DE69435014T2

DE69435014T2 - Münzspeicher

Info

Publication number: DE69435014T2
Application number: DE69435014T
Authority: DE
Inventors: Richard Guy Yealmpton Plymouth Devon Bointon
Original assignee: MEI Inc
Current assignee: Crane Payment Innovations Inc
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2014-05-20
Also published as: EP0803844A2; EP0803844B1; DE69408451D1; GB9310636D0; EP0700553B1; DE69408451T2; EP0803844A3; ES2112541T3; WO1994028520A1; DE69435014D1; EP0700553A1; ES2289756T3; GB2278221A; GB2278221B; US5718625A

Description

Diese Erfindung betrifft einen Münzspeicher, insbesondere einen Münzspeicher zur Verwendung bei münzbetriebenen Geräten des Typs, bei dem die letzte in den Speicher eintretende Münze als erste von ihm ausgegeben wird.
Bei manchen Typen von münzbetriebenen Geräten (beispielsweise Spielautomaten) ist es erwünscht, Münzen nicht nur anzunehmen, sondern auch auszugeben. Bei einem bekannten Typ eines Münzmechanismus für Spielautomaten werden Münzen an einem Münzeinwurfschlitz entgegengenommen, durch einen Münzannahmemechanismus geleitet, um die Münzen zu prüfen, und, falls sie angenommen werden, oben in einem Wechselgeldrohrs abgelegt, in dem ein Münzstapel gespeichert ist. Sollen Münzen (beispielsweise wegen eines Gewinns) ausgegeben werden, so wird die unterste Münze unten aus dem Rohr in einen Münzausgang in einer Auszahlungsschale ausgegeben, der Münzstapel sinkt, und (gegebenenfalls) wird die nächste Münze ausgegeben.
Ein erstes Problem bei dieser Anordnung besteht darin, dass die Höhe des Rohrs und damit die Anzahl der Münzen, die das Rohr speichern kann, durch den annehmbaren Abstand zwischen dem Münzeinwurfschlitz und der Auszahlungsschale begrenzt ist. Aus wirtschaftlichen Gründen kann die Auszahlungsschale nicht zu tief oder der Münzeinwurfschlitz zu hoch angeordnet werden. Ein zweites Problem besteht darin, dass die zum Ausgeben einer Münze unten aus dem Rohr erforderliche Kraft infolge des Gewichts der darüber liegenden Münzen in dem Rohr relativ hoch sein kann. Schließlich ist es möglich, den Spielautomaten durch Einführen gefälschter Münzen in den Einwurfschlitz zu betrügen, indem sie in den oberen Teil des Wechselgeldrohrs eingefügt werden und als Rückgabe echte Münzen unten aus dem Wechselgeldrohr erhalten werden.
In WO-A-91/07734 und DE-A-3 937 471 ist eine Münzspeichervorrichtung vorgeschlagen, bei der Münzen oben auf dem Stapel abgelegt werden, der abgesenkt wird, um die Münzen zu aufzunehmen. Zum Auszahlen von Münzen wird der Stapel angehoben, und die oberste Münze wird ausgegeben. Eine in gewisser Weise ähnliche Anordnung ist in US-A-4,687,089 offenbart, wo der Stapel geneigt angeordnet ist.
In WO-A-91/07734 ist ein umsteuerbarer Motor so ausgelegt, dass er den Münzstapel im Münzspeicher auf Steuersignale von einem Mikroprozessor hin anhebt oder absenkt. Im Münzeinlasskanal und im Münzausgabekanal, die zu dem Speicher hin bzw. von ihm weg führen, sind Sensoren vorgesehen so dass der Mikroprozessor veranlassen kann, die dann, wenn sich eine Münze nähert, der Motor so ansteuern, dass der Münzstapel zur Annahme der neuen Münze abwärts bewegt wird. Soll eine Münze ausgegeben werden, so steuert der Mikroprozessor den Motor zum Anheben des Münzstapels an. Bei einer ersten Anordnung ist der Motor auch über ein Getriebe mit einer Münzausgabevorrichtung verbunden, die daher gleichzeitig so angetrieben wird, dass sie die oberste Münze zum Münzausgang hin vom Stapel schiebt. Bei einer zweiten Anordnung ist oberhalb des Münzstapels ein Mikroschaltersensor vorgesehen, der betätigt wird, wenn der Münzstapel nach oben bewegt wird, um die oberste Münze auszugeben.
In US-A-4,687,089 steuert eine Steuervorrichtung einen umsteuerbaren Motor, um den Münzstapel im Münzspeicher anzuheben oder abzusenken. Eine Steuervorrichtung arbeitet in einem ersten Modus, wenn Münzen in dem Münzspeicher gestapelt werden, wobei die Steuervorrichtung in diesem Modus auf einen induktiven Sensor oben an dem Stapel anspricht und diesen absenkt, bis kein Signal mehr von dem Sensor kommt (d.h. wenn die oberste Münze unterhalb des Sensors liegt). Die Steuervorrichtung arbeitet in einem zweiten Modus, wenn Münzen ausgegeben werden sollen, wobei der Motor in diesem Modus so betrieben wird, dass er einen Münzstapel anhebt, bis die oberste Münze über das obere Ende des Münzstapels angehoben ist. Da der Münzstapel geneigt ist, fällt die Münze durch einen Ausgangskanal in Richtung des Münzausgangs. Ein im Ausgangskanal angeordneter Sensor zählt die Münzen, und die Steuervorrichtung unterbricht die Aufwärtsbewegung des Münzstapels, wenn die gewünschte Anzahl von Münzen den Sensor passiert hat.
