DE3045834C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geldspielautomaten mit wenigstens einem symboltragenden Umlaufkörper, der mit einem synchron mit seiner Erregung am umlaufenden Antriebs­ motor über eine elastische Kupplung verbunden ist, die zwei um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander bei Wecken einer Rückstellkraft verdrehbare Rotationskörper aufweist, deren einer dem Antrieb dient und deren anderer den Umlaufkörper trägt.

Ein Geldspielautomat der genannten Art ist aus der DE-OS 28 38 339 bekannt. Der Kraftfluß vom Synchronmotor zum Umlaufkörper erfolgt über eine elastische Kupplung, die aufgrund ihrer Nachgiebigkeit ruckartige Drehmomente beim Anlaufen und beim Bremsen vermeidet, um den Synchron­ motor nicht aus dem Synchronismus fallen zu lassen.

Die bekannte elastische Kupplung ist ihrer aufwendigen Erstellung und ihres Verschleißes wegen unbefriedigend. Nachweisbar nimmt der Umlaufkörper falsche Endstellungen ein, wenn die elastische Kupplung an alterungsbedingter Schwergängigkeit leidet. Weiterhin führt der Umlaufkörper beim Bremsen, das ruckartig erfolgt, mehrere Pendelbe­ wegungen aus, ehe er seine Rastposition eingenommen hat. Dadurch ist ein schnelles Ablesen des Symbols er­ schwert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Geldspielautomaten der eingangs genannten Art anzugeben, der während seiner absehbaren Gebrauchsdauer ein sicheres Anlaufen und Abbremsen des Umlaufkörpers ermöglicht. Darüber hinaus soll der Umlaufkörper nach einem Überschwingvorgang ohne weiteres Pendeln seine Raststellung einnehmen.

Die Aufgabe wird mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen gelöst. Weiterbildungen der Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anlauf- und gegenläufig gerichtete Bremsmomente lassen die beiden Kupplungsteile aus ihrer Ruhelage axial aus­ lenken, wobei in die Ausgangslage gerichtete Kräfte ver­ größert werden. Die Auslenkung der drehmomentbeaufschlagten Teile wird durch deren kraftschlüssige Verzahnung erzielt, wobei mit der Wahl des Zahnflankenwinkels Einfluß auf die Nachgiebigkeit der elastischen Kupplung besteht. Unter­ schiedliche Flankenwinkel ergeben unterschiedliche Nach­ giebigkeiten beim Anlaufen und Abbremsen, so daß eine optimale Anpassung an einen Motor mit unterschiedlichem Anlauf- und Bremsmoment möglich ist. Die wenigen un­ komplizierten Teile der erfindungsgemäß aufgebauten Kupplung lassen sich leicht ineinanderstrecken, so daß der Aufwand zur Erstellung gering ist. Selbst wenn es auf den Berührungsflächen zu einem Abrieb kommt, sorgt die ständig wirksame Axialkraft für gleichbleibende Kraft­ schlüssigkeit der Kupplung.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Motor, Kupplung und Umlaufkörper teilweise in mehr­ fach gebrochener Schnittbilddarstellung und

Fig. 2 eine Detailansicht in Richtung des Pfeils II gemäß Fig. 1.

Auf einer mit 1 bezeichneten Tragplatte ist ein Schritt­ motor 2 schraubbefestigt, der von einer nicht darge­ stellten Steuereinrichtung zum Antrieb eines Umlaufkörpers 3 impulsweise in durch die Polarität der Impulse vorge­ gebener Drehrichtung umlaufend fortschaltbar ist. Der Schrittmotor dient auch der Stillsetzung des Umlaufkörpers 3; hierzu erregt die Steuereinrichtung alle Polstränge gleichzeitig, so daß der Schrittmotor 2 ruckartig still­ gesetzt wird. Das Drehmoment beim Anlaufen ist aufgrund der geringen Anzahl zu erregender Polstränge geringer als beim Bremsen.

Um den Umlaufkörper 3 in kostengünstiger Weise mit einem kleinen Schrittmotor antreiben zu können, ist zur Dreh­ momentanpassung ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen, das aus einem Zahnritzel 4 auf der Motorwelle 5, einem ge­ zahnten Hülsenteil 6 und einem Zahnriemen 7 gebildet ist. Das Zahnritzel 4 dreht sich dreimal schneller als der Umlaufkörper 3.

