монетосортировальная машина и способ отделения посторонних предметов от массы монет

Формула изобретения

1. Монетосортировальная машина, содержащая монетоприемник, сортировальное устройство и монетоподъемное устройство для перенесения массы монет из монетоприемника в сортировальное устройство, приводное устройство, отверстия для отделения посторонних предметов, отличающаяся тем, что она снабжена перфорированным барабаном, расположенным с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, открытым на своих соответствующих концах и соединенным с монетоприемником на первом конце и монетоподъемным устройством на втором конце, приводное устройство предназначено для вращения барабана, отверстия перфорированного барабана являются отверстиями для отделения посторонних предметов.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что содержит вставку внутри перфорированного барабана для перемещения и опрокидывания массы монет.

3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанный барабан имеет круглое поперечное сечение.

4. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанный барабан имеет многоугольное поперечное сечение.

5. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что указанная вставка перфорированного барабана спирально образована на внутренней стенке барабана.

6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что указанная вставка перфорированного барабана проходит большую часть длины барабана, образуя вместе с указанным барабаном Архимедов винт.

7. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что указанная вставка перфорированного барабана выполнена из ленты или проволоки.

8. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что указанная вставка перфорированного барабана состоит из удлиненных подъемных лопаток, образованных на внутренней стенке указанного барабана.

9. Машина по п. 8, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторые из лопаток смещены относительно друг друга в направлении оси перфорированного барабана.

10. Машина по п.8 или 9, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторые из лопаток загнуты под тупым углом на конце, обращенном от монетоприемника.

11. Машина по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что перфорированный барабан расположен под углом относительно горизонтальной плоскости с наклоном вниз к монетоподъемному устройству.

12. Машина по любому из пп.1 - 4 или 8 - 11, отличающаяся тем, что на внутренней стенке перфорированного барабана образованы радиально выступающие штыри или ребра.

13. Способ отделения посторонних предметов от массы монет в машине для сортировки и/или подсчета монет, заключающийся в том, что принимают массу монет с посторонними предметами на барабане, вращают барабан вокруг его продольной оси с помощью приводного устройства, вращением барабана последовательно перемещают их, при вращении барабана воздействуют на указанные перемещаемые предметы опрокидывающим усилием для отделения постороннего предмета, отличающийся тем, что барабан выполнен перфорированным с открытыми концами, на одном конце которого принимают указанную массу монет и перемещают монеты ко второму концу барабана, при этом отделение постороннего предмета или предметов осуществляют через отверстия перфорированного барабана.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно получают информацию о состоянии переполнения в монетоподъемном устройстве, расположенном у второго открытого конца указанного барабана, и/или информацию о частоте вращения барабана и регулируют частоту вращения барабана и/или направление вращения барабана в ответ на указанную информацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к монетосортировальной машине и способу отделения посторонних предметов от массы монет между монетоприемником и монетоподьемным устройством в машине для сортировки и/или подсчета монет.

Описание предшествующего уровня техники.

В настоящее время известно множество устройств для сортировки и/или подсчета монет. Такие устройства или машины обычно снабжены монетоприемником и монетоподъемным устройством (например, воронкой), при этом монетоприемник предназначен для приема поступающей массы монет и подачи этой массы монет в монетоподъемное устройство, которое устанавливает некоторый порядок среди монет в массе, как например, последовательный порядок, с тем, чтобы монеты можно было подавать одну за другой и с надлежащей скоростью для последующего процесса их сортировки и/или подсчета.

В последнее время все более распространенными являются такие машины для сортировки монет и машины для их подсчета, которые предназначены для их применения непосредственно пользователями в соответствии с принципом самообслуживания. Такие монетообрабатывающие машины самообслуживания можно устанавливать, например, в помещениях банков для их использования любым клиентом, который желает получить наличными или внести деньги в виде несортированной массы монет. Например, предприниматель может пожелать то, чтобы класть на хранение свою дневную выручку, или частное лицо может вносить свои сбережения. Данный клиент будет класть массу монет в монетоприемник, а затем монетообрабатывающая машина будет сортировать и подсчитывать полученные монеты и подтверждать полученную сумму, например, письменным удостоверением с указанием на нем подсчитанной суммы.

