Brevet FR2363839A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne, d'une façon générale, des appareils de manipulation et de traitement de pièces de monnaie, par exemple des machines a compter et des machines d'emballage de pièces de monnaie et elle vise, plus spécialement, un dispositif d'empilement de pièces de monnaie compris dans de tels appareils. De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif d'empilement de pièces de monnaie de types très divers présentant de grandes différences de diamètre, ce dispositif permetttant, en mime temps, de provoquer des vibrations servant à aligner suivant une pile bien nette les pièces de monnaie introduites. Les dispositifs d'empilement de pièces de monnaie utilisés jusqu'à ce jour dans les appareils de manipulation de pièces sont en gros de deux types. Suivant l'un de ces types connus, on décompose de façon simple un élément cylindrique en deux moitiés en coupant cet élément par. un plan passant par son axe longitudinal, chaque moitié présentant. une surface intérieure concave de forme semi-cylindrique. On dispose ces deux moitiés en regard l'une de l'autre avec leurs surfaces intérieures concaves tournées l'une vers l'autre de façon à constituer un espace permettant d'aligner et d'empiler les pièces de monnaie. En rapprochant ou en éloignant l'une de ces moitiés de l'autre moitie, on peut utiliser la structure pour empiler les pièces de monnaie de diamètres différents. L'autre type connu de dispositif d'empilement de pièces de monnaie comporte une série de lamelles disposées verticalement suivant la circonférence d'un cercle de manière à constituer une structure présentant un espace intérieur de forme prismatique pour l'empilement des pièces, cet espace ayant une section transversale polygonale. En déplacant toutes ces lamelles simultanément et d'un seul bloc, on peut augmenter ou diminuer le diamètre intérieur de l'espace intérieur de cette structure-pour régler avec précision le dispositif d'empilement en vue d'empiler des pièces de monnaie de diamètres différents. Dans les dispositifs du premier type, aucune difficulté particulière ne se présente lorsque le dispositif est destiné à être utilisé pour des pièces de monnaie dont les diamètres sont peu différents les uns des autres. Mais, lorsque les diamètres des pièces présentent de grandes différences et que les moitiés de la structure d'empilement sont réglées pour des pièces de grand diamètre, l'espace intérieur délimité par les surfaces concaves intérieures des moitiés en regard l'une de l'autre de la structure d'empilement présente, en coupe transversale, la forme d'une figure allongée à extrémités semi-circulaires, qui ne permet pas de recevoir convenablement des pièces de forme circulaire de sorte que les pièces de monnaie risquent fort de reposer verticalement sur leur tranche. Pour obtenir un espace intérieur dont la section transversale est voisine d'un cercle exact, la surface intérieure concave de chaque moitié de la structure d'empilement doit être prévue avec une section transversale de forme incurvée et peu profonde. Toutefois, par ce moyen, les moitiés de la structure sont très éloignées l'une de l'autre dans le cas de pièces de monnaie de grand diamètre, de sorte que lorsque l'on imprime aux pièces des vibrations pour les disposer suivant une pile, ces pièces de monnaie ont tendance à se bloquer dans l'intervalle compris entre les deux moitiés et les pièces de monnaie ont tendance à se coincer dans le cas de variations de l'amplitude des deux moitiés, ou dans des conditions analogues. On ne peut donc pas obtenir un empilement convenable des pièces. Dans le dispositif d'empilement du second type connu, le cercle inscrit dans l'espace polygonal intérieur du cylindre d'empilement est un véritable cercle, ce que l'on peut considérer comme un moyen d'empiler convenablement les pièces de diamètres différents. Toutefois, étant donné que le nombre des lamelles est nécessairement limité, l'espace intérieur a toujours une section transversale de forme polygonale. A cause de cela il se présente des cas où les pièces de monnaie tombent le long des arêtes et des faces de la surface polygonale intérieure ou des cas où ces pièces tombent entre une face et une autre face de cette surface intérieure. Par conséquent, les