專利名稱：硬幣的計數和分揀設備的制作方法
技術領域：
本發明述及一種硬幣的計數和分揀設備，該設備包括一個硬幣升降裝置，一個分揀裝置和一個硬幣傳送裝置，其中升降裝置用于接收并前移未經分揀的大量硬幣；分揀裝置用于分揀送至其中的硬幣；硬幣傳送裝置用于在將硬幣從升降裝置移送至分揀裝置的同時，在硬幣間形成適合于分揀和計數過程的次序。
目前已經知道有各種各樣的用于分揀和/或計數硬幣的設備。一種常見類型的硬幣處理機中的主要部件是一用于接收通常未經揀選的大量硬幣的硬幣升降裝置，一分揀裝置，某種用于將硬幣從升降裝置向前移送至分揀裝置的傳送裝置和用于計算每種硬幣的數目的傳感裝置。
瑞典專利SE-C-375,173公開了一種硬幣升降裝置，該裝置包括一個硬幣槽和一個傾斜配置于上述槽中的用彈性材料制成的可轉動圓盤，以及一把其上部與轉動圓盤的表面接觸的分離刀，其中上述圓盤與一凹形支承裝置接觸，將該裝置設計成使圓盤在其旋轉軌道的上部具有比下部更陡的斜度；上述分離刀設有一用于由硬幣升降裝置升起的硬幣的滾道。上述圓盤還設有多個從其表面凸出的徑向取向的運載軌道。
美國專利US-A-5,163,868公開了一種帶有一硬幣升降裝置的硬幣分揀機，其中的升降裝置包括一個可旋轉的平面圓盤，該圓盤設置在一個硬幣槽中，向后傾斜一定的角度，并且沿圓盤的周邊設有多個運載件。當圓盤轉動時，硬幣槽中的硬幣由運載件攔截，并由此沿著一條基本上垂直的環形軌道運行。當硬幣到達軌道的上部時，由于重力的作用，硬幣將滑離運載件并下落至一條傾斜的滾道上。此后，硬幣以滾動方式被移送至硬幣處理過程的下一步驟。
例如，通過至今尚未公開的瑞典專利申請9501357-9，可以得知利用一個滾道，即一條傾斜的軌道，作為硬幣的傳送裝置，可來自例如上述的硬幣升降裝置的硬幣運送至該軌道的上端。借助于該軌道的斜度，迫使硬幣沿上述軌道向下滾動，并可因此而運送至一個位于軌道端部的分揀裝置。由于已將軌道設計成沿橫向稍微后傾，減少了硬幣在運送過程中掉離軌道的危險，但是并不能完全消除這種危險。硬幣傳送裝置的一個重要功能是在硬幣之間形成適于任一后續的分揀和/或計數過程的次序。例如當借助于兩幣之間的一個足夠大-但并非過大的-距離分離硬幣并且當各硬幣互不疊置時，將實現一種合適的序列。這就要求軌道具有相當長的長度，以便在沿滾道向下的被動移送過程中，將硬幣排列成合適的序列。顯然，這將限制使設備緊湊的可能性。這種被動的硬幣傳送裝置的另一缺點是難于以非圓形，如多邊形，傳送硬幣。缺少主動元件還將減少自動地消除硬幣堆積的可能性，否則將導致硬幣流的不希望出現的中斷。為了改善這種硬幣堆積，因而需要靠人工清理，例如打開堆積部位，然后采用適當的工具進行清理。
在上述的瑞典專利申請(9501357-9)中還示出了一種包括在硬幣處理機中的分揀裝置，該分揀裝置包括一條環形軌道，該軌道設有尺寸逐漸增大的硬幣掉落口和一可旋轉的運載器，所述運載器適于將收到的硬幣移送過按環形布置的掉落口。因此，以被動的方式進行分揀；運送過掉落口的硬幣將穿過尺寸足夠大的第一開口落下。這種被動分揀裝置的一個突出的缺點是硬幣掉落口的尺寸將按照一定的硬幣系統的硬幣尺寸固定不變。如果要增加或去除任何一種硬幣或者如果希望使該設備與其它硬幣系統一同使用，則必須對該設備進行重大的改造。
根據本發明，已經研制出一種硬幣的計數和分揀設備，該設備采用主動的硬幣輸送和主動的硬幣分揀。這樣，可以使該設備更加緊湊，并且與此同時，在處理不同類型的硬幣時，本發明的設備將具有很大的適應性。正是由于按照本發明的設備可以用非常高的精確度，即低的誤差率進行硬幣的處理，可以實現高速分揀和高度自動化。
借助于具有按照所附權利要求1的特征的硬幣計數和分揀設備可以實現本發明的目的。
