DE1541815C3 - Schaltungsanordnung zur Prüfung von metallischen Gegenständen, insbesondere von Münzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von metallischen Gegenständen, insbesondere von Münzen, mit einer Laufbahn für die Gegenstände und mit einer neben der Laufbahn angeordneten Spule eines elektrischen Oszillators dessen Schwingungsamplitude abhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des in dem elektromagnetischen Feld der Spule befindlichen Gegenstandes bedämpft wird, wobei das Überschreiten eines vorgegebenen Dämpfungswertes festgestellt und für eine Sortierung der Gegenstände ausgewertet wird.

Anordnungen, die für Prüfzwecke die Tatsache benutzen, daß der induktive Widerstand einer von einem hochfrequenten Sender gespeisten Spule zum Zeitpunkt der Beeinflussung durch ein metallisches Material verändert wird, sind vielfältig bekannt.

Bei einigen dieser Anordnungen liegt eine derartige Spule in einer Brückenschaltung, die von einem Oszillator gespeist wird. Zur Festlegung des Ausgangszustandes für eine Prüfung wird die Brückenschaltung nach dem Einbringen eines dem zu prüfenden Münzwert entsprechenden Münznormals vollständig abgeglichen. Wird nun die nach Entfenen des Münznormals vorgegebene ursprüngliche Verstimmung durch die Einwirkung eines Prüflings kompensiert, so wird durch den erneuten Ableichszustand die Spannungsdifferenz an den Diagonalpunkten zu Null und dient als Kriterium für eine vorschriftsmäßige Münze. Um wenigstens annähernd die Auswirkung weiterer, durch die Münze vorgegebener und den induktiven Widerstand einer Spule ebenfalls beeinflussender Parameter zu unterbinden, wird noch ein zweites Kriterium, das in Koinzidenz mit dem ersten auftreten muß, ausgewertet. Dieses Kriterium wird aus einer zweiten Brückenschal-

tung abgeleitet, die zwei Prüfspulen enthält, die in der Laufschiene symmetrisch zu der in der ersten Brückenschaltung enthaltenen Spule angeordnet sind. Dem Prüfling wird nun eine Prüfposition derart vorgeschrieben, daß sie in einer Stellung, bei der er die beiden anderen Spulen in gleicher Weise beeinflußt, festgehalten werden muß. In dieser Position wird dann die Diagonalspannung der zweiten Brückenschaltung ebenfalls zu Null, wobei dann das koinzidente Auftreten dieser beiden Kriterien in einer aus mehreren Bausteinstufen aufgebauten Schaltungsanordnung die Aussage für eine vorschriftsmäßige Münze liefert. Bei diesen Anordnungen wird also vom Prüfmaterial nicht die Schwingspule eines Oszillators unmittelbar beeinflußt. Weiterhin besteht der Nachteil, daß die Toleranzen in der Materialbeschaffenheit eines zu prüfenden Materials, insbesondere einer Münze bei der Prüfung nicht berücksichtigt werden können, da bei der gewählten Methode des Brückenabgleichs nicht die Grenzpunkte eines derartigen Toleranzbereiches, sondern lediglich ein definierter Punkt innerhalb eines solchen Bereiches zugrunde gelegt werden kann. Es wird eine feste Zuordnung der Verstimmungsgröße zu der von dem vorschriftsmäßigen Material zu erwartenden Veränderung des Scheinwiderstandes vorausgesetzt.

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, mit der festgestellt werden kann, ob eine bestimmte vorgegebene Münzsorte in den ihr zugeordneten Münzkanal eines Münzautomaten eingeworfen wurde. Es wird dann für jede Münzsorte eine für sie signifikante Anzahl von Auswertesignalen ausgelöst. Um dies zu ermöglichen, ist die Schwingspule eines Oszillators in mehrere Teilwicklungen gegliedert, die jeweils mit einer Ausgangswicklung gekoppelt sind. Wird nun durch eine eingeworfene Münze der Kopplungsgrad zwischen der als Primärwicklung anzusehenden Teilwicklung der Oszillatorspule und der ihr zugeordneten Ausgangswicklung verändert, so entsteht ein auswertbares Ausgangssignal. Um nun feststellen zu können, welche Münzsorte eingeworfen wurde, können die zu verwendenden einzelnen Münzsorten jeweils nur eine vorgegebene und sich voneinander unterscheidende Anzahl der gekoppelten Wicklungen in ihrem Kopplungsgrad beeinflussen. Durch die Feststellung der dabei abgegebenen Anzahl von Ausgangsimpulsen kann dann das Vorhandensein einer bestimmten Münzsorte geprüft werden. Es wird also lediglich das Passieren einer bestimmten Münze festgestellt und es findet keine Bewertung der Münze hinsichtlich ihrer Materialbeschaffenheit statt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Auswahl metallischer Prüflinge hinsichtlich ihrer Materialbeschaffenheit mit einem einzigen Oszillator, dessen Schwingungsamplitude durch den das elektromagnet!- sehe Feld seiner Schwingspule beeinflussenden Gegenstand bedämpft wird, zu ermöglichen.

