**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
dass eine zweite Schaltungsanordnung für die Prüfung des Münzdurchmessers vorgesehen ist, die eine am Münzkanal angeordnete Spule oder einen Kondensator aufweist, deren magnetisches bzw. dessen elektrisches Feld quer annähernd durch den ganzen Münzkanal verläuft, und die eine von der Beeinflussung des Felds abhängige Grösse liefert, dass eine dritte Schaltungsanordnung für die Prüfung der Münzlegierung vorgesehen ist, die eine am Münzkanal angeordnete Spule aufweist, deren Kern sowohl in Münzlaufrichtung wie auch quer dazu kleiner als der Durchmesser der kleinsten annehmbaren Münzsorte ist, und die eine von der Beeinflussung des Spulenfelds durch das Münzmaterial abhängige Grösse liefert, und dass die drei Schaltungsanordnungen mit einer Steuervorrichtung (40) verbunden sind, welche einen Speicher (53) aufweist,
in dem (53) für jede annehmbare Münzsorte je ein zulässiger Maximal- und ein zulässiger Minimalwert für die von den drei Schaltungsanordnungen gelieferten, von den Münzeigenschaften abhängigen Grössen gespeichert sind, und welche (40) die Annahme einer Münze nur dann auslöst, wenn die von den drei Schaltungsanordnungen gelieferten Grössen zwischen den für dieselbe Münzsorte gespeicherten (53) Minimal- und Maximalwerten liegen.
Die Erfindung betrifft einen Münzprüfer für die Prüfung unterschiedlicher Münzdicken und/oder Münzdurchmesser und/oder Münzlegierungen.
Bei den bekannten Münzprüfern gelangen die zu prüfenden Münzen z.B. in das Spulenfeld des Schwingkreises eines Oszillators, woraufhin dessen Schwingungen je nach den elektrischen (und magnetischen) Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls sowie der Münzgrösse und -dicke aussetzen oder nicht aussetzen. Eine Auswerteschaltung stellt das Aussetzen bzw. Nichtaussetzen der Schwingungen fest und löst die Münzannahme bzw. Münzrückgabe aus.
Die Münzdicke bzw. der Münzdurchmesser ist bei der bisherigen Münzprüfung eine von mehreren das Ergebnis der Prüfung beeinflussenden Variablen; sie lässt sich nicht unabhängig von den übrigen Variablen (Münzdurchmesser bzw. Münzdicke, Münzlegierung) prüfen und identische Prüfungsergebnisse können für Münzen unterschiedlicher Dicke bzw. unterschiedlichen Durchmessers erhalten werden, wenn die übrigen Variablen (Münzdurchmesser bzw. Münzdicke, Münzlegierung) den Einfluss der Münzdicke bzw. des Münzdurchmessers kompensieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dicke und/ oder den Durchmesser der Münzen unabhängig von den übrigen Münzeigenschaften (Münzdurchmesser bzw. Münzdicke, elektrische und magnetische Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls) zu prüfen.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsarten sind in den Patentansprüchen 2 bis 13 umschrieben.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Münzkanals, an dem ein Fühlorgan und ein mechanisch-elektrischer Wandler für die Münzdickenprüfung angeordnet sind.
Fig 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1,
Fig. 3 eine Rückansicht in Blickrichtung des Pfeils 111 in Fig. 1 auf den mechanisch-elektrischen Wandler,
Fig. 4 eine Draufsicht in Blickrichtung des Pfeils 1V in Fig.
1 auf in Münzlaufrichtung vor dem Fühlorgan angeordnete Führungsmittel, und
Fig. 5 ein Schaltschema einer den mechanisch-elektrischen Wandler enthaltenden Schaltung für die Prüfung der Münzdicke.
Der Münzprüfer, der die in der Zeichnung dargestellte Prüfvorrichtung für die Prüfung der Münzdicke enthält, ist Teil des Selbstkassierers eines Münzfernsprechers. Der Selbstkassierer hat einen für sämtliche annehmbare Münzen gemeinsamen, zur Horizontalen geneigten (nicht dargestellten) Münzeinwurfkanal, der mit einer Vorrichtung für die Ausscheidung von länglichen Gegenständen versehen ist und in der nicht zum Stand der Technik gehörenden internationalen Patentanmeldung WO 83/03 153 beschrieben ist. An den Münzeinwurfkanal schliesst der in Fig. 1 dargestellte vertikale Abschnitt 1 des Münzkanals an, in dem die Dicke der Münzen mittels der im folgenden näher beschriebenen Prüfvorrichtung des Münzprüfers geprüft wird.
Im auf den Abschnitt 1 folgenden (nicht dargestellten) Abschnitt des Münzkanals werden mittels weiterer Prüfvorrichtungen des Münzprüfers nacheinander die Rändelung des Münzrands, der Durchmesser der Münzen und die elektrischen Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls geprüft. Die Prüfvorrichtung für die Rändelung des Münzrands ist in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 008 632 beschrieben; die Prüfvorrichtungen für den Durchmesser der Münzen und die elektrischen Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls sind in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 023 965 erläutert.