Das gezahnte Hülsenteil 6 sitzt auf einem Nabenteil 8, dessen Speichen 9 in einer Walze des Umlaufkörpers 3 auslaufen. Das Nabenteil 8 ist auf einer Tragachse 10 drehbar gelagert, die mit der Tragplatte 1 schraubbe­ festigt ist.

Das Hülsenteil 6 und das Nabenteil 8 bilden eine elastische Kupplung, deren Aufgabe es ist, ruckartige Drehmomente beim Anlaufen und beim Abbremsen zu vermeiden, wobei die einmal festgelegte umfangsseitige Zuordnung von Rotor­ stellung des Motors 2 und Umlaufkörperstellung im Still­ stand beibehalten werden soll.

Fig. 2 zeigt schnittbildlich und in gegenüber Fig. 1 ver­ größertem Maßstab eine in Fig. 1 mit II gekennzeichnete Einzelheit, die die Wirkungsweise der elastischen Kupplung verdeutlicht. Am Hülsenteil 6 ist eine von drei gleich­ mäßig auf dessen Umfang verteilten, radial verlaufenden Kerben 11 zu sehen, in die eine von drei gleichmäßig auf den Umfang verteilte, radial verlaufenden zahnförmigen Schneiden 12 des Nabenteils 8 eindringt. Diese mit durch­ gehenden Strichen dargestellte Lage der beiden Teile 6 und 8 zueinander ist insofern stabil, als eine auf dem Naben­ teil 8 mit einem Sicherungsring 13 und einer Unterleg­ scheibe 14 abgestützten Schraubenfeder 15 axial gegen eine kreisringförmige Ausnehmung 16 unterhalb eines Kragens 17 des Nabenteils (Fig. 1) drückt.

In der Anlaufphase ist ein Drehmoment wirksam, das vom Hülsenteil 6 auf das Nabenteil 8 übertragen wird. Auf­ grund der Massenträgheit des mit dem Nabenteil 8 starr verbundenen Umlaufkörpers 3 kommt es zu einem Schlupf zwischen beiden Teilen 6 und 8, wobei das Hülsenteil 6 voreilt. Dabei rutscht die untere Kerbfläche 18, in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet, auf der unteren Zahnflanke 19, so daß die beiden Teile gegeneinander eine Schraub­ bewegung ausführen, bei der das Hülsenteil 6 axial gegen die Feder 15 ausgelenkt wird, wodurch deren Rückführkraft wächst. Wenn im Verlauf dieses ersten Anlaufschritts die Winkelbeschleunigung vom Hülsenteil 6 abnimmt, kommt es zur Umkehr der Schraubbewegung: die Schraubenfeder 15 entspannt sich und beschleunigt das Nabenteil 8 und den Umlaufkörper weiterhin. Beim Entspannen der Schrauben­ feder 15 ist die momentane Winkelgeschwindigkeit des Naben­ teils 8 größer als die des Hülsenteils 6 und der Umlauf­ körper 3 kann den durch Schlupf versäumten Winkel aufholen.

In der Bremsphase kommt es - wiederum aufgrund der Massen­ trägheit des Umlaufkörpers 3 - zu einem Schlupf zwischen den beiden Teilen 6 und 8, wobei das Nabenteil 8 voreilt. Dabei rutscht die obere Zahnflanke 20 auf der oberen Kerb­ fläche 21, so daß die beiden Teile 6 und 8 wiederum eine Schraubbewegung gegeneinander ausführen, bei der das Hülsenteil 6 ebenfalls axial gegen die Feder ausgelenkt wird, wodurch deren Rückführkraft wächst. Während das Hülsenteil 6 schon seine Raststellung eingenommen hat, läuft das Nabenteil 8 mit dem Umlaufkörper 3 um den beim Schlupf zu weit gelaufenen Winkel zurück.

Wie schon beschrieben, erzeugt der Schrittmotor 2 beim Bremsen ein stärkeres Drehmoment als beim Anlaufen. Diese Gegebenheit ist konstruktiv durch die Wahl eines steileren Winkels bei der oberen Kerbfläche 21 und bei der oberen Zahnflanke 20 berücksichtigt. Je steiler der Winkel ausgeführt wird, um so geringer ist die Nachgiebig­ keit der elastischen Kupplung.

Der Winkel wird zweckmäßigerweise so steil gewählt, daß der Umlaufkörper 3 so schnell wie möglich seine Soll- Lage einnimmt. Ein zu steiler Winkel birgt die Gefahr in sich, daß beim Anlaufen der erste Schritt nicht ausgeführt wird. Ebenso kann beim Bremsen eine Position überfahren werden.

