МОНЕТОВПУСКНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области индустрии развлечений, а именно проведения досуга, и может быть использована в устройствах для проведения зрелищных аттракционов на основе перемещающихся по спирали под воздействием силы тяжести дисковых предметов, таких как монеты, жетоны и т.п, например, в торговых центрах, крупных магазинах в механизмах для сбора монет к торговым и им подобным автоматам со средствами обзора, устройствах сбора денег типа развлекательных копилок, парках развлечений, спортивных стадионах, музеях, зоопарках и т.д, а также в благотворительных целях.
Анализ технического уровня в указанной области показал, что известно устройство для приема, сбора и возврата монет в монетных автоматах, содержащее вращатель монет, выполненный с выходным отверстием, взаимодействующим с приспособлением для сбора и извлечения монет, приемный корпус, смонтированный на держателе, и выполненный с направляющим путем для перемещения монет, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемой им монеты с вращателем (Патент ЕР №1052600 А2, МПК: G07F 1/04, публ. 15.11.2000 г., ИСМ №11/2001 г., стр.11).
Невозможность получения технического результата, обеспечиваемого заявляемым техническим решением, обуславливается тем, что конструкция усложнена наличием дополнительных элементов, таких как заслонки, камеры и т.д., а также выполнением вращателя в виде секционного закрытого барабана, которые сложно ремонтировать в случае их поломки из-за их расположения а также количества, что в итоге приводит к неудобству эксплуатации изделия.
Известно устройство автомата с наклонной поверхностью для скатывания предметов типа шариков и блоком для пополнения запаса шариков, содержащее установленный на несущую опору воронкообразный вращатель предметов, выполненный с верхним бортиком по его периметру, имеющий по центру горловину с выходным круглым отверстием, взаимодействующим с приспособлением для сбора и извлечения предметов, приемный корпус, смонтированный на держателе, и выполненный с наклонным направляющим путем для перемещения шариков, сопряженным боковыми краями с параллельными боковыми отбортовками, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им шарика с воронкообразным вращателем.
(Патент Японии №4117200 В2, МПК: А63F 7/00, публ. 16.07.2008 г., ИСМ №7/2009 г., стр.74).
Невозможность получения технического результата, обеспечиваемого заявляемым техническим решением, обуславливается выполнением вращателя в виде воронкообразного кругового лотка, форма которого не обладает свойством увеличения инерционности движения предметов, приемный корпус выполнен громоздким с высокими отбортовками из-за необходимости подстраховки, связанной с вылетом за пределы корпуса шариков, установленном на конструктивно сложном держателе, что создает дополнительные сложности при их ремонте и снижает эксплуатационные свойства изделия. Кроме того, так как указанная конструкция создана для эксплуатации только шариков, а, не, например, монет в ней не предусматривается наличие подстраховочных приспособлений от выемки предметов любым лицом, что снижает ее эксплуатационные характеристики.
Из известных устройств наиболее близким к заявляемому является устройство для впуска монет к торговому автомату, содержащее установленный на несущую опору и выполненный с верхним горизонтальным бортиком по его периметру, воронкообразный вращатель предметов, образующая боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, имеющий по центру горловину с выходным отверстием, взаимодействующим со впускным отверстием приспособления для сбора и извлечения предметов, установленного в сейфе, оснащенного проемом с запирающейся дверкой, по меньшей мере, один приемный корпус, включающий смонтированный на держателе, по меньшей мере, один наклонный направляющий путь для перемещения предметов, сопряженный боковыми краями с параллельными боковыми отбортовками, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем (патент США №5911299 А, МПК: G07F 1/04, публ. 15.09.1999 г.).
Невозможность получения технического результата, обеспечиваемого заявляемым техническим решением, обуславливается тем, что конструкция со множеством элементов выполнена ограниченной корпусом, смонтированным в виде, выполненного с одним отверстием для опускания монеты, стакана, наличие которого в конструкции связано с необходимостью подстраховки целевого попадания монет во вращатель из-за большой области разброса падения монет, что приводит к необходимости во-первых, при ремонте изделия демонтировать стакан с целью обеспечения подхода к элементам внутри него, во-вторых создает сложность нескольким лицам одновременно эксплуатировать указанное изделие из-за наличия одного отверстия в нем. Кроме того, наличие дополнительных конструктивных элементов, передающих монеты от вращателя к сборнику предметов, сложная конструкция держателя приемного корпуса, также создают дополнительные эксплуатационные проблемы при монтаже и демонтаже изделия. Для выполнения функционального предназначения изделия в процессе работы, как особых условий его работы, приходится удалять громоздкое и наполненное монетами приспособление для сбора и извлечения предметов, требующее нацеленное протаскивание его через нижний проем в стакане, не касаясь его стенок, а также установку уже опорожненного приспособления с точным расположением его скатывающего устройства под отверстием, что требует дополнительных эксплуатационных усилий обслуживающего персонала.
