BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Münzprüfer der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art, wie er z.B.
bei selbstkassierenden Telephonstationen verwendet wird.
Kassiereinrichtungen mit nur einem Einwurfschlitz, die mehrere Münzgrössen annehmen, müssen eingeworfene Münzen auf ihre Echtheit prüfen und auch jeder Münze einen Nennwert aus einem Satz vorbestimmter Werte zuordnen. Eine Kas siereimichtung weist daher mehrere Münzprüfer auf, die die verschiedenen Eigenschaften der Münzen erkennen und die Entscheidungsgrössen für eine sichere Bestimmung der eingeworfenen Münze liefern.
Es sind zahlreiche derartige Systeme bekannt, z.B. aus DE 35 06 713.
Eine wichtige Eigenschaft der Münze ist deren Durchmesser.
Die Münze wird gemäss der Schrift DE 35 06 713 zur Bestimmung ihres Durchmessers durch ein elektromagnetisches Wechselfeld von etwa 105 Hz zwischen schmalen Polflächen zweier miteinander gekoppelten, auf flachen rechteckigen Ferritkernen gewickelten Spulen hindurchgeführt. Die Polflächen der Spulen stehen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Münzen und ragen auf beiden Seiten über einen Geldkanal hinaus. Der Durchmesser der Münze deckt beim Durchgang einen Teil der Polflächen ab und verändert einen Wert der Kopplung zwischen den beiden Spulen entsprechend dem Durchmesser.
Da die Münzen elektrisch leitend sind, könnte auch die Verlustleistung in den Spulen zur Durchmesserbestimmung herangezogen werden.
Weitere Spulenanordnungen und Einrichtungen sind aus früheren Schriften wie EP 23 965 und FR 2 212 589 bekannt.
Die bekannten Lösungen zur Bestimmung des Durchmessers müssen aus äusserst geringen Signalunterschieden eine Klassierung der Münzen vornehmen können, da die Werte der Durchmesser aus einem Münzensortiment sehr nahe beieinanderliegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Münzprüfer zur Bestimmung des Durchmessers von Münzen für eine Verwendung in Dienstleistungsautomaten zu schaffen, der grössere Signalunterschiede liefert und sich durch eine grössere Empfindlichkeit auszeichnet.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführung eines Münzprüfers beim Durchgang der vorbestimmten kleinsten Münze und
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Münzprüfers nach Figur 1 beim Durchgang der vorbestimmten grössten Münze.
Der Münzprüfer besteht nach der Figur 1 aus einem Geldkanal 1, einer Rollbahn 2 und einem Magnetsystem mit zwei mit je einer Spule 3 bzw. 4 bewickelten, flachen Magnetkernen 5.
Die Magnetkerne 5 sind gegeneinander fluchtend ausgerichtet.
Innere Polflächen 6 der Magnetkerne 5 stehen einander gegen über. Ein Luftspalt 7 trennt die beiden Polflächen 6 und bildet einen Durchlass für die Münzen 8. Eine Verbindungslinie durch das Zentrum der beiden Spulen 3, 4 steht quer zur Bewegungsrichtung der Münzen 8.
Für eine bessere Darstellung sind in der Figur 1 Seitenwände 9 und eine obere Begrenzung 10 des Geldkanals 1 im Bereich des Münzprüfers weggeschnitten.
In einer vorteilhaften Ausführung sind die Magnetkerne 5 derart in die dielektrischen Seitenwände 9 eingelassen, dass die Polflächen 6 bündig mit der Innenwand des Geldkanals 1 sind, so dass sich die Münzen 8 nicht an den Magnetkernen 5 verfangen können. Die Magnetkerne 5 bestehen vorteilhaft aus verlustarmem Ferrit.
Die Polflächen 6 stehen senkrecht zur Rollbahn 2. Die obere Schmalseite jeder Polfläche 6 ist bündig mit der Begrenzung 10.
Die Seitenlängen der Polflächen 6 sind kleiner als die senkrecht zur Rollbahn 2 gemessene Höhe des Geldkanals 1. Die Höhe des Geldkanals 1 erlaubt einen Durchgang der zu erkennenden Münzen 8 mit dem vorbestimmten grössten Durchmesser DMAX.
Zwischen der unteren Schmalseite jeder Polfläche 6 und der Rollbahn 2 verbleibt ein Abstand, der einem vorbestimmten kleinsten Durchmesser DMIN der zu erkennenden Münzen 8 entspricht. Die Seitenlänge jeder Polfläche 6 weist daher eine Abmessung A auf, wobei
A = DMAx - DMIN.
