Устройство для приема, хранения и выдачи монет Советский патент 1992 года по МПК G07F5/24 

Изобретение относится к автоматическим монетным аппаратам, собирающим и разменивающим монеты, и может применяться в телефонных аппаратах, торговых и разменных автоматах и т.п. устройствах.

Известно устройство для сбора монет, содержащее узел контроля монет, соединенный с входом устройства, и вращающийся барабан, соединенные между собой монетопроводом, вращающийся барабан снабжен радиальными ячейками для хранения монет, каждая радиальная ячейка снабжена заслонкой для удержания монеты, механизмом открывания заслонок и шаговым ревёрсным приводом вращающегося барабана, устройство снабжено логическим узлом, вход которого связан с выходом узла контроля монет, первый выход связан с шаговым ревёрсным приводом, второй выход связан с механизмом открывания заслонок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем контроля стоимости услуги (монет), осуществления расчета и размена монет в соответствии с логикой присутствия наличных денег и повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема алгоритма работы устройства; на фиг.2 - вращающийся барабан, его взаимосвязи с приводами отдельных узлов и логическим узлом, общий вид; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - вращающийся барабан с радиальными ячейками для хранения монет, разрез; на фиг.5 - механизм открыва- ния аслонок для удержания монет, разрез. Устройство содержит вход 1 для поступления монет, узел 2 контроля монет, реализующий операции: блок 2ч выбора между монетой и инородным предметом и блок 22 идентификации монеты; логический узел - блок 3, блок А представляет собой узел, в котором происходит хранение, контроль и управление выдачей монет в накопитель или на возврат, блок 5 операции накопления, блок 6 операции, возврата, связь 7 - взаимосвязь первого кодирующего устройства, связь 8- взаимосвязь второго кодирующего устройства, связь 9 - третий выход логического узла.

На фиг.2 изображены; опорная пластина 10, фланец 10а, втулка 11, кольцеобразный выступ 11а, резьбовая часть втулки 11Ь, нижний резьбовой конец втулки 1-1 с, гайка 12, вращающийся барабан 13, бобышка 13а, корпус 13Ь, зубчатое колесо 13с, кольцеобразное ребро 13d, щели 14,14...14, подшипники 15а, 15Ъ, распорная втулка 15с, лопастной элемент 16, гайка 17, плоскости 18 и 19, винт 20, пластина 21, центрирующий диск 22, цилиндр 23. фланец 24, плечо 25, поворотные рычаги 26, ось рычага 27, монета 28, монетопровод 29, датчик 30, штифт 31, первое кодирующее средство 32, радиальные прорези 33, выступы 34, ведущий вал 35, двигатель 36, кривошип 37, рукоятка 38, ролик 38а,. цилиндр 39, втулка 40, фланец 41, второе кодирующее средство 42, винты 43 и 44, пластина 45, ведущий вал 46, двигатель 47, кривошип 48, рукоятка 49, цилиндр 50, штифт 51, стержень 52. втулка 53, паз 54, гайки с фланцев 55 и 56, штифт 57, паз 58, пружина 59, .кольцеобразный выступ 60, паз 61, штифт 62, элемент плеча 63, втулка 64, чашеобразный элемент 65, верхний зубец 65а, нижний зубец 65Ь, чашеобразный элемент 66, штифт 67, бобина 68, верхняя пластина бобины 68а. нижняя пластина бобины 68Ь.

Блок 1 осуществляет вход монеты в устройство, блок 2 осуществляет операции: 2i - выбора между монетой и предметом, который не является монетой; 22 - идентификация монеты по другим параметрам. В случае несоответствия монета возвращается потребителю в блоке 6. Правильная монета проходит в блок 4, где в соответствии с

логикой узла 3 она хранится и управляется, что означает, что одна, несколько или все монеты принимаются блоком 4 и накапливаются в блоке 5 или возвращают

их потребителю в блоке 6. Взаимосвязи 7-9 определяют связи логического узла 3 с узлами устройства.

