DE19702986C2 - Münzprüfvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Münzprüfvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektronische Münzprüfvorrichtungen, die fast ausschließlich im Einsatz sind, weisen zumeist mehrere Prüfsonden auf, wel­ che die Echtheitsmerkmale von Münzen identifizieren sollen. Eine solche Vorrichtung ist aus US 4 546 869 bekanntgeworden. Mit am häufigsten werden induktive Sonden verwendet, deren elektromagnetisches Feld durch den Durchlauf von Münzen be­ einflußt wird. Aus WO 93/22747 ist bekannt, induktive Sonden zu verwenden, die in Laufrichtung der Münzen hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich die Amplitude, die Frequenz und/oder die Phasenlage der an der Sonde anlie­ genden Spannung beeinflussen. Verursacht durch die elektri­ schen bzw. magnetischen Eigenschaften einer Münze erfolgt eine sogenannte Bedämpfung, wobei die entsprechende Kurve zumeist symmetrisch zu einer Zeitachse verläuft, wenn unterstellt wird, daß die Geschwindigkeit, mit der die Münze an der Sonde vorbeirollt, annähernd konstant ist. Neben induktiven Sonden werden auch optische, akustische, kapazitive und an­ dere Sonden eingesetzt. Neben punktförmigen Sonden, die nur einen kleinen Bereich der vorbeirollenden Münze bestreichen, werden auch größerflächige Sonden verwendet, die integrie­ rend wirken. Daneben ist auch bekannt, eine Bodensonde zu verwenden, die in der Münzlaufbahn angeordnet ist und die die Beschaffenheit des Randes einer Münze überprüft. Derar­ tige Bodensonden sind vor allen Dingen vorteilhaft bei soge­ nannten Bicolour-Münzen, die aus einem Kern mit einem darum herumgelegten Ring bestehen. Ring und Kerne haben eine un­ terschiedliche Farbe, daher die erwähnte Bezeichnung. Auch das gewählte Material von Ring und Kern ist unterschiedlich.

Trotz des unterschiedlichen Materials ist die Beschaffenheit von Ring und Kern von Bicolour-Münzen nicht so gänzlich ver­ schieden, daß mit Hilfe von Prüfsonden immer einwandfreie Prüfergebnisse erzielt werden. Dies ist auch dann der Fall, wenn, wie an sich bekannt, mehrere einzelne Prüfsonden ver­ wendet werden, die auf unterschiedliche Eigenschaften der Münzen reagieren. Schließlich ist auch bekannt, die Meßsig­ nale von räumlich hintereinander angeordneten Meßsonden zu verknüpfen, um weitere Meßkriterien zu bilden. Eine Aufnahme und Speicherung von Kurvenverläufen von hintereinander ange­ ordneten Sonden mit anschließender Auswertung geht jedoch zumeist über den Rahmen von Speicher und Verarbeitungsge­ schwindigkeit üblicher Mikroprozessoren für Münzprüfer hin­ aus.

Aus JP 05-282519 A. In: Patents Abstracts of Japan, Sect. P, Vol. 18 (1994), Nr. 74 (P-1688) ist eine Münzprüfvorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei der zwei Prüfsonden, die einer Münzlaufbahn, auf der die Münzen ent­ langrollen, zugeordnet sind. Die Meßachsen der Prüfsonden sind in einer Ebene angeordnet, die senkrecht auf der Ebene der Münzlaufbahn steht. Die Prüfsonden sind von ihrer Fläche her erheblich kleiner als die Fläche einer Münze, sie erfas­ sen daher nur einen gewissen Abschnitt der vorbeirollenden Münze. Die gemessenen Werte werden mit Referenzwerten ver­ glichen, die in einer Auswertevorrichtung gespeichert sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Münz­ prüfvorrichtung zu schaffen, die auch in der Lage ist, Bi­ colour-Münzen besser zu diskriminieren und die insgesamt die Prüfsicherheit auch bei anderen Münzen erhöht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Münzprüfvorrichtung sind minde­ stens zwei Prüfsonden vertikal auf einer gemeinsamen Achse so angeordnet, daß zum Beispiel die Dämpfungskurven, welche die Meßsignale beider Prüfsonden erzeugen, gleichzeitig auf­ treten. Dies ist der Fall dann, wenn die gemeinsame Achse bzw. Ebene der Maßachsen auf der Ebene, welche von der Münz­ laufbahn aufgespannt ist, senkrecht steht. Die Prüfsonden, die zum Beispiel induktive Meßsonden sind, können auf einer Seite eines Münzkanals angeordnet und der vorbeirollenden Fläche der Münzen zugeordnet sein. Sie können jedoch auch auf gegenüberliegenden Seiten eines Münzkanals angeordnet sein und auf einer gemeinsamen Achse liegen und unterschied­ lichen Durchmesser haben. Ferner kann zum Beispiel eine der Prüfsonden punktförmig und die andere flächenförmig ausge­ staltet sein. Schließlich ist auch denkbar, eine der Prüf­ sonden als Randprüfsonde einzusetzen, indem sie im Boden der Münzlaufbahn versenkt angeordnet ist. Eine derartige Boden­ prüfsonde ist an sich bekannt.

