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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Generellen auf Münzsortiersysteme,
die einen Münzsortierer
in der Gestalt aufweisen, welcher ein Münzbewegungselement und ein
Münzleitelement
zum Sortieren von Münzen
mit gemischtem Durchmesser aufweisen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Obwohl
Münzsortierer
schon seit einer Vielzahl von Jahren verwendet werden, werden immer noch
Probleme im Rahmen dieser Technologie begegnet. So kann z.B. Reibung
beim Bewegen der Münzen
auf der Oberfläche
des Münzleitelementes zur
Abnutzung dieser Oberfläche
führen.
Falls weicheres Metall in den Münzen
verwendet wird, könnte etwas
das weichere Metall mit der Oberfläche des Münzleitelementes verschmelzen.
Es wäre
vorteilhaft, einen Münzsortierer
zu haben, welcher nicht nur eine Schmierung zu dem Münzleitelement
aufbringt sondern auch noch die Menge der Schmierung und die Frequenz
der Schmierung durch einfache Bedienereingaben variiert.
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Um
ein exaktes Beutelstoppen oder Herauswerfen einer ungültigen Münze hervorzurufen,
müssen
die bewegten Komponenten des Systems mit hohen Raten derart abgebremst
werden, dass die Auslösemünze (die
ungültige
Münze oder
die letzte Münze,
welche in einen Beutel gelegt werden soll) in die richtige Rinne
gelangt. Dies benötigt
eine extreme Bremskraft, welche auf einige von den bewegten Komponenten
in dem Münzensortierer
aufgebracht werden muss, wenn die Münzen sortiert werden und mit
einer Rate von über
4000 Münzen
pro Minute ausgestoßen
werden. Diese exzessive Bremskraft führt zu einer substanziellen
Abnutzung der Bremskomponenten. Daher wäre es von Vorteil, einen Apparat
zu haben, welcher kontinuierlich den Bremsmechanismus mit einer
optimalen Abbremsrate andauernd justiert, derart dass sie nicht
zu exzessiv ist, so dass die Abnutzung auf die Bremskomponenten
betragsmäßig minimiert
wird.
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Des
Weiteren ist ein Abstoppen des öfteren notwendig,
um sicherzustellen, dass nur die Auslösemünze in den Beutel gelangt.
Es wäre
nützlich,
einen Beutelumschaltmechanismus zu haben, welcher nur den Münzensortierer
verursachen würde,
sich zu verlangsamen und nicht zu stoppen. Dadurch könnte sich
die Sortier- und die Diskriminier rate erhöhen wenn nur eine Verlangsamung
benötigt
würde.
Auch würde
die Abnutzung auf die Bremskomponenten nachlassen. Dieses Problem
wird dadurch akzentuiert, wenn die Sensoren, die die Münze detektieren
in einem Ausgangskanal der Peripherie des Sortierkopfes sind.
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Weil
das exakte Beutelstoppmerkmal einigen Problemen begegnen kann, derart
dass die Auslösemünze nicht
vollständig
von dem Sortierkopf während
Abweichungen in dem Bremsmechanismus oder in dem Antriebsmotor ausgeworfen
werden kann, wäre
es von Nutzen, ein weiteres Merkmal zu haben, welche es dem Benutzer
erlauben würde,
den Betrag an winkliger Ortsveränderung
des Münzbewegungselementes
nach Detektieren der Auslösemünze zu ändern. Solch
ein Merkmal würde
einem Nutzer einfachste Mittel an die Hand geben, dieses Problem,
ohne den Bremsmechanismus modifizieren zu müssen oder das Münzbewegungselement
modifizieren zu müssen,
korrigieren zu können.
Es würde auch
nützlich
sein, ein Münzsammelsystem
zu haben, welche es dem Münzsortierer
erlauben würde, die
Operation selbst nachdem das Münzelement
für eine
Denomination erreicht ist, weiterzuführen.
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Im
Besonderen ist ein Münzhandhabungssystem
aus der WO 95/23387 bekannt. Eine untere Oberfläche eines Sortierkopfes formt
eine Vielzahl an Auswurfkanälen
zum Leiten von Münzen
unterschiedlicher Stückelung/Denomination
zu unterschiedlichen Auswurforten um die Peripherie der Scheibe
herum. Rangiermechanismen sind in einem oder mehreren Auswurfkanälen angeordnet
oder sind außerhalb
der Peripherie der Scheibe angrenzend an eine oder mehrere der Ausgangsorte
angeordnet. Die Rangiermechanismen werden auch dafür genutzt,
die Münzen
in zwei oder mehrere Gruppen zu separieren, zum Zwecke der unterschiedlichen Behandlung
zwischen validen Münzen
und ungültigen/invaliden
Münzen
oder zum Zwecke des Akkumulierens einer vorbestimmten Anzahl von
Münzen in
einer Gruppe und dann zum Akkumulieren zusätzlicher Münzen in einer anderen Gruppe.
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Es
ist eine vorrangige Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Münzsortierer
zu schaffen, welcher mit extrem hohen Geschwindigkeiten betrieben werden
kann und mit einem hohen Grad an Akkuratheit betrieben werden kann
und das Schaffen einer daran angepassten Methode.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch
das Schaffen eines Münzensortiersystemes
entsprechend Anspruch 1 und einer entsprechenden Methode entsprechend
Anspruch 5 realisiert.
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Der
Benutzer/Operator kann mittels der Nutzer-Interface-Tafel den Betrag
der Scheibenrotation, welche nachdem z.B. eine Auslösemünze auf
der Scheibe wahrgenommen wurde, derart einstellen, dass sichergestellt
wird, dass die Auslösemünze komplett
von der Scheibe ausgestoßen
wird, und dass die Münze,
welche der Auslösemünze folgt,
auf der Scheibe bleibt.
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Der
Münzsortierer
kann auch ein internes Bremsanpassmerkmal nutzen, welches es dem Münzbewegungselement
ermöglicht,
akkurat zu stoppen, aber ohne den Bremsmechanismus überzustrapazieren.
Dadurch wird der Serviceintervall des Bremsmechanismus erhöht.
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Die
obenstehende Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung ist nicht
dazu gedacht, jede Ausgestaltung oder jeden Aspekt der vorliegenden Erfindung
zu repräsentieren.
Dies ist die Aufgabe der Figuren und der detaillierten Beschreibung,
wie sie nachfolgen.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch das Lesen der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung und nach Referenzierungen der Figuren
offensichtlich werden, wobei Folgendes gezeigt ist:
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1 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Münzsortierausgestaltungsvariante
der vorliegenden Erfindung, in der Teile der Fronttafel ausgebrochen
dargestellt sind, um die interne Struktur darzustellen;
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2A und 2B zeigen eine Explosivdarstellung der
Komponenten des Münzsortierers
aus 1;
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3 zeigt eine perspektivische
Ansicht des Bodens des Sortierkopfes oder der Leitplatte aus 1;
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4 zeigt eine Untersicht
des Sortierkopfes oder der Leitplatte in dem Münzsortierer aus 1;
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5A zeigt einen Querschnitt
eines Abstreifkanals in dem Sortierkopf entlang der Linie 5–5 in 4 bevor zwei aufgeschichtete
Münzen
abgestreift werden;
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5B zeigt einen Querschnitt
eines Abstreifkanals in dem Sortierkopf entlang der Linie 5–5 in 4 nachdem zwei aufgeschichtete
Münzen
abgestreift wurden;
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6 zeigt einen Querschnitt
der Eintrittskanalsregion des Sortierkopfes entlang der Linie 6–6 in 4;
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7 zeigt einen Querschnitt
des Sortierkopfes entlang der Linie 7–7 in 4;
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8 zeigt einen Querschnitt
des Ausgangskanals des Sortierkopfes entlang der Linie 8–8 in 4;
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9 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines der Ausgangskanäle in dem
Sortierkopf der 3 und 4;
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10A – 10D zeigen
Querschnittsansichten der Ausgangsrutschen und des Diskriminatorrangiermechanismus
wie in 1 gezeigt;
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11A – 11B zeigen
Front- und Seitenansichten respektive von einem Dualwegbeutelwechselmechanismus;
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12A – 12B zeigen
Front- und Seitenansichten respektive von einem Einzelwegbeutelwechselmechanismus;
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13 zeigt eine Seitenansicht
des Diskriminatorrangiermechanismus der 10A–10B in Wechselwirkung mit
dem Dualwechselbeutelhalter aus den 11A–11B tritt;
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14 zeigt eine perspektivische
Ansicht des Operatorkontrollpaneels wie in 1 illustriert;
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15 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Touchscreenvorrichtung des Operatorkontrollpaneels
wie in 14 illustriert;
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16 zeigt eine Illustration
des Controllers und der Münzsortierkomponenten,
an welchem er angeschlossen ist;
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17A und 17B sind Illustrationen der Touchscreenvorrichtung,
welche die möglichen
Optionen zeigt, die für
einen Operator in einem Set-up-Modus möglich sind;
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18A und 18B zeigen Illustrationen der Touchscreenvorrichtung,
die Optionen zeigt, die für einen
Operator in einem Diagnosemodus möglich sind;
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19 ist ein Ablaufdiagramm,
welches die Sequenz der Operationen dargestellt, welche benötigt werden,
um die Schmierpumpe zu vorbestimmten Zeitintervallen zu betätigen;
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20 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches die Sequenz von Operationen zeigt, welche benutzt werden,
um charakteristische Münzmuster
abzuspeichern, mit denen die Münzen
zum Ermitteln der Validität
verglichen werden;
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21 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches die Sequenz an Operationen darstellt, welche benutzt werden,
um die Anzahl an Encoderpulsen/Kodierimpulsen zu alterieren, welche
benötigt
werden, um eine Auslösemünze auszuwerfen,
nachdem sie sensiert wurde;
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22 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches eine Sequenz in Operationen darstellt, welche von dem Controller
benutzt werden, um die Kraft zu alterieren, welche auf den Bremsmechanismus
aufgebracht wird;
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23A und 23B zeigen Ablaufdiagramme, welche die
Sequenz an Operationen illustrieren, welche benutzt werden, und
zwar von dem Controller, um sicherzustellen, dass ein Beutel in
dem Beutelklemmmechanismus eingeklemmt ist;
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24 zeigt ein Ablaufdiagramm
eines Programmes, welches der Controller nutzt, um den Scheibenantriebsmotor
und den Bremsmechanismus in dem Münzsortierer aus 1 zu kontrollieren;
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25 zeigt ein Ablaufdiagramm
einer Rüttelsequenzsubroutine,
welche von dem Programm aus 24 ausgelöst wird;
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26 ist ein Zeitfeststelldiagramm,
welches die Operationen darstellt, welche die Rüttelsequenzsubroutine aus 25 kontrollieren;
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27A–27B sind
Ablaufdiagramme, welche die Sequenz von Ereignissen darstellt, welche dann
auftreten, wenn eine invalide/ungültige Münze detektiert wird;
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28A ist eine alternative
Ausgestaltung eines Münzsortierers
aus 1, in welchem die
Sensoren außerhalb
der Peripherie der Scheibe und innerhalb respektiver Münzrutschen
sind; und
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28B zeigt eine alternative
Ausgestaltung aus 28A,
in welchem die Sensoren außerhalb der
Peripherie der Scheibe angebracht sind, aber innerhalb des Sortierkopfes.
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Nun
zu den Zeichnungen kommend, und als erstes zu den 1 und 2A–2B; ein Fülltrichter 10 nimmt
Münzen
unterschiedlicher Stückelung
auf und speist diese durch eine zentrale Einspeiseöffnung oder
Blende in einen ringförmigen
Sortierkopf oder eine Leit platte 12. Nachdem die Münzen durch
die zentrale Öffnung
hindurchkommen, werden sie auf der oberen Oberfläche einer rotierbaren Scheibe 13 abgelagert.
Jede Scheibe 13 wird durch einen elektrischen AC- oder
DC-Motor 14, welcher an der Plattform 15 angebracht
ist, angetrieben. Der Motor 14 hat einen Bremsmechanismus 14a,
welcher an einem unteren Abschnitt des Motorschafts, welcher sich
durch den Boden des Motors 14 erstreckt, angebracht. Die
rotierbare Scheibe 13 umfasst ein federndes Polster 16 (2A), vorzugsweise aus elastischem
Gummi oder polymerischem Material hergestellt, angebracht auf der
oberen Oberfläche
einer solidem Metallscheibe 17 (2A). Die rotierbare Scheibe 13 wird
zur Rotation auf einem Schacht 18 (2A) angebracht, welcher an einem Motor 14 angekoppelt
ist.
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1 zeigt ein Operatorkontrollpaneel 19, welches
der Operator/Nutzer verwendet, um den Münzsortierer zu aktivieren.
Das Kontrollpaneel 19 ist an die Plattform 15 angebracht.
Die Details des Kontrollpaneels 19, welches auch eine Touchscreenvorrichtung
umfasst, werden in den 14-15 beschrieben.
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Der
Sortierkopf 14 ist an eine Einbaustruktur 20 über ein
Scharnier 22 angebracht (2B).
Das Scharnier 22 ermöglicht
dem Sortierkopf 12 sich um 180° zu drehen, nachdem der Operator
ein Paar Laschen 23a und 23b ausgelöst hat.
Die Laschen 23a und 23b erfassen die Pfosten 24a und 24b,
welche mit der Einbaustruktur 20 verbunden sind. Dadurch wird
die Position des Sortierkopfes 12 relativ zu der Einbaustruktur 20 präzise eingehalten,
und zwar aufgrund des Zusammenwirkens des Scharniers 20 und der
Laschen 23a und 23b.
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Eine
Schmiermittelversorgungsleitung 26 (1) bringt Schmiermittel zu dem Sortierkopf 12, um
die Reibung auf dem Sortierkopf 12, wegen des Metall-Metallkontakts
mit den Münzen,
zu minimieren. Die Schmiermittelversorgungsleitung 26 ist
an einem Ende an einer Schmiermittelöffnung (in den 3 und 4 gezeigt)
angebracht, und zwar innerhalb des Sortierkopfes 12, und
an einem Schmiermittelreservoir (nicht gezeigt), an dem anderen
Ende. Das Schmiermittelsystem wird detailliert nachfolgend in Bezug
auf die 16 und 19 beschrieben.
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Ein
Encoder/Verschlüsseler 30 wird
mittels eines Verschlüsselungssensors 32 (2B) überwacht, welcher stationär verbleibt,
da er auf der Einbaustruktur 20 befestigt ist. Da durch
kann die Position der rotierbaren Scheibe 13 kontinuierlich überwacht
werden. Weil das Überwachen
der Position der Scheibe 13 ein wichtiger Aspekt des Münzensortierers
ist, da er in Zusammenwirkung mit anderen Charakteristika des Münzensortierers
genutzt wird, wird der Encoder oder Verschlüsseler 30 im Weiteren
detailliert in Bezug auf die 16-27 beschrieben.
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Die
Einbaustruktur 20 ist an die Plattform 15 angebracht.
Auch erstreckt sich der Schaft 18 durch das Loch 34 in
der Plattform 15 und begegnet einem Bremsmechanismus 36 (2B). Der Bremsmechanismus
umfasst eine Bremstrommel 37 (2B), welche an einem rotierenden Schaft 18 angebracht ist.
Ein Bremsschuh 38 (2B)
wird an einer Einbauplatte 15 angebracht. Der Bremsschuh 38 umfasst
einen Bremsbelag 39 (2B),
welcher die Bremstrommel 37 kontaktiert, wenn die Bremstrommel 37 rotiert,
wodurch sich die Geschwindigkeit der rotierenden Scheibe 13 reduziert.
Der Bremsmechanismus 14a (1 und 2B) des Motors 14 ist
typischerweise in Serie mit dem Bremsmechanismus 36 auf
dem Schacht 18 verbunden. Der Bremsmechanismus 36 und 14a werden
nachfolgend in Bezug auf die 22 und 24-26 im Detail beschrieben.
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Da
die Scheibe 13 rotiert wird, tendieren die Münzen, welche
auf der oberen Oberfläche
davon abgelagert sind, nach außen, über die
Oberfläche des
Polsters 16 aufgrund von Zentrifugal- und Reibungskräften zu
rutschen. Während
sich die Münzen nach
außen
bewegen, treten die Münzen,
welche flach auf dem Polster 16 liegen, in die Spalte zwischen
der oberen Oberfläche
des Polsters 16 und dem Sortierkopf 12 ein, weil
die Unterseite der inneren Peripherie des Sortierkopfes oberhalb
des Polsters 16 durch einen Abstand, welcher ungefähr so groß ist, wie
die Dicke der dicksten Münze
ist. Wie weiter nachfolgend beschrieben, werden die Münzen in
Bezug auf ihre Stückelung
sortiert und von den Ausgangskanälen 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 und 49 (3 und 4) entsprechend ihrer Denomination ausgestoßen.
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Neun
Münzrutschen 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 und 59 (1 und 2A) sind entlang der Peripherie des Sortierkopfes 12 angrenzend
an die respektiven Ausgangskanäle 41-49 beabstandet.
Jede der Münzrutschen 51–59 ist
an der Plattform 15 angebracht, welche ein Münzausgangsloch
umfasst, das mit jedem der Münzrutschen 51–59 korrespondiert.
Wenn eine Münze
einen bestimmten Ausgangskanal 41–49 verlässt, gelangt
sie dann in die entsprechende Münzrutsche 51–59.
Wenn Sensoren anzeigen, dass die Münze ungültig ist, wird die Münze über einen
beweglichen Ablenker im Inneren der Münzrutschen 51–59 abgelenkt.
Die Münzrutschen 51–59 werden
in noch größerem Detail
in Bezug auf die 10A–10B beschrieben.
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Grundsätzlich werden
die Münzen
für jegliche
Währung
durch die Variation der Durchmesser der verschiedenen Stückelungen
sortiert. Die Münzen
zirkulieren zwischen dem Sortierkopf 12 und dem Polster 16 auf
der rotierenden Scheibe 13 solange bis ein einspuriger
Strom an Münzen
erreicht wird. Eine Kante von jeder Münze in diesem Strom an Münzen wird
entlang einer Messoberfläche
ausgerichtet, so dass die andere Kante von jeder Münze anschließend derart
positioniert ist, dass sie in die Ausgangskanäle 41-49 für die entsprechende
Stückelung
geleitet wird.
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Wie
in den 3 und 4 gesehen werden kann, treten
die sich nach außen
bewegenden Münzen
anfänglich
in einen Eingangskanal 60 ein, der auf der Unterseite des
Sortierkopfes 12 von der zentralen Öffnung geformt wird, welche
dann gesehen wird, wenn in den Fülltrichter 10 geblickt
wird. Es sollte jedoch im Hinterkopf bleiben, dass die Zirkulation
der Münzen,
welche in 2 in Uhrzeigerrichtung
ist, gegen den Uhrzeigersinn in 3 und 4 ausgerichtet scheint, weil
die 3 und 4 Unteransichten sind. Eine äußere Wand 61 des
Eintrittskanals 16 erstreckt sich zwischen dem Eintrittskanal 60 und
der untersten Oberfläche 62 des
Sortierkopfes 12. Die unterste Oberfläche 62 ist vorzugsweise
von der obersten Oberfläche
des Polsters 16 beabstandet, und zwar durch einen Abstand,
welcher unwesentlich weniger als die Dicke der dünnsten Münze ist. Konsequenterweise,
wird die anfängliche
Auswärtsbewegung
der Münzen
terminiert, wenn sie die Wand 61 des Eintrittskanal 16 kontaktieren,
obwohl die Münzen
weiterhin im Umkreis entlang der Wand 61 sich durch die Rotationsbewegung,
welcher sie ausgesetzt sind, und zwar durch das rotierende Polster 16,
bewegen.
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Eine
Abstreiferaussparung 64 ist vorgesehen, um "doppelte" oder "geschichtete" Münzen (das sind
Münzen,
welche übereinander
gestapelt sind) abzustreifen. Die Abstreifaussparung 64 bringt
die obere Münze
dazu, dass die obere Kante eingefangen wird, während die untere Kante mit
der Rotation des Kissens 16 weiterzieht. Die Abstreifaussparung 64 erstreckt
sich in einer nach oben gerichteten Richtung, da die untere Oberfläche des
Sortierkopfes 12 an das Kissen 16 auf der oberen
Oberfläche
der Scheibe 13 angrenzt.
