DE2736265C3 - Münzenvereinzelungsvorrichtung mit einem Schleuderteller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung mit einem Schleuderteller, auf dpn Münzen eines vorgegebenen Wertes aufgelegt werden und von dem die Münzen durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft in einen Münzenkanal hineingelangen, in dem sie einzeln hintereinander an einer Zählschranke vorbeigefördert werden, ur.d mit einem drehzahlregelbaren Antrieb für den Schleuderteller.

Aus der DE-AS 23 55 641 ist eine solche Münzenvereinzelungsvorrichtung bekannt Der <^rprgesehene Antrieb des Schleudertellers dieser Vorrichtung wird in Abhängigkeit von der Art der auf den Schleuderteller aufgelegten Münzen in verschiedenen festen Einstellwerten gesteuert Eine am Ende des Münzenkanals vorgesehene Zählschranke zählt dann die durch den Münzenkanal hindurchtransportierten einzelnen Münzen.

Nimmt nun die Anzahl der auf dem Schleuderteller vorhandenen Münzen ab, so bereitet es Schwierigkeiten, bei einer konstanten Drehzahl des Schleudertellers die Münzen ununterbrochen in den Münzenkanal hineinzufördern, wodurch dann die Durchlaufmenge der Münzen durch den Kanal abnimmt, was zu einer Zeitverschwendung bei der Vereinzelung der Münzen führt. Wird hingegen zur Beseitigung dieses Mißstandes der Schleuderteller von Anfang an mit hoher Geschwindigkeit in Drehung versetzt, so werden die Münzen, so wenn sie zahlreich auf dem Schleuderteller aufliegen, zu stark in den Münzenkanal hineingedrückt, was dazu führen kann, daß sie am Kanaleingang sich verkeilen. Auch können die Münzen, wenn sie zu schnell durch den Münzenkanal hindurchgefördert und am Ende ausgeworfen werden, unregelmäßig gestapelt werden, so daß sie dann nicht mehr einwandfrei umwickelt werden können. Auf jeden Fall ändert sich bei einer konstanten Drehzahl des Schleudertellers die Zahl der durch den Münzenkanal hindurchgeförderten Münzen einmal abhängig von der Menge der auf dem Schleuderteller aufliegenden Münzen, andererseits aber auch abhängig von dem Durchmesser der zu behandelnden Münzen.

Es ist somit der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die eingangs bezeichnete MUnzenvereinzelungsvorrichtung so zu gestalten, daß die Drehzahl des Schleudertellers abhängig von der Durchlaufmenge der Münzen im MUnzenkanal geregelt wird, um eine möglichst hohe Zahl von Münzen in der Zeiteinheit durchsetzen zu können, ohne daß am Kanaleingang die Münzen sich gegenseitig sperren oder am Kanalausgang die Münzen in zu hoher Zahl und zu schneller Folge ausgeworfen werden.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht in der Weise, daß die Zählschranke eine der Zählrate entsprechende Regelgröße für die Regelung dar Drehzahl des Antriebs erzeugt

Es ist vorteilhaft wenn die Zählschranke aus einem einen Tachogenerator antreibenden Sternrad besteht und die vom Tachogenerator erzeugte Regelgröße eine elektrische Regelspannung ist Eine derartige Regel-Spannung kann entweder unmittelbar einem den Schleuderteller antreibenden Antriebsmotor oder auch einer zwischen einem konstant laufenden Motor und einem Abtriebsritzel eingefügten Drehzahlverstelleinrichtung, wie etwa einer elektromagnetisch geregelten Kupplung, zugeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Erläuterungsschaubild mit den für die Erfindung wesentlichen Elementen der Münzenvereinzelungsvorrichtung;

Fig.2 ein elektrisches Schaltbild der Drehzahlstelleinrichtung für die Münzenvereinzelungsvorrichtung nach F i g. 1;

