ТРАНСПОРТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНЕТ
CONVEYOR DEVICE FOR COINS

Изобретение относится к транспортировочному устройству для монет, содержащему средство для перемещения по меньшей мере одной монеты, и к автомату, предназначенному для этой цели.
В любых автоматах, в которые подаются монеты, например, в торговых автоматах, терминалах по выдаче и приему наличных средств, монетных игровых автоматах, существует проблема, заключающаяся в том, что монетам приходится проходить путь до ящика монетосборника или подобного ему приспособления за счет силы веса указанных монет, что сильно ограничивает свободу выбора конструкторских решений в плане расположения компонентов внутри автомата. Для обеспечения надежной транспортировки монеты, которая может быть, например, загрязненной, должна быть соблюдена минимальная величина уклона монетопровода. На практике оказалось затруднительным транспортировать монеты, которые зачастую не являются магнитными, вопреки их силе веса, так как внутри таких автоматов для транспортировочного устройства отведено мало места. Транспортерные ленты и подобные им приспособления не пригодны для использования в качестве транспортировочных устройств из-за того, что для их размещения требуется дополнительное пространство.
В документе DE 10261819 А1 описаны способ и устройство для сортировки, счета и проверки монет. В этом случае указанное устройство имеет разделительное устройство для монет. Для того чтобы монеты на выходе из разделительного устройства получили ускорение, предусмотрено наличие ускоряющего колеса, боковая наружная поверхность которого входит в контакт с монетами при ускорении монет.
В документе US 3419209 А описывается транспортировочное устройство для монет, содержащее средства для перемещения по меньшей мере одной монеты в заданном направлении перемещения, отличном от направления действия силы тяжести, под действием силы, на которую не оказывает влияние подвижный механический компонент, который ускоряет монеты в трубе при помощи воздуха или воды.
Задача изобретения заключается в создании транспортировочного устройства и автомата, содержащего транспортировочное устройство, которые обеспечивают возможность надежной и быстрой транспортировки монет при отсутствии износа и имеют относительно малое время реакции.
В соответствии с изобретением эта задача достигается за счет признаков независимых пунктов формулы изобретения.
Признаки зависимых пунктов формулы изобретения составляют предпочтительные примеры осуществления изобретения.
Транспортировочное устройство для монет содержит средства для перемещения по меньшей мере одной монеты в заранее заданном направлении перемещения, которое отличается от действительного направления действия силы тяжести, под действием силы, на которую не оказывает влияние подвижный механический компонент, причем транспортировочное устройство связано с устройством обнаружения, которое распознает присутствие монеты, чтобы монеты требуемым образом получали ускорение в заранее заданном направлении перемещения.
Монеты транспортируются с помощью специальных средств, например, в поле действия сил, при этом на монету ни в коем случае не воздействует механический компонент для того, чтобы указанная монета получила ускорение, указанные средства приводятся в действие по мере необходимости, особо предпочтительно тогда, когда устройство обнаружения распознало присутствие монеты, которую необходимо транспортировать. При помощи средств данного способа монеты, расположенные, например, на плоской поверхности, могут получать ускорение и перемещаться практически в любое место. Это также дает возможность разделять монеты, которые нагромождены друг на друга или расположены рядом друг с другом неупорядоченным образом. Поэтому на свободно падающие монеты бесконтактным способом воздействует сила таким образом, что направление перемещения указанных монет изменяется. Таким образом, нет необходимости соблюдать конкретные угловые положения для того, чтобы транспортировать монеты внутри автомата управляемым в зависимости от силы тяжести образом, и изготовителю предоставляется довольно большая свобода выбора конструктивных решений относительно расположения деталей транспортировочного устройства для монет, которые обычно должны транспортироваться от щели для монет до сейфа и/или счетного устройства, возможно при наличии промежуточного узла проверки монет. Транспортировочное устройство работает практически без износа. Устройство обнаружения может основываться на оптическом, гравиметрическом или аналогичным им принципе действия. Оно также может работать на основе расположенного выше по ходу движения, электрического/электронного устройства, которое выявляет или проверяет монеты.
Для того чтобы оказывать влияние на направление перемещения монет или сообщить монетам ускорение в необходимом направлении, монеты транспортируются бесконтактным способом посредством потока текучей среды, в частности воздуха, или с помощью магнитного поля, в частности бегущего магнитного поля.
Бегущее магнитное поле, также называемое магнитным бегущим полем, индуцирует в металлической монете вихревой ток, который, в свою очередь, согласно закону Ленца, создает магнитное поле, действующее против бегущего магнитного поля. Если бегущее магнитное поле быстро движется относительно монеты, то в таком случае монета увлекается магнитным полем. Этот эффект, известный в отличие от индукционного тормоза, используется, в пределах объема изобретения для транспортировки монет, в частности против их силы веса. Аналогичный принцип действия известен из теории линейного двигателя. Действительно, монета сравнительно легко нагревается в бегущем магнитном поле из-за индуцированного тока, однако это не оказывает отрицательного действия. Разумеется, монету также можно перемещать в необходимом направлении через поток текучей среды, при этом устройство для создания потока текучей среды содержит, например, насос, вентилятор или компрессор, в зависимости от выбранной текучей среды. Изготовителю такого автомата для надежной. транспортировки монет не нужно устанавливать определенные минимальные величины наклона, вместо этого монета может транспортироваться по горизонтальным и восходящим участкам.
Автомат предпочтительно содержит поверхность опоры для монет и/или монетопровод, причем с поверхностью опоры для монет или монетопроводом связан по меньшей мере один магнитный элемент для создания бегущего магнитного поля, под действием которого транспортируется монета, служащий средством для перемещения монеты, по меньшей мере, на участках. Благодаря транспортировке монет с помощью бегущих магнитных полей, связанных с поверхностью опоры для монет или монетопроводом посредством участков, длиной приблизительно, например, 23 см, обеспечивается возможность направления монет через автомат по практически произвольному маршруту или разделения монет, находящихся в виде груды.
В одном примере осуществления изобретения магнитный элемент соединен с системой управления, связанной с устройством обнаружения, которое распознает присутствие монеты, для того, чтобы при необходимости создавать бегущее магнитное поле, транспортирующее монету. Поэтому магнитное бегущее поле создается только тогда, когда монета, которую необходимо транспортировать, расположена на поверхности опоры для монет или в монетопроводе, в частности в области, где создается поле, что обеспечивает экономию энергии.
Ввиду того, что в большинстве случаев не приходится принудительным способом транспортировать монету через весь маршрут монетопровода, магнитный элемент подходящим образом располагается в той области поверхности опоры для монет или монетопровода, в которой для транспортировки монеты необходимо сообщить ей ускорение, предпочтительно в месте, потенциально расположенным выше, в частности на дугообразном участке маршрута, или восходящем участке, или нисходящем участке с небольшим наклоном, или перед этими участками.
Для создания бегущего магнитного поля с тем, чтобы монета получила ускорение по меньшей мере один вращающийся постоянный магнит или ряд отдельных магнитов, расположенных на периферии вращающегося тела, или электромагнитное устройство выполнены в виде магнитного элемента. Как постоянный магнит, выполненный, например, в виде стержневого магнита, так и вращающееся тело вращаются быстро, например, при выявлении или распознавании монеты, которой сообщается ускорение таким образом, что бегущее магнитное поле быстро движется относительно монеты, и магнитное поле увлекает за собой монету. Электродвигатель, вращающий постоянный магнит или вращающееся тело, приводится в движение от системы управления в случае присутствия монеты на поверхности опоры для монет или в монетопроводе.