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Die 5A und 5B sind Teilansichten entlang der Linie 5–5 in 4 in der Region der Abstreifausnehmung 64 des
Sortierkopfes 12. In 5A werden
die Münzen
durch das Kissen 16 bewegt und dabei sind die Abstreifausnehmung 64 zu kontaktieren.
In 5B kontaktiert die
obere Münze die
Abstreifausnehmung 64 und bleibt daran hängen. Die
untere Münze
bewegt sich mit dem Kissen 16 weiter. Nachdem die untere
Münze die
Abstreifausnehmung 64 passiert hat, setzt die obere Münze, welche
nun gegen das Kissen 16 ist, da die untere Münze sich
vorwärts
bewegt hat, bewegt sich mit dem Kissen 16 nach vorne. In
dieser Art werden aufgestapelte Münzen abgestreift und nur einzelne
Münzen bewegen
sich durch den Eintrittskanal 60. Typischerweise hat die
Abstreifausnehmung 64 eine Tiefe, die weniger als die nächste Münze ist,
welche sortiert wird. Also ist die Breite der Abstreifausnehmung 64 weniger
als der Durchmesser der kleinsten Münze, welche sortiert wird.
Obwohl die Abstreifausnehmung 64 derart gezeigt wird, dass
sie sich fast komplett über
den Eintrittskanal 60 in radialer Richtung erstreckt, kann
sie komplett sich über
den Eintrittskanal 60 erstrecken.
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Da
die Scheibe 13 rotiert, kontaktieren Münzen, welche sich in dem Eintrittskanal
nahe genug an der Wand 61 befinden, die Rampe 66,
welche zu der Oberfläche 68 führt. Die
Oberfläche 68 ist
näher zu dem
Kissen 16 beabstandet als die Oberfläche des Eintrittskanal 61.
Eine obere Oberfläche 69 ist
angrenzend zu der Oberfläche 68 und
beabstandet von den Kissen 16. Münzen, welche nicht gegen die Wand 61 kommen,
sondern die innere Kante der Rampe 66 kontaktieren, werden
entlang der oberen Oberfläche 69 geschickt,
wo sie letztendlich recycelt werden. Eine Wand 70 definiert
eine innere Grenze für
die Oberfläche 68 und
erstreckt sich zu einer Rampe 61, welche nach unten zu
einer am außenliegensten
Region 69a der Oberfläche 69 führt. Die Wand 70 tendiert
auch dazu "gedoppelte" oder "geschichtete" Münzen, welche
durch den Eintrittskanal 60 gelangen, abzustreifen. Vorzugsweise
separiert die Wand 70 die oberste Münze eines Paares von "gedoppelten" oder "geschichteten" Münzen und
leitet die oberste Münze
nach innen zur Rezirkulation. Eine zweite kleinere Abstreifausnehmung 64 ist
auch an der oberen Oberfläche 69 vorhanden,
welche jegliche "gedoppelte" oder "geschichtete" Münzen abstreift.
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Wie
schon vorab festgestellt, fehlausgerichtete Münzen, welche nicht gegen die
Wand 61 gelangen, verpassen die Rampe 66 und benötigen eine Rezirkulation.
Diese fehlaus gerichteten Münzen
kontaktieren die Wand 70, und die Wand 70 leitet
diese Münzen
zu einer Rampe 62, die zu der untersten Oberfläche 62 führt. Während die
Münzen
sich entlang der Rampe 72 nach unten bewegen, werden die Münzen in
das Kissen 16 gedrückt.
Soweit diese einmal in eindrückender
Kontaktierung mit dem Kissen 16 gelangt sind, verbleiben
diese Münzen
in derselben radialen Position, aber bewegen sich auf dem Umkreis
entlang der untersten Oberfläche 62,
solange bis sie in Kontakt mit der Rezirkulationsrampe 76 gelangen.
Die Rezirkulationsrampe 76 leitet zurück in den Eintrittskanal 60 und
rezirkuliert die fehlausgerichteten oder abgestreiften Münzen zurück in den Eintrittskanal 60.
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Münzen auf
dem Kissen 16, welche über
die Oberfläche 68 sich
hinausbewegen, sind in Kontakt mit der Oberfläche 68 in der Gestalt,
dass sie in das Kissen 16 gepresst werden. Der Kissendruck
auf die Münzen
wird im Weiteren als "positive
Kontrolle" bezeichnet.
Diese Münzen,
welche die Oberfläche 68 erreichen,
bewegen sich darauf umkreisförmig,
aufgrund der positiven Kontrolle. Diese Münzen auf der Oberfläche 68 gelangen über die
Rampe 71 und die äußerste Region 69a der
Oberfläche 69,
wobei sie von dem Druck, welchem sie ausgesetzt waren während sie
entlang der Oberfläche 68 sich
bewegen, befreit werden. Diese Münzen
bewegen sich zu einer Rampe 78, welche zu einem Aufreihkanal 80 führt.
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Eine
Leitwand 82 definiert die innere Grenze des Aufreihkanals 80.
Die Leitwand 82 sieht einen weiteren Münzabstreifmechanismus vor,
um die "gedoppelten" oder "geschichteten" Münzen zu
reduzieren. Typischerweise weist die Leitwand ungefähr 0,762
mm (0,030 Inch) in der Höhe
auf. Wie vorab beschrieben, für
die Wand 70, werden fehlausgerichtete oder abgestreifte
Münzen,
welche den stromaufwärts
gerichteten Abschnitt der Leitwand 82 kontaktieren zu der
untersten Oberfläche 62 zur
Rezirkulation geleitet.
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Die
Münzen,
die den Aufreihkanal 80 erreichen, fahren fort sich umkreisförmig und
radial nach außen
entlang des Kanals 80, aufgrund der Rotation der rotierenden
Scheibe 13, zu bewegen. Die radiale Bewegung geht auf die
Tatsache zurück,
dass fast alle Münzen,
mit Ausnahme der dicksten, nicht in Kontakt mit dem Aufreihkanal 80 gelangen.
Eine äußere Wand 84 des
Aufreihkanals 80 verhindert radiale Währung der Münzen hinter dem Aufreihkanal 80. Der
Aufreihkanal 80 kann nicht so tief sein, da ein tiefer Kanal
das Risiko zum Akkumulieren von "gedoppelten" oder "geschichteten" Münzen in
dem Aufreihkanal 80 erhöhen
würde.
Konsequenterweise können
die dicksten Münzen
unter positiver Kontrolle in dem Aufreihkanal 80 sein,
da sie in gedrückte
Kontaktierung mit dem Kissen 16 gelangen. Trotzdem bleiben
die dicksten Münzen
immer noch im Inneren des Aufreihkanals, da eine schräge Oberfläche 86 sich
von der Leitwand 82 in eine nach unten gerichtete Richtung
zu einer untersten Oberfläche 62 erstreckt,
und zwar über
eine Distanz, die grundsätzlich weniger
ist als die Dicke der dünnsten
Münze.
Diese dickeren Münzen
werden dann entlang des Aufreihkanals 80 geleitet, so dass
sie die Leitwand 82 und die schräge Oberfläche 86 kontaktieren.
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In
dem Aufreihkanal 80, falls "gedoppelte" oder "geschichtete" Münzen
existieren, sind diese unter Kissendruck und tendieren, in deren
radialer Position zu verbleiben. Konsequenterweise, da die "gedoppelten" oder "geschichteten" Münzen umfangsmäßig sich
bewegen und ihre radiale Position beibehalten, kontaktiert die Leitwand 82 die
obere Münze
der "gedoppelten" oder "geschichteten" Münzen, und
tendiert dazu, die Münzen
zu separieren. Während
die Leitwand 82 die Münzen
separiert, kontaktiert die untere Münze die schräge Oberfläche 86 und,
sobald sie sich getrennt haben, ist die untere Münze immer noch unter Kissendruck
mit der schrägen
Oberfläche 86.
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Dadurch
verbleibt die untere Münze
in ihrer radialen Position während
sie umkreisförmig
mit dem Kissen 16 sich bewegt und unter der schrägen Oberfläche 86 hindurch
zu der untersten Oberfläche 62 zur
Rezirkulation gelangt. Die obere Münze verbleibt im Inneren des
Aufreihkanals 80.
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Einige
Münzsortierer,
wie auch immer, haben Aufreihkanäle,
in welchen die Münzen
eingepresst werden, und zwar in Kontakt mit dem Kissen 16,
so dass das Kissen 16 eine positive Kontrolle auf die Münzen ausübt. In dem
Aufreihkanal 80, dargestellt in 3-4,
sind die meisten Münzen
nicht unter Kissendruck und sind frei ,sich nach außen, aufgrund der
Zentrifugalkraft, zu bewegen, solange, bis die Münzen die äußere Wand 84 des Aufreihkanals 80 kontaktieren.
Die dicksten Münzen,
welche der positiven Kontrolle unterliegen, bleiben in der radialen Position,
während
sie sich umkreisförmig
weiterhin entlang des Aufreihkanals aufgrund der Rotationsbewegung
des Kissens 16 bewegen. Diese dickeren Münzen kontaktieren
die Leitwand 82 und die schräge Oberfläche 62, und bleiben
im Inneren des Aufreihkanals 80.
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Während sich
die Münzen
umkreisförmig entlang
des Aufreihkanals 80 bewegen, geraten die Münzen in
Kontakt mit einer Rampe 88, welche in einen tiefen Kanal 90 führt. Der
tiefe Kanal 90 übt
eine positive Kontrolle auf jegliche dicken Münzen aus, die der positiven
Kontrolle in dem Aufreihkanal 80 unterlagen und, weil sie
sich dabei außerstande
sehen, sich nach außen
zu bewegen, um die Wand 84 des Aufreihkanals 80 zu
kontaktieren.
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Dadurch,
weil diese dickeren Münzen
in den tiefen Kanal 80 gelangen, wird den Münzen weiterhin erlaubt,
sich nach außen
zu bewegen und vorzugsweise eine äußere Wand 62 des tiefen
Kanals 90 zu kontaktieren. Die äußere Wand 84 des Aufreihkanals 80 verschmilzt
mit der Außenseitenwand 92 des
tiefen Kanals 90.
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Nachdem
die Münzen
in den tiefen Kanal 90 gelangen, sind die Münzen vorzugsweise
in einem einreihigen Strom an Münzen,
ausgerichtet gegen die äußere Wand 92 des
tiefen Kanals 90. Im Inneren des tiefen Kanals 90 liegt
eine Schmiermittelöffnung 93 für den Sortierkopf 12.
Hier wird typischerweise Schmiermittel in extrem niedrigen Quantitäten ausgestoßen. Dies
ist deswegen so, um sicherzustellen, dass kein Schmiermittel in
Kontakt mit dem Kissen 16, positioniert zwischen dem Sortierkopf 12,
gelangt, welches das Kissen 16 beschädigen könnte. Die Schmiermittelöffnung 93 ist
derart dimensioniert, dass nur ein Tropfen des Schmiermittelfluids
auf den tiefen Kanal 90 aufgebracht wird, und dort durch Oberflächenhaftung
verbleibt. Wenn Münzen
durch den Tropfen gelangen, bleibt ein Teil davon an den Münzen haften
und wird um den verbleibenden Münzweg
entlang des Sortierkopfes 12 übertragen. Dadurch verteilen
die Münzen
das Schmiermittel um den Sortierkopf 12. Die Schmiermittelöffnung kann
irgendwo entlang des Münzweges
positioniert sein, obwohl sie vorzugsweise in der Region des Aufreihkanals 80 oder
des tiefen Kanals 90 ist. Des Weiteren kann der Sortierkopf
eine Vielzahl an Schmiermittelöftnungen 93 haben.
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Das
Schmiermittel hilft, um die Reibung zu reduzieren, welche aufgrund
von Metall-Metallpaarung
zwischen den Münzen
und der unteren Oberfläche
des Sortierkopfes 12 auftritt, zu reduzieren. Das Schmiermittel
minimiert dadurch die Abnutzung des Sortierkopfes 12. Weil
die Münzen
von einigen Ländern
aus weicherem Metall sind, kann weicheres Material zu dem Sortierkopf
transportiert werden und aufgrund der Reibung und der Hitze dort
abgelagert werden. Schmiermittel minimiert diese ärgerliche
Erscheinung genauso.
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Die
Schmiermittelöffnung 93 ist
grundsätzlich
zwischen 0,508 mm (0,02 Inch) und 1,524 mm (0,06 Inch) im Durchmesser,
wobei die bevorzugte Größe ungefähr 1,016
(0,04 Inch) ist. An dem oberen Ende der Schmiermittelöffnung 93,
auf der anderen Seite des Endes, welches in dem tiefen Kanal 90 extremiert
ist, erstreckt sich die Schmiermittelöffnung 93 derart im
Durchmesser, um einen Beschlag dort hinein einpassen zu können. Die
Versorgungsleitung 26 (1)
wird mit dem Beschlag gekoppelt. Typischerweise wird der Beschlag
aus polymerischen Material, wie z.B. Nylon, mit einem äußeren Durchmesser
von ungefähr
6,35 mm (0,25 Inch) gemacht.
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Schmierung
wird dem Sortierkopf 12 über die Versorgungsleitung 26,
welche mit einem Schmiermittelreservoir verbunden ist, zugeleitet.
Das Reservoir kann über
der Schmiermittelöffnung 93 positioniert
sein, so dass Schmiermittel durch die Öffnung 93 mittels
Schwerkraft und unter Kontrolle eines Ventils fließt. Alternativ
dazu kann eine Pumpe die Öffnung 93 mit
Schmiermittelfluid versorgen. Ein Beispiel einer Pumpe, welche in
einem solchen Schmiermittelsystem verwendet werden kann, ist die
SR 10–30
peristaltische Pumpe der ASF Corporation aus Norcross, Georgia.
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Nun
zurückzukommend
zu der Bewegung der Münzen
in dem Sortierkopf 12, wo die Münzen umfangsseitig entlang
der äußeren Wand 92 bewegt werden,
weil die Münzen
eine leichte Rampe 64 kontaktieren, welche zu einer schmalen
Brücke 96 führt, und
mit dieser verschmilzt. Die enge Brücke 96 führt nach
unten zu der untersten Oberfläche 62 des
Sortierkopfes 12. An dem stromabwärtigen Ende der engen Brücke 96 werden
die Münzen
fest in das Kissen 16 gedrückt. Als solche unterliegen
die Münzen
einer positiven Kontrolle. Dadurch ist die radiale Position der
Münzen
beibehalten, wenn die Münzen
sich umfangsseitig zu einem Messkanal 98 bewegen.
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Falls
irgendeine der Münzen
in dem Strom von Münzen,
welche zu der schmalen Brücke 96 aufwärts geleitet
sind, nicht ausreichend nahe zu der Wand 92 sind, so dass
sie die enge Brücke 96 kontaktieren,
kontaktieren die dann fehlausgerichteten Münzen eine äußere Wand 100 einer
Ausschusstasche 102. Die Ausschusstasche 102 umfasst
eine rampenartige Oberfläche 103 und
eine schräge Oberfläche 104,
die leicht gewinkelt ist (z.B. 5 1/4 Grad) mit Bezug auf das Kissen 16.
Die rampenartige Oberfläche 103 und
die schräge
Oberfläche 104 sind derart
winkelig ausgerichtet, dass deren äußerste Abschnitte nahe der äußeren Wand 100 die
tiefsten Abschnitte sind. Wenn die fehlausgerichteten Münzen über die
rampenartige Oberfläche 103 gelangen und
die Wand 100 kontaktieren, werden sie in Richtung der schrägen Oberfläche 104 getrieben.
Die schräge
Oberfläche 104 ermöglicht,
dass die fehlausgerichteten Münzen
aus einer pressenden Kontaktierung mit dem Kissen 16 wegbewegt
werden. Wenn die Leitkanten der fehlausgerichteten Münzen die
Wand 100, werden die fehlausgerichteten Münzen wieder
zurück
in den Eintrittskanal 60 zur Rezirkulation über die
schräge
Oberfläche 104 und
die Rezirkulationsrampe 76 geleitet.
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Zusammenfassend
ist zu sagen, dass die Münzen,
welche nicht die enge Rampe 96 kontaktieren, grundsätzlich in
zwei Gruppe platziert werden können.
Erstens, diese Münzen,
welche nicht entlang der Oberfläche 68 weitergehen,
sondern entlang der Oberfläche 69 weitergingen
und die Rampe 72 kontaktierten, wo sie in Kontaktierung
mit dem Kissen 16 pressend gelangten, die Rezirkulationsrampe 76 nahe
ihrer inneren radialen Kante angrenzend an die unterste Oberfläche 62 betraten.
Und die zweite Gruppe an Münzen
sind diese Münzen,
die über
die rampenartige Oberfläche 103 in
Kontaktierung mit der Wand 100 gelangten und nachfolgend über die schräge Oberfläche 100 sich
hinwegbewegten, wo sie in Kontaktierung mit der Rezirkulationsrampe 76 nahe
ihrer äußeren radialen
Kante angrenzend an die schräge
Oberfläche 104 gelangten.
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Es
kann auftreten, dass korrekt ausgerichtete Münzen, welche unter dem Rezirkulationskanal 102 hindurchgelangen,
wenn die Münzen
umfangsförmig
in Richtung des Messkanals 68 sich bewegen und leicht in
ihrer radialen Position umgelagert wurden. Um dies zu korrigieren,
sind Münzen,
welche unter dem Rezirkulationskanal 102 hindurchgelangen,
immer noch in dem Messkanal 98 zu finden. Diese Münzen bleiben
unter Druck in dem Messkanal 98, aber der Messkanal 98 neigt
dazu, die Münzen derart
zu drängen,
dass sie gegen eine äußere Messwand 105 des
Messkanals 98 aufgrund der schrägen Messoberfläche 106,
welche derart winkelausgerichtet ist, dass sie tiefer als ihre äußersten
radialen Abschnitte sind, wieder ausgerichtet werden. Des Weiteren
nimmt die Messwand 105 vom Zentrum der Scheibe 13 auch
allmählich
entlang der Länge
des Messkanals 98 ab, um die Münzen in Kontakt mit der äußeren Wand 105 behalten
zu helfen. Daher, haben alle Münzen,
welche den Messkanal 98 betreten, die Möglichkeit, dass ihre äußeren Kanten
in die entsprechende radiale Position ausgerichtet werden, welche benötigt ist,
um ein korrektes Sortieren durchführen zu können.
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Die
schräge
Oberfläche 106 hat
einen tiefen Kanal 108 entlang ihrer äußersten Kanten. Münzen, die
gegen die äußere Wand 105 ausgerichtet
sind, sind unter positivem Druck an deren innersten Kanten, welche
entlang der schrägen
Oberfläche 106 positioniert
sind. Aufgrund des positiven Drucks an den innersten Kanten, tendieren
die äußersten
Kanten der Münzen
dazu, sich leicht von dem Kissen 16 wegzubewegen. Weil
die schräge
Oberfläche 106 einen
größeren Betrag
an Druck auf die Innenkanten der Münzen ausübt, hilft die schräge Oberfläche 106, die
Münzen
vom Abtreiben von der Wand 105 abzuhalten, weil die radiale
Position der Münzen
allmählich
entlang der Länge
des Messkanals 98 abnimmt.
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Während die
Münzen
entlang der Messwand 105 sich entlang bewegen, bewegen
sie sich auch an einen Kanal 107 vorbei, welcher dazu vorgesehen
ist, die kleinsten Münzen
zu sortieren. Alle Münzen
dieser Stückelung
passen in das Innere dieses schmalen oder engen Kanals 107,
während
sie die Messwand 105 kontaktieren. Vorzugsweise erstreckt
sich der enge Kanal 107 gut in das Innere der schrägen Oberfläche 106.
Jede weitere Münzstückelung
ist zu groß,
um in das Innere dieses engen Kanals 107 zu passen. Konsequenterweise,
haben diese anderen Stückelungen
ihre äußeren Kanten
entlang der äußeren Wand 105 und
ihre inneren Kanten auf der schrägen
Oberfläche 106.
