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 приемный корпус, оснащенный направляющим путем для перемещения монет, нижний конец которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с вращателем, выполненным с выходным отверстием, сборник предметов (Патент ЕР №1052600 A2, 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, что в итоге увеличивает стоимость аналога.
Известно устройство автомата с наклонной поверхностью для скатывания предметов типа шариков и блоком для пополнения запаса шариков, содержащее приемный корпус с наклонным направляющим путем для перемещения шариков, оснащенным боковой отбортовкой, конечный участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем с бортиком и с выходным отверстием, сборник предметов (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 наличием множества элементов усложненных конструктивно, а именно выполнением сборника предметов в виде блока, содержащего дополнительный накопитель, устройства переброса предметов с вращателя в сборник, а также усложненной формой направляющего пути и т.д., что увеличивает затраты на изготовление изделия и, следовательно его стоимость. Кроме того, вращатель выполнен в виде воронкообразного кругового лотка, форма которого не обладает свойством увеличения инерционности движения предметов, что снижает эксплуатационные свойства изделия.
Из известных устройств наиболее близким к заявляемому является устройство для впуска монет к торговому автомату, содержащее приемный корпус, выполненный с, по меньшей мере, одним наклонным направляющим путем для перемещения предметов, сопряженным изогнутым краем с боковой отбортовкой, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем предметов, образующая боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, и имеющим по центру выходное круглое отверстие, сборник предметов со впускным отверстием, несущую опору, приспособление для извлечения предметов (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 усложнена наличием составляющих ее элементов, таких как корпус, выполненный в виде стакана, наличие которого в конструкции связано с необходимостью подстраховки целевого попадания монет во вращатель из-за большой области разброса падения монет, а также наличием дополнительных конструктивных элементов, передающих монеты от вращателя к сборнику предметов, что влияет на удорожание стоимости конструкции.
Задачей, решаемой заявляемой полезною моделью, является снижение стоимости изделия.
При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в компактном расположении составляющих элементов, осуществив непосредственный контакт выходного и входного отверстий вращателя и сборника предметов, на который монтируется съемное приспособление для извлечения предметов и за счет предотвращения выпадения монет за пределы вращателя путем изменения линейных форм и угловых расположений направляющего пути, что позволило исключить наличие в конструкции таких элементов, как приспособления для передачи предметов от вращателя к сборнику, корпус-стакан, дополнительные несущие конструкции, что позволило сократить материальные затраты на изготовление и снизить стоимость изделия и одновременно повысить надежность функционирования за счет концентрации области падения предметов как на вращатель, так и в сборник предметов. Одновременно указанные изменения позволили улучшить условия эксплуатации устройства.
Сущность заявляемого монетовпускного устройства заключается в том, что оно содержит приемный корпус, выполненный с, по меньшей мере, одним наклонным направляющим путем для перемещения предметов, сопряженным изогнутым краем с боковой отбортовкой, нижний участок которого выполнен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с воронкообразным вращателем предметов, образующая боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, и имеющим по центру выходное круглое отверстие, сборник предметов со впускным отверстием, несущую опору, приспособление для извлечения предметов.
Новым в устройстве является то, что нижний участок направляющего пути выполнен расположенным под углом от 5° до 15° к горизонтальной плоскости, и со сходящимися его боковым краем и изогнутым краем, соединенными в точке их схождения с нижним краем торца боковой отбортовки, плоскость которой расположена к плоскости нижнего участка направляющего пути под углом от 85° до 90°, а изогнутый край нижнего участка направляющего пути выполнен закругленным в точке схождения под касательным углом от 40° до 50°, причем L/D=0,76-0,81, где
L-длина изогнутого края наклонного направляющего пути;
D-диаметр верхнего основания вращателя,
а выходное круглое отверстие вращателя совмещено со впускным отверстием сборника предметов, являющегося несущей опорой.
Кроме того, сборник предметов может быть выполнен из прозрачного материала.
Воронкообразный вращатель может быть выполнен с бортиком, расположенным вдоль его верхней горизонтальной образующей.
