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Vorrichtung zur selbsttätigen Prüfung der Echtheit von Münzen. Es
sind Münzprüfer bekannt, die in Geldautomaten, wie z.B. Fahrkartenautomaten, verwendet
werden, und die verschiedene Parameter der angebotenen Münzen überprüfen und je
nach dem Ergebnis dieser Prüfung die angebotene Münze annehmen oder zurückweisen.
Dabei können z.B. mit mechanischen Fühlern die geometrischen Abmessungen der Münze
abgetastet werden, und. es kann neben dem Abfühlen der äußeren Kontureneine Untersuchung
daraufhin stattfinden, ob etwa die Münze mit einem Loch versehen ist. Hersteller
von Falschgeld versuchen nämlich manchmal falsche Münzen durch Herausbohren einer
entsprechenden Menge der Substanz auf das richtige Gewicht zu bringen, ohne daß
dadurch die äußeren Abmessungen verändert werden. Bei den bekannten Münzprüfern
wird durch eine weitere Prüfung das Gewicht der angebotenen Münzen festgestellt.
Die bekannte Prüfung von Münzen hat sich in vielen
als nachteilig oder unzureichend erwiesen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet für Münzprüfer
ist nämlich heute die Ausgabe von Fahrscheinen innerhalb voh Fahrzeugen, wie Strassenbahnen
oder
Bussen: Ein hier verwendeter Münzpriifer ist zeitweise Beschleunigungen ausgesetzt,
die das ' Prüfungsergebnis beeinträchtigen können. Eine solche Verfälschung tritt
insbesondere bei der Wägung der Münzen auf. Außerdem werden von solchen Münzprüfern
nur die geometrischen Kenngrößen erfaßt und kontrolliert, während andere wichtige
Parameter unberücksichtigt gelassen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur selbsttätigen Prüfung
der Echtheit ton Münzen zu schaffen, die sich insbesondere für den Einbau in Fahrzeuge
eignet, und die eine schnelle und genaue Prüfung der Münzen ermöglicht. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daB Mittel zur Prüfung von Münzparametern im
elektrischen und/oder magnetischen Feld vorgesehen sind, und daB jedes Prüfmittel
an eine Schaltung mit Schwellwert- oder Amplitudenselektivverhalten angeschlossen
ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Prüfung der Münzparameter
in elektrischen und/oder magnetischen Feld vorgenommen. Dadurch können mit einer
einzigen sehr schnell erfolgenden Messung gleichzeitig mehrere Parameter festgestellt
werden, zu deren Messung auf herkömmlicher. Weise verschiedene nacheinander erfolgonde
Meßvorgänge erforderlich wären, sofern sich diese ]Parameter überhaupt mit den bekannten
Mitteln feststellen lassen. Durch die Erfindung wird also die Erkennungssicherheit
derartiger Vorrichtungen erhöht. Die Schnelligkeit mit der die entsprechenden Messungen
vorgenommen werden können, gestattet es, in Verbindung mit der hohen Schaltgeschwindigkeit
elektronischer Bauelemente die Münzprüfung sogar während des Durehlaufens der Münze
durch die Messtelle ohne eine Abbremgung durchzuführen und so die Wartezeiten herabzusetzten.
Zweckmäßig
ist vorgesehen, daß die Ausgänge sämtlicher Schaltungen mit Schwellwert- oder Amplitudenselektivverhalten
in einem elektronischen Koinzidenzglied zusammengefäßt sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß@als Prüfmittel eine oszillatorspule verwendet wird, in deren Feldbereich die
zu prütonden Münzen gebracht werden. Diese Prüfmethode kann u.a. zur Kontrolle ferromagnetischer
Münzmaterialien angewandt werden. Sie gestattet die weitgehend voneinander unabhängigen
Prüfungen zweier verschiedener Münzparameter, und mit einem derartigen Prüfvorgang
wird bereits, wie im folgenden noch gezeigt wird, eine strenge Auswahl erzielt.