Задачей, решаемой заявляемой полезною моделью, является улучшение условий эксплуатации устройства.
При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в обеспечении свободных подходов к устройству при его эксплуатации, для чего было произведено изменение конструкций и угловых расположений держателя и направляющего пути приемного корпуса с одновременным обеспечением точного попадания предметов на внутреннюю поверхность вращателя, позволившего предотвратить выпадение монет за пределы вращателя, что позволило одновременно повысить и эксплуатационную надежность конструкции. Одновременно это позволило убрать из конструкции подстраховочный стакан и сложные для ремонта держатель приемного корпуса, а также специальное приспособление для подачи монет на направляющий путь, обеспечить возможность установки любого количества приемных устройств на вращателе. Кроме того, расположение сейфа с проемом и мешкообразного приспособления для сбора и извлечения монет на горловине вращателя позволило упростить работу по выемке предметов для обслуживающего персонала. Одновременно указанные изменения позволили уменьшить стоимость конструкции.
Сущность заявляемого монетовпускного устройства заключается в том, что оно содержит, установленный на несущую опору и выполненный с верхним горизонтальным бортиком по его периметру, воронкообразный вращатель предметов, образующая боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, имеющий по центру горловину с выходным отверстием, взаимодействующим со впускным отверстием приспособления для сбора и извлечения предметов, установленного в сейфе, оснащенного проемом с запирающейся дверкой, по меньшей мере, один приемный корпус, включающий смонтированный на держателе, по меньшей мере, один наклонный направляющий путь для перемещения предметов, сопряженный боковыми краями с параллельными боковыми отбортовками, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем.
Новым в устройстве является то, что держатель выполнен в виде несущих параллельных граней, наклонных в сторону от центра вращателя под углом от 65° до 75° к горизонтальной плоскости, жестко закрепленных нижней частью на верхнем горизонтальном бортике вращателя под касательным горизонтальным углом к его окружности от 7° до 15°, крайние боковые зоны которых, смежные с направляющим путем, являются боковыми отбортовками, верхние участки которых смонтированы с опорными бортиками, и с выполнением нижней отбортовки большей высоты, чем верхняя отбортовка, нижний участок наклонного направляющего пути выполнен в продольном направлении под углом к горизонтальной плоскости от 10° до 15°, приспособление для сбора и извлечения предметов выполнено в виде установленного на горловине вращателя с возможностью съема и повторного монтирования на ней мешкообразного устройства, причем сейф жестко закреплен на горловине вращателя.
Кроме того, несущая опора может быть выполнена в виде усеченного эллиптического параболоида с открытым низом, а сейф может быть смонтирован в несущей опоре.
Воронкообразный вращатель может быть снабжен горловиной круглого сечения и выполнен сборным из верхней части, закрепленной верхним горизонтальным бортиком на нижней опорной части, выполненной с отверстием для прохождения горловины.
Горловина может быть выполнена с кольцом, снабженным мохрами в его верхней части, на котором посредством заклепок закреплен сейф, а также со жгутом, расположенном в ее нижней части для съема и закрепления мешкообразного устройства.
Параллельные грани держателя приемного устройства нижней частью могут быть жестко закреплены в уголковой опоре.
Проем сейфа может быть выполнен в его нижней части.