F i g. 3 ein elektrisches Schaltbild zur Steuerung der Anlauf- und Stoppvorgänge eines elektrischen Antriebsmotors, der in der Münzenvereinzelungsvorrichtung nach F i g. 1 verwendet wird.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 besitzt einen Schleuderteller 1, der fest auf eine umlaufende Welle 3 aufgesetzt ist die mit der Abtriebswelle eines Elektromotors 5 über Zahnräder gekuppelt ist Eine feststehende Münzenführungsschiene erstreckt sich im wesentlichen racka! auswärts vom Schleuderteller 1, und parallel dazu verläuft im Abstand eine horizontal verschiebbare Führungsschiene 7, so daß die beiden Führungsschienen 6 und 7 den Münzenkanal 8 bilden.

Die Breite des Münzenkanals ist zur Anpassung an den Durchmesser der Münzen 2, die sich auf dem Schleuderteller 1 befinden, in einer Weise einstellbar, die nachfolgend näher beschrieben wird.

Dreht sich der Schleuderteller 1, dann werden die Münzen 2 durch die Zentrifugalkraft in den Münzenkanal 8 gefördert und gelangen von dort mit Hilfe eines endlosen Antriebsgurtes 57 in einen Münzenstapelzylinder 9a über eine am Ende des Münzenkanals 8 vorgesehene Umlenkfühmng 9. Am Abgabeende des MUnzenkanals 8 ist eine Zähleinrichtung 10 angeordnet. Diese Zähleinrichtung ist mit einer Zählscheibe 12 ausgestattet, die fest auf einer Welle 11 in mit den im Münzenkanal entlanggleitenden Münzen gleicher Höhe sitzt Zahlreiche Teilkreisausnehmungen 13 erstrecken sich um den Umfang der Zählscheibe 12 mit konstanter Winkelteilung, so daß die hintereinander aus dem Münzenkanal 8 austretenden Münzen, die in den Münzenstapelzylinder9a hineinfallen sollen, am Zählrad angreifen können. Durch jede einzelne, das Zählrad 12 um einen bestimmten Winkel weiterdrehende, aus dem Kanal 8 austretende Münze wird die Welle 11 um denselben Winkelschritt gedreht und betätigt damit einen nicht eigens dargestellten Zähler, wodurch die Anzahl der Münzen 2 gezählt wird. Eine Rolle 14 aus Gummi wird elastisch gegen das Zählrad 12 gedrückt, so

daß dieses am freien Drehen gehemmt ist. Die Welle 11 ist mit einem Tachogenerator 15 verbunden, der den Detektor for die Durchflußrate der Münzen darstellt Der Ausgang des Tachogenerators 15 ist über eine Drehzahlstellvorrichtung 16 an den Motor 5 angeschlossen.

Ein Drehknopf 17 dient zur Einstellung der Münzenkanalbreite, die entsprechend dem Durchmesser der zu behandelnden Münzen verstellt wird. Genauer gesagt ist der Drehknopf 17 am oberen Ende einer Welle 18 befestigt, die an ihrem unteren Ende eine Nockenscheibe 19 von polygonaler Gestalt trägt, welche an der horizontal verschiebbaren Münzenführungsschiene 7 anliegt, so daß mit Hilfe der Nockensteuerscheibe 19 die Kanalbreite verändert werden kann. Die Führungsschiene 7 wird mit nicht gezeigten Federn elastisch gegen die Steuernockenscheibe 19 gedruckt

Fig.2 zeigt ein elektrisches Schaltschema für die Drehzahlsteuereinrichtung, mit der die Motordrehzahl abhängig von der Ausgangsgröße des Tachogenerators 15 verändert wird. Ein Zweirichtungsthyristor 1\) ist an die beiden Klemmen einer Wechselspannungsenergiequelle E unter Zwischenschaltung des Motors 5 angeschlossen, der in der Praxis ein Kondensatormotor sein kann. Die Kondensatoren 21, 22 und 23, ein Widerstand 24 und Drosselspulen 25 und 26 bilden miteinander einen Funkenunterdrückerkreis für den Zweirichtungsthyristor 20.