Zur Gewinnung eines weiteren Prüfkriteriums ist vorgesehen, daß eine Spule zur Erzeugung
eines elektromagnetischen Feldes konstanter Frequenz vorgesehen ist, daß an der
Meßstelle eine Abtastspule mit wenigstens einer Windung als Prüfmittel vorgesehen
ist, und daß die Abtastspule einen gegenüber den zu prüfenden Münzen verringerten
Durchmesser aufweist und zur Messung des Stromes in einem Teilbereich der Münze
dient. Auf diese Weise können wichtige Kriterien der Materialbeschaffenheit der
Prüflinge ermielt werden. Die Messung kann berührungslos erfolgen, d.h. es ist nicht
notwendig , die Münze zur Durchführung der Prüfung an irgendeiner Stelle fest zur
Anlage zu bringen.
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Zum Zwecke der Prüfung im elektrischen Feld ist vorgesehen, daß an
der Meßstelle eine Kodensator-Elektrodenanordnung vorgesehen ist, daß die zu prüfende
Münze zeitweilig in das elektrische Feld geführt wird, und daß
der
Kondensator in eine Wechselstrombrücke o.dgl. geschaltet ist, derartig, daß durch
die Münze hervorgerufene Kapazitätsänderungen die Wechselstrombrücke o.dgl. verstimmen.
Die Messung im elektrischen Feld dient vorwiegend der Feststellung der richtigen
geometrischen Abmessungen, und durch sie werden auch z.B. in die Münze eingeb(r1'tte
Löcher erkannt. Es wäre-evtl.@also nicht eine zusätzliche Einrichtung zur Überprüfung
auf Löcher erforderlich, sondern diese Prüfung kann in Verbindung mit deV Prüfung
der Münzoberfläche stattfinden.
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Vorteilhaft sind eine oder mehrere Vorrichtungen nach der Erfindung
seitlich an einem in seinem Querschnitt dem Querschnitt der größten zu prüfenden
Münze angepaßten Münzkanal angebracht,und sie sind zur Erkennung verschiedenartiger
Münzen mit mehreren Schaltungsgruppen unterschiedlichen Schwellwert- und Amplitudenselektivverhaltens
verbunden.
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Die vielseitigen Prüfmöglichkeiten der Erfindung gestatten es,mehrere
verschiedene;- Münzsorten mit den gleichen elektrischen oder magnetischen Tastorganen
zu erfassen und. zu erkennen. Damit ergibt sich, daß es nicht mehr erforderlich
ist für jede Münzart einen eigenen Einwurfschlitz mit dementsprechend dahinter angeordnetem
Münzprüfer vorzusehen, sondern daß vielmehr ein einziger Einwurfschlitz mit einem
einzigen Münzkanal, in dessen Verlauf allerdings mehrere Tastorgane angebracht sein
können,. ausreicht. Es ergibt sich somit eine wesentliche Vereinfachung hinsichtlich
der Bedienung von Münzautomaten als auch hinsidtlich des inneren Aufbaus, da verzweigte
Münzkanäle, in deren Verlauf räumlich aufwendige Münzprüfer angebracht sind, nunmehr
entfallen.
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Zweckmäßig kann am unteren Ende des Münzkanales eine magnetbetätigte
Münzweiche vorgesehen sein, derart, daß sie in ihrer stromlosen Ruhelage den Münzkanal
mit einem Geldrüct-
gabefach und in erregtem Zustand mit
einem Zwischenspeicher oder einer Geldkassette verbindet. Die Münzweiche wirdchbei
von den Signalen der Tastorgane betätigt, wenn sich eine durchlaufende Münze aufgrund
der Prüfung als klassifiziirbar erwiesen hat, d.h. wenn die Prüfung ergeben hat,
daß die geforderten Voraussetzungen für eine bestimmte Münzart erfüllt sind. Durch
Betätigen der Münzweiche kann die Münze in einen Zwischenspeicher geleitet werden,
in dem sie so lange liegen bleibt,bis die vollständige z.B. zum Kauf eines Fahrscheines
erforderliche Summe eingeworfen wurde. Erreicht der Wert der eingeworfenen Münzen
den vorgeschriebenen Betrag nicht, so wird der im Zwischenspeicher befindliche eingezahlte
Teilbetrag in das Geldrückgabefach befördert. Stellt sich eine eingeworfene Minze
als unklassifizierbar heraus, so spricht keine der an die Tastorgane angeschalteten
Schaltungen an,und die Münzweiche bleibt in ihrer Ruhelage. Damit fällt die Münze
ungehindert in das Geldrückgabefach. Damit ist sichergestellt, daß falsche oder
abgegriffene Münzen, ohne auf mechanischen Widerstand zu stoßen,sofort zurückgegeben
werden,und im Falle einer Funktionsstörung z.B. durch ausgefallene Stromversorgung,
wenn also die Münzweiche ebenfalls stromlos ist, werden eingeworfene Münzen sofort
zurückgegeben.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Münze anhand verschiedener
Parameter so zu beschreiben, dafl die Fälschungswahrscheinlichkeit möglichst gering
gehalten wird.