Вращающийся барабан (фиг.2 и 3) применяется для хранения и управления моне0 тами. Позицией 10 обозначена опорная пластина, применяемая в телефонном автомате, который автоматически принимает и разменивает мелкие деньги или применяется в различных автоматах ло продаже изде5 лий, или для выполнения различных услуг. Опорная пластина 10 имеет канал, расположенный горизонтально. Над и под фланцем 10а канала проходит втулка 11, неподвижно соединенная с последним посредством

0 резьбовых соединений, причем втулка расположена вер. икально и проходит через от- верстие в нижнем фланце 10а канала 10 опорной пластины. Втулка 11 упирается своим кольцеобразным выступом 11а в ниж5 нюю поверхность фланца 10а и закрепляется на верхней поверхности последнего посредством гайки 12, затянутой на резьбовой части 11Ь втулки 11. Вокруг втулки 11 под пластиной основания 10 коаксиально

0 закреплен вращающийся барабан 13 для вращения на паре подшипников 15а и 15Ь, разделенных посредством 15с и закрепленных при помощи гайки 17, затянутой на нижнем резьбовом конце 11с втулки 11.

5 Вращающийся барабан 13 (фиг.2 и 4) имеет бобышку 13а, в отверстие которой вставлены подшипники на втулке, корпус 13Ь и зубчатое колесо 13с с внутренним зацеплением. Корпус 13Ь сделан более лег0 ким благодаря множеству щелей или отделений 14М4,...14п, которые выполнены по существу в форме прямоугольного параллелепипеда и вертикально расположены в радиальном направлении друг за другом на

5 одинаковом расстоянии по окружности. Каждое отделение (щель) 14 образовано на его наружной периферии сравнительно дугообразной частью зубчатого колеса 13с с внутренним зацеплением, а на внут0 ренней стороне несущим отфланцован- ным лопастным элементом 16, который, как будет описано, выполнен за одно целое с кольцеобразным ребром 13d. обращенным вниз и образованным за одно

5 целое с барабаном смежно с бобышкой 13а. Каждое отделение определено в радиальном направлении, т.е. на других двух противоположных сторонах, наружными частями корпуса 13Ь, которые разделяют отделения: На верхних и нижних сторонах каждое отделение открыто и в частности на верхней стороне вертикальные боковые стенки симметрично расходятся вверх, образуя две небольшие плоскости 18 и 19, имеющие различный наклон относительно вертикальной плоскости и действующие как входной зев для монет. Расстояние между вертикальными боковыми стенками сравнительно больше максимальной толщины допустимых монет. Каждый отфланцованный лопастной элемент 16, выполненный за одно целое с кольцеобразным ребром 13d барабана 13, прикреплен к нему посредством винта 20, который также соединяет посредством центрирующего диска 22 барабан 13 с пластиной 21 механизма мальтийского креста. Каждый отфланцованный лопастной элемент 16 может быть изготовлен из листового металла, причем он имеет цилиндрическую форму на участке цилиндра 23 зацепления его с ребром 13d, а в фланце 24 образовано проходящее радиально наружу сквозное отверстие под крепежный винт 20. Каждый отфланцованный элемент 16 проходит вниз с парой вертикальных плеч 25 смежно с отделениями (щелями) 14, причем каждая пара плеч 25 несет поворотный рычаг 26, шарнирно закрепленный своим нижним концом в оси 27. Положение каждого рычага 26 можно изменить из горизонтального положения, в котором рычаг образует днище отделения и затем в целом корпус, удерживающий падающую в него монету 28, в вертикальное положение, в котором рычаг позволяет монете падать вниз. Таким образом, отделение становится карманом. Монеты 28, входящие во вращающийся барабанный магазин, поступают из монетоп- ровода29, на нижнем конце которого установлен датчик 30, обнаруживающий движение монеты. На верхнем конце бобышки 13 а барабана 13 закреплено посредством штифта 31 первое кодирующее средство 32, причем последнее может обнаруживать угол установки барабана 13, т.е. может закодировать положение каждого отделения. Барабан 13 соединен посредством винтов 20 с пластиной 21 механизма типа мальтийский крест. Пластина 21 разделена посредством радиальных прорезей 33 на множество п рабочих выступов 34 (п 20 на фиг.4). Каждая прорезь 33 в пластине 21 имеет ширину, превышающую ширину отделения (щели) 14. На ведущем валу 35, подвижно удерживаемым опорной пластиной 10 и приводимым во вращение двигателем 36, установлен удерживающий цилиндр 39 вместе с кривошипом 37 и рукояткой 38, несущей самосмазывающийся ролик 38а, который входит в прорези 33 пластины 21.