Проблемой, которая связана с монетообрабатывающими машинами самообслуживания вышеописанного типа и которая наблюдалась изобретателями настоящего изобретения, является поломка или пониженная производительность, которые могут быть вызваны посторонними предметами в массе монет. Монетообрабатывающие машины, известные до сих пор, обычно выполняют функцию разделения, при которой любая монета, не принимаемая, например, из-за несоответствия денег, деформации монет и т.п., отделяется от остальных монет и возвращается клиенту или в качестве альтернативы конфисковывается машиной. Положение ухудшается, если масса монет содержит такие посторонние предметы, которые по их форме, размеру и т. п. значительно отличаются от монет, принимаемых машиной. Примерами таких посторонних предметов являются скрепки для бумаги, английские булавки, винты, гайки, шпильки, карманный мусор и т.п. Если такие посторонние предметы попадают в монетообрабатывающую машину, то нельзя исключить риск повреждения механических или электрических частей в машине.

Кроме того, дополнительные проблемы возникнут тогда, когда пользователь будет класть массу монет в монетоприемник в таких количествах или с такой скоростью, что монетообрабатывающая машина не сможет обработать массу монет, а скорее будет переполнена.

Из публикации WO 94/06101 международной патентной заявки от 17.03.94 известна монетосортировальная машина, содержащая монетоприемник, сортировальное устройство и монетоподьемное устройство для перенесения массы монет из монетоприемника в сортировальное устройство. Монетосортировальная машина содержит также систему для удаления пыли с монет до их сортировки. Однако эта система не обеспечивает удаления с монет посторонних предметов, таких, как скрепки, английские булавки, шпильки, винты и т.д.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание монетосортировальной машины и эффективного способа отделения посторонних предметов от массы монет между монетоприемником и монетоподъемным устройством в машине для сортировки и/или подсчета монет.

Этот технический результат достигается тем, что монетосортировальная машина, содержащая монетоприемник, сортировальное устройство и монетоподьемное устройство для перенесения массы монет из монетоприемника в сортировальное устройство, отличающаяся тем, что согласно изобретению снабжена перфорированным барабаном для отделения посторонних предметов от массы монет, расположенным с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, открытым на своих соответствующих концах и соединенным с монетоприемником на первом конце и монетоподьемным устройством на втором конце, и приводным устройством для вращения барабана.

Вышеуказанный технический результат достигается и тем, что в способе отделения посторонних предметов от массы монет между монетоприемником и монетоподьемным устройством в машине для сортировки и/или подсчета монет согласно изобретению принимают массу монет на первом открытом конце перфорированного барабана, вращают барабан вокруг его продольной оси с помощью приводного устройства, вращением барабана последовательно перемещают монеты ко второму открытому концу барабана и вращением барабана воздействуют на массу монет и присутствующий в ней любой посторонний предмет или предметы опрокидывающим усилием для отделения постороннего предмета или предметов через отверстие барабана.

В дальнейшем изобретение будет подробнее описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает вид сбоку с частичным разрезом устройства согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;

фиг. 2 - перспективный вид с частичным пространственным разделением деталей устройства согласно фиг. 1;

фиг. 3 и 4 - другие варианты выполнения вставного элемента, используемого в устройстве;

фиг. 5 - перспективный вид устройства согласно другому варианту осуществления изобретения;

фиг. 6 - вид сбоку устройства согласно фиг. 5; и

фиг. 7 - перспективный вид с пространственным разделением деталей устройства согласно фиг. 5 и 6.

Подробное описание изобретения.

Теперь по ссылкой на фиг. 1-4 будет описан предпочтительный вариант выполнения устройства согласно изобретению.

Устройство содержит монетоприемник 10, средства 11, 12 для подвески, барабан 13 с отверстиями 14, приводное устройство 15 с принадлежащим ему приводным ремнем 16, сборник 17 и вставку 18 барабана. Устройство выполнено с возможностью установки средств 11, 12 для подвески между монетоприемником и монетоподъемным устройством в машине для сортировки и/или подсчета монет. Барабан 13 открыт на своих соответствующих концах, на своем первом конце соединен с монетоприемником 10, который, в свою очередь, соединен с монетоприемником в машине для сортировки и/или подсчета монет, а на своем втором конце соединен с монетоподъемным устройством в указанной машине. Барабан 13, имеющий по существу круглое поперечное сечение, предпочтительно изготавливают, например, из металла или пластмассы и согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения устанавливают горизонтально, но возможно его другое расположение с определенным наклоном вниз или вверх.