Приемный корпус может быть выполнен в виде рампы, установленной на воронкообразный вращатель предметов, рампа может быть выполнена с двумя наклонными направляющими путями, а приспособление для извлечения предметов может быть выполнено в виде съемного дна сборника предметов.
Монетовпускное устройство представлено на чертежах, где изображено на:
Фиг.1 - вид устройства спереди;
Фиг.2 - вид устройства сверху;
Фиг.3 - вид устройства сбоку;
Фиг.4 - продольный разрез устройства А-А на фиг.2;
Фиг.5 - вид устройства в аксонометрии в нерабочем состоянии;
Фиг.6 - вид устройства в аксонометрии в рабочем состоянии.
Монетовпускное устройство представляет собой открытую для обозрения конструкцию и содержит приемный корпус, выполненный в виде рампы 1 с одним или более, предпочтительно двумя, наклонными направляющими путями 2 (Фиг.1, 2), предназначенными для перемещения дисковых предметов типа монет и/или жетонов, а также шариков. Каждый из путей 2 выполнен, предпочтительно, наклонно-изогнутой формы, или, например, возможно, что верхняя часть плоскости пути может быть выполнена прямолинейной. Вдоль одного продольного края каждого направляющего пути выполнена боковая отбортовка 3. Плоскость нижнего участка 4 (Фиг.2, 3) пути 2 может быть выполнена, как показали экспериментальные исследования, длиной инерционности ℓ от, предпочтительно, 10 мм и более в зависимости от веса и размеров предмета и расположена под углом α от 5° до 15° к горизонтальной плоскости. Наклонный направляющий путь 2 соединен с боковой отбортовкой 3 посредством изогнутого края 5 в виде линии сопряжения (Фиг.2). Участок 4 выполнен завершающимся книзу сходящимися наружным боковым краем и изогнутым краем 5, являющимся для направляющего пути другим боковым краем, в общей нижней точке схождения «С». Точка схождения «С» соединена одновременно с нижним краем торца 6 (Фиг.1, 2) боковой отбортовки 3, плоскость которой расположена к плоскости направляющего пути под углом β, составляющим величину от 85° до 90°, а изогнутый край 5 нижнего участка 4 направляющего пути выполнен закругленным под касательным углом ε в указанной точке схождения «С», составляющим величину от 40° до 50°.
Рампа 1 установлена опорами 7, например, посредством клеевого состава 8 на верхний бортик 9 воронкообразного вращателя предметов 10, образующая боковой плоскости которого выполнена в виде квадратичной гиперболы, рассчитанной на основе закона движения тел по спирали под действием их силы тяжести. Нижний участок 4 направляющего пути 2 рампы расположен с возможностью взаимодействия перемещаемого им предмета с вращателем 10. Верхний бортик 9 вращателя выполнен расположенным вдоль верхней его горизонтальной образующей и предназначен для предотвращения выскакивания предмета за пределы внутренней поверхности 11 вращателя. Возможно выполнение конструкции и без бортика. Снизу вращатель 10 выполнен с выходным круглым отверстием 12, расположенным по центру вращателя, и совмещенным своими размерами с впускным отверстием 13 сборника предметов 14 путем вдавливания их друг в друга (Фиг.4), при этом сборник предметов одновременно выполняет и функцию несущей опоры для вращателя. Сборник предметов оснащен приспособлением для извлечения из него предметов, например, съемным плоским дном 15, желательно круговой конфигурации. Сборник выполнен в виде, например, усеченного эллиптического параболоида предпочтительно из прозрачного материала, например, полиэтилентерефталата (ПЭТ), Сертификат соответствия № РОСС RU. AI096. H06154 или ударопрочного полистирола. Сертификат соответствия № РОСС RU. AB28.H01826. Возможно его исполнение из иных материалов и иной конфигурации. Вращатель 10 и сборник 14 смонтированы таким образом, что их вертикальные продольные оси совпадают. Возможно и иное выполнение сборника, например, в виде коробки и т.п.