Монетовпускное устройство представлено на чертежах, где изображено на:
Фиг.1 - общий вид устройства спереди со схематическим изображением приемных устройств;
Фиг.2 - вид устройства сверху;
Фиг.3 - сечение Б-Б на Фиг.2;
Фиг.4 - вид сверху приемного корпуса, например, расположенного слева на вращателе на Фиг.2, в увеличенном масштабе;
Фиг.5 - вид сзади того же приемного корпуса, расположенного слева на вращателе на Фиг.2 в увеличенном масштабе;
Фиг.6 - вид того же приемного корпуса на Фиг.2 сбоку со стороны внешнего края вращателя в увеличенном масштабе;
Фиг.7 - вид спереди того же приемного корпуса на Фиг.2 в увеличенном масштабе;
Фиг.8 - схема сборки устройства;
Фиг.9 - вид устройства в рабочем состоянии в изометрии;
Фиг.10 - вид устройства сейфа в увеличенном масштабе;
Фиг.11 - разрез А-А на Фиг.2
Монетовпускное устройство представляет собой открытую для обозрения конструкцию и содержит, по меньшей мере, один, предпочтительно четыре приемных корпуса 1 (Фиг.2), каждый из которых содержит, по меньшей мере, один наклонный направляющий путь 2 (Фиг.7, Фиг.6), предназначенный для перемещения дисковых предметов типа монет и/или жетонов, а также шариков. Каждый из путей 2 своими боковыми краями сопряжен с боковыми отбортовками 3, выполненными параллельными друг другу и являющимися крайними боковыми зонами держателя пути, выполненного в виде двух несущих параллельных граней 4, установленных своей нижней частью и жестко закрепленных на уголковой опоре 5. Верхние участки боковых отбортовок 3 выполнены с опорными бортиками 6 для того, чтобы задать первоначальное расположение монете и чтобы она не выпадала с пути, имея начальную скорость, равную нулю. Нижняя для монеты отбортовка 7 выполнена большей высоты «Н», нежели верхняя для нее отбортовка 8 высотой «h» для подстраховки монеты от падения с пути. Каждая уголковая опора 5 жестко закреплена на верхнем горизонтальном бортике 9 (Фиг.2, Фиг.3), расположенным по периметру верхней окружности воронкообразного вращателя 10, образующая 11 боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, рассчитанной на основе закона движения тел по спирали под действием их силы тяжести, и имеющего по центру горловину 12 круглого сечения с выходным круглым отверстием 13, взаимодействующим со впускным отверстием 14 приспособления для сбора и извлечения предметов 15. Вращатель 10 выполнен сборным (Фиг.3) из верхней части 16, закрепленной верхним горизонтальным бортиком 9, например, посредством приклеивания, на нижней опорной части 17, выполненной с отверстием 18 для прохождения горловины 12, на которой установлено кольцо 19 (Фиг.3, Фиг.8), снабженное в его верхней части мохрами 20, например, из стали толщиной 0,5 мм для обеспечения возможности монтажа кольца снизу на конусообразную горловину. На кольце 19 посредством заклепок жестко закреплен сейф 21 (Фиг.3, Фиг.10), выполненный, например, в виде ящика с проемом 22 в нижней части, оснащенного запирающейся на замок дверкой 23 для выемки и установки приспособления для сбора и извлечения предметов 15. Приспособление 15 выполнено в виде мешкообразного устройства, снимаемого со жгута 24 при его извлечении из сейфа 21 в случае заполнения его монетами, и вновь закрепляемого пустым на жгуте 24 (Фиг.8), смонтированном в нижней части горловины 12. Жгут может быть выполнен, например, из стеклоткани. Сейф 21 смонтирован в несущей опоре 25 монетовпускного устройства, выполненной, например, в виде усеченного эллиптического параболоида с открытым низом. Возможно и иное выполнение несущей опоры, например, в виде нескольких стоек под вращатель из различных материалов, например, из дерева, пластика, металла и т.п.
Нижний участок 26 (Фиг.6) направляющего пути 2 выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем 10, за счет того, что несущие грани 4, на которых смонтирован путь, расположены наклонно в сторону от центра вращателя под углом α, составляющим величину от 65° до 75° (Фиг.5), и жестко закреплены на верхнем горизонтальном бортике 9 вращателя под касательным горизонтальным углом β, к его окружности, составляющим величину от 7° до 15° (Фиг.2). Так как направляющий путь 2 жестко закреплен на гранях 4, расположенных наклонно, то и нижний участок 26 пути 2 расположен к горизонтальной плоскости в поперечном направлении под тем же углом α, составляющим величину 65° до 75°, а в продольном направлении под углом к горизонтальной плоскости ε (Фиг.6), составляющим величину от 10° до 15°. Плоскость нижнего участка 26, как показали экспериментальные исследования, может быть длиной инерционности, предпочтительно, от 10 мм и более в зависимости от веса и размеров предмета.
Указанные пределы углов позволяют перемещаемым по направляющему пути предметам, например, монетам соскальзывать с него и попадать на верхнюю орбиту 27 (Фиг.9) внутренней поверхности 28 вращателя 10, что было определено экспериментально. При больших углах предметы выскакивают за пределы вращателя, при меньших углах - предметы не крутясь, падают в нижнее отверстие.
Монтаж устройства осуществляется следующим образом.
В заводских условиях на горловине 12 верхней части 16 вращателя 10 монтируются кольцо 19 с предварительно нарезанными ножницами мохрами и жгут 24, которые жестко закрепляются на ней. На кольце посредством заклепок жестко закрепляется сейф 21. Устанавливают несущую опору 25 и жестко прикрепляют к ней сверху болтами нижнюю опорную часть 17 вращателя. После чего верхний горизонтальный бортик 9 верхней части 16 вращателя 10 прикрепляется посредством, например, клеевого состава к нижней опорной части 17, одновременно пропуская горловину 12, с прикрепленными к ней кольцом с сейфом, через отверстие 18. Переворачивают набок полученную конструкцию, которая весит немного порядка 15 кг и выполнена из стеклопластика, опирая ее при этом на точку «С» (Фиг.3), и устанавливают в сейфе 21 на жгуте 24 приспособление для сбора и извлечения монет 15. Затем возвращают конструкцию в исходное положение. Монтируют наискосок под углом β собранные в заводских условиях приемные корпуса, прикрепляя уголковые опоры 5 к верхнему бортику 9, путем установки в отверстия 29 болтов 30 (Фиг.11).
