CH664839A5 - Einrichtung zur pruefung von muenzen verschiedener werte. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Prüfung von Münzen verschiedener Werte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Münzprüfeinrichtung ist Gegenstand der DE-PS 3 506 713. Bei dieser wird mittels fünf Prüfsignalen jede durch einen einzigen vorhandenen Schlitz eingegebene Münze geprüft, bevor durch sie eine Dienstleistung ausgelöst wird. Die Prüfsignale werden dabei von einem Metalldetektor, einem Testdetektor, an den bei stillstehender Münze zwei Spannungen verschiedener Frequenz gelegt wird, einen Testdetektor für die rollende Münze und einen Massedetektor geliefert und in einer Auswerteeinrichtung ausgewertet, bevor die Münze zwecks Freigabe der Dienstleistung kassiert oder eine nicht einwandfreie Münze in eine Rückgabeschale geleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels der Testdetektoren für die Bestimmung der Legierung und des Durchmessers der Münze eine einwandfreie, von den Einflüssen der Temperatur, der Alterung und von aussen kommenden Einstreuungen nicht beeinflusste Münzprüfung mittels einer wenig aufwendigen Steuerungseinrichtung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es bedeuten:

Fig. 1 eine in vereinfachter perspektivischer Ansicht dargestellte Prüfeinrichtung für die Legierung und den Durchmesser einer Münze und

Fig. 2 ein Blockschema der Prüfeinrichtung.

Die Prüfeinrichtung 1 nach der Fig. 1 gemäss der Erfindung weist eine Abrollbahn 2 für eine Münze 3 auf, zu der in Querrichtung zwei Stabkerne 4 und 5 eines ersten Testdetektors 6 zur Prüfung der Legierung angeordnet sind. Anschliessend an den ersten Testdetektor 6 ist ein Stopper 7 auf der Abrollbahn 2 angebracht, der den Durchgang der Münze 3 durch den ersten Testdetektor 6 und anschliessend durch einen auf den Durchmesser der eingegebenen Münze 3 empfindlichen zweiten Testdetektor 8 steuert. Dieser zweite Testdetektor 8 besteht aus zwei beidseitig der Abrollbahn 2 und spiegelbildlich zu dieser angeordneten, im Querschnitt rechteckigen und zur Abrollbahn 2 hochkant stehenden Magnetkernen 9 und 10. Auf den Stabkernen 4 und 5 ist je eine Wicklung 11 und 12 und auf den Magnetkernen 9 und 10 je eine Wicklung 13 und 14 angebracht. Die Wicklungen 11, 12, 13 und 14 sind einseitig mit der Masse verbunden.

Auf dem Blockschema der Fig. 2 sind ein Tongenerator 15, ein an die Wicklungen 11 und 13 anlegbarer Umschalter 16, ein weiterer, die Wicklungen 12 und 14 schaltender Umschalter 17, ein Phasenkomparator 18, ein Spitzenspannungs-Detektor 19, ein Umschalter 20 in Verbindung mit den Ausgängen des Pha-senkomparators 18 und des Spitzenspannungs-Detektors 19, ein in Form eines Spannungsdetektors 21 dargestellter Spannungskomparator und eine Auswerteeinrichtung 22 dargestellt.

Der Schaltarm des Umschalters 16 ist mit einem Ausgang des Tongenerators 15 verbunden. Eine weitere Verbindung vom Tongenerator 15 besteht mit einem ersten Eingang des Phasen-komparators 18, von dem ein zweiter Eingang an den Schaltarm des Umschalters 17 angeschlossen ist, welcher zudem mit einem Eingang des Spitzenspannungs-Detektors 19 verbunden ist. Der Schaltarm des Schalters 20 ist an den Spannungsdetektor 21 angelegt.

Der Tongenerator 15 enthält einen Frequenz-Synthesizer mit einem nichtdargestellten Quarzoszillator für eine Wechselspannung hoher Frequenz und mit einem ebenfalls nicht gezeichneten Frequenzteiler mit mehreren Abgriffen. Der Phasenkomparator 18 hat zwei Eingänge, von denen der erste mit dem Ausgang des Tongenerators 15 und der zweite mit dem Schaltarm. des Umschalters 16 verbunden ist. Am Ausgang des Phasen-komparators 18 tritt eine der maximalen Phasendifferenz A<p entsprechende Spannung U0c auf.

Der Spitzenspannungs-Detektor 19 enthält im Ausgang einen Tiefpass, dessen Zeitkonstante durch eine Steuerschaltung

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24 verändert werden kann. Am Ausgang des Spitzenspannungs-Detektors 19 steht eine ebenfalls mit U0c bezeichnete Spannung an. Im Eingang zum Spannungsdetektor 21 ist ein nicht gezeichneter Tiefpass angeordnet.