Diese beiden Anordnungen sind potenziell ungenau. Da bei WO-A-91/07734 der Münzstapel angehoben wird, während der Ausgabemechanismus arbeitet, könnten Schwankungen in der Münzgeschwindigkeit oder ein Verlust des Gleichlaufs zwischen dem Münzstapelmotor und der Ausgabevorrichtung zu einem unrichtigen Ausgabevorgang führen, während in US 4,687,089 die Anzahl der ausgegebenen Münzen dann ungenau sein kann, wenn beispielsweise mehrere Münzen zusammenkleben oder dicht aufeinanderfolgen, so dass der Sensor im Münzausgangskanal zu spät anspricht, um den Motor anzuhalten.
DE 24 41 078 offenbart einen Geldwechsler, bei dem das Niveau der obersten Münze automatisch erfasst oder durch einen Voreinsteller vorgegeben wird.
Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ist ein Münzspeicher vorgesehen, der eine Einrichtung zum Bilden eines Münzstapels, einen gemeinsamen Münzeingangs- und Münzausgangspunkt an einem Ende des Münzstapels, eine Einrichtung zum Bewegen des Münzstapels von diesem Ende des Münzstapels weg und zu diesem hin sowie eine Einrichtung zum Ausgeben einer Münze an diesem Ende aufweist, ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Gesamtzahl von Münzen im Stapel auf der Grundlage der Stapellänge und der Bewegung des Stapels, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erfassen von Bewegungen, die jede Änderung in der Anzahl von Münzen im Münzstapel anzeigen sowie eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer Zählung der Anzahl von Münzen im Münzstapel auf der Grundlage der erfassten Bewegungen. Beispielsweise kann die Länge des Münzstapels durch Erfassen der Bewegungen der Stapelbewegungseinrichtung (vorzugsweise durch ein beispielsweise optisches Weiterschaltsystem) erfasst werden, um der Ausgabe einer Münze entsprechende Aufwärtsbewegungen bzw. der Annahme einer Münze entsprechende Abwärtsbewegungen des Münzstapels zu verfolgen. Es ist daher nicht erforderlich, getrennte Sensoren zum Erkennen des Empfangs oder der Ausgabe einer Münze vorzusehen.
In dem vorliegenden Dokument sollen unter dem Begriff "Münze" auch münzartige Jetons, gleich ob sie einer offiziellen oder konvertierbaren Währung angehören oder nicht, sowie (gegebenenfalls) auch gefälschte Münzen oder "Rohlinge" verstanden werden.
Ferner sollen in dem vorliegenden Dokument die Begriffe "Licht", "optisch" usw. so verstanden werden, dass sie auch Formen von Strahlung bezeichnen, die im wesentlichen den optischen Gesetzen folgen unabhängig davon, ob sie im sichtbaren Spektrum liegen.
Im folgenden wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert; darin zeigen:
1 schematisch die Anordnung eines münzbetätigten Gerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 schematisch die Verbindung der Bauteile nach 1,
3 eine halbgeschnittene isometrische Ansicht eines Münzspeichers, der Teil der Ausführungsbeispiele nach 1 und 2 bildet, gesehen von vorne und links,
4 eine halbgeschnittene isometrische Ansicht des Münzspeichers nach 3, gesehen von vorne und rechts, wobei ein oberes Gehäuse und eine Münzstützeinrichtung entfernt sind,
5 eine halbgeschnittene isometrische Ansicht in der gleichen Richtung wie in 4, die den gleichen Aufbau wie 3 zeigt,
6 eine Stirnansicht des Ausführungsbeispiels nach 3 bis 5, gesehen von rechts, die ebenfalls den Ausgabemechanismus des Münzspeichers zeigt,
7a eine isometrische Ansicht in der gleichen Richtung wie 3, die die Ausgabe-Bauteile nach 6 zeigt,
7b eine Einzelheit aus 6 zur Veranschaulichung der Position einer Münze vor der Ausgabe,
8 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Steuerschaltung, die Teil der 2 bildet,
9 ein Flussdiagramm, in dem die Arbeitsweise der Steuerschaltung nach 8 bei der Ausgabe einer Münze dargestellt ist,
10 ein Flussdiagramm, in dem die Arbeitsweise der Steuerschaltung aus 8 beim Erhalten der Münzstapelposition schematisch dargestellt ist,
11 ein Blockdiagramm, in dem ein Teil der Steuerschaltung nach 8 zum Ausführen des Prozesses aus 10 in näheren Einzelheiten dargestellt ist,
12 ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung der Arbeitsweise einer Münzzählschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß 1 weist ein münzbetriebenes Gerät ein Gehäuse 1, einen Münzeinwurfschlitz 10, einen Münzannahmemechanismus 20, einen Münzspeicher 30 und einen Münzauslass 40. Ein erster Münzeingangskanal 50 verbindet den Münzeinwurfschlitz 10 und die Münzannahmeeinrichtung 20; ein zweiter Münzeingangskanal 60 verbindet die Münzannahmeeinrichtung 20 und den Münzspeicher 30, und ein Münzausgangskanal 70 verbindet den Münzspeicher 30 und den Münzauslass 40.