Bei der erfindungsgemäßen Münzprüfvorrichtung sind die Spu­ len so angeordnet, daß eine gegenseitige Überkopplung ver­ mieden wird. Die parallele Verarbeitung der Sensorsignale wird dadurch möglich, daß der Münzlauf an den Sonden vorbei signifikant länger dauert als die Analogdigitalwandlung eines Meßsignals. Beispielsweise beträgt der Münzlauf an den Sonden vorbei 50 ms, während die Analogdigitalwandlung eines Meßsignals in der Größenordnung von 10 µs erfolgt. Aufgrund dieses Zeitverhältnisses ergibt sich bei mitlaufender Aus­ wertung zumindest von zwei gleichzeitig auftretenden Signal­ kurven eine Vielzahl von Auswertekriterien aus zum Beispiel Differenz- und Teilflächen, Schnittpunkten und Kominationen aus diesen Ereignissen. Da auch die Durchlaufbeschleunigung von exakt übereinander angeordneten Sonden gleich ist, kön­ nen auch die Steigungen an bestimmten Stellen der Signalkur­ ven zur Auswertung herangezogen werden. Dies ist insbeson­ dere bei der Betrachtung von Bicolour-Münzen wichtig, bei denen der Ring und der Kern nur unwesentlich in der Dämpfung unterschiedlich sind. Einbrüche in der auf- und absteigenden Flanke können zum Beispiel durch Flächenbetrachtungen mit der zweiten Sonde, die sich auf der gemeinsamen Achse befin­ det und als Randmessung nur den Außenring als homogenes Ma­ terial sieht, ausgewertet werden. Insgesamt ist es beim Ein­ satz für Bicolour-Münzen zweckmäßig, wenn die Prüfsonden so angeordnet sind, daß zum Beispiel eine Sonde nur den Ring "betrachtet", während die andere Sonde mit ihrer Meßachse annähernd auf der halben Höhe des Mittelpunkts einer Münze oberhalb der Münzlaufbahn angeordnet ist und dadurch sowohl den Rand als auch den Kern erfaßt.

Die erfindungsgemäße Münzprüfvorrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf. So können aufgrund der Anordnung der Son­ den Schnittpunkte automatisch erzeugt werden und zum Bei­ spiel der Abstand der Schnittpunkte von der symmetrischen Zeitachse bestimmt werden, was eine Aussage über die Echt­ heit der geprüften Münze zuläßt. Ferner können Differenzflä­ chen oder einzelne Teilflächen untersucht werden, auch in Verbindung mit programmierbaren Offsets. Insbesondere bei Bicolour-Münzen ergeben sich, wie bereits erwähnt, vor allem bei Flächensonden geringe Dämpfungsunterschiede zwischen Ring- und Kernmaterial. Entsprechend hat man auch nur klei­ nere Einbrüche im Anstieg und Abfall der Münzkurve zu erwar­ ten. Diese Steigungsänderungen lassen sich normalerweise schwer auswerten. Bei Verwendung einer zweiten auf der glei­ chen Achse angeordneten Prüfsonde, die zum Beispiel nur den Ring betrachtet, ergibt sich mit der ersten Kurve eine Viel­ zahl von Kombinationen von Auswertekriterien.

Bei konventionellen Münzprüfern werden im wesentlichen nur die Amplitudenwerte verwendet ohne Bezug auf die Zeitachse, und es wurde ein Annahmebereich von z. B. U_max und U_min ge­ schaffen, bei dem dann außerhalb gemessene Werte in einem Falsch-Signal resultierten.