conditions de chute des pièces de monnaie varient considérablement et il en résulte que l'orientation des pièces pendant leur chute n'est pas constante et qu'avec un dispositif d'empilement de ce type, les pièces risquent de se placer verticalement sur la tranche.Ainsi, avec un cylindre d'empilement de ce type, non seulement il est impossible d'obtenir un empilement convenable des pièces de monnaie, mais encore le mécanisme servant à déplacer d'un seul bloc les nombreuses lamelles dont les pieds se trouvent sur un cercle a tendance à se compliquer et il est très difficile de dilater et de contracter le cylindre d'empilement sans à-coups. L'invention vise un dispositif d'empilement de pièces de monnaie surmontant les difficultés inhérentes aux dispositifs d'empilement connus et dans lequel les pièces s'empilent sans à-coups et convenablement sans risquer de se placer de façon défectueuse, par exemple en venant reposer sur leur tranche en se bloquant ou en se coinçant. De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif d'empilement de pièces de monnaie caractérisé par le fait qu'un cylindre d'empilement de pièces est constitué par un premier, un second et un troisième éléments de paroi et forme un espace d'empilement de pièces dont la section transversale est voisine d'un cercle exact, cet espace etant délimité par une surface pratiquement semi-cylindrique constitué & ar des surfaces concaves incurvées qui se raccordent l'une sur l'autre et qui appartiennent respectivement au premier et au second éléments de paroi et délimitent une cavité, et par une surface concave incurvée appartenant au troisième élément de paroi et qui fermé l'ouverture de cette cavité; et par le fait que l'on peut régler le diamètre de l'espace d'empilement des pièces de monnaie pour qu'il convienne à des pièces d'un type donné parmi un grand nombre de types, en rapprochant ou en éloignant de la cavité le troisième élément de paroi de manière que le second élément de paroi effectue un mouvement d'oscillation par rapport au premier élément de paroi. L'invention a également pour objet un dispositif d'empilement de pièces de monnaie du type défini ci-dessus, comportant des organes générateurs de vibrations grâce auxquels tous les éléments de paroi subissent des oscillations dans le même sens par rapport à un même axe sans que le diamètre de l'espace d'empilement des pièces se modifie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue schématique, en perspective, représentant divers organes, y compris un dispositif d'empilement de pièces de monnaie selon l'invention, d'un appareil d'emballage automatique de pièces de monnaie, cette vue ayant pour objet d'expliquer un mode d'utilisation de ce dispositif d'empilement de pièces la figure 2 est une vue en plan indiquant, dans ses grandes lignes le fonctionnement mécanique d'un exemple de dispositif d'empilement selon l'invention ; la figure 3 représente le dispositif de la figure 2 en élévation, vu du côté droit ; et les figures 4a, 4b et 4c sont des vues en plan de pièces mécaniques, qui, une fois assemblées constituent un cylindre d'empilement de pièces de monnaie. Pour expliquer le fonctionnement d'un dispositif d'empilement de pièces selon l'invention,on commencera par décrire l'appareil automatique d'emballage de pièces de monnaie de type connu, repré senté sur la figure 1. Les pièces de monnaie C disposées sur un disque tournant 10 sont envoyées l'une après l'autre, sous l'effet de la force centrifuge, dans un passage 11 le long duquel elles se déplacent sous l'action d'une courroie sans fin 12. Dans leur déplacement en direction d'un organe due guidage 13, celles des pièces de monnaie dont le diamètre est inférieur à une valeur donnée peuvent être chassées automatiquement par une ouverture (non representée) pratiquée dans le passage 11.Il est prévu, de plus, un compteur (non représenté) sur ce passage 11, de façon à ne laisser passer qu'un nombre donné de pièces de monnaie dans un dispositif d'empilement 14, par l'intermédiaire de l'organe de guidage 13. Le dispositif d'empilement de pièces 14 représenté sur la figure 1 est un dispositif conforme à l'invention. Un volet 15 situé à la partie inférieure du dispositif d'empi être lement 14 est cense/en position de fermeture, de sorte que les