Beim Durchgang einer Münze 8 durch den Luftspalt 7 deckt die Münze 8 entsprechend ihrem Durchmesser D einen maximalen Anteil der Polfläche 6 ab. Beispielsweise bedeckt eine Münze 8' mit dem kleinsten Durchmesser DMIN die Polflächen 6 gar nicht, da die untere Schmalseite gerade um den Durchmesser DMlN über der Rollbahn angeordnet ist. Die grösste Münze 8' ' (Figur 2) hingegen deckt die Polflächen 6 vollständig ab, wenn sich ihr Durchmesser DMAX im Luftspalt 7 befindet.
Entsprechend dem Durchmesser D ergeben sich beim Passieren der eingeworfenen Münzen 8 durch den Luftspalt 7 maximale Bedeckungsgrade zwischen 0% und 100%.
Der Bedeckungsgrad ist beim beschriebenen Münzprüfer nicht mehr proportional zum Durchmesser der Münzen 8 wie beim Stand der Technik, sondern proportional zu einem Verhältnis V zwischen Differenzen der Durchmesser
EMI2.1
Das Verhältnis V ändert sich zwischen einem Wert = 0 für den kleinsten Durchmesser DMIN und einem Wert = 1 für den grössten Durchmesser DMAX. Der Bedeckungsgrad der Polflächen und die Empfindlichkeit des Münzprüfers ändern sich vorteilhaft in einem maximal möglichen Bereich.
Bei einer Einrichtung gemäss dem Stand der Technik ändert sich der Bedeckungsgrad beim Durchgang der Münzen höchstens um den relativen Unterschied zwischen dem grössten und dem kleinsten Durchmesser, also um (DMAx - DMIN)/DMAx, eine Zahl, die merklich kleiner als 1 ist.
Anstelle quaderförmiger Magnetkerne sind auch zylinderförmige denkbar. Sie weisen einen Durchmesser der Abmessung Aauf.
Die Spule 3 (Figur 1) wird beispielsweise mittels eines hochfrequenten, über Anschlüsse 11 eingespeisten Wechselstromes aus einer hier nicht gezeigten Quelle erregt. Der von der Spule 3 erzeugte magnetische Fluss induziert in der Spule 4 eine Signalspannung, die über Anschlüsse 12 einer hier nicht gezeigten Auswerteschaltung zugeführt wird. Die Signalspannung ist gemäss der Lehre über Transformatoren u.a. von einem Koppelfaktor abhängig. Die Grösse des Koppelfaktors hängt neben den vorbestimmten, durch die Anordnung fest vorgegebenen Bedingungen auch von der elektrischen Leitfähigkeit und dem Bedeckungsgrad der Polflächen 6 einer allfällig den Luftspalt 7 durchquerenden Münze 8 ab. Beim Durchgang einer Münze 8 verändert sich daher der Koppelfaktor und infolgedessen die Signalspannung an den Anschlüssen 12.
Die Signalspannungen werden in der Auswerteschaltung mit einem Satz vorbestimmter Wertebereiche verglichen.
Eine andere Ausführung weist eine gleiche Anordnung der Magnete 5 auf. Die Spulen 3, 4 sind parallel oder in Reihe geschaltet. Beim Durchgang der Münzen 8 durch den Luftspalt 7 belasten die in der Münze 8 induzierten Wirbelströme die Hochfrequenzquelle zusätzlich. Eine Messung des Verlustwinkels durch eine hier nicht gezeigte Auswerteschaltung vergleicht die Messwerte mit vorbestimmten Wertebereichen.
Auch eine Kombination der beiden oben beschriebenen Ausführungen, d.h. gleichzeitig eine Messung der Signalspannung an den Anschlüssen 12 und eine Messung des Verlustwinkels der Spule 3 durchführen, ist denkbar.
Jede zu kontrollierende Münze 8 erhält auf diese Weise mittels der Auswerteschaltung einen Kennwert zugeordnet, mit Hilfe dessen die Auswerteschaltung zusammen mit Ergebnissen weiterer Prüfungen eine Münze 8 identifiziert und ihre Echtheit feststellt.
DESCRIPTION
The invention relates to a coin validator of the type mentioned in the preamble of claim 1, e.g.
is used in self-collecting telephone stations.
Cash registers with only one slot that accept multiple coin sizes must check the authenticity of inserted coins and also assign a nominal value from a set of predetermined values to each coin. A cashier device therefore has several coin validators that recognize the different properties of the coins and provide the decision parameters for a reliable determination of the inserted coin.
Numerous such systems are known, e.g. from DE 35 06 713.
An important property of the coin is its diameter.
According to document DE 35 06 713, the coin is passed through an alternating electromagnetic field of approximately 105 Hz between narrow pole faces of two coils coupled to one another and wound on flat rectangular ferrite cores to determine their diameter. The pole faces of the coils are perpendicular to the direction of movement of the coins and protrude beyond a money channel on both sides. The diameter of the coin covers part of the pole faces during passage and changes a value of the coupling between the two coils according to the diameter.