Da ein unruhiger Münzlauf sich auf beiden Prüfsonden gleich­ zeitig auswirkt, ergeben sich keine Abweichungen, wenn eine sogenannte Differenzauswertung, d. h. Differenz von Punkten oder Flächen der Kurven, vorgenommen wird. Auch die Abhän­ gigkeit der Meßsignale von einer Beschleunigung oder einer Verzögerung, wie sie bei hintereinander angeordneten Prüf­ sonden unvermeidlich ist, kommt in Fortfall.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Münzprüfvorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Münzprüfvorrichtung - nach der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Münzprüf­ vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt.

Fig. 4 bis 6 zeigen die Meßsignalkurven von zwei Prüfson­ den einer Münzprüfvorrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Münzlaufbahn 10 angedeutet, die üb­ licherweise an einer Laufbahnträgerplatte (Wand) 12 ange­ bracht ist (Fig. 2). Zwischen der Laufbahnträgerplatte 12 und einer Hauptplatte 14 (Wand) wird ein Münzkanal 16 ge­ bildet, wobei auf der Münzlaufbahn 10 Münzen im Münzkanal 16 entlangrollen. In Fig. 1 und 2 ist eine Münze mit 18 gekennzeichnet.

In der Hauptplatte 14 sind drei induktive Prüfsonden 20, 22, 24 übereinander angeordnet. Ihre Meßachsen liegen auf einer Achse 26, die senkrecht auf der Ebene der Münzlauf­ bahn 10 steht. Eine weitere Prüfsonde 28 ist in der Münz­ laufbahn 10 angeordnet. Ihre Meßachse fällt mit der Achse 26 zusammen. Die Prüfsonden 20 bis 24 sind sogenannte Flächensonden, die einen Teil der Fläche der Münzen 18 "betrachten", wobei zum Beispiel die Sonden 20, 24 den Ring 30 der Bicolour-Münze und die Sonde 22 den Kern 32 "betrachtet". Die Sonden 20 bis 28 sind induktive Sonden. Die Prüfsonde 28 dient zur Untersuchung des Randes der Münze 18.

Wesentlich für alle vier Prüfsonden ist, daß sie auf einer gemeinsamen Achse liegen, d. h. Signalkurve erzeugen, die symmetrisch zu einer Zeitachse sind. Dies geht zum Bei­ spiel aus den Signalkurven gemäß den Fig. 4 bis 6 her­ vor.

In Fig. 4 ist die Signalkurve 40 zum Beispiel des Sensors (Prüfsonde) 28 dargestellt zum Beispiel für eine Münze mit dem Wert 1 Euro. Eine Kurve 42 gibt den Signalverlauf ei­ ner Prüfsonde wieder, wie sie durch eine der Prüfsonden 20 bis 24 repräsentiert ist. Man erkennt, daß die Kurven 40, 42 weitgehend symmetrisch sind zur Zeitachse. Die Überlap­ pung der Kurven 40, 42 ergeben somit zum Beispiel zwei Teilflächen (Flächenabschnitte) 46, 48, deren Differenz zum Beispiel zur Echtheitsprüfung ausgewertet werden kann. Ferner ergibt sich oberhalb von Schnittpunkten s1, s2 eine Fläche 50, die ebenfalls zur Echtheitsprüfung verwertet werden kann. Auch die Lage der Schnittpunkte s1, s2 kann für die Echtheitsprüfung herangezogen werden, beispiels­ weise durch Messung des Abstandes zur Symmetrieachse 44.

In Fig. 4 ist eine weitere Kurve 42' strichpunktiert ange­ deutet, um zu zeigen, daß es auch Kurvenformen geben kann, in denen aufgrund der hohen Steigung der Meßkurve (Signal­ kurve) 40 die Schnittpunkte s1 und s1' der Meßkurve 40 mit den Kurven 42 und 42' relevante Amplitudenunterschiede U1, U2 aufweisen können, während die Meßwerte S1, S1' zeitlich nahe zusammenliegen, d. h. ein Δ U bilden, das nicht aus­ wertbar ist.

In Fig. 5 ist die von einem Bodensensor, entsprechend Sen­ sor 28, erzeugte Signalkurve mit 52 bezeichnet und die für einen Flächensensor mit 54. Die Signalkurve 52 entspricht annähernd dem Verlauf der Signalkurve 40 nach Fig. 1 und ist charakteristisch für die Ausbildung des Randes einer Bicolour-Müne. Die Signalkurve 54 hingegen wird zum Bei­ spiel von einem Sensor (Prüfsonde) erhalten, wie er in Fig. 1 und 2 mit 22 bezeichnet ist, d. h., beim Bestreichen von Münzflächenabschnitten sowohl im Kern 32 als auch im Ring 30 der Münze 18.