現在將參照附圖更詳細地介紹按照本發明的設備，圖中
圖1是本發明設備的一個較佳實施例的部分透視圖；圖2是包括在本發明的設備中的硬幣傳送裝置的部分透視圖，該裝置與一基本上是已知的硬幣升降裝置相連；圖3是硬幣傳送裝置中所包括的部分零件的分解透視圖；圖4是按照較佳實施例的一部分分揀裝置的局部放大圖；圖5是分揀裝置中的一個元件的放大透視圖；圖6是商用設備的示意透視圖，其中采用了按照本發明的特征，以便構成本發明的另一實施例；和圖7是簡化的透視圖，示出了本發明的又一實施例。
按照本發明的硬幣計數和分揀設備的一個較佳實施例的結構如圖1所示，該圖示出了本發明設備的主體部分的結構。除了圖中示出的零件之外，該設備還包括設備的各種外部附件，例如防護和遮蓋用的板和固定或懸掛裝置等。這些外部附件在其所屬技術領域內是已知的，因而在此不再詳述。
本設備的主要元件配置在設備主體部分1的前部2上，該主體部分可采用已知的方法和已知的材料，如金屬或塑料制造。
硬幣升降裝置3配置在前部2上，位于一個與垂直面略有偏斜的一個平面內。該硬幣升降裝置包括一個硬幣槽4，該槽的上部是敞口的，用于存放大量將要被分揀的硬幣。另外，硬幣升降裝置包括一個配置在硬幣槽內的可旋轉的活動升降裝置5和一個與裝置5接觸的分離刀6。此硬幣升降裝置基本上是按照瑞典專利SE-C-375,173和本申請背景技術部分中的上述描述而設計，因而是以現有技術為依據，故而在此不再詳述。
其一端如上所述地與硬幣升降裝置相聯并相對于上述裝置向下傾斜的分離刀6在其另一端與一硬幣傳送裝置7相連。硬幣傳送裝置設有一個主動的并可對驅動進行控制的傳送帶，以便將輸入的硬幣送至一分揀裝置8，硬幣傳送裝置7和分揀裝置8均將在下文中詳述。
圖2所示的上述硬幣升降裝置3安裝在一面板9上，從而安裝在該設備的前部2上。分離刀6的刀柄部分10通過兩個銷11a，11b安裝在面板9上，而且如上所述，將分離刀設置成用于分開由硬幣升降裝置前移的硬幣。為了最大限度地避免多個硬幣同時分離并彼此相互“并進” (這種現象可能使后續的分揀過程出現故障)，分離刀6設有一個銳邊12。當兩個或兩個以上的硬幣一同到達分離刀時，最外邊的硬幣將被剝離，并落回硬幣槽，以在其中繼續它的翻滾運行。不過，實際上有可能不會完全避免一個以上的硬幣被同時分離。但是，如果采用下述實施例的硬幣傳送裝置，則可能容易地改善上述情況。
借助于分離刀的斜度，已經分離的硬幣將沿短的刀刃部分13向下滾動，該刀刃部分的上側已經被加工成扁平的，由此防止已分離的硬幣落下分離刀。該短的滾動部分的端部與硬幣傳送裝置7相連。硬幣傳送裝置7安裝在面板9上并且包括一輸送帶14，一驅動裝置15，彈性裝置16，17和一支承裝置18。借助于在驅動裝置和輸送帶的第一軸20之間的一條傳動帶19，驅動裝置15將沿圖1所示的從分離刀6向分揀裝置8的方向驅動輸送帶14，即，使輸送帶14在圖中從右向左轉動。圖2中的箭頭標示出輸送帶的正常轉動方向。輸送帶用適當的材料，如橡膠或任何類似的材料制造，材料的摩擦性能要按下述要求強到足以驅動硬幣前移。驅動裝置15最好是常規的電動機，例如直流電動機。
在圖3中示出了支承裝置18以及彈性裝置16，17，其中彈性件16呈板簧16的形式，件17為彈性的發泡橡膠件。支承裝置18最好用金屬或塑料制造，并且設有一上垂直部分21和一下水平部分22，其下水平部分與上部成一個角度，并且在圖3中上述下水平部分在上部的背后。如圖所示，上部21的最左端設有一個凹陷部分23，根據圖1，該凹陷部分與分揀裝置8的圓周段對準，以利于硬幣傳送裝置和分揀裝置的連接。另外，在上部21的最右端設有兩個銷24a，24b和一個支承緣25。在板簧16的最右部分27上的兩個孔26a，26b與上述銷相對應，并且如圖3所示，最右部分27先彎一個直角，然后再彎一個直角。由于上述彎曲部分以及孔26a，26b，銷24a，24b和支承緣25，板簧16可圍繞支承裝置18的上部21的最右端固定。板簧的最左端28，即其自由端逐漸變窄，以便與分揀裝置8的周邊適配；另外，此端還設有一特殊的彎曲形狀，以便對通過的硬幣施加一個力，將其推向下述的輸送帶。發泡橡膠件17位于板簧16和支承裝置上部21的后側之間，以便增加彈力。如下所述，下部22至少部分地覆蓋一層防彈起材料29。
