La présente invention concerne un distributeur automatique à rendu de monnaie selon la préambule de la revendication 1 (voir FR-A-1 534 272).
On connaît des distributeurs automatiques d'objets variés ou de tickets, tels que des titres de transport ; de tels appareils, soit, nécessitent l'appoint, soit peuvent rendre la monnaie. Dans ce dernier cas, il existe dans l'appareil différentes réserves selon les catégories de pièces. Ces réserves sont alimentées par l'exploitant et sont remplacées ou regarnies lorsqu'elles sont épuisées. L'expérience montre qu'à moins d'avoir des réserves de très grande capacité, mais encombrantes, elles s'épuisent rapidement et nécessitent donc de fréquents remplissages.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet un distributeur automatique à rendu de monnaie comprenant une fente unique d'introduction de pièces de monnaie, suivie d'un canal de guidage des pièces vers l'entrée d'un sélecteur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une précaisse suivie de N réserves sous lesquelles sont situées une caisse et une sébille de restitution de pièces, la précaisse et chaque réserve comportant chacune un chargeur, sans fond ni plafond, en forme de couronne circulaire d'axe vertical, comportant P + 2 alvéoles radiaux délimités par des parois radiales verticales, disposé dans une cassette fixe comportant au moins un fond et une paroi latéral circulaire, la précaisse et chaque réserve comportant chacune un moteur d'entraînement en rotation pas à pas dudit chargeur à l'intérieur de ladite cassette, les N réserves étant situées les unes au-dessous des autres sous la précaisse et coaxialement, le fond de chaque cassette étant percé d'une ouverture radiale sous lesdits alvéoles, ladite ouverture s'étendant sur une largeur circulaire correspondant à deux alvéoles dudit chargeur, lesdites ouvertures de toutes lesdites cassettes étant alignées sur une même verticale, les moteurs de chaque chargeur les arrêtant toujours dans une position où deux alvéoles consécutifs sont situés en face de ladite ouverture, la sortie dudit sélecteur étant située en face d'une première rangée verticale d'alvéoles de la précaisse et des N réserves permettant la chute d'une pièce depuis ledit sélecteur jusqu'à ladite sébille de restitution, à travers lesdites ouvertures, une seconde rangeé verticale consécutive d'alvéoles de la précaisse et des réserves permettant la chute d'une pièce depuis ladite précaisse jusqu'à ladite caisse à travers lesdites ouvertures, ladite ouverture de chaque cassette étant munie d'un verrou pourvu d'un moteur de commande permettant au verrou de prendre une première position obturant complètement ladite ouverture, une seconde position obturant une partie de ladite ouverture correspondant à ladite première rangée verticale d'alvéoles et une troisième position obturant l'autre partie de ladite ouverture et correspondant à ladite seconde rangée d'alvéoles, chaque cassette comportant des moyens de détection de la position du chargeur et du verrou, l'ensemble comportant en outre des moyens électroniques et informatiques de commande des moteurs d'entraînement des chargeurs et des verrous et de gestion de l'ensemble de la précaisse, des réserves et de la caisse.
Avantageusement, chaque cassette comporte également un couvercle supérieur percé d'une ouverture située à la verticale de ladite ouverture du fond.
Selon une autre caractéristique, la fente d'introduction est suivie d'un volet obturateur précédé d'un premier détecteur de présence de pièce commandant l'ouverture de l'obturateur et suivi d'un deuxième détecteur, le premier et le deuxième détecteur permettant de vérifier le sens de passage des pièces.
L'invention a aussi pour objet un procédé d'utilisation du distributeur, caractérisé en ce qu'au cours d'une utilisation par un usager, toutes les pièces introduites, quelle que soit leur catégorie, parmi les pièces reconnues et acceptées par le sélecteur, sont déposées une à une dans des alvéoles consécutifs de la précaisse, par rotation successive pas à pas du chargeur dans la cassette de la précaisse, et en ce que dès que le montant affiché de la prestation demandée est atteint, la prestation est effectuée, la monnaie étant rendue uniquement à partir des différentes réserves, la précaisse étant vidée dans les différentes réserves, chaque réserve étant affectée à une unique catégorie de pièces.
On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel :
En se reportant à la figure 1, on voit un appareil qui constitue la partie monnayeur d'un distributeur automatique, un tel distributeur peut être un distributeur d'un produit quelconque, d'un ticket... Il comporte sur sa façade des indications de fonctionnement, avec différentes touches d'accès, des voyants d'affichage etc... toutes choses connues en soi et qui ne sont pas strictement liées au monnayeur, c'est-à-dire à un dispositif qui reçoit l'argent des clients pour régler une prestation demandée, l'encaisse et rend la monnaie.
Ci-après, on ne décrira que le monnayeur sachant que l'enveloppe 1 dans laquelle il est situé peut enclore également d'autres parties du distributeur.