Hier kann wiederum eine Fläche 56 für die Auswertung her­ angezogen werden. Ferner können Schnittpunkte s3 und s4 für die Münzprüfung verwertet werden.

In Fig. 5 ist eine dritte Kurve 52' angedeutet, die sich mit der Kurve 54 bei s3' schneidet. Hier liegt der umge­ kehrte Fall vor wie bei der Kurve 42', d. h. die Amplitu­ denwerte U1 und U2 haben einen vernachlässigbaren Unter­ schied, während die zeitliche Lage, ausgedrückt durch T1 und T2 deutlich verschieden ist. Bei der Auswertung von Kurven, wie sie in Fig. 4 und 5 als Beispiele für Sensor­ anordnungen gezeigt sind, kann es daher auch darauf ankom­ men, nicht nur den Abstand zur Symmetrieachse einzubezie­ hen, sondern auch die Amplitude und/oder die Steigung.

Bei der Signalkurve nach Fig. 6 bezeichnet 58 wiederum ei­ ne Kurve, die von einem Bodensensor, entsprechend Sensor 28, erzeugt wird. Die Kurve 60 rührt zum Beispiel von ei­ nem Sensor (Prüfsonde) her, wie er in Fig. 1 mit 20 bzw. 24 bezeichnet ist, d. h. es wird ebenfalls nur ein Material gemessen. Hierbei ergeben sich keine Schnittpunkte wie in den Fig. 4 und 5. Gleichwohl können die überlappten Flächenbereiche zur Auswertung herangezogen werden oder alternativ auch die Steigungen, die beidseitig der Symmetrieachse 44" annähernd gleich sein müssen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein erster Sensor durch eine Prüfsonde 70 in der Hauptplatte (Wand) 14a und ein zweiter Sensor durch Prüfsonden 72, 72' gebildet, die in der Laufbahnträgerplatte (Wand) 12a angeordnet sind. Die Prüfsonden 70, 72 sind koaxial, haben jedoch einen un­ terschiedlichen Durchmesser.

Auch ein derartiges Sensorenpaar erzeugt gleichzeitig Sig­ nalkurven beim Münzdurchlauf, die in der oben beschriebenen Weise zur Bildung von Echtheitskriterien herangezogen werden können.

Claims (9)

1. Münzprüfvorrichtung, mit zwei oder mehr Prüfsonden, die einer Münzlaufbahn, auf der die Münzen entlangrollen, zu­ geordnet sind, und einer Auswertevorrichtung, in die die Signale der Prüfsonden gegeben werden und in der charak­ teristische Abschnitte der Signale zur Erzeugung eines Echtheitssignals mit gespeicherten Referenzwerten ver­ glichen werden, wobei die Meßachsen von mindestens zwei Prüfsonden in einer Ebene (20, 22, 24, 28) angeordnet sind, die senkrecht auf der Ebene der Münzlaufbahn steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung zeit­ gleich Abschnitte der Meßsignale der Prüfsonden in gleichem Abstand zur zeitlichen Symmetrieachse (44, 44', 44") der Meßsignale für die Auswertung verwendet.

2. Münzprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schnittpunkte (s1 bis s4) der Meßsignale ver­ glichen werden.

3. Münzprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Flächenabschnitte (46, 48, 50, 56) zwischen den überlappenden Meßsignalkurven verglichen werden.

4. Münzprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Steigungen der Meßsignalkurven verglichen werden.

5. Münzprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Prüfsonde (28) in der Münzlaufbahn (10) angeordnet ist mit senkrecht auf dem Rand der Münze (18) stehender Meßachse.

6. Münzprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prüfsonden (20, 22, 24) so angeordnet sind, daß sie auf die Fläche der Münzen (18) gerichtet sind.

7. Münzprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prüfsonden an einer einen Münzkanal (16) begrenzenden Wand (12, 14) angeordnet sind.

8. Münzprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß an den einen Münzkanal (16a) begrenzenden Wänden (12a, 14a) Prüfsonden (70, 72) dop­ pelseitig angeordnet sind.

9. Münzprüfvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die doppelseitigen Prüfsonden (70, 72) eine ge­ meinsame Achse haben, jedoch einen unterschiedlichen Durchmesser.