驅動裝置15與一控制器可操作地相聯，該控制器用于控制運輸帶的轉速，并由此也控制硬幣從硬幣升降裝置傳輸至分揀裝置的速度。另外，驅動裝置能向后驅動輸送帶，這在需要清理導致硬幣流減少或中斷的硬幣堆積時特別有用。
現在將介紹硬幣傳送裝置的運行。上述的硬幣升降裝置3接收并向前推移大量的硬幣，然后用分離刀6上的邊12將硬幣分開。通常是按要求將硬幣逐一分開，但是如上所述，有時兩枚硬幣會被并進地同時分離。一枚被分離的硬幣將滾下傾斜的分離刀，到達硬幣傳送裝置的開始部分，并進入在運行的輸送帶14和板簧16之間的空間。當硬幣下落在支承裝置的下水平部分22上時會存在彈起的危險，因此要采用一層防彈起材料，以消除或至少減小上述作用。
由于根據圖3的板簧的結構，在移動軌道的起點，由板簧施加到硬幣上并朝向輸送帶的作用力很小，或者甚至不存在。與硬幣升降裝置相對應，將整個硬幣傳送裝置布置成稍向后傾斜，因此輸入的硬幣將靠在輸送帶14上并可仍舊沿帶的移送方向運送。由于硬幣將相對于輸送帶有一定程度的滑動或轉動，所以硬幣的這種移送的速度低于輸送帶14的速度。一旦硬幣到達最左面，板簧的彎曲部分28，作用于輸送帶上的壓力將迅速增大，在此，硬幣將不再滑移，并且將硬幣加速至輸送帶的速度。出于這個原因，板簧的彎曲部分28和發泡橡膠件17的設計至關重要，這是由于壓力不可能過大(否則硬幣將發生不希望有的停滯)，但是該壓力仍必須大到足以實現上述的硬幣加速。
上述的非線性彈簧偏壓作用，即能使硬幣增速至輸送帶的速度的彈性裝置的獨特結構將解決現有技術，如本申請“對現有技術的說明”部分中所述的已知被動硬幣傳送裝置所存在的問題。例如，如果兩個硬幣從分離刀相互緊挨著到達，而這種情況會在后續的分揀過程中引起問題，則前面的硬幣將加速并遠離其后的硬幣，并在到達分揀裝置時，與其相鄰的硬幣保持足夠大的距離。當若干枚硬幣以三角形的取向，即相鄰的兩個硬幣形成底部，第三個硬幣在頂部而到達輸送帶時，也會出現類似的情況。盡管如此，由于上述的加速特征，也可以改善這種狀況。另一些共同的問題，例如硬幣彼此相互疊置，或厚度明顯不同的相鄰硬幣，也可采用按照本發明的硬幣傳送裝置予以解決。另外，該裝置甚至可以處理非圓形的硬幣，例如有六個邊或八個邊的硬幣。
因此，采用按照本發明的硬幣傳送裝置將解決上述問題，而且，采用該裝置可使整個設備更加緊湊。
根據本專利申請，采用除上述裝置之外的其它裝置顯然也可以實現屬于本發明范圍之內的上述的非線性彈性作用。
由按照本發明較佳實施例的設備進行的硬幣處理過程中的最后步驟是借助于分揀裝置8的硬幣分揀，該分揀裝置8在圖1中示意地示出，并且在圖4和圖5中更詳細地示出。如圖1所示，分揀裝置8配置在設備的前部2，其所在平面稍微偏離硬幣升降裝置3和硬幣傳送裝置7所在的平面。兩平面之間的這個偏離應約為幾度，按照較佳實施例，該偏斜約為4度。上述偏斜的重要性將在下文中說明。
分揀裝置包括一底板30，該底板牢牢地固定在本設備的前部2上，并且該底板包括一個環形邊框31和由按環形配置的開口構成的若干個硬幣掉落口32。硬幣掉落口主要呈梯形，其兩個平行邊與邊框31對齊地彎折，其不平行的兩個邊相對于邊框沿徑向定位。各掉落口的最外一個平行邊緊靠邊框31的內側。在較佳實施例中共有十個掉落口，其第一掉落口(相對于分揀方向)具有一個特殊的功能，即作為剔除硬幣(即本設備不接受的硬幣)以及其它異物的掉落口。