Соотношение длины L изогнутого края 5 наклонного направляющего пути 2 к диаметру D верхнего основания вращателя выполнено равным 0,74-0,81, что позволяет перемещаемым по направляющему пути предметам, например, монетам соскальзывать с него и попадать на верхнюю орбиту 16 (Фиг.2) движения вращателя 10. Экспериментально определено, что если, например, L задается равной 170 мм, тогда минимальное значение D определяется равным L: 0,81=170 мм:0,81=210 мм, а максимальное значение=170 мм:0,74=230 мм. Это значит, что при L=170 мм, допустимая величина D составляет значения от 210 мм до 230 мм, то есть при таких интервалах соотношений L и D, предметы укладываются на верхнюю орбиту 16. Эксперимент показал, что при соотношении менее 0,74, то есть при D более 230 мм предметы не крутясь, падают в нижнее отверстие, менее 0,81, то есть при D менее 210 мм - выскакивают за пределы вращателя.
Устройство работает следующим образом.
Рассмотрим пример на работе устройства с монетой/ами.
Опускают одну монету, которая укладывается сверху плашмя на плоскость направляющего пути 2, и получает некоторую начальную скорость, скатываясь по его наклону. При этом ее ребро проходит вдоль изогнутой линии сопряжения - края 5. Если рампа 1 снабжена двумя направляющими путями, то следует опускать монеты поочередно, в противном случае они могут при вращении во вращателе 10 столкнуться. Попадая на нижний участок пути 4, сходящийся в точке «С» наружным боковым 17 (Фиг.1, 2) и изогнутым 5 краями, монета укладывается на нем под заданными углами плашмя и ребром на изогнутый край 5 и по касательной к нему под углом ε вылетает по направлению к внутренней поверхности 11 вращателя. За счет выполнения допустимых размеров указанных выше углов α, β, ε и соотношения L/D, благодаря которым монета приобретает определенную для ее веса скорость и направление, что проверялось экспериментальным путем, монета вылетает с направляющего пути, пролетает расстояние «S» и попадает на верхнюю орбиту 16. При значении величин углов α, β, ε, и размеров конструктивных параметров, выходящих за пределы их указанных диапазонов, с учетом формы боковой образующей вращателя в виде квадратичной гиперболы, монета либо вылетает за пределы вращателя или, если предусмотрено наличие верхнего бортика 9, ударяется об него, но не раскручивается далее по спирали, либо монета практически не вращаясь падает в выходное отверстие 12 вращателя. Так, при превышении максимальных указанных оптимальных значений угловых диапазонов, например, при наклоне направляющего пути под углом α, равном 16°, угле β между плоскостями направляющего пути 2 и боковой отбортовки 3 равном 91°, и касательном угле ε, равном 51°, монета падает ниже верхней орбиты 16. И, наоборот, при размерах углов, ниже заданных оптимальных значений монета падает выше заданной орбиты 16. При выдерживании угловых и линейных конструктивных параметров монета начинает спирально-вихревое вращение типа «торнадо» на верхней орбите 16 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 11 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 12. Здесь монета вращается с максимальной скоростью, некоторое время удерживается на орбите, благодаря силе центробежного ускорения, а затем через впускное отверстие 13 сборника падает в его полость в тот момент, когда сила тяжести монеты будет превышать ее центробежную силу, приобретенную на начальной орбите движения.
Если запустить в порядке очередности несколько монет, то возникает эффект одновременного вращения их на разных орбитах вращателя на всей его внутренней направляющей поверхности 11 и их скольжение по нисходящей спирали к выходному отверстию вращателя с некоторым вращением каждой монеты на каждом очередной горизонтальном витке орбиты, что создает аналогично прототипу помимо функционального предназначения устройства и впечатление развлекательной эффективности при эксплуатации устройства.
По мере заполнения сборника, что возможно увидеть через его прозрачный материал, снимают его дно 15 и извлекают монеты для их дальнейшего использования, затем вновь устанавливают дно на сборник.
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 снижении стоимости заявляемого устройства за счет обеспечения компактного расположения составляющих предлагаемую конструкцию элементов, уменьшения их количества по сравнению с прототипом, в том числе за счет сужения диапазонов рабочей области попадания монет как на вращатель, так и в сборник монет, что одновременно повысило надежность функционирования устройства и улучшило условия его эксплуатации.