Since the coins are electrically conductive, the power loss in the coils could also be used to determine the diameter.
Further coil arrangements and devices are known from earlier documents such as EP 23 965 and FR 2 212 589.
The known solutions for determining the diameter must be able to classify the coins from extremely small signal differences, since the values of the diameters from a range of coins are very close to one another.
The invention has for its object to provide a coin validator for determining the diameter of coins for use in service machines, which provides larger signal differences and is characterized by a greater sensitivity.
The problem is solved by the characterizing features of claim 1.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.
Show it:
Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of a coin validator during the passage of the predetermined smallest coin and
2 shows a schematic view of the coin validator according to FIG. 1 during the passage of the predetermined largest coin.
According to FIG. 1, the coin validator consists of a money channel 1, a runway 2 and a magnet system with two flat magnetic cores 5, each wound with a coil 3 or 4.
The magnetic cores 5 are aligned with one another.
Inner pole faces 6 of the magnetic cores 5 face each other. An air gap 7 separates the two pole faces 6 and forms a passage for the coins 8. A connecting line through the center of the two coils 3, 4 is transverse to the direction of movement of the coins 8.
For a better illustration, side walls 9 and an upper boundary 10 of the money channel 1 in the area of the coin validator have been cut away in FIG.
In an advantageous embodiment, the magnetic cores 5 are embedded in the dielectric side walls 9 in such a way that the pole faces 6 are flush with the inner wall of the money channel 1, so that the coins 8 cannot get caught on the magnetic cores 5. The magnetic cores 5 advantageously consist of low-loss ferrite.
The pole faces 6 are perpendicular to the runway 2. The upper narrow side of each pole face 6 is flush with the boundary 10.
The side lengths of the pole faces 6 are smaller than the height of the money channel 1 measured perpendicular to the runway 2. The height of the money channel 1 allows the coins 8 to be recognized with the predetermined largest diameter DMAX to pass through.
A distance remains between the lower narrow side of each pole face 6 and the runway 2, which corresponds to a predetermined smallest diameter DMIN of the coins 8 to be recognized. The side length of each pole face 6 therefore has a dimension A, wherein
A = DMAx - DMIN.
When a coin 8 passes through the air gap 7, the coin 8 covers a maximum proportion of the pole face 6 according to its diameter D. For example, a coin 8 'with the smallest diameter DMIN does not cover the pole faces 6 at all, since the lower narrow side is arranged just above the runway by the diameter DMIN. The largest coin 8 ″ (FIG. 2), on the other hand, completely covers the pole faces 6 when its diameter DMAX is in the air gap 7.
Corresponding to the diameter D, when the coins 8 are passed through the air gap 7, maximum degrees of coverage between 0% and 100% result.
The degree of coverage in the coin validator described is no longer proportional to the diameter of the coins 8 as in the prior art, but is proportional to a ratio V between differences in the diameters
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The ratio V changes between a value = 0 for the smallest diameter DMIN and a value = 1 for the largest diameter DMAX. The degree of coverage of the pole faces and the sensitivity of the coin validator change advantageously in a maximum possible range.
In a device according to the prior art, the degree of coverage during the passage of the coins changes at most by the relative difference between the largest and the smallest diameter, that is to say by (DMAx-DMIN) / DMAx, a number which is markedly less than 1.
Instead of cuboid magnetic cores, cylindrical ones are also conceivable. They have a diameter of dimension A.
The coil 3 (FIG. 1) is excited, for example, by means of a high-frequency alternating current fed in via connections 11 from a source, not shown here. The magnetic flux generated by the coil 3 induces a signal voltage in the coil 4, which is fed via connections 12 to an evaluation circuit, not shown here. According to the teaching on transformers, the signal voltage is dependent on a coupling factor. The size of the coupling factor depends not only on the predetermined conditions, which are predetermined by the arrangement, but also on the electrical conductivity and the degree of coverage of the pole faces 6 of a coin 8 possibly crossing the air gap 7. When a coin 8 passes, the coupling factor and consequently the signal voltage at the terminals 12 change.
The signal voltages are compared in the evaluation circuit with a set of predetermined value ranges.
Another embodiment has the same arrangement of the magnets 5. The coils 3, 4 are connected in parallel or in series. When the coins 8 pass through the air gap 7, the eddy currents induced in the coin 8 additionally burden the high-frequency source. A measurement of the loss angle by an evaluation circuit, not shown here, compares the measured values with predetermined value ranges.
A combination of the two versions described above, i.e. a measurement of the signal voltage at the terminals 12 and a measurement of the loss angle of the coil 3 at the same time is conceivable.
In this way, each coin 8 to be checked is assigned a characteristic value by means of the evaluation circuit, with the aid of which the evaluation circuit, together with the results of further tests, identifies a coin 8 and determines its authenticity.