Die Auswerteeinrichtung 22 enthält unter anderem drei Steuerschaltungen 23, 24 und 25 und einen Speicher 26. Die erste Steuerschaltung 23 ist mit dem Tongenerator 15 verbunden. Die zweite Steuerschaltung 24 steuert nebst der Zeitkonstanten des Spitzenspannungs-Detektors 19 die beiden Umschalter 16 und 17. Der Umschalter 20 wird von der Steuerschaltung 25 gesteuert. Der Spannungsdetektor 21 ist mit dem Speicher 26 in der Auswerteeinrichtung 22 verbunden. Die Auswerteeinrich-tung 22 besteht vorzugsweise aus einem Mikro-Prozessor.

Die Priifeinrichtung 1 wirkt auf folgende Weise:

Die Auswerteeinrichtung 22 und der Tongenerator 15 sind mit einem Schalter zur Inbetriebsetzung, z.B. mit einem Gabelschalter eines Telefonapparats verbunden. Bei der Inbetriebsetzung wird durch eine Umschaltung der Ablaufsteuerung in der Auswerteeinrichtung 22 eine Eichung der Prüfeinrichtung 1 vor der Münzprüfung in Gang gesetzt. Dies geschieht in drei Phasen. In der ersten Phase steuert die Steuerschaltung 23 in der Auswerteeinrichtung 22 den Tongenerator 15 so, dass er nacheinander zwei Wechselspannungen Up mit verschiedener Frequenz, z.B. 6,25 kHz und 12,5 kHz abgibt. Dabei wird im Frequenzteiler des Tongenerators 15 der entsprechende Abgriff mit dem Ausgang des Tongenerators 15 verbunden. Auf die erste Frequenz von 6,25 kHz spricht eine Legierung der Münze 3 mit Kupfer oder Nickel und auf die zweite Frequenz von 12,5 kHz Eisen als Legierungsbestandteil an. Die Steuerschaltung 24 in der Auswerteeinrichtung 22 stellt mittels des Schalters 16 eine Verbindung des Tongenerators 15 mit der Wicklung 11 des Stabkerns 4 im ersten Testdetektor 6 her, ferner mittels des Schalters 17 eine Verbindung der Wicklung 12 des Stabkerns 5 des ersten Testdetektors 6 mit dem Spitzenspannungs-Detektor 19 und mittels des Schalters 20 eine Verbindung zwischen dem Spitzenspannungs-Detektor 19 und dem Spannungsdetektor 21 her. Die vom Spitzenspannungs-Detektor 19 gemessene Spannung Uoc wird im Spannungsdetektor 21 gemessen. Die Amplitude der Wechselspannung des Tongenerators 15 wird nun so lange verändert, bis im Spannungsdetektor 21 eine vorbestimmte Spannung (z.B. 2,5 V) erreicht wird. Der Einstellwert der Wechselspannung des Tongenerators 15 wird nun entsprechend den gewählten Frequenzen im Speicher 26 der Auswerteeinrichtung 22 abgespeichert.

In der zweiten Phase wird der Tongenerator 15 zur Ausgabe einer Spannung Up mit einer Frequenz von 12,5 kHz veranlasst. Die Schalter 16 und 17 verbleiben in dieser Phase in der gleichen Stellung wie in der ersten Phase. Der Schalter 20 verbindet jedoch den Phasenkomparator 18 mit dem Spannungsdetektor 21. Die Phasenverschiebung zwischen der Spannung U„ am Ausgang des Tongenerators 15 und einer Spannung Us an der Wicklung 12 wird im Phasenkomparator 18 in eine entsprechende Ausgangsspannung U0c umgewandelt. Diese erzeugt im Spannungsdetektor 21 eine Ausgangsspannung Um, welche in den Speicher 26 der Auswerteeinrichtung 22 eingeschrieben wird.

In der dritten Phase wird die Spannung Up des Tongenerators 15 mittels des Schalters 16 an die Wicklung 13 des Magnetkerns 9 des zweiten Testdetektors 8 gelegt. Durch den Schalter 17 wird die Wicklung 14 des Magnetkerns 10 des zweiten Testdetektors 8 mit dem Spitzenspannungs-Detektor 19 und dieser mittels des Schalters 20 mit dem Spannungsdetektor 21 verbunden. Der Einstellwert der Amplitude der Wechselspannung des Tongenerators 15 wird, wie in der ersten Phase beschrieben, abgeleitet und im Speicher 26 der Auswerteeinrichtung 22 abgespeichert.