每個掉落口32設有一為帶有兩個舌片34a，34b的活板的閉鎖裝置33。通常，每個活板可封閉其掉落口，由此防止經過掉落口的硬幣穿過該掉落口下落。下面將參照圖4和圖5更詳細地描述設有閉鎖裝置的掉落口的結構。
對于每個掉落口32，在底板30的后側上設置一硬幣通道，該硬幣通道與一個用于存放經過分揀的硬幣的硬幣貯槽相連。上述結構可由本領域中的技術人員設計，故不在此詳述。
分揀裝置8還包括一個承載盤36，該盤安裝在底板30上，位于一穿過由掉落口32或邊框31限定的圓心的軸上。承載盤36與邊框31同心，并可繞其軸旋轉。承載盤36的下側，即面朝底板30的一側，適于容納并接合圓形的承載模塑件37。上述接合可例如借助于一條模塑件裝在其中的環形凹槽，或借助于一條將模塑件壓嵌在其上的邊緣而實現。承載模塑件37最好用橡膠或任何類似的材料制成，并且在較佳實施例中，將該模塑件制成中空的，但是在另一方案中也可以制成實心的。承載模塑件與圓形掉落口對準配置，并且當其轉動時，將驅動輸入的硬幣沿環形軌道經過掉落口。承載模塑件的設計，特別是由模塑件作用于硬幣上的力是極為重要的，這是由于如果模塑件太軟，很小的作用力將不能使硬幣沿軌道運行；而過大的作用力則會在硬幣和底板之間產生過大的摩擦。為此，已經證實中空的承載模塑件是適合的。在圖1和圖4中通過局部剖視圖示出了承載盤和承載模塑件的一個較佳實施例。
另外，分揀裝置8包括一個安裝在底板30的后側上的驅動電動機。可以采用任何常見的電動機，例如直流電動機作為驅動電動機驅動軸，并因此而驅動承載盤36，由此使輸入的硬幣沿環形軌道移動過掉落口。承載盤36通常沿順時針方向轉動，如圖1中的箭頭所示。驅動電動機與一控制器可運行地聯接，因此也可沿反向，即逆時針方向旋轉，例如用于按照上述有關硬幣傳送裝置的說明清理硬幣堆積。
如圖1所示，上述的硬幣傳送裝置7在分揀軌道下部的一個點與分揀裝置8相連。由于如上所述分揀裝置相對于硬幣傳送裝置稍微傾斜，來自硬幣傳送裝置的硬幣可能滑入旋轉的承載模塑件37的下方，該模塑件將靠摩擦力與硬幣接合并使其沿環形的旋轉軌道運行，經過與邊框31相接觸的掉落口32。
如圖1所示，一傾斜的反饋軌道38相對于分揀裝置的正常旋轉方向，即順時針方向位于最后一個普通掉落口之后。反饋軌道38的一端與一在底板30上的反饋分揀口相連，而另一自由端位于硬幣升降裝置的上方。采用這種配置，可以使因某種原因而未能在分揀裝置中及時地分揀的硬幣返回硬幣升降裝置。
另外，分揀裝置設有一個所謂的硬幣鑒別器或硬幣檢測器39。如圖1所示，該檢測器39配置在分揀軌道的開始處，緊靠在從硬幣傳送裝置將硬幣供給分揀裝置的位置之后。硬幣檢測器39不會限制承載模塑件37的旋轉，因此如圖1所示，檢測器39設有一上部和下部，承載模塑件可在其間自由運行。此外，檢測器39包括一個附加部分，該部分配置在底板30的背后。除上述這些部分之外，檢測器39被視為一種功能裝置，當硬幣沿環形軌道通過檢測器時，該裝置適于測量硬幣的數據。優先測定的硬幣參數是直徑、厚度、導電性和導磁性，但是也可以注意其它的參數。所有各種硬幣的參數，即由本發明設備處理的各種硬幣的值，存貯在一個有傳統設計結構的電子存儲器中。一臺控制器，最好是一臺微信息處理機與電子存儲器可運行地連接，并與硬幣檢測器39連接，以便處理所得到的硬幣數據。上述檢測器39將測得的硬幣數據提供給微信息處理機，該微信息處理機借助于存貯在電子存儲器中的參數確定通過硬幣的值。
圖4中示出了分揀裝置的一部分的局部放大圖。如上所述，在每個掉落口32設有一閉鎖裝置33，上述閉鎖裝置33包括一個如圖5所詳細示出的具有兩塊舌片34a，34b的活板。在兩舌片之間有一個間距，旋轉的承載模塑件37的一部分可在其間自由地運行。舌片的前緣是彎曲的，以便分流的硬幣能平穩地滑過底板。此外，在位于活板后端的舌片之間的部分40也是彎曲的，這樣轉動的承載模塑件將不接合所述部分并且不會使轉速不規律和過度磨損。另外，為了達到最佳的承載功能，部分40位于稍低的位置，最好比周圍的舌片34a，34b低十分之幾毫米。
按照較佳實施例，在下折位置，活板舌片的前緣靠一個大約0.1至0.5毫米的氣柱與在底板30上的舌片41分開。在另一實施例中，活板舌片34a，34b可能與舌片41直接接觸。舌片41稍微向下彎曲并且與活板舌片34a，34b前緣的彎曲部分一起提供一個平滑的過渡，以便分流硬幣。由于中間空間為平滑的彎曲形狀，硬幣在此處不易卡住或接合。
活板的后端安裝在與硬幣的運行方向垂直的軸42上。該軸固定在位于主體部分44上的兩個夾板43a，43b中。主體部分44安裝在底板30的后側上，因此按照圖4從其相應的硬幣掉落口僅能看見其很小的一部分。圖5中示出了整個主體部分，而且上述活板軸的裝配在此圖中也一目了然。另外，在每個主體部分44上各配置一臺追蹤傳感器45。該追蹤傳感器蓋有一層塑料保護層，并且在一特定的凹槽處通過底板30上的一個開口外露。追蹤傳感器的目的是檢測分流硬幣的存在并將檢測結果送至一個與追蹤傳感器運行地聯接的控制器。按照較佳實施例，采用感應裝置進行上述檢測，但是對本領域中的技術人員來說，顯然也可以采用其它裝置來達到上述目的。
在本設備的前部2上，邊框31的外側，每個硬幣掉落口均配置一個致動件46。該致動件，最好是一個螺線管，與一個控制件運行地連接并用于在一給定的時刻將相應的活板從其初始的閉合位置抬起，在此分流的硬幣不會沿圍繞分揀裝置的軌道連續運行，而是滑入活板之下的舌片41上并穿過現已打開的掉落口下落，于是該硬幣被分離。為此，使致動件46上的活動件47，最好是螺線管中的活動芯與活板軸42相連，如圖5所示，該軸在其一端有兩處以大致為直角的角度彎曲。螺線管有兩種操作模式一種是無能模式，此時活動芯47處于初始位置，軸42上不受力；另一種是帶電模式，此時使管芯相對于前部2的平面移動并對軸作用一個向上的電磁力Fsolenoid，上述軸沿逆時針方向略微轉動，并在一定程度上抬起活板33，即其升起高度大到足以使硬幣從活板下通過，以便通過掉落口得到分揀。
此外，在承載盤36的中心設有一臺脈沖計數器，以便按給定要求將承載軸的角度位置提供給一個與脈沖計數器運行地連接的控制器。
如上所述，追蹤傳感器45，硬幣檢測器39和脈沖計數器均與控制器運行地連接。在較佳實施例中，采用一臺單獨的微信息處理機來實現上述各控制器的功能，該微信息處理機也與螺線管46運行地連接。其它實施例可包括多個控制器，它們按照本領域中的技術人員所熟知的方式配合工作，以便實現下述功能。
如上所述，當硬幣已送至分揀裝置并借助于承載盤進入其環形軌道，穿過掉落口時，硬幣將通過硬幣檢測器39，在此，將測量硬幣的數據并將該數據提供給微信息處理機。微信息處理機將根據電子存儲器中貯存的測量值確定硬幣的類別，即硬幣值，并且它將計算所謂的用于硬幣的脈沖延遲時間。該脈沖延遲時間與承載盤的脈沖計數器提供的脈沖數相對應，直至上述硬幣已從硬幣檢測器運送至相應的硬幣掉落口時為止。因此，微信息處理機利用由脈沖計數器提供的有關承載盤的角度位置的信息作為自給定時刻(通常從硬幣通過硬幣檢測器的時刻開始)起消逝的脈沖數。
