DE2001354C - Vorrichtung zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen metallischen Gegenständen, insbesondere Münzen in Selbstverkäufern, z.B. Münzfernsprechern - Google Patents

Description

verschiedener Münzsorten mit einer Prüfanordnung Fig. 2 die Abhängigkeit /wischen Prüfgröße und

durch timschalten des Bereichsmittelwertes in relativ I'aststellensignal.

einfacher Weise-erfolgen. Fig. 3 die Abhängigkeit /wischen Prüfgröße und

Die Regeleinrichtung kann mit der laststelle ver- Ausgangssigna!.

bunden sein. Dadurch wird beim Vorhandensein meh- 5 F i g. 4 die Umwandlung der Prüfgröße in eine

rerer Tastsieller en eic In, daß jede laststelle getrennt Zeitfunktion.

regelbar ist und daß man außerdem mit einer Schwoll- l· i g. 5 ein Blockschaltbild einer Münzprüfvoi rieh-

wertstule auskommt, obwohl verschiedene Münzsor- lung mit einem Oszillator pro Taststelle,

ten geprüft werden können. Die Rcgeleiniicluung F i g. (S die Wirkungsweise der Anordnung nach

kanu aber auch mii der Schwellvvertstufe \erbundcn io F i u. 5 ohne Zeitbetraelilung und

sein. Fig. 7 die Wirkungsweise der Anordnung nach

Die Regelung des Taststellensignals bzw. des F i g. 5 mit Zeitbetrachtung.

Schwollwertes kann ohne eine Zuordnung von Zeit In der Fig. 1 ist mit Λ/ eine Münze von einer

und Regelgröße vor sieh geheen und der Prüfbereich Taststelle T 1 bezeichnet, die ein Taststellensignal .S 1

durch den Maximum- und Minimumwort der Regel- 15 an eine Sehwellwerisiufe ScIi abgibt. Von der

größe bestimmt werden. Auf diese Weise wird eine SehwcivertsUife gelnnvU ein Ausgaiiüssignai .V2 zu

im Aufbau und m der Einstellung einfache und trotz- einer I rcnnvorricluung Ir. Zurr Zeichen dafür, daß

lU-ii-i /tiveilüssige Anordnung erreicht. mehrere Taststellen vorgesehen s"in können, ist noch

Die Regelung des Teststellensignals Iw. des gestrichelt eine Taststelle Γ 2 angedeutet, deren Signal

SehwellweTtes kann aber auch mit einer Zuordnung »o ebenfalls zu der einen Sehweilwertstufe verläuft. Line

sun Zeit und Regelgröße erfolgen und der Prüf- Regeleinrichtung R kann mit einer Regelgröße .V3

bereich durch eine Zeitmessung· mit entsprechenden auf ti : Taststellen oder auf die Schwellvvertstufe ein-

(■renzwerten bestimmt werden. Diese Lösung lr.it den wirken. Die Finsteilung des Regel- bzw. Prüfbereiches

besonderen Vorteil, daß eine große Auflosung des ist mit einstellbaren Widerständen/?! und Rl an-

Meßbereichs und eine beliebige Hinengung desselben 35 gedeutet.

möglich wird. In den F i g. 2. 3 und 4. die eine koordinaten-Die Regelung des Tastsicllensitznals bzw. des mäßige Darstellung zeigen, ist auf der Abszisse die Schwellwertes kann auch periodisch erfolgen, so da,.'» Prüfgröße, z. B. der Durchmesser, aufgetragen. Mit der Prüfbereich durch, eine periodische Änderung ties den Punkten/'1 bis PA sind demnach verschiedene AusgangssigiHils bestimmt wird. Diese Lösung \>x vor 30 üurchmessergrößen angedeutet, wobei die Punkte P2 allem für die Prüfung sieh bewegender Münzen ge- und P3 im Ausführur.gsbeispiel einen Durchmesser eignet. Hs sind aber auch je nach Anwendung Koni- darstellen der innerhalb des Toleranzbereichs des binationen der drei genannten Regelungen möglich. Nennmaßes einer Münze liegt. Während in der Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Vor- F i g. 2 auf der Ordinate als elektrische Größe das richtung kann eine Anordnung vorgesehen sein, bei 35 Taststellensignal .S'1, z.B. die Amplitude, autgetrader die Taslstellc und die Sehweilwertstufe als Os/il- gen is>. zeigt die Ordinate der F'i g. 3 das Ausgangslator ausgebildet sind und eine Regeleinrichtung dazu signal.^2. Die Kennlinie K X symbolisiert die Abdient, den Arbeitspunkt des Oszillators, bei dem die !längskeil des Taststellensignals von der Prüfgröße. Os/iilatorschwingung durch das Fimreten einer elek- Durch die Regelgröße 93 kann beispielsweise die irisch leitenden Münze in das Streufeld aussetzt, von 40 Kennlinie Ki. wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. um einem Gienzwerl zu einem anderen Grenzwert iu den Wert V verschoben werden. Hs ist aber auch verschielen. Münzen, deren Prüfwert innerhalb die- möglich, daß die Kennlinie K 1 unbeeinflußt bleibt ser Grenzwerte liegt, d.h. Münzen, die den Nenn- und der Schwellwert .V durch die Regelgröße enlmaßen entsprechen, bewirken ein periodisches Aus- sprechend periodisch verschoben wird, und Hinsetzen tier Oszillatorsehwingung und liefern 45 Wenn die Regeleinrichtung R über die Regelgröße so ein Kriterium /ur Steuerung der Trennvorrichtung. .S'3' auf die Schwellvvertstufe einwirken würde, hätte Als Regeleinrichtung kann vorzugsweise ein netz- das eine Verschiebung des Schwellwertes .S parallel gespeister Transformator vorgesehen sein, dessen zur Abszisse zur Folge. Wenn die Taststelle T1 z. B. Ausgangsspannung den Arbeitspunkt der Oszillator- als Spule ausgebildet ist. die um einer Hochfrequenzschaltung im 50-Hz-Rhythmus verschiebt. Dabei ist 50 quelle gespeist wird, dann würde die Spannung an es besonders vorteilhaft, anstatt einer im einfachsten dieser Spule der elektrischen Größe in der Fig. 2 Fall sinusförmigen Regelgröße eine rechteck- oder entsprechen, deren Wert um so kleiner wird, je sägezahnförmige Regelgröße zu verwenden (z. 13. größer der Leitwert der Münze ist, wobei dann dieser durch Amplitudenbegrenzung der Ausgangsspnnnung Leitwert der in der Fig. 2 gezeichneten Prüigröße des Transformators /u erzeugen), da in diesem Fall 55 entspricht.

durch die steile Anstiegsflanke eine größere Sicher- Unter der Annahme, daß die Regeleinrichtung R

hcii für das Anschwingen erzielbar ist. über ihre Regelgröße S3 auf die Taststelle Tl ein-

Die Regeleinrichtung und die Trennstufe sind vor- wirkt, verschiebt sie die Kennlinie Kl um den Be-

z.ugsweise für mehrere Taststellen vorgesehen und reich V. Die entsprechend der Kennlinie Ki ent-

tlie verschiedenen Prüfbereiche der einzelnen Tasi- 60 stehende elektrische Größe, welche sich durch die

stellen durch den Wert der Regelgröße einstellbar. Verschiebung V der Kennlinie KI um den Betrag.-'!'

Auf diese Weise ist eine weitere Verringerung der ändert, wird in Form des Taststellensignals SI auf

Anlagekosten pro Mi'mzsorte möglich. die Sehweilwertstufe 5c7i geführt, die ein Signal ab-

Die Fri'mdung wi:.i an Hand der Figuren für ein gibt, wenn der Schwellwert S und das Taststellen-

Aiisführungsbeispiel erläutert. 65 signal 5 I sich schneiden. Die Sehweilwertstufe kann

l-s zeiiU beispielsweise ein Schmitt-Trigger sein, der ein Signal

Fir,. I eine schematische Darstellung eines Aus- abgibt, wenn beispielsweise der Schwellwert unter-

fiihrmu'sheisniels. otle^r übe.schritten wirti. Das bedeutet, daß z. B. ein

Ausgangssignal son der Schwellwcnstufe nur dann /um Aufsetzen des Oszillator \eiwendet werden,

abgegeben wird, wenn das TaMslelleiiMgnal und dci Die Regeleinrichtung R kann sowohl aiii die Wr-

Schwellwerl gleich groß sind. Münzen mil dei Prüt- Stärkung als auch auf das Rückkopplimgsnct/wcrk

größe/'2. /'3 liegen demnach im Prülbereich/' der einwirken. Das magnetische W eehselfeld der last -

anzunehmenden Münzen und bewirken ein Ausgangs- 5 spule erzeugt in bekannter Weise in einer Münze \/

signal 52. das in der Tremnnmcl'timg / / so aus- Wirbelströnie, die durch ihre Rückwirkung die Tast-

gcwertcl wird, daß diese Münzen beispielsweise einer spule bedampfen odei veistiinmeii und bei L bei

Münzkassctte zugeführt werden. Zu kleine Münzen schreiiung eines bestimmten Grenzwertes durch Be-

tnit einer Prüfgröße/'1 bzw. zu große Münzen mit einflussung der Amplitude ein Aussetzen der Oszilla-

eincr Prüfgrößc /'4 liegen außerhalb des Prüfbereichs io torschwingung bewirken.

und führen zur Ausscheidung, da ihr Taststellcnsignal Die Fig. Ci zeigt die Wirkungsweise der Anord-

bci Verschiebung V der Kennlinie Kl den Schwell- nung nach Fig. 5. Zwecks einfacherer Darstellung

wert 5 nicht schneidet. wurde das Verhalten eines idealen Oszillators, bei

In der Fi g. 3 ist das Ausgangssignal der Schwell- «lern das Oszillatorsignal 5<>2 ab einer bestimmten wertstufe für den Fall dargestellt, daß die Schwell- 15 Prülgröße schlagartig verschwindet, angenommen. Im wertslufe so ausgelegt ist. daß sie ein Ausgangs- Prülbcrcich/' schwingt der Oszillator infolge Versignal 52 abgibt, wenn die elektrische Größe bei der Schiebung seines Arbeitspunktes durch die Regel-Verschiebung V der Kennlinie K\ den Schwellwerk 5 größe 53 nur zeitweise, während er in dem Feld unterschreitet. Selbstverständlich ist es auch möglieh. links davon ohne Unterