synchronisation eliminiert die notwendige Einstellung der mechanischen Kopplung des Zugorgans mit dem Antriebsmotor der Mitnahmescheibe durch einen Techniker.
  • Mit der Synchronisation wird sichergestellt, dass ein Zugorgan jeweils einen einzigen Gegenstand stosst, sodass die nachfolgende Verarbeitung für vereinzelte Gegenstände erfolgen kann. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stossorganen grösser als der Durchmesser des grössten zu verarbeitenden Gegenstands.
  • Insbesondere ist es mit der Steuereinrichtung möglich, die Phasenverschiebung des synchronen Laufs der Fördervorrichtung mit der Vereinzelungsvorrichtung, bzw. der Mitnahmescheibe, insbesondere in Abhängigkeit von der Verarbeitungsgeschwindigkeit anzupassen.
  • Mit der elektronischen Steuerung ist es ferner möglich, im Falle einer Blockade die Mitnahmescheibe und das Zugorgan unabhängig voneinander hin und her zu bewegen, um verklemmte Gegenstände zu lösen. Dies ist ein weiterer Vorteil gegenüber einer mechanischen Kopplung des Zugorgans mit dem Antriebsmotor der Mitnahmescheibe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Führungselement im Bereich der ersten Grenzlinie einen Ausstossdurchlass, in welchem ein Ausstosser angeordnet ist. Der Ausstosser ist derart platziert, dass er sowohl die kleinsten als auch die grössten Gegenstände aus den Aufnahmelöchern ausstossen kann. Der Ausstosser ist elektrisch angetrieben und mittels der Steuereinrichtung ansteuerbar. Im Falle eines nicht synchronisierten Zustandes der Bewegung der Stossorgane mit der Drehung der Mitnahmescheibe können die Gegenstände vom Ausstosser aus den Aufnahmelöchern gestossen und in den Sammelbehälter zurückgeworfen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist das Zugorgan im Bereich des Transferabschnitts um ein Umlenkrad geführt, dessen Achse wenigstens annähernd rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche verläuft. Vorzugsweise ist die Achse des Umlenkrads unterhalb des ansteigenden Teils der Senke und, in Wegführrichtung gesehen, stromabwärts vom tiefsten Punkt der Senke angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist das Zugorgan als eine Förderkette ausgebildet, an welcher die Stossorgane angeordnet sind. Die Förderkette ermöglicht eine zuverlässige Synchronisation über die Kettenglieder, vorzugsweise über die Zusammenwirkung zwischen dem Umlenkrad und den Kettengliedern. Vorzugsweise wird das Umlenkrad als Kettenrad ausgebildet.
  • Andere Arten von Zugorganen sind auch denkbar; ein Zahnriemen kann beispielsweise geeignet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind die Stossorgane als Stifte ausgebildet, welche eine kostengünstige Konstruktion ermöglicht.
  • Vorzugsweise sind die Stifte als Verlängerung von Kettenbolzen ausgebildet. Kettenbolzen sind Bolzen zur Verbindung der Kettenglieder der Förderkette. Diese Anordnung stellt eine verschleissarme, kostengünstige und einfache Konstruktion dar.
  • Vorzugsweise verlaufen die Stifte wenigstens annähernd rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche. Bei dieser Anordnung wird sichergestellt, dass die Gegenstände in Wegführrichtung zuverlässig gestossen werden. Folglich bleiben die Gegenstände auf die Abrollfläche und das Risiko wird reduziert, dass sie ab der Schiene wegen eines schräg zur Schiene wirkenden Stossens fallen.
  • Im Verarbeitungsabschnitt können beispielsweise ein Prüfmodul, welches zur Prüfung des Materials der Gegenstände bestimmt ist, und nachfolgend Module, welche die Gegenstände aufgrund ihrer Grösse ausscheiden, angeordnet sein.
  • Mutatis mutandis betrifft die Erfindung ebenfalls ein Verfahren, welches mit einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art durchgeführt wird. Dabei werden die oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Vorteile erzielt.
  • Das Verfahren zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere von Münzen, umfasst folgende Schritte:
    • Aufnahme von Gegenständen aus einem Sammelbehälter in Aufnahmelöcher einer drehend angetriebenen Mitnahmescheibe einer Vereinzelungsvorrichtung, wobei die Vereinzelungsvorrichtung ein eine in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche aufweisendes Führungselement, dessen unterer Bereich den Sammelbehälter begrenzt und in dessen oberen Bereich eine Wegführfläche anschliesst, und die um eine rechtwinklig zur Ebene verlaufende Antriebsachse in einer Drehrichtung antreibbare, parallel zur Führungsfläche angeordnete Mitnahmescheibe, welche einen Kranz von als Durchlässe durch die Mitnahmescheibe ausgebildeten Aufnahmelöchern aufweist, umfasst, wobei die Wegführfläche sich, in einer Wegführrichtung gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe erstreckt;
    • Förderung der aufgenommenen Gegenstände entlang der Führungsfläche vereinzelt zur Wegführfläche;
    • Abrollen der Gegenstände in Wegführrichtung auf einer Abrollfläche einer Schiene, welche einen Transferabschnitt und einen Verarbeitungsabschnitt aufweist, deren Oberseite die Abrollfläche für die Gegenstände bildet, wobei der der Wegführfläche abgewandte Rand der Abrollfläche im Bereich des Transferabschnitts wenigstens annähernd in der von der Führungsfläche definierten Ebene liegt und die Breite der Abrollfläche im Bereich der Wegführfläche, in Wegführrichtung gesehen, sich kontinuierlich zunehmend verbreitet; und
    • Stossen der Gegenstände zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung in den Verarbeitungsabschnitt, wobei Stossorgane eines mit Stossorganen versehenen Zugorgans einer Fördervorrichtung im Transferabschnitt an die Gegenstände in Anlage gelangen, und die Bewegungsbahn der Stossorgane durch den Transferabschnitt verläuft.
  • Erfindungsgemäss umfasst das Verfahren den Schritt:
    • Verlangsamung der auf der Abrollfläche rollenden Gegenstände im ansteigenden, zum Verarbeitungsabschnitt führenden Teil einer im Transferabschnitt ausgebildeten Senke, bevor die Stossorgane an die Gegenstände in Anlage gelangen.
  • Vorzugsweise gelangen die Stossorgane während der Verlangsamung von hinten, in Wegführrichtung gesehen, an die Gegenstände in Anlage.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, welches anhand der beiliegenden Figuren erläutert wird.
    • Es zeigt:
    • Fig. 1
    in perspektiver Ansicht einen Teil einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
    Fig. 2
    eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 unter Weglassung des Sammelbehälters;
    Fig. 3
    in perspektiver Ansicht den Transferabschnitt der Schiene in der Vorrichtung gemäss Fig. 1; und
    Fig. 4
    in perspektiver Ansicht die Vorrichtung gemäss Fig. 1 unter Weglassung des Sammelbehälters und der Mitnahmescheibe.
  • Die Vorrichtung zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen 1, insbesondere von Münzen, gemäss der in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsform, umfasst eine Vereinzelungsvorrichtung 2 mit einem eine in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche 3 aufweisenden Führungselement 4, dessen unterer Bereich einen Sammelbehälter 6 begrenzt und in dessen oberen Bereich eine Wegführfläche 8 an die Führungsfläche 3 anschliesst. Die Führungsfläche 3 weist einen Neigungswinkel bezogen auf die Senkrechte vorzugsweise von 40° bis 20°, im gezeigten Ausführungsbeispiel von 30°, auf. Infolge der perspektivischen Darstellung ist diese Neigung nicht in voller Grösse erkennbar. Das Führungselement 4 umfasst die Wegführfläche 8 und die Führungsfläche 3 in der vorliegenden Ausführungsform. Die Grenze zwischen der Wegführfläche 8 und der Führungsfläche 3 definiert eine erste Grenzlinie 9. Zur Klarheit der Fig. 1 ist nur der untere Bereich des Sammelbehälters 6 gezeigt.