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Die Fälschungswahrscheinlichkeit wf ist einMaß für die Qualität einer
Münzprüfung. Prüft man einen einzigen Parameter einer Münze, z.B, den ohmIsehen
Widerstand, so lautet die Frage nach der Fälschungsmöglichkeit: Mit welcher Wahrscheinlichkeit
wird ein Falschmtlnzer eine Münze mit einem solchen ohntschen Widerstand herstellen,
der in den Meßbereiah des Münzptüfers
fällt, durch den eine Münze
als-echt ausgewiesen wird? Bei einem Gesamtbereich des möglichen Widerstandes von
Münzmaterialien von vielleicht 1 : 10 und einer Toleranz von 3 % für die Auswertung
wären x Auswahlmöglichkeiten vorhanden.
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Es gilt dann folgende Gleichung: Damit wird
Die Fälschungswahrscheinlichkeit wFr bei der Prüfung des ohmischen Widerstandes
ist
Wird zusätzlich ein zweiter Parameter, z.B. das Gewicht, geprüft, und ist die Fälschungswahrscheinlichkeit
dafür wFg = 1/50 = 2.10-2, so ergibt sich die gesamte Fälschungswahrscheinlichkeit
bei Durchführung beider Prüfungen, wenn diese voneinander unabhängig sind, zu wF
= wFg = 2,8 # 10-4. Allgemtn gilt für r Prüfungsparameter. w. = wl.w2...wr Bei voneinander
unabhängigen Prüfungen mehrerer Parameter wird demnach die Fälschungswahrscheinlichkeit
sehr klein. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen-näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Prüfung ferromagnetischer
und nicht ferromagnetischer Münzmaterialien, mit welcher zwei im wesentlichen voneinander
unabhängige Parameter gemessen werden, Fig. 2 eine Vorrichtung zur berührungslosen
Messung des ohmtschen Widerstandes des Münzmaterials, Fig. 3 eine Anordnung zur
Auswertung der geometrischen Abmessungen einer Münze mit Hilfe eines elektrischen
Feldes, Fig. 4 zeigt den me@ehanischen Aufbau eine. Münzprüfers in Seitenansicht,
Fig. 5 den Münzprüfer nach Fig. 4 mit nach vorn gerichtetem Einwurfschlitz, Fig.
6 stellt ein Prinzipschaltbild@der Steuerung der Münzweiche dar, Fig. 7 zeigt eine
Ausführungsform einer-Münzprüfstation zur Prüfung ferromagnetischer Materialien,
und Fig. 8 eine Ausführungsform zur Prüfung nicht ferromagnetischer Materialien.