Die Anode und die Kathode des Zweirichtungsthyristors 20 sind über einen Widerstand 27 mit zwei einander gegenüberliegenden Punkten eines Vollwellengleichrichterkreises 29 verbunden, der die Funktion einer Energiezuführung für einen Motordrehzahlsteuerkreis übernimmt der insgesamt mit 28 bezeichnet ist Dieser Motordrehzahlsteuerkreis hat im wesentlichen die Gestalt eines Impulssignalgenerators mit einem Unijunktiontransistor als Hauptbestandteil, an dessen zwei Basisanschlüssen ein Widerstand 31, Stellwiderstände 32 und 33 und die Primärwicklung eines Impulstransformators 34 in Reihenschaltung liegen.

Der Verbindungspunkt der Stellwiderständc 32 und 33 ist über einen Ruhekontakt 35a und einen Arbeitskontakt 36a angeschlossen. Der Ruhekontakt 35a wird durch ein Relais, das in F i g. 2 nicht gezeigt ist, jedesmal dann geöffnet wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Münzen 2 von dem Zählrad 12 in F i g. 1 gezählt worden ist während der Arbeitskontakt 36a durch ein Relais 36 geschlossen wird, das durch Drücken eines Startschalters 56 betätigt wird. Der Arbeitskontakt 36a ist mit dem Emitter des Unijunktionstransistors 30 über einen Kondensator 37, einen Widerstand 38 und eine Diode 39 verbunden. Ein Kondensator 40 verbindet den Emitter des Unijunktiontransistor 30 mit einer Anschlußklemme der Primärwicklung des Impulstransformators, und das zweite Paar von Anschlußpunkten der Vollwellengleichrichterschaltung 29 ist zwischen den Kondensator 40 und den Widerstand 31 eingefügt Eine Zenerdiode 41 liegt zwischen diesem anderen Anschlußpaar der Yollwellengleichrichterbrücke 29.

Der Tachogenerator 15 ist fest mit der Welle 11 der Zählvorrichtung 10 verbunden und an ein Anschlußpaar einer zweiten Vollwellengleichrichterbrücke 42 angeschlossen, dessen zweites Anschlußpaar über einen Widerstand 43 und eine Parallelschaltung eines Widerstandes 44 mit dem Kondensator 37 miteinander verbunden ist

In der Fig.3 ist das elektrische Schaltbild für die Steuerung des Start- und des Stoppvorgangs des Motors 5 dargestellt Die Zeichnung zeigt, 4»ß der eine Anschluß 45 des zweiten Anschlußpaares der zweiten Vollwellengleichrichterbrücke 42 in F i g, 2 mit der Basis eines Transistors 48 verbunden ist während der zweite Anschluß 46 an den Emitter dieses Transistors 68 geführt ist Eine Parallelschaltung eines Widerstandes 49 und eines Kondensators 50 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 48, Eine nicht gezeigte Gleichspannungsenergiequelle speist auch die Klernmen 51 und 5Z Die Klemme 51 ist über ein Relais 53 mit dem Kollektor des Transistors 48 verbunden, dessen Emitter mit der Klemme 52 Verbindung hat Zwischen die beiden Klemmen 51 und 52 ist eine Reihenschaltung gelegt, die von einer Relaisspule 36, dem Ruhekontakt 54a eines Zeitrelais 54, einem Stoppschalter 55 und einer Parallelschaltung gebildet wird, die auu dem normalerweise offenen Kontakt 366 der Selbsthaltung für die Relaisspule 36 und einem Stsrtschalter 56 besteht Außerdem ist zwischen die Klemmer, 31 und 52 eine Reihenschaltung eingefügt die aus einem Zeitrelais 54, dem Ruhekontakt 53a des Relais 53 und dem Arbeitskontakt 36c des Relais 36 sowie einem Ruhekontakt 35ύ besteht der durch das bereits erwähnte Relais (nicht gezeigt) geöffnet wird, sobald und jedesmal, wenn eine bestimmte Anzahl von Münzen vom Zählrad 12 gezählt worden ist