Dies wird dadurch erreicht, daß für die Feststellung des Überschreitens von unterschiedlichen, den einzelnen zu prüfenden Gegenständen entsprechenden Dämpfungswerten die Spule in mehrere nebeneinander angeordnete Teilwicklungen mit jeweils unterschiedlicher Induktivität unterteilt ist, daß die Induktivitätsunterschiede zwischen zwei in Laufrichtung der Gegenstände benachbarten Teilwicklungen gleiches Vorzeichen haben und daß die Gegenstände bei ihrem Lauf eine digitale Folgeschaltung steuern, welche eine Zuordnung zwischen der jeweils prüfenden Teilwicklung und einzelnen Speicherplätzen einer Logikschaltung herstellt, in denen festgestellte Dämpfungswertüberschreitungen markiert und für die Auswertung bereitgehalten werden.

Erfindungsgemäß läßt sich also jede Teilwicklung für sich so bemessen, daß die beispielsweise für das Aussetzen der Schwingung erforderliche Bedämpfung des Oszillators nur durch ein Prüfmaterial bestimmter Leitfähigkeit erfolgt. Durch die Unterteilung der Schwingspule eines einzigen Oszillators ergibt sich also ein äußerst geringer Aufwand bei der Prüfung von metallischen Gegenständen, die unterschiedliche Materialbeschaffenheit aufweisen, wobei dann gleichzeitig eine Kennzeichnung dieser einzelnen Materialien ermöglicht wird.

Die Steuerung der digitalen Folgeschaltung erfolgt durch Steuersignale, welche von Kontaktelementen abgeleitet werden, die von den Gegenständen bei ihrem Lauf betätigt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Teilwicklungen mit in Laufrichtung der Gegenstände fallenden Dämpfungswerten angeordnet und als digitale Folgeschaltung dient eine Kettenschaltung mit einzelnen Kettenstufen, die von den Steuersignalen nacheinander und jeweils zeitlich kurz vor Bedämpfung der ihnen zugeordneten Teilwicklung des Oszillators eingeschaltet werden. Es wird nur das erstmalige Überschreiten des einer Teilwicklung zugeordneten Dämpfungswertes an einer Ausgangswicklung des Oszillators festgestellt und in Koinzidenz mit dem Steuersignal markiert und dann ausgewertet.

Erfindungsgemäß ist bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zur Prüfung von metallischen Gegenständen für die Feststellung des Überschreitens von unterschiedlichen, den einzelnen zu prüfenden Gegenständen entsprechenden Dämpfungswerten die Spule in mehrere nebeneinander angeordnete Teilwicklungen mit jeweils unterschiedlicher Induktivität unterteilt, wobei die Induktivitätsunterschiede zwischen zwei in Laufrichtung der Gegenstände benachbarten Teilwicklungen gleiches Vorzeichen haben. Die an einer Ausgangswicklung des Oszillators festgestellten Dämpfungswertüberschreitungen werden als Fortschalteimpulse einer Zählkette zugeführt, deren Zählerstand ausgewertet wird, wenn einer der Gegenstände das Ende der Laufbahn erreicht hat.

Auf diese Weise kann dann das zu ermittelnde Material unmittelbar gekennzeichnet werden, wobei gleichzeitig die Auswertung eines zusätzlichen Steuersignals nicht erforderlich ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist unter der Voraussetzung einer eingangs genannten Schaltungsanordnung zur Prüfung von metallischen Gegenständen für die Feststellung eines, einem zu prüfenden Gegenstand entsprechenden Dämpfungswertes die Spule in zwei nebeneinander angeordnete Teilwicklungen mit unterschiedlicher Induktivität unterteilt, deren Dämpfungswerte jeweils einen oberen und unteren Grenzwert des möglichen Streubereiches der elektrischen Leitfähigkeit des zu prüfenden metallischen Gegenstandes darstellen.