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Gemäß Fig. 1 ist eine Oszillatorschaltung vorgesehen, deren Frequenz
durch die Größe eines Kondensators 1 und die Induktivität einer Spule 17 vorgegeben
ist. Der Kondensator 1 und die Spule 17 sind in einem Schwingkreis zusammengeschaltet,
dessen eines Ende an Masse gelegt ist und dessen anderes Ende über einen Widerstand
5 mit der Basis eine npn-- '; Transistors 6 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors
6 liegt direkt, und seine Basis über den Vorspannungswiderstand 4
an
positivem Potential 7. Der Emitter ist über den Emitterwiderstand 3 zur Einstellung
des Arbeitspunktes des Transistors 6 an eingn Abgriff der Spule 17 gelegt. An diesem
Abgriff wird gleichzeitig über Leitung 8 das Ausgahgssignal des Oszillatorschwingkreises
abgenommen, Es ist an den Eingang eines Frequenzfilters 11 gelegt, dessen Ausgang
über ein Amplitudensieb 12 mit einem Eingang einer Koinzidenzschaltung 14 verbunden
ist. Die Leitung 8 ist weiter-
| hin an einen Gleichrichter 9 angeschaltet,-dem ggf. zur Glät- |
| tung des Spannungsverlaufes eiQr7e Kondensator oder ein ähn- |
liches Tiefpassglied nachgeschaltet sein kann. Der Gleichrichter 9 ist ausgangsseitig
ebenfalls mit einem Amplitudensieb 10 verbunden, an dessen Ausgang in Abhängigkeit
vom Eingangssignal ein Signal in digitaler Form erzeugt wird. Der Ausgang des Amplitudensiebes
10 ist über ein logisches Negationsglied 13 mit dem zweiten Eingang der Koinzidenzschaltung
14 verbunden.
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Der obere Teil der Spulenwicklung 17 liegt über die Widerstände 3
und 5 zwischen Basis und Emitter des Transistors 6, so daß durch die jeweils an
der Spule 17 anstehende Spannung der Transistor 6 gesteuert wird. Seinen Emitterstrom
erhält dieser Transistor über den unteren Teil der Spulenwicklung 17 und über den
Emitterwiderstand 3. Damit wird der Schwingkreis 1, 17 durch entsprechende Steuerung
des Transistors 6 stets phasengerecht angestoßen,und es stellt sich im Ruhezustand
eine konstante Frequenz ein. Die Schaltung ist wegen der starken Gegenkopplung durch
die Widerstände 3 und 5 weitgehend stabil gegen Temperaturänderungen und wird durch
Exem= plarstreuungen nur geringfügig beeinflußt.
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In den Feldbereich der Oszillatorspule 17, die auf einen (nicht gezeichneten)
Spulenkern aufgewickelt sein kann,
Münze 16 zum Zwecke der Prüfung gebracht. Es ist
zweckmäßig, die
Münze 16 direkt oder über eine dünne Zwischenlage aus nicht leitendem und nicht
magnetischem Material an einer Stirnseite des Spulenkernes vorbeizuführen. Durch
Annäherung der Münze 16 an die Spule 17 ändert sich die Permeabilität @u des magnetischen
Kreises und damit die Induktiviatät L der Spule 17. Das Frequenzfilter 11 ist nun
so abgestimmt, daß die geringste Dämpfung bei einer solchen Frequenz auftritt, in
der der Schwingkreis 1,17 bei Annäherung einer echten Münze 16 schwingt, Weist das
Material einer Falschmünze eine ändere Permeabilität auf, so wird durch Veränderung
der Induktivität L gegenüber einer- echten Münze eine Veränderung der Schwingfrequenz
bewirkt, so daß das Ausgangssignal 8 von dem Frequenzfilter 11 stark bedämpft wird.
Bei der Prüfung ferromagnetischer Materialien werden mit der in Fig. 1 angegebenen
Schaltung zusätzlich die Hysterese-Verluste-des Münzmaterials 16 gemessen. Durch
die ständige Ummagnetisierung der Münze 16 im Feldbereich der Spule 17 wird dem
Schwingkreis Energie entzogen, so daß sich die Schwingamplitude gegenüber dem unbelasteten
Zustand verkleinert. Im Gleichrichter 9 wird die über die Leitung 8 abgenommene
Schwingung gleichgerichtet und geglättet und anschließend dem Amplitudensieb 10
zugeführt.
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Bei der Auswertung der Kennwerte einer im Prüfbereich befindlichen
Münze sind nun entsprechend den möglichen Logiksignalen an den Sehwellwertsehaltern
10,12
verschiedene Zustände möglich: 1) Es befindet sich eine echte Münze im Prüfbereichs
Dop Schwingkreis 417-wird gegenüber dem Ruhezustand in der Weise verstimmt,
daß-er nun mit einer Frequenz schwingt, die vom Frequenzfilter 11 nur wenig oder
gar
nicht bedämpft wird. Die Schaltschwelle des nachgescIialteten
Amplitudensiebes 12@wird damit überschritten 'und an den unteren Eingang des Koinzidenzgliedes
14 ein "1"-Slgnal gelegt. Das Amplitudensieb 10 hat die Aufgabe, eine obere Schaltschwelle
festzulegen, und es spricht im vorliegenden Fall nicht an, so daß am Ausgang des
Negations= gliedes 1,3 ebenfalls ein "1"-Sknal erscheint und damit die Koinzidenzbedingung
14 erfüllt ist.