硬幣沿軌道的移送不太理想，而且在來自若干干擾因素的影響下進行，例如相對承載模塑件滑移，因此，微信息處理機另外還要利用來自追蹤傳感器的信息，如上所述，當硬幣通過時，它將向微信息處理機發出信號。當脈沖延遲時間已經消逝時，微信息處理機將必然檢查一給定的追蹤傳感器已確實檢測了通過的硬幣，而隨后的追蹤傳感器未檢測特定的硬幣，由此表明該硬幣剛好在合適的掉落口之前的位置。如果已達到該狀態，微信息處理機就操縱合適的螺線管，該螺線管通電并借助于從螺線管伸出的螺線管芯抬起與之相關聯的活板，由此轉動活板軸，這樣，將硬幣分開并通過適當的硬幣掉落口下落，經硬幣通道到達對應的硬幣貯槽，硬幣將貯存在其中。
如果由于某種原因，例如在活板開口處稍有延遲，硬幣未通過掉落口落下，當后續的追蹤傳感器檢測到該硬幣時，將顯示這種狀況。在這種情況下，該硬幣將沿其環形軌道繼續運行，穿過所有的其余硬幣掉落口，然后經上述的反饋軌道送回硬幣升降裝置，由此為該硬幣提供再次進行分離和分揀的新機會。
如果由硬幣檢測器獲取的硬幣數據與貯存在電子存儲器中的數據不一致，則判定該硬幣不合格，在此，微信息處理機將向相對于分揀方向的第一螺線管發出一控制信號，該螺線管將打開與其相關聯的活板，由此分離不合格的硬幣，將其收集到例如一個配置在本設備的前面用于剔除硬幣的貯槽中。
所有分流的有效硬幣的值由微信息處理機記錄，該被記錄的信息用在下一用于報告計數數據統計情況的階段，如已計算的各類硬幣的總數和總值。
本設備另外設有用戶聯絡用的輸入和輸出裝置。例如，一與微信息處理機運行地連接的顯示器和鍵盤，顯示器適用于硬幣計算信息的顯示，而鍵盤適用于控制本設備的操作。顯然，顯示器和鍵盤以及它們與微信息處理機配合工作的方法對計算機專業的工程技術人員而言是公知的，因而不在此再詳述這些構件。
按照如上所述的較佳實施例，本設備的第一部分由一個帶有一圓盤的硬幣升降裝置構成，該圓盤可沿大致垂直的方向轉動。在如所附的獨立權利要求限定的本發明的范圍內，可以采用其它類型的硬幣升降裝置，如在上述美國專利US-A-5,163,868中示出的一種裝置。另一種可用的硬幣升降裝置是已經用在我們現有的SC-4000型中的一種裝置，該裝置在圖6中示意地示出并且現已在商業上使用了一段時間。
如圖6所示的硬幣分揀和計數設備設有一個振動盤50，該盤適于接收大量未經分揀的硬幣。使盤50振動，并使硬幣振向在盤一端的開口。盤上的開口與一斜坡51相連，硬幣從盤中沿此斜坡下滑，被收集在一硬幣升降槽52中。槽52包括一個可旋轉的圓盤53，該圓盤以基本上水平的取向配置，但是朝下述的后續零件略向上傾斜，即相對于視圖向上。使圓盤53沿順時針方向轉動，并且與如前面所述地設置的硬幣升降裝置一致，從而以合適的速率將大量硬幣中的硬幣前移至分揀步驟。由于轉動，硬幣升降槽52中的硬幣受到離心力的作用，并因此沿向外的方向將硬幣推向圓盤53的周邊，將該圓盤設計成使其沿圓周在其硬幣軌道中與硬幣摩擦地接合。于是，保持了在圓盤53上的底層硬幣并使它們可以向前移至一硬幣傳送裝置54。該裝置由一條可轉動的輸送帶構成，其功能是將硬幣向前移送至分揀裝置。
與上述對本發明的較佳實施例的說明相對應，穿過硬幣傳送裝置54的通道必須允許硬幣在到達實際的分揀裝置之前進行“自行分揀”。通過提供具有彈性裝置，如按照前面的附圖所示的板簧的硬幣傳送裝置54，可獲得與上述實施例相同的優點，即使一通過的硬幣緊壓在運輸帶上，并因此加速至一較高的速度，從而改善所述的硬幣上下重疊或前后緊鄰的狀態。
另外，如圖6所示，本設備設有一線性分揀裝置56，而不是上述的環形分揀裝置。在此，分揀裝置包括一個第二輸送帶，它在圖中從左向右轉動并因此沿相同的方向傳送來自硬幣傳送裝置54的硬幣。該硬幣將通過一所謂的硬幣鑒別器或傳感器55，由此，測量出通過的硬幣的適當參數(例如直徑、厚度或導電性)，并且與此相對應，確定硬幣值或類似特征。多個硬幣排出裝置-每種硬幣值有一個排出裝置-沿輸送帶配置并對根據所確定的硬幣值發出的控制信號作出反應。當收到該控制信號時，驅動所述的排出裝置，由此采用機械裝置將硬幣移開輸送帶，收集在一個對應各類硬幣的貯槽中。