Der Münzeinwurfschlitz 10, die Münzannahmeeinrichtung 20, das Gehäuse 1, der Münzauslass 40 und die Münzsteuerung 50, 60, 70 weisen eine an sich allgemein herkömmliche Konstruktion auf. Beispielsweise kann die Annahmeeinrichtung so sein, wie in unserer früheren Anmeldung GB-A-2 094 008 oder GB-A-2 093 620 beschrieben.
Weiterhin ist ein allgemein mit 2 bezeichneter herkömmlicher münzbetriebener Mechanismus (beispielsweise zum Spielen eines Spiels) vorhanden, der durch Annahme einer Münze durch die Münzannahmeeinrichtung 20 betätigt wird.
In 1 ist zwar nur ein einziger Münzspeicher 30 dargestellt; bei Ausführungsbeispielen, die mehrere Münznennwerte annehmen sollen, sind jedoch mehrere solcher Münzspeicher 20a, 20b, ... usw. vorhanden, die jeweils über Münzeingangskanäle 60a, 60b, ... mit Auslassen der Münzannahmeeinrichtung 20 und über Auslasskanäle 70a, 70b, ... mit dem Münzauslass 40 verbunden sind.
Wie in 2 dargestellt ist, wird beim Betrieb eine Münze in den Münzeinwurfschlitz 10 eingeführt und rollt den Münzkanal 50 zur Annahmeeinrichtung 20 hinab. Ist die Münze annehmbar, so leitet die Annahmeeinrichtung 20 sie zum Einlasskanal 60 weiter, durch den sie in den Münzspeicher 30 rollt. Die Münze wird am oberen Ende eines Münzstapels im Speicher aufgenommen, wobei das obere Ende, wie weiter unten detailliert ausgeführt, auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Wird die Münze abgewiesen, so leitet die Annahmeeinrichtung 20 sie durch einen (der Klarheit wegen in 1 nicht gezeigten) Kanal für abgewiesene Münzen zum Münzauslass 40. Sollen Münzen ausgezahlt werden, beispielsweise wenn ein Benutzer ein Spiel gewonnen hat oder wenn Wechselgeld erforderlich ist, so überträgt die Steuereinheit 3 des münzbetriebenen Mechanismus 2 ein Befehlssignal an eine Steuerschaltung 80 des Münzspeichers 30, um die oberste Münze dem Münzausgangskanal 70 zuzuführen, auf dem sie zum Münzauslass 40 hinunter rollt, der eine Auszahlungsschale aufweist, aus der sie vom Benutzer entnommen werden kann.
Anhand von 3 wird nun der Münzspeicher 30 näher beschrieben. Der Münzspeicher weist ein rohrförmiges Gehäuse 21 auf, das bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem durchsichtigen Plastikmaterial besteht, um eine Überprüfung der Länge des Münzstapels zu ermöglichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Gehäuse 21 vertikal orientiert ist, so dass es einen vertikalen Stapel flach (d.h. senkrecht zur Achse des Gehäuses 21) liegender Münzen aufnehmen kann, und hat dementsprechend einen generell kreisförmigen Querschnitt.
Das rohrförmige Gehäuse 21 ist ein zusammenhängendes Rohr; der Klarheit wegen sind jedoch Teile des Rohrs in 3, 4 und 5 fortgelassen, um andere Merkmale sichtbar zu machen.
In dem rohrförmigen Gehäuse 21 gleitet eine Münzstapel-Stützplattform 22 mit einem zylindrischen Block, der eine Münzaufnahmefläche in dem Teil des Gehäuses 21 aufweist, der bei der Verwendung der obere Teil ist. Auf der Plattform 22 werden Münzen so aufgenommenen, dass sie einen Stapel bilden, der durch Bewegen der Plattform 22 innerhalb des Gehäuses 21 bewegt wird.
Zum Bewegen der Plattform 22 ist ein (in 4 in näher dargestelltes) Stapelantriebssystem angeschlossen, das einen am Gehäuse 21 fest angebrachten Motor 23 aufweist; der Motor ist über eine Eingangsantriebswelle 24 und ein Schneckengetriebe mit einer horizontalen Welle 25 verbunden, deren beide Enden über entgegengesetzt wirkende Schneckengetriebe 27a, 27b mit jeweils einer Antriebsriemenscheibe 26a, 26b verbunden sind.