Der in Fig. 1 dargestellte Münzkanalabschnitt 1 ist durch zwei schmale und zwei breite Wände begrenzt; die beiden letzteren sind mit 2 und 3 bezeichnet. Die Prüfvorrichtung für die Prüfung der Münzdicke hat ein Fühlorgan, das aus einer Blechplatte 4 besteht, deren Länge etwa dem Durchmesser der grössten annehmbaren Münzsorte und deren Breite etwa dem Durchmesser einer mittelgrossen annehmbaren Münzsorte entspricht. Die Wand 3 hat eine der Platte 4 angepasste rechteckige Aussparung 5. Die Längsränder 6 der Platte 4 sind vom Münzkanal weggebogen und tragen eine Achse 7, an welche eine Klappe 8 angelenkt ist. Die Klappe 8 ist um eine in Lagerböcken 12 an der dem Münzkanal abgewandten Seite der Wand 3 sitzende Achse 9 schwenkbar gelagert. Die Querränder der Platte haben Z-Profil (eine Abkantung mit Umkantung) mit zur Plattenfläche 21 parallelen Flanschen 10, 11.
Eine gabelförmige Biegefeder 14 drückt mit ihren Gabelenden 15, 16 die Achse 7 in Richtung auf den Münzkanal 1, wodurch die Platte 4 in einer Ruhelage gehalten ist. In dieser Ruhelage sind die Flansche 10, 11 der Platte 4 auf die dem Münzkanal 1 abgewandten Randflächen 17, 18 der Wand 3 gedrückt und die Platte 4 liegt in einem Abstand parallel zur Wand 2, der kleiner als die Dicke der dünnsten annehmbaren Münzsorte ist. Der in Münzlaufrichtung 19 vordere Endteil 20 der Platte 4 ist zur Bildung einer Auflauffläche für die Münzen um einen Winkel von etwa 20 von der übrigen, in der Ruhelage zur Wand 2 parallelen Plattenfläche 21 in Richtung auf die Wand 3 abgebogen.
Die Kante 22 zwischen dem vorderen Endteil 20 und dem Steg des Z-Profilrands liegt in der Ruhelage der Platte in der Ebene der den Münzkanal 1 begrenzenden Fläche der Wand 3 unmittelbar angrenzend an den vorderen Rand 23 der Aussparung 5.
Die Achse 7 trägt den beweglichen Plattensatz 25 eines Kondensators 26 mit stufenlos veränderbarer Kapazität, der einen mechanisch-elektrischen Wandler der Prüfvorrichtung bildet.
Der ruhende Plattensatz 27 des Kondensators 26 ist fest mit der Wand 3 verbunden. Auf der Achse 7 sitzt ferner ein Führungsglied 28 aus Isoliermaterial, das zwischen zwei Platten des Plattensatzes 27 und dessen beide Träger 31 greift und bei einer Bewegung der Platte 4 an den beiden Trägern 31 und den beiden Platten des Plattensatzes 27 anliegend gleitet und den in den Plattensatz 27 hineinbewegten Plattensatz 25 führt. Durch die Führung des Führungsglieds 28 an den beiden Platten des Plattensatzes 27 ist gewährleistet, dass die beiden Plattensätze ein
ander nicht berühren. Durch die Führung des Führungsglieds 28 an den beiden Trägern 31 wird erreicht, dass der Plattensatz 25 geradlinig in den Plattensatz 27 hineingeführt, also nicht gedreht wird, so dass der Überdeckungsgrad und damit die Kapazität proportional zur Auslenkung der Platte zunimmt. Das Führungsglied 28 hat ferner zwei seitliche Vorsprünge 29, welche die Auslenkung der Platte 4 aus der Ruhelage begrenzen, indem sie an den Trägern 31 des Plattensatzes 27 anschlagen, wenn die dem Münzkanal zugewandte Fläche 21 der Platte 4 in der Ebene der dem Münzkanal zugewandten Fläche der Wand 3 liegt.
Am Übergang zwischen dem (nicht dargestellten) schräg zur Horizontalen verlaufenden Münzeinwurfkanal und dem vertikalen Münzkanalabschnitt 1 sind Führungsmittel angeordnet, welche die Münzen an die Wand 2 führen und verhindern, dass die Münzen zwischen den Wänden 2 und 3 hin- und hergeschlagen werden. Die Führungsmittel bestehen aus einer Reihe nebeneinander drehbar auf einer Achse 34 an der Wand 3 gelagerten Zungen 35, die einzeln durch je eine Feder 36 (in Fig. 4 ist eine dieser Federn dargestellt) in Richtung auf die Wand 2 gedrückt sind, so dass sie von der Wand 3 schräg zur Münzlaufrichtung 19 durch den Münzkanalabschnitt I zur Wand 2 verlaufen und die durchlaufenden Münzen an die Wand 2 drängen sowie Bewegungen der Münzen quer zur Münzlaufrichtung 19 dämpfen. Die Zungen 35 bestehen aus glattem Kunststoff, entlang dem die Münzen gut gleiten können.
Bei der dargestellten Ausführungsform mit den Federn 36 werden zweckmässig biegesteife Zungen 35 verwendet. Selbstverständlich könnten die Federn 36 auch weggelassen und Zungen aus elastischem Material verwendet werden.