L'ensemble est donc situé dans une enveloppe 1 qui comporte une fente 2 d'introduction de pièces de monnaie, située à la partie supérieure du monnayeur. Cette fente est unique et sert à l'introduction des pièces quelle que soit leur valeur. Un canal de guidage, non représenté, prolonge cette fente et conduit les pièces introduites vers l'entrée d'un sélecteur 3, d'un type connu en soi, qui distingue et reconnaît différentes catégories de pièces. Ce sélecteur est bien entendu relié à une électronique de commande et de gestion de l'ensemble de l'appareil. Si une pièce n'est pas reconnue par le sélecteur 3 elle tombe immédiatement dans une sébille de restitution 4 située à la partie inférieure du monnayeur.
Au-dessous du sélecteur 3 est située une précaisse 5 puis, au-dessous de la précaisse 5, une série de N réserves, au nombre de six dans l'exemple décrit, et référencées de 6 à 11.
La précaisse 5 et les six réserves 6 à 11 sont identiques et interchangeables. La précaisse et les réserves étant identiques dans leur structure, les figures 2 à 7, décrites plus loin, les représentent indifféremment.
La précaisse et les réserves se présentent sous la forme de galettes circulaires superposées et coaxiales.
Sous la sixième réserve 11 se trouve d'une part la sébille de restitution 4 et d'autre part la caisse 12.
Un organe de guidage 13 permet, à la sortie de la réserve 11 de diriger les pièces, selon leur point de sortie 14 ou 15, vers la sébille 4 ou vers la caisse 12.
En se référant maintenant aux figures 2, 3 et 4 on va décrire la précaisse 5 ou une réserve 6 à 11. Pour la commodité de la description, afin de nommer par une référence la précaisse ou la réserve décrite on dira arbitrairement qu'il s'agit de la précaisse 5.
Ainsi, la précaisse 5, en forme générale de galette circulaire, comporte un chargeur 16 disposé dans une cassette fixe 17.
Le chargeur 16 est constitué par une couronne circulaire de parois verticales rayonnantes 18, reliées entre elles du côté interne par une paroi de liaison 19, libres du côté de leur extrémité radiale la plus éloignée du centre et délimitant entre elles des alvéoles individuels 20 de rangement de pièces. Ce chargeur ne comporte ni fond ni plafond et se présente donc comme une sorte de peigne circulaire. Ce chargeur 16 comprend P + 2 alvéoles 20, par exemple cent deux, permettant de stocker P pièces, c'est-à-dire cent dans l'exemple choisi.
Ce chargeur est ainsi disposé dans la cassette fixe 17 qui comprend un fond 21, une paroi latérale circulaire 22 et aussi, dans l'exemple décrit, un couvercle 23 permettant de transporter, hors du distributeur, la précaisse ou une réserve, même chargée de pièces.
La cassetee 17 comporte des moyens d'entraînement en rotation pas à pas du chargeur 16 à l'intérieur de sa cassette 17. Ces moyens comprennent un moteur pas à pas 24 comportant sur son arbre de sortie un pignon conique 25 engrenant avec un pignon conique 26 dont l'axe 27 est lié au fond de la cassette.
Solidaire du pignon conique 26, l'axe 27 porte également un pignon 28 qui engrène avec une couronne dentée 29 solidaire de la paroi de liaison 19. Afin d'assurer le centrage correct du chargeur 16 dans la cassette 17, deux autres pignons 30 et 31 engrènent également avec la couronne dentée 29. Les trois pignons 28, 30, et 31 ont leur axe respectivement situés à cent vingt degrès les uns des autres par rapport à l'axe de la précaisse.
Le fond 21 de la cassette 17, dans sa partie située sous les alvéoles 20, est percé d'une ouverture radiale 32, visible sur la figure 8 et également sur la figure 4, à laquelle correspond également une ouverture 33 réalisée dans le couvercle 23, visible sur la figure 3.
Ces ouvertures radiales 32 et 33 réalisées respectivement dans le fond et dans le couvercle de la cassette 17 ont une largeur circonférentielle couvrant deux alvéoles consécutifs 20. Les ouvertures 32 et 33 de toutes les réserves 6 à 11 et de la précaisse 5 sont exactement alignées verticalement. Par ailleurs, les moteurs d'entraînement 24 des chargeurs 16 arrêtent toujours les chargeurs de telle sorte que deux alvéoles consécutifs 20 soient parfaitement centrés en face des ouvertures 32, 33 constituant ainsi, lorsque les verrous décrits ci-après sont ouverts, deux canaux verticaux libres 34 et 35 permettant aux pièces, amenées par rotation du chargeur à la verticale de l'un ou l'autre de ces canaux, de chuter jusqu'à la sébille 4 pour le canal 34 ou jusqu'à la caisse 12 pour le canal 35 ou seulement jusqu'à celle des réserves inférieures pour laquelle l'ouverture 32 serait fermée par le verrou décrit ci-dessous.