Diese Lösung ist besonders vorteilhaft bei der Prüfung der zur Betätigung von Münzkassierern einzuwerfenden Münzsorten. Durch diese erfindungsgemäße Prüfung können dann beispielsweise nur diejenigen Münzen, die in dem für die einzelne Münzsorte vorgegebenen Bereich der Materialbeschaffenheit liegen, der Kassiereinrichtung zugeführt werden.

Im Gegensatz zu dem voranstehend erläuterten Fall kann dadurch auf die Abgabe eines zusätzlichen Steuersignals verzichtet werden, da die am Ausgang des Oszillators auftretenden und der Logikschaltung zugeführten Signale sowohl als Steuersignale zur Kennzeichnung jeder beeinflußten Teilwicklung als auch als Markiersignale dienen.

Sind die vom zu prüfenden Material einzeln nacheinander beeinflußbaren Teilwicklungen in der Reihenfolge steigender Dämpfungswerte angeordnet, so wird die Kette durch die am Ausgang des Oszillators aufgrund der bei Beeinflussung jeder Teilwicklung aussetzenden Oszillator-Schwingung auftretenden Signale um jeweils einen Schritt weiter geschaltet. Beim Überschreiten des für ein zu prüfendes Material maßgebenden und für eine bestimmte Teilwicklung festgelegten Dämpfungswertes bleibt die Kette auf dem dieser Teilwicklung zugeordneten Schritt stehen, da die Beeinflussung der nächstfolgenden Teilwicklung durch das gleiche zu prüfende Material nicht mehr zu einem Aussetzen der Oszillator-Schwingung führen kann. Es wird also während des Prüfvorganges selbsttätig eine bestimmte Schrittstellung markiert, wodurch das zu prüfende, zunächst unbekannte Material eindeutig bestimmt ist.

Für den Fall, daß die einzelnen Teilwicklungen in der Reihenfolge fallender Dämpfungswerte angeordnet sind, ergibt sich unter der Voraussetzung, daß die Kettenschaltung als rückwärts zählende Kette ausgebildet ist, das gleiche Ergebnis. Es bleibt somit die einmal festgelegte feste Zuordnung jeder Teilwicklung zu einem bestimmten Kettenschritt erhalten.

Um eine allein auf die Materialbeschaffenheit bezogene Prüfung durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten Teilwicklungen größer ist als der Durchmesser des zu prüfenden Gegenstandes.

In der Zeichnung sind 3· Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gezeigt, deren Aufbau und Wirkungsweise im folgenden kurz beschrieben werden soll.

F i g. 1 und F i g. 2 zeigen die Schaltungsahordnungen zur Prüfung von η-Materialien mit unterschiedlicher Leitfähigkeit.

F i g. 3 zeigt die Schaltungsanordnung zur Prüfung auf das Vorliegen eines bestimmten Materials mit festgelegtem Toleranzbereich in der Leitfähigkeit.

Die Fig. 1 zeigt, in teils schematischer Darstellung, die für den Funktionsablauf während des Prüfvorganges bezüglich eines unbekannten Materials erforderlichen Schaltelemente. Die Laufschiene, mit deren Hilfe das zu prüfende Material in den Einflußbereich der einzelnen Teilwicklungen TWi bis TWn, in die die Schwingspule des Oszillators Os unterteil ist, in einer durch sie geführten Bewegung gebracht wird, ist mit L bezeichnet. Die zu schilderne Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der F i g. 1 setzt voraus, daß die für die einzelnen Teilwicklungen im Hinblick auf die voraussichtlich zu prüfenden Materialien entsprechend abgestuften Dämpfungswerte in der Reihenfolge ihrer möglichen Beeinflussung, d. h. ausgehend von TW1 nach TWn, abfallen. Der als erste vom' zu prüfenden Material beeinflußbaren Teilwicklung TWi ist also der höchste Dämpfungswert zugeordnet.