Über die Antriebsriemenscheiben 26a, 26b läuft ein Endlosantriebsriemen 28, der dazwischen eine den (im Betrieb) oberen Teil der Plattform 22 durchlaufende Auslenkung gebildet wird. Auf der anderen Seite der Antriebsriemenscheiben 26a, 26b lauft der Riemen 28 vertikal in Längsrichtung des rohrförmigen Gehäuses 21 und über ein Paar von bezüglich der Antriebsriemenscheiben 26a, 26b ausgerichteten Riemenspannscheiben 29a, 29b, zwischen denen er eine zweite den unteren Teil der Stützplattform 22 durchlaufende Auslenkung bildet.
Auf diese Weise wird, wie in 4 dargestellt, bei Drehung der Welle 25, wodurch die Antriebsriemenscheibe 26b im Uhrzeigersinn und die Antriebsriemenscheibe 26a gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, die obere Auslenkung verkürzt, die untere Auslenkung verlängert und die Stützplattform 22 angehoben; bei Drehung der Welle 25 in dem Sinn, dass die linke Bandantriebs-Riemenscheibe 26a im Uhrzeigersinn und die rechte Bandantriebs-Riemenscheibe 26b gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, geschieht das Umgekehrte.
Innerhalb der (in 4 nicht gezeigten) Plattform 22 befindet sich ein Riemenspanner mit einem Block 31, der an dem Riemen 28 angreift und innerhalb der Plattform 22 axial beweglich ist, so dass der Riemen 28 bei der Montage innerhalb des Kolbens 22 gespannt und in der gespannten Position durch eine (nicht gezeigte) Feststellschraube verriegelt werden kann.
Gemäß 5 sind die die Auslenkung bildenden Abschnitte des Riemens 28 so angeordnet, dass sie in einem Paar von gegenüberliegenden Kanälen 32a, 32b an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuses 21 laufen, während die axial laufenden äußeren Abschnitte des Riemens 28 so angeordnet sind, dass sie in einem Paar von Kanälen 33a, 33b an der Außenseite des rohrförmigen Gehäuses 21 laufen.
Die Antriebsvorrichtung 24-27 befindet sich innerhalb eines Antriebsgehäuses 34 am oberen Ende des Gehäuses 21, wobei das Gehäuse 34 eine auf das rohrförmige Gehäuse 21 ausgerichtete Öffnung aufweist, durch die der Münzstapel angehoben oder abgesenkt werden kann.
Gemäß 6 befinden sich oberhalb des Antriebsgehäuses 34 ein Paar optischer Sender 35a, 35b und ein Paar optischer Empfänger 36a, 36b. Der erste Sender 35a ist so auf den ersten Empfänger 36a ausgerichtet, dass ein diagonal durch die Mitte der Öffnung in dem Antriebsgehäuse 34 verlaufender Strahlenweg A gebildet wird, während der zweite Sender ist ebenso auf den zweiten Empfänger 35b, 36b ausgerichtet ist, dass ein zweiter Strahlenweg B gebildet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel betragen die Strahlhöhen jeweils 0,5 mm, und der zweite Emitter 35b und der zweite Empfänger 36b sind 0,5 mm über dem jeweils ersten so positioniert, dass der zweite Strahl B direkt oberhalb des ersten liegt.
In der zwischen den beiden Strahlen A, B liegenden Ebene ist ein Münzverschiebungsmechanismus ausgerichtet, der einen bei diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zur Achse des rohrförmigen Gehäuses 21 (d.h. parallel zu den Ebenen der Oberflächen der sich darin befindenden Münzen) ausgerichteten Stab 37 aufweist.
Der Stab 37 steht in Eingriff mit einem linearen Stellglied 38, wobei eine Zahnstange an der Fläche des Stabs 37 mit einem Zahnrad 38 kämmt; das Zahnrad wird von einem (nicht gezeigten) umsteuerbaren Motor 39 angetrieben, so dass der Stab 37 in eine Ruheposition (in 6 nach links) zurückgezogen werden kann, in der er nicht in die Öffnung des Gehäuses 34 hineinragt, und aus der er durch Drehen des Motors 39 so bewegt werden kann, dass er die obere Fläche des Antriebsgehäuses 34 überquert. Ist nun eine Münze so ausgerichtet, dass sie in der Ebene des Stabs 37 liegt und über die obere Fläche des Antriebsgehäuses 34 hinausragt, so kann sie durch Betätigen des Stabs 37 in den Ausgangskanal 70 verschoben werden, um sie von der Oberseite des Stapels wegzuschieben, woraufhin der Stab 37 zurückgezogen wird. 7 veranschaulicht die Anordnung der beiden Strahlen A, B und des Stabs 37.
Gemäß 8 werden der Motor 23 des Stapelantriebssystems und der Motor der Ausgabeeinrichtung 39 durch die Münzstapel-Steuerschaltung 80 beaufschlagt. Die Steuerschaltung 80 führt (mittels des Antriebsmotors 23) eine Bewegung des Stapels und (mittels des Ausgabemotors 39) eine Ausgabe vom Sta pel als getrennte Arbeitsgänge durch, wobei die Bewegung des Stapels gegenüber der Ausgabe vom Stapel Vorrang hat.