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7 illustriert einen Querschnitt
eines Sortierkopfes 12 entlang der Linie 7–7 in 4. Die Wand 100 und
die schräge
Oberfläche 104 im
Innern der Ausschusstasche 102 kann auf der rechten Seite der 7 gesehen werden. Auch kann
die schräge Oberfläche 106 und
der tiefe Kanal 108 des Messkanals 98 gut gesehen
werden.
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Während die
Münzen
entlang der Messwand 105 des Messkanals 98 sich
entlang bewegen, kontaktieren die Münzen, die nicht die kleinste
Stückelung
aufweisen, welche in dem Kanal 107 sind, die Rampe 110,
welche nach unten zu der untersten Oberfläche 62 führen. Die
Rampe 110 verursacht, dass die Münzen fest in das Kissen 16 mit
ihren äußersten
Kanten ausgerichtet mit dem Messradius sind, wobei der Messradius
durch die Messwand 105 vorgesehen wird. An dem stromabwärtigen Ende
der Rampe 110 sind die Münzen unter positiver Kontrolle des
Sortierkopfes 12. Dies stellt sicher, dass die Münzen sicher
in einer angemessenen radialen Position determiniert durch die Messwand 105 sind,
während die
Münzen
der Serie an Ausgangskanälen 42–49 sich
nähern.
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Der
erste Ausgangskanal 41, welcher für die kleinsten Münzen vorgesehen
ist, welche sortiert werden, verschmilzt mit dem schmalen Kanal 107. Dadurch
kontaktieren die kleinsten Münzen
nicht die unterste Oberfläche 62 sobald
sie im inneren des Messkanals 98 sind. Münzen, die
nicht die kleinsten Münzen
sind, bewegen sich in einer umfangsseitigen Richtung entlang der
untersten Oberfläche 62 unter positivem
Druck in Richtung derer respektiver Ausgangsschlitze 42–49.
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Jenseits
des ersten Ausgangskanals 41, formt der Sortierkopf 12 eine
Serie von Ausgangskanälen 42–49,
welche als Selektiermittel funktionieren, um die Münzen verschiedener
Stückelung
an unterschiedlichen umfangsseitigen Orten entlang der Peripherie
des Sortierkopfes 12 auszuwerten. Das heißt, dass
die Ausgangskanäle 42–49 ringsum
entlang der äußeren Peripherie
des Sortierkopfes 12 voneinander beabstandet sind, wobei
die innersten Kanten allmählich
näher zum
Zentrum des Sortierkopfes 12 positioniert sind, so dass
die Münzen
abhängig
von ihrem zunehmenden Durchmesser ausgeworfen werden.
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In
der entsprechend illustrierten Ausgestaltungsvariante sind die neuen
Ausgangskanäle 41–49 derart
positioniert, um zunehmend größere Münzen auszuwerten.
Diese Konfiguration ist sinnvoll im Ausland, wo z.B. neun Münzen verwendet
werden, wie z.B. in Spanien oder Frankreich. Natürlich kann der Sortierkopf 12 auch
so ausgestaltet werden, dass er nur sechs Ausgangskanäle hat,
in dem drei Kanäle eliminiert
werden, so dass der US-Münzsatz
sortiert werden kann (Dimes, Pennies, Nickels, Quarters, half Dollars
und Dollarmünzen).
Dies kann auch dadurch erreicht werden, dass der Sortierkopf, wie
er in den 3 und 4 illustriert ist, mit einem
Blockierelement in den drei Ausgangskanälen 41–49 versehen wird.
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Die
innersten Kanten der Ausgangskanäle 41–49 sind
so positioniert, dass die innere Kante von einer Münze nur
einer bestimmten Stückelung
in jeden Kanal eintreten kann. Die Münzen aller anderen Stückelungen
erreichen einen vorbestimmten Ausgangskanal und erstrecken sich
nach innen über
die innerste Kante jeden speziellen Kanals, so dass diese Münzen nicht
den Kanal betreten können
und dadurch sich aufgrund der Zirkulierbewegung, welche durch das
Kissen 16 auf sie ausgeübt
wird, weiter bewegen bis zu dem nächsten Ausgangskanal.
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Um
sicherzustellen, dass positive Kontrolle über die Münzen im Inneren der Ausgangskanäle 41–49 beibehalten
wird, übt
das Kissen 16 vorzugsweise weiterhin Druck auf die Münzen aus,
während sie
sich durch die Ausgangskanäle 41–49 entlang
bewegen.
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Trotzdem
kann dies problematisch sein, falls eine bestimmte Münze dünn ist,
so wie z.B. eine "Dirne". Um dieses Problem
zu beheben, wird eine Druckrampe 120 in dem Ausgangskanal 41 vorgesehen.
Die Druckrampe 120 stellt sicher, dass die Münzen im
Inneren des Ausgangskanals 41 nahe der Peripherie des Sortierkopfes 12 das
Kissen 16 kontaktieren. Dadurch wird eine Münze im Inneren
des Ausgangskanals 41 über
das Kissen 16 auf der Scheibe 13 positiv kontrolliert,
und zwar wenn die Verlangsamung und/oder das Stoppen der Scheibe 13 festgestellt
wird, während
der exakten Beutelstoppfunktion oder der Diskriminierung von validen/invaliden
Münzfunktion.
Weil des Weiteren die Druckrampe 21 nahe des Zählsensors 121 ist
und der Diskriminiersensor 121b (Unterscheidungssensor)
tendiert die Druckrampe 120 auch dazu, die Münzstabilität beizubehalten,
während
die Münze
sensiert wird. Obwohl die Druckrampe 120 nur in dem Ausgangskanal 41 gezeigt
ist, kann diese auch in anderen Ausgangskanälen 42–49 verwendet
werden. Zusätzlich
kann die Druckrampe 120 länger sein und sich über die
Länge ihres
jeweiligen Ausgangskanals 41–49 erstrecken.
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Jeder
Ausgangskanal 41–49 hat
eine korrespondierende Ausgangskanalöffnung, an welchem die Münzen von
der Peripherie des Sortierkopfes 12 herauskommen. Jeder
Ausgangskanal 41–49 hat
auch einen korrespondierenden Ausgangsvorsprung 41a–49a.
Die Ausgangsvorsprünge 41a–49a sind derart
positioniert, dass sie sicherstellen, dass eine Münze, welche
vor dem Verlassen der Peripherie der Scheibe 13 steht,
de facto, austritt, wenn die Scheibe 13 stoppt, nachdem
eine solche Münze
sensiert wurde. Wenn die Ausgangsvorsprünge 41a–49a nicht vorhanden
wären,
dann könnte
die innerste Kante einer austretenden Münze an der Peripherie des Sortierkopfes 12 eingeklemmt
werden, und zwar in der Art, dass die Münze komplett außerhalb
der Peripherie des Sortierkopfes 12 mit Ausnahme ihrer
innersten Kante ist. Jeder Ausgangsvorsprung 41a–49a ist grundsätzlich orthogonal
zu dem Pfad an Münzen
im Inneren des jeweiligen Ausgangskanals 41–49.
Also hat jeder Ausgangsvorsprung 41a–49a eine Ecke, die
auf der Peri pherie des Sortierkopfes 12 nahe der Zentrumslinie
ihres jeweiligen Ausgangskanals 41–49 im Inneren des
Schlitzes wie nachfolgend beschrieben hat, terminiert.
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Jeder
der Ausgangskanäle 41–49 hat
auch einen Schlitz 111–119,
welcher zusätzlichen
Freiraum für
den zentralen Abschnitt der Münze
im Inneren des Ausgangskanals 41–49 vorhält. Jegliche
Abweichungen in der Zentraldickheit der Münze aufgrund des Kurvenverlaufes
oder der Münzmerkmale, welche
den zentralen Bereich der Münze
dicker als der Peripherie ausgestalten, kann sich nun in die Schlitze 111–119 erstrecken,
so dass die Münzen entlang
der Abschnitte der Ausgangskanäle 41-49 außerhalb
der Schlitze 111–119 entlang
reitet. Im Wesentlichen reiten die Münzen nur auf den zwei Schienen,
welche auf jeder Seite der Schlitze 111–119 geformt werden.
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Während die
Münzen über Zählsensoren 121a–129a und
Diskriminatorsensoren also Unterscheidungssensoren 121b–129b,
im Inneren der Ausgangskanäle 41–49 positioniert
gelangen, neigen die Münzen
sehr viel weniger zu einer schaukelnden Bewegung aufgrund der Schlitze 111–1119.
Die Zählsensoren 121a–129a zählen die
Münzen.
Die Diskriminatorsensoren 121b–129b diskriminieren zwischen
einer validen Münze
und einer invaliden Münze.
Aufgrund der Schlitze 111–119 und der positiven
Kontrolle aufgrund des Kissendrucks, sensieren die Zählsensoren 121a–129a und
die Diskriminatorsensoren 121b–129b eine Münze, welche
sanft geleitet wird und ein Schaukeln ausführt. Dies verbessert die Akkuratheit
der Zählsensoren 121a–129a und
der Diskriminatorsensoren 121b–129b.
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Die
Schlitze 111–119 werden
in der 8 gezeigt, welche
einen Querschnitt entlang der Linie 8–8 in 4 im Ausgangskanal 44 zeigt. 8 illustriert einen Schlitz 114,
welcher eine Breite hat, welche ungefähr der Hälfte des Durchmessers einer Münze entspricht.
Natürlich
kann auch die Breite des Schlitzes 114 derart breit sein,
dass sie 90% des Durchmessers der Münze beträgt. Der Schlitz 114 hat
einen rechtwinkligen Querschnitt, welcher einen vorspringenden Abschnitt
der Münze
aufnimmt, wenn die Münze
entlang des Ausgangskanals 44 geleitet wird. Andere Formen
des Schlitzes 114, wie z.B. gerundete oder dreieckige Formen
sind auch möglich.
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9 illustriert eine vergrößerte Ansicht
des Ausgangskanals 44, der die Details des Ausgangskanals 44 näher darstellt.
Die Position der Sensoren 124a und 124b werden genauso
wie der Ausgangsvorsprung 44a gezeigt. Wie auch gesehen
werden kann, beginnt der Schlitz 114 im Inneren des Ausgangskanals 44 stromaufwärts von
den Sensoren 124a und 124b.
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Nachdem
nun der Sortierkopf 12 des Münzsortierers beschrieben wurde,
wird nachfolgend der Weg der sortierten Münzen, sobald sie die Peripherie des
Sortierkopfes 12 verlassen, beschrieben. Die 10A–10C illustrieren
eine Münzrutsche 59 von neun
Münzrutschen 51-59,
wie in den 1 und 2A gezeigt. Die Münzrutsche 59 hat
eine obere kurvige Wand 130 und eine untere Wand 132.
Die untere Wand 132 ist nach unten gewinkelt, so dass eine Münze mit
einer geringen Wucht sich immer noch in Richtung der zwei Rutschen
aufgrund der Schwerkraft bewegt. Eine trennende Struktur 134,
an welcher ein Betätigungselement 136 angeschlossen
ist, separiert zwei Rutschen einer Münzrutsche 59. Ein Betätigungselement 136 ist
bündig
mit der unteren Oberfläche 132,
sobald das Betätigungselement 136 (flipper
136) in seiner unteren normalen Position (10C) ist, so dass eine Münze, welche
die untere Oberfläche 132 herunterrutscht, über das
Betätigungselement 136 gelangt,
ohne darin festgehalten zu werden, und die erste Rutsche 137 hinunter
ausgeworfen wird.
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Ein
Nebenschlussmotor 135 (10A)
kontrolliert die Bewegung des Betätigungselementes 136,
so dass das Betätigungselement 136 die
Bewegungen zwischen einer oberen Orientierung, wie in 10B gezeigt, und einer unteren
Orientierung, wie in 10C gezeigt,
unternimmt. Der Nebenschlussmotor 135 kann auch eine simple
Zylinderspule sein, welche einen Arm, welcher an dem Betätigungselement 136 angreift,
zwischen einer ersten und zweiten Bewegungsposition festknebelt.
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Wenn
die sortierten Münzen
den Diskriminatorsensor 129b (3-4)
in dem Ausgangskanal 49 passieren, sensiert der Diskriminator 129b,
ob die Münze
valide oder invalide ist. Der Diskriminatorsensor 129b ist
an einen Controller angeschlossen, welcher in weiterem Detail nachfolgend
beschrieben wird und zwar in Bezug auf 16. Wenn das Signal von dem Diskriminatorsensor 129b zu
dem Controller eine valide Münze
indiziert, bleibt das Betätigungselement 136 in
einer unteren Position und die Münze verlässt die
Scheibe 13 und betritt die Münzrutsche 59, wo sie
nach unten die erste Rutsche 137, wie in 10C gezeigt, herunter geleitet.
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Wenn
das Signal von dem Diskriminatorsensor 129b an den Controller
eine valide Münze
in dem Ausgangskanal 49 indiziert, signalisiert der Controller dann
dem Nebenschlussmotor 135 das Betätigungselement 136 aus
der unteren Orientierung (10)
in eine obere Orientierung (10)
zu bewegen. Wenn die invalide Münze
die Münzrutsche 59 betritt,
nachdem sie aus dem Ausgangskanal 49 gekommen ist, begegnet
sie dem Betätigungselement 136,
welcher ihren Weg versperrt und die invalide Münze die zweite Rutsche 138 hinunter
zwingt.
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Die
Münzrutsche 59 ist
derart ausgebildet, dass sie kompatibel zu zwei Sorten von Münzsortierern
ist – einer,
der Diskriminatorsensoren 129b benutzt, um invalide Münzen zu
detektieren und einer, welcher keine invaliden Münzen detektiert. Die 10A-10C illustrieren die
Münzrutsche 59 in
einer ersten Konfiguration zur Zusammenwirkung mit einem Münzsortierer,
welcher die Münzunterscheidung zum
Detektieren invalider Münzen
durchführt.
Die 10D illustriert
dieselbe Münzrutsche 59 in
einer zweiten Ausgestaltungsweise, außer dass ein Bolzen 139 nun
das Betätigungselement 136 in
seiner unteren Position belässt.
Konsequenterweise ist die Rutsche 137 die einzige Rutsche,
in welche die Münzen hineingelangen
können.
Die einzige zusätzliche Komponente,
der Bolzen 139, kann ein Niet sein, eine Schraube sein,
oder zahlreiche andere Befestigungselemente, welche das Betätigungselement 136 in
einer unteren Ausrichtung belassen. Des Weiteren können auch
Adhäsive
benutzt werden. Dadurch ist die Münzrutsche 59 modular,
so dass sie von nahezu jedem Typ an Münzsortiervorrichtungen benutzt
werden kann. Weil eine Komponente auswechselbar mit einer Vielzahl
an Münzsortiereinrichtungen
ist, werden die Herstell- und Entwicklungskosten dramatisch reduziert.
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Sobald
die Münzen
den Unterscheidungsprozess durchlaufen haben, gelangen dann die
Münzen
in einen Münzkollektor
hinein, welcher normalerweise ein Beutel ist. Die 11A und 11B illustrieren einen
Dualbeutelfesthalt- und wechselmechanismus 140, welcher
eine Leitröhre 142 mit
Einlasskanten 144 und einem rechtwinklig ausgeformten oberen Abschnitt 146 umfasst.
Die Einlasskante 144 der Leitröhre 142 ist mit dem
Weg der Münzen
entsprechend ausgerichtet. Die Münzen
gelangen in das Innere der Einlasskante 144 und schreiten
in den oberen Abschnitt 146 der Leitröhre 142 voran.
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Beim
Gelangen von dem Münzsortierer
zu der Leitröhre 142,
tendieren die Münzen
die innere Oberfläche
davon zu treffen. Um die Abnutzung auf den oberen Abschnitt 146 zu
minimieren und das Geräusch,
welches durch derartige Münzeinschläge verursacht
wird, zu reduzieren, ist der obere Abschnitt 146 vorzugsweise
aus einem relativ weichen Polymermaterial, wie z.B. Polyurethan
oder Gummi, ausgestaltet.
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Ein
integraler unterer Abschnitt 148 des Beutelwechselmechanismus 146 teilt
sich in zwei Münzrutschen 150 und 152,
welche durch eine Trennwand 154 voneinander separiert sind.
Die Trennwand 154 unterteilt einen linken unteren Abschnitt 148a von
einem rechten oberen Abschnitt 148b. Ein Betätigungselement 156 ist
auf der Spitze der Trennwand 154 angeordnet und ist derart
positioniert, dass entweder die Rutsche 150 oder die Rutsche 152 offen ist.
Die Position des Betätigungselementes 156 wird durch
einen Beutelwechselmotor 158 kontrolliert. Der Beutelwechselmotor 158 kann
auch eine Zylinderspule sein, welche das Betätigungselement 156 zwischen
zwei Positionen knebelnderweise festlegt.
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Wenn
Münzen
durch die Zielsensoren 121a–129a gezielt werden,
wie in den 3-4 gezeigt, und eine vorbestimmte
Anzahl an Münzen durch
den Beutel unterhalb der Rutsche 150 empfangen wird, betreibt
ein Controller den Beutelwechselmotor 150, welcher das
Betätigungselement 156 bewegt,
um die Münzen
aus der Rutsche 150 zu der Rutsche 152 abzulenken.
Sobald ein Bediener den vollen Beutel unter der Rutsche 150 wechselt
und ihn mit einem leeren Beutel ersetzt, kann das Betätigungselement 156 Münzen in
den ersten Beutel umleiten, während
der zweite Beutel voll ist.
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Der
untere Abschnitt 148 ist mit einem elektrisch isolierten
Rahmen 160 versehen, welcher eine laterale Unterstützungsklammer 162 und
ein längliches
gabelförmiges
dreispitziges Element 164, welches sich nach unten von
der lateralen Unterstützungsklammer 162 erstreckt.
Die laterale Unterstützungsklammer 162 ist
grundsätzlich
rechteckig ausgeformt und nahe der Trennwand 164 positioniert.
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Das
gabelförmige
Element 164 inkludiert erste, zweite und dritte Gabelspitzen 166, 168 und 170,
jeweils. Das gabelförmige
Element 164 ist orthogonal zu der Unterstützungsklammer 162 und
im Wesentlichen parallel zu dem unteren Abschnitt 148 ausgerichtet.
Die erste Gabelspitze 166 und die dritte Gabelspitze 170 sind
typischerweise äquidistant von einer
gedachten Linie beabstandet, wobei die gedachte Linie zur Hälfte dazwischen
durch die zweite Gabelspitze 168 verläuft. Die erste und dritte Gabelspitze 166 und 170 sind
gespiegelte Bilder voneinander. Jede inkludiert jeweils gerade äußere Kanten 162 und 164.
Die erste und dritte Gabelspitze 166 und 170 umfassen
auch jeweils krummlinige innere Kanten 176 und 178,
welche sich allmählich
von einer geraden inneren Kante der Gabelspitzen 166 und 170 kurvig
entfernt, und zwar wenn man sich von ungefähr der Mitte der Gabelspitzen 166 und 170 nach unten
bewegt.
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Zwei
blockförmige,
stationäre
leitfähige
Kontakte 180 und 182 werden ungefähr in der
Mitte der zweiten Gabelspitze 168 fest befestigt. Der erste Kontakt 180 kontaktiert
einen verlängerten
ersten Leithebel 184, welcher drehbar an der ersten Gabelspitze 166 durch
die Mitwirkung eines leitfähigen Drehbolzens 186 drehbar
befestigt ist. Der Leitbolzen 186 erstreckt sich durch
einen zentralen Abschnitt des Hebels 184 und der ersten
Gabelspitze 166. Während
der erste Hebel 184 um den stationären Drehbolzen 186 rotiert,
bleibt der Hebel 184 auf dem Drehbolzen 186 durch
einen Rückhaltering
befestigt. Genauso kontaktiert ein zweiter Kontakt 182 auf
der zweiten Gabelspitze 168 einen verlängerten zweiten Leithebel 188,
welcher drehbar auf der dritten Gabelspitze 166 durch die
Mithilfe eines leitfähigen
Drehbolzens 190 drehbar angebracht ist. Der Leitbolzen 190 erstreckt
sich durch einen zentralen Abschnitt des zweiten Hebels 188 auf
der dritten Gabelspitze 170.