При любом повороте ведущего вала 35 ролик 38а, прокатывающий по прорези 33, вращает пластину 21 и затем барабан 13, выполненный за одно целое с ней, под 5 углом 360°/п, позволяя тем самым требуемому отделению барабана размещаться на выходном конце питающего монетопро- вода 29.

На верхнем конце втулки 11, несущей

0 вращающийся барабан, расположена от- фланцованная втулка 40, коаксиально вращающаяся вокруг барабана 13, причем верхняя часть втулки соединена посредством вращающейся муфты с верхним флан5 цем 10Ь канала 10 опорной пластины. Фланец 41 втулки 40 неподвижно соединен своей верхней поверхностью посредством, винтов 43 с вторым кодирующим средством 42, подобным первому кодирующему сред0 ству 32 барабана 13, а нижней поверхностью прикреплен посредством винтов 44 к пластине 45 механизма мальтийского креста, имеющего такое же количество рабочих выступов, как было описано, и перемещае5 мого посредством ведущего вала 46, подвижно закрепленного посредством опорной пластины 10 и приводимого в движение двигателем 47 при помощи кривошипа 48 с рукояткой 49 и удерживающего

0 цилиндра 50. При любом повороте приводного двигателя рукоятка 49 поворачивает пластину 45 и затем отфланцованную втулку 40. На верхней части втулки 40 соединительный штифт 51 соединяет последнюю со

5 стержнем 52 и наружной коаксиальной втулкой 53, при этом обе могут вращаться коаксиально с втулкой 40. Соединительный штифт 51 . входит о паз, образованный в стержне 52 и во втулке 53. таким образом

0 последняя может, перемещаться также в вертикальном направлении, т.е. в направлении оси вращения. Стержень 52 проходит как на верхней, так и на нижней сторонах позади втул 53, причем на верхнем конце

5 стержень 52 соединен за одно целое посредством штифта с отфланцованной гайкой 55, действующей как элемент связи для - стержня, когда он приводится в движение первым электромагнитом (не показан).

0 Втулка 53 также снабжена на своем верхнем конце отфланцованной гайкой 36 с штифтом, причем отфяанцованная гайка 56, приводимая вторым электромагнитом (не показан), снабжена головкой с отверстием

5 для стержня 52, тогда как штифт 57 проходит через паз 53, образованный в стержне 52.

Внутри втулки 40 и коаксиально с втулкой 53 расположёна спиральнэя уравновешивающая пружина 59 между верхней

поверхностью втулки 40 и кольцеобразным выступом 60, образованным на втулке 53,

На нижней поверхности стержня 52 и на втулке 53 образован паз 61 для приема соединительного штифта (фиг.5), который соединяет втулку 53 за одно целое с элементом плеча 63 и вертикально скользит через стержень 52 вдоль паза 61. Элемент 63 плеча состоит из втулки 64, окружающей втулку 53, и выступающей части, имеющей свободные концы, образующие вилку, верхний зубец 65а, который короче нижнего зубца 65Ь. Стержень,52 оканчивается на нижней стороне чашеобразным элементом 65, который соединен с ним посредством соединительного штифта 67. Чашеобразный элемент 66 несет бобину 68, имеющую выступ, например, дополнительно к 360° элемента 63 плеча, даже если оба элемента 63 и бобина 68 выполнены не за одно целое. В этом случае бобина 68 состоит из двух пластин, помещенных одна на другую, верхней пластины 68а и нижней 68Ь. Благодаря их V-образной форме оба элемента 63 и 68 зацепляют своими свободными концами поворотные рычаги 26 в точке, в которой сила действует, как показано на фиг.2, заставляя рычаги 26 действовать согласно рабочим условиям.

Монета 28. поступающая из щели, распознается и удостоверяется обычной системой выбора монеты и после ее прохождения через монетопровод 29 она обнаруживается датчиком 30 прежде, чем достигнет конца последнего и затем монета падает вниз в отделение (щель) - карман 14,-которое расположено под выходным концом монетоп- ровода 29, Карман обычно закрыт, потому что поворотный рычаг 26 занимает слегка наклонное положение относительно горизонтальной плоскости, при котором он зацепляет верхний зубец 65а элемента 63 рычага или верхней пластины 68а элемента бобины 68. Карман 14, в который падает монета 28, определяется по сравнительному адресу, закодированному первым кодирующим средством 32, составляющим единое целое с вращающимся барабаном 13. Этот адрес определяет монету по времени, в течение которого она остается в кармане. Электронный блок управления хранит этот адрес, вместе-со значением монеты, переданным системой выбора монеты. Если в щель опускают другую монету, то механизм - ведущий вал 35 и цилиндр 39 в форме мальтийского креста поворачивает барабан на один шаг. равный расстоянию между осью двух смежных отделений кармана. Под концом монетопровода расположен пустой карман, готовый для приема другой монеты. Если все карманы барабана заполнены, то

