CH647608A5

CH647608A5 - METHOD AND DEVICE FOR CHECKING COINS FOR COURTNESS.

Info

Publication number: CH647608A5
Application number: CH3263/80A
Authority: CH
Inventors: Manuel Vasconcelos; Karl Jauch
Original assignee: Sodeco Compteurs De Geneve
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1985-01-31
Also published as: EP0038911B1; ATE4150T1; EP0038911A1; DE3160582D1

Abstract

1. A process for testing the authenticity of coins by reference to their mass, wherein the coin to be tested is accelerated under the effect of a force along a track and then impinges against a buffer element from which it rebounds and is deflected into a coin box or a return dish, wherein an electrical parameter is detected by means of at least one sensor, and a value proportional to the mass of the coin can be determined from said electrical parameter, characterised in that the buffer element used comprises a spring (4) which is deflected and caused to oscillate by the coin (2) impinging thereagainst, that the spring travel of the spring (4) is detected by means of the sensor (7, 8) and converted into the electrical parameter (US ) and that the mass (m) of the coin (2) is deduced from the first half-wave of the oscillation of the electrical parameter (US ) in which the spring (4) is away from its rest position.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Echtheitsprüfung von Münzen anhand ihrer Masse der im Ober-10 begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so wie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for checking the authenticity of coins based on their mass of the type specified in the upper clause of claim 1 and to a device for carrying out the method.

In Verkaufs- oder Dienstleistungsautomaten werden verschiedene Parameter an eingeworfenen Münzen gemessen, um Falsifikate von guten Münzen unterscheiden zu können i5 und diese entweder durch Rückgabe abzulehnen oder als gut anzunehmen. Der wohl am meisten verwendete Parameter besteht in einer Gewichtskontrolle auf rein mechanischem Weg. Die zu prüfende Münze wird dabei meist auf einer Gleitbahn in eine Wägestellung gebracht, und je nach dem Ansprechen 2o der Wägeeinrichtung wird zwischen gut oder schlecht entschieden. Dazu muss die Bewegung der Münzen auf ihrem Weg zur Kasse während des Wägens gestoppt werden. Solche Einrichtungen arbeiten daher langsam und sind aufwendig, denn es muss bei diesen zusätzlich dafür gesorgt werden, dass 25 erst wieder eine zweite Münze eingegeben werden kann, wenn die erste fertig verarbeitet ist. Auch wird nicht unmittelbar ein elektrisches Signal geliefert, das direkt für den weiteren Steuerungsablauf verwendbar ist. In vending machines or service machines, various parameters are measured on inserted coins in order to be able to distinguish false certificates from good coins i5 and either reject them by returning them or accept them as good. The probably most used parameter is a weight control in a purely mechanical way. The coin to be checked is usually brought into a weighing position on a slideway, and depending on the response 2o of the weighing device, a decision is made between good or bad. To do this, the movement of the coins on their way to the checkout must be stopped during weighing. Such devices therefore work slowly and are complex, since it must be additionally ensured that a second coin cannot be inserted again until the first has been processed. An electrical signal that can be used directly for the further control process is also not delivered directly.

Darüberhinaus wurde schon vorgeschlagen, eine Münze 30 durch deren Gewicht längs einer Laufbahn zu beschleunigen, deren Endgeschwindigkeit vor dem Aufprall auf eine Prallplatte, insbesondere ein Piezokristall-Element, zu messen und aus der Geschwindigkeit und einer integrierten Kraft/Zeit-Fläche die Masse der Münze zu bestimmen. 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein weiteres, ebenfalls der Echtheitsprüfung von Münzen dienendes Verfahren anzugeben sowie eine sehr wirtschaftlich herstellbare Einrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens zu schaffen. In addition, it has already been proposed to accelerate a coin 30 by its weight along a track, to measure its final speed before impact on a baffle plate, in particular a piezo crystal element, and from the speed and an integrated force / time area the mass of the coin to determine. 35 The invention is based on the object of specifying a further method which also serves to check the authenticity of coins and to provide a very economically producible device for carrying out the method.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. 40 Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. The invention is characterized in claim 1. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below.