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2) Die Permeabilität @u der zu prüfenden Münze entspricht nicht dem
geforderten Wert: Der Schwingkreis 1, 17 wird in der Weise verstimmt, daß seine
Frequenz nicht in den Durchlaßbereich des Frequenzfilters 1l fällt. Besitzt die
an der Leitung 8 anstehende Schwingung eine so große Amplitude, daß der Schwellwertschalter
12 anspricht, obwohl das Signal im Frequenzfilter 11 stark 'gedämpft worden ist,
so wird die Schaltschwelle des Amplitudensiebes 10 überschritten und das Koinzidenzglied
14 liefert kein Ausgangssignal, da vom Schaltglied 13 her ein "0"-Signal ansteht.
Ist das Signal an der Leitung 8 jedoch so klein, daß die
| Schaltschwelle 10 nicht überschritten wird, so wird |
| durch die Frequenzverstimmung und@8amit verbundene starke |
durch das Frequenzfilter 11 erreicht, daß`auch
das Amplitudensieb 12 nicht anspricht und auf diesem Weg ein Durchschalten des Koinzidenzgliedes
14 verhindert wird. 3) Das zu prüfende Münzmaterial hat die erforderliche Permeabilität
die Dämpfung ist jedoch zu groß, da 2.B. eine abgegriffene oder überhaupt keine
Prägung vorhanden ists In diesem Fall wird das Frequenzfilter 11 im Durchlaßbereich
betrieben, die Amplitude des an der Leitung 8 anstehenden Signales ist jedoch durch
den geringen Luftspalt zwischen Münze und Spulenkern und die
damit
verbundene große Dämpfung so stark herabgesetzt, daß der Schwellwertschalter 12
nicht anspricht. Der Schwellwertschalter 10 wird ebenfalls an der Abgabe eines Signales
gehindert, so daß ein "0"-Signal am Ausgang des Koinzidenzgliedes 14 auf eine nicht
vorschriftsmäßige Münze hinweist.
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4) Die angebotene Münze hat eine vorschriftsmäßige . Permeabilität
/u, bedämpft aber den Schwingkreis in zu geringem Maße, indem z.8. die Leitfähigkeit
des Münzmaterials einen vorgegebenen Wert unterschreitet: Die im Durchlaßbereich
des Frequenzfilters 11 liegende Schwingung an Leitung 8 schaltet den Schwellwertschalter
12, aber ebenfalls über den Gleichrichter 9 den Schwellwertsohalter 10, da die Schwingamplitude
aufgrund der geringen Dämpfung des Schwingkreises 1,17 den entsprechenden Schwellwert
überschreitet. In diesem Fall wird über das Negationsglied 13 ein "0"-Signal an
den Eingang des Kionzidenzgliedes 14 gelegt, an dessen anderem Eingang ein "1"-Signal
ansteht. Aus dem Gesagten geht hervor, daß durch die Schwellwertschalter 10, 12
ein vorbestimmbarer Amplitudenbereich überwacht wird, in dem das Schwingsignal 8
liegen muß (Amplitudenselektivverhalten). Gleichzeitig wird mit Hilfe des Frequenzfilters
17. die Frequenz des Schwingkreises 1,17 überwacht.
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Die Schaltung nach Figur 1 ist in gleicher Form mit anderen Abmessungen
noch zur Überprüfung nicht ferromagnetischer Münzen geeignet. Dazu ist es erforderlich,
die Schwingfrequent zu erhöhen. Zur Messung ferromagnetischer Materialien hat sich
als zweckmäßig erwiesen, etwa im Tonfrequenzbereich zu arbeiten. Bei der Messung
nicht ferromagnetischer Materialien werden anstelle der Ummagnetisierungsverluste
die Wirbelstromverluste in der Münze 16 gemessen, da die von der Spule 17 im Material
16 erzeugten Wirbelströme dem
Schwingkreis 1.,17 Energie entziehen.