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Jeder
verlängere
Hebel 184 und 188 ist lateral von seiner respektiven
Gabelspitze 166 und 170 dermaßen lateral beabstandet, dass
jeweilige Drehbolzen 186 und 190 unbedeckte zylindrische
Sektion zum Aufnehmen einer Torsionsfeder 192 und 194 umfassen.
Die Torsionsfedern 192 und 194 greifen spiralförmig um
die unbedeckte Sektion der jeweiligen Bolzen 186 und 190 in
verschiedenen Umrundungen herum. Die Enden von jeder Torsionsfeder 192 und 194 erstrecken
sich jeweils durch Löcher 196 und 198 in
den Hebel 184 und 188.
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Die
Torsionsfedern 192 und 194 üben Torsion auf die Hebel 184 und 188 aus,
welche die Hebel 184 und 188 in geschlossene Positionen
drängen (gezeigt
in 11A). In der geschlossenen
Position sind die Hebel 184 und 188 derart konstruiert,
dass die Enden von jedem Hebel 184 und 188 die
jeweiligen stationären
Kontakte 180 und 182 kontaktieren.
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Wenn
der erste Hebel 184 den stationären Kontakt 180 kontaktiert,
wird ein Leitweg zwischen den beiden geformt. Um den ersten Hebel 184 von dem
Kontakt 188 wegzubewegen, wird der Hebel 184 entgegen
dem Uhrzeigersinn um den Drehbolzen 186 in eine offene
Position gebracht, und zwar durch das Herunterdrücken der Unterkante des Hebels 184.
Beim Entfernen des Hebels 184 von dem Kontakt 180 unterbricht
der Leitpfad zwischen den beiden.
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Gleichzeitig
wird ein Leitpfad zwischen den beiden geformt, wenn der zweite Hebel 188 den
stationären
Kontakt 182 kontaktiert. Um den zweiten Hebel 188 von
dem Kontakt 182 zu entfernen, wird der zweite Hebel 188 im
Uhrzeigersinn um den Drehbolzen 190 in eine offene Position
gebracht, derart, dass die Unterkante des Hebels 188 nach
unten gedrückt wird.
Durch das Entfernen des zweiten Hebels 188 von dem Kontakt 182 unterbricht
der Leitpfad, der dazwischen geformt wurde. Wie nachfolgend beschrieben,
wird das Vorliegen und Fehlen des Leitpfads genutzt, um zu determinieren,
ob ein Münzbeutel
unter dem Beutelgreifmechanismus 140 befindlich ist oder nicht.
-
Jeder
Bolzen 186 und 190, welcher elektrisch mit dem
jeweiligen Hebel 184 und 188 verbunden ist, ist
mit einem Leitkabel auch mit dem Controller verbunden. Des Weiteren
sind beide Kontakte 180 und 182 mit dem Controller
verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Paar an
Dateneingabestationen mit jeweils zwei Konnektoren in den Rahmen 160 während des
Herstellprozesses eingeschmolzen. Die Leitdateneingabestationen
formen jeweils Leitpfade, die sich nach oben von den jeweiligen
Kontakten und Hebeln zu der Oberfläche der Hilfsklammer 162 erstrecken.
Wenn der Hebel 184 in einer geschlossenen Position ist
und der Beutel nicht in dem Beutelgreifmechanismus 140 in
Knotakt geraten ist, so dass der Hebel 184 den Kontakt 180 kontaktiert,
wird ein Leitpfad zwischen den zwei Konnektoren der einen Dateneingabestation,
welche durch den Hebel 184 und den Kontakt 180 gelangt,
produziert. Die andere Dateneingabestation entspricht dem zweiten
Hebel 188 und dem zweiten Kontakt 182.
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Wenn
trotzdem ein Münzbeutel
in Kontakt mit der Rutsche 150 des Beutelgreifmechanismus 140 gelangt,
wird ein Klappenabschnitt des Beutelmundes zwischen dem stationären ersten
Kontakt und dem ersten Hebel derart festgeklemmt, so dass der Leitpfad
unterbrochen wird. Das gleiche stimmt auch für den zweiten Kontakt 182 und
den zwei ten Hebel 188 in der Rutsche 152. Dadurch
kann der Controller unterscheiden, ob oder ob ein Münzbeutel nicht
in Kontakt mit der Rutsche 150 oder 152 des Beutelgreifmechanismus 140 gelangt,
in dem die Dateneingabestationen an die Controller angeschlossen
werden, die den Unterschied an Volt dazwischen messen.
-
Ein
Münzbeutel
kann entweder an dem linken unteren Abschnitt 148a oder
dem rechten unteren Abschnitt 148b angebracht werden. Aus
Einfachheitsgründen
wird die nachfolgende Beutelsicherheitsbeschreibung in Bezug auf
den linken unteren Abschnitt 148a gemacht, obwohl sie auf
beide Abschnitte anwendbar ist. Um einen Münzbeutel an dem linken unteren
Abschnitt 148a anzubringen, so dass Münzen, welche aus der Rutsche 150 des
Beutelfesthaltemechanismus 140 herunter- und herausfallen
gesammelt werden, wobei die Öffnung
des Beutels über
dem linken unteren Abschnitt 148a positioniert ist. Da
die Öffnung
des Beutels einen größeren Querschnitt
als der linke untere Abschnitt 148a aufweist, ist der Beutel
um den linken unteren Abschnitt 148a zusammengezogen, wobei
ein lockerer Laschenabschnitt der Beutelöffnung nach oben durch die
verlängerte
Spalte, welche zwischen der ersten Gabelspitze 166 und
der zweiten Gabelspitze 168 geformt wird, hindurchgelangt.
Die krummlinige innere Kante 176, welche sich allmählich von
der geraden inneren Kante der ersten Gabelspitze 166 hinwegkurvt,
ermöglicht
das Einsetzen des Laschenabschnitts zwischen der Spalte zwischen
den ersten und zweiten Gabelspitzen 166 und 168.
-
Wenn
der Laschenabschnitt der Beutelöffnung
nach oben durch die Spalte bewegt wird, lässt der Laschenabschnitt das
Ende des ersten Hebels 148 von dem stationären Kontakt 180 los.
Der Laschenabschnitt ist des Weiteren durch die Spalte solange bewegt,
bis er das obere Ende der Spalte zwischen der ersten Zinke 166 und
der zweiten Zinke 168 erreicht. Da der verlängerte erste
Hebel 184 in eine geschlossene Position gedrängt ist,
obwohl der Laschenabschnitt zwischen dem Hebel 184 und
dem Kontakt 180 ist, wird der Laschenabschnitt der Beutelöffnung zwischen
dem stationären
Kontakt 180 und dem Hebel 184 geknebelt.
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Um
den Kontakt des Laschenabschnitts zwischen dem Kontakt 180 und
dem Hebel 184 zu stärken,
hat der Hebel 184 Zähne
an seinem Ende, um den Laschenabschnitt greifen zu können. Die
Zähne verhindern,
dass der Laschenabschnitt von dem Kontakt 180 und dem Hebel 184 herunterrutscht.
Obwohl Zähne
gezeigt sind, kann jegliche Struktur, wel che die Oberflächenrauigkeit
des beweglichen und/oder stationären
Kontakts verbessert, und zwar zum Greifen des Beutels, verwendet
werden. Des Weiteren umfasst der untere linke Abschnitt 148A einen
rechteckigen Vorsprung 200 (9B),
welcher integral dazu verbunden ist. Während der Laschenabschnitt
der Beutelöffnung
durch den Spalt zwischen der ersten und der zweiten Gabelspitze 166 und 168 sich
bewegt, unterstützt
der Vorsprung 200 den hinteren Abschnitt der Beutelöffnung und
verhindert, dass die Beutelöffnung
nach unten von dem unteren linken Abschnitt 148a rutscht.
Um weiterhin die Haltekapazität
des Beutelfesthaltemechanismus zu erhöhen, könnte der Vorsprung 200 auch
als Festhalteeinrichtung ausgebildet sein, welche das Hintere des
Beutels greift.
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Zusätzlich könnte der
Festhaltemechanismus auch Schiebeglieder haben. Zum Beispiel könnte der
stationäre
Kontakt eine verlängerte
Röhre sein, welche
vertikal mit einem Konus auf seinem oberen Abschnitt positioniert
sein könnte.
Der schiebbare Kontakt könnte
ein Element sein, das bis zu einem Punkt entlang des konischen Abschnitts
der verlängerten
Röhre gleitet,
aber davon abgehalten ist, irgendwie weiter sich zu bewegen. Der
Beutel würde auch über die
verlängerte
Röhre passen,
während das
Schiebeglied von dem Konusabschnitt wegbewegt wird. Letztendlich,
nachdem der Beutel über
die verlängerte
Röhre mit
den Beutellaschen über
den konischen Abschnitt geschoben wird, gleitet dann das Schiebeglied über die
Beutellasche und hält
sie fest. Das schiebbar und bewegbare Element kann auch Zähne oder
Bereiche erhöhter
Oberflächenrauigkeit
zum Unterstützen
des Festhaltens des Beutels haben.
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Die 12A und 12B illustrieren eine ähnliche
Beutelfesthaltevorrichtung 220. Diese Beutelfesthaltevorrichtung 220 ist
jedoch ein Einzelrutschenmechanismus ohne Motor und Betätigungselementkomponenten
eines Zweirutschenfesthaltemechanismus 140 der 11A und 11B. Die Beutelfesthaltevorrichtung 220 der 12A und 12B umfasst jedoch trotzdem einen oberen
Abschnitt 222 und einen unteren Abschnitt 224.
Der untere Abschnitt 224 hat Klammern 226 mit
einer ersten Zinke 228 und einer zweiten Zinke 230.
Ein Hebel 232 greift an dem Leitbolzen 234 an
und schwingt um diesen Leitbolzen 234, welcher an der zweiten
Zinke 230 angebracht ist. Ein Kontakt 235 ist
an der ersten Zinke 228 positioniert. Eine Torsionsfeder 236 ist
um den Bolzen 234 herum platziert und hat ein Ende, welches
in dem Loch 238 des Hebels 232 angeordnet ist.
Des Weiteren ist ein Vorsprung 237 vorgesehen, um die Rückseite
des Beutels zu unterstützen.
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Die
Einzelrutschenbeutelklammervorrichtung 220 funktioniert
elektronisch auf dieselbe Art wie in Bezug auf die Dualrutschengreifvorrichtung 140. Auch
ist ein Beutel an der Einzelrutschenklammervorrichtung 220 in
derselben Art wie vorher beschrieben angebracht.
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Die 13 illustriert eine Münzrutsche 59 wie
in 10 gezeigt in Zusammenwirkung
mit dem Beutelklammermechanismus 140 der 11. Nachdem die Münzen aus dem Ausgangskanal 49 des Sortierkopfes 12 ausgestoßen wurden,
treten die Münzen
in die Münzrutschen 59 ein.
Wenn die Münze
nicht als invalide Münze
detektiert wird, bleibt das Betätigungselement 136 der
Münzrutsche 59 in
seiner unteren Position (wie gezeigt) und die Münze rutscht weiter die erste
Rutsche 137 runter.
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Nachdem
die Münze
durch die erste Rutsche 137 der Münzrutsche 59 gelangt
ist, betritt sie den oberen Abschnitt 142 des Beutelklammermechanismus 140,
wo sie dem Betätigungselement 156 begegnet.
Die Münze
begibt sich dann weiter entweder den einen Weg oder den anderen
Weg in den linken Beutel 260 oder den rechten Beutel 262 hinunter. Wenn
das Betätigungselement 156 in
der Position, wie mit durchgezogener Linie gezeigt ist, gelangt
die Münze
in den linken Beutel 260. Sobald der linke Beutel 260 den
Maximumgrenzwert an Münzen
erreicht hat, bewegt sich das Betätigungselement 156 in
die Position, wie mit phantomartigen Linien gezeigt, so dass die
Münzen
in den rechten Beutel 262 gelangen. Vorzugsweise ersetzt
dann die Bedienperson den linken Beutel 260 durch einen
leeren Beutel, bevor der rechte Beutel 262 voll wird.
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Der
Controller, welcher Bezug auf die 16 beschrieben
wurde, überwacht
den Verschlussmechanismus (Kontakte 180 und 182,
und Hebel 184 und 186) beim Halten des linken
Beutels 260 und des rechten Beutels 262 um sicherzustellen,
dass ein geschlossener Kreislauf detektiert wird, welcher die Gegenwart
eines Beutels indiziert (Hebel 184 berührt Kontakt 180).
Wenn kein geschlossener Kreislauf detektiert wird, nachdem der linke
Beutel 260 seinen Grenzwert erreicht, wird der Münzsortierer
das Betätigungselement 156 davon
abhalten, sich zu bewegen, nachdem der rechte Beutel 262 verlässt. Der Münzsortierer
wird stoppen und das Bedienpersonal informieren, dass der linke
Beutel 260 gewechselt werden muss. Wenn dieses Merkmal
nicht vorhanden wäre,
würde das
Betätigungselement 156 die Münzen vorwärts und
rückwärts zwischen
zwei unbeaufsichtigten Beuteln hin und her leiten, welche schon
voll wären.
Der Beutelwechselalgorithmus, welcher von dem Controller 30 durchgeführt wird, wird
im Detail in Bezug auf 23 beschrieben.
-
Falls
der Diskriminatorsensor 129b (3 und 4)
eine invalide Münze
detektiert, bewegt sich das Betätigungselement 136 der
Münzrutsche 59 zu einer
aufrechten Position und verursacht, dass die invalide Münze die
Rutsche 138 betritt. Die invalide Münze gelangt dann in die Röhre 264.
Vorzugsweise hat jede Münzrutsche 51–59 eine
Röhre,
wie die Röhre 264 in 13, welche invalide Münzen zu
einem gemeinsamen invaliden Münzkollektor
auswirft.
-
Der
Beutelklammermechanismus 140 hat geometrische Charakteristika,
welche den Münzsortierer
zu einem effizienteren System bringen. Durch das Vorhalten einer
wesentlichen Beabstandung in dem Weg der Münzen zwischen der Peripherie
der Scheibe 13 und dem Betätigungselement 156,
wird mehr Zeit benötigt,
um eine Münze
sich mit dem Betätigungselement 156 begegnen
zu lassen. Das Betätigungselement 156 wird
normalerweise angrenzend an die Öffnung
der zwei Beutel 260 und 262 mit Bezug auf den
Weg der Münzen
so positioniert, dass es wesentlich näher an die Öffnung der Beutel positioniert
ist als an die Scheibe 13. Dadurch hat der Systemcontroller
zusätzliche
Zeit, um den Beutelwechselmotor 158 in Gang zu bringen
und das Betätigungselement 156 in
die mit phantomartigen Linien gezeigte Position, wie in 13 gezeigt, zu bewegen.
-
Der
Weg der Münze,
wenn diese die Scheibe 13 verlässt, ist im Wesentlichen normalerweise
horizontal. Aber in Abhängigkeit
von der Konfiguration des Beutelklammermechanismus 140 wird
der Münzweg
dann im Wesentlichen vertikal. Eine Leitstruktur, wie z.B. die Münzrutsche 59 der 10A–10D,
kann auch beim Wechseln des Münzweges
von einer horizontalen in eine vertikale Ausrichtung assistieren.
Typischerweise ist das Betätigungselement 156 (flipper 156)
von der Peripherie der Scheibe 13 entlang des vertikalen
Segmentes des Münzweges
in einer Bandbreite von ungefähr
10 Inch zu ungefähr
457,2 mm (18 Inch) positioniert. Vorzugsweise ist das Betätigungselement 156 ungefähr 381 mm
(15 Inch) von der Peripherie der Scheibe 13 entfernt.
-
Aufgrund
der räumlichen
Beziehung zwischen dem Betätigungselement 156 und
der Peripherie der Scheibe 13 kann der Controller nur die Scheibe 13 während eines
exakten Beutelstoppens bremsen, und nicht die Scheibe 13 zu
einem kompletten Stopp zwingen. Dies reduziert die Abnutzung des
Bremsmechanismus 14a und 36. Des Weiteren verbessert
es die Rate, mit welcher Münzen
verarbeitet werden können.
-
Die 14 illustriert eine Benutzerkontrolltafel 19 des
Münzsortierers,
welche der Nutzer dazu benützt,
um die verschiedenen Funktionen des Münzsortierers zu betätigen und
zu kontrollieren. Die Benutzerkontrolltafel 19 umfasst
einen Hauptenergieschalter 280, welcher den gesamten Münzsortierer
mit Energie versorgt. Eine mechanische Tastatur 282 umfasst
eine Vielzahl von Tasten, welche der Operator hinunterdrückt. Typischeeweise
umfasst eine mechanische Tastatur eine Anordnung an numerischer
Tastatur 284 und eine Anordnung an Basisfunktionstasten 286.
Die Touchscreenvorrichtung 288 wird auch verwendet, welche
die Bedienerkontrolltafel 19 noch benutzerfreundlicher
gestaltet. Des Weiteren ermöglicht
das Verwenden von einer Touchscreenvorrichtung 288 den
Hersteller mit einer großen
Vielseitigkeit eine Vielzahl von Displays und Displaytasten zu konfigurieren.
-
Die
Touchscreenvorrichtung 288, wie in 15 gezeigt, ist vorzugsweise ein X-Y-Matrixtouchscreen,
der eine Matrix 290 mit druckempfindlichen Punkten darstellt.
Der Touchscreen 290 umfasst zwei eng beabstandete aber
normalerweise separierte Lagen von optischen Gütepolyesterfilm, wobei jeder
Ansatz paralleler transparenter Konduktoren aufweist. Der Satz an
Konduktoren in den zwei beabstandeten Polyesterschichten ist rechtwinklig zueinander
ausgerichtet, so dass, wenn übereinander
gelagert, ein Gitter geformt wird. Wenn entlang der Außenseite
der Kanten jeder Polyesterschicht ist ein Bus vorgesehen, welcher
die Konduktoren miteinander vernetzt, welche auf der Schicht unterstützt werden.
-
Auf
diese Weise werden elektrische Signale von den Konduktoren zu einem
Controller weitergeleitet. Wenn Druck von einem Finger oder einem Schreibstift
auf die obere Polyesterlage aufgebracht wird, wird der Satz von
Konduktoren, welche auf der oberen Schicht angebracht ist, nach
unten in Kontakt mit dem Satz an Konduktoren auf der unteren Polyesterschicht
gebracht. Das Kontaktieren dieser beiden Sätze von Konduktoren funktioniert
wie das mechanische Schließen
von einem Schalterelement, um einen e lektrischen Kreislauf herzustellen,
welche durch den Controller durch die jeweiligen Busse an den Kanten
der zwei Polyesterlagen detektiert wird, wodurch ein Mittel zum
Detektieren der X- und Y-Koordinate der Falldurchschließung zur
Verfügung
gestellt werden. Ein Matrixtouchscreen 288 der oben beschriebenen
Weise ist herkömmlich
von der Firma Dynapro Thin Film Products, Inc. aus Milwaukee, Wisconsin,
erhältlich.
-
In
der bevorzugten Ausgestaltungsform formt der Touchscreen 288 eine
Matrix 290 aus sechsundneunzig optisch transparenten Schalterelementen
in sechs Spalten und sechzehn Reihen. Die Matrix 290 ist über ein
grafisches Display 292 positioniert, welches Displaytasten
wiedergibt.
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Die 16 illustriert einen Systemcontroller 300 und
seine Beziehung zu den anderen Komponenten in dem Münzsortierer.
Der Controller umfasst einen Timer (Zeitschaltuhr) und einen Zähler für jede der
zu sortierenden Stückelungen.
Ein Hauptzähler kann
auch im Betrieb sein, welcher die Gesamtanzahl an Münzen, welche
von dem Münzsortierer
gezählt
werden, zählt.
Die Bedienperson kommuniziert mit dem Münzsortierer über die
Benutzerinterfacetafel 19. Die Bedienperson oder der Benutzer
gibt Informationen durch die mechanische Tastatur 282 oder durch
die Touchscreenvorrichtungsmatrix 290 des Touchscreen 288 ein.