Wird beispielsweise bei Beeinflussung der Teilwicklung TW2 durch das zu prüfende unbekannte Material der z. B. in Meißnerschaltung aufgebaute Oszillator Os entsprechend dem für diese Teilwicklung festgelegten,

ein Aussetzen der Oszillatorschwingung verursachenden Wert infolge der sich in dem Material ausbildenden Wirbelströme gedämpft, so entsteht am Ausgang A I der Impulsformerstufe I ein Steuersignal. Dieses beispielsweise positiv gerichtete Steuersignal entsteht immer dann, wenn die Oszillatorschwingung aussetzt und somit die mit der Wicklung Wa des Oszillators ausgekoppelte, in der Impulsformerstufe gleichgerichtete und differenzierte Wechselspannung schlagartig unwirksam ist.

Die Kettenschaltung mit den entsprechend den η

Teilwicklungen der Schwingspule des Oszillators gleichartigen Stufen KS1 bis KSn wird unmittelbar vor Beeinflussung jeder Teilwicklung durch das, infolge einer entsprechend gewählten Eingangskombination am Ausgang des Sperrgatters So auftretende Signal um jeweils eine Schaltstufe weitergeschaltet. Nur diese Schaltstufe befindet sich im Gegensatz zum Ruhezustand aller anderen in einem angeregten Schaltzustand. Jeder weitere Steuerimpuls am Eingang der Kettenschaltung überträgt dann die Anregung zur nächstfolgenden Stufe. In bekannter Weise kann die Kettenschaltung aus elektromechanischen, elektronischen Bauelementen oder unter Verwendung von Magnetkernen aufgebaut werden.

Das Steuersignal zur Weiterschaltung der Kette auf die nächstfolgende Stufe wird durch die vom zu prüfenden Material betätigten Kontakte k 1 bis kn, die in der Bewegungsrichtung dieses Materials vor jeder Teilwicklung an der Lauf- bzw. Führungsschiene angebracht sind, ausgelöst. In der F i g. 1 ist die Lage dieser Kontakte und die Lage des nach Beendigung des Prüfvorganges betätigten Kontaktes emit Bezug auf die einzelnen Teilwicklungen schematisch angedeutet. Der den angeregten Zustand jeder Schaltstufe der Kettenschaltung kennzeichnende Ausgang ist jeweils mit einem der ihm zugeordneten Koinzidenzgatter K i bis Kn verbunden, wobei der jeweils zweite Eingang jedes Koinzidenzgatters an den Punkt A I der Impulsformerstufe angeschaltet ist. Der Ausgang jedes Koinzidenzgatters führt zu jeweils einem der mit A 1 bis An bezeichneten Auswerteschaltglieder. Bei Aktivierung eines dieser Auswerteschaltglieder tritt unter Zwischenschaltung des entsprechend den n-Teilwicklungen mit η-Eingängen versehenen Mischgatters M an dem Sperrgatter 5p, über das die Kettenschaltung angesteuert wird, eine Eingangskombination auf, durch die die Kettenschaltung unabhängig von der nachfolgenden Betätigung eines der Kontakte k auf der für die Aktivierung dieses Auswerteschaltgliedes maßgebenden Kettenstufe stehenbleibt. Nach Beendigung des Prüfvorganges, kann die Kettenschaltung durch ein, z. B. mittels des Endkontaktes e, ggfs. nach einer gewissen Verzögerungszeit auf den Rückstelleingang R gegebenes Signal in den Ausgangszustand, d. h. Ruhezustand aller Teilstufen, gebracht werden.

Bezieht man diese voranstehend erläuterte Wirkungsweise auf das eingangs genannte Beispiel," nach dem das Aussetzen der Schwingung durch die Beeinflussung der Teilwicklung TW2 erfolgen sollte, so ergibt sich folgendes:

Durch die vom zu prüfenden Material zunächst betätigten Kontakte k i und k 2 wurde die Kettenschaltung bis zur Kettenstufe ΑΓ52 gesteuert und durch ihren angeregten Schaltzustand ein Signal an den mit ihm verbundenen Eingang des Koinzidenzgatters K 2 angelegt. Da durch das zu prüfende Material der für die Teilwicklung TW2 festgelegte Dämpfungswert, der für