pièces de monnaie s'empilent dans l'espace cylindrique que comporte le dispositif d'empilement 14. Lorsque l'on a ainsi empilé le nombre vou-lu de pièces de monnaie, la courroie sans fin 12 s'arrête automatiquement, tandis que le volet 15 s'ouvre sous l'action de dispositif à cames ou analogues (non représentés). Les pièces de monnaie sont ensuite supportées par une tige de guidage mobile 16 qui est montée jusqu'au niveau de la partie inférieure du volet 15. Lorsque cette tige de guidage 16 descend ensuite dans le dispositif 17 d'emballage des pièces de monnaie, ces pièces sont retenues par une série de galets 18.Le bord d'attaque d'une bande continue de papier d'emballage 19 est alors coincé entre la pile- de pièces de monnaie et l'un des galets. Sous l'effet de la rotation de ces galets, le papier d'emballage s'enroule sur le pourtour de la pile de pièces et il est détaché de la bande continue par une lame 20 en raison de sa tension propre. Deux crochets de sertissage 21, disposes à la partie supérieure et à la partie inférieure de la pile de pièces de monnaie, se déclenchent simultanément pour plier et appliquer fortement les bords du papier d'emballage contre les extrémités de la pile de pièces de monnaie. Etant donné que la tige - de guidage 16 est rentrée à la position représentée sur la figure 1, au moment où les pièces de monnaie sont retenues par les galets 18, la pile de pièces convenablement enveloppée tombe lorsqu'elle est libérée par ses galets. Pour que l'opération d'emballage s'effectue de façon continue, on peut prévoir que le volet 15 se ferme dès que les pièces de monnaie sont amenées dans le dispositif d'emballage 17 par la tige de guidage 16. Dans le dispositif d'emballage 14 selon l'invention, il est prévu un cylindre vertical A d'empilement de pièces de monnaie, dont la longueur est suffisante pour permettre l'empilement d'un nombre donné de pièces, ce cylindre d'empilement étant constitué par un premier, un second et un troisième éléments de paroi, respectivement 31, 32, 33. Le premier élément de paroi 31 est porté de façon à osciller autour d'un axe vertical 34 porté par une structure rigide de l'appareil et son extrémité éloignée présente une surface incurvée concave 35, représentée sur la figure 4a. A son autre extrémité, le premier élément de paroi 31 est muni d'un bras 38 fixe fermement par son extrémité rapprochée sur l'élément de paroi 31. Le second élément de paroi 32 est porté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical coaxial à l'arbre 34 qui porte le premier élément de paroi 31. Ce second élément de paroi 32 comporte une partie extrême présentant une surface concave incurvée 37, représentée sur la figure 4b, qui, avec la surface incurvée 35 de l'élément de paroi 31 citée plus haut, constitue une cavité 36 de section transversale semi-cylindrique, comme représenté sur la figure 2. Le troisième élément de paroi 33 est fixé à la partie extrême d'un bras de support 40 qui oscille autour d'un axe de pivotement 39, tout à fait à l'extrémité du bras 38 cité plus haut. La partie intérieure de ce troisième élément de paroi 33 se présente sous la forme d'une surface incurvée 41 ayant la section transversale représentée sur la figure 4c et qui se termine par des bords 41a en forme d'arête destinés à venir s'appliquer contre des prolonge ments 35a et 37a des surfaces incurvées 35 et 37 du premier et du second éléments de paroi (31 et 32) de manière à constituer une paroi intérieure continue et de la sorte à boucher la partie ouverte de la cavité semi-cylindrique 36 constituée par les surfaces incurvées 35 et 37.De la sorte, la cavité semi-cylindrique 36 et la surface incurvée 41 du troisième élément de paroi 33 constituent un espace cylindrique vide dont la section transversale fermée a une forme voisine d'un cercle exact, cet espace servant à empiler des pièces de monnaie. Le bras de support 40 et le second élément de paroi 32 indi quels ci-dessus sont en permanence sollicités l'un vers l'autre par un ressort de tension 42 tendu entre eux. En outre, le bras de support 40 est sollicité par un ressort de tension 43 de façon à tourner dans le sens suivant lequel le troisième élément de paroi 33 se retire de la cavité 36 (sens qui, sur la figure 2, est le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre). L'amplitude de l'ouverture du second élément de paroi 32 par rapport au premier élément de paroi 31 est réglée par un dispositif de réglage 44 comprenant un étai 45 fixé au bras de support 40 et qui en fait saillie en direction du second élément de paroi 32, et un galet 46 qui tourne sur la pointe extérieure de cet étai 45. Le galet 46 vient buter contre la face extérieure de l'extrémité en saillie du second élément de paroi 32, ce qui a pour effet de maintenir constante la position relative du bras de support 40 et du second élément de paroi 32.De la sorte, ce dispositif de réglage 44 limite le déplacement du second élément de paroi 32 provoqué par le ressort 42 et qui le fait tourner dans le sens qui élargit la cavité 36, et ce dispositif de réglage fait tourner le second élément de paroi 32 par rapport au premier élément de paroi 31, en fonction des déplacements du troisième élément de paroi 33 qui rapprochent ou éloignent ce dernier de la cavité 36. On fait varier le diamètre intérieur du cylindre A d'empilement de pièces de monnaie, à l'aide d'organes de réglage situés sur la face arrière du bras de support 40 et comprenant essentiellement une came 35, des organes (non representés) servant à faire tourner cette came de façon réglable, et un levier de commande 48 pivotant en son milieu autour d'un axe de pivotement 47 et servant à transmettre les déplacements de réglage de la came 53 à la partie tout à fait extrême du bras de support 40 sur lequel est monté le troisième élément de paroi 33. L'une des extrémités du levier de commande 48 porte, en lui permettant de tourner, un galet guide-came 52 au contact de la came 53 qui comporte sur son pourtour des surfaces dont les rayons correspondent chacun à l'un des diamètres différents de pièces de monnaie de types différents pour lesquelles ce dispositif d'empilement est prévu. Le galet 52 est maintenu en permanence au contact de la came 53 au moyen d'un ressort de tension 54. L'autre extrémité du levier de commande 48 porte, en lui permettant de tourner, un galet 49 qui touche une surface de contact 50 située tout à fait à l'extrémité du bras du support 40, sur sa face arrière. Cette surface de contact 50 est une surface incurvée de forme convexe dont le sens se trouve sur l'axe longitudinal de l'arbre 34 cité plus haut, de sorte que le galet 49 ne se déplace pas par rapport à l'axe de pivotement 47 lorsque le bras 38 et le bras de support 40 subissent tous deux l'action d'un mécanisme à vibrations 51 qui leur fait effectuer des vibrations de rotation d'amplitude très faible autour de l'arbre 34. Ce mécanisme à vibrations 51 comporte un levier 55 qui pivote, à l'une de ses extrémités, sur la partie tout à fait extrême du bras 38 indiqué plus haut, des saillies 56, par exemple des galets situés de distance en distance sur ce levier 55, une came excentrée 57 montée entre ces saillies 56 qu'elle touche, un pignon mené G2 fixé à un arbre commun avec la came excentrée 57 et tournant d'un seul bloc avec lui, un pignon d'entraînement G1 en prise avec ce pignon mené G2 et un moteur servant à entraîner le pignon G1. Sous l'effet de la rotation de la came 57, ce levier 55 effectue un mouvement de va-et-vient, de sorte que le bras 38 et le bras de support 40 effectuent des oscillations de rotation de très faible amplitude autour de l'arbre 34, ce qui imprime des vibrations aux éléments de paroi 31, 32 et 33 du cylindre A d'empilement de pièces de monnaie. Le dispositif d'empilement de pièces de monnaie conforme à l'invention et agencé comme on vient de le décrire, fonctionne de la manière suivante on agit sur les organes cités plus haut (non représentés) par exemple sur un bouton de commande servant à faire tourner de façon réglable la came 53, afin de régler avec précision les divers mécanismes réglables de la machine de traitement de pièces de monnaie, qui comporte le dispositif d'empilement décrit plus haut, en vue du traitement de pièces de monnaie d'un type donné, xt de ce fait on fait tourner de façon réglable la came 53 pour orienter la surface de came qui convient pour que le galet guide-came 52 vienne à son contact. Cela fixe immédiatement la position du galet 49. Dans le cas où, par exemple, à partir de la position représentée sur la figure 2, la machine