Der Nachgiebigkeitsbereich endet kurz bevor die von den Zahnflanken 19 und 20 gebildete Schneide 12 die Kerbfläche 18 oder 21 verläßt. Das Verlassen wird verhindert durch einen axialen Anschlag des Kragens 17 an die Unterleg­ scheibe 14 vor dem Sicherungsring 13. Im normalen Betrieb ist dieser Anschlag nicht vorgesehen.

Jedesmal wenn es zum Schlupf kommt, reiben die Berührungs­ flächen 18 und 19 oder 20 und 21 aneinander. Physikalisch ist dies gleichbedeutend mit einer Dämpfung, die Pendel­ erscheinungen entgegenwirkt. Zur Erzielung eines geeigneten Reibwertes ist die Wahl der sich gegenüber stehenden Materialien bedeutsam. Eine Kombination Metall-Kunststoff hat sich gut bewährt.

Bezugszeichenliste

 1 Tragplatte
 2 Schrittmotor
 3 Umlaufkörper
 4 Zahnritzel
 5 Motorwelle
 6 Hülsenteil
 7 Zahnriemen
 8 Nabenteil
 9 Speichen
10 Tragachse
11 Kerben
12 Schneide
13 Sicherungsring
14 Unterlegscheibe
15 Schraubenfeder
16 kreisringförmige Ausnehmung
17 Kragen
18 untere Kerbfläche
19 untere Zahnflanke
20 obere Zahnflanke
21 obere Kerbfläche

Claims (10)

1. Geldspielautomat mit wenigstens einem symboltragenden Umlaufkörper, der mit einem synchron mit seiner Erregung am umlaufenden Antriebsmotor über eine elastische Kupplung verbunden ist, die zwei um eine gemeinsame Drehachse gegen­ einander bei Wecken einer Rückstellkraft verdrehbare Rota­ tionskörper aufweist, deren einer dem Antrieb dient und deren anderer den Umlaufkörper trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rotationskörper (6 und 8) zur Übertragung der Kupplungskraft

• - rampenförmige und ineinanderpassende Berührungsflächen (19 und 20 in 18 und 21) aufweisen,
• - bei umfangsseitiger Verdrehung gegeneinander ihren axi­ alen Abstand zueinander vergrößern, wobei die Berührungs­ flächen (18 und 19 oder 20 und 21) aneinanderreiben, und
• - von einer ständig wirksamen Axialkraft zusammengedrückt werden.

2. Geldspielautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen (18 bis 21) jeweils zweimal schräg abgeschnitten sind, wobei eine konvexe Ausformung an dem einen Rotationskörper (8) in einer Schneide (12) ausläuft, die aufgrund der Axialkraft in eine Einkerbung (11) des anderen Rotationskörpers (6) gedrückt wird.

3. Geldspielautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägabschnitte (18, 19 und 20, 21) unterschied­ liche Flankenwinkel aufweisen, die der elastischen Kupp­ lung eine unterschiedliche Nachgiebigkeit gegenüber Anlauf- und Bremsmomenten verleihen.

4. Geldspielautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausformungen (11, 12) umfangsseitig gleich­ mäßig verteilt auf gleichem Radius an den beiden Rota­ tionskörpern (6, 8) vorgesehen sind.

5. Geldspielautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Synchronmotor, der entsprechend seiner Poltei­ lung beim Überstreichen eines bestimmten Zentriwinkels beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskörper (6, 8) etwa um den Zentriwinkel gegeneinander elastisch verdrehbar sind.

6. Geldspielautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer senkrecht verlaufenden Drehachse, dadurch gekennzeichnet, daß die ständig wirksame Axialkraft zumindest teilweise von einem Gewicht hervorgerufen wird.

7. Geldspielautomat nach Anspruch 6, mit einer senk­ recht angeordneten Drehachse, um die sich der Umlauf­ körper dreht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Umlaufkörpers (3) axialkraftbildend ist.

8. Geldspielautomat nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkraft wenigstens teilweise von einer Feder (15) hervorgerufen wird.

9. Geldspielautomat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines (6) der Rotationskörper (6, 8) zur Lagerung auf einer Tragwelle (10) mit axialem Spiel hohlzylinderisch ist, daß die Feder (15) axial abge­ stützt ist und daß die Tragwelle (10) mit einem Anschlag (13, 14) zur Begrenzung der axialen Auslenkung versehen ist.

10. Geldspielautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Rotationskörper (8) aus Kunststoff und der andere Rotationskörper (6) aus Metall gefertigt ist.