другие монеты возвращаются потребителю. Выбор монеты, предназначенной для уплаты или возвращения потребителю во время работы, например, при телефонном вызове

или в конце его, осуществляет автоматический магазин для хранения и управления монетой посредством механизма привода поворотного рычага.

Элемент плеча 63 выполнен за одно це0 лое с нижним концом втулки 53, которая вращается посредством штифтового соедиг нения с отфланцованной втулкой 40, которая поворачивается шаг за шагом в обоих направлениях посредством механизма 455 50 типа мальтийского креста в соответствии с закодированным адресом второго кодирующего средства 42. Затем элемент плеча 63, управляемый вторым кодирующим средством 42, достигает позиции, выбранной элек0 тронным блоком управления, т.е. он

поворачиваемся вплоть до повторного рыча га, связанного с карманом, содержащим выбранную монету для уплаты. Смещение

втулки 53 вверх, вызванное гайкой 56, уп5 равляемой вторым электромагнитом, происходит вдоль пути, определенного по длине паза 54, 58 и 61 стержня 52, толкает конец поворотного рычага 26, лежащий на плече 63, чтобы он входил в.соответствующую вил0 ку. Поворотный рычаг 26 поворачивается вниз, открывая карман, в результате монета падает вниз для уплаты или возврата назад потребителю в зависимости от работы логического устройства управления. Такое мо5 жет выполняться для всех монет, проходящих одна за одной, которые содержатся в магазине. Когда все монеты должны быть возвращены одновременно, смещение стержня 52 вверх, вызванное отфланцован0 ной гайкой 55, управляемой упомянутым первым магнитом, позволяет, в свою очередь, элементу 63 рычага и элементу бобины 68 подниматься вместе, в результате все карманы магазина будут открываться.

5 Фор м у ла изобретения

1. Устройство для приема, хранения и выдачи монет, содержащее узел контроля монет, соединенный с входом устройства, и вращающийся барабан, соединенные моне0 топроводом, логический узел, вращающийся барабан снабжен радиальными ячейками для хранения монет, каждая из которых имеет заслонки для удержания монеты, шаговым реверсным приводом вращающегося

5 барабана, механизмом открывания заслонок для удержания монет, выход узла контроля монет соединен с первым входом логического узла, первый выход логического узла соединен с шаговым реверсным приводом вращающегося барабана, а второй выход - с механизмом открывания заслонок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможно- стей путем контроля стоимости и осуществления расчета и размена монет и повышения быстродействия устройства, механизм открывания заслонок установлен с возможностью вращения относительно вращающегося барабана и снабжен шаговым реверсным приводом, на вращающемся барабане установлено первое кодирующее средство, второе кодирующее средство установлено на механизме открывания заслонок, первое кодирующее средство связано с вторым входом логического узла, второе кодирующее средство связано с третьим входом логического узла, третий выход логического узла связан с шаговым реверсным приводом механизма открывания заслонок. 2. Устройство поп.Ч.отлйчающее- с я тем, что шаговый реверсный привод вращающегося барабана выполнен в виде механизма типа мальтийский крест.

0

5

0

3.Устройство по п. 1,отличаю ще к- с я тем, что каждая заслонка выполнена в виде поворотного рычага, шэр.нирно закрепленного в нижней части радиальной ячейки для хранения монеты и кинематически связанного с механизмом открывания заслонок, расположенного коаксиально с вращающимся барабаном.

4.Устройство по пп.1 и 3, отличающее с я тем, что механизм открывания заслонок выполнен в виде стержня и втулки, расположенных коаксиально друг к другу с возможностью продольного перемещения относительно друг друга или вместе, снабженных первым и вторым профилированными элементами соответственно с возможностью взаимодействия с поворот-, ными рычагами.

5.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что первое и второе кодирующие средства выполнены в виде первого и второго кодирующих дисков соответственно.

U7

Фиг.1

J

35

Л/

39

53