Der Betrieb der Vorrichtung soll nun im einzelnen beschrieben werden. Der Drehknopf 17 wird auf eine bestimmte Winkelstellung eingestellt, was durch die Wertigkeit der Münzen 2 vorgegeben wird, wobei die Nockensteuerscheibe 19 ebenfalls gedreht wird und sich als Folge davon die Münzenführungsschiene 7 horizontal gegenüber der fest angeordneten Führungsschiene 6 parallel verschiebt Damit ist die Breite des Münzenkanals 8 auf den Durchmesser der Münzen 2 eingestellt

Wenn dann der Startschalter 56 geschlossen wird, wird das Relais 36 erregt so daß sein Arbeitskontakt 366 geschlossen und die Selbsthaltung übernimmt, während der weitere Arbeitskontakt 36a ebenfalls geschlossen wird. Dadurch wird der Schaltkreis für die Motordrehzahlsteuerung 28 in Betrieb genommen, der an den Impulstransformator 34 ein Impulssignal abgibt. Dieses Impulssignal wird von der Sekundärwicklung des Impulstransformators 34 an die Steuerelektrode des Zweirichtungsthyristors 20 abgegeben, so daß dieser leitend wird, womit der Motor 5 mit einer vorgegebenen Drehzahl zu laufen beginnt.

Die Drehung des Motors 5 wird dem Schleuderteller 1 über die Zahnradkupplung 4 und die Welle 3 mitgeteilt und die auf dem Drehteller befindlichen, über einen Trichter aufgegebenen Münzen werden durch Zentrifugalwirkung nacheinander in den Münzenkanal 8 hineingeschoben. Die Münzen 2 werden durch den MUnzenkanal 8 mit Hilfe des endlosen Gurtförderers 57 vorgetrieben, der vom Motor 5 angetrieben wird, und am Ausgang des Münzenkanals über die Umlenkung 9, nachdem sie das Zählsternrad 12 um den vorgegebenen Winkel weitergedrelit haben, in dem Stapelzylinder 9a geworfen.

Durch die Drehung des Sternrades 12 wird über die Welle 11 der Tachogenerator 15 angetrieben, der dadurch eine Spannung erzeugt. Diese Spannung liegt über die Vollwellengleichrichterbrücke 42 am Kondensator 37 an, der sich entsprechend der Höhe dieser ihn aufladenden Spannung mehr oder weniger schnell auflädt Daraus ergibt sich, daß die Zeitspanne bis zum Erreichen einer vorbestimmten Spannung am Emitter des Unijunktiontransistors 30 sich ändert, wodurch die

Periode eines Impulssignals, das an der Sekundärwicklung des Impulstransformators auftritt, ebenfalls sich ändert.

Mit anderen Worten, wenn die Zahl der auf dem Drehteller 1 vorhandenen Münzen 2 steigt, steigt auch die Rate der Münzen 2 im Münzenkanal 8 und damit die Drehzahl der Welle 11. In diesem Fall ändert sich die Periode des Impulssignals so, wie die vom Tachogenerator 15 erzeugte Spannung sich ändert, und damit wird die Drehzahl des Motors 5 verringert. Als Folge davon nimmt die Drehzahl des Schleudertellers 1 und die Drehzahl des Fördergurtes 57 ab, womit eine Regelung der Durchlaufrate der Münzen 2 erreicht ist. Wenn im Gegensatz dazu die Zahl der Münzen 2 auf dem Schleuderteller abnimmt und damit auch die Durchlaufrate der Münzen 2 im Münzenkanal 8, so daß damit die Drehzahl der Welle 11 verringert wird, dann nimmt die vom Tachogenerator 15 erzeugte Spannung ebenfalls ab. Daraus ergibt sich, daß die Periode des Impulssignals sich so ändert, daß die Drehzahl des Motors 5 zunimmt und damit auch die Drehzahl des Schleudertellers und die Geschwindigkeit des Fördergurtes 57.