  • Parallel zur Führungsfläche 3 ist eine Mitnahmescheibe 10 angeordnet, welche um eine rechtwinklig zur Ebene verlaufende Antriebsachse A in einer Drehrichtung D antreibbar ist. Um Reibungen zu vermeiden, ist vorzugsweise ein Spalt 11 zwischen der Mitnahmescheibe 10 und der Führungsfläche 3 vorgesehen.
  • Die Mitnahmescheibe 10 ist über eine Schraubverbindung 12 an einer Welle 68 befestigt, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert wird.
  • Die Mitnahmescheibe 10 weist einen Kranz von Aufnahmelöchern 16 auf, welche als Durchlässe durch die Mitnahmescheibe 10 ausgebildet sind. Die Aufnahmelöcher 16 sind im Umfangsrichtung auf einen um die Antriebsachse A verlaufenden Kreis gleichmässig verteilt und gleich ausgebildet.
  • Die kreisförmigen Aufnahmelöcher 16 weisen auf der dem Sammelbehälter 6 zugewandten Seite der Mitnahmescheibe 10 zumindest in ihrem, in Drehrichtung D gesehen, nachlaufenden Randbereich 18 einen abgeschrägten Rand 19 auf. Der abgeschrägte Rand 19 ist durch eine innere und eine äussere Kante 19a bzw. 19b begrenzt.
  • Die Breite des Spalts 11 zwischen der Mitnahmescheibe 10 und der Führungsfläche 3 zusammen mit der Dicke der Mitnahmescheibe 10 bei der inneren Kante 19a entspricht wenigstens annähernd der Dicke des dünnsten zu verarbeitenden Gegenstands.
  • Die Wegführfläche 8 erstreckt sich, in Wegführrichtung W gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe 10. Die Grenze zwischen der Wegführfläche 8 und der Führungsfläche 3 definiert die erste Grenzlinie 9. Diese Anordnung führt dazu, dass ein Gegenstand 1 jeweils beginnt, sein Aufnahmeloch 16 auf der dem Sammelbehälter 6 abgewandten Seite der Mitnahmescheibe 10 zu verlassen, wenn sein Aufnahmeloch 16 die erste Grenzlinie 9 überquert hat.
  • Ferner umfasst die Vorrichtung eine Schiene 20, welche einen Transferabschnitt 22 und einen Verarbeitungsabschnitt 24 aufweist. Die Oberseite der Schiene 20 bildet eine Abrollfläche 26 für die Gegenstände 1. Der Transferabschnitt 22 erstreckt sich von einem dem Führungselement 4 zugewandten Endbereich 30 (in Fig. 2 und 3 abgebildet) der Schiene 20 in Wegführrichtung W bis zum Verarbeitungsabschnitt 24, welcher mit dem Bereich 32 der Schiene 20 beginnt, in welchem sie wenigstens annähernd horizontal verläuft.
  • Wenigstens annähernd bündig zur Wegführfläche 8 folgt dieser in Wegführrichtung W eine Stützfläche 36, welche sich parallel zur Führungsfläche 3 entlang der Schiene 20 bis in den Verarbeitungsabschnitt 24 erstreckt. Die Stützfläche 36 stützt die auf der Abrollfläche 26 rollenden Gegenstände 1 seitlich. Die Grenze zwischen der Wegführfläche 8 und der Stützfläche 36 definiert eine zweite Grenzlinie 13. Die Anordnung der ersten und zweiten Grenzlinie 9 bzw. 13 ist in Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert.
  • Der der Wegführfläche 8 abgewandte Rand 38 der Abrollfläche 26 im Bereich des Transferabschnitts 22 liegt wenigstens annähernd in der von der Führungsfläche 3 definierten Ebene und die Breite der Abrollfläche 26 im Bereich der Wegführfläche 8 ist, in Wegführrichtung W, kontinuierlich zunehmend.
  • Die Abrollfläche 26 verbreitet sich auf eine Breite, die grösser als die Dicke des dicksten zu verarbeitenden Gegenstands 1 ist. Somit wird sichergestellt, dass der dickste Gegenstand 1 aus den Aufnahmelöchern 16 abrollen kann.
  • Die der Wegführfläche 8 abgewandte Vorderfläche 40 der Schiene 20 liegt wenigstens annähernd in der Ebene der Führungsfläche 3.