In Münzlaufrichtung unmittelbar vor der Platte 4 ist ferner eine Spule 37 eines Oszillators 38 angeordnet, deren Feld quer durch den Münzkanalabschnitt 1 verläuft. Wenn ein münzartiger, metallischer Körper durch das Spulenfeld läuft, setzen die Schwingungen des Oszillators 38 aus und die diesen enthaltende Auslösevorrichtung 39 gibt ein Auslösesignal an eine durch einen Mikroprozessor 40 gebildete Programmsteuervorrichtung des Münzprüfers, welche die in Fig. 5 dargestellte, im folgenden erläuterte Schaltung der Prüfvorrichtung für die Prüfung der Münzdicke ansteuert. An den Mikroprozessor 40 sind ein Port (Eingabe- und Ausgabe-Baustein) 42 und zwei Impulszäh ler 43, 44 angeschlossen. Der Ausgang des Ports 42 ist an den D-Eingang eines D-Flipflops (D-Kippglied) 45 angeschlossen.
Ein in der Zeichnung mit ZD bezeichneter Zero-Detect -Ausgang des Zählers 43, der aktiviert wird, wenn der Zählerstand Null ist, ist mit dem R-Eingang des D-Flipflops 45 und dem Eingang des Ports 42 verbunden. Weiter ist ein als C-Eingang mit Flankensteuerung ausgebildeter Rückwärts-Zähleingang des Zählers 43 mit dem Ausgang eines UND-Tors 47 verbunden, wobei der Zählerstand des Zählers 43 bei jedem Null-Eins-Übergang am Zähleingang um die Zahl Eins erniedrigt wird. Ein ebenfalls als C-Eingang mit Flankensteuerung ausgebildeter Vorwärts-Zähleingang des Zählers 44 ist mit dem Ausgang eines UND-Tors 48 verbunden, wobei der Zählerstand des Zählers 44 bei jedem Null-Eins-Übergang am Zähleingang um die Zahl Eins erhöht wird.
Der Flipflop 45 ist mit einem Q-Ausgang je an einen der beiden Eingänge der UND-Tore 47 und 48 und mit seinem als Takt-Eingang mit Flankensteuerung ausgebildeten C-Eingang an die Treiberstufe 50 eines ersten Oszillators 51 angeschlossen. Der D-Eingang ist dem C-Eingang des Flipflops 45 untergeordnet, d.h. der Wert der Variablen am D-Eingang wird im Flipflop erst bei einem Null-Eins-Übergang am C-Eingang gespeichert. Der Oszillator 51 ist ein sog. Two-Gate-RC-Oscillator mit zwei CMOS-lnvertergattern (Typ MM 74C04), zwei Widerständen und einem Kondensator; er erzeugt eine Rechteckimpulsfolge. Als Kondensator dient der Kondensator 26, dessen Kapazität proportional zur Auslenkung der Platte 4 aus der Ruhelage verändert wird. Die Kapazität des Kondensators 26 ist am kleinsten, wenn die Platte 4 in der Ruhelage ist. Die Oszillatorfrequenz beträgt dann z.B. etwa 100 kHz.
Bei der maximalen Auslenkung der Platte 4 aus der Ruhelage ist die Kapazität des Kondensators 26 am grössten und die Oszillatorfrequenz beträgt z.B. etwa 60 kHz. Der Oszillator 51 ist mit seiner Treiberstufe 50 ferner an den anderen Eingang des UND-Tors 47 angeschlossen. An den anderen Eingang des UND-Tors 48 ist ein zweiter Oszillator 52 mit fest eingestellter Frequenz von etwa 2 MHz angeschlossen, der ebenfalls eine Rechteckimpulsfolge erzeugt.
Der Münzprüfer arbeitet wie folgt: Wenn eine Münze oder ein anderer metallischer Körper die Spule 37 passiert, gibt die Auslösevorrichtung 39 ein Auslösesignal an den Mikroprozessor 40. Dieser steuert unmittelbar hierauf und danach in zwei vorbestimmten, weiter unten näher zu erläuternden Zeitabständen die in Fig. 5 dargestellte Schaltung jeweils wie folgt an: Der Zähler 43 wird auf eine vorbestimmte Zahl, z.B. 6 gestellt, und der Zähler 44 auf Null zurückgestellt. Ferner wird über den Port 42 der D-Eingang des Flipflops 45 auf den Wert Eins gesetzt.
Synchron mit dem Anstieg des nächstfolgenden Rechteckimpulses des Oszillators 51, d.h. beim dadurch bewirkten Null Eins-Übergang am C-Eingang des Flipflops 45 nimmt dessen Q Ausgang den Wert Eins an, wodurch das UND-Tor 47 für diesen und die folgenden Impulse des Oszillators 51 und das UND Tor 48 für die Impulse des Oszillators 52 durchlässig wird. Der Zählerstand des Zählers 43 wird nun bei jedem Impuls des Oszillators 51 um Eins erniedrigt und der Zähler 44 zählt die Impulse des Oszillators 52. Nach sechs Impulsen des Oszillators 51 ist der Zählerstand des Zählers 43 Null, die Variable am Zero Detect -Ausgang des Zählers 43 nimmt den Wert Eins an und entsprechend liegt am Eingang des Ports 42 und am R-Eingang des Flipflops 45 der Wert Eins.
Dadurch wird der Flipflop 45 in den Rücksetzzustand zurückgesetzt, der Q-Ausgang des Flipflops nimmt den Wert Null an und die UND-Tore 47 und 48 sind nicht mehr durchlässig. Der Stand des Zählers 44 gibt an, wieviele Impulse der Oszillator 52 während dem sechs Impulse umfassenden Impulszug des Oszillators 51 geliefert hat. Die vom Zähler 44 angegebene Impulszahl hängt von der Frequenz des Oszillators 51 und damit von der Kapazität des Kondensators 26 ab, die ihrerseits von der Stellung der Platte 4 abhängt.
Der Mikroprozessor 40 liest nach Vorliegen des Eingangssignals am Port 42 den Zählerstand des Zählers 44 und speichert diesen Messwert in einem Speicher (RAM) 53.
Wie oben erwähnt, führt der Mikroprozessor 40 nacheinander drei derartige Messungen durch. Die erste Messung erfolgt unmittelbar nach dem Auslösesignal der Vorrichtung 39, also im Zeitpunkt, in dem die Münze die Spule 37 passiert und bevor sie die Platte 4 erreicht hat. Die zweite Messung wird eine der Münzlaufzeit zwischen der Spule 37 und der Platte 4 entsprechende Zeitdauer nach dem Auslösesignal der Vorrichtung 39 ausgeführt, also in dem Zeitpunkt, in dem die Münze die Platte 4 entsprechend der Münzdicke aus der Ruhelage auslenkt. Die dritte Messung erfolgt eine Zeitdauer nach dem Auslösesignal, die so gross gewählt ist, dass die Münze normalerweise den Bereich der Platte 4 verlassen hat.
Der Mikroprozessor 40 verarbeitet die bei diesen drei Messungen erhaltenen, im Speicher 53 gespeicherten drei Messwerte anschliessend wie folgt: Er subtrahiert den ersten Messwert vom zweiten Messwert und vergleicht die erhaltene Differenz mit je zwei für jede annehmbare Münzsorte im Speicher 53 gespeicherten Grenzwerten. Liegt die Differenz zwischen zwei Grenzwerten einer annehmbaren Münzsorte, wird ein diese Münzsorte charakterisierendes Zeichen im Speicher 53 gespeichert. Andernfalls wird ein die Münzrückgabe auslösendes Signal abgegeben. Weiter berechnet der Mikroprozessor die Differenz zwischen dem dritten und dem ersten Messwert und gibt ebenfalls ein die Münzrückgabe auslösendes Signal ab, wenn diese Differenz einen vorbestimmten, im Speicher 53 gespeicherten Grenzwert überschreitet.
Für die Prüfung der Münzdicke wäre an sich nur eine, nämlich die zweite Messung, notwendig. Die zusätzliche erste Messung und die Differenzbildung zwischen dem zweiten und dem dritten Messwert hat aber den Vorteil, dass Änderungen der Oszillatorfrequenzen infolge Temperaturänderungen oder anderen Störeinflüssen kompensiert werden. Die dritte Messung hat den Zweck, an einem Faden hängende Münzen oder z.B. mittels Klebeband zusammengeklebte Münzen auszuscheiden. Solche Münzen liegen bei der dritten Messung noch an der Platte 4, weshalb die Differenz zwischen dem dritten und ersten Messwert gleich gross wie die Differenz zwischen dem zweiten und ersten Messwert und damit grösser als der entsprechend vorbestimmte Grenzwert wird, bei dessen Überschreitung die Nicht Annahme und Rückgabe der Münze ausgelöst wird.
Anschliessend an die beschriebene Dickenprüfung werden - wie bereits einleitend erwähnt - die elektrischen Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls, der Durchmesser der Münze und die Rändelung des Münzenrands mittels (nicht dargestellter), ebenfalls vom Mikroprozessor 40 gesteuerter Prüfvorrichtungen geprüft. Dabei vergleicht der Mikroprozessor den jeweiligen Messwert ähnlich wie bei der Dickenprüfung mit je zwei für jede annehmbare Münzsorte gespeicherten Werten und speichert das der betreffenden Münzsorte zugeordnete Zeichen im Speicher 53, wenn der Messwert zwischen den beiden Grenzwerten für eine Münzsorte liegt. Anschliessend vergleicht der Mikroprozessor die den gespeicherten, annehmbaren Münzsorten zugeordneten Zeichen und gibt ein die Münzannahme auslösendes Signal ab, wenn alle Zeichen übereinstimmen.
Andernfalls löst er die Münzrückgabe aus.
Die Platte 4 könnte in ihrer Ruhelage auch unmittelbar an der Wand 2 anliegen, es ist aber zweckmässiger, sie - wie in der Zeichnung dargestellt - in einem Abstand, der kleiner als die Dicke der dünnsten annehmbaren Münzsorte ist, von der Wand zu halten, damit der Lauf der dünnen, leichten Münzen nicht zu stark gebremst wird.
Anstelle der Platte 4 könnte auch ein anderes Fühlorgan, z.B. ein länglicher Fühler, verwendet werden. Die Platte 4 hat aber den Vorteil, dass verbogene Münzen ausgeschieden werden. Die Annahme verbogener Münzen ist vor allem dann unerwünscht, wenn die Münzen nach der Annahme für die Rückgabe als Wechselgeld nach Münzsorten sortiert und gespeichert werden, weil die betreffenden Teile des Selbstkassierers genau der jeweiligen Dicke der annehmbaren Münzsorte angepasst sind.
Anstelle des Kondensators 26 mit veränderbarer Kapazität könnte auch ein anderer, die Amplitude oder die Frequenz eines elektrischen Signals bestimmender mechanisch-elektrischer Wandler, insbesondere auch ein anderer frequenzbestimmender Bauteil eines Oszillators vorgesehen werden. Zum Beispiel könnte eine Spule mit in bezug auf sie beweglichem, an der Platte 4 oder einem anderen Fühlorgan befestigtem Spulenkern verwendet werden, deren Induktivität und damit die Oszillator frequenz in Abhängigkeit von der Stellung des Fühlorgans ändert. Die beschriebene Vorrichtung mit dem Kondensator 26 ist aber wegen ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit bevorzugt.
Die Prüfvorrichtung für die Prüfung des Durchmessers der Münzen kann - wie oben erwähnt - entsprechend der in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 023 965 beschriebenen Prüfvorrichtung ausgeführt sein, nämlich zwei an den beiden breiten Wänden des Münzkanals angeordnete Spulen mit quer zur Münzlaufrichtung unmittelbar oder in Abständen nebeneinander angeordneten U- oder E-Kernen aufweisen, so dass die für die Münzannahme massgebende Beeinflussung des Spulenfelds bzw. des Kopplungsgrads zwischen den beiden Spulen im wesentlichen vom Durchmesser der Münzen abhängt.
Um eine vom Münzmaterial völlig unabhängige Prüfung des Münzdurchmessers zu erhalten, kann die Prüfvorrichtung für den Münzdurchmesser auch entsprechend der beschriebenen Prüfvorrichtung für die Münzdicke ausgebildet sein: Als Fühlorgan kann ein schräg zur Münzlaufrichtung in den Münzkanal ragender Hebel dienen, der in der Ruhelage federnd an einer der beiden schmalen Wände oder in einem Abstand von einer der beiden schmalen Wände des Münzkanals gehalten ist, der kleiner als der Durchmesser der kleinsten annehmbaren Münzsorte ist.
Der Hebel kann in derselben Weise wie die Platte 4 mit dem beweglichen Plattensatz eines dem Kondensator 26 entsprechenden Kondensators oder eines Drehkondensators verbunden sein, der wie der Kondensator 26 der frequenzbestimmende Bauteil eines Oszillators ist, der Teil einer der Schaltung 42-52 entsprechenden, ebenfalls an den Mikroprozessor 40 angeschlossenen Schaltung ist.
Die Prüfvorrichtung für die Prüfung der elektrischen Eigenschaften der Münzlegierung bzw. des Münzmetalls kann - wie ebenfalls in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 023 965 beschrieben - durch eine Legierungsprüfschaltung mit zwei einander am Münzkanal gegenüberliegenden Kopplungsspulen erfolgen. Die beiden Spulen haben Topfkerne, deren Aussendurchmesser kleiner als der Durchmesser der kleinsten annehmbaren Münzsorte ist.
Wie erwähnt, löst der Mikroprozessor 40 die Münzannahme nur aus, wenn die Prüfung der Dicke, des Durchmessers und der Legierung einer Münze Werte ergibt, die im Toleranzbereich ein und derselben Münzsorte liegen. Der Prüfungswert ist bei der Prüfung der Münzdicke der Stand des Zählers 44 bzw.
die erwähnte Differenz der Zählerstände, bei der Prüfung des Münzdurchmessers mittels des als Hebel ausgebildeten Fühlorgans der Stand des entsprechenden Zählers bzw. die Zählerstanddifferenz, und bei der Prüfung des Münzdurchmessers mittels der Spulen mit U- oder E-Kernen sowie die Prüfung der Münzlegierung mittels der Spulen mit Topfkernen eine von der Beeinflussung des magnetischen Felds abhängige Grösse. Diese Grösse kann die Grösse eines von der einen auf die andere Spule übertragenen Signals sein, sie kann aber auch die Dämpfung der Schwingungen eines Schwingkreises mit einer am Münzkanal angeordneten Selbstinduktionsspule oder der Wert der von einer Steuervorrichtung gesteuerten Verstärkung eines Oszillatorverstärkers mit am Münzkanal angeordneter Selbstinduktionsspule sein, bei dem die Münze die Oszillatorschwingungen zum Aussetzen oder zum Einsetzen bringt.
Die letztere Möglichkeit ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 81109571.0 beschrieben.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
that a second circuit arrangement for checking the coin diameter is provided, which has a coil or a capacitor arranged on the coin channel, the magnetic or electric field of which runs approximately across the entire coin channel and which provides a variable which is dependent on the influence of the field, that a third circuit arrangement is provided for checking the coin alloy, which has a coil arranged on the coin channel, the core of which is smaller than the diameter of the smallest acceptable coin type both in the direction of coin movement and transversely thereto, and one of the influence of the coin material on the coil field dependent size, and that the three circuit arrangements are connected to a control device (40) which has a memory (53),
in which (53) a permissible maximum and a permissible minimum value for the sizes provided by the three circuit arrangements depending on the coin properties are stored for each acceptable coin type, and which (40) only triggers the acceptance of a coin if that of the three circuit arrangements between the minimum and maximum values stored (53) for the same coin type.