das Aussetzen der Oszillatorschwingung maßgebend ist, erreicht wird, entsteht durch die in der Impulsformerstufe I vorgenommene Differenzierung der durch das Aussetzen bedingten Abfallflanke der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Oszillators ein Steuersignal. Dieses Steuersignal, das ggfs. über eine in der Impulsformerstufe vorgenommene Phasendrehung die gleiche Polarität besitzt wie das über die angeregte Kettenstufe KS 2 angelegte Signal, hat lediglich am Gatter K 2 ein Ausgangssignal zur Folge, da für alle anderen Gatter keine Koinzidenz der an den jeweilligen Eingängen anliegenden Signale gegeben ist. Durch dieses Ausgangssignal am Koinzidenzgatter K 2 wird das ihm zugeordnete Auswerteschaltglied A 2 in der Weise aktiviert, daß zunächst ein in ihre enthaltenes Speicherelement, als solches kann beispielsweise eine bistabile Kippstufe dienen, ein Signal an den ihm entsprechenden Eingang des Mischgatters M anlegt. Dieses Signal tritt auch an dem mit dem Mischgatter verbundenen Eingang des Sperrgatters Sp auf, so daß an dessen Ausgang unabhängig von der während des Prüfvorgangs erfolgenden Betätigung der Kontakte k3 bis kn kein weiteres Steuersignal für die Kettenschaltung entsteht. Dies ist erforderlich, da unter der Voraussetzung, daß die den einzelnen Teilwicklungen zugeordneten Dämpfungswerte in einer abfallenden Reihenfolge festgelegt sind, für jede der Teilwicklungen, die der erstmalig beeinflußten und eine Aussetzung der Oszillatorschwingung verursachenden Teilwicklung nachgeschaltet sind, ein Koinzidenzimpuls für die Gatter £3 bis Kn durch die Beeinflussung mittels des gleichen Prüfmaterials entstehen würde und somit keine eindeutige Aussage möglich wäre. Die Auswerteschaltglieder, in dem zu betrachtenden Falle das Auswerteschaltglied A 2, können je nach dem, wie es sich im Einzelfall als zweckmäßig erweist, unterschiedlich aufgebaut sein.

Im einfachsten Falle ist neben dem Speicherelement, das in Abhängigkeit von einem Eingangssignal die Sperrung der Kettenschaltung für nachfolgende Steuerimpulse vornimmt, lediglich ■ eine Lichtsignalanzeige vorhanden. An ihrer Stelle könnte auch eine Ausgabeeinrichtung, beispielsweise ein Drucker, wirksam geschaltet werden. Auf diese Weise ließe sich das zu prüfende Material eindeutig bestimmen, wenn durch eine vorausgegangene Eichung jedem Auswerteschaltglied A 1 bis An ein bestimmtes Material zugeordnet wurde. _; . , ., ■ ,

Eine weitere denkbare Lösung für das Auswerteschaltglied würde darin bestehen, daß bei seiner Aktivierung zusätzliche Steuersignale für die Betätigung nachgeschalteter Ausscheidungselemente, die beispielsweise die Ausscheidung eines bestimmten Materials oder mehrerer Materialien mittels durch sie gesteuerter Weichen in verschiedene Sammelkanäle ermöglichen, abgeleitet werden.

Die in der F i g. 1 dargestellten Kontakte k 1 bis kn und der Endkontakt e können als mechanische oder als elektronische Kontakte, beispielsweise in Form einer Lichtschranke, ausgeführt werden.

Für die bezüglich der Fig.2 zu erläuternde Wirkungsweise werde zunächst vorausgesetzt, daß die einzelnen Teilwicklungen TWi bis TWn der Schwingspule des Oszillators in der Reihenfolge steigender, für jede einzelne Teilwicklung entsprechend abgestuft festgelegter Dämpfungswerte angeordnet sind und der im übrigen gleichartig aufgebaute Oszillator Qs durch die in der Laufschiene geführten zu prüfenden Materialien aufgrund der Beeinflussung einer bestimmten Teilwicklung, für die durch das Material der festgelegte Dämpfungswert erreicht wird, in seinen Schwingungen aussetzt. In der Fig.2 wurden für gleichartig aufgebaute Bauelemente die entsprechenden Bezugszeichen der F i g. 1 beibehalten.

Da für die einzelnen Teilwicklungen in der Reihenfolge der möglichen Beeinflussung von TWi nach TWn ansteigende Dämpfungswerte festgelegt sind, bei deren Überschreiten infolge der Wirbelstrombedämpfung durch das zu prüfende Material die Oszillatorschwingung aussetzt, können im Gegensatz zu der Anordnung nach der F i g. 1 die ein zusätzliches Steuersignal erzeugenden Kontakte k... entfallen.

Es werde angenommen, daß ein Material, um bei dem eingangs gewählten Beispiel zu bleiben, bei der Beeinflussung der Teilwicklung TW2 in der beschriebenen Weise letztmalig während des Prüfvorganges ein Aussetzen der Schwingung bewirkt. Die vorausgegangene Beeinflussung der Teil wicklung TWX hatte zwangsläufig das gleiche Ergebnis zur Folge, da der für diese Teilwicklung festgelegte niedrigere Dämpfungswert auf jeden Fall überschritten wird. Die für die Teilwicklungen TWZ bis TWn festgelegten höheren Dämpfungswerte sollen bei der Beeinflussung durch das zu prüfende Material gemäß dem gewählten Beispiel nicht mehr erreicht werden, d. h., es erfolgt kein weiteres Aussetzen der Oszillatorschwingung. Daraus ergibt sich, daß am Ausgang der Impulsformerstufe I lediglich zwei Steuerimpulse entstehen. Die Kettenschaltung bleibt also selbsttätig bei Erreichen der zweiten Kettenstufe in dieser Stellung stehen und legt über den entsprechenden Ausgang, in der bereits geschilderten Weise, ein Signal an den mit ihr verbundenen Eingang des Koinzidenzgatters K 2.

Um sicherzustellen, daß nach Durchlauf der ersten Stufe der Kettenschaltung das ihr zugeordnete Auswerteschaltglied A 1 nicht wirksam geschaltet wird, ist ihm ebenso wie allen anderen Auswerteschaltgliedern jeweils ein Koinzidenzgatter vorgeschaltet. An die jeweils zweiten Eingänge aller Koinzidenzgatter K1 bis Kn wird erst nach Durchlaufen aller Teilwicklungen TWX bis TWn durch Betätigung des an der Laufschiene vorhandenen Endkontaktes e ein Steuersignal angelegt. In dem gewählten Beispiel entsteht auf diese Weise lediglich für das Gatter K 2 Koinzidenz der Steuersignale beider Gattereingänge, während an allen übrigen Koinzidenzgattern eine ungleiche Eingangskombination bezüglich der Signale auftritt. Das bedeutet, daß nur das Gatter K 2 durchlässig wird und das ihm zugeordnete Auswerteschaltglied A 2 wirksam schaltet, so daß auf diese Weise das geprüfte bisher unbekannte Material eindeutig bestimmt werden kann. Für die prinzipielle Wirkungsweise der Auswerteschaltglieder A 1 bis An, auf deren Einzelheiten hier nicht mehr näher eingegangen werden soll, gelten die bezüglich der Auswerteschaltglieder nach der F i g. 1 gemachten Erläuterungen entsprechend.

Die Kettenschaltung kann durch einen Rückstellimpuls auf den Eingang R, der z. B. unmittelbar vom Endkontakt ggfs. unter Zwischenschaltung eines Zeitverzögerungsgliedes abgeleitet wird, in die Ausgangsstellung gebracht werden.

Im Falle einer Anordnung der Teil wicklungen des Oszillators in der Reihenfolge fallender Dämpfungswerte, kann in Verbindung mit dem das Durchlaufen aller Teilwicklungen signalisierenden Endkontakt e aus der Schrittstellung der Kettenschaltung das zu prüfende

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Material in gleicher Weise bestimmt werden. Um die gleiche feste Zuordnung jeder Schaltstufe der Kette zu den einzelnen Teilwicklungen beibehalten zu können, sind die einzelnen Schaltstufen in rücklaufender Reihenfolge den Teilwicklungen zuzuordnen. Bei Verwendung einer rückwärtszählenden Kette bleibt die einmal festgelegte Zuordnung jeder Teilwicklung zu einer bestimmten Schaltstufe selbsttätig erhalten.

Das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 ermöglicht es also in besonders einfacher Weise, ein zunächst unbekanntes Material zu bestimmen.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.3 dient zur Prüfung auf das Vorliegen eines bestimmten Materials mit festgelegtem Toleranzbereich in der Leitfähigkeit. Zur Festlegung des Bereiches sind also entsprechend einem oberen und unteren Grenzwert nur zwei Teilwicklungen TWi und TW 2 der Schwingspule des Oszillators notwendig. Für die Teilwicklung TW2 ist ein um den Toleranzbereich größerer Dämpfungswert als die für die Teilwicklung TWi festgelegt, d.h. die Teilwicklungen sind in der Bewegungsrichtung des zu prüfenden Materials in der Reihenfolge steigender Dämpfungswerte angeordnet. Durch die Schaltungsanordnung nach der F i g. 3 werden alle Materialien, die aufgrund der Beeinflussung der beiden Teilwicklungen außerhalb dieses festgelegten Toleranzbereiches liegen und demzufolge der für die Teilwicklungen festgelegte Dämpfungswert entweder überhaupt nicht — d. h. das Material liegt in seiner maximal erreichbaren Bedämpfung des Oszillators unterhalb des unteren Toleranzpunktes — oder bei der Beeinflussung jeder Teilwicklung während des Prüfvorganges erreicht wird — d. h. das Material liegt oberhalb des der Teilwicklung TW2 festgeigten oberen Toleranzpunktes — ausgeschieden werden. Daraus ergibt sich, daß sowohl kein Aussetzen der Schwingung als auch ein zweimaliges Aussetzen der Schwingung als Kriterium dafür dient, daß das jeweilige Material von dem durch den Toleranzbereich festgelegten erwünschten Material, das demnach nur ein einmaliges Aussetzen der Schwingung hervorrufen würde, abweicht. Allgemein kann also jedes Logikelement als auswertende Schaltung verwendet werden, das die Kombination der Zustände »0 — 0«, »1 — 1« und »0 — 1« getrennt verarbeiten kann. Dies wäre beispielsweise durch ein speicherndes »Und Nicht«-Glied möglich.

In dem gewählten Ausführungsbeispiel wird eine über zwei Eingänge getrennt ansteuerbare bistabile Kippstufe BK verwendet. Im Ruhezustand ist das Auswerteschaltglied in Form des Relais A erregt. Trifft kein Impuls ein, so wird das als Folgerelais zum Relais A geschaltete Relais F durch den nach Beendigung des Prüfvorganges betätigten Kontakt e in den Erregungszustand versetzt. Durch den Anzug des Relais F kann beispielsweise eine Weiche betätigt Werden, die das als »Falschstück« erkannte Material in einem entsprechenden Sammelkanal leitet. In gleicher Weise wird verfahren, wenn am Ausgang der Impulsformerstufe I

ίο nacheinander zwei Impulse anstehen. Der erste Impuls schaltet die bistabile Kippstufe BK in die zweite stabile Lage, so daß das Relais A stromlos wird. Durch das Umlegen des relaiseigenen Umschaltekontaktes 1 a wird der Ausgang der Impulsformerstufe I mit dem Eingang Ei der bistabilen Kippstufe verbunden, so daß der nachfolgende Steuerimpuls die bistabile Kippstufe zurückkippt und das Relais wieder anzieht. Über den dadurch geschlossenen Kontakt 2a und den sich am Ende des Prüfvorganges schließenden Kontakt e wird wiederum der Erregerkreis für das Relais Fgeschlossen.

Trifft nur ein einziger Steuerimpuls ein, so wird die

bistabile Kippstufe nur einmalig in die andere stabile Lage gekippt und das Relais A bleibt weiterhin stromlos. / Das Folgerelais F kann bei Betätigung des Endkontaktes e nicht erregt werden, so daß das als innerhalb des festgelegten Toleranzbereiches liegend erkannte Material nicht ausgeschieden wird und beispielsweise unmittelbar in einen entsprechenden Sammelkanal für »Richtigstücke« fällt.