Die Grafikenanzahl der Vorrichtung 292 (Display), welche
auch Teil der Touchscreenvorrichtung 288 ist, ist die Komponente,
welche durch den Controller 300 genutzt wird, um den Benutzer über die
Funktionen und Operationen des Münzsortierers
zu informieren.
-
Die
Touchscreenvorrichtung 288 erlaubt auch dem Benutzer drei
Hauptmodi zu nutzen: einen Benutzermodus, einen Einstellungsmodus
und einen Diagnosemodus. Typischerweise selektiert der Benutzer
entweder den Einstellungsmodus oder den Diagnosemodus, wenn sich
in dem Benutzungsmodus befindet. Wenn dies geschieht, wird der Controller 300 entweder
in den einen oder anderen dieser Modi eingestellt.
-
Wenn
der Controller 300 sich also in einem Einstellungsmodus
befindet, verursacht der Controller 300, das Display 292 ausgänglich das
Einstellungsmenü wie
in 17A und 17B gezeigt, darzustellen.
Das primäre
Darstellungsmuster umfasst, z.B. die folgenden Einstellungsoptionen:
ABSCHALTEN TASTATUR, ABSCHALTEN DER FUNKTIONEN, DATENEINGANGSSELEKTION,
PORT-EINSTELLUNG, DISKRIMINATOR-LERNEN, BENUTZER-UR-EINSTELLUNGEN,
BOX/BEUTEL-KONFIGURATION, NEUPOSITIONIERUNGSTASTEN, TASTENLEGENDE,
SCHIRMKOMPLEXITÄT,
und BELEUCHTUNG. Auch zusätzliche
Einstellungsoptionen sind möglich.
Die Tastenlegenden sind neben den entsprechenden Tasten, im Gegensatz
zum Hineinschreiben in die entsprechenden Tasten angeordnet, weil
die Legenden zu lang sind, um in die Tasten hineinzupassen.
-
Da
die Tastenlegenden bzw. Beschriftungen einen relativ großen Anteil
des Displays 292 einnehmen, würden nicht sinnvollerweise
alle Einstellungsoptionen in eine einfache Primäranzeigeaufteilung passen.
Daher ist die primäre
Anzeigeaufteilung in zwei Abschnitte, welche separat voneinander
auf der Anzeige 61 durch das Drücken der Mehr- und Zurück-Tasten
angezeigt werden, aufgeteilt. Nur einer der zwei Abschnitte wird
auf dem Display 292 zu jeglicher Zeit angezeigt. Falls
die 17A ein Abschnitt des
primären
Anzeigemusters derzeitig in dem Display 292 repräsentiert,
drückt
der Benutzer die "Mehr"taste, um zu verursachen,
dass das Display 292 den Abschnitt des primären Anzeigemusters,
wie in 17B gezeigt,
anzeigt. Auf gleiche Weise, wenn in 17B der
Abschnitt dargezeigt wird in der Anzeige 292 der "Zurück"taste, dass der Abschnitt
des polymeren Anzeigemusters aus der 17A gezeigt wird.
Um die derzeitigen Einstellung einer bestimmten Einstellungsoption
der 17A bis 17B zu modifizieren, drückt der
Benutzer die angezeigte Taste auf der Einstellungsoption. Das Drücken der
angezeigten Taste veranlasst den Controller 300 auf dem
Display 292 ein sekundäres
Displaymuster (sub-menu) für
die entsprechend selektierte Option darzustellen. Um den Benutzer
beim Verstehen der Bedeutung der unterschiedlichsten Tasten in dem
sekundären
Anzeigemuster zu unterstützen,
umfasst das sekundäre Anzeigemuster
eine "Hilfe"taste. Wenn der Benutzer seine
Modifikationen der entsprechenden Einstellungen der Einstellungsoptionen
komplementiert hat, gelangt der Benutzer durch das Drücken einer "Exit"taste in das primäre Anzeigemuster
(Haupt-Setup-Menü)
zurück.
-
Wenn
der Controller 300 sich in dem Diagnose-Testmodus befindet,
verursacht der Controller 300 dass die Anzeige 292 anfänglich das
Primär-Anzeigemuster
(Haupt-Diagnose-Menü), wie in
den 18A und 18B gezeigt, darstellt. Das
primäre
Anzeigemuster sieht z.B. folgende Diagnose-Testoptionen vor: MEMORYINFORMATION, ENCODER & MÜNZSENSOREN,
TASTATUR, MOTOR, MÜNZDURCHSATZ,
MÜNZSTOP,
BREMSZYKLUS, FERNANZEIGE UND MASCHINENSTATISTIK. Zusätzliche
Diagnoseoptionen können
auch vorgesehen sein. Die Tastenerklärungen sind neben den entsprechenden
Tasten angebracht, im Gegensatz zu dem Hineinschreiben in die jeweiligen
Tasten, da die Erklärungen
zu lang sind, um in die Tasten hineinzupassen.
-
Da
die Tastenerklärungen
einen relativ großen
Abschnitt der Anzeige 292 einnehmen, können nicht alle Diagnose-Testoptionen
sinnvollerweise auf ein einziges Primär-Anzeigemuster passen. Darum wird
das Primär-Anzeigemuster
in zwei Abschnitte unterteilt, welche separat voneinander auf dem
Display 292 durch die Nutzung der "Mehr"-
oder "Zurück"-Tasten angezeigt
werden. Nur einer der zwei Abschnitte wird jeweils auf der Anzeige 292 zu
jeder gegebenen Zeit angezeigt. Wenn die 18A den Abschnitt des Primäranzeigemusters
darstellt, welches derzeit in der Anzeige 292 dargestellt
wird, drückt
der Benutzer die "Mehr"-Taste, um beim Display 292 das
Anzeigen des Abschnittes des Primär-Anzeigemusters der 18B darzustellen. Gleichzeitig,
wenn die 18B den Abschnitt
des Primäranzeigemusters
darstellt, der derzeit in der Anzeige 292 dargestellt wird,
verursacht das Drücken
der "Zurück"-Taste, dass auf
dem Display 292 der Abschnitt des Primär-Anzeigemusters gezeigt wird, der in
der 18A illustriert
ist. Um eine bestimmte Diagnose-Testoption der 18A bis 18B zu
selektieren, drückt
der Benutzer die dargestellte Taste der Diagnose-Testoption.
-
In
Abhängigkeit
von dem selektierten Diagnosetest, führt der Controller 300 entweder
automatisch den ausgewählten
Diagnosetest durch oder er veranlasst den Benutzer vor Durchführung des
Diagnosetests, numerische Daten (durch Nutzung des numerischen Tastenfeldes)
anzugeben. Die Eingabeaufforderung für die Dateneingabe und die
Resultate des selektierten Diagnosetests sind auf dem Display 292 als
sekundäre
Anzeigemuster dargestellt. Um den Benutzer am Durchführen eines
Diagnosetests zu unterstützen,
verbindet das sekundäre
Displaymuster mit jedem Diagnosetest auch eine "Hilfe"-Taste. Wenn der Benutzer den Diagnosetest
abgeschlossen hat, gelangt der Benutzer in das primäre Anzeigemuster
(Hauptdiagnosemenü)
durch das Drücken
der "Exit"-Taste zurück.
-
Zurückkommend
auf 16 erhält der Controller 300 Signale
von dem Encoder oder Verschlüsselungssensor 32,
welcher die Bewegungen des Encoders 30 überwacht. Der Encoder 30 hat
verschiedene gleichförmig
beabstandete Indizes auf seinem kreisförmigen Umfang beabstandet,
welches der Encodersensor 32 detektiert. Die Indizes können optische
oder magnetische Gestalt haben, wobei die Ausgestaltung des Encodersensors
abhängig
von dem verwendeten Typ an Indizes ist.
-
Weil
der Encoder 30 an der Scheibe 13 befestigt ist,
rotiert er mit demselben Betrag wie die Scheibe 13. Wenn
der Encoder 30 rotiert, werden die Indizes durch den Encodersensor 32 detektiert
und die Winkelgeschwindigkeit, mit welcher die Scheibe 13 rotiert,
ist dem Controller 300 bekannt. Eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit,
d.h. Beschleunigung oder Abbremsung, kann durch den Controller 300 auch überwacht
werden.
-
Des
Weiteren kann das Encodersystem von dem Typus eines gemeinhin als
Dualkanal-Encoder bekannten Typus sein, indem zwei Encodersensoren benutzt
werden. Die Signale, welche durch die zwei Encodersensoren produziert
werden und durch den Controller 300 detektiert werden,
sind grundsätzlich nicht
in Phase. Die Richtung der Scheibenbewegung 13 kann durch
Nutzung des Dualkanal-Encoders überwacht
werden.
-
Der
Controller 300 kontrolliert auch die Energiezufuhr an den
Motor 14, welcher die rotierbare Scheibe 13 antreibt.
Und weil es öfters
nützlich
ist, zu wissen, ob der Motor 14 betätigt ist, detektiert der Controller 300 die
Menge an Energie, welche dem Motor 14 zugeführt wird.
Typischerweise wird dies durch einen Stromsensor erreicht, welcher
den Betrag an Strom, welcher dem Motor zugeführt wird, sensiert.
-
Immer
noch Bezug auf die 16,
beobachtet der Controller 300 die Zählsensoren 121a–129a, welche
im Inneren des Sortierkopfes 12 angeordnet sind. Wenn Münzen an
einem dieser Zählsensoren 121a–129a vorbeikommen,
erhält
der Controller 300 ein Signal von dem Zählsensor der entsprechenden Stückelung
der vorbeikommenden Münze
und fügt eine
Zahl zu dem Zähler
der entsprechenden Stückelung
im Inneren des Controllers 300 zu. Der Controller 300 hat
einen Zähler
für jede
zu sortierende Münzstückelung.
Auf diese Weise kann jede von dem Münzsortierer zu sortierende
Stückelung
an Münzen einen
kontinuierlich nachgezählten
und durch den Controller 300 upgedateten Zählwert haben.
-
Die
Diskriminator-Sensoren 121b–129b sind auch dem
Controller 300 angeschlossen. Die Diskriminator-Sensoren 121b–129b können durch
das Vergleichen unterschiedlicher physischer Charakteristika der
Münzen
mit vorbestimmten charakteristischen Mustern, welche in einem Speicher
des Controllers abgelegt sind, funktionieren.
-
Die
Münz-Diskriminator-Sensoren 121b–129b detektieren
invalide Münzen
auf der Basis einer Untersuchung einer oder mehrerer nachfolgender
Münzcharakteristika:
Münzdicke,
Münzdurchmesser,
eingedruckte oder eingeprägte
Konfiguration auf dem Münzgesicht
(z.B. hat ein US-Penny das Profil von Abraham Lincoln, ein US-Vierteldollar das Profil
von George Washington, usw.); glatte oder raue Umfangskante der
Münze,
Münzgewicht
oder Masse, Metallbestandteil der Münze, Leitfähigkeit der Münze, Impedanz
der Münze,
ferromagnetische Eigenschaften der Münze, Unvollkommenheiten wie z.B.
Löcher
nach Beschädigung
oder dergleichen; und optische Reflexionscharakteristika der Münze.
-
Mit
weiterem Bezug auf die 16 kontrolliert
der Controller 300 auch den Scheiben-Bremsmechanismus 36 und
den Motor-Bremsmechanismus 14a, welche typischerweise in
Serie geschaltet sind. Der Controller 300 erreicht dies
dadurch, dass Energie zu einem Bremsaktuator für jeden Bremsmechanismus 36 und 14a zugeführt wird.
Die Menge an zugeführter
Energie entspricht den Proportionen der Bremskraft, welche die Bremsmechanismen 36 und 14a ausüben. Dadurch
hat der Controller 300 die Möglichkeit, die Verlangsamung
der Scheibe 13 durch das Variieren der zugeführten Energie
an die Bremsmechanismen 36 und 14a zu variieren.
Diese Eigenschaft ist noch detaillierter in Bezug auf die 22 beschrieben.
-
Immer
noch in Bezug auf 16,
kontrolliert der Controller 300 auch die Bewegung des Rangiermechanismus
(Betätigungselement 136 der 8B und 8C) in den Münzrutschen 51–59,
um invalide Münzen
von validen Münzen
zu trennen. Wenn einer der Diskriminator-Sensoren 121b–129b eine
Münze sensiert
und ein Signal sendet, welches von dem Controller 300 derart
empfangen wird, dass der Controller 300 determiniert, dass
der außerhalb
einer vorbestimmten Bandbreite an akzeptierbaren Signalen für eine bestimmte
Stückelung
befindliche ist, setzt der Controller 300 den Motor 135 (10A bis 10C) in Bewegung, welcher das Betätigungselement 136 bewegt.
Auf diese Weise detektiert der Münzsortierer die
invalide Münze
und separiert diese von dem Beutel an validen Münzen. Des Weiteren, wenn der
Controller 300 eine Münze
determiniert, welche invalide ist, diese reduziert, und zwar durch
eine, durch die vorliegende Zählung
an Münzen,
welche sortiert sind und in einen Beutel geschickt wurden, da die
invaliden Münzen
nicht den Beutel betreten, sondern statt dessen auf andere Weise
ausgeworfen werden.
-
Der
Controller 300 aus 16 ist
auch an dem Dualbeutel-Klammer-Mechanismus 140 (9A, 9B) angeschlossen.
Wenn die durchmischten Münzen
sortiert werden, hält
der Controller 300 eine laufende Zählung an den Münzen jeder
Stückelung,
die aus den Ausgangskanälen 41 bis 49 in
jedem Beutel ausgeworfen werden, bei. Wenn die Anzahl an Münzen, welche
durch das Zählmerkmal
in dem Controller 300 gezählt sind und in einen Beutel ausgeworfen
wurden, einen vorbestimmten Wert erreicht, führt der Controller 300 in
der Energie an den Beutel-Wechselmotor 158 zu, welcher
das Betätigungselement 156 bewegt.
Die Münzen
fangen dann an in den zweiten Beutel zu gelangen, während der Benutzer
den vollen Beutel entfernt und ihn durch einen leeren Beutel ersetzt.
-
Der
Controller 300 ist auch an beide Beutel-Festhaltmechanismen
angeschlossen, wenn der Dualbeutel (Mechanismus 140 (11A und 11B) verwendet wird. Alternativ dazu,
wenn ein Einzelbeutel (Mechanismus 220 (12A und 12B)
verwendet wird, dann ist nur ein Beutel-Festhaltemechanismus an
den Controller 300 angeschlossen. In beiden Fällen, wenn
der Zähler
in dem Controller 300 seine voreingestellte Grenze an einer
Menge an Münzen
in dem einen Beutel erreicht, indiziert der Controller 300 dem
Benutzer über
das Display 292, dass der Beutel gewechselt werden muss.
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Der
Beutel-Verriegelmechanismus verhindert auch das Sortieren zu jeder
Zeit, wenn eine dieser Vorrichtungen einen geschlossenen Kreislauf hat.
Dies stellt sicher, dass Münzen
nicht in einen Beutel-Klammermechanismus ausgeworfen werden, wenn
kein Beutel daran befestigt ist. Der Beutel-Verriegelmechanismus
und seine Beziehung mit dem Controller ist nachfolgend in Bezug
auf 23 beschrieben.
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Weiterhin,
in Bezug auf 16, ist
das Schmiersystem an dem Controller 300 angeschlossen,
um es zu ermöglichen,
dass Münzen
durch den Sortierkopf 12 mit minimaler Reibung gelangen.
Das Schmiermittel wird auf den Sortierkopf 12 durch die Schmiermittelöffnung 93,
in den 3 und 4 gezeigt, aufgebracht, um
die Reibung aufgrund der Metall-Metallpaarung zu minimieren. Wie
schon von vorab festgestellt, ist der Controller 300 an
eine Pumpe angeschlossen, welche Flüssigkeit aus dem Reservoir
durch die Versorgungsleitung 26 zu der Schmiermittelöffnung 93 fördert. Alternativ
dazu kann der Controller 300 auch an ein Ventil in der
Versorgungsleitung 36 angeschlossen sein, welches geöffnet oder
geschlossen wird, und zwar unter Einwirkung des Controllers 300.
-
In
Abhängigkeit
der Nutzung des Münzsortierers
variiert sich die Menge und die Frequenz an Schmiermittel. Zum Beispiel
wird eine Schmierung öfter
zugeführt,
wenn der Münzsatz
von Ländern
sortiert wird, welche weichere Metalle zum Herstellen ihrer Münzen verwenden.
Auch sind einige Münzensortierer
einer größeren Anzahl
an Falschmünzen und
Invalidenmünzen
ausgesetzt, wie z.B. solche Maschinen, welche Münzen sortieren, welche an öffentlichen
Verkehrseinrichtungen gesammelt wurden. Diese Art an Münzchargen
führte
zu zusätzlicher
Abnutzung der Maschine. Konsequenterweise muss der Münzsortierer
daher in der Lage sein, die Menge und die Frequenz an Schmiermittelzufuhr
zu variieren.
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Über den
Touch Screen 288 gelangt der Benutzer in den Einstellungsmodus,
in welchem die "Schmiermittel"-Option zwinglich
ist (15B). Der Benutzer
selektiert die Schmiermitteloption, welche eine Maske auf das Display 292 bringt,
welche es dem Benutzer ermöglicht,
die Frequenz und die Menge an Öl,
welche durch die Schmiermittelöffnung 93 entlassen
wird, zu variieren. Typischerweise wählt der Benutzer eine Nummer
zwischen 1 und 99 für
die Anzahl an Münzen
(in tausend), zwi schen welchen eine Schmierung erfolgt (Frequenz).
Das heißt,
wenn der Benutzer "32" wählt, dann
wird die Pumpe oder das Ventil, welches durch den Controller 300 kontrolliert
wird, nachdem 32000 Münzen
verarbeitet wurden, in Bewegung versetzt.
-
Des
Weiteren kann auch die Menge an ausgeworfenem Öl durch den Benutzer genauso
variiert werden. Der Benutzer gibt die Pulslänge an zu der Pumpe zugeführter Energie
ein, oder bestimmt, wie lange das Ventil geöffnet werden soll. Wenn z.B.
eine Pumpe genutzt wird, wählt
der Benutzer eine Zahl zwischen 1 und 999, welche ein Einheit im
Hundertstelsekundenbereich ist. Das heißt, wenn der Benutzer 177 wählt, dann
ist die Pulslänge
einer Pumpe 1,77 Sekunden. Je größer die
Nummer ist, welche der Benutzer wählt, desto mehr Schmiermittel
wird durch die Schmiermittelöffnung 93 in
den Sortierkopf 12 eingebracht.
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Des
Weiteren, durch das Selektieren der SCHMIERMITTEL-Anzeigetaste in
dem Einstellungsmodus, kann der Benutzer eine Hauptschmiermitteltaste
festlegen. Wenn diese Taste gedrückt wird,
wird die Schmiermittelpumpe betätigt
oder das Ventil bleibt offen. Dies ermöglicht es, dass sich die Versorgungsleitung 26 mit
Schmiermittel derart füllt, dass
sie für
periodische Pulsung vorbereitet bleibt, um Schmiermittel zu verteilen.
Typischerweise betätigt
ein Benutzer die Klinken 23a und 23b (1 und 2) und dreht den Sortierkopf 12 um
das Scharnier 22 (1 und 2) in eine aufwärtige Position.
Wenn der Benutzer die Haupttaste auf dem Touch Screen 288 drückt, beobachtet
er oder sie die Schmiermittelöffnung 93 um
zu sehen, wann Schmiermittel die Versorgungsleitung 26 komplett
gefüllt
hat und an der Schmiermittelöffnung 93 vorhanden
ist. An dieser Stelle wird der Sortierkopf 12 in seine
Bedienposition zurückgefahren.
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19 ist ein Ablaufdiagramm,
welches die Sequenz an Abläufen
illustriert, welche während
des Schmierprozesses des Münzsortierers
auftreten, wenn eine Pumpe genutzt wird. Wie schon vorab festgestellt,
umfasst der Controller 300 einen Hauptmünzzähler und einen Timer. Der Münzsortierer
hat eine Werkseinstellung, in der festgelegt wird, wie viele Münzen "C" gezählt
werden müssen,
bevor die Pumpe aktiviert wird. Auch hat der Controller eine Werkseinstellung
bezüglich
der Pumppulsrate in Sekunden "T", während welcher
die Pumpe aktiviert wird. Natürlich
kann der Benutzer diese Parameter über die Touch Screen Vorrichtung 288 in
dem Einstellungsmodus derart variieren, dass er die besten Bedienbedingungen
für den
entsprechenden Münzsortierer,
wie vorher beschrieben, erhält.