Die dadurch bedingte Verringerung der Schwingamplitude läßt sieh, wie beselrie-
. ben, durch eiri selektives Amplitudensieb 10 kontrollieren, und die gleichzeitig
bewirkte Prequenzänderung Wird über Filter 11 und das Amplitudensieb 12 überwacht:
Eine weitere Prüfung der Materialbeschaffenheit kann mit einer Vorrichtung gemäß
Fig. 2 erzielt werden. Dabei ist eine Spulentwicklung 21 auf einen Eisenkern 20
aufgebracht: Die Stirnseite des Kernes 20 ist.mit einer dünnem Sibhieht 24 aus nichtleitendem
und nichtferomagnetisehen Material überzogen. Die Münze 22 gleitet ah dieser Stirnseite
entlang, und das in der Spule 21 erzeugte Magnetfeld ist an der Stirnseite 24 zunächst
noch als homogen zu betrachten. Aufgrund der in der Münze entstehenden Wirbelstüdme
tritt 'ein Verdrängungseffekt auf, durch den der Magnetfluß, wie in Fig.2a gezeigt,
nach den Außenseiten der@MÜnze 22 verdrängt wird. Durch die periodische Änderung
des Magnetflusses( wird in der Münze ein ringförmig fließender Strom I induziert,
der sich entsprechend der Feldverdrängung verteilt. Dieser Strom I bzw. der verdrängte
Fluß e d induziert seinerseits eine Spannung in einer Meßspule 23, welche von der
der Spule 21 gegenüberliegenden Seite der Münze 22 angebracht sein kann. Die in
der.Meßspule 23 induzierte Spannung ist ein Maß für die Flußverdrängung in der Münze
und damit gleichzeitig ein Maß für den ohm°sehen Widerstand des Münzmaterials: Eine
weitere Prüfungsmethode zeigt Fig. 3. Hier wird zwischen den Belegungen 31,32 eines
Kondensators 30 ein elektrisches Wechselfeld erzeugt. Zwischen den Belegungen 31
und 32 fällt die Münze 33 durch und verändert kurzzeitig die Kapazität des Kondensators.
Diese Veränderung kann z.B. in einer Wechselstrombrücke festgestellt werden, in
deren einem Brückenzweig der Kondensator 30
liegt, und die durch
Veränderung der Kapazität des Kondensators 30 verstimmt wird. Mit dieser Methode
werden in erster Linie die räumlichen Abmessungen sowie-die Bandbeschaffenheit (Riffelung)
und das Vorhandensein von Löchern überwacht. Damit die Kapazität des Kondensators
30 sich in der einer echten Münze entsprechenden Weise verändert, ist es erforderlich,
daß sowohl die Stärke als auch die Fläche der Münze 33 mit den geforderten Abmessungen
übereinstimmt.
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Neben. der hier beschriebenen Kondensatoranordnung, bei der eine Münze
zwischen den Belegungen eines Kondensators hindurchgeführt wird, sind noch weitere
Ausführungsmöglichkeiten anwendbar. So kann z.B. die Kapazität zwischen einer Kondensatorplatte
und der an ihr vorbeibewegten Münze gemessen werden. Die Münze kann dabei auf einer
Kontaktbahn-gleiten, um den notwendigen elektrischen Kontakt zu erbalten. Des weiteren
können zwei in einer Ebene liegende Elektroden vorgesehen sein, vor die die Münze
gebracht wird. Weitere Ausführungsformen sind entsprechend den verschiedensten Formgebungen
von Kondensatoren möglich, wichtig ist nur, daß die Münze in ein elektrisches Feld
gebracht wird, das sich dadurch meßbar verändert.
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Mit einer Schaltung nach Fig. 1 werden dagegen in erster Linie die
physikalischen Eigenschaften der Münze bestimmt. Es sei allerdings darauf hingewiesen,
daß auch z.B. die Höhe der Prägung das Meßergebnis beeinflußt. Eine abgegriffene
Münze oder eine Münze ohne jegliche Prägung legt-sich unmittelbar flach auf die
Stirnseite des Kernes der Spule 17, so daß kein Luftspalt zwischen Münze und Kern
entsteht und der Magnetfluß vom Kern unmittelbar in die gesamte Münze übergeht.