Dans la suite, le canal 34 sera appelé première rangée verticale d'alvéoles et le canal 35 sera appelé seconde rangée verticale d'alvéoles, sachant que ces rangées verticales 34 et 35 d'alvéoles existent toujours, mais qu'elles ne sont pas toujours constituées par les mêmes alvéoles puisque les chargeurs peuvent tourner dans leur cassette respective, et que les canaux formés par ces rangées peuvent être obturés ou non par des verrous au niveau de l'ouverture 32 du fond de chaque réserve et de la précaisse. La sortie du sélecteur 3 débouche au-dessus de l'ouverture 33 de la précaisse 5, à la verticale de la première rangée verticale 34 d'alvéoles 20.
L'ouverture 32 du fond de chaque cassette est associée à un verrou 36, représenté à grande échelle sur les figures 5A à 5C et vue en bout sur la figure 6, permettant, selon ses trois positions possibles, soit d'obturer complètement l'ouverture 32 du fond 21 de la cassette par la partie centrale 39 du verrou (figure 5B), soit d'obturer partiellement cette ouverture : figures 5A et 5C. Dans la position correspondant à la figure 5A, le verrou 36, par sa partie 37 la plus éloignée du centre de la cassette, obture partiellement l'ouverture 32 dans sa partie correspondant au canal ou première rangée 34 c'est-à-dire celle conduisant vers la sébille 4.
Dans la position correspondant à la figure 5c, le verrou 36, par sa partie 38, obture partiellement l'ouverture 32 dans sa partie correspondant au canal ou seconde rangée 35, c'est-à-dire celle conduisant vers la caisse 12.
Comme le montre bien la figure 6, la surface supérieure 40 du fond 21 de la cassette et la surface supérieure 41 du verrou 36 sont exactement au même niveau de façon à permettre le passage des pièces, sans blocage par glissement sur ce fond 21, du fond 21 sur le verrou 36 ou vice versa, lorsque les pièces sont entraînées par la rotation du chargeur 16.
Dans les figures 5A et 6, on a représenté une pièce 42 dans un alvéole repéré 20A. Cette pièce 42 n'ayant plus de fond pour la retenir, compte tenu de la position du verrou, chute comme l'indique la flèche 43 et passera dans la réserve suivant où elle restera ou non selon la position du verrou.
Afin, de permettre le déplacement du verrou, celui-ci est pourvu d'un prolongement interne 44 portant une crémaillère sur laquelle engrène un pignon 45 entraîne en rotation par un moteur 46 lié au fond 21 de la cassette.
Pour le guidage du verrou 36, celui-ci porte des ergots 46 glissant dans des profilés en U 47 et 48. Ces ergots 46 n'ont pas été représentés sur les figures 5A à 5C.
La partie fixe de la précaisse et des réserves comporte également un détecteur électro-optique de la position du chargeur 16 par rapport à la cassette fixe 17. Ce détecteur comprend un émetteur électro-optique 49 monté sur une barrette 50 fixée sur les profilés 47 et 48 par vis 51 à travers des trous oblongs 52 permettant le réglage de la position de l'émetteur 49, et un récepteur 53 également monté sur une barrette 54 fixée sur les profilés 47 et 48. Chaque cassette comporte en outre un détecteur 55 de la position du verrou.
Les moteurs 24 et 46 ainsi que les détecteurs 49, 53 et 55 sont reliés électriquement à une électronique et une informatique de commande et de gestion de l'ensemble de l'appareil.
Pour éviter l'introduction de certains objets risquant de provoquer un bourrage, la fente d'introduction 2 est suivie immédiatement d'un premier détecteur de présence de pièce commandant l'ouverture d'un volet obturateur lequel est suivi d'un deuxième détecteur. La combinaison des deux détecteurs permet de vérifier le sens de passage des pièces et d'éviter certaines fraudes. Le premier détecteur, commandant l'ouverture de l'obturateur évite l'introduction d'objets non métalliques ou métalliques non reconnus comme pièces tels que trombones par exemple.
Ces organes n'ont pas été représentés sur les dessins.
En se reportant maintenant aux figures 7 à 11 qui ne sont que des schémas, on va décrire le fonctionnement de l'appareil.
Dans ces figures, on a repéré la précaisse et les réserves avec les mêmes références que dans les figures précédentes c'est-à-dire de 5 à 11.
Les figures 7B à 11B sont vues de l'axe du distributeur en regardant vers les verrous 36, ce que explique l'inversion entre les figures d'indices B et les figures d'indice D des références des canaux 34 et 35.
Les figures d'indice C correspondent à une vue de dessus par rapport aux figures d'indice A.
Les figures 7 correspondent à un état hors tension de l'appareil ou à un état où une pièce étant introduite dans la fente d'introduction, elle ne fait pas partie de l'une des pièces reconnues et acceptées par le sélecteur 3. Dans ce cas, tous les verrous 36 sont dans la position où le canal 34 n'est nulle part obturé et la pièce tombe donc directement dans le sébille 4.
Dans les figures 8, on a représenté l'acquisition des pièces : l'utilisateur voit affichée la somme pour la prestation demandée, et le monnayeur est en attente de recevoir des pièces. Le verrou 36 de la précaisse 5 est placé en position médiane, c'est-à-dire obturant les deux canaux 34 et 35. La pièce tombe dans la précaisse 5 dans un alvéole 20 situé dans le canal 34.
A chaque chute de pièce, la précaisse avance d'un pas dans le sens indiqué par les flèches F, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, vue de dessus.
Si une pièce n'est pas reconnue comme valable par le sélecteur 3, le verrou 36 de la précaisse 5 revient en position représentée sur les figures 7 et la pièce tombe en sébille.
Dès que la somme affichée est atteinte, la prestation est effectuée et la monnaie est immédiatement rendue si la valeur de la dernière pièce introduite a fait dépasser la somme demandée.
Les figures 9 illustrent un rendue de monnaie à partir de la réserve 8, qui ne contient que des pièces d'une seule valeur déterminée.
Le verrou 36 de la précaisse 5, repéré 36-5, est revenu à sa position où le canal 34 est libre si bien que si une nouvelle pièce est introduite, elle tombe directement en sébille 4.
Pour rendre la monnaie à partir de la réserve no 8, le chargeur de ladite réserve 8 tourne d'un pas dans le sens des aiguilles d'une montre : flèches F₁, (c'est-à-dire dans le sens inverse du chargeur de la précaisse 5 au moment de l'acquisition) entraînant une pièce de la réserve 8 à la verticale du canal 34 entièrement libre : la pièce chute dans la sébille 4.
Une fois la prestation effectué, les pièces, provisoirement stockées dans la précaisse 5, sont réparties dans les différentes réserves 6 à 11, selon leur valeur. Les figures 10 illustrent la mise en réserve, dans la réserve 8, de la dernière pièce, repérée 42A, introduite dans l'appareil. Pour cela, on actionne le verrou 36-8 dans la position médiane et on recule d'un alvéole la précaisse 5. (flèches F₂ sens des aiguilles d'une montre : inverse du processus d'acquisition). Une fois la pièce tombée dans la réserve 8 on avance d'un pas le chargeur de cette réserve dans le sens de l'acquisition : flèches F₃.
Enfin, si une pièce de la précaisse doit être envoyée, compte tenu de sa valeur, vers une réserve pleine, c'est-à-dire que tous les alvéoles sont pleins sauf les deux correspondant aux canaux 34 et 35, on actionne le verrou de ladite réserve, par exemple la réserve 7 figures 11, dans la position médiane puis on recule d'un alvéole la précaisse : ladite pièce chute dans la réserve 7 dans l'alvéole correspondant au canal 34 puis on avance d'un pas, dans le sens de l'acquisition (flèche F₄) le chargeur de la réserve 7, ce qui place une pièce de cette réserve à la verticale du canal 35 puisque la réserve est pleine.
On actionne alors le verrou 36 de cette réserve 7 dans la position correspondant à la figure 5A ouvrant le canal 35 ainsi que tous les verrous des étages inférieurs : réserves 8 à 11.
Le pièce tombe ainsi directement dans la caisse 12.
Dans le cas ou l'utilisateur annule sa demande de prestation avant d'avoir introduit une somme atteignant le prix de la prestation demandée, ce qui peut se faire en appuyant sur un bouton d'annulation, le verou de la précaisse 5 se remet en position complètement sortie, c'est-à-dire comme tous les autres verrous (figure 7) et le chargeur de la précaisse recule pas à pas, d'autant de pas successifs que l'utilisateur a déjà introduit des pièces.
Dès que le montant affiché de la prestation est atteint, il n'y a plus possibilité d'annulation.
Avec ce dispositif, et si le distributeur n'accepte comme paiement que des pièces, le nombre de réserves est inférieur d'une unité au nombre de pièces acceptées par le sélecteur 3. En effet dans ce cas, la pièce de plus grosse valeur acceptée par le sélecteur n'aura jamais à être rendue comme monnaie et elle sera directement envoyée en caisse 12. Par contre, le distributeur peut comporter un dispositif de reconnaissance et d'acceptation de billets, distinct du dispositif monnayeur à pièces décrit, mais reliée à l'électronique de gestion de l'appareil et dans ce cas, toutes les catégories de pièces acceptées peuvent être utilisées pour rendre la monnaie et le nombre de réserve est alors égal au nombre des différentes pièces admises.