-
Der
Münzsortierer
ist ursprünglich
auf 0 gesetzt (Schritt 332). Der Countdown Timer ist ursprünglich mit
einem Wert "T" in Mikrosekunden
besetzt (Schritt 334), und die Schmiermittelpumpe ist in der
anfänglichen
Einstellung "aus" (Schritt 336). Wenn
Münzen
in dem Münzsortierer
bearbeitet werden, zählt
der Zähler
weiterhin die Gesamtanzahl von Münzen,
welche von den Zählsensoren 121a–129a in
den Ausgangskanälen 41–49 detektiert
werden.
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Nachdem
jede Münze
sensiert wurde, vergleicht der Controller 300 den Wert
von dem Zähler mit
dem Wert "C" des Zählers (Schritt 338).
Wenn die Münzzählung gleich
oder größer der
vorbestimmten Anzahl "C" der verarbeiteten
Münzen
ist, kontrolliert dann der Controller 300, dass die Scheibe 13 immer noch
rotiert (Schritt 340). Wenn die Scheibe 13 nicht in
Rotation befindlich ist, dann wird die Sequenz wieder zum Schritt 338 zurückkehren.
Dies stellt sicher, dass die Schmierung nicht aus der Schmiermittelöffnung 93 austritt,
wenn die Scheibe 13 stationär ist, was zu der Schmiermittelzuführung an
das Kissen 16 führen
könnte.
Das nächste
Mal, wenn der Münzsortierer
rotiert, wird die Schmiermenge ausgeworfen.
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Wenn
die Scheibe 13 in Rotation befindlich ist, betätigt der
Controller 300 die Pumpe durch das Zusenden eines positiven
Signals zu dem Pumpenwechselkreislauf, welcher die Pumpe antreibt
(Schritt 344). In Antwort auf den Controller 300,
welcher die Pumpe in Schritt 344"an"schaltet,
zählt der
Timer von "T"-Sekunden bis 0 herunter
(Schritt 346). Typischerweise befindet sich der Wart "T" im Bereich von 0,1 Sekunden bis 9,99
Sekunden. Nachdem "T"-Sekunden vergangen
sind, ist der Timer bei 0 Sekunden angekommen (Schritt 348),
dann setzt der Controller 300 den Timer auf den Wert "T"-Sekunden wieder zurück (Schritt 334).
Dann schaltet der Controller 300 die Pumpe aus (Schritt 336).
Die Pumpe bleibt solange "aus", bis die vorbestimmte
Anzahl an "C"-Münzen nicht
wieder durch einen der Ausgangskanäle 41–49 durch
den Münzensortierer
gelangt sind.
-
Die 20 stellt ein Ablaufdiagramm
dar, welches die Methode illustriert, mit Hilfe welcher ein charakteristisches
Muster von jeder Münzstückelung in
dem Speicher des Controllers 300 abgelegt wird. Der Prozess
ist durch den Benutzer durch das Selektieren der DISKRIMINATOR LEARN-Anzeigetaste (17A) in dem Einstellungsmodus
(Schritt 380) implementiert. Der Controller 300 zeigt
dann eine Liste von Stückelungen
(Schritt 382), aus welcher der Benutzer diejenige wählt, von
welcher das charakteristische Muster abgelegt werden soll (Schritt 384).
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Nachdem
der Benutzer die gewünschte
Stückelung
gewählt
hat, drückt
der Benutzer die Tasten auf der Benutzer-Kontrolltafel 19,
welche den Motor 14 aktivieren, um die Scheibe 13 anzutreiben
(Schritt 386). Der Benutzer platziert dann eine Menge an
akzeptierbaren Münzen
aus der gewünschten
Stückelung
in den Fülltrichter 12 (Schritt 388).
Vorzugsweise wird der Münzsortierer
mit einer Vielzahl an Münzsätzen dieser
Stückelung
beschickt (Alter und Abnutzungsgrad). Je unterschiedlicher und größer die Menge
ist, desto akkurater wird die Toleranzbreite sein.
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Wenn
die Münzen
an dem jeweiligen Diskriminatorsensoren 121b–129b vorbeikommen,
legt der Controller 300 den Wert einer vorbestimmten Charakteristik
für jede
Münze ab
(Schritt 390). Der Münzsortierer
bleibt so lange aktiviert, bis jede Münze an dem Diskriminatorsensor
vorbeigekommen ist und der Benutzer den Motor 14 deaktiviert
(Schritt 392). Der Benutzer sucht dann nach hohen und niedrigen Werten,
welche detektiert wurden für
die entsprechenden Sätze
an Münzen,
die an dem Diskriminatorsensor vorbeikommen. Der Maximalwert und
der Minimalwert werden abgelegt und als äußere Grenzen genutzt, welche
die Toleranzbreite für
die entsprechende Münzstückelung
darstellen (Schritt 394). Der Controller kehrt dann in
das Haupteinstellungsmodusmenü (Schritt 396)
zurück,
in welchem der Benutzer wiederum die DISKRIMINATOR LEARN Taste wählen kann,
um den selben Prozess für
andere Stückelungen
durchzuführen.
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Konsequenterweise,
wenn der Münzsortierer betätigt ist,
erhält
der Controller 300 ein Signal von den Diskriminator-Sensoren 121b–129b und
vergleicht das Signal mit den vorbestimmten Charakteristika in seinem
Memory. Der Controller 300 ist auch in der Lage, invalide
Münzen
zu detektieren und das Auswerfen von diesen in den Beutel valider
Münzen zu
verhindern.
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21 zeigt ein Flussdiagramm,
welches das Münzstop-Einstellmerkmal
illustriert, welches dann eingeschalten wird, wenn die Taste "Münzstop" im Diagnosemodus von 18B gedrückt wird. Dieses Merkmal erlaubt
dem Benutzer, die Anzahl an Encoderimpulsen einzustellen, welche
benötigt
werden, um eine Münze
aus der Peripherie der Scheibe auszuwerfen, nachdem diese den Zählsensor 121a–129a passiert
hat. Hat das Memory des Controllers 300 z.B. einen Wert
gespeichert, welcher die Nummer an Encoderimpulsen "N" ist, welche sensiert werden muss, bevor
eine Münze
der entsprechenden Stückelung,
nachdem die Münze
den jeweiligen Zählsensor 121a passiert
hat, ausgeworfen wird. Wenn die letzte Münze, die in den Beutel hineingelangen
soll (Auslösemünze) sensiert
wird, und die Scheibe 13 stoppt, um einen Beutelstop hervorzurufen,
weiß der
Controller 300, dass die Scheibe 13 ihre winkelige
Position um "N"-Encoderimpulse,
nachdem die Münze
sensiert wurde, vorrücken
muss, damit die Auslösemünze von
der Peripherie des Beutels losgelassen werden kann. Das heißt, wenn
die Bremsmechanismen 36 und 14a zum Einsatz kommen,
dass der Controller 300 genau weiß, dass er die Scheibe 13 nach
vorne rutschen muss, um die Auslösemünze loszulassen.
Der selbe Prozess tritt auf, wenn eine invalide Münze "Auslösemünze" detektiert wird,
außer dass
es nun gewünscht
ist, die Auslösemünze im Inneren
der Peripherie der Scheibe 13 zurückzuhalten und nicht in den
Beutel auszuwerten.
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Trotzdem
können
Abweichungen in dem Motorantriebsmechanismus oder den Bremsmechanismen
dazu führen,
dass die Auslösemünze in dem Sortierkopf
zurückgehalten
wird oder die in dem Auslöser
nachfolgende Münze
nach "N"-Encoderimpulsen ausgeworfen wird. Auch
kann Abnutzung auf dem Kissen 16 oder dem Sortierkopf 12 dazu
führen, dass "N"-Encoderimpulse der inkorrekte Wert
ist. Das heißt,
die in 21 dargestellte
Routine erlaubt es dem Benutzer, durch die Modifizierung des "N"-Wertes an Encoderimpulsen den Münzsortierer "fein einzustellen".
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Wenn
der Benutzer die Taste "MÜNZSTOP" herunterdrückt (Schritt 410),
ist der Münzensortierer nun
in der Betriebsbereitschaftsstellung. Der Benutzer platziert Münzen unterschiedlicher
Stückelung, mit
denen Auswurfprobleme vermutet werden, in den Einfülltrichter 12 und
beginnt, die Münzen
zu sortieren und zu sensieren (Schritt 412). Wenn ein Beutelgrenzwert
erreicht ist, wird eine Auslösemünze (die letzte,
den Beutel zu betretende Münze)
selektiert (Schritt 414). Der Controller 300 stoppt
dann die Scheibe 13 (Schritt 416).
-
Die
Auslösemünze ist
nun entweder auf der Scheibe 13 oder in dem Beutel. Der
Benutzer kontrolliert dann den Ausgangskanal, um zu sehen, ob die Auslösemünze immer
noch auf der Scheibe 13 ist (Schritt 418). Wenn
die Auslösemünze immer
noch auf der Scheibe 13 ist (Schritt 420), addiert
der Benutzer eine Anzahl an zusätzlichen
Encoderimpulsen, "X", (Schritt 422)
zum Wert "N" um sicherzustellen,
dass die Auslösemünze beim
nächsten
Mal, wenn die Schreibe 13 betätigt wird, ausgeworfen wird.
Der Benutzer beginnt dann die normale Betätigung (Schritt 424)
und die Münzen
werden dann in diesem dann beginnenden iterativen Prozess weiter verarbeitet
(Schritt 412) mit dem neuen Werte an "N+X"-Encoderimpulsen
als Zielwert.
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Wenn
der Benutzer trotzdem entdeckt, dass die Auslösemünze den Sortierkopf 12 in
Schritt 420 verlassen hat, kontrolliert dann der Benutzer
die Maschine derart, dass er die Position der der Auslösemünze unmittelbar
nachfolgenden Münze – die "Auslösemünze + 1" sieht (Schritt 426).
Wenn die "Auslösemünze + 1" den Sortierkopf 12 verlassen
hat, weiß der
Benutzer dann, dass die Anzahl an Encoderimpulsen herabgesetzt werden
muss, um die "Auslösemünze + 1" im Inneren des Sortierkopfes 12 zu
behalten. Der Benutzer subtrahiert dann eine Zahl an Encoderimpulsen, "Y", von dem Wert "N" in
der Hoffnung, dass die "Auslösemünze + 1" nun im Inneren der
Scheibe 13 bleibt (Schritt 428). Der Benutzer
beginnt dann die normale Operation mit "N – Y"-Encoderimpulsen
als Zielwert (Schritt 430).
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Wenn
die "Auslösemünze + 1" auf der Scheibe 13 verbleibt
(Schritt 426), arbeitet dann der Münzsortierer korrekt. Keine
Modifikationen werden benötigt
und der Benutzer instruiert die Münzsortierer dermaßen, dass
die MÜNZSTOP- Merkmalseigenschaft verlassen
wird und in das Hauptdiagnosemenü zurückgekehrt
wird (Schritt 432).
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Wie
man sieht, ermöglicht
die MÜNZSTOP-Merkmalseigenschaft
dem Benutzer des Münzsortierers
sicherzustellen, dass die letzte Münze, welche die Münzkollektionsaufnahme
betreten soll, tatsächlich
die Aufnahme ohne die nächste nachfolgende
Münze betritt
(die erste Münze
für die nächste Charge).
Des Weiteren könnte
die MÜNZSTOP-Merkmalseigenschaft
eine leichte Variation aufweisen, um dem Benutzer eine bestimmte
Münze zu
bestimmen (z.B. die zwanzigste Münze),
um sie als invalide Münze
zu bestimmen. Wenn nun die zwanzigste Münze detektiert wird, sollte
der Münzsortierer
stoppen und diese Münze
im Inneren der Peripherie der Scheibe 13 zurückhalten.
Falls er dies nicht tut, könnte
der Benutzer dann die Encoderimpulse variieren, die benötigt werden,
um einen angemessenen Stop für
eine invalide Münze
durchzuführen.
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In 22 wird ein Ablaufdiagramm
einer selbst einstellenden Bremse illustriert. Dieser Prozess läuft komplett
im Inneren des Controllers 300 ab, so dass keine Benutzereingaben
gefordert werden. Dem Wesen nach ist sie transparent für den Benutzer.
Jedes Mal wenn der Münzensortierer
stoppt, entweder weil eine invalide Münze detektiert wird oder wegen
eines exakten Beutelstops, versorgt der Controller 300 den
Motorbremsmechanismus 14a und den rotierbaren Scheibenbremsmechanismus 36 mit
Energie, so dass die rotierbare Scheibe 13 stoppt. Der
Controller 300 ist derart programmiert, dass die Scheibe 13 mit
nur kleinem winkeligem Versatz "D" das Rotieren aufhört, wenn
Energie P zu den Bremsmechanismen 14a und 36 zugeführt wird.
Unterschiedliche Größen an Münzen benötigen unterschiedliche
Anzahlen an Encoderimpulsen, damit die Münze die Peripherie des Sortierkopfes 12 verlassen kann.
Des Weiteren muss eine Münze
im Inneren der Peripherie des Sortierkopfes verbleiben, wenn eine invalide
Münze detektiert
wird. Der Wert "D" wird als Minimum
von Encoderimpulsen gewählt,
innerhalb derer die Scheibe 13 stoppen muss, um einen exakten
Beutelstop oder die Invaliditätsfeststellung
durchzuführen.
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Das
heißt,
jedes Mal wenn der Controller 300 die rotierbare Scheibe 13 zum
stoppen bringt, misst der Controller 300 die tatsächliche
Stopdistanz, die "ASD" (Schritt 448).
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Der
Controller 300 kalkuliert dann die durchschnittliche ASD
für die
letzten vier Stops (Schritt 450). Der Controller 300 vergleicht
dann die durchschnittliche ASD mit der Distanz "D" (Schritt 452). Wenn
die durchschnittliche ASD kleiner als "D" ist, dann
erhöht
der Controller 300 die Höhe der Bremskraft, welche das
nächste
Mal auf die Scheibe 13 aufgebracht wird, wenn diese stoppt
(Schritt 454).
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Wenn
die durchschnittliche ASD trotzdem nicht größer als der Abstand "D" ist, dann untersucht der Controller 300 die
Distanzen, um zu sehen, ob die durchschnittliche ASD kleiner als
die Distanz "D" ist (Schritt 456).
Wenn die durchschnittliche ASD kleiner als die Distanz "D" ist, dann vermindert der Controller 300 die
auf die Bremsmechanismen 14a und 36 aufgebrachte
Energie, wenn das nächste
Mal die Scheibe 13 stoppt (Schritt 458). Andererseits,
wenn der durchschnittliche Abstand ASD kleiner als die Distanz "D" ist, dann verlässt der Controller 300 die Routine
ohne die Bremskraft zu verändern
(Schritt 460).
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Die
Höhe der
Herab- oder Heraufsetzung, welche in den Schritten 454 und 458 auftritt,
kann variieren. So kann der Controller 300 z.B. die Höhe der Kraft
oder Energie dermaßen
fein einstellen, so dass die durchschnittliche ASD sich langsam
in die akzeptierbare Distanz "D" über eine gewisse Anzahl an Stopps
hinbewegt. Alternativ dazu kann der Controller 300 schnell
laufend programmiert werden, dass er schnell die durchschnittliche
ASD zur Distanz "D" hinbewegt. Zum Beispiel
passt der Controller 300 die auf die Bremsmechanismen 36 und 14a aufgebrachten Kräfte um die
Prozentzahl an, welche bekannt ist 10% an Stoppdistanzveränderung
zu verursachen, wenn die durchschnittliche ASD um 10% von "D" abweicht. Das heißt, dass der Controller 300 eine
Nachschlagtabelle in seinem Memory abgespeichert hat, welche eine
prozentuale Abweichung der ASD und seiner korrespondierenden Prozentabweichung
in Kraft innehat. Auch kann eine Toleranz zu der Distanz "D" hinzugefügt werden, gegen welche ASD
verglichen wird. Der Controller würde dann weniger Anpassungen
an die aufgebrachte Bremskraft durchführen.
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Die 23 ist ein Ablaufdiagramm,
welches den Algorithmus illustriert, welcher von dem Controller 300 durchgeführt wird,
wenn ein Dualwegbeutelklammermechanismus 140 der 11a und 11b in dem Münzsortierer benutzt wird. Wenn
der Dual beutelklammermechanismus 140 benutzt wird, fährt der Münzsortierer
mit der Operation nachdem der erste Beutel gefüllt ist, fort, da Münzen dann
zu dem anderen Beutel geschickt werden. Dies verbessert die Gesamteffizienz
des Systems, da der Münzsortierer weiterhin
Münzen
verarbeitet, während
der Benutzer die Beutel wechselt.
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In 23 platziert der Benutzer
den Münzsortierer
in einer derartigen Konstellation, dass er die Betätigung mit
dem Betätigungselement 156 (9A und 9B)
in einer Position, um die Münzen
in dem Beutel Nr. 1 auszuwerfen (Schritt 462).
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Der
Controller 300 kontrolliert dann die Vorrichtung, um Sicherzustellen,
dass der Beutelverriegelungsmechanismus für den Beutel Nr. 1 in einem offenen
Zustand ist (Kontakt 180 kontaktiert nicht Hebel 182),
welcher die Gegenwart von Beutel Nr. 1 indiziert (Schritt 464).
Wenn der Beutel Nr. 1 nicht detektiert wird, instruiert der Controller
den Benutzer über
das Display 292 dermaßen,
dass Beutel Nr. 1 eingesetzt wird (Schritt 466). Wenn der
Verriegelungsmechanismus in einem offenen Zustand ist, dermaßen, dass
der Beutel Nr. 1 vorhanden ist, dann arbeitet der Münzsortierer
mit der Scheibe 13 mit Vollgas (Schritt 468).
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Wenn
der Münzsortierer
arbeitet und Münzen
mit einer bestimmten Stückelung
in den Beutel Nr. 1 auswirft, wird die Auslösemünze für Beutel Nr. 1 (d.h. die letzte
Münze,
welche in den Beutel Nr. 1, letztendlich detektiert (Schritt 470).
Der Controller 300 verlangsamt oder stoppt die rotierbare
Scheibe 13, um sicherzustellen, dass die der Auslösemünze nachfolgende
Münze nicht
in den Beutel Nr. 1 gelangt (Schritt 472). Das heißt, dass
der Beutel Nr. 1 die korrekte Anzahl an Münzen enthält. Dieses Merkmal ist auch
als exakter Beutelstopp (EBS) bekannt. Wenn zu höchster Geschwindigkeit zurückgekehrt
wird, kontrolliert der Controller 300, dass der Beutelverriegelungsmechanismus
(Hebel 188 und Kontakt 182) für den Beutel Nr. 2 in einem
offenen Kreislaufzustand befindlich ist, welcher auftritt, wenn
Beutel Nr. 3 vorhanden ist (Schritt 474). Wenn der Verriegelungsmechanismus
für den
Beutel Nr. 2 nicht in einem offenen Kreislauf ist (geschlossener
Kreislauf), dann instruiert der Controller 300 den Benutzer über das
Display 292, damit der Beutel Nr. 2 eingesetzt wird (Schritt 476).
Wenn der Beutel Nr. 2 vorhanden ist, oder der Benutzer den Beu tel
Nr. 2 eingesetzt hat, dann setzt der Controller 300 den
Beutelwechselmotor 158 in Bewegung, um das Betätigungselement 156 zu
bewegen. Der Controller 300 kehrt dann zu Vollgas zurück, wobei
die Münzen
nun in den Beutel 2 ausgeworfen werden (Schritt 480).
