DE19836468C2 - Münzgerät mit durch Elektromagneten betätigter Annahmeweiche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Münzgerät nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Münzgeräte der eingangs genannten Art sind in vielgestaltigen Ausführungsformen bekannt geworden. Ihnen ist gemeinsam, daß entlang einer Münzlaufbahn mehrere Prüfsensoren angeordnet sind, die die Münzen auf verschiedene Kriterien, wie z. B. Größe, Dicke, Werkstoff usw., untersuchen. In einer Auswertevorrichtung, die übli­ cherweise von einem Mikroprozessor gebildet wird, werden die Meßsignale der Sen­ soren mit gespeicherten Referenzwerten verglichen. Eine Annahmeweiche, die von einem Elektromagneten betätigt wird, wird nach Maßgabe des Ausgangssignals der Auswertevorrichtung so geschaltet, daß sie anzunehmende Münzen weiterleiten und nicht annehmbare Münzen in einen Rückgabekanal lenken. Ein solches Gerät ist etwa aus DE 28 24 854 C2 bekannt geworden.

Bei einfachen Münzgeräten gelangt die annehmbare Münze unmittelbar in eine Kasse, wobei ein der Annahmeweiche nachgeordneter Anwesenheitssensor fest­ stellt, wenn die Münze die Weiche passiert hat. Häufig wird auch eine Münzsortie­ rung der Annahmeweiche nachgeschaltet, welche die Münzen je nach Wert in ver­ schiedene Speicher (Münztuben) leitet. Ein solches Gerät ist z. B. in DE 42 33 193 C2 beschrieben. Hierfür ist bekannt, ebenfalls Weichen in Form von Klappen oder dergleichen zu verwenden. Derartige Klappen sind ebenfalls von einem Elektro­ magneten betätigt, die ihrerseits vom Mikroprozessor gesteuert werden.

Die Auswerteprozedur im Mikroprozessor, d. h. der Vergleich der Meßwerte mit den Referenzwerten und der Erzeugung eines entsprechenden Annahme- oder Rückgabesignals wird innerhalb kürzester Zeit durchgeführt und kann z. B. in weniger als 5 ms ablaufen. Demgegenüber benötigt der Elektromagnet, wie er aus DE 42 33 193 C2 oder DE 297 08 666 U1 bekannt geworden ist, zur Betätigung z. B. der Annahmeweiche etwa 15 bis 20 ms. Diese Dauer setzt sich aus folgenden Vor­ gängen zusammen, die zeitlich ineinander verschoben sind:
Aufbau des Magnetfeldes;
aufgrund des größten Luftspaltes zu Beginn ist die Anfangskraft am kleinsten und führt mithin noch nicht zu einer Bewegung der Ankers;
während der Anzugsbewegung verkleinert sich der Luftspalt, und die Kraft wird größer, bis die Klappe gegen den Anschlag trifft.

Dies bedeutet, daß der Weg der Münze vom letzten Prüfsensor bis zur Annahme­ weiche eine bestimmte Länge haben muß, damit die Weiche bereits in der ent­ sprechenden Schaltstellung ist, wenn die Münze die Weiche erreicht. Dieser Weg bestimmt u. a. die geometrischen Abmessungen eines Münzgeräts. Das gleiche trifft zu auf andere Weichen oder Klappen, die von Elektromagneten im Münzgerät betätigt werden und deren Steuersignal von einem in Laufrichtung vorangehenden Sensor initiiert werden.

Aus der bereits erwähnten DE 28 24 854 C2 ist ferner bekannt, hinter einer Annahme­ weiche einen weiteren Sensor anzuordnen, der feststellt, ob eine Münze die Annahmeweiche passiert hat. ist dies der Fall, wird ein entsprechendes Signal für die Betätigung der Annahmeweiche erzeugt, damit diese wieder schließt. Dadurch wird verhindert, daß durch Manipulation eine Münze z. B. an einem Faden bis in den Bereich der Annahmeweiche gebracht wird, um einen Verkaufsvorgang aus­ zulösen und anschließend wieder zurückgezogen zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Münzgerät zu schaffen, bei dem der Laufweg zwischen einem Sensor für eine Münze und einer dem Sensor nachgeord­ neten Weiche minimiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird von der Auswertevorrichtung ein Vormagnetisierungs­ signal für den Elektromagneten erzeugt, das zeitlich vor der Erzeugung des Steuer­ signals liegt und von einem Signal eines vorgeschalteten Sensors initiiert wird. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die Magnetisierung bereits in Gang gesetzt werden kann, bevor die Weiche oder Klappe eine Bewegung ausfüh­ ren soll. Wenn z. B. der letzte Prüfsensor ein Meßsignal erzeugt, kann dieses dazu verwendet werden, die Magnetisierung des Magneten für die Annahmeweiche in Gang zu setzen, und zwar entweder unmittelbar oder in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand zum Auf­ treten des Meßsignals, wobei dieser Abstand variiert werden kann je nach Größe einer Münze. Es versteht sich, daß eine Münze mit größerem Durchmesser "schneller" an der Annahmeweiche ist als eine kleinere Münze. Daher sollte die Vormagnetisierung mit einer im Durchmesser größeren Münze früher als mit einer kleineren Münze er­ folgen.