doit être réglée pour des pièces de monnaie d'un diamètre plus grand, on fait tourner la came 53 jusqu'à ce que le galet 52 touche la surface de came correspondante. Cela a pour effet de faire tourner le levier 48 dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre (selon la figure 2) autour de l'axe de pivotement 47, et d'éloigner le galet 49 de la surface de contact 50. Par conséquent, le bras de support 40 tourne dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre sous l'action du ressort 43 tandis qu'-ii suit le deplacement du galet 49. En même temps, le dispositifde réglage 44 s'éloigne légèrement du second élément de paroi 32 qui alors, sous l'actiôndu ressort 42, tourne légèrement dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre, autour de l'arbre 34.I1 en résulte que la cavité 36 constituée par la surface concave incurvée 35 du premier élément de paroi 31 et par la surface concave incurvée 37 du second élément de paroi 32, se dilate et, étant donné que le troisième élément de paroi 33 s'écarte en même temps de cette cavité 36, l'espace cylindrique destiné à l'empilement des pièces de monnaie s'agrandit et prend un diamètre qui convient aux pièces de plus grand diamètre qu'il s'agit de traiter. Inversement, s'il s'agit de régler la machine pour qu'elle traite des pièces de monnaie d'un diamètre plus petit, on fait tourner la came 53 de façon que la surface de came qui convient puisse venir au contact du galet 52. Par conséquent, le levier 48 tourne dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre (selon la figure 2) autour du pivot 47 et le galet 49, à son autre extrémité, s'applique contre-la surface de contact du bras de support 40. Le troisième élément de paroi 33 se rapproche ainsi de la cavité 36 en effectuant un trajet incurvé dont le centre se trouve sur l'axe de pivotement 39. En même temps, le dispositif de réglage 44 du bras de support 40 s'appuie contre le second élément de paroi 32-de manière à toucher l'ouverture de la cavité 36 et à faire venir les surfaces concaves incurvées 35 et 37 en contact intime avec les arêtes 41a.De la sorte, la cavité 36 et la surface concave incurvee 41 du troisième élément de paroi 33 coopèrent pour constituer un espace d'empilement qui convient aux pièces de monnaie de plus petit diamètre qu'il s'agit de traiter. Après avoir réglé les trois éléments de paroi 31, 32 et 33 pour former un espace d'empilement de diamètre convenable comme décrit ci-dessus, un nombre donné de pièces de monnaie à traiter est introduit par le passage 11 et l'organe de guidage 13 cités plus haut et pénètre dans l'espace d'empilement. En même temps, on fait démarrer le moteur M servant à imprimer les vibrations et l'énergie de ce moteur est transmise par les pignons G1 et G2 et fait tourner la came excentrée 57 qui , en agissant sur les saillies 56, imprime au levier 55 un mouvement de va-et-vient. Par suite, le bras 38, auquel est associé ce levier 55, effectue une oscillation de rotation autour de l'arbre 34, de sorte que le premier élément de paroi 31, qui est solidaire du bras 38, effectue lui aussi des oscillations de rotation de très faible amplitude. Le second élément de paroi 32, qui pivote sur l'arbre 34 du premier élément de paroi 31, subit par l'intermédiaire du dispositif de réglage 34 et sous l'effet du déplacement du bras de support 40 qui porte le troisième élément de paroi 33, des oscillations de rotation de très faible amplitude, en même temps que le bras de support 40. Par suite, le premier et le second éléments de paroi 31 et 32 tournent d'un même angle dans le même sens et, en même temps, le troisième élément de paroi 33 se déplace lui aussi dans le même sens, de manière à suivre le premier et le second élements de paroi 31 et 32. Ainsi, les vibrations appliquées à tous les éléments de paroi (31, 32, 33) ont toujours le même sens. I1 en résulte que le cylindre d'empilement-A constitué par le premier, le second et le troisième éléments de paroi (31, 32, 33) vibre sans que se modifie le diamètre de l'espace d'empilement délimité par les surfaces concaves incurvées (35, 37 et 41) des éléments de paroi. L'invention, telle que décrite ci-dessus, fournit un dispositif d'empilement dont la disposition mécanique est telle que, d'une part, un premier et un second