  • Die Mitnahmescheibe 10 ist dazu bestimmt, im Sammelbehälter 6 Gegenstände 1 in Aufnahmelöcher 16 beim Drehen aufzunehmen, um sie zu vereinzeln, und die aufgenommenen Gegenstände 1 entlang der Führungsfläche 3 vereinzelt zur Wegführfläche 8 zu fördern. Die Gegenstände 1 verlassen ihre Aufnahmelöcher 16 auf der dem Sammelbehälter 6 abgewandten Seite der Mitnahmescheibe 10 und rollen auf die Abrollfläche 26 in einer Wegführrichtung W ab.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung eine Fördervorrichtung 42 mit einer als Zugorgan wirkenden Förderkette 44, welche mit als Stossorgane dienenden Stiften 46 versehen ist, deren Bewegungsbahn durch den Transferabschnitt 22 verläuft.
  • Die Stifte 46 gelangen im Transferabschnitt 22 an die Gegenstände 1 umfangsseitig in Anlage und stossen diese zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung W in den Verarbeitungsabschnitt 24.
  • Erfindungsgemäss weist der Transferabschnitt 22 eine Senke 48 auf, deren ansteigende Teil 50 der Abrollfläche 26 zum Verarbeitungsabschnitt 24 führt und welcher die auf ihm rollenden Gegenstände 1 verlangsamt. Beim Abrollen auf der Abrollfläche 26 nimmt die Geschwindigkeit der Gegenstände 1 im ansteigenden Teil 50 ab, sodass sie weniger schlingern und beruhigt werden. Dadurch ist das Risiko reduziert, dass die Gegenstände 1 ab der Abrollfläche 26 fallen. Folglich werden die Gegenstände 1 zuverlässiger zum Verarbeitungsabschnitt 24 gefördert.
  • Die Bewegungsbahn der Stifte 46 kreuzt die Abrollfläche 26 wenigstens annähernd im tiefsten Punkt der Senke 48 wenigstens annähernd rechtwinklig zur Abrollfläche 26 und verläuft anschliessend entlang eines wenigstens annähernd kreisbogenförmigen Abschnitts 52 in Richtung zum Verarbeitungsabschnitt 24.
  • Die Schiene 20 ist zweiteilig ausgebildet und weist in der gezeigten Ausführungsform beim tiefsten Punkt der Senke 48 einen Durchlass 54 für die Stifte 46 zwischen den zwei Teilen der Schiene 20 auf.
  • Die Stifte 46 bewegen sich entlang dem kreisbogenförmigen Abschnitt 52 in derselben Drehrichtung D wie die Mitnahmescheibe 10. Somit gelangt ein Stift 46 jeweils an einen Gegenstand 1 in Richtung von unten nach oben bezüglich der Abrollfläche 26 in Anlage.
  • Die Senke 48 verläuft annähernd vollständig hinter der Mitnahmescheibe 10. Bei dieser Anordnung sind die Gegenstände 1 auf die Abrollfläche 26 zwischen der Mitnahmescheibe 10 und der Wegführfläche 8 sowie der Stützfläche 36 mindestens bis zum Punkt geführt, an dem die Stifte 46 die Gegenstände 1 aus der Senke 48 stossen.
  • Die Bewegung der Stifte 46 ist mit der Drehung der Mitnahmescheibe 10 derart synchronisiert, dass ein Stift 46 jeweils an einen sich im Bereich des ansteigenden Teils 50 befindenden Gegenstand 1 in Anlage gelangt.
  • In Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 in Richtung der rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche 3 verlaufenden Antriebsachse A dargestellt. Der Sammelbehälter 6 ist zur Klarheit der Abbildung nicht gezeigt. Der Teil des Transferabschnitts 22, welcher hinter der Mitnahmescheibe 10 verläuft, ist in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet.