Die Vormagnetisierung des Elektromagneten der Annahmeweiche erfolgt unabhängig davon, ob der Mikroprozessor ein Annahme- oder Rückgabesignal erzeugt. Zu Beginn der Vormagnetisierung ist also noch offen, ob die erfaßte Münze angenommen oder abgewiesen wird. Es ist daher erforderlich, den Magnetisierungsvorgang zu unterbre­ chen, wenn der Magnet nicht betätigt werden soll. Daher wird die Magnetisierung unterbrochen, wenn die Auswertevorrichtung kein Steuersignal für den Elektro­ magneten erzeugt. Dieses Steuersignal kann erst dann erzeugt werden, wenn der oben beschriebene Vergleich zwischen den Meßsignalen der Prüfsensoren und den Refe­ renzwerten stattgefunden hat.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Weg der Münze von einem Prüfsensor bis zur zugeordneten Weiche relativ kurz ausgelegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Magnet relativ klein dimensioniert werden kann. Es versteht sich, daß der für die Münze zurückzulegende Weg in Abhängigkeit von der Größe des Magne­ ten verringert werden kann. Je leistungsfähiger ein Magnet ist, um so rascher kann er ansprechen und eine Weiche betätigen. Bei Münzgeräten wird jedoch angestrebt, die Elektromagneten so klein wie möglich auszulegen, und zwar nicht nur aus Kosten-, sondern auch aus Raumspargründen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ansicht eines Münzgeräts nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm für einzelne Signalabläufe des Münzgeräts nach der Erfin­ dung.

Fig. 3 zeigt ein Schaltschema für die Ansteuerung des Annahmemagneten des Münz­ gerätes nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Münzgerät 10 perspektivisch dargestellt, wie es an sich bekannt ist. Es soll in seinem Aufbau auch nicht im einzelnen beschrieben werden. Man erkennt einen Münzeinwurfschlitz 12, dem sich ein Bereich anschließt, in dem die Münze auf einer Laufbahn (nicht gezeigt) entlang von Sensoren 14 bewegt, die eine Münze, die bei 16 dargestellt ist, auf unterschiedliche Eigenschaften prüfen. Ein in Laufrichtung letzter Sensor ist mit CP2 bezeichnet. Nach Verlassen der Münzlaufbahn befindet sich die dargestellte Münze 16 oberhalb einer Münzweiche 18 in Form einer um eine horizon­ tale Achse schwenkbaren Klappe, die von einem Elektromagneten 20 betätigt ist. Je nach Betätigung der Annahmeweiche 18 gelangt die Münze in einen senkrecht unter­ halb angeordneten Annahmeschacht 22 oder über eine Laufbahn in einen daneben lie­ genden Rückgabeschacht 24.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie der Annahmemagnet 20 betätigt wird. Er liegt an einer Gleichspannungsquelle 26 und wird mit Hilfe eines elektronischen Schalters 28 ein- bzw. ausgeschaltet. Der elektronische Schalter 28 liegt über einem PWM-Steller 30 (Pulsbreitenmodulation), der seinerseits von einem Mikroprozessor CPU bzw. 32 an­ gesteuert wird. Der Mikroprozessor 32 ist auch die Auswertevorrichtung für das Münzgerät nach Fig. 1, das von den einzelnen Sensoren 14, CP2 und von einem An­ wesenheitssensor CP3 Signale enthält, etwa zur Steuerung der Annahmemagneten 20. Der Mikroprozessor vergleicht die Meßsignale der Prüfsonden mit gespeicherten Re­ ferenzwerten und erzeugt bei einer anzunehmenden Münze ein Annahmesignal und bei einer nicht akzeptierten Münze ein Rückgabesignal. Entsprechend wird die An­ nahmeweiche 18 vom Elektromagneten 20 betätigt.

Üblicherweise wird der Annahmemagnet 20 aktiviert, wenn der Mikroprozessor den Soll-Ist-Wertvergleich durchgeführt und ein entsprechendes Signal erzeugt hat. Im vorliegenden Fall wird jedoch bereits ein Vormagnetisierungssignal erzeugt, wenn die Münze 16 den letzten Prüfsensor CP2 passiert hat. Der Annahmemagnet 20 wird be­ reits mit Strom versorgt, so daß seine Vormagnetisierung beginnen kann. Wird auf­ grund des Vergleichs im Mikroprozessor die Münze 16 für gut befunden, wird die Magnetisierung fortgesetzt, bis eine Betätigung der Weiche 18 erfolgt, so daß die Münze z. B. in den Annahmeschacht 12 gelenkt wird. Wird hingegen im Mikroprozes­ sor festgestellt, daß die Münze abzuweisen ist, wird ein Rückgabesignal erzeugt, das dann die Magnetisierung des Annahmemagneten 20 unterbricht.