The invention relates to a coin validator for checking different coin thicknesses and / or coin diameters and / or coin alloys.
In the known coin validators, the coins to be checked arrive e.g. into the coil field of the oscillating circuit of an oscillator, whereupon its oscillations, depending on the electrical (and magnetic) properties of the coin alloy or the coin metal, as well as the coin size and thickness, are exposed or not. An evaluation circuit determines the exposure or non-exposure of the vibrations and triggers the coin acceptance or return.
The coin thickness or the coin diameter is one of several variables influencing the result of the check in the previous coin check; it cannot be checked independently of the other variables (coin diameter or coin thickness, coin alloy) and identical test results can be obtained for coins of different thickness or different diameter if the other variables (coin diameter or coin thickness, coin alloy) influence the influence of the coin thickness or compensate for the coin diameter.
The object of the invention is to test the thickness and / or the diameter of the coins independently of the other coin properties (coin diameter or coin thickness, electrical and magnetic properties of the coin alloy or of the coin metal).
The inventive solution to this problem is the subject of claim 1. Preferred embodiments are described in claims 2 to 13.
In the following an embodiment of the invention will be described with reference to the drawing.
Show it:
Fig. 1 shows a longitudinal section through a section of a coin channel, on which a sensing element and a mechanical-electrical converter for coin thickness testing are arranged.
2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,
3 is a rear view looking in the direction of arrow 111 in FIG. 1 of the mechanical-electrical converter,
4 is a plan view in the direction of arrow 1V in FIG.
1 on guide means arranged in front of the sensing element in the direction of the coin movement, and
Fig. 5 is a circuit diagram of a circuit containing the mechanical-electrical converter for checking the coin thickness.
The coin validator, which contains the test device for checking the coin thickness shown in the drawing, is part of the self-cashier of a coin operated telephone. The self-cashier has a coin insertion channel (not shown) which is common to all acceptable coins and which is provided with a device for the separation of elongated objects and which is described in the international patent application WO 83/03 153 which does not belong to the prior art. Connected to the coin insertion channel is the vertical section 1 of the coin channel shown in FIG. 1, in which the thickness of the coins is checked by means of the coin tester's test device described in more detail below.
In the section of the coin channel (not shown) following section 1, the knurling of the coin rim, the diameter of the coins and the electrical properties of the coin alloy or the coin metal are checked in succession by means of further test devices of the coin validator. The test device for the knurling of the coin rim is described in the European patent application with the publication number 0 008 632; the test devices for the diameter of the coins and the electrical properties of the coin alloy or the coin metal are explained in the European patent application with the publication number 0 023 965.
The coin channel section 1 shown in FIG. 1 is delimited by two narrow and two wide walls; the latter two are labeled 2 and 3. The test device for checking the coin thickness has a sensing element which consists of a sheet metal plate 4, the length of which corresponds approximately to the diameter of the largest acceptable coin type and the width of which corresponds approximately to the diameter of a medium-sized acceptable coin type. The wall 3 has a rectangular recess 5 adapted to the plate 4. The longitudinal edges 6 of the plate 4 are bent away from the coin channel and carry an axis 7 to which a flap 8 is articulated. The flap 8 is pivotally mounted about an axis 9 seated in bearing blocks 12 on the side of the wall 3 facing away from the coin channel. The transverse edges of the plate have a Z profile (a folded edge) with flanges 10, 11 parallel to the plate surface 21.
A fork-shaped spiral spring 14 presses with its fork ends 15, 16 the axis 7 in the direction of the coin channel 1, whereby the plate 4 is held in a rest position. In this rest position, the flanges 10, 11 of the plate 4 are pressed onto the edge surfaces 17, 18 of the wall 3 facing away from the coin channel 1 and the plate 4 lies at a distance parallel to the wall 2 which is smaller than the thickness of the thinnest acceptable coin type. The front end part 20 of the plate 4 in the direction of coin movement 19 is bent to form a run-up surface for the coins by an angle of approximately 20 from the remaining plate surface 21 parallel to wall 2 in the rest position in the direction of wall 3.
The edge 22 between the front end part 20 and the web of the Z-profile edge lies in the rest position of the plate in the plane of the surface of the wall 3 delimiting the coin channel 1 directly adjacent to the front edge 23 of the recess 5.
The axis 7 carries the movable plate set 25 of a capacitor 26 with continuously variable capacitance, which forms a mechanical-electrical converter of the test device.
The resting plate set 27 of the capacitor 26 is fixed to the wall 3. On the axis 7 also sits a guide member 28 made of insulating material which engages between two plates of the plate set 27 and its two supports 31 and slides when the plate 4 moves against the two supports 31 and the two plates of the plate set 27 and which in the Plate set 27 leads into plate set 25. By guiding the guide member 28 on the two plates of the plate set 27 it is ensured that the two plate sets one
do not touch others. By guiding the guide member 28 on the two supports 31 it is achieved that the plate set 25 is guided straight into the plate set 27, that is, not rotated, so that the degree of coverage and thus the capacity increases in proportion to the deflection of the plate. The guide member 28 also has two lateral projections 29 which limit the deflection of the plate 4 from the rest position by striking the supports 31 of the plate set 27 when the surface 21 of the plate 4 facing the coin channel is in the plane of the surface facing the coin channel the wall 3 is.
At the transition between the coin insertion channel (not shown) which runs obliquely to the horizontal and the vertical coin channel section 1, guide means are arranged which guide the coins to the wall 2 and prevent the coins from being flipped back and forth between the walls 2 and 3. The guide means consist of a row of side by side rotatable tongues 35 which are mounted on the axis 3 on the wall 3 and which are individually pressed in the direction of the wall 2 by a spring 36 (one of these springs is shown in FIG. 4), so that they run from the wall 3 obliquely to the coin direction 19 through the coin channel section I to the wall 2 and push the coins passing through to the wall 2 and dampen movements of the coins transverse to the coin direction 19. The tongues 35 are made of smooth plastic, along which the coins can slide well.
In the illustrated embodiment with the springs 36, rigid tongues 35 are expediently used. Of course, the springs 36 could also be omitted and tongues made of elastic material could be used.
A coil 37 of an oscillator 38, the field of which extends transversely through the coin channel section 1, is also arranged in the coin running direction directly in front of the plate 4. When a coin-like metallic body runs through the coil field, the oscillations of the oscillator 38 are suspended and the triggering device 39 containing them triggers a triggering signal to a program control device of the coin validator which is formed by a microprocessor 40 and which is the circuit shown in FIG. 5, explained below the test device for checking the coin thickness. A port (input and output module) 42 and two pulse counters 43, 44 are connected to the microprocessor 40. The output of port 42 is connected to the D input of a D flip-flop (D flip-flop) 45.
A zero-detect output of the counter 43, designated ZD in the drawing, which is activated when the counter reading is zero, is connected to the R input of the D flip-flop 45 and the input of the port 42. Furthermore, a down counter input of the counter 43, which is designed as a C input with edge control, is connected to the output of an AND gate 47, the counter reading of the counter 43 being decreased by the number one at each transition from zero to one at the counter input. An up-counter input of the counter 44, which is also designed as a C input with edge control, is connected to the output of an AND gate 48, the counter reading of the counter 44 being increased by the number one at each transition from zero to one at the counter input.
The flip-flop 45 is connected with a Q output to each of the two inputs of the AND gates 47 and 48 and with its C input designed as a clock input with edge control to the driver stage 50 of a first oscillator 51. The D input is subordinate to the C input of flip-flop 45, i.e. the value of the variable at the D input is only saved in the flip-flop when there is a zero-to-one transition at the C input. The oscillator 51 is a so-called two-gate RC oscillator with two CMOS inverter gates (type MM 74C04), two resistors and a capacitor; it creates a rectangular pulse train. The capacitor 26 serves as the capacitor, the capacitance of which is changed in proportion to the deflection of the plate 4 from the rest position. The capacitance of the capacitor 26 is smallest when the plate 4 is in the rest position. The oscillator frequency is then e.g. about 100 kHz.
At the maximum deflection of the plate 4 from the rest position, the capacitance of the capacitor 26 is greatest and the oscillator frequency is e.g. about 60 kHz. The oscillator 51 is also connected with its driver stage 50 to the other input of the AND gate 47. A second oscillator 52 with a fixed frequency of approximately 2 MHz is connected to the other input of the AND gate 48 and also generates a square-wave pulse train.
The coin validator works as follows: When a coin or another metallic body passes the coil 37, the triggering device 39 sends a trigger signal to the microprocessor 40. The microprocessor 40 controls this immediately and then at two predetermined time intervals to be explained in more detail below, which are shown in FIG. 5 shown circuit as follows: The counter 43 is set to a predetermined number, for example 6 and the counter 44 is reset to zero. Furthermore, the D input of the flip-flop 45 is set to the value one via the port 42.
In synchronism with the rise of the next following square pulse of the oscillator 51, i.e. in the resultant zero-one transition at the C input of the flip-flop 45, its Q output assumes the value one, as a result of which the AND gate 47 for this and the subsequent pulses of the oscillator 51 and the AND gate 48 for the pulses of the oscillator 52 are transparent becomes. The counter reading of the counter 43 is now decreased by one with each pulse of the oscillator 51 and the counter 44 counts the pulses of the oscillator 52. After six pulses of the oscillator 51, the counter reading of the counter 43 is zero, the variable at the zero detect output of the counter 43 assumes the value one and accordingly the value one is at the input of the port 42 and at the R input of the flip-flop 45.
As a result, the flip-flop 45 is reset to the reset state, the Q output of the flip-flop assumes the value zero and the AND gates 47 and 48 are no longer permeable. The level of the counter 44 indicates how many pulses the oscillator 52 has delivered during the six-pulse pulse train of the oscillator 51. The number of pulses indicated by the counter 44 depends on the frequency of the oscillator 51 and thus on the capacitance of the capacitor 26, which in turn depends on the position of the plate 4.
After the input signal is present at port 42, microprocessor 40 reads the counter reading of counter 44 and stores this measured value in a memory (RAM) 53.
As mentioned above, the microprocessor 40 makes three such measurements in sequence. The first measurement takes place immediately after the trigger signal of the device 39, that is to say at the time at which the coin passes the coil 37 and before it has reached the plate 4. The second measurement is carried out for a period of time corresponding to the coin runtime between the coil 37 and the plate 4 after the trigger signal of the device 39, that is to say at the point in time at which the coin deflects the plate 4 from the rest position in accordance with the coin thickness. The third measurement takes place after the trigger signal, which is chosen so large that the coin has normally left the area of the plate 4.