Münzenausgabe
Empfängt die Maschinensteuereinheit 3 ein Steuersignal, das anzeigt, dass eine Münze auszugeben ist, wie in 9 dargestellt, so betätigt die Steuerschaltung 80 den Ausgabemotor 39, wenn der Stapelantriebsmotor 23 nicht läuft, und dreht ihn so (in 6 im Uhrzeigersinn), dass der Stab 37 über den Münzstapel vorgeschoben wird (so dass er die oberste Münze im Stapel erfasst und sie von dem Stapel weg zu dem Ausgangskanal 70 schiebt), und kehrt dann die Richtung des Motors 39 um, um den Stab 37 in seine Ruheposition zurückzuführen.
Zum Umsteuern des Ausgabemotors 39 kann eine Zeitsteuerschaltung vorgesehen sein; alternative kann ein Paar von Mikroschaltern oder anderen Sensoren vorgesehen sein, die durch den Stab 37 oder das Rad 38 in Positionen betätigt werden, in denen der Stab 37 maximal ausgefahren ist bzw. sich in seiner Ruheposition befindet.
Stapelsteuerung
Die Steuerschaltung 80 ist so ausgelegt, dass sie stets die oberste Münze im Stapel zur Ausgabe an einer vorgegebenen Ausgabeposition bereithält. Gemäß 6 und 7 in Verbindung mit 10 ist die Steuerschaltung 80 so ausgelegt ist, dass sie auf die Ausgangssignale der beiden optischen Sensoren 36a, 36b derart reagiert, dass der Motor 23 gespeist wird, falls die Ausgangssignale der beiden Sensoren auf niedrigem Pegel liegen (d.h. falls beide Wege unterbrochen sind), d.h. eine Münze über das Niveau des Sensors 36b angestiegen ist, um die Stapelstützplattform 22 und damit die oberste Münze abzusenken. Liegen dagegen die Ausgangssignale der beiden Sensoren 36a, 36b auf hohem Pegel liegen (d.h. dass die oberste Münze im Stapel unterhalb des Niveaus des Sensors 36a liegt), so wird der Motor 23 beaufschlagt, um die Stapelstützplattform 22 und damit die oberste Münze anzuheben. Ist einer der beiden Wege A, B (d.h. der untere) unterbrochen, so wird der Motor 23 nicht beaufschlagt.
Jeder Detektor 36a, 36b kann eine im Handel erhältliche Vorrichtung sein und ist vorzugsweise mit einer Schwellenwertschaltung verbunden, die abhängig davon, ob das empfangene Licht über oder unter einer Schwellenintensität liegt, ein Logikpegel-Ausgangssignal erzeugt.
Jeder optische Emitter 35a, 35b weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine lichtemittierende Diode auf, die so ausgelegt ist, dass ein Strahl mit einem Quer schnitt von 0,5 mm × 2 mm (beispielsweise durch ein zugeordnetes gekrümmtes Prisma) auf den jeweiligen optischen Empfänger fokussiert wird.
Der vertikale Abstand zwischen den beiden Strahlen A, B ist klein und vorzugsweise kleiner als die Dicke des kleinsten entgegenzunehmenden Münztyps, so dass das Gerät unabhängig von dem im Münzrohr tatsächlich vorhandenen Münznennwert arbeitet. Wird nun eine neue Münze durch den Eingangskanal 60 eingeführt und auf oben auf den Stapel gelegt, wobei das obere Stapelende zwischen den Niveaus der beiden Sensoren 36a, 36b liegen sollte, so wird der durch die oberen Sensoren 36b empfangene obere Strahl B zusätzlich zu dem unteren Strahl A unterbrochen, und die Steuerschaltung 80 senkt den Stapel ab, bis die obere Fläche der neu hinzugefügten Münze zwischen den Niveaus der beiden Strahlen A, B liegt. Der Stab 37 ist so ausgelegt, dass er am obersten Millimeter der obersten Münze im Stapel angreift; der Stab 37 ist daher so positioniert, dass er sich von der zwischen den Strahlen A, B liegenden Ebene um 1 mm (was, wie oben erwähnt wurde, der dünnsten im Münzspeicher aufgenommenen Münze entspricht) nach unten erstreckt. Da somit die obere Fläche der obersten Münze genau zwischen den Sensoren 36a, 36b liegt, gibt der Stab 37 immer nur eine einzige Münze aus. Zweckmäßig ist die obere Fläche des Stabs 37 so ausgerichtet, dass sie sich in der Ebene zwischen den Sensoren 36a und 36b bewegt.
Nach der Ausgabe einer Münze wird sind der untere Strahl A und der obere Strahl B nicht mehr unterbrochen; beendet daher die Steuerschaltung 80 die während des Ausgabevorgangs stattfindende Unterbrechung in der Beaufschlagung des Stapelantriebsmotors 23, so hebt der Stapelantriebsmotor 23 die Münzstützplattform 22 entsprechend an, bis der untere Strahl A wiederum unterbrochen wird, was anzeigt, dass die nächste Münze ausgabebereit ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Höhe jedes Strahls (und der vertikale Abstand zwischen den Strahlen) nicht größer als die Breite, vorzugsweise nicht größer als die halbe Breite, der kleinsten erwarteten Münze.