Der beschriebene Vorgang ist in Fig. 2 näher dargestellt. Auf der Zeitachse (a) ist der Impuls des letzten Prüfsensors CP2 dargestellt. Auf der Zeitachse (b) ist in durchgezo­ genen Linien das Magnetisierungssignal für den Annahmemagneten 20 dargestellt ohne Vormagnetisierung. In gestrichelten Linien ist der Impuls für die Vormagnetisie­ rung dargestellt. Auf der Zeitachse (c) ist der Impuls des Anwesenheitssensors CP3 dargestellt. Auf der Zeitachse (d) ist die Vormagnetisierungszeitdauer bei abgewiese­ ner Münze dargestellt. Sie ist mit x bezeichnet. Aus der Darstellung erkennt man, daß mit der Erzeugung eines Signals vom letzten Prüfsensor CP2 zugleich die Magnetisie­ rung des Annahmemagneten beginnt. Nach Beendigung des Signals von CP2 erfolgt im Mikroprozessor der Vergleich der Prüfsignale mit den Referenzwerten. Diese Zeit ist in der Darstellung mit y angegeben. Nach Beendigung dieser Zeit erzeugt der Mikroprozessor z. B. ein Annahmesignal zur Betätigung der Annahmeweiche 18 über den Magneten 20. Die Magnetisierung des Magneten 20 wird daher fortgesetzt, bis der Anwesenheitssensor CP3 feststellt, daß die Münze die Annahmeweiche 18 verlassen hat. Zu diesem Zeitpunkt wird der Magnet 20 abgeschaltet. Erbringt der Vergleich im Mikroprozessor jedoch, daß die Münze abzuweisen ist, wird die Magnetisierung des Magneten 20 gemäß Zeitachse (d) nach Ablauf der Vergleichszeit y abgebrochen. Die Annahmeweiche 18 wird mithin gar nicht betätigt.

In Fig. 3 ist noch ein weiterer Sensor 14.1 dargestellt, der den Durchmesser der Mün­ zen mißt. Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe der Größe des Durchmessers und des PWM-Stellers 30 die Magnetisierung des Magneten 20 steuern. Bei einem größeren Durchmesser ist es erforderlich, eine raschere Ansprache der Annahmeweiche zu er­ zielen als bei einem kleineren Durchmesser.

Claims (6)

1. Münzgerät mit zwei oder mehr einer Münzlaufbahn zugeordneten Prüfsensoren, einer Auswertevorrichtung, in der Meßsignale der Prüfsensoren mit Referenzwer­ ten verglichen werden und die mindestens ein Steuersignal erzeugt, mindestens ei­ ner von einem Elektromagneten betätigten Weiche, die von einem der Steuersi­ gnale der Auswertevorrichtung gesteuert wird und mindestens einem Anwesen­ heitssensor, der ein Rückstellsignal für den Elektromagneten erzeugt, wenn er die Anwesenheit einer Münze feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte­ vorrichtung (32) ein Vormagnetisierungssignal für den Elektromagneten (20) er­ zeugt, das zeitlich vor der Erzeugung des Steuersignals liegt und von einem Signal eines vor der Weiche (18) angeordneten Sensors (CP2) initiiert und die Vor­ magnetisierung unterbrochen wird, wenn ein Steuersignal für den Elektromagne­ ten (20) nicht erzeugt wird.

2. Münzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vormagnetisie­ rungssignal für den Elektromagneten (20) der Annahmeweiche (18) erzeugt wird.

3. Münzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Vormagnetisierungssignals in der Auswertevorrichtung (32) von dem Meßsignal der in Laufrichtung der Münzen letzten Prüfsonde (CP2) ausgelöst wird.

4. Münzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Erzeugung des Vormagnetisierungssignals veränderbar ist.

5. Münzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfsensor (14.1) den Durchmesser der Münzen (16) prüft und die Aus­ wertevorrichtung (32) den Zeitpunkt des Vormagnetisierungssignals zeitlich in Abhängigkeit von der Größe des Durchmessers erzeugt derart, daß bei größerem Durchmesser das Vormagnetisierungssignal früher und bei kleine­ rem Durchmesser später beginnt.

6. Münzgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elek­ tromagnet (20) über einen elektronischen Schalter (28) an Gleichspannung (26) gelegt wird und das Vormagnetisierungssignal der Auswertevorrich­ tung (32) auf einen Pulsweitenmodulations-Steller (30) gegeben wird, der den Schalter (28) betätigt.