Как показано на фиг. 1, вставка 18 расположена внутри барабана 13. На виде с пространственным разделением деталей (фиг. 2) вставка 18 для ясности показана вытянутой из барабана 13. Вставка 18 имеет в основном форму так называемого Архимедова винта, который по существу может быть описан как ряд взаимносоединенных и по существу круглых дисков, каждый из которых разрезан по большей части его диаметра, при этом меньшая часть диаметра каждого круга оставлена не разрезанной для удержания вместе двух половин круга.

Согласно фиг. 2 одна половина каждого круга расположена вертикально (т. е. расположена в направлении радиуса барабана 13), тогда как вторая половина круга расположена под определенным углом к первой половине круга. Каждая вертикальная половина круга на своем первом конце соединена с последующей наклонной половиной круга, а на своем втором конце - с предшествующей наклонной половиной круга. Это же справедливо для наклонных половин кругов в отношении вертикальных половин, за исключением, конечно, самых крайних половин кругов на соответствующих концах вставки 18. В зависимости от обсуждаемого ниже расстояния между двумя вертикальными половинами кругов наклонная половина имеет по существу круглую форму (короткое расстояние) или эллиптическую форму (более длинное расстояние).

Вставка 18 предпочтительно изготавливается из сравнительно тонкого металлического листа и просто устанавливается внутри барабана 13, например, пайкой или сваркой.

Благодаря вышеописанной конструкции вставка 18 образует ряд ячеек или секций, каждая из которых состоит из двух вертикальных половин кругов и промежуточной наклонной половины (или равнозначно из двух наклонных половин и промежуточной вертикальной половины). В результате при вращении барабана 13 масса монет, опускающаяся через монетоприемник 10, перемещается через барабан 13 благодаря спиральному движению, создаваемому вставкой 18. Однако во время половины оборота барабана 13 и вставки 18 масса монет опрокидывается "на месте" (т. е. по существу без передвижения в направлении перемещения), так как одна из половин круга расположена вертикально и, таким образом, задерживает массу монет. Этот факт имеет важное влияние на предоставление посторонним предметам - особенно удлиненным предметам - большей возможности располагаться в направлении, подходящем для их отделения через отверстия 14 барабана 13, т.е. в радиальном направлении относительно барабана, и это влияние будет подробнее описано ниже.

Количество секций имеет важное значение по нескольким причинам. Чем больше секций, разделяющих вставку определенной длины, тем лучше становится отделение посторонних предметов, так как эти предметы подвергаются большему числу опрокидываний и, следовательно, получают лучшую возможность для отделения. С другой стороны, с увеличением количества секций уменьшается скорость перемещения в направлении оси барабана. Кроме того, расстояние между двумя последовательными вертикальными половинами кругов должно быть несколько больше диаметра наибольшей монеты, выпускаемой в данной монетной системе, чтобы избежать риска застревания такой монеты. Как показали испытания, при расстоянии между двумя вертикальными половинами кругов, равном 45 мм, и наличии четырех секций (фиг. 2) обеспечивается очень большая возможность разделения в предпочтительном варианте осуществления изобретения без снижения скорости перемещения до недопустимо низкого уровня.

На фиг. 3 показана другая конструкция вставки 19. По сравнению с вышеописанной вставкой 18 единственное отличие по существу заключается в том, что обе половины круга или эллипса наклонены в одинаковой степени относительно направления радиуса барабана. Такая конструкция обеспечивает более плавное перемещение, так как масса монет теперь перемещается вперед в течение полного оборота барабана. С другой стороны, в определенной степени происходит потеря опрокидывающего действия, которое периодически достигается согласно предыдущему варианту осуществления изобретения, и поэтому первый вариант выполнения вставки 18 в настоящее время рассматривается как наиболее подходящая конструкция для использования в устройстве согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, и это справедливо также с производственной точки зрения.

На фиг. 4 показан еще один вариант вставки 20. Здесь вставка спирально образована из проволочного или ленточного элемента, например, из металла. Однако она действует по существу таким же образом, как и вставка 19 на фиг. 3.

Вставка 18 на фиг. 2, а также вставка 19 на фиг. 3 могут быть снабжены мелкими отверстиями, чтобы предотвратить прилипание мокрых монет или посторонних предметов к поверхностям вставного элемента вследствие капиллярных сил.

Отверстия 14 в барабане предпочтительно являются круглыми отверстиями, диаметр которых выбирают таким, чтобы он был несколько меньше наименьшего размера монет, допускаемого данной монетообрабатывающей машиной.

В качестве приводного устройства 15 предпочтительно используется ранее известный простой электродвигатель, который способен приводным ремнем 16 приводить барабан во вращение вокруг его продольной оси. Приводное устройство 15 срабатывает по управляющему сигналу, устанавливающему частоту вращения барабана.

Теперь будут описаны принцип действия и назначение устройства согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Масса монет, которая может быть несортированной и может содержать посторонние предметы, загружается пользователем в монетоприемник машины для сортировки и/или подсчета монет в указанной массе монет. Монетоприемник соединен с приемником 10, по которому масса монет подается в барабан 13. Благодаря вращению барабана 13 приводным устройством 15 масса монет нижеописанным способом перемещается через барабан от монетоприемника к монетоподъемному устройству, которое затем направляет монеты на последующие операции сортировки и подсчета. Во время перемещения массы монет в барабане из нее через отверстия 14 барабана отделяются любые посторонние предметы, присутствующие в массе монет. Эти предметы собирают в сборнике 17.

Посторонним предметам удлиненной формы, например, скрепкам для бумаги, шпилькам, винтам и т.п., и длиной, превышающей диаметр отверстий, необходимо придать радиальное направление относительно поперечного сечения барабана, чтобы они могли пройти через отверстия барабана, а поэтому вставка 18 имеет вышеописанную конструкцию. В сочетании с вращением барабана вставка вызывает опрокидывающее движение перемещаемой массы монет. Таким образом, удлиненным посторонним предметам в массе монет вместе с остальной частью предметов придается постоянно меняющееся направление благодаря опрокидыванию во время перемещения через барабан. Такой удлиненный посторонний предмет раньше или позже будет принимать радиальное направление относительно поперечного сечения барабана и, следовательно, будет проходить через ближайшее отверстие 6. "Настоящие" монеты, которые принимаются машиной для подсчета и сортировки монет, никогда не смогут проходить через отверстия, так как диаметр всех таких монет больше диаметра, выбранного для отверстий.

Важным параметром, который приходится учитывать при конструировании устройства согласно изобретению, является длина барабана 13. Конкретнее, если барабан слишком короткий, то все посторонние предметы не будут иметь время для отделения при перемещении через барабан. С другой стороны, барабан не может быть произвольной длины, так как устройство должно предпочтительно помещаться внутри машины для сортировки и подсчета монет.

Диаметр отверстий, как описывалось выше, также имеет важное значение, как и частота вращения барабана.

Для предпочтительного варианта осуществления изобретения подходящий диаметр отверстий равен 13-16 мм, но также подходящими могут быть и другие величины.

Теперь со ссылкой на фиг. 5-7 будет описан другой вариант выполнения устройства согласно настоящему изобретению.

Подобно вышеописанному устройству это устройство содержит монетоприемник 30, средства для подвески 31, 32, барабан 33 с отверстиями 34 и приводное устройство 35. Даже если этот вариант и имеет конструктивные отличия по сравнению с ранее описанным предпочтительным вариантом, все вышеуказанные части на фиг. 5-7 имеют по существу такое же самое назначение, как и соответствующие части на фиг. 1-4, и поэтому эти части не будут здесь подробнее описываться.

Однако одно отличие состоит в том, что по причинам, понятным из нижеследующего, барабан 33 теперь расположен с наклоном вниз к монетоподъемному устройству.

На фиг. 6 позицией 39 обозначен угол наклона барабана к наклонной плоскости.

На внутренней стенке барабана 33 по существу в направлении оси барабана установлены подъемные лопатки 38. Эти лопатки, которые предпочтительно изготавливают из металла или пластмассы, предпочтительно расположены с определенным смещением относительно друг друга в направлении оси барабана, причем они загнуты под тупым углом на конце, обращенном от монетоприемника. На фиг. 7 более ясно показана предложенная конструкция подъемной лопатки 38.