-
Der
Controller 300 überwacht
den Verriegelungsmechanismus von Beutel Nr. 1 (Kontakt 180 und
Hebel 184), um sicherzustellen, dass der Benutzer den vollen
Beutel entfernt, welches einen geschlossenen Kreislauf in dem Beutelverriegelungsmechanismus
(Schritt 482) verursacht. Wenn ein geschlossener Kreislauf
in dem Beutelverriegelungsmechanismus detektiert wird, und zwar
durch den Controller 300, dann hat der Benutzer den vollen Beutel
Nr. 1 entfernt. Wenn der Controller 300 einen konstant
offenen Kreislauf detektiert, dann bleibt der volle Beutel Nr. 1
immer noch in seiner offenen Position, und der Controller 300 instruiert
den Benutzer durch das Display 292 auf der Benutzerinterfacetafel 19 den
vollen Beutel Nr. 1 zu entfernen (Schritt 484). Der Controller 300 kontrolliert
dann die Auslösemünze für Beutel
Nr. 2 (Schritt 486). Wenn dieser detektiert wird, stoppt
der Controller 300 die Scheibe 13, nachdem die
Auslösemünze in den
Beutel Nr. 2 gelangt ist (Schritt 488).
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Sobald
der Benutzer den leeren Beutel Nr. 1 aus dem Beutelklammermechanismus 140 entfernt hat,
kontrolliert der Controller 300 die Anlage, um sicherzustellen,
dass ein neuer Beutel darin positioniert wurde (Schritt 490).
Wenn der Beutelverriegelungsmechanismus 140 für den Beutel
Nr. 1 einen geschlossenen Kreislauf aufweist, ist kein Beutel mehr
vorhanden und der Controller 300 instruiert den Benutzer über das
Display 292, einen neuen Beutel Nr. 1 einzusetzen (Schritt 492).
Des Weiteren kontrolliert der Controller 300 im Bezug auf
die Anwesenheit der Auslösemünze für Beutel
Nr. 2 (Schritt 494). Wenn die Auslösemünze für den Beutel Nr. 2 detektiert
wird, dann stoppt der Controller 300 die Scheibe 13,
nachdem die Auslösemünze den
Beutel Nr. 2 betreten hat (Schritt 496).
-
Nachdem
der Benutzer einen neuen Beutel Nr. 1 eingesetzt hat, fährt der
Controller 300 die Scheibe 13 wieder auf volle
Geschwindigkeit, d.h. Vollgas (Schritt 498). Wenn der Controller 300 die Auslösemünze für Beutel
Nr. 2 detektiert (Schritt 500), so verlangsamt der Controller 300 die
Scheibe 13 oder stoppt diese (Schritt 502).
-
Nachdem
die Auslösemünze den
Beutel Nr. 2 betreten hat, setzt der Controller 300 dann
den Motor 158 in Bewegung, welcher das Betätigungselement 156 in
die Position bringt, welche es ermöglicht, dass die Münzen in
den Beutel Nr. 1 ausgeworfen werden (Schritt 504). Der
gesamte Algorithmus von Schritt 480 bis Schritt 504 wird
dann wiederholt, mit Ausnahme, dass die Beutelnummern verdreht werden.
-
Wenn
ein Einzelbeutelklammermechanismus 220 benutzt wird, ist
der Prozess genauso, mit Ausnahme, dass der Controller 300 sicherstellt,
dass der volle Beutel nach dem EBS gewechselt wird. Der Controller 300 kontrolliert
dann den Beutelverriegelungsmechanismus (Kontakt 235 und
Hebel 232) und stellt sicher, dass ein geschlossener Kreislauf
erreicht wird (der volle Beutel wird dermaßen entfernt, dass der Hebel 232 mit
dem Kontakt 235 in Berührung
gelangt, wie in den 12A und 12B gezeigt ist). Sobald
diese Konstellation erreicht ist, determiniert der Controller 300 dann,
ob der Beutelverriegelungsmechanismus einen offenen Kreislauf hat
(neuer Beutel zwischen Hebel 232 und Kontakt 235).
Sobald ein offener Kreislauf detektiert ist, instruiert der Controller 300 den
Benutzer, dass er oder sie nun mit der Betätigung des Münzsortierers
weiterfahren kann.
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Die 24 bis 26 illustrieren die Sequenz an Betätigungen,
welche von dem Controller 300 durchgeführt werden, wenn Münzen gezählt werden,
um einen EBS zu erreichen. Die Ausgangskanten 41a–49a eines
Ausgangskanals 41–49 orthogonal
zu den Seitenwänden
der Ausgangskanäle 41–49 zu gestalten
ist vorteilhaft, wenn die letzte Münze, welche von den Austrittskanälen 41–49 ausgeworfen werden,
eng beabstandet von einer nachfolgenden Münze ist. Das heißt, eine
führende
Münze kann noch
komplett von dem Kanal losgelassen werden, während die nachfolgende Münze noch
komplett im Inneren des Kanals zurückgehalten wird. Zum Beispiel
muss die Scheibe 13 nach dem Auswurf von Münze n, vor
dem Auswurf von Münze
n+1 gestoppt werden, wenn die letzte Münze in einer gewünschten Charge
an n Münzen
eng von einer Münze
n+1, welche die erste Münze
der nächsten
Charge ist, verfolgt wird. Dies kann noch besser erreicht werden,
wenn die Ausgangskanäle 41–49 Ausgangskanten
aufweisen, die orthogonal zu den Seitenwänden sind.
-
Sobald
irgendeiner der Zählsensoren 121a–129a die
letzte Münze
in einem vorgeschriebenen Zielabschnitt detektiert, stoppt die Scheibe 13 durch
das Entziehen von Energie oder das Entkoppeln des Antriebsmotors 14 und
mit-Energie-Versehen des Bremsmechanismus 36 und 14a.
In einer bevorzugten Betätigungsvariante
wird die Scheibe 13 sobald die führende Kante der letzten oder
n-ten Münze
den Sensor verlässt,
so dass die n-te Münze noch
gut im Inneren des Ausgangskanals befindlich ist, wenn die Scheibe 13 anhält. Die
n-te Münze
wird dann durch das Rütteln
des Antriebsmotors 14 mit einem oder mehreren elektrischen
Impulse ausgeworfen, so lange, bis die führende Kante der n-ten Münze die
Ausgangskante des Ausgangskanals verlässt. Die exakte Scheibenbewegung,
welche benötigt wird,
um die führende
Kante einer Münze
von ihrem Sensor zu der Ausgangskante 41a–49a des
Ausgangskanals 41–49 zu
bewegen, kann empirisch für jede
Münzstückelung
determiniert werden und dann in dem Memory des Controllers 300 abgespeichert werden.
Die Encoder-Impulse werden dann genutzt, um die entsprechende tatsächliche
Scheibenbewegung nach dem Sensieren der n-ten Münze zu messen, so dass die
Scheibe 13 exakt an der Stelle gestoppt werden kann, an
welcher die n-te Münze
die Ausgangskante 41a–49a der
Ausgangskanäle 41 bis 49 verlässt, so
dass keine Münze,
welche der n-ten Münze
nachfolgt, ausgeworfen wird.
-
Das
Ablaufdiagramm der Softwareroutine zum Kontrollieren der Bremsmechanismen 14a und 36 nachfolgend
der Sensierung der n-ten Münze nach
jeglicher Stückelung,
wird in den 24-25 illustriert, und ein korrespondierendes
Timingdiagramm wird in der 26 gezeigt.
Die Softwareroutine operiert in Zusammenarbeit mit dem Controller 300,
welcher Inputsignale von den neuen Zählsensoren 121a–129a und
dem Encoder-Sensor 32, sowie manuell festgesetzten Grenzen
für unterschiedliche Münzstückelungen
empfängt.
Ausgangssignale (Outputsignale) von dem Controller 300 werden
genutzt, um den Antriebsmotor 14, den Bremsmechanismus 36 für die Scheibe 13 und
den Motorbremsmechanismus 14a zu kontrollieren. Die Routine,
wie sie in 24 dargestellt
ist, wird jedes Mal dann durchgangen, wenn ein Ausgangssignal von
irgendeinem der Zählsensoren 121a–129a sich ändert, egal,
ob sich die Änderung
auf eine Münze
bezieht, welche den Sensorbereich betritt oder verlässt. Der
Controller 300 kann auch Wechsel in den Ausgangssignalen
von allen neun Sensoren in weniger Zeit verarbeiten, als gefordert
ist, um die kleinste Münze
benötigt,
um ihren Sensorbereich zu passieren.
-
Die 24 und 25 zeigen bevorzugte Betätigungsmöglichkeiten,
in welchen der Controller 300 das Münzsortiersystem kontrolliert,
während
Münzen einer
Vielzahl an Stückelungen
sortiert und gezählt werden.
Die 24 zeigt den Ablauf
für das
Hauptprogramm, und zwar beginnend an dem Punkt, an welchem der Münzsensor 121a–129a für eine spezielle
Münzstückelung
indiziert, dass eine Münze
sensiert wurde. Das Sensieren der Münze wird durch die führenden
und nachfolgenden Kanten einer Münze detektiert,
und zwar mit dem Sensor 121a–129a, welcher außermittig
von dem Münzweg
angeordnet ist. Auf diese Weise werden zwei Münzen, welche Rücken an
Rücken
reisen, separat detektiert.
-
An
dem Block 530 aus 24 führt der
Controller einen Test durch, um festzustellen, ob die Leitkante
oder die nachfolgende Münzkante
sensiert wurde. Der Wechsel an Sensoroutput ist unterschiedlich,
wenn Metall das Sensorfeld verlässt
zu dem Fall, dass Metall das Feld betritt. Wenn die Antwort an Schritt 530 bestätigender
Natur ist, rückt
die Routine zu Schritt 531 vor, um festzustellen, ob die
vorherige Münzkante,
welche von dem Sensor detektiert wurde, eine Rückseitenkante einer Münze war.
Eine negative Antwort an Schritt 531 indiziert, dass das
Sensorübertragungssignal,
welches das System dazu verleitet, in diese Routine hineinzugeraten,
irrtümlich war
und führt
dazu, dass das System sofort diese Routine verlässt. Eine bestätigende
Antwort bei Schritt 531 stellt sicher, dass der Sensor
eine führende
Kante einer neuen Münze
in dem Ausgangskanal 41–49 detektiert hat.
Wenn eine Leitkante einer Münze
sensiert wurde und die letzte zuvor sensierte Kante eine Rückkante
war, geht der Ablauf von Block 131 zum Block 532 weiter,
wo ein weiterer Test durchgeführt
wird, um festzustellen, ob die Münze
der entsprechenden Münzstückelung
die Grenzmünze
ist. Wenn die sensierte Münze
nicht die Grenzmünze
ist, schreitet der Ablauf von Block 532 bis zum Ende des Ablaufdiagramms
weiter, um diesen Abschnitt des Programms zu verlassen. Der Programmabschnitt wird
an diesem Punkt verlassen, weil Münzen nur dann gezählt werden,
wenn deren Rückkante
sensiert wurde.
-
Wenn
die sensierte Münze
die Grenzmünze ist,
schreitet der Ablauf von Block 532 zum Block 534 weiter,
um herauszubekommen, ob irgendwelche Münzen schon gerüttelt werden,
d.h. auf der Scheibe 13 sich mit der Rüttelgeschwindigkeit fortbewegen. Wenn
die Scheibe 13 sich nicht schon mit der Rüttelgeschwindigkeit
bewegt, schreitet der Ablauf von Block 534 zum Block 536 weiter,
um die Rüttelbewegung
durchzuführen.
Wenn die Münzen
schon gerüttelt
werden, schreitet der Ablauf zum Ende dieses Programmabschnitts
fort, um auszusteigen.
-
Zurückkommend
auf den Entscheidungsblock 530 ist noch zu sagen, dass
wenn die sensierte Münze
nicht mit der Leitkante einer Münze
korrespondiert, der Ablauf dann zum Block 537 vorspringt, worin
die Weite der Münze
kontrolliert wird, und zwar indem kontrolliert wird, ob die angemessene
Anzahl an Encoder-Impulsen durch den Controller in dem Intervall
zwischen der Leitkantendetektion, wie vorher detektiert, und der
Rückkantendetektion
gezählt
wurde. Eine negative Antwort an Block 537 verursacht den
Controller anzunehmen, dass das Sensorausgangssignal, welches das
System dazu bewogen hat, in diese Routine hineinzugeraten, fehlerhaft
war und dass diese Routine sofort verlassen wird.
-
Eine
bestätigende
Antwort an Block 537 stellt das legitime Sensieren von
sowohl der Leit- als auch der Rückkante
einerneuen Münze,
welche sich in der richtigen Richtung durch ihren jeweiligen Ausgangskanal 41–49 bewegt,
sicher, und die Routine schreitet zu Block 538 vor, wo
ein Test durchgeführt
wird, um festzustellen, ob die sensierte Münze die Grenzmünze ist
(korrespondierend zu der Sensorörtlichkeit). Dieser
Block korrespondiert exakt zu Block 532, wie vorab schon
dargelegt. Wenn dies nicht die Grenzmünze ist, welche sensiert wurde,
schreitet der Ablauf von Block 538 zum Block 540 vor, wo
die sensierte Münze
durch den Controller 300 gezählt wird. Wie vorab schon festgestellt,
werden die Münzen
in Antwort auf das Sensieren ihrer Rückkante gezählt. Nach dem Zählen der
Münze an
Block 540 wird diese Sektion des Programms verlassen.
-
An
Block 538, wenn die sensierte Münze die Grenzmünze ist,
schreitet der Ablauf von Block 538 zum Block 542 vor,
um einen Test bezüglich
der Sachlage durchzuführen,
ob die Münzen
von anderer Stückelung
sind als diese, welche die Rüttelse quenz verworfen
hat. Das heißt,
dass an Block 542 der Controller 300 kontrolliert,
ob irgendwelche andere Münzen
nicht schon gerüttelt
werden. Wenn keine anderen Münzen
gerüttelt
werden, schreitet der Ablauf weiter vom Block 542 zum Block 544,
in welchem der Controller 300 einen Test durchführt, um
herauszubekommen, ob andere Münzen
(von anderen Stückelungen)
in dem Grenzbereich sind, d.h. ob Münzen anderer Stückelungen
als Grenzmünzen
sensiert wurden. Falls nicht, besteht kein Konflikt und der Ablauf
läuft weiter
vom Block 544 zum Block 546, wo die Rüttelsequenz
für die
Grenzmünze
für die
sensierte Münzschlüsselung
beginnt.
-
Wenn
an Block 542 schon andere Münzen anderer Stückelungen
in einer Rüttelbewegung
sind, schreitet der Ablauf von Block 542 zu Block 548 fort, wo
der Controller 300 einen Test durchführt, um herauszubekommen, welche
Grenzmünze
(der entsprechenden Stückelung)
schon am Nächsten
befindlich ist, um ausgeworfen zu werden. Wenn die zuletzt sensierte
Münze die
Münze ist,
welche als nächstes ausgeworfen
wird, schreitet der Ablauf von Block 548 zu Block 550 fort,
wo der Controller 300 diese Münze unter Zuhilfenahme des
Encoders 30 in Zusammenarbeit mit dem Encoder-Sensor 32 verfolgt.
Wenn die Münze
nicht die nächste
ist, um ausgeworfen zu werden, schreitet der Ablauf vom Block 548 weiter
zum Block 552 (unter Auslassung des Block 550).
Block 550 ist in diesem Ablauf ausgelassen, weil eine Grenzmünze einer
anderen Stückelung
schon durch den Controller 300 verfolgt wird. Das heißt, dass
von dem Block 546 oder von dem Block 550 der Ablauf weiterläuft zum
Block 552, wo eine Marke gesetzt wird, um zu indizieren,
dass die sensierte Münze
(für die
entsprechende Stückelung)
in einer Rüttelsequenz
zum angemessenen Auswerfen befindlich sein sollte. Unter Nutzung
der Marke ist der Controller 300 in der Lage, die Unterscheidung,
wie in Zusammenhang mit Block 544 diskutiert durchführen zu können, d.h.
festzustellen, ob irgendwelche anderen Münzen in dem Grenzbereich sind
(anderer Stückelungen).
Von Block 552 schreitet der Ablauf weiter, um diesen Abschnitt
des Programms zu verlassen.
-
Bezugnehmend
auf das Ablaufdiagramm, wie es in 25 dargestellt
wird, ist dies eine Rüttelsequenzbetätigung,
welche in den Blöcken 536 und 546 des
Ablaufdiagramms aus 24 durchgeführt wird.
Die Geschwindigkeit der Scheibe 13 wurde durch den Einsatz
der Bremsmechanismen 14a und 36 und auch durch
das Limitie ren der Kraft des Motors 14 reduziert. Eine
Unterscheidung wurde dann am Block 660 getroffen, um festzustellen,
ob die Rotation der Scheibe 13 komplett gestoppt hat. Falls nicht,
schreitet der Ablauf in einer Schleife um 660 so lange fort, bis
der Controller 300 von den Eingangswerten des Encodersensors 32 determiniert,
dass die Scheibe 13 komplett gestoppt hat. Von Block 660 schreitet
der Ablauf weiter zu Block 662, wo der Controller 300 das
Loslassen der Bremsmechanismen 14a und 36 veranlasst.
Von Block 662 schreitet der Ablauf weiter zum Block 664,
an welchem der Controller 300 eine Unterscheidung durchführt, um
zu entscheiden, ob eine Grenzmünze
an diesem Punkt ist, welche nicht schon herausgeworfen wurde. Wenn eine
Grenzmünze
an diesem Punkt ist, schreitet der Ablauf von Block 664 zum
Block 666 fort, wo eine Marke gesetzt ist, um zu Initiieren,
dass die Münze ausgeworfen
wurde. Die Marke von Block 666 wird in Zusammenhang mit
Block 542 aus 25 verwendet,
um zu Initiieren, dass nicht mehr länger irgendwelche Münzen rütteln. Vom
Block 66 schreitet der Ablauf weiter, um ein Ausgangskommando
zum Erlassen dieser Rüttelsequenzroutine
hervorzurufen. Ein Verlassen an diesem Punkt korrespondiert zur Beendigung
an entweder Block 536 oder dem Block 546 in 25.
-
Von
Block 664 schreitet der Ablauf weiter zum Block 686,
wenn der Controller 300 determiniert hat, dass keine Grenzmünze an dem
Endpunkt ist. An Block 668 nutzt der Controller die Eingangsdaten von
dem Encodersensor 32, um die dem Endpunkt am nächstgelegene
Grenzmünze
festzustellen. Vom Block 668 schreitet der Ablauf weiter
zum Block 670, wo der Motor 14 rüttelt (Pulsieren
für einen
AC-Motor oder variables Kontrollieren der Energie für einen DC-Motor),
um langsam die dem Endpunkt nächstbefindliche
Münze zum
Ende zu dirigieren. Vom Block 670 schreitet der Ablauf
weiter zum Block 672, wo der Controller 300 seinen
Test durchführt,
um festzustellen, ob die Grenzmünze
an dem Endpunkt angelangt ist. Falls nicht, schreitet der Ablauf
in einer Schleife um den Block 672 so lange weiter, bis
die Grenzmünze
ausgeworfen wird, welches bekannt ist aufzutreten, nach einer vorbestimmten
Anzahl an Encoderimpulsen. Vom Block 672 schreitet der
Ablauf weiter zum Block 674, wo die Bremsmechanismen 14a und 36 mit
voller Kraft ansetzen, und weiter zum Block 676, wo der
Motor 14 ausgeschaltet wird. Vom Block 676 schreitet
der Ablauf zum Beginn der Routine (Block 660) zurück, um Festzustellen,
ob die Rüttelgeschwindigkeit
aufgehört
hat. In einer wieder-iterativen Weise werden die Blöcke 660 bis
zu den Blöcken 676 wieder
durchgeführt,
nachdem der Benutzer den Eingangsgrenzmünzcontainer oder Münzbeutel
geleert hat, solange bis alle Grenzmünzen der entsprechenden Stückelungen
ausgeworfen sind.
-
26 illustriert das Timing
für die
Schüttelsequenzen
in 25 für das Münzsortiersystem.