Система управления подходящим образом управляет подачей напряжения к катушкам электромагнитов электромагнитного устройства. Таким образом, если устройство обнаружения устанавливает факт присутствия монеты в монетопроводе или на поверхности опоры для монет, а именно в той области, в которой для транспортировки монеты необходимо приложение к ней силы, соответствующий сигнал подается в систему управления, которая, в свою очередь, обеспечивает подачу напряжения на катушки электромагнитов электромагнитного устройства, чтобы создать бегущее магнитное поле для транспортировки монеты. Конечно, возможно участие системы управления в управлении двигателем для обеспечения вращательного движения магнита или вращающегося тела, на котором располагается(ются) магнит(ы), например для того, чтобы задавать различные скорости вращения.
Электромагниты предпочтительно образуют поверхность опоры для монет или монетопровод. Конечно, нет необходимости в том, чтобы электромагниты образовывали всю поверхность опоры для монет или весь монетопровод, и, тем не менее, нет необходимости в создании дополнительной поверхности опоры или отдельного канала в тех областях, в которых для транспортировки монет предусмотрены электромагниты.
В соответствии с усовершенствованием, по существу Е-образное верхнее ярмо имеет якорь с катушечной обмоткой, причем поверхность опоры для монет или монетопровод образованы между свободными торцами якоря и нижним ярмом, расположенным на расстоянии от них. Отдельные катушки возбуждаются, то есть на них последовательно подается напряжение известным образом, например, посредством соединения по схеме треугольника, с тем, чтобы создать бегущее магнитное поле, под действием которого происходит транспортировка монеты через воздушный зазор ярма. Определение направления "верхнее" и "нижнее" не следует понимать как ограничительное абсолютное определение в отношении направления или занимаемого положения, поскольку может быть реализована любая ориентация, при этом верхнее и нижнее ярмо попросту расположены параллельно друг другу.
Для того чтобы транспортировать монету с помощью текучей среды, с монетопроводом предпочтительно связан вентилятор для создания потока воздуха, транспортирующего монету, служащий средством для перемещения монет и подключенный к системе управления с тем, чтобы при необходимости подавать на него напряжение, причем система управления связана с устройством обнаружения, которое распознает присутствие монеты. Монетопровод может быть расположен в горизонтальной плоскости или наклонно, а также может иметь перфорированное промежуточное основание, при этом монеты транспортируются над промежуточным основанием и воздух вдувается в монетопровод под промежуточным основанием, предпочтительно с помощью вентилятора, который, к тому же, предпочтительно создает воздушный поток для охлаждения автомата.
Для специалиста в области техники, к которой относится изобретение, очевидно, что изобретение может использоваться для транспортировки монет в самых разнообразных автоматах, например в любых терминалах по выдаче и приему наличных средств, автоматах для выдачи наличных или торговых автоматах. Заявленное устройство - это автомат, в частности, игровой автомат, в котором имеется щель для монет, соединенная монетопроводом с устройством проверки монет и ящиком монетосборника, причем транспортировочное устройство, как указано выше, связано с монетопроводом, по меньшей мере, на участках.
Кроме того, вышеописанное транспортировочное устройство используется в автомате, в частности в игровом автомате, содержащем счетное устройство для монет, которое связано с транспортировочным устройством, причем система управления счетного устройства подключена к средству и/или устройству обнаружения. Например, счетное устройство может содержать поверхность опоры для монет, на которой монеты находятся в виде груды, а транспортировочное устройство используется для сортировки и/или транспортировки монет и, будучи связанным, например, с соответствующим чувствительным устройством, которое, в частности, выявляет достоинство монеты, может обеспечивать транспортировку монет для подсчета, а именно в область, находящуюся вне автомата, к которой пользователь игрового автомата имеет доступ. В данном случае устройство обнаружения распознает присутствие монет. Очевидно, что устройство обнаружения может быть также выполнено таким образом, что оно распознает достоинство присутствующей монеты.
Транспортировочное устройство в предпочтительном варианте расположено до трубы вывода монеты для обеспечения ввода и/или выдачи отдельной монеты. Счетное устройство предпочтительно содержит ряд труб вывода монет, которые расположены последовательно и имеют разные диаметры, причем монеты, транспортируются с помощью транспортировочного устройства по трубам вывода монет от трубы вывода монет, имеющей наименьший диаметр, до трубы вывода монет, имеющей наибольший диаметр, с тем, чтобы они были отсортированы в соответствии с их диаметром. Благодаря указанным трубам вывода монет, которые, в факультативном варианте, могут быть удалены из игрового автомата, обеспечивается возможность хранения монет упорядоченным образом.