éléments de paroi délimitant une cavité pratiquement semi-cylindrique tandis qu'ils effectuent un mouvement de dilatation ou de contraction et, d'autre part, un troisième élément de paroi qui bouche l'ouverture de cette cavité et qui comporte une surface concave incurvée coopérant avec la surface intérieure de cette cavité de maniere à constituer un espace d'empilement de pièces de monnaie dont la section transversale forme un cercle exact, sont soumises à des vibrations dans le même sens par une unique source de vibrations. Avec une telle disposition, le diamètre intérieur du cylindre d'empilement ne change pas lorsque des pièces de monnaie qui y sont introduites sont soumises à des vibrations.Par conséquent, chaque fournée de pièces de monnaie peut être rapidement mise en pile et il n'y a aucun risque que les pièces de monnaie soient bloquées ou coincées entre les éléments de paroi au cours de l'application des vibrations, ce qui permet d'obtenir un empilement convenable des pièces. En outre, étant donné que des surfaces concaves incurvées des divers éléments de paroi se touchent et constituent une surface intérieure lisse sans laisser de vides entre les éléments de paroi, les pièces de monnaie ne risquent pas de prendre une mauvaise orientation en tombant dans l'espace d'empilement. Par conséquent, les pièces de monnaie ne risquent pas de tomber par la tranche. Une autre caractéristique avantageuse réside dans le fait que, étant donné que le cylindre d'empilement est constitué par la combinaison de trois éléments de paroi, la structure est extrémément simple et le réglage de son diamètre intérieur est également très simple et efficace et ne nécessite que l'avance ou le retrait du troisième élément de paroi. I1 s'ensuit que le dispositif d'empilement selon l'invention est d'un prix de revient peu éleve même s'il est prévu pour empiler des pièces monnaie de types très nombreux de diamètres différents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'empilement de pièces de monnaie comprenant - un premier élément de paroi présentant une surface concave incurvée tournant autour d'un premier arbre de pivotement fixe par rapport à l'espace ambiant, - un second élément de paroi présentant une surface concave incurvée contiguë à ladite surface incurvée du premier élément de paroi, de manière à constituer avec elle une surface concave continue délimitant une cavite pratiquement semi-cylindrique, ledit second élément de paroi tournant sur le premier arbre de pivotement et étant sollicite de manière tourner autour du premier point de pivotement dans le sens qui agrandit la cavité - un levier de support porté, à l'une de ses extrémités, par un second arbre de pivotement fixé à un prolongement du premier élément de paroi et sollicité de façon à tourner autour du second point de pivotement dans le sens qui éloigne son autre extrémité de ladite cavité; - un troisième élément de paroi porté par ladite autre extrémité du levier de support, ce qui lui permet de se rapprocher et de s'éloigner de ladite cavité, et présentant une surface concave incurvée en regard de ladite cavité et constituant avec celle-ci une surface incurvée continue de section pratiquement circulaire de diamètre variable et délimitant un espace cylindrique pour ltempilement des.ièces de monnaie qui y sont introduites; dlsposltl. - un/ de réglage situé sur le levier de support et ayant pour rôle de définir la position angulaire du second élément de paroi par rapport au premier, de façon à déterminer l'amplitude de l'ouverture de la cavité et - des organes de réglage que l'on peut commander pour déplacer le bras de support de façon à faire varier de façon réglable le diamètre dudit espace cylindrique, pour lui donner l'une quelconque de toute une série de valeurs données correspondant aux diamètres de pièces de monnaie de divers types. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe à vibrations servant à imprimer des vibrations auxdits premier, second et troisième éléments de paroi, cet organe à vibrations comprenant une source de vibrations et des moyens de transmission servant à transmettre les vibrations au premier, au second et au troisième éléments de paroi pour qu'ils subissent des vibrations d'oscillations de très faible amplitude dirigées dans le même sens.