Dadurch, dass sich die beiden Strahlen A, B an der Mittelachse des rohrförmigen Gehäuses 21 kreuzen, sprechen die Detektoren auf Münzen mit unterschiedlichen Durchmessern an. Dadurch, dass die Strahlen A, B nicht parallel sind (und, wie dargestellt, vorzugsweise die Öffnung im Gehäuse 34 in vier oder mehr gleiche radiale Segmente unterteilen), sprechen die Sensoren 36a, 36b auf geneigte Münzen an, da die Münze unabhängig vom Neigungswinkel und von der Position der Münze angehoben wird, bis sie auf einen oder mehrere der Strahlen trifft.
Gemäß 8 weist die Steuerschaltung 80 im einzelnen ein Paar von Schalterstromkreisen 83, 84 auf, wobei der erste Schalterstromkreis 83 die Versorgungs- und Masseleitungen mit dem Motor 23 und der zweite Schalterstromkreis 84 die Versorgungs- und Masseleitungen mit dem Motor 39 verbindet. Jede der Schaltereinheiten schaltet den jeweiligen Motor und versetzt ihn in einen von drei Zuständen, nämlich einen stromlosen Zustand, in dem an dem Motor keine Potenzialdifferenz liegt, einen Vorwärtszustand, in dem die Versorgungs- und Masseleitungen in einer ersten Richtung an den Motor angeschlossen sind, und einen Rückwärtszustand, in dem die Versorgungs- und Masseleitungen in der umgekehrten Richtung an den Motor angeschlossen sind.
Die den Stapelantriebsmotor 23 steuernde Schalteinheit 83 wird durch eine an die Ausgänge der optischen Sensoren 36a, 36b angeschlossene Stapelantriebs-Steuerschaltung 81 und die den Ausgabemotor 39 steuernde Schalteinheit 84 wird durch eine auf einen Ausgabebefehl ansprechende Ausgabesteuereinheit 82 gesteuert.
Die Steuerschaltung 80 liegt typisch in Form eines geeignet programmierten Mikroprozessors oder einer hochintegrierten Schaltung vor, um den Prozess nach 9 und 10 auszuführen.
Alternativ könnten die Steuerschaltungen 81 und 82 diskrete Logikschaltungen aufweisen, die in Übereinstimmung mit den Prozessen nach 9 und 10 arbeiten. Gemäß 11 kann die Stapelantriebs-Steuerschaltung 81 somit einfach drei Logikglieder 83, 84, 85 aufweisen, um die Detektorausgangssignale in UND-, NOR- und XOR-Verknüpfung zu kombinieren und den Motor 23 über die Schalteinheit 83 anzuheben, abzusenken oder anzuhalten.
Der Ausgabemechanismus mit dem Motor 39, dem Rad 38 und dem Stab 37 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit den optischen Sendern 35a, 35b und den optischen Empfängern 36a, 36b in einer Einheit vorgesehen, die zusammen mit der Steuerschaltung 80 in dem Gerät 1 montiert ist. Andererseits sind das rohrförmige Gehäuse 21, der Antriebsmotor 23 und das Gehäuse 34 des Antriebssystems (einschließlich seinem Inhalt) als eine herausnehmbare Einheit gestaltet, die auf den Ausgabemechanismus ausgerichtet in das Gehäuse eingesetzt werden kann, wobei der Antriebsmotor 23 abnehmbar mit der Steuerschaltung 80 verbunden ist. Auf diese Weise kann ein voller oder leerer Münzspeicher durch eine Bedienungsperson entnommen und durch einen anderen Münzspeicher ersetzt werden, ohne dass ein umfangreiches Neuausrichten oder Umpositionieren erforderlich wäre, da die Sensoren und der Ausgabemechanismus räumlich aufeinander bezogen sind und ihre Positionsbeziehung unverändert bleibt, so dass unabhängig davon, welches rohrförmige Gehäuse 21 unter den Sensoren liegt, die Oberseite der obersten Münze an die gleiche Position zur Ausgabe gebracht wird.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Eingangsantriebswelle 24 an der obersten Fläche des Gehäuses 34 und der Motor direkt oberhalb davon in der Vorrichtung positioniert sein, so dass das Rohr einfach in Eingriff mit dem Motor und dem Sensorsystem gehoben und durch eine (nicht gezeigte) Halteeinrichtung gehalten werden kann. Dies vereinfacht das Wechseln der Rohre. Es ist auch möglich, die Antriebswelle 24 fest mit dem Motor 23 zu verbinden und in dem Gehäuse 34 eine Öffnung vorzusehen, so dass das Gehäuse 34 an der Antriebswelle 24 montiert werden kann.
Es kann zweckmäßig sein, die oben beschriebene Münzrohranordnung mit maschinenlesbaren Merkmalen zu versehen, von denen die Identität der Münzen innerhalb des Rohrs abgeleitet werden kann. Beispielsweise können die Merkmale ein Satz von Kontaktstiften oder Kontaktstreifen sein, die so angeordnet sind, dass sie Stiften oder Auflagen an der Vorrichtung, in der das Rohr angebracht ist, kontaktieren, und die Identität des Inhalts des Rohrs kann binär oder anderer Form codiert sein. Alternative können optische oder sonstige Merkmale verwendet werden.