Очевидно, что упомянутые выше признаки и признаки, поясняемые ниже, могут использоваться не только в указанных сочетаниях, но также и в других сочетаниях. Объем изобретения определяется только формулой изобретения.
Ниже приведено подробное описание изобретения на основе некоторого количества примеров его осуществления со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 изображен продольный разрез электромагнитного устройства транспортировочного устройства для монет;
на фиг. 2 изображен поперечный разрез электромагнитного устройства;
на фиг. 3 изображен вид спереди контрольного устройства транспортировочного устройства для монет, содержащего магниты, расположенные с возможностью поворота;
на фиг. 4 изображен вид сбоку контрольного устройства по фиг. 3;
на фиг. 5 изображен вариант конструктивного исполнения транспортировочного устройства по фиг. 3;
на фиг. 6 изображено схематическое изображение варианта конструктивного исполнения транспортировочного устройства;
на фиг. 7 изображен схематический вид в разрезе счетного устройства со связанным с ним транспортировочным устройством;
на фиг. 8 изображен схематический вид в разрезе варианта конструктивного исполнения счетного устройства со связанным с ним транспортировочным устройством;
на фиг. 9 изображен схематический вид в разрезе дальнейшего варианта конструктивного исполнения счетного устройства со связанным с ним транспортировочным устройством;
на фиг. 10 изображен схематический вид в разрезе третьего варианта конструктивного исполнения счетного устройства со связанным с ним транспортировочным устройством; и
на фиг. 11 изображен схематический вид в разрезе четвертого варианта конструктивного исполнения счетного устройства со связанным с ним транспортировочным устройством.
Транспортировочное устройство 21 для монеты 1, по фиг. 1 и фиг. 2, содержит электромагнитное устройство, образованное в основном из верхнего и нижнего наружных ярм 2 с установочными отверстиями 3 под крепежные винты и трех внутренних ярм 2, которые расположены на равных расстояниях друг от друга и служат в качестве якорей 5, причем верхний и нижний ярма 2 взаимосвязаны, а якоря 5, на каждый из которых намотана катушка 6, составляют магнитные элементы 4.
Свободные торцы 7 якорей 5 расположены на расстоянии от области нижнего ярма 2 и образуют в этом зазоре монетопровод 8. На имеющиеся три катушки 6 подается электрическое напряжение, чтобы известным способом создать бегущее магнитное поле с помощью соединения по схеме треугольника, причем указанное бегущее магнитное поле вызывает перемещение монеты 1 через монетопровод 8, так что для напряжения питания отдельных катушек 6 может использоваться трехфазный переменный ток с одинаковым временным сдвигом фаз относительно друг друга. Из-за временной последовательности подачи напряжения на катушки 6 бегущее магнитное поле создается в определенном направлении.
При использовании контрольного устройства по фиг. 3 и 4 вращающееся тело 11, выполненное в виде диска 12 и связанное с электродвигателем 10, установлено на раме 9, при этом ряд магнитных элементов 4, выполненных в виде постоянных магнитов 13, связан диаметрально противоположным образом с вращающимся телом 11 в области его наружной периферийной поверхности. Монетопровод 8, в который в нижнем горизонтальном участке 14 вводится монета 1, расположен параллельно вращающемуся телу 11 на расстоянии от него, со стороны, обращенной к постоянным магнитам 13. Горизонтальный участок 14 монетопровода 8 образует поверхность 17 опоры для монет и соединен через дугообразный участок 16 с вертикальным участком 15, при этом дугообразный участок 16 проходит по такому же радиусу, что и радиус, описываемый постоянными магнитами 13 при вращении вращающегося тела 11.