  • Die erste Grenzlinie 9 verläuft, in Drehrichtung D gesehen, stromaufwärts und wenigstens annähernd parallel zu einem gestrichelt dargestellten, von der Antriebsachse A ausgehenden Strahl 14, welcher die Wegführfläche 8 schneidet. Der Strahl 14 schneidet die Wegführfläche 8, in Umfangsrichtung der Mitnahmescheibe 10 gesehen, mittig. Die zweite Grenzlinie 13 verläuft, in Drehrichtung D gesehen, stromabwärts wenigstens annähernd parallel zum Strahl 14.
  • Das Führungselement 4 umfasst einen im Bereich der ersten Grenzlinie 9, in radialer Richtung gemessen, zwischen dem radial innenliegenden Rand 34 und dem radial aussenliegenden Rand 34a der Aufnahmelöcher ausgebildeten Ausstossdurchlass 74, in welchem ein Ausstosser 76 angeordnet ist.
  • Die Fördervorrichtung 42 umfasst die Förderkette 44, welche um ein Umlenkrad 56 geführt ist. Die Achse des Umlenkrads 56 verläuft rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche 3, ist unterhalb des ansteigenden Teils 50 der Senke 48 und stromabwärts vom tiefsten Punkt der Senke 48 angeordnet.
  • In Fig.3 ist insbesondere der Transferabschnitt 22 der Schiene 20 detailliert abgebildet. Die Mitnahmescheibe 10 ist zur Klarheit der Abbildung nicht gezeigt.
  • Die die Senke 48 bildende Abrollfläche 26 weist mehrere Abschnitte mit unterschiedlicher Krümmungsrichtung auf. In einem ersten Abschnitt 26a im Bereich der Wegführfläche 8 verläuft die Abrollfläche 26 konzentrisch zur Antriebsachse A und, in radialer Richtung gesehen, entlang der Bewegungsbahn des radial innenliegenden Rands 34 der Aufnahmelöcher 16. In einem kontinuierlich an den ersten Abschnitt 26a anschliessenden zweiten Abschnitt 26b verläuft die Abrollfläche 26 konkav zur Antriebsachse A. In einem kontinuierlich an den zweiten Abschnitt 26b anschliessenden dritten Abschnitt 26c verläuft die Abrollfläche 26 geradlinig mit einer wenigstens annähernd konstanten Steigung. In einem kontinuierlich an den dritten Abschnitt 26c anschliessenden vierten Abschnitt 26d verläuft die Abrollfläche 26 konvex zur Antriebsachse A und der Verarbeitungsabschnitt 24 schliesst an den vierten Abschnitt 26d an.
  • Die die Wegführfläche 8 bildende Wegführplatte 58 und das Führungselement 4 weisen eine Ausnehmung 60 zur Aufnahme des dem Führungselement 4 zugewandten Endbereichs 30 des Transferabschnitts 22 auf. Der Endbereich 30 des Transferabschnitts 22 ist mit einer konstanten Dicke ausgebildet und in der Ausnehmung 60 derart angeordnet, dass der der Wegführfläche 8 abgewandte Rand der Abrollfläche 38 in der von der Führungsfläche 3 definierten Ebene liegt.
  • Die Förderkette 44 ist mit den Stiften 46 versehen, deren Bewegungsbahn durch den Transferabschnitt 22 verläuft. Die Stifte 46 sind als Verlängerung von Kettenbolzen 62 ausgebildet, wobei die Kettenbolzen 62 die Kettenglieder 64 der Förderkette 44 verbinden. In der gezeigten Ausführungsform wird jeder fünfte Kettenbolzen 62 als Stift 46 eingesetzt. Die Stifte 46 gelangen im Transferabschnitt 22 an die Gegenstände 1 in Anlage und stossen diese zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung W in den Verarbeitungsabschnitt 24.
  • In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Führungselement 4 einstückig in der Form einer wenigstens annähernd kreisringförmigen Scheibe ausgebildet, deren Achse mit der Antriebsachse A zusammenfällt. Das Führungselement 4 ist in einer schiefen Ebene an einem Vorrichtungsgestell 66 befestigt.
  • Die dem Vorrichtungsgestell 66 abgewandten Seite des Führungselements 4 bildet die Führungsfläche 3. Das Führungselement 4 weist einen inneren Radius R1 und einen äusseren Radius R3 auf.