Diese Änderungen werden immer wieder in Abhängigkeit von der Anzahl der auf dem Schleuderteller vorhandenen Münzen vorgenommen, so daß die Drehzahl des Motors 5 derart geregelt wird, daß die Durchlaufrate der Münzen 2 konstant gehalten wird.

Aus vorstehender Beschreibung wird deutlich, daß die Drehzahl des Motors 5 hoch ist, wenn der Tachoschalter 56 geschlossen wird. Die Drehzahl nimmt jedoch allmählich ab, wenn die Münzen 2 durch den Münzenkanal 8 hindurchtreten, und wird schließlich konstant, wenn die Durchlaufrate der Münzen 2 auf einen konstanten Wert gebracht ist.

Wenn alle Münzen 2 den Münzenkanal 8 passiert haben, geht die vom Tachogenerator 15 erzeugte Spannung auf Null mit der Folge, daß die Drehzahl des Motors 5 auf den Wert ansteigt, den sie beim Start bereits hatte. In diesem Betriebszustand wird, da der Transistor 48 gesperrt ist, das Relais 53 entregt, womit der Ruhekontakt 53a geschlossen wird.

Da andererseits das Relais 36 sich nach dem Drücken des Startschalters 56 selbst hält, bleibt der Arbeitskontakt 36c geschlossen, womit das Zeitrelais 54 erregt wird. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, nachdem die Münzenzuführung beendet ist, wird der Ruhekontakt 54a des Zeitrelais 54 geöffnet, wodurch das Relais 36 entregt wird und die Arbeitskontakte 36b und 36c öffnen. Danach wird das Zeitrelais 54 ebenfalls entregt, so daß sein Ruhekontakt 54a schließt Aufgrund der Entregung des Relais 36 wird der Arbeitskontakt 36a im Drehzahlregelkreis geöffnet so daß der Motor 5 anhält

Wenn die Münzen dem Schleuderteller zugeführt werden, bevor das Zeitrelais 54 seinen Ruhekontakt 54a öffnet dann werden die Münzen 2 in den Münzenkanal 58 hineingefördert und versetzen die Welle 11 in Drehung, so daß der Tachogenerator 15 eine Spannung abgibt Damit wird der Transistor 48 leitend, und das Relais 53 wird erregt und öffnet dabei seinen Ruhekontakt 53a. Dadurch wird das Zeitrelais 54 entregt Da jedoch das Relais 36 erregt bleibt wird der Münzenvereinzelungsvorgang fortgesetzt

Es sei vermerkt, daß die Schaltungsanordnung so ausgelegt ist daß, wenn eine bestimmte Anzahl von Münzen 2, die in eine Münzenrolle einzuwickeln ist, vom Zählsternrad 12 abgezählt wurde und dem Einwickelabschnitt zugeführt wurde, der Motor 5 angehalten wird. Genauer gesagt, wenn eine bestimmte Anzahl von Münzen 2 an den Münzeneinwickelabschnitt abgegeben wurde, wird ein nicht gezeigtes Relais durch ein vom Zähler abgegebenes Signal betätigt, wodurch der Ruhekontakt 35a der Drehzahlsteuerschaltung geöffnet und damit der Motor 5 angehalten wird. Bei diesem Vorgang wird der Ruhekontakt 35b ebenfalls geöffnet, wodurch das Zeitrelais 54 unwirksam wird.

in Wird dann der nächste Zählstartbefehl vom binwikkelabschnitt abgegeben, werden die Ruhekontakte 35a und 35b erneut geschlossen. Dadurch läuft der Motor 5 wieder an und fördert Münzen 2 in den Münzenkanal.