Münzenzählung
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Münzzählschaltung 90 vorgesehen, die durch Überwachen von Bewegungen des Münzstapel-Antriebssystems unter Verwendung eines mit dem Antriebssystem verbundenen Positionscodierers die Anzahl von Münzen im Münzspeicher überwacht. Beispielsweise kann der Positionscodierer ein Drehcodierer an der Eingangswelle 24, der Welle 25 oder einer der Riemenscheiben 26a, 26b, 29a, 29b oder ein an dem Riemen 28 angebrachter Linearcodierer sein. Solche Codierer sind bekannt und können beispielsweise aus einem optischen Sensor, der fest mit dem rohrfömigen Gehäuse 21 oder einem anderen befestigten Bauteil ausgebildet ist, sowie einer Reihe von entweder radial (an einem drehbaren Bauteil) oder linear (entlang des Riemens 28) in einem Abstand angeordneten Merkmalen (beispielsweise hellen und dunklen optische Bändern) bestehen. Eine vorgegebene Anzahl optischer Merkmale ist derart in einem Abstand angeordnet, dass der optische Sensor wahrend einer der Breite einer Münze entsprechenden Bewegung der Münzstützplattform 22 passiert wird. Die vorgegebene Anzahl hängt von der Dicke der Münze ab; für eine genaue Zählung ist der Abstand zwischen Merkmalen vorzugsweise ein kleiner Teil der Breite der dünnsten Münze, bei der der Speicher verwendet werden kann.
Gemäß 12 weist der Münzzähler 90 bei diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtquelle 91 und einen Lichtdetektor 92 auf, wobei die Quelle 91 und der Detektor 92 so angeordnet sind, dass der Detektor von einer Codiererfläche 93 reflektiertes Licht von der Quelle empfängt, wobei die Codiererfläche eine Vielzahl paralleler heller Streifen aufweist, die entlang der Außenfläche des Riemens 28 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind. Das Ausgangssignal des optischen Aufnehmers 92 wird einem handelsüblichen Aufwärts/Abwärts-Zähler 94 zugeführt.
An den Aufwärts/Abwärts-Zählsteueranschluss der Schaltung 44 ist eine Leitung angeschlossen, die vom Ausgang der Stapelantriebs-Steuerschaltung 81 ausgeht, so dass der Zähler so gesteuert wird, dass er aufwärts zählt, wenn der Münzstapel angehoben wird, und dass der Zähler 94 abwärts zählt, wenn der Münzstapel abgesenkt wird. Auf diese Weise zeigt die im Zähler 94 gehaltene Zahl die Änderung der Anzahl der Münzen seit dem ersten Einschalten des Zählers 94 an.
Um die im Zähler 98 gehaltene Zahl in Bezug zur Anzahl der Münzen im Stapel zu setzen, ist eine Teilerschaltung 95 vorgesehen, die den im Zähler gehaltenen Zählwert durch eine vorgegebene Zahl teilt, die das Verhältnis zwischen dem Abstand benachbarter Merkmale und der Breite des im Speicher gehaltenen Münztyps beinhaltet. Die Münzzählschaltung 90 kann daher zur Verwendung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Münzbreiten ausgelegt werden, indem einfach die von der Teilerschaltung 95 verwendete vorgegebene Zahl geändert wird. Typisch sind in die Teilerschaltung 95 mehrere verschiedene vorgegebene Zahlen einprogrammiert, die jeweils einem Element eines Münzsatzes entsprechen, bei dem der Münzspeicher verwendet werden kann, und die diesem Münztyp entsprechende Zahl wird durch ein Auswahlsignal von der Gerätesteuerung 3 ausgewählt.
Um eine absolute Anzahl von Münzen zu erhalten, die gegenüber beabsichtigten oder nicht beabsichtigten Leistungsausfällen unempfindlich ist, kann die Steuerschaltung 80 beim ersten Einschalten so ausgelegt werden, dass die Münzstützplattform 22 in eine vorgegebene (beispielsweise voll in das rohrförmige Gehäuse 21 abgesenkte) Position bewegt wird, die vor dem Einschalten der Zählschaltung 94 beispielsweise durch einen Mikroschalter oder einen anderen Sensor erfasst wird, und dass die Zählschaltung 94 vorab mit einer vorgegebenen Zahl geladen wird, die der vorgegebenen Position entspricht, so dass nachfolgende Münzzählwerte einer absoluten statt einer relativen Anzahl von Münzen entsprechen.
Weitere Modifikationen und Varianten
Wie aus dem Vorherstehenden hervorgeht, können an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden. Wenngleich das rohrförmige Gehäuse beispielsweise als vertikal bewegbar beschrieben wurde, könnte es auch unter einem Winkel zur Vertikalen geneigt sein. Ebenso braucht die Münzaufnahmefläche der Münzstützplattform 22 nicht senkrecht zur Achse des rohrförmigen Gehäuses 21 zu stehen, sondern könnte dazu geneigt sein, so dass ein Stapel von Münzen gebildet ist, deren Oberflächen zu dieser Achse geneigt sind.