  • Zur Aufnahme des dem Führungselement 4 zugewandten Endbereichs 30 der Schiene 20 weist das Führungselement 4 eine in Umfangsrichtung verlaufende, ringförmige, wenigstens annähernd konzentrisch zur Antriebsachse A ausgebildete Vertiefung 67 auf, deren äusseren Rand mit R2 bezeichnet wird und zwischen R1 und R3 liegt. Die Tiefe der Vertiefung 67 entspricht der Dicke des Endbereichs 30 der Schiene 20, sodass die dem Führungselement 4 abgewandte Oberfläche des Endbereichs 30 mit der Führungsfläche 3 bündig ist.
  • Die Ringbreite R3 - (minus) R2 des Führungselements 4 ist derart gewählt, dass die Aufnahmelöcher 16 sich über die Führungsfläche 3 bei der Drehung der Mitnahmescheibe 10 bewegen.
  • In seinem oberen Bereich weist das Führungselement 4 eine von der Führungsfläche 3 beginnende, gegen das Vorrichtungsgestell 66 in Wegführrichtung W verlaufende Abschrägung auf, welche die an die Führungsfläche 3 anschliessende Wegführfläche 8 bildet. Die Stützfläche 36 schliesst an die Wegführfläche 8, wie bereits in Zusammenhang mit den früheren Figuren erläutert.
  • In Drehrichtung D gesehen, stromabwärts der zweiten Grenzlinie 13 weist das Führungselement 4 eine U-förmige Ausnehmung 72, in welcher das Umlenkrad 56 angeordnet ist und die Förderkette 44 verläuft. Diese Ausnehmung 72 ermöglicht die Anordnung der Senke 48 teilweise hinter der Mitnahmescheibe 10.
  • Das Vorrichtungsgestell 66 ist von einer frei drehbar gelagerten Welle 68 durchsetzt, deren Achse mit der Antriebsachse A zusammenfällt. Eine konzentrisch an der Welle 68 befestigte Aufnahmescheibe 70 ist an der Mitnahmescheibe 10 über eine Schraubverbindung 12 befestigt, um die Antriebsverbindung der Mitnahmescheibe 10 zu gewährleisten.
  • Die Welle 68 steht in Antriebsverbindung mit einem ersten Schrittmotor 78a. Das Umlenkrad 56 steht in Antriebsverbindung mit einem zweiten Schrittmotor 78b. Ein erster Sensor 80a ist der Mitnahmescheibe 10 zur Ermittlung der Position der Aufnahmelöcher 16 zugeordnet und ein zweiter Sensor 80b ist der Förderkette 44 zur Ermittlung der Position der Stifte 46 zugeordnet. Der erste und der zweite Sensor 80a bzw. 80b sowie der erste und der zweite Schrittmotor 78a bzw. 78b sind an die Steuereinrichtung 82 angeschlossen.
  • Die Darstellung in den Zeichnungen beschränkt sich auf diejenigen Teile der Vorrichtung, die zum Verständnis der betreffenden Ausführungsformen unbedingt notwendig sind. Nicht dargestellt sind beispielsweise die längs der Schiene 20 angeordneten Sortier- und/oder Teststationen für die vereinzelten Gegenstände.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen (1), insbesondere von Münzen, umfassend
    eine Vereinzelungsvorrichtung (2) mit einem eine in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche (3) aufweisenden Führungselement (4), dessen unterer Bereich einen Sammelbehälter (6) begrenzt und in dessen oberen Bereich eine Wegführfläche (8) an die Führungsfläche (3) anschliesst, einer um eine rechtwinklig zur Ebene verlaufende Antriebsachse (A) in einer Drehrichtung (D) antreibbaren, parallel zur Führungsfläche (3) angeordneten Mitnahmescheibe (10), welche einen Kranz von als Durchlässe durch die Mitnahmescheibe (10) ausgebildeten Aufnahmelöchern (16) aufweist, wobei die Wegführfläche (8) sich, in einer Wegführrichtung (W) gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe (10) erstreckt,
    eine einen Transferabschnitt (22) und einen Verarbeitungsabschnitt (24) aufweisende Schiene (20), deren Oberseite eine Abrollfläche (26) für die Gegenstände (1) bildet, wobei der der Wegführfläche (8) abgewandte Rand der Abrollfläche (26) im Bereich des Transferabschnitts (22) wenigstens annähernd in der von der Führungsfläche (3) definierten Ebene liegt und die Breite der Abrollfläche (26) im Bereich der Wegführfläche (8) in Wegführrichtung (W) kontinuierlich zunehmend ist,
    und eine Fördervorrichtung (42) mit einem Zugorgan (44), welches mit Stossorganen (46), deren Bewegungsbahn durch den Transferabschnitt (22) verläuft, versehen ist,
    wobei die Mitnahmescheibe (10) dazu bestimmt ist,