Die drei Phasen der Eichung erfolgen nach der Inbetriebnahme vor dem Eintreffen einer eingeworfenen Münze 3. Bei der Eichung ist keine Münze vorhanden. Aufgrund des Eich-und Messverfahrens werden Messfehler ausgeschieden. Die eingeworfene Münze 3 wird auf der Abrollbahn 2 zwischen den Stabkernen 4 und 5 durch den Stopper 7 aufgehalten. Die Stabkerne 4 und 5 sind so bemessen, dass deren Querschnitt auch von den Stirnseiten der kleinsten dort stillstehenden Münze 3 voll überdeckt wird. Die gesamte Prüfung der eingeworfenen Münzen 3 geschieht wie bei der Eichung in drei Phasen. Der Tongenerator 15 wird für jede Messung mit dem in der Eichphase gefunden entsprechenden Amplitudenwert programmiert. Die einzeln ermittelten Spannungen Um am Ausgang des Spannungsdetektors 21 werden im Speicher 26 der Auswerteeinrichtung 22 gespeichert, bis die gesamte Prüfung der Münzen 3 abgeschlossen ist.

Nur die magnetischen Eigenschaften der Legierung der Münze 3 werden in der ersten Phase mittels der Wicklungen 11 und 12 der Stabkerne 4 und 5 des Testdetektors 6 bei stillstehender Münze 3 geprüft. Da die eingeworfene Münze 3 beim Abstoppen durch den Stopper 7 prellt, werden die Messungen der ersten Phase so lange wiederholt, bis drei aufeinanderfolgende Messungen zum gleichen Ergebnis führen. Erst dann läuft das Messprogramm weiter.

In dieser ersten Phase der Münzprüfung wird wie bei der Eichung eine Wechselspannung nacheinander mit den Frequenzen von 6,25 kHz und 12,5 kHz an die Wicklung 11 des Stabkerns 4 des Testdetektors 6 angelegt. In der mit dieser nach Art eines Transformators gekoppelten Wicklung 12 des Stabkerns 5 werden durch die Legierung der Münze 3 abgeschwächte Spannungen Us induziert, die wie in der ersten Phase gemessen und gespeichert werden.

Unmittelbar an die Freigabe der Rollbahn 2 der Fig. 1 durch einen nichtgezeichneten Betätigungsmagneten für den Stopper 7 erfolgt die Messung der zweiten Phase mittels des Testdetektors 6 bei einer noch kleinen Geschwindigkeit der Münze 3, sobald sich diese auf der schrägstehenden Abrollbahn 2 in Bewegung setzt. Dabei misst der Phasenkomparator 18 analog zur Eichung die Verschiebung der Phase der Wechselspannung Us mit der höheren der Frequenzen der ersten Phase, also z.B. 12,5 kHz, am Ausgang der Wicklung 12 gegenüber der Ausgangsspannung Up des Tongenerators 15. Die festgestellte phasenabhängige Spannung U0c wird bei der zugeordneten Stellung des Umschalters' 20 zu einem Eingang des Spannungsdetektors 21 übertragen. Die der grössten phasenabhängigen Spannung U0c entsprechende Spannung Um am Ausgang des Spannungsdetektors 21 wird im Speicher 26 der Aus Werteeinrichtung 22 gespeichert. Der entsprechende Wert ist von der Art der Legierung der Münze 3, von deren Dicke und deren Durchmesser abhängig-

Die Münze 3 rollt anschliessend weiter durch den Zwischenraum zwischen den Magnetkernen 9 und 10 der Fig. 1, wobei die Prüfung auf den Münzdurchmesser erfolgt. Die Wicklung 13 auf dem Magnetkern 9 ist dabei in dieser dritten Phase der Münzprüfung mittels des Schalters 16 mit dem Ausgang des Tongenerators 15 verbunden. Dieser liefert dabei unter dem Einfluss der Steuerschaltung 23 der Auswerteeinrichtung 22 eine Wechselspannung Up mit einer höheren Frequenz als in den ersten beiden Phasen, beispielsweise von 62,5 kHz, bei welcher die Art der Legierung der Münze 3 höchstens einen sehr geringen Einfluss auf die Messung des Durchmessers ausübt. Je nach dem Durchmesser der Münze 3 entsteht an der zugeordneten Wicklung 14 des Magnetkerns 10 eine mehr oder weniger grosse Spannung Us, die mittels des Schalters 17 zum Spitzenspannungs-Detektor 19 übertragen wird. Diese Spannung Us durchläuft ein Minimum, wenn das Zentrum der Münze 3 den Raum zwischen den Magnetkernen 9, 10 durchläuft. Diese Minimalspannung Us stellt ein Kriterium für den Münzdurchmesser dar. In dieser dritten Phase wird die Zeitkonstante des Spitzenspannungs-Detektors 19 durch die Steuerschaltung 24 in der Aus-

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Werteeinrichtung 22 erniedrigt. Dadurch vermag der Spitzen-spannungs-Detektor 19 der sich schnell ändernden Eingangswechselspannung Us zu folgen. Die Ausgangsspannung U0c des Spitzenspannungs-Detektors 19 wird mittels des Schalters 20 auf den Spannungsdetektor 21 und die Spannung Um an dessen Ausgang zum Speicher 26 der Auswerteeinrichtung 22 übertragen.

Nach Ablauf aller Prüfungen für die Münze 3 mittels der Testdetektoren 6 und 8 stellt ein Rechenwerk in der Auswerte-schaltung 22 fest, ob die abgespeicherten Messwerte alle innerhalb der im Speicher 26 eingespeicherten zugeordneten Mini-mal- und Maximalwerte liegen. Bei positivem Ergebnis dieser Prüfung durch die Auswerteschaltung 22 erscheint an deren Ausgang 27 ein Signal zur Kassierung der geprüften Münzen 3 und zur Freigabe der entsprechenden Dienstleistung oder aber im anderen Fall ein Sperrsignal für die Dienstleistung und ein 5 Signal zur Umleitung der Münzen 3 in die Rückgabeschale.

Selbstverständlich können vor oder nach der Prüfung auf die Legierung und den Durchmesser der Münze 3 weitere Prüfungen, z.B. für die Ausscheidung von Plastikscheiben oder die Masse der Münze 3, stattfinden. Diese werden jedoch weniger io durch Temperaturänderungen, Einstreuungen von aussen oder Alterung beeinflusst, gegen welche die erfindungsgemässe Einrichtung besonders gut schützt.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Einrichtung zur Prüfung von Münzen verschiedener Werte mit einem nacheinander mit Spannungen verschiedener Frequenz eines Tongenerators beaufschlagbaren ersten Testdetektor für die Legierung der Münzen, mit einem in einer Abrollbahn für die Münzen angeordneten Stopper, einem diesem nachgeordneten zweiten Testdetektor für den Durchmesser der Münzen und einer Auswerteeinrichtung für beide Testdetektoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (22) mittels einer ersten Steuerschaltung (23) den Tongenerator (15) steuert und mittels einer zweiten und dritten Steuerschaltung (24, 25) Umschalter (16, 17, 20) zur Übertragung einer Prüfspannung (Uoc) in einen Spannungsdetektor (21) betätigt und dass die Ausgangsspannung (Um) des Spannungsdetektors (21) in einen Speicher (26) der Auswerteeinrichtung (22) übertragen wird.

2. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalter für die Ablaufsteuerung in der Auswerteeinrichtung (22) derart ausgebildet ist, dass jeweils vor der Prüfung einer Münze (3) eine Eichung der Testdetektoren (6, 8) erfolgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Eichung und nach Ablauf aller Prüfungen einer Münze (3) die zugehörigen Werte im Speicher (26) durch die Auswerteeinrichtung (22) verglichen und ein entsprechendes Signal am Ausgang (27) der Auswerteeinrichtung (22) ausgegeben wird.

4. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus werteeinrichtung (22) zur Erzeugung einer Wechselspannung (Up) bestimmter Frequenz mittels der Steuerschaltung (23) im Tongenerator (15) eine Verbindung zwischen einem Abgriff eines von einer höheren Quarzfrequenz angesteuerten Frequenzteilers mit dem Ausgang des Tongenerators (15) herstellt und mittels der Steuerschaltung (23) die Amplitude des Tongenerators (15) verändert wird.

5. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die von der zweiten Steuerschaltung (24) gesteuerten Umschalter (16, 17) wahlweise eine Verbindung für das Signal des Tongenerators (15) über den ersten Testdetektor (6) zu einem Phasenkomparator (18) oder einem Spitzenspannungs-Detektor (19) oder über den zweiten Testdetektor (8) zum Spitzenspannungs-Detektor (19) herstellbar ist.

6. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den von der dritten Steuerschaltung (25) gesteuerten Umschalter (20) wahlweise eine Verbindung des Phasen-komparators (18) oder des Spitzenspannungs-Detektors (19) mit dem Spannungsdetektor (21) herstellbar ist.

7. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsdetektor (21) ein Spannungskomparator ist, bei dem die an einem Eingang anliegende Spannung (U0c) verarbeitet und die Spannung (Um) an dessen Ausgang zum Speicher (26) in der Auswerteeinrichtung (22) übertragen wird.

8. Einrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Eichung und zur Prüfung einer Münze (3) in einer ersten Phase nacheinander zwei Spannungen (Up) verschiedener Frequenz vom Tongenerator (15) über den ersten Testdetektor (6) auf den Spitzenspannungsdetektor (19), anschliessend in einer zweiten Phase eine Spannung (Up) mit der höheren der beiden Frequenzen über den ersten Testdetektor (6) auf den Phasenkomparator (18) und schliesslich in einer dritten Phase eine Spannung (Up) mit einer höheren Frequenz als in den ersten beiden Phasen über den zweiten Testdetektor (8) auf den Spitzenspannungs-Detektor (19) übertragen wird.