Ein für das Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 3 besonders geeigentes Anwendungsgebiet ist die bei Münzkassierern erforderliche Prüfung der eingeworfenen Münze verbunden mit einem Ausscheiden von Falschgeldstücken. Durch die geschilderte Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der F i g. 3 werden beispielsweise nur diejenigen Münzen, die in dem auf die einzelne Münzsorte abgestimmten und durch die Bemessung der beiden Teilwicklungen festgelegten Bereich, der die Toleranzen eines bestimmten Materials umfaßt, liegen der Kassiereinrichtung zugeführt.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es kann selbstverständlich jede Logikschaltung verwendet werden, mit deren Hilfe man das Unterschreiten eines vorgegebe- , nen Amplitudenwertes, insbesondere das Aussetzen der Oszillatorschwingungen in Abhängigkeit von der jeweils prüfenden Teilwicklung, überwachen und die Art des unbekannten Materials bestimmen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Prüfung von metallischen Gegenständen, insbesondere von Münzen, mit einer Laufbahn für die Gegenstände und mit einer neben der Laufbahn angeordneten Spule eines elektrischen Oszillators, dessen Schwingungsamplitude abhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des in dem elektromagnetischen Feld der Spule befindlichen Gegenstandes bedämpft wird, wobei das Überschreiten eines vorgegebenen Dämpfungswer- tes festgestellt und für eine Sortierung der Gegenstände ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feststellung des Überschreitens von unterschiedlichen, den einzelnen zu prüfenden Gegenständen entsprechenden Dämpfungswerten die Spule in mehrere nebeneinander angeordnete Teilwicklungen (TWi, TW2,..., TWn) mit jeweils unterschiedlicher Induktivität unterteilt ist, daß die Induktivitätsunterschiede zwischen zwei in Laufrichtung der Gegenstände benachbarten Teilwicklungen (TWi, TW2 oder TWnA, TWn) gleiches Vorzeichen haben und daß die Gegenstände bei ihrem Lauf eine digitale Folgeschaltung (k 1, k2, ..., kn; KSi, KS 2, ..., KSn) steuern, weiche eine Zuordnung zwischen der jeweils prüfenden Teilwicklung (TWl oder TW2 oder ... TWn)und den einzelnen Speicherplätzen (Ai, A 2, .., An) einer Logikschaltung herstellt, in denen festgestellte Dämpfungswertüberschreitungen markiert und für die Auswertung bereitgehalten werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der digitalen Folgeschaltung durch Steuersignale erfolgt, welche von Kontaktelementen (kl, k2, ..., kn) abgeleitet werden, die von den Gegenständen bei ihrem Lauf betätigt werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwicklungen (TWi, ..,40 TWn) mit in Laufrichtung der Gegenstände fallenden Dämpfungswerten angeordnet sind und daß als digitale Folgeschaltung eine Kettenschaltung mit einzelnen Kettenstufen (KS 1 bis KSn) dient, die von den Steuersignalen nacheinander und jeweils zeitlich kurz vor Bedämpfung der ihnen zugeordneten Teilwicklungen (TWl bzw. TWn) des Oszillators (Os) eingeschaltet werden und daß nur das erstmalige Überschreiten des einer Teilwicklung zugeordneten Dämpfungswertes an einer Ausgangswicklung (Wa) des Oszillators (Os)festgestellt und in Koinzidenz mit dem Steuersignal markiert und dann ausgewertet wird.

4. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feststellung des Überschreitens von unterschiedlichen, den einzelnen zu prüfenden Gegenständen entsprechenden Dämpfungswerten die Spule in mehrere nebeneinander angeordnete Teilwicklungen (TW 1, TW2,..., TWn) mit jeweils unterschiede eher Induktivität unterteilt ist, daß die Induktivitätsunterschiede zwischen zwei in Laufrichtung der Gegenstände benachbarten Teilwicklungen (TW 1, TW2 oder TWn-1, TWn) gleiches Vorzeichen haben und daß an einer Ausgangswicklung (Wa) des Oszillators (Os) festgestellte Dämpfungswertüberschreitungen als Fortschalteimpulse einer Zählkette zugeführt werden, deren Zählerstand ausgewertet wird, wenn einer der Gegenstände das Ende der Laufbahn erreicht hat.

5. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feststellung eines, einem zu prüfenden Gegenstand entsprechenden Dämpfungswertes die Spule in zwei nebeneinander angeordnete Teilwicklungen (TWi, TW2) mit unterschiedlicher Induktivität unterteilt ist, deren Dämpfungswerte jeweils einen oberen und unteren Grenzwert des möglichen Streubereiches der elektrischen Leitfähigkeit des zu prüfenden

- metallischen Gegenstandes darstellen. · -

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausscheidungselement (A) dann betätigt wird, wenn keine oder mehr als eine Dämpfungswcriüberschreitung festgestellt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausscheidungselement (A) ein Relais ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ausgangswicklung (Wa) des Oszillators (Os) auftretenden Dämpfungswertüberschreitungen in Abhängigkeit von einem Umschaltekontakt (ia)des Ausscheidungselementes (A) jeweils einen der beiden Eingänge einer bistabilen Kippstufe (BK) beaufschlagen.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Teilwicklungen (TWi, TW2) größer ist als der Durchmesser des zu prüfenden Gegenstandes.