Когда вращающееся тело 11 вращается с относительно большой скоростью вращения в направлении против часовой стрелки, монета 1 увлекается из горизонтального участка 14 монетопровода 8 в направлении дугообразного участка 16 и получает ускорение таким образом, что она выходит из вертикального участка 15 монетопровода 8. Скорость монеты 1 на выходе из монетопровода 8 испытательного устройства в основном зависит от скорости вращения вращающегося тела 11.
Согласно фиг. 5, щель 22 для монет со стороны входа связана с монетопроводом 8, при этом монета 1 расположена в указанной щели и пропускается в монетопровод через наклонный подводящий канал 23. В подводящем канале 23 находится оптически активное устройство 24 устройства 25 обнаружения, которое соединено электрическими кабелями 27 с системой 26 управления для оценивания сигналов или обработки сигналов, причем система 26 управления, в свою очередь, соединена кабелями 27 с электродвигателем 10 таким образом, что она может осуществлять включение и выключение подачи напряжения на него. Если устройство 25 обнаружения распознает присутствие монеты 1 в подводящем канале 23, оно после этого обеспечивает подачу напряжения на электродвигатель 10, который затем вращается в направлении против часовой стрелки для того, чтобы увлечь монету 1 из горизонтального участка 14 монетопровода 8, в соответствии со стрелкой 28, в направлении дугообразного участка 16 и ускорить монету таким образом, чтобы она выходила из вертикального участка 15 монетопровода 8 вертикально вверх в направлении стрелки 28, то есть против действительного направления силы тяжести.
В варианте конструктивного исполнения транспортировочное устройство по фиг. 7 содержит монетопровод 8, проходящий под углом от монетоприемника 29, который образован, например, щелью 22 для монет, до выхода 30 для монет, потенциально расположенного выше, причем в указанном монетопроводе вдоль его длины в продольном направлении размещено перфорированное промежуточное основание 31. Устройство 26 обнаружения, предназначенное для распознавания монеты 1, расположено в области монетоприемника 29 и соединено кабелем 27 с системой 26 управления. Если устройство 26 обнаружения устанавливает, что над перфорированным промежуточным основанием 31 в канале 8 для монет находится монета 1, оно посылает соответствующий сигнал в блок 26 управления, который, например, может быть встроен в блок управления автомата, в частности в систему управления обработкой наличных денег или систему управления ходом игры игрового автомата, или его систему управления денежными операциями. Система 26 управления включает подачу напряжения на вентилятор 32, который создает воздушный поток под промежуточным основанием 31 с тем, чтобы вызывать перемещение монеты 1 в направлении стрелки 28. В конце монетопровода 8, то есть в области выхода 30 для монет, расположен ящик монетосборника 33, который, предпочтительно, может быть вынут из автомата и в котором накапливаются монеты 1.
Для специалиста в данной области техники очевидно, что транспортировочное устройство может быть внедрено в автомат, в котором осуществляются операции с монетами 1. Транспортировочное устройство 21 устроено так, что его различные магнитные элементы 4 расположены в участке монетопровода 8 за щелью 22 для монет, а именно внутри автомата, где для обеспечения надежной транспортировки необходимо, чтобы монета 1 получила ускорение.
Согласно фиг. 7, множество монет 1, находящихся в виде груды, на поверхности 17 опоры для монет счетного устройства 34, из которого они выгружаются в отверстие 18 счетного устройства, причем счетное устройство 34, содержащее устройство 25 обнаружения, которое в данном случае выполнено в виде датчика 35 массы, расположенного со стороны основания и подключенного кабелем 27 к системе 26 управления, при этом система управления подключена к электромагнитному устройству 19 транспортировочного устройства 21 для того, чтобы на него при необходимости подавалось напряжение. Электромагнитное устройство 19, установленное под поверхностью 17 опоры для монет, содержит ряд магнитных элементов 4, которые могут возбуждаться по-разному для создания бегущего магнитного поля с целью разделения и транспортировки монет 1. Дальнейшие определенные считывания обеспечивают интеллектуальное управление бегущим магнитным полем посредством контроллера системы 26 управления, чтобы перемещать груду монет 1 так, что они соскальзывают одна с другой за счет соответствующей динамики переключения определенных областей магнитного поля.