Таким образом, подъемные лопатки 38 заменяют вышеописанные вставки 18, 19, 20, причем преимущество этого решения заключается в том, что лопатки могут быть изготовлены при их очень низкой стоимости. Назначение лопаток - это приложение опрокидывающего усилия к массе монет во время вращения барабана 33 и способствование перемещению массы монет через барабан. Благодаря вышеуказанному наклону барабана вниз облегчается перемещение массы монет. Чтобы удлиненные посторонние предметы не могли проходить через весь барабан 33, не отделяясь в нем, лопатки 38, как описано выше, загнуты на конце, обращенном к монетоподъемному устройству, с целью придания таким посторонним предметам направления, подходящего для их отделения через любое из отверстий 34.

В качестве альтернативы этому варианту внутренняя стенка барабана дополнительно снабжена элементами (не показаны на чертежах), которые образованы в виде штырей или ребер, выступающих по существу в радиальном направлении. Эти элементы также способствуют принятию удлиненными посторонними предметами ориентации, которая в основном перпендикулярна оси барабана, что таким образом способствует их отделению через отверстия.

В этом варианте важным параметром является наклон барабана или угол 39, образуемый им относительно горизонтальной плоскости. При слишком большом наклоне масса монет будет слишком быстро перемещаться через барабан, так что не будет возможности для отделения всех посторонних предметов. При слишком небольшом наклоне возникнут трудности в перемещении массы монет. На практике подходящим оказался угол наклона около 10-15 градусов.

Приводное устройство 15, 35 согласно любому из вышеописанных вариантов реагирует на внешний управляющий сигнал для регулировки частоты вращения барабана. Этот внешний управляющий сигнал предпочтительно создается датчиком в монетоподъемном устройстве, при этом управляющий сигнал, таким образом, имеет номинальное значение, когда поток монет в монетоподъемное устройство или, с другой стороны, уровень монет в этом устройстве находится в пределах успешной обработки монет в монетоподъемном устройстве и при последующих операциях сортировки и подсчета монет. В ответ на это номинальное значение управляющего сигнала приводное средство будет вращать барабан с заранее определенной частотой вращения в соответствии с вышеизложенным, тем самым обеспечивая определенную скорость потока монет. Когда скорость потока монет достигает такого заранее определенного значения, при котором в монетоподъемном устройстве или при любом последующем процессе сортировки и подсчета монет уже невозможно успешно обрабатывать все поступающие монеты, но при этом имеется довольно большой риск достижения состояния переполнения, управляющему сигналу придается другое значение, причем приводное средство будет принимать этот измененный управляющий сигнал и снижать частоту вращения барабана. В результате будет уменьшена скорость потока монет, а монетоподъемное устройство сможет обрабатывать излишек монет. Когда уровень монет в монетоподъемном устройстве вновь станет ниже заранее определенного уровня, управляющему сигналу придается его номинальное значение и барабан, таким образом, возвращается к своей нормальной частоте вращения.

В качестве альтернативы может быть использован датчик для измерения частоты вращения барабана. Этот датчик функционально соединен с управляющим устройством, способным контролировать мгновенное значение частоты вращения, определяемое датчиком, и тем самым обнаруживать переполнение или забивание барабана, чтобы затем уменьшать частоту вращения ниже заранее определенного значения. Когда это происходит, в приводное устройство 15, 35 подается управляющий сигнал для регулирования частоты вращения способом, сходным с вышеописанным способом.

Следовательно, в этом отношении устройство согласно изобретению действует как защита от переполнения или как буферный приемник. В пределах изобретения вышеописанное снижение частоты вращения может осуществляться в несколько ступеней, при которых управляющему сигналу может быть придано соответствующее число разных значений. Кроме того, частоту вращения можно уменьшить до нулевого значения, при котором барабан не двигается, или до отрицательного значения, при котором барабан вращается в противоположном направлении по сравнению с нормальным направлением. Это особенно подходит для исправления таких ситуаций, при которых удлиненные предметы каким-то образом застревают в барабане, тем самым препятствуя потоку монет.

Согласно еще одному альтернативному варианту осуществления изобретения барабан изготовлен с по существу многоугольным поперечным сечением, например квадратной или шестиугольной формы. Благодаря угловатости этого поперечного сечения масса монет, перемещающаяся через вращающийся барабан, будет подвергаться опрокидывающему усилию, сходному с тем, что описано выше в варианте на фиг. 5-7. При многоугольном поперечном сечении барабана, следовательно, устраняется или уменьшается потребность в отдельно установленных подъемных лопатках 38. Остальная часть устройства согласно этому варианту сконструирована по существу в соответствии с вышеописанными вариантами.