最后，值得注意的是在其它類型的硬幣分揀和計數設備中，也可采用有一在運輸通道中動作的彈性構件的原理，也就是這樣一類設備，其中硬幣升降裝置包括一個可繞其中心軸旋轉的槽，在該槽的內側設有一條導軌，該導軌從槽底向上部螺旋形地延伸。大量未經分揀的硬幣積存在槽底，并且借用于槽的轉動，使硬幣沿螺旋形導軌前移，以便到達槽的上緣。最好，該導軌窄至在一個給定位置一次僅能容納一枚硬幣，但它仍不能完全避免一個以上的硬幣緊靠在一起地到達槽的上緣。一旦若干硬幣到達了上緣，由于槽的轉動，硬幣將繼續圍繞邊緣轉動。
這種情況在圖7中示意地示出，在此，順時針轉動的槽的序號為60。許多硬幣61無序地穿過在圖中未示出的螺旋形導軌前移，到達槽60的上緣62。硬幣與邊框63接觸，圖中示出的邊框63過高，實際上它只有幾毫米高。邊框63蓋有例如橡膠材料，而且，借助于槽60的轉動，當硬幣在邊框63上滑移至一定程度時，將在邊緣63的內側上向前驅動硬幣。在圖中未示出的多個排出裝置沿邊框63的一部分配置，以便當收到與上述情況相對應的控制信號時，沿邊框的徑向，即與硬幣基本上垂直的方向，使一通過的硬幣承受一次機械沖擊。此外，未具體示出的硬幣鑒別器沿邊框63配置在一個適當的位置上，以便確定硬幣值并響應其而驅動適當的排出裝置。
彈性裝置64沿邊框63的內側配置。恰好作為排出裝置的彈性裝置安裝在圖中未示出的設備的一個內部元件上，上述的內部元件與邊框63的環形一致，恰好在其內側。在固定的內部和移動的邊框63之間形成一狹窄的空間，并由此形成硬幣的移動通道。將彈性裝置64設置成使一通過的硬幣壓靠在邊框63上，在此增強了旋轉的邊框與硬幣的摩擦接合，從而降低了滑移程度，并因而增加了移動速度。與上述說明一致，由此加快了硬幣與任何相鄰硬幣分離的速度，同時改善了雙層硬幣或以三角形排列取向的硬幣等的困難情況。因此，確保了硬幣在到達實際的分揀步驟之前相互間具有足夠好的排列。
如上所述的按照本發明的較佳實施例和其它實施例僅以例證為目的。在如所附專利的權利要求限定的本發明的范圍內，可根據上述實施例構思出各種其它的實施方案。另外，術語“硬幣”將具有廣泛的含義，從而還包括與硬幣類似的物品，例如紀念幣或標牌。
權利要求
1.一種硬幣的計數和分揀設備，包括一個用于接收和前移大量未經分揀的硬幣的硬幣升降裝置(3)，一個用于分揀被送至此處的硬幣的分揀裝置(8)和一個硬幣傳送裝置(7)，所述傳送裝置用于在將硬幣從硬幣升降裝置運送至分揀裝置的同時，在硬幣之間形成一個適于分揀和計數過程的序列，其特征在于，所述硬幣傳送裝置包括一第一和一第二元件(14，18)，在這兩個元件之間形成一條硬幣的輸送通道，所述第一元件可相對于第二元件移動，以便傳送硬幣；和設置在輸送通道內的彈性裝置(16，17)，用以將硬幣壓靠在可移動的第一元件(14)上，其結果是局部地增大硬幣的傳送速度。
2.如權利要求1所述的一種設備，其特征在于，一條與一驅動裝置(15)相聯的輸送帶(14)，該輸送帶構成硬幣傳送裝置的所述第一元件；一個硬幣的支承裝置(18)，所述支承裝置構成硬幣傳送裝置的第二元件；和一個在其第一端(27)安裝在支承裝置(18)上并在其第二自由端(28)彎曲的板簧(16)，將該板簧設置成使硬幣以一定的作用力壓靠在輸送帶(14)上，該力在板簧的第二端處大于在板簧的第一端處。
3.如權利要求2所述的一種設備，其特征在于，在支承裝置(18)和板簧(16)的第二自由端(28)之間設有用發泡橡膠或類似材料制成的一個元件(17)，該元件增加了板簧作用于硬幣上的使其壓靠輸送帶(14)的壓緊力。