Die erste Linie des Timingdiagrammes der 26, wiedergegeben durch repräsentiert
das Ausgangssignal von einem der Münzsensoren 121a–129a und
nutzt die einhundertstel Münze
einer entsprechenden Münzstückelung
als Grenzmünze
für dieses
Beispiel. Die zweite und dritte Linie II und III des hier dargestellten
Timingdiagrammes stellt die Geschwindigkeit des Motors 14 und
das Energiekontrollsignal (AN oder AUS) von Motor 14 jeweils
dar. Der Controller 300 kontrolliert die Geschwindigkeit
des Motors 14 durch das Energiekontrollsignal (Linie III),
um die Energiezufuhr zum Motor 14 an oder auszuschalten, und
wahlweise die Bremsmechanismen 14a und 36 zu betätigen. Das
Timing und die Größe des Stroms der
Bremsmechanismen 14a und 36 werden in den Linien
IV gezeigt. Die Linie V repräsentiert
ein internes Timingsignal, welches von dem Controller 300 verwendet
wird, um festzustellen, ob eine Verklemmung nach dem Sensieren der
Grenzmünze
festgestellt wurde.
-
Geht
man davon aus, dass der Controller 300 mit einer hundertstel
Münze einer
speziellen Stückelung
als Grenzmünze
dieser Stückelung
programmiert wurde, so lässt
der Controller 300 den Motor 14 so lange mit Vollgas
laufen, bis die Grenzmünze
von einem der Münzsensoren 121a–129a sensiert
wird.
-
Wenn
die Grenzmünze
sensiert wurde, initiiert der Controller 300 sofort die
Abbremsung der rotierenden Scheibe 13, so dass die Rüttelsequenz durchlaufen
wird, so dass nur die Grenzmünze
ausgeworfen wird und nicht irgendwelche anderen Münzen hinter
der Grenzmünze
ausgeworfen werden.
-
Um
dieses Ziel zu erreichen, in Antwort auf das Sensieren der Grenzmünze während des
Befindlichseins in der Vollgasphase, sendet der Controller 300 ein
Signal zu einem Relais oder einem Solenoid oder einer anderen Vorrichtung
(in en Figuren nicht gezeigt), um die Energiezufuhr zu dem Motor 14 abzuschalten,
korrespondie rend zum Block 616 in 25. Das Timing für das Abschaltsignal ist in
der Linie III aus 26 gezeigt,
und zwar an der ersten fallenden Kante des Motorenergiekontrollsignals.
Bei im Wesentlichen der selben Zeit wird die Energie des Motors 14 unterbrochen,
der Controller 300 sendet ein Signal zu den Bremsmechanismen 14a und 36 aus,
so dass eine maximale Bremskraft gegen die rotierende Scheibe 13 aufgebracht
wird (z.B. 5 amps). Das Timing für
dieses Signal wird in der Linie IV dargestellt, und zwar beim ersten
Heben der Kante eines Bremsstromsignals. Eine kurze Zeit später wird
die rotierende Scheibe 13 von Vollgas (z.B. 350 Umdrehungen
pro Minute) zu einer statistischen Position, wie durch die zweite
horizontale Linie auf dem Geschwindigkeitsdiagramm auf Linie II
gezeigt, gebracht (bekannt als Vor-Grenzstopp, seit die Grenzmünze noch
nicht ausgeworfen wurde.
-
Eine
kurze Zeit nachdem die Scheibe 13 angehalten wurde, sendet
der Controller 300 ein Signal, um den Bremsstrom in einen
Bereich, welcher typischerweise zwischen 0 und 0,5 amp ist, zu reduzieren.
Der so reduzierte Bremsfluss ist typischerweise nicht genug Fluss,
um eine Bremskraft gegen die Scheibe 13 aufzubringen. Das
Timing für
dieses Signal ist in der Linie IV dargestellt, und zwar durch das erste
Fallen der Kante des Bremsflusssignals. Mit der Bremskraft nun auf
reduziertem Niveau befindlich, schaltet der Controller 300 als
nächstes
den Motor 14 wieder ein und aktiviert gleichzeitig einen
internen Zweisekunden Timer. Die Scheibe 13 beginnt wieder mit
einer Niedriggeschwindigkeitsphase zu rotieren (z.B. 25 Umdrehungen
pro Minute).
-
Die
Scheibe 13 rotiert mit dieser geringen Geschwindigkeit
für eine
festgelegte Anzahl an Encoderimpulsen, welche bekannt ist, eine
Münze der entsprechenden
Stückelung
auszuwerfen. An diesem Schritt korrespondiert der Controller 300 zum Block 672 in 25, wobei er die von den
Encodersensoren 32 detektierten Encoderimpulse empfängt. Nach
der für
eine bestimmte Zeit festgelegte Niedriggeschwindigkeitsphase wird
die Energie zum Motor 14 deaktiviert und die Bremsmechanismen 14a und 36 bremskraftaufbringend
betätigt.
Wenn die entsprechende Anzahl an Encoderimpulsen detektiert wird,
sollte die Grenzmünze
von der Scheibe 13 ausgeworfen worden sein und der Münzsortierer
zum Grenzstopp kommen.
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Wenn
alternativ dazu der zweite Timer (Linie V) bis 0 abnimmt, bevor
die entsprechende Anzahl an Encoderimpulsen detektiert wird, wird
eine Fehlermeldung gezeigt, die indiziert, dass wahrscheinlich eine
Verklemmung passiert ist, die Scheibe 13 sich nicht mit
dem entsprechenden Betrag rotiert hat, obwohl Kraft zum Motor 14 gebracht
wurde.
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Die 27A und 27B illustrieren den Stoppablauf, welcher
abläuft,
wenn eine invalide und ungültige
Münze detektiert
wurde. Wenn die Scheibe 13 eine Münze an einem der Diskriminatorsensoren 121b–129b vorbeibewegt
(Schritt 700), sensiert der Diskriminatorsensor die Charakteristika
der Münze (Schritt 702)
und der Controller 300 erhält das Signal von dem Diskriminatorsensor
(Schritt 704). Der Controller 300 vergleicht dann
das empfangene Signal mit den charakteristischen Mustern, welche
er in seinem Speicher abgelegt hat.
-
Der
Controller 300 kontrolliert erst, ob der Signalwert weniger
als der untere Grenzwert ist, welche er in seinem Speicher abgelegt
hat (Schritt 706). Wenn der Signalwert kleiner als der
untere Grenzwert ist, dann beginnt der Controller die Münze weiter zu
verfolgen (Schritt 708).
-
Wenn
andererseits der Signalwert größer als der
untere Grenzwert in Schritt 706 ist, dann vergleicht der
Controller 300 das Signal mit dem oberen Grenzwert des
charakteristischen Musters, welche er in seinem Speicher abgelegt
hat (Schritt 710). Wenn der Signalwert größer als
der obere Grenzwert ist, dann beginnt der Controller wiederum die
Münze zu verfolgen
(708). Wenn trotzdem der Controller 300 einen
Signalwert determiniert, welcher niedriger als der obere Grenzwert
ist, dann ist die fragliche Münze
valide und die Scheibe führt
die Rotation weiter durch (Schritt 712). Der Controller 300 verlässt dann
die Münzvaliditätsubroutine
(Schritt 714).
-
Eine
Münze die
außerhalb
der Grenzwerte, welche in dem Speicher des Controller 300 abgelegt ist,
ist bei Schritt 708 weiter verfolgt, und zwar durch das
Wissen der Position, an welchem sie ursprünglich sensiert wurde und der
Anzahl von Impulsen, welche von dem Encodersensor 32 empfangen
wurden, nachdem die Münze
sensiert wurde. Der Controller 300 stoppt dann die Scheibe 13 (Schritt 716) und
deter miniert die Münzposition
auf der Scheibe 13, welche nun zu einem kompletten Stopp
kommt (Schritt 718).
-
Weil
eine weitere invalide Münze
oder eine Beutelgrenzmünze
für eine
Stückelung
innerhalb einer bestimmten Zeitdauer detektiert werden kann, bevor
die Scheibe 13 zu einem kompletten Stopp kommt, muss der
Controller 300 einer Münze
Vorzug geben, welche am nächsten
ist heraus geworfen zu werden und geht entsprechend innerhalb der
Subroutine weiter, wenn die Münze
eine invalide Münze ist.
Alternativ dazu werden die 24–26 genutzt, wenn eine bevorzugte
Münze die
letzte Münze
ist, die den Beutel betritt, und zwar zum Durchführen einer exakten Beutelstoppfunktion.
-
Was
auch immer passiert, sobald der Controller 300 die Position
der invaliden Münze,
nachdem die Scheibe 13 gestoppt hat (Schritt 718)
und zwar über
die Bremsmechanismen 14a und 36, betätigt der
Controller 300 den Diskriminatorweichenstellmechanismus
(Betätigungselement 156,
verbunden mit dem Weichenstellmotor 135 in den 10A–10D)
an Schritt 720. Der Controller 300, der die Position
der invaliden Münze
weiß,
bewegt die Scheibe 13 um "N" Encoderimpulse,
um die invalide Münze
auszuwerfen (Schritt 722). Weil ein Zeitverzug zwischen
dem Antreiben der Scheibe 13 durch den Controller 300 vorliegt
und dem Hineingelangen der invaliden Münze in die Invalidenmünzeausgangsrutsche
(zweite Rutsche 138 in 10B),
wird ein Timer von einem vorbestimmten Wert ausgehend (Schritt 724)
verringert, nachdem die Scheibe 13 anfängt, sich zu bewegen. Der vorbestimmte
Wert des Timers ist abhängig von
der Distanz zwischen der Peripherie der Scheibe 13 und
dem Diskriminatorweichenstellmechanismus. Typischerweise ist die
Entfernung zwischen der Peripherie der Scheibe 13 und dem
Betätigungselement im
Inneren des Diskriminatorweichenstellmechanismus in dem Bereich
von ungefähr
2,54 mm (0,1 Inch) bis ungefähr
152,4 mm (6,0 Inches).
-
Wenn
der Timer den Wert von Null Sekunden nach dem sich Bewegen der Scheibe 13 erreicht (Schritt 726),
ist die invalide Münze
in den Invalidenmünzausgangsschacht
gelangt. Der Timer wird dann zurückgesetzt
und zwar auf seinen vorbestimmten Wert (Schritt 728). Der
Controller 300 setzt den Diskriminatorwei chenstellmechanismus
in seine normale Position wieder zurück und zwar mit Schritt 730 (erste
Rutsche 137 in 10C).
Die Scheibe 13 gelangt zu voller Geschwindigkeit zurück (Schritt 732) und
der Controller 300 verlässt
die Validitätsubroutine
(Schritt 734).
-
28A illustriert ein alternatives
Münzsortiersystem,
in welchem Münzsensoren
extern positioniert sind, und zwar außerhalb der Peripherie des Sortierkopfes.
Der Sortierkopf 12, der in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist exakt derselbe mit Ausnahme der Zählsensoren 121a–129a,
welche nicht vorhanden sind. Wie in 28A gezeigt,
ist ein Zählsensor 809 in
einer Ausgangsrutsche 819 trotzdem angrenzend an den Ausgangskanal 49 positioniert.
Jeder Ausgangskanal 41–49 hat
einen korrespondierenden Münzsensor
vorgesehen, der mit einer Ausgangsrutsche korrespondiert. Wenn jede
Münze die
Peripherie des Sortierkopfes 12 und die Scheibe 13 verlässt, detektiert
der Zählsensor 809 die
Münze und
sendet ein Signal zu dem Controller 300, an welchem er
angeschlossen ist. Die Münzen
gelangen dann in das Innere des Beutelklammermechanismus 114,
welcher in Bezug auf die 11A und 11 B beschrieben wurde. Der
Vorgang des Beutelklammermechanismus ist nicht unterschiedlich in
dieser Ausgestaltung zu der Ausgestaltung, welche vorab beschrieben wurde.
Des Weiteren beschreiben die 12A und 12B einen Einzelrutschenbeutelmechanismus 220, welcher
in dieser Ausgestaltung genauso verwendet werden kann.
-
In
dem vorherigen Ausgestaltungsbeispiel stoppt die Scheibe 13 komplett
oder wird zumindest abgebremst, so dass nur eine Auslösemünze in den Beutel
gelangt und die der Auslösemünze nachfolgende
Münze auf
der Scheibe 13 bleibt, wenn einer der Zielsensoren 121a–129a die
Auslösemünze (die letzte
Münze,
welche in den Beutel gelangt) für
das EBS-Merkmal detektiert. Dies ist trotzdem möglich, weil die Zielsensoren 121a–129a die
Auslösemünze dann
detektieren, während
sie auf der Scheibe 13 im Inneren des Sortierkopfes 12 sind.
In der Ausgestaltung entsprechend 28A können die
Sensoren 809 nicht die Auslösemünze detektieren, solange bis sie
in einer Ausgangsrutsche 819 befindlich ist, welches bedeutet,
dass die Münze,
welche der Auslösemünze nachfolgt,
schon auf ihrem Weg in die Ausgangsrutsche 819 befindlich
sein kann, bevor die Scheibe 13 gestoppt werden kann und das
Betätigungselement 156 in
eine alternative Position entsprechend der Strichlierung gewechselt
werden kann.
-
Um
dieses Problem zu überwinden,
durchführt
der Controller 300 den nachfolgenden Algorithmus. Für diesen
Algorithmus werden Dimes (10-Centstücke) als Beispiel verwendet,
wobei die Beutelgrenze bei 10000 10-Centstücken pro Beutel gesetzt ist.
Wenn der Zähler
im Inneren des Controllers 300 einen Wert erreicht, welcher
nahe des Beutelgrenzwertes (z.B. 9950 10-Centstücke) ist, erkennt der Controller 300,
dass er bald eine genaue Beutelstoppfunktion für 10-Centstücke durchführen muss. Das heißt, der
Controller 300 verringert die Geschwindigkeit der Scheibe 13 durch
die Nutzung der Bremsmechanismen 14a und 36, oder
er entzieht dem Motor 14 Energie. Wenn die Anzahl von 10-Centstücken in
dem Beutel noch näher
an die Grenze gelangt (z.B. 9990 10-Centstücke), verlangsamt der Controller 300 die
Scheibe 13 noch mehr. Wenn die Anzahl an 10-Centstücken noch
näher an die
Grenze herankommt (z.B. 9999 10-Centstücke), verlangsamt der Controller 300 die
Scheibe 13 dermaßen,
dass die Münzen,
die ausgeworfen werden, sehr langsam werden. Wenn der Sensor 809 das 10000ste
10-Centstück
detektiert, stoppt der Controller 300 sofort die Scheibe 13 und
das Betätigungselement 156 schaltet
sich dermaßen,
dass die verbleibenden 10-Centstücke
in den Beutel 262 anstelle des vollen Beutels 260 gelangen.
Der Controller 300 instruiert dann die Scheibe 13 dermaßen, dass
die Rotation mit voller Geschwindigkeit durch das außer Kontakt
geraten der Bremsmechanismen 14a und 36 oder das
Versorgen des Motors 14 mit voller Energie weitergeht.
-
Unter
Berücksichtigung,
dass bis zu neun verschiedenen Stückelungen einen exakten Beutelstopp
innerhalb eines relativ kleinen Zeitabstandes hervorrufen können, präferiert
der Controller 300 während
des Abbremsungsprozesses die Stückelung,
welche am Nächsten
dran ist, einen exakten Beutelstopp hervorzurufen. Es ist möglich, dass
eine erste Stückelung
zunächst
von dem Controller 300 als sich einem exakten Beutelstopp
nähernd
markiert wird, aber eine zweite Stückelung die erste Stückelung
im Bezug auf den Controller 300 überholt, wenn mehrere Münzen der
zweiten Stückelung
sortiert werden. Um diesen Bezug und Bevorzugung vorzusehen, wird
sichergestellt, dass ein exakter Beutelstopp für alle Stückelungen auftritt.
-
Obwohl
dieser Algorithmus mit drei bestimmten Abbremsschritten und einem
kompletten Stopp beschrieben wurde, ist es auch selbstverständlich, dass
der Prozess auch auf eine einmalige Verlangsamung und einen kompletten
Abstoppschritt der Bremsmechanismen 14a und 36 durch
das Aufbringen einer Wesentlichen Bremskraft limitiert werden kann.
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Des
Weiteren kann die Ausgestaltung in 28a auch
Diskriminatorsensoren 121b–129b in den Ausgangskanälen 41–49 umfassen.
Das heißt, dass
die Ausgangsrutschen durch die Münzrutschen 51–59 (10A–10D)
ersetzt werden können
und zwar mit Betätigungselement 136 wie
z.B. dem Diskriminatorweichenstellmechanismus. Der Diskriminator
oder Impulsunterscheider könnte
auch auf der Peripherie der Scheibe 13 und dem Sortierkopf 12 angeordnet
sein. Falls ein Unterscheidungstrenner in dem Münzweg an einer Position ausreichend weit
weg von dem Diskriminatorsensor positioniert ist, dann ist es ermöglicht.
eine ungültige
Münze abzuweisen,
nachdem sie detektiert wurde. Ein solcher Abweiser könnte auch
innerhalb der zwei Rutschen hinter dem Betätigungselement 156 angeordnet
sein, welcher die Münzen
zu einer Position außerhalb
der Beutel ableitet.
-
Die 28B ist ein alternatives
Ausgestaltungsbeispiel für
die 28A, welche lediglich
den Sensor 809b in dem Sortierkopf 12 außerhalb
der Peripherie der rotierende Scheibe 13 platziert. Trotzdem
kann die selbe Art von Verlangsamungsalgorithmus wie in 28A bezüglich beschrieben in dieser Ausgestaltung
genauso verwendet werden.
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Der
Münzsortierer
wie er in Bezug auf die 1 bis 27 beschrieben wurde, inkludiert
auch die Merkmale, welche auch auf Münzensortierer anwendbar sind,
die einen Sortierkopf 12 mit irgendeinem Durchmesser zwischen
228,6 mm (9 Inches), 279,4 mm (11 Inches), 330,2 mm (13 Inches)
oder größer sind.
Vorzugsweise hatte der hier beschriebene Münzsortierer einen Sortierkopf
von ungefähr 330,2
mm (13 Inches). Bei dieser Größe ist es
möglich,
neun Stückelungen
zu verarbeiten und zwar mit extrem hohen Geschwindigkeiten und mit
einem hohen Grad an Akkuratheit. Zum Beispiel war es bis jetzt nur
möglich,
mit einer höchsten
Rate von 600 pro Mi nute, Münzen
unterschiedlicher Stückelungen zu
sortieren, zu zählen,
in Beutel mit einem exakten Beutelstoppmerkmal (EBS) zu positionieren
und eine ungültige
Münze im
Inneren des Münzsortierers
zurückzuhalten,
nachdem sie detektiert wurde. Mit dem hier beschriebenen Münzsortierer
kann die Rate bis über
ungefähr
2000 Münzen
pro Minute hochgehen.
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Des
Weiteren war bis jetzt die schnellste Rate, mit welcher Münzen gemischter
Stückelung
sortiert, gezählt
und ungültige
Münzen
von validen Münzen
unterschieden werden können,
bei 3000 Münzen pro
Minute. Mit diesem Münzsortierer
kann die Rate, mit welcher dies vollzogen werden kann, bis zu ungefähr 3500
Münzen
pro Minute angehoben werden.
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Letztens
war es bisher nur möglich,
die höchste
Rate mit welcher Münzen
gemischter Stückelung
sortiert und gezählt
werden konnten, und zwar mit einem EBS-Merkmal ohne irgendeine Invaliditätsunterscheidung
bei 3000 Münzen
pro Minute. Mit der hier vorgestellten Sortiermaschine kann die Rate,
mit welcher Münzen
gemischter Stückelung sortiert
und gezählt
werden können,
und zwar mit einem EBS-Merkmal,
ungefähr
auf über
4000 Münzen pro
Minute angehoben werden.
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Während die
Anwendung anwendbar für
verschiedenen Modifikationen und alternative Formen ist, werden
besondere Ausgestaltungen durch die Darstellung in Zeichnungen beschrieben
und im Detail erklärt.
Es sollte verstanden sein, dass es trotzdem nicht beabsichtigt ist,
die Erfindung auf die speziellen Ausgestaltungsformen wie beschrieben,
zu limitieren, sondern, ganz im Gegenteil, es beabsichtigt wird,
dass die Erfindung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen,
welche innerhalb des Bereichs der Erfindung fallen, entsprechend
der angehängten
Ansprüche
geschützt
werden sollen.