Wenngleich zwei Strahlen A, B beschrieben wurden, könnte auch eine größere Anzahl von Strahlen verwendet werden. Ebenso könnte ein einziger Strahl mit einer quantitativen Ausgabe verwendet werden, wenngleich dies unempfindlich gegenüber geneigten Münzen und schwieriger zu kalibrieren wäre.
Wenngleich optische Erkennung beschrieben wurde, könnten auch andere (beispielsweise Getriebezähne erfassende magnetische) Sensoren verwendet werden.
Wenngleich ein lineares Stellglied mit einer Zahnstange und einem Zahnradgetriebe für den Ausgabemechanismus beschrieben worden ist, könnten auch andere lineare Stellglieder (beispielsweise Drehnocken mit Rückholfeder oder Kurbel) verwendet werden.

Claims

Münzspeicher umfassend eine Einrichtung (21, 22) zum Bilden eines Münzstapels, einen gemeinsamen Münzeingangs- und Münzausgangspunkt an einem Ende des Münzstapels, eine Einrichtung (23, 28) zum Bewegen des Münzstapels von diesem Ende des Münzstapels weg und zu diesem hin sowie eine Einrichtung (37) zum Ausgeben einer Münze von diesem Ende aus, ferner umfassend eine Einrichtung (91, 92, 93) zum Erfassen der Gesamtzahl von Münzen im Stapel auf der Grundlage der Stapellänge und der Bewegung des Stapels, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (91, 92, 93, 94) zum Erfassen von Bewegungen, die jede Änderung in der Anzahl von Münzen im Münzstapel anzeigen sowie durch eine Einrichtung (95) zur Aufrechterhaltung einer Zählung der Anzahl von Münzen im Münzstapel auf der Grundlage der erfassten Bewegungen.
Münzspeicher nach Anspruch 1, bei dem die Stapelbewegungseinrichtung (23, 28) ein Stapelantriebssystem umfasst, das einen mit der Stapelbildungseinrichtung (21, 22) verbundenen Motor (23) zum Bewegen des Münzstapels umfasst.
Münzspeicher nach Anspruch 2, bei dem der Motor (23) ein umsteuerbarer Elektromotor ist.
Münzspeicher nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Stapelantriebssystem (23, 28) eine Endlosband-Weiterleitungseinrichtung (28) umfasst, die mit dem Motor (23) und der Stapelbildungseinrichtung (21, 22) verbunden ist.
Münzspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bewegungserfassungseinrichtung (91, 92, 94) auf die Stapelbildungseinrichtung (23, 28) reagiert.
Münzspeicher nach Anspruch 5, bei dem die Bewegungserfassungseinrichtung (91, 92, 94) eine Erkennungseinrichtung zum Erfassen des Durchlaufens mehrerer in Abständen angeordneter Merkmale (93) umfasst, die auf der Stapelbewegungseinrichtung (23, 28) vorgesehen sind.
Münzspeicher nach Anspruch 6, wenn dieser von Anspruch 4 abhängt, bei dem die in Abständen angeordneten Merkmale (93) auf dem Endlosband (28) vorgesehen sind.
Münzspeicher nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Erkennungseinrichtung einen optischen Detektor umfasst, der auf die in Abständen angeordneten Merkmale (93) auf der Stapelbewegungseinrichtung (23, 28) reagiert, wobei der Detektor (92) und die Merkmale (93) einen optischen Codierer umfassen.
Münzspeicher nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Stapelbewegungseinrichtung (23, 28) auf Anfangsstromversorgung ausgelegt ist, um den Münzstapel vor der Aktivierung der Münzzähleinrichtung (95) an eine vorgegebene Stelle zu bewegen.
Münzspeicher nach Anspruch 9, wobei die vorgegebene Stelle das vom gemeinsamen Münzeingangs- und Münzausgangspunkt entfernte Ende der Stapelbildungseinrichtung (21, 22) ist, wenn der Münzstapel vollständig abgesenkt ist.
Münzspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stapelbewegungseinrichtung (23, 28) eine Erkennungseinrichtung (35a, 35b, 36a, 36b) zum Erkennen der Position der äußersten Münze im Stapel sowie eine Motorsteuerschaltung (80) umfasst, die mit der Erkennungseinrichtung (35a, 35b, 36a, 36b) verbunden ist und auf diese reagiert sowie so verbunden ist, dass sie das Stapelantriebssystem (23, 28) steuert.
Münzspeicher nach Anspruch 11, der eine erste und eine zweite Anordnung umfasst, die entfernbar aneinander angebracht sind, wobei die erste Anordnung die Stapelbildungseinrichtung (21, 22) und das Stapelantriebssystem (23, 28) umfasst und die zweite Anordnung die Ausgabeeinrichtung (37) umfasst.
Münzspeicher nach Anspruch 12, bei dem die zweite Anordnung auch die Erkennungseinrichtung (35a, 35b, 36a, 36b) umfasst.
Münzspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ausgabeeinrichtung (37) ein lineares Stellglied umfasst, das so angeordnet ist, dass es sich über den Münzstapel bewegt, um mit der Kante der äußersten Münze in Eingriff zu geraten.