The microprocessor 40 then processes the three measured values obtained in these three measurements and stored in the memory 53 as follows: it subtracts the first measured value from the second measured value and compares the difference obtained with two limit values stored in the memory 53 for each acceptable coin type. If the difference lies between two limit values of an acceptable coin type, a character characterizing this coin type is stored in the memory 53. Otherwise, a signal which triggers the return of the coin is emitted. The microprocessor further calculates the difference between the third and the first measured value and also emits a signal which triggers the return of the coin if this difference exceeds a predetermined limit value stored in the memory 53.
To check the coin thickness, only one, namely the second measurement, would be necessary. The additional first measurement and the difference between the second and the third measured value has the advantage, however, that changes in the oscillator frequencies due to temperature changes or other interferences are compensated for. The third measurement has the purpose of hanging coins or e.g. Eliminate coins stuck together with adhesive tape. Such coins are still on the plate 4 in the third measurement, which is why the difference between the third and first measured value is the same as the difference between the second and first measured value and thus is greater than the correspondingly predetermined limit value, if not exceeded, and Return of the coin is triggered.
Following the described thickness test - as already mentioned in the introduction - the electrical properties of the coin alloy or the coin metal, the diameter of the coin and the knurling of the coin edge are checked by means of test devices (not shown), likewise controlled by the microprocessor 40. In this case, the microprocessor compares the respective measured value, similarly to the thickness test, with two values stored for each acceptable coin type and stores the character assigned to the relevant coin type in the memory 53 if the measured value lies between the two limit values for a coin type. The microprocessor then compares the characters assigned to the stored, acceptable coin types and emits a signal which triggers coin acceptance if all the characters match.
Otherwise it triggers the return of the coins.
In its rest position, the plate 4 could also lie directly against the wall 2, but it is more expedient to hold it - as shown in the drawing - at a distance from the wall that is smaller than the thickness of the thinnest acceptable coin type the course of the thin, light coins is not slowed down too much.
Instead of the plate 4, another sensing element, e.g. an elongated sensor. The plate 4 has the advantage that bent coins are eliminated. The acceptance of bent coins is particularly undesirable if the coins are sorted and stored as change according to coin types after being accepted for return as change, because the relevant parts of the self-checkout are precisely adapted to the respective thickness of the acceptable coin type.
Instead of the capacitor 26 with variable capacitance, it would also be possible to provide another mechanical-electrical converter which determines the amplitude or the frequency of an electrical signal, in particular also another frequency-determining component of an oscillator. For example, a coil could be used with respect to it movable, attached to the plate 4 or other sensing element core, the inductance and thus the oscillator frequency changes depending on the position of the sensing element. The described device with the capacitor 26 is preferred because of its simplicity and reliability.
The test device for testing the diameter of the coins can - as mentioned above - be designed in accordance with the test device described in the European patent application with the publication number 0 023 965, namely two coils arranged on the two wide walls of the coin channel with transversely to the coin running direction directly or in Have spacings arranged next to each other U or E cores, so that the influencing of the coil field or the degree of coupling between the two coils, which is decisive for the acceptance of the coins, essentially depends on the diameter of the coins.
In order to obtain a test of the coin diameter that is completely independent of the coin material, the test device for the coin diameter can also be designed in accordance with the described test device for the coin thickness: a lever protruding obliquely to the coin running direction into the coin channel can serve as a sensing element, which in the rest position resiliently on one of the two narrow walls or at a distance from one of the two narrow walls of the coin channel, which is smaller than the diameter of the smallest acceptable coin type.
The lever may be connected in the same manner as plate 4 to the movable plate set of a capacitor corresponding to capacitor 26 or a variable capacitor which, like capacitor 26, is the frequency determining component of an oscillator which is part of a circuit 42-52 the microprocessor 40 is connected circuit.
The test device for testing the electrical properties of the coin alloy or the coin metal can - as also described in the European patent application with the publication number 0 023 965 - be carried out by an alloy test circuit with two coupling coils opposite one another on the coin channel. The two coils have pot cores whose outside diameter is smaller than the diameter of the smallest acceptable coin type.
As mentioned, the microprocessor 40 triggers the acceptance of the coin only if the examination of the thickness, the diameter and the alloy of a coin yields values which are within the tolerance range of one and the same coin type. When checking the coin thickness, the test value is the level of the counter 44 or
the aforementioned difference in counter readings, when checking the coin diameter by means of the sensing element designed as a lever, the level of the corresponding counter or the counter reading difference, and when checking the coin diameter by means of the coils with U or E cores and the checking of the coin alloy by means of the Coils with pot cores depend on the influence of the magnetic field. This variable can be the variable of a signal transmitted from one coil to the other, but it can also be the damping of the vibrations of an oscillating circuit with a self-induction coil arranged on the coin channel or the value of the amplification of an oscillator amplifier with a self-induction coil arranged on the coin channel controlled by a control device , where the coin suspends or sets in the oscillator vibrations.
The latter option is described in European Patent Application No. 81109571.0.