Damit wird die Dämpfung des Schwingkreises 1,17 stärker als normalerweise erhöht
und
die hinter dem Filter-11 angebrachte Schwellwertschältung 12
spricht nicht an. So wird auch ,die Koinzidenzbedingung 1"t nicht erfüllt, so daß
auch kein Ausgangssignal 15 erzeugt wird. .
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Der in den Figuren 4 und 5 gezeigte Münzkanal 40 dient zur Prüfung
verschiedenartiger Münzen und kann deshalb als einzager Münzprüfer in einem Automaten
verwendet werden.' Er besitzt einen rechteckigen Querschnitt, der dem Querschnitt
der größten zu prüfenden Münze angepaßt ist. An seinem oberen Ende befindet sich
der Münzeinwurfschlitz 46 und es folgt ein unter einem Winkel zur Vertikalen geneigter
Abschnitt 41, in dessen Verlauf die Tastorgane 43,44,45 seitlich angebracht . sind,
und an den sich der senkrechte Abschnitt 42 anschließt.
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Im Verlaufe des senkrechten Abschnitts 42 befindet sich die Münzweiche
47, die von dem Elektromagneten 48 betätigt wird. In der gezeichneten Ruhelage verbindet
sie den Abschnitt 42 des Münzkanales mit dem Geldrückgabefach 49. In diesem Zustand
ist der Elektromagnet 48 stromlos , so daß bei Stromausfall oder im Falle des Nichterkennens
einer Münze ein ungehinderter Durchlauf Vom Einwurfsehlitz 46 in das Rückgabefach
49 stattfindet.
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Das Tastorgan 43 kann z.D. aus der in Fig. 1 dargestellten Spule 17
bestehen, mit der eine Prüfung der ferromagnetischen Eigenschaften des Materials
vorgenommen wird, das Tastorgan 44 könnte ähnlich*dem in Fig. 2 gezeigten aufgebaut
sein und zur Prüfung der Wirbelstromverluste bzw. des ohm'schen Widerstandes dienen,
während das dritte Tastorgan 45- ähnlich dem in Fig. 3 gezeigten der Größenkennung
der Münze dient. An die Tastorgane 43,44,45 sind über die entsprechen= den in Fig.
1 dargestellten Erkennungsschaltungen die UND-TÖbb 51, 52 und 53 geschaltet. Es
sei angenommen, daß drei. verschiedene Münzarten
werden sollen,und jedes
UND-Tor 51. bis 53 ist einer bestimmten
Münzsorte zugeordnet..Ein Eingang der UND-Schalturigen ist jeweils mit:: der Auswerteschaltung
der Tastorgane 43,44 verbunden, d.h. es müssen zunächst einmal, um den Magneten
48 zum Ansprechen .zu bringen, die Voraussetzungen bezüglich der Materialkenndaten,
wie Permeabilität und ohmischer Widerstand, erfüllt sein. Der zweite Eingang der
UND=Schaltungen 51 bis 53 ist über die entsprechende Auswerteschaltung mit dem Tastorgan
45 für die.Größenkennung verbunden. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel müssen
also die von zwei Tastorganen hergeleiteten Ausgangssignale vorhanden sein:, um
das Vorhandensein einer richtigen Münze anzuzeigen. Die Ausgangssignäle der UND-Tore
51 bis 53 sind in einem ODER-Glied 54 zusammengefaßt, dessen Ausgangssignal den
Magneten 48 steuert. Bei dieser Art des Aufbaus eines Münzprüfers sind zählreiche
Abwandlungsmöglichkeiten ddenkbar. So ist es mögbch, daß bei bestimmten Münzen die
Legierungsprüfung durch das Tastorgan 43 schon allein ausreicht, um die Münze mit
genügender Sicherheit zu erkennen. Die zusätzliche Prüfung der Abmessungen durch
das Tastorgan 45 ist dann nicht mehr notwendig. Bisher wurde im wesentlichen auf
die Erkennung der Echtheit der Münzen eingegangen, es findet jedoch ebenfalls in
Abhängigkeit der Ausgangssignale der Tastorgane 43,44,45 eine Auswertung d.h. eiraSpeicherung