Для предупреждения сколов в конструкции может быть предусмотрен амортизатор-оконтовка 31.
Устройство работает следующим образом.
Рассмотрим пример на работе устройства с монетой/ами.
Опускают одну монету, которая укладывается сверху на плоскость опорного бортика 6 нижней отбортовки 7 направляющего пути 2, и получает некоторую начальную скорость, скатываясь по его наклону. При этом, если на вращателе установлены несколько приемных устройств, например, четыре, то возможно одновременно четырем лицам опускать монеты. Попадая на нижний участок пути 26, монета укладывается на нем под заданными углами и вылетает по направлению к внутренней поверхности верхней части 16 вращателя. За счет выполнения допустимых размеров указанных выше углов α, β, ε, благодаря которым монета приобретает определенную для ее веса скорость и направление, что проверялось экспериментальным путем, монета вылетает с направляющего пути, пролетает некоторое расстояние и попадает на верхнюю орбиту 27. При значении величин углов α, β, ε, выходящих за пределы их указанных диапазонов, с учетом формы боковой образующей вращателя в виде квадратичной гиперболы, монета либо вылетает за пределы вращателя, либо, практически не вращаясь, падает в выходное отверстие 13 вращателя.
Так, при превышении максимальных указанных оптимальных значений угловых диапазонов, например, при наклоне несущих граней с направляющим путем под углом α более 75°, касательном угле горизонтального сдвига несущих граней β более 15°, и вертикальном угле наклона направляющего пути ε, более 15, монета падает ниже верхней орбиты 27. И, наоборот, при размерах углов, ниже заданных оптимальных значений монета падает выше заданной орбиты 27 и вылетает за пределы вращателя. При выдерживании угловых конструктивных параметров монета начинает спирально-вихревое вращение типа «торнадо» на верхней орбите 27 некоторое время благодаря форме образующей боковой поверхности вращателя. Далее по мере снижения центробежной силы монета начинает движение вниз по спирали на следующую горизонтальную орбиту внутренней поверхности 28 вращателя 10, где она также вращается некоторое время. И так эти циклы, благодаря форме поверхности вращателя, продолжаются, пока монета, вращаясь по нисходящей спирали, не достигнет области выходного отверстия 13. Здесь монета вращается с максимальной скоростью, некоторое время удерживается на орбите, благодаря силе центробежного ускорения, а затем через впускное отверстие 14 приспособления для сбора и извлечения предметов 15 падает в его полость в тот момент, когда сила тяжести монеты будет превышать ее центробежную силу, приобретенную на начальной орбите движения.
Если запустить одновременно по нескольким приемным корпусам 1, разнесенным пространственно друг от друга, несколько монет, то возникает эффект одновременного вращения их на разных орбитах вращателя на всей его внутренней направляющей поверхности 28. При этом осуществляется их скольжение по нисходящей спирали к выходному отверстию вращателя с некоторым вращением каждой монеты на каждом очередном горизонтальном витке орбиты, что создает, аналогично прототипу, помимо функционального предназначения устройства и впечатление развлекательной эффективности при эксплуатации устройства.
После заполнения мешкообразного устройства 15, легкую конструкцию приподнимают, опирая ее на точку «С», открывают замок дверки 23, снимают со жгута 24 мешкообразное устройство 15 и после его опорожнения вновь надевают его на жгут. Закрывают замок дверцы и возвращают конструкцию на прежнее место. Указанную работу может проделать и один работник. Периодичность выемки зависит от размеров мешкообразного устройства 15 и скорости его заполнения.
Возможность осуществления заявляемой полезной модели подтверждается использованием в ней известных элементов, а также материалов, обладающих оптимальными эксплуатационными характеристиками, используемых в области индустрии развлечений, в том числе на уровне функционального обобщения, с достижением технического результата, заключающегося в улучшении условий эксплуатации заявляемого устройства за счет обеспечения свободного доступа ко всем элементам конструкции, уменьшения количества составляющих предлагаемую конструкцию элементов, требующих периодического ремонта, по сравнению с прототипом, в том числе за счет сужения диапазонов рабочей области попадания монет на вращатель, облегчения выемки предметов для обслуживающего персонала, что одновременно повысило и надежность функционирования устройства и снизило его стоимость.