    beim Drehen im Sammelbehälter (6) Gegenstände (1) in Aufnahmelöcher (16) aufzunehmen und die aufgenommenen Gegenstände (1) entlang der Führungsfläche (3) vereinzelt zur Wegführfläche (8) zu fördern, wo die Gegenstände (1) auf die Abrollfläche (26) in Wegführrichtung (W) abrollen, die Stossorgane (46) im Transferabschnitt (22) an die Gegenstände (1) in Anlage gelangen und diese zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung (W) in den Verarbeitungsabschnitt (24) stossen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Transferabschnitt (22) eine Senke (48) aufweist, deren ansteigende Teil (50) der Abrollfläche (26) zum Verarbeitungsabschnitt (24) führt und die auf ihm rollenden Gegenstände (1) verlangsamt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn der Stossorgane (46) im Bereich der Senke (48) verläuft, insbesondere im Bereich des ansteigenden Teils.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn der Stossorgane (46) wenigstens annähernd im tiefsten Punkt der Senke (48) die Abrollfläche (26) kreuzt und anschliessend entlang eines wenigstens annähernd kreisbogenförmigen Abschnitts verläuft.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Wegführfläche (8) die Abrollfläche (26) wenigstens annähernd konzentrisch zur Antriebsachse (A) und, in radialer Richtung gesehen, wenigstens annähernd entlang der Bewegungsbahn des radial innenliegenden Rands der Aufnahmelöcher (16) verläuft, um einen stufenlosen Übergang der Gegenstände (1) von den Aufnahmelöchern (16) zur Abrollfläche (26) zu ermöglichen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Senke (48) bildende Abrollfläche (26) mehrere Abschnitte mit unterschiedlicher Krümmungsrichtung aufweist, wobei die Abrollfläche (26) in einem ersten Abschnitt (26a) im Bereich der Wegführfläche (8) wenigstens annähernd konzentrisch zur Antriebsachse (A) und, in radialer Richtung gesehen, vorzugsweise wenigstens annähernd entlang der Bewegungsbahn des radial innenliegenden Rands (34) der Aufnahmelöcher (16) verläuft, die Abrollfläche (26) in einem dem ersten Abschnitt (26a) nachfolgenden zweiten Abschnitt (26b) konkav zur Antriebsachse (A) verläuft, die Abrollfläche (26) in einem vorzugsweise kontinuierlich an den zweiten Abschnitt (26b) anschliessenden geradlinigen dritten Abschnitt (26c) mit einem wenigstens annähernd konstanten Steigung verläuft, und die Abrollfläche (26) in einem kontinuierlich an den dritten Abschnitt (26c) anschliessenden vierten Abschnitt (26d) konvex zur Antriebsachse (A) verläuft und der vorzugsweise geradlinige und vorzugsweise horizontal verlaufende Verarbeitungsabschnitt (24) an den vierten Abschnitt (26d) anschliesst.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (20) einen Durchlass (54) für die Stossorgane (46) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Stossorgane (46) mit der Drehung der Mitnahmescheibe (10) derart synchronisiert ist, dass ein Stossorgan (46) jeweils an einen sich im Bereich des ansteigenden Teils (50) befindenden Gegenstand (1) in Anlage gelangt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale eines der Mitnahmescheibe (10) zur Ermittlung der Position der Aufnahmelöcher (16) zugeordneten ersten Sensors (78a) und eines dem Zugorgan (44) zur Ermittlung der Position der Stossorgane (46) zugeordneten zweiten Sensors (78b) verglichen werden, um einen der Mitnahmescheibe (10) zugeordneten ersten Schrittmotor (80a) und einen dem Zugorgan (44) zugeordneten zweiten Schrittmotor (80b) derart anzusteuern, dass die Bewegung der Stossorgane (46) mit der Drehung der Mitnahmescheibe (10) synchronisiert ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugorgan (44) im Bereich des Transferabschnitts (22) um ein Umlenkrad (56) geführt ist, dessen Achse wenigstens annähernd rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche (3) verläuft.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugorgan (44) als eine in sich geschlossene Förderkette (44) ausgebildet ist, an welcher die Stossorgane (46) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossorgane (46) als Stifte (46), vorzugsweise als Verlängerung von Kettenbolzen (62), ausgebildet sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (46) wenigstens annähernd rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche (3) verlaufen.