des jeweils eingezahlten Münzwertes statt.Da es in vielen Währungen verschiedenwertige
Münzen aus der gleichen Metallegierung gibt, die sich lediglich durch ihre Größe
unterscheiden kann die Echtheit der Metallegierung durch das entsprechende Tastorgan
43, 44 festgestellt werden, wobei das Tastorgan 45 für die Größenkennung dann die
genaue Information darüber liefert, um welche Münze es sich gehandelt hat. Dieses
letztgenannte Signal ist also in dem erwähnten Fall für die "Gut-Sehlechttt-Entscheidung
bedeutungslos, es charakterisiert vielmehr
lediglich den genauen
Münzwert. Im Bereich des schrägverlaufenden Teiles 41 des Münzkanales 40 körnen
auch mehr als drei Tastorgane angebracht sein. Die Anzahl und Funktionsauswahl der
Tastorgane richtet sich im einzelnen nach den durch eine bestimmte Währung gestellten
Forderungen. Der Neigungswinkel des Abschnittes 41 bestimmt sich aus der Geschwindigkeit,
mit der die einzelnen Münzen die Tastorgane passieren sollen, die Länge des senkrechten
Abschnitts 42 bis zur Münzweiche 47 hängt in erster Linie von der Schaltzeit des
Magneten 48 ab, wenn man annimmt, daß die elektronische; Schaltelemente der Erkennungsschaltungen
demgegeniiber@sehr kurze Schaltzeiten.aufweisen. Genauer gesagt muß die Fallzeit
der Münzen bis zur Münzweiche 47 größer'sein als die für die "Gut-Schlecht"-Entscheidung
einschließlich des Verstellens der Münzweiche 47 benötigte Zeit. Ist der Stellmagnet
48 erregt, so fällt die Münze in die Bahn 50 und von dort z.B. In einen Zwischenspeicher.
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Da die Breite des
der jeweils größten Münzart angepaßt sein muß, gelangen schmalere Münzen beim Passieren
der Tastorgane 43,44,45 nicht in eine deffinierte Mittenstellung im Münzkanal, so
daß die Tastorgane so angeordnet sein müssen, daß möglichst homogene elektrische
bzwe magnetische Felder erzielt werden. Dabei ist dann die Lage der Münze innerhalb
des Kapales weitgehend bedeutungslos. Eine homogene Feldverteilung wird durch die
in Fig. 7 gezeigte Anordnung er-zielt. Zwei sich beidseitig des Münzkanales gegenüberliegende
ihufeisenförmige Elektromagneten 55,56 sind mit jeweils einer Spulenhälfte 57,58
bewickelt, und beide Spulenhälften sind elektrisch in Reihe geschaltet. Das magnetische
Feld in Richtung der ferromagnetischen Münze 16 wird jeweils kompensiert und
den einander gegenüberliegenden Polen der Magnete entsteht eine homogene Feldverteilung.
Es werden nun vergleichbare
auch
dann erzielt, wenn die Münze nicht in der Mittelstellung zwischen
beiden Hufeisenmagneten liegt, sondenz z.B. an einem der Magnete direkt anliegt.
Eine derartige homogene Feldverteilung kann natürlich auch durch zwei gegenüberliegende
stabförm-ige Elektromagneten erzielt werden. Die in Fig. 8 gezeichnete Anordnung
dient der Ermittelung der Flußverteilung,-wenn die nichtmagnetische Münze 22 sich
nicht in der Mittellage des Münzkanales befindet. Das magnetische Wechselfeld wird
von dem Hufeisenmagneten 59 aufgebracht, zwischen dessen beiden Schenkeln die Münze
22 hindurchläuft. Beidseitig der Münzbahn befindeh sich die Abtastspulen 6o,61,
die z.B. hintereinandergeschaltet adin können oder aber auch in einer anderen Kompensationsschaltung,
wie z.B. einer Brückenschaltung, liegen können. Auch hier werden Lageungenauigkeiten
der Münze innerhalb des Münzkanales durch schaltungstechnische Maßnahmen kompensiert.