На фиг. 8 показана труба 20 вывода монет, которая соединена на верхнем крае с монетопроводом 8 для обеспечения подачи монет 1 с управлением по силе тяжести. Электромагнитное устройство 19, содержащее магнитные элементы 4, которые могут возбуждаться по-разному для создания бегущего магнитного поля, связано с монетопроводом 8, расположенным на нижнем крае, и вызывает раздельное выталкивание монет 1 из трубы 20 вывода монет. Очевидно, что электромагнитное устройство 19 в данном случае также подключено к соответствующей системе 26 управления для целенаправленного возбуждения или подачи напряжения.
Согласно фиг. 9, электромагнитное устройство 19 для создания бегущего магнитного поля связано как с верхним краем монетопровода 8, предназначенным для подачи монет 1 в трубу 20 вывода монет, так и с нижним краем монетопровода 8, предназначенным для вывода монет 1 из трубы 20 вывода монет.
Согласно фиг. 10, монетопровод 8 расположен над рядом труб 20 вывода монет, которые расположены последовательно и различаются по величине диаметра, при этом электромагнитное устройство 19, как составная часть монетопровода 8, образует поверхность 17 опоры для монет. Вследствие бегущего магнитного поля монеты 1 разного диаметра транспортируются для их сортировки по трубам 20 вывода монет, причем монеты транспортируются от трубы 20 вывода монет, имеющей наименьший диаметр, до трубы 20 вывода монет, имеющей наибольший диаметр. Из-за различия монет 1 по массе и диаметру, в направлении стрелки 28 создаются разные скорости транспортировки при постоянных рабочих скоростях. Таким образом формируется информация, касающаяся типа монеты 1, и эта информация используется контроллером системы 26 управления для останова бегущего магнитного поля в определенный момент, в результате чего монета 1 попадает в определенную трубу 20 вывода монет. В данном случае диаметр монеты 1 выполняет функцию разделения в соответствии с диаметром трубы 20 для вывода монет. После распознавания монеты 1 или ее достоинства с помощью управляющего устройства системы 26 управления может также происходить открытие электромеханического клапана (не показан), расположенного над соответствующей трубой 20 вывода монет, таким образом монета 1 попадает в трубу 20 вывода монет.
При использовании счетного устройства 34 по фиг. 11, которое по существу соответствует примеру на фиг. 8, монета 1 проходит через монетоприемник 29, который может быть соединен с разделительным устройством, как видно из примера на фиг. 7, через монетопровод 8 под действием силы тяжести и попадает в трубу 20 вывода монет, с которой на нижнем крае связан монетопровод 8, ориентированный наклонно к выходу 30 для монет.
Электромагнитное устройство 19, содержащее магнитные элементы 4, которые могут возбуждаться по-разному для создания бегущего магнитного поля, предусмотрено ниже наклонного монетопровода 8, вмещающего устройство 25 обнаружения, и обусловливает вывод монет 1 из трубы 20 вывода монет раздельным образом за счет взаимодействия с системой 26 управления. Из выхода 30 для монет монеты выгружаются в поддон 36 счетного устройства, который доступен пользователю автоматом.
Список ссылочных позиций
1. монета
23. подводящий канал
2. ярмо
24. устройство
3. магнит
25. устройство обнаружения
4. магнитный элемент
26. система управления
5. якорь
27. кабель
6. катушка
28. стрелка
7. торец
29. монетоприемник
8. монетопровод
30. выход для монет
9. рама
31. промежуточное основание
10. электродвигатель
32. вентилятор
11. вращающееся тело
33. ящик монетосборника
12. диск
34. счетное устройство
13. постоянный магнит
35. датчик массы
14. участок
36. поддон счетного устройства
15. участок
16. дугообразный участок
17. поверхность опоры для монет
18. отверстие счетного устройства
19. электромагнитное устройство
20. труба вывода монет
21. транспортировочное устройство
22. щель для монет