Die Münzendurchlaufgeschwindigkeit wird durch

Einstellung der Stellwiderstände 32 und 33 (Fig. 2) vorgegeben. Der endlose Fördergurt 57 kann durch Förderrollen ersetzt werden. Es ist auch denkbar, einen Münzenzuführgurt (nicht gezeigt) synchron zur Umlaufgeschwindigkeit des Schleudertellers 1 zu verwenden, um damit tue Münzenzuführung zum Schleuderteller zu steuern.

Die vorangehende Beschreibung macht deutlich, daß die Münzenvereinzelungsvorrichtung eine Detektoreinrichtung für die Münzendtirchlaufrate aufweist, die die

r> Durchlatifrate der vom Schleuderteller in den Münzenkanai abgegebenen Münzen feststellt, während die Drehzahlstelleinrichtung dafür sorgt, daß die Schleudertellerdrehzahl mit Hilfe der Detektoreinrichtung so verändert wird, als dies durch die Durchlaufrate der

3n Münzen vorgegeben wird. Wenn also <iie Münzenanzahl auf dem Schleuderteller abnimmt d. h. auch die Durchlaufrate der Münzen abnimmt wird die Drehzahl des Schleudertellers angehoben, um damit die Durchlaufrate der Münzen wieder zu steigern. Nimmt jedoch im Gegensatz dazu die Anzahl der Münzen auf dem Schleuderteller zu, so daß die Durchlaufrate der Münzen wächst dann wird die Drehzahl des Schleudertellers in Abhängigkeit von dieser Durchlaufrate gesenkt Somit wird also unabhängig von der Zufuhr von Münzen auf den Schleuderteller und vom Durchmesser der Münzen die Durchlaufrate konstant gehalten, so daß die Münzen mit einer konstanten Durchlaufrate kontinuierlich gefördert werden. Damit ist es möglich, die für die Behandlung der Münzen benötigte Zeit auf ein Minimum zu senken. Zusätzlich wird damit erreicht, daß Störungen wie Verkeilen von Münzen vermieden werden, wenn besonders viele Münzen plötzlich in den Münzenkanal vom Schleuderteller mit überaus hoher Rate hineingefördert werH-n.

Es wird also mit der Erfindung eine Behandlung der Münzen erzielt, die stets gleichmäßig und störungsfrei vor sich geht

In Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann eine mechanische Drehzahlstellkupplung zwischen Motor und Schleuderteller vorgesehen werden, wodurch die Schleudertellerdrehzahl durch elektrische Verstellmittel wie einen Elektromagneten in Abhängigkeit von der Ausgangsgröße des Durchflußratendetektors verstellt werden kann. Während bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Geschwindigkeit des Förderers zusammen mit dem Schleuderteller verstellt wird, kann die Fördereinrichtung auch eine eigene Geschwindigkeitsverstelleinrichtung besitzen. Es kann dazu ein weiterer Elektromotor für den Förderer vorgesehen sein, wobei dann eine Geschwindigkeitsstellvorrichtung zwischen diesen Motor und den Münzenförderer selbst eingefügt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Münzen vereinzelungsvorrichtung mit einem Schleuderteller, auf den Münzen eines vorgegebenen Weites aufgelegt werden und von dem die s Münzen durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft in einen Münzenkanal hineingelangen, in dem sie einzeln hintereinander an einer Zählschranke vorbei gefördert werden, und mit einem drehzahlregelbaren Antrieb für den Schleuderteller, dadurch ι ο gekennzeichnet, daß die Zählschranke eine der Zählrate entsprechende Regelgröße für die Regelung der Drehzahl des Antriebs (5) erzeugt

2. Münzenvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähl- is schranke aus einem einen Tachogenerator (15) antreibenden Sternrad (12) besteht und daß die vom Tachogenerator (15) erzeugte Regelgröße eine elektrische Regelspannung ist

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