4.如權利要求2或3所述的一種設備，其特征在于，支承裝置(18)包括一個上垂直部分(21)和一下水平部分(22)，上垂直部分設有用于在板簧(16)的一端(27)安裝板簧的裝置(24a，24b，25)，而所述的下水平部分至少部分地設有一層防彈起材料(29)。
5.如上述權利要求中的任一項所述的一種設備，其中，分揀裝置(8)包括一塊設有若干硬幣掉落口(32)和一個承載件(36)的底板(30)，所述承載件(36)沿底板(30)的上側可動地布置，以便驅動硬幣沿環形軌道經過硬幣掉落口，其特征在于，通過至少配置在某些硬幣掉落口處的閉鎖裝置(33)，防止硬幣穿過掉落口下落；每個閉鎖裝置設有一致動裝置(46)；一硬幣傳感裝置(39)用于檢測通過的硬幣的值，該硬幣傳感裝置與上述致動裝置運行地聯接，用以響應檢測到的硬幣值有選擇地致動這些致動裝置，而且每個致動裝置與一相應的閉鎖裝置運行地連接，用以當由硬幣傳感裝置驅動上述致動裝置時，暫時中斷用于相應的硬幣掉落口的閉鎖裝置的閉合。
6.如權利要求5所述的一種設備，其特征在于，每個閉鎖裝置(33)是由一個安裝在底板(30)的后側上的活板構成，所述活板可旋轉地安裝在一與致動裝置(46)相聯的軸(42)上，用以靠硬幣掉落口(32)上的活板的運動抬起活板并中斷閉合。
7.如權利要求6所述的一種設備，其特征在于，每個致動裝置(46)包括一個螺線管，而且上述的可轉動的軸(42)與所述螺線管的可動管芯(47)相聯。
8.如權利要求5-7中的任一項所述的一種設備，其特征在于，承載件包括一個可轉動的圓盤(36)和一個用橡膠或類似材料制成的模塑件(37)，該模塑件安裝在面向底板(30)的圓盤側面上，緊靠圓盤的周邊，以便沿上述環形軌道驅動硬幣。
9.如權利要求8所述的一種設備，其特征在于，模塑件(37)設有一個空腔。
10.如權利要求8或9所述的一種設備，其特征在于，上述的活板(33)包括兩塊舌片(34a，34b)，所述舌片沿上述環形軌道的縱向延伸，并且其自由端是彎曲的，其中兩舌片之間的空間略大于模塑件(37)的寬度，并且將模塑件設置成可在上述空間內自由運行。
11.如權利要求5-10中的任一項所述的一種設備，其特征在于，在每個硬幣掉落口設置一傳感器(45)；用于檢測通過的硬幣，上述承載件(36)具有一位置傳感器；和一臺控制器，該控制器與所有的傳感器(45)，所述位置傳感器，所述的硬幣傳感裝置(39)和所述致動裝置(46)運行地連接，將所述的控制器設置成可根據已檢測到的硬幣值響應來自上述傳感器、上述位置傳感器和上述硬幣傳感裝置的輸入數據而控制致動裝置，以便暫時中斷在相關硬幣掉落口上的相應閉鎖裝置(33)的閉合。
12.如權利要求5-11中的任一項所述的一種設備，其特征在于，在其第一端與分揀裝置(8)相聯并在其第二端與硬幣升降裝置(3)相聯的一條反饋軌道(38)用于將未由分揀裝置分揀的硬幣退回硬幣升降裝置。
全文摘要
一種硬幣的計數和分揀設備包括一個帶有一敞口槽(4)并用于接收并前移大量未經分揀的硬幣的硬幣升降裝置(3),一個用于分揀送至此處的硬幣的分揀裝置(8)和一個硬幣傳送裝置(7),后者用于在將硬幣從硬幣升降裝置運送至分揀裝置的同時,在硬幣之間形成適于分揀和計數的序列。硬幣傳送裝置設有一第一和一第二元件裝置(14,18),其間形成硬幣的輸送通道。其中第一元件可相對于第二元件移動,以便傳送硬幣。在輸送通道內還設有彈性裝置(16,17),用以將硬幣壓靠在可移動的第一元件(14)上,由此將在此處增大硬幣的移動速度。
文檔編號G07D3/16GK1194048SQ9619644
公開日1998年9月23日 申請日期1996年8月21日 優先權日1995年8月21日
發明者杰里·弗蘭克 申請人:斯坎硬幣公司