  13. Verfahren zur Vereinzelung und Zwangsförderung von scheibenförmigen Gegenständen (1), insbesondere von Münzen, umfassend folgende Schritte:
    - Aufnahme von Gegenständen (1) aus einem Sammelbehälter (6) in Aufnahmelöcher (16) einer drehend angetriebenen Mitnahmescheibe (10) einer Vereinzelungsvorrichtung (2), wobei die Vereinzelungsvorrichtung (2) ein eine in einer schiefen Ebene liegende Führungsfläche (3) aufweisendes Führungselement (4), dessen unterer Bereich den Sammelbehälter (6) begrenzt und in dessen oberen Bereich eine Wegführfläche (8) an die Führungsfläche (3)anschliesst, und die um eine rechtwinklig zur Ebene verlaufende Antriebsachse (A) in einer Drehrichtung (D) antreibbare, parallel zur Führungsfläche (3) angeordnete Mitnahmescheibe (10), welche einen Kranz von als Durchlässe durch die Mitnahmescheibe (10) ausgebildeten Aufnahmelöchern (16) aufweist, umfasst, wobei die Wegführfläche (8) sich, in einer Wegführrichtung (W) gesehen, in zunehmendem Abstand von der Mitnahmescheibe (10) erstreckt;
    - Förderung der aufgenommenen Gegenstände (1) entlang der Führungsfläche (3) vereinzelt zur Wegführfläche (8) ;
    - Abrollen der Gegenstände (1) in Wegführrichtung (W) auf einer Abrollfläche (26) einer Schiene (20), welche einen Transferabschnitt (22) und einen Verarbeitungsabschnitt (24) aufweist, deren Oberseite die Abrollfläche (26) für die Gegenstände (1) bildet, wobei der der Wegführfläche (8) abgewandte Rand der Abrollfläche (26) im Bereich des Transferabschnitts (22) wenigstens annähernd in der von der Führungsfläche (3) definierten Ebene liegt und die Breite der Abrollfläche (26) im Bereich der Wegführfläche (8) in Wegführrichtung (W) kontinuierlich zunehmend ist; und
    - Stossen der Gegenstände (1) zur weiteren Verarbeitung in Wegführrichtung (W) in den Verarbeitungsabschnitt (24), wobei Stossorgane (46) eines mit Stossorganen (46) versehenen Zugorgans (44) einer Fördervorrichtung (42) im Transferabschnitt (22) an die Gegenstände (1) in Anlage gelangen, und die Bewegungsbahn der Stossorgane (46) durch den Transferabschnitt (22) verläuft;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt umfasst:
    - Verlangsamung der auf der Abrollfläche (26) rollenden Gegenstände (1) im ansteigenden, zum Verarbeitungsabschnitt (24) führenden Teil einer im Transferabschnitt (22) ausgebildeten Senke (48), bevor die Stossorgane (46) an die Gegenstände (1) in Anlage gelangen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verlangsamung die Stossorgane (46), in Wegführrichtung (W) gesehen, von hinten an die Gegenstände (1) in Anlage gelangen.
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US5181881A (en) * 1990-11-15 1993-01-26 Asahi Seiko Kabushiki Kaisha Outlet device for coin payout hoppers

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