Es bedeuten: Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte erfin-dungsgemässe Einrichtung und 1 mean a device and device according to the invention, shown in simplified form

Fig. 2 eine Variante. Fig. 2 shows a variant.

45 In beiden Figuren bedeutet 1 eine Laufbahn, längs der eine Münze 2, wobei der Begriff Münze auch eine Wertmarke umfassen soll, unter Einwirkung einer Kraft P beschleunigt wird. Im vorliegenden Beispiel ist die Laufbahn 1 eine schiefe Ebene, auf der die Münze 2 hinuntergleitet, wobei die die so Münze beschleunigende Kraft P eine Komponente des Gewichtes G der Münze ist. Das untere Ende der Laufbahn 1 besteht aus einem beweglichen Teil 3, der in irgend einer Weise, beispielsweise durch einen Magnetanker, in seiner als Laufbahn für die Münze dienenden Stellung gehalten ist. Am En-55 de der Laufbahn 1 bzw. am Ende des beweglichen Teiles 3 befindet sich als Pufferelement eine Feder, im vorliegenden Beispiel eine einseitig fest eingespannte Federzunge 4, auf deren freies Ende 5 die der Laufbahn entlang gleitende Münze 2 einwirkt. Zwischen dem freien Ende 5 der Federzunge 4 und de-60 ren Einspannstelle 6 befinden sich zwei nur in der Fig. 1 dargestellte Sensoren 7 und 8, die zwischen sich einen Luftspalt bilden, in welchem sich die Federzunge 4 bei deren Verformung bewegt und damit eine elektrische Grösse Us als elektrisches Signal in einem Stromkreis beeinflusst. Diese Beeinflus-65 sung kann in irgend einer Weise, z.B. durch eine induktive oder kapazitive Kopplung oder durch eine Ausnützung des Hall-Effektes erfolgen. 45 In both figures, 1 means a career path along which a coin 2, wherein the term coin is also intended to include a token, is accelerated under the action of a force P. In the present example, the track 1 is an inclined plane on which the coin 2 slides down, the force P thus accelerating the coin being a component of the weight G of the coin. The lower end of the track 1 consists of a movable part 3, which is held in some way, for example by a magnetic armature, in its position serving as a track for the coin. At the end of the track 1 or at the end of the movable part 3 there is a spring as a buffer element, in the present example a spring tongue 4 firmly clamped on one side, on the free end 5 of which the coin 2 sliding along the track acts. Between the free end 5 of the spring tongue 4 and de-60 ren clamping point 6 there are two sensors 7 and 8 only shown in FIG. 1, which form an air gap between them, in which the spring tongue 4 moves when it is deformed and thus a electrical variable Us influenced as an electrical signal in a circuit. This influencing can be done in some way, e.g. by inductive or capacitive coupling or by utilizing the Hall effect.

Es könnte auch nur ein Sensor, z.B. 8 vorhanden sein, Only one sensor, e.g. 8 be present

doch gibt die Differnzbildung ihrer beiden Signale eine erhöhte Empfindlichkeit. however, the difference between their two signals gives increased sensitivity.

In einem Abstand a von der Ruhestellung der Federzunge 4 entfernt befindet sich etwa im Zentrum der die Laufbahn 1 hinuntergleitenden Münzen eine Lichtschranke 9, z.B. eine Leuchtdiode und ein Phototransistor, deren Strahlengang von der Münze unterbrochen wird. Der zeitliche Unterschied zwischen der Unterbrechung des Lichtstrahles und dem Beginn einer Verformung an der Federzunge 4 dient zur Ermittlung der Geschwindigkeit V der Münze 2. At a distance a from the rest position of the spring tongue 4 there is a light barrier 9, e.g. in the center of the coins sliding down the track 1. a light emitting diode and a phototransistor, the beam path of which is interrupted by the coin. The time difference between the interruption of the light beam and the beginning of a deformation on the spring tongue 4 serves to determine the speed V of the coin 2.

Unterhalb des beweglichen Teiles 3 befinden sich ein Leitblech 10 zur Einkassierung der Münzen und eine von der Gut/ Schlecht-Entscheidung der Einrichtung beeinflusste Klappe 11 zur Rückgabe der Münzen. In der Fig. 1 ist diese in der Stellung für die Annahme einer Münze gezeichnet. Below the movable part 3 there is a guide plate 10 for collecting the coins and a flap 11 influenced by the good / bad decision of the device for returning the coins. In Fig. 1 this is drawn in the position for accepting a coin.

Ist die Einrichtung spannungslos, dann ist der bewegliche Teil 3 entfernt und dient der Münze 2 nicht mehr als Laufbahn. Auch die Klappe 11 ist dann ausgeschwenkt und eine in diesem Zustand eingegebene Münze 16 fällt direkt in eine Rückgabeschale zur Entnahme des Geldes. If the device is de-energized, the movable part 3 is removed and the coin 2 no longer serves as a career. The flap 11 is then also pivoted out and a coin 16 entered in this state falls directly into a return tray for withdrawing the money.

In betriebsbereitem Zustand bildet der bewegliche Teil 3 das Ende der Laufbahn 1. Eine eingeworfene Münze gleitet der Laufbahn 1 entlang, deckt die Lichtschranke 9 ab, trifft auf die Federzunge 4 auf und lenkt diese auf der Höhe ihres Berührungspunktes um einen ihrer Masse m und ihrer Geschwindigkeit V entsprechend grossen Betrag s aus, wie dies in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. In the operational state, the movable part 3 forms the end of the track 1. An inserted coin glides along the track 1, covers the light barrier 9, strikes the spring tongue 4 and directs it at the level of its contact point by one of its mass m and its Velocity V corresponding to the large amount s, as shown in dashed lines in FIG. 1.

Die erste Berührung bewirkt einerseits zusammen mit der Lichtschranke 9 die Messung der Geschwindigkeit V, und andererseits bildet diese den Befehl zur Entfernung des beweglichen Teiles 3. The first touch, on the one hand, causes the measurement of the speed V together with the light barrier 9, and on the other hand it forms the command to remove the movable part 3.

Die zurückfedernde Federzunge 4 lässt die Münze nach unten fallen. The resilient spring tongue 4 drops the coin.

Zur Ermittlung der elektrischen Grösse Us messen die Sensoren 7 und 8 die von der Münze erzeugte Schwingung der Federzunge 4. Ausgewertet wird die Schwingung nur über deren erste Schwingungshalbwelle, das heisst zwischen dem Zeitpunkt t0, an dem eine Münze an der sich in der Ruhestellung befindlichen Federzunge 4 eintrifft, bis zum Zeitpunkt tj, an dem die Federzunge 4 beim Zurückfedern ihre Ruhestellung wieder durchläuft. Die Masse m der Münze 2 ergibt sich dann nach der Beziehung m= To determine the electrical variable Us, the sensors 7 and 8 measure the oscillation of the spring tongue 4 generated by the coin. The oscillation is only evaluated via its first oscillation half-wave, that is to say between the point in time t0 at which a coin is in the rest position Spring tongue 4 arrives until the point in time tj at which the spring tongue 4 passes through its rest position again when springing back. The mass m of the coin 2 then results from the relationship m =

K_tj V K_tj V

U,-dt in welcher k eine anlagespezifische Konstante ist. U, -dt in which k is a plant-specific constant.

Eine weitere, aufwandmässig sehr vorteilhafte Möglichkeit zur Bestimmung der Masse m einer Münze besteht darin, dass unter Verzicht auf die Messung der Geschwindigkeit V der Münze, einzig auf der elektrischen Grösse Us basierend, Another possibility, which is very advantageous in terms of expenditure, of determining the mass m of a coin consists in that, without measuring the speed V of the coin, based solely on the electrical quantity Us,

3 647 608 3,647,608

die Zeitdauer t=t]—10 einer Schwingungshalbwelle ermittelt und daraus die Masse m der Münze 2 nach der Beziehung m = c • t2 the period t = t] -10 of a vibration half-wave is determined and from this the mass m of the coin 2 according to the relationship m = c • t2

5 5

bestimmt wird, wobei c ebenfalls eine anlagespezifische Konstante ist. is determined, where c is also a plant-specific constant.

Für beide Möglichkeiten zur Bestimmung von m erfolgt die Auswertung vorzugsweise durch einen programmierten io Rechner. An Hand vorgegebener Grenzwerte für m entscheidet dieser auch, ob eine Münze anzunehmen oder abzulehnen ist, und betätigt bei positiver Entscheidung innerhalb der Flugzeit der Münze die Klappe 11. Diese leitet dann eine anzunehmende Münze 15 entlang dem Leitblech 10 in eine Kas-15 se, während eine abzulehnende Münze 16 bei negativem Entscheid direkt in die Rückgabeschale fällt. For both options for determining m, the evaluation is preferably carried out by a programmed io computer. On the basis of predetermined limit values for m, the latter also decides whether a coin is to be accepted or rejected and, if the decision is positive, actuates the flap 11 within the flight time of the coin. This then guides a coin 15 to be accepted along the guide plate 10 into a box 15 while a coin 16 to be rejected falls directly into the return tray if the decision is negative.

Damit auch Münzen verarbeitet werden können, die keinen kreisförmigen Umfang aufweisen, also beispielsweise 7-eckige, ist es zweckmässig, wenn gemäss der Fig. 2 das freie 20 Ende 5 der Federzunge 4 eine Z-förmige Knickung aufweist und einen gegen die eintreffenden Münzen gerichteten stumpfen Winkel bildet, dessen Scheitelpunkt 12 als Berührungsstelle mit den Münzen 2 dient und auf der Höhe von deren Schwerpunkt 13 liegt. Damit wird erreicht, dass unabhängig 25 von der Lage der eintreffenden eckigen Münzen deren Angriffspunkt an der Federzunge 4 immer am gleichen Ort, nämlich am Scheitelpunkt 12 erfolgt, was die Streuung der Messwerte verkleinert. So that coins can also be processed that do not have a circular circumference, for example, 7-sided, it is expedient if, according to FIG. 2, the free end 5 of the spring tongue 4 has a Z-shaped kink and one directed towards the incoming coins forms an obtuse angle, the apex 12 of which serves as a point of contact with the coins 2 and lies at the level of the center of gravity 13 thereof. This ensures that regardless of the position of the incoming square coins, their point of attack on the spring tongue 4 always takes place at the same location, namely at the apex 12, which reduces the scatter of the measured values.

In der beschriebenen Einrichtung ist die Federzunge 4 so 30 angeordnet, dass deren Längsachse in einer Lotrechten liegt und mit der Laufbahn 1 zusammen eine Ebene bildet, die parallel liegt zu den von den beiden Stirnflächen der Münze 2 beim Hinuntergleiten gebildeten Ebenen, was besonders raumsparend von Vorteil ist. In the device described, the spring tongue 4 is arranged so that its longitudinal axis lies in a vertical line and together with the raceway 1 forms a plane which is parallel to the planes formed by the two end faces of the coin 2 when sliding down, which is particularly space-saving Advantage is.

35 Die Längsachse der Federzunge 4 könnte aber abweichend von den Figuren auch ausserhalb den zuletzt genannten Ebenen verlaufen und mit diesen einen Winkel bilden. Insbesondere ist es sinnvoll, wenn die Längsachse waagrecht, das heisst, in einem rechten Winkel zu den genannten Ebenen an-40 geordnet ist. Eine solche Anordnung erlaubt es, die gleiche Federzunge 4 sowohl für Münzen mit rundem als auch mit mehreckigem Umfang zu verwenden, denn auch im zweiten Fall kann der Angriffspunkt der Münze an der Federzunge nur innerhalb der geringen Breite der Federzunge 4 streuen. 35 The longitudinal axis of the spring tongue 4 could, however, deviate from the figures and also run outside the last-mentioned planes and form an angle with them. In particular, it makes sense if the longitudinal axis is arranged horizontally, that is, at a right angle to the planes mentioned. Such an arrangement allows the same spring tongue 4 to be used for coins with a round as well as with a polygonal circumference, because even in the second case the point of engagement of the coin on the spring tongue can only scatter within the narrow width of the spring tongue 4.

Die beschriebene Einrichtung ist insbesondere geeignet für die Verwendung in Münzkassier-Telephonautomaten. Solche sind sehr grossen Umgebungstemperaturänderungen ausgesetzt, und es hat sich gezeigt, dass die beschriebenen Sensoren 7,8 zur Abtastung des Federweges diesbezüglich 50 sehr unempfindlich sind. Ausserdem stellt die Einrichtung keine besonderen Toleranz-Forderungen und kann daher sehr günstig hergestellt werden. The device described is particularly suitable for use in coin-operated cash machines. Such are exposed to very large changes in ambient temperature, and it has been shown that the sensors 7, 8 described for sensing the spring travel are very insensitive in this regard. In addition, the device has no special tolerance requirements and can therefore be manufactured very cheaply.

45 45

c c

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

647608 PATENT CLAIMS

1. A method for checking the authenticity of coins based on their mass, in which the coin to be checked is accelerated along the path under the action of a force and then strikes a buffer element, from which it bounces off and is deflected into a cash register or a return bowl, whereby an electrical quantity is determined by means of at least one sensor, from which a value proportional to the mass of the coin can be determined, characterized in that a spring (4) is used as a buffer element, which spring is deflected by the impacting coin (2) and caused to vibrate that the spring travel of the spring (4) is detected by means of the sensor (7, 8) and converted into the electrical quantity (Us) and that from the first oscillation half-wave of the electrical quantity (Us), in which the spring (4) is located outside is in its rest position, the mass (m) of the coin (2) is inferred.

2. The method according to claim 1, characterized in that the speed V of the coin (2) is determined and by integrating the electrical quantity Us over the time arriving coins (2) directed obtuse angle forms the apex (12) as Point of contact with the coins (2) at the level of the center of gravity (13) of the coin (2).

K

t.

m =

Us-dt tn the mass m of the coin (2) is determined, where k is a system-specific constant and the times t0 and tj include the time period in which the spring (4) is outside its rest position.

3. The method according to claim 1, characterized in that the duration t of an oscillation half-wave is determined by means of the electrical variable (Us) and from this the mass m of the coin (2) according to the relationship m

it is determined in which c is a plant-specific constancy.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the coin (2) accelerating force (P) is its weight (G) or a component of the weight (G) of the coin (2).

5. Device for carrying out the method according to claim 1 with a track for a coin to be checked and a spring arranged at the end of the track with at least one electrical sensor for determining a value proportional to the mass of the coin impinging on the spring, and with means for Deflection of the coin bouncing off the spring into a cash register or into a return tray, characterized in that the track (1) is an inclined plane on which the coin (2) slides down.

6. Device according to claim 5, characterized in that the spring is a spring tongue (4) firmly clamped on one side, on the free end (5) of which the coin (2) acts at the end of the track (1), and that two sensors (7 , 8) are arranged, in the air gap of which the spring tongue (4) moves when it is deformed to influence the electrical variable (Us).

7. Device according to claim 5, characterized in that to determine the speed V of the coin (2) along the track (1,3) at least one light barrier (9) for measuring the time difference between the interruption of a light beam and the beginning of a deformation is present on the spring tongue.

8. Device according to claim 5, characterized in that the free end (5) of the spring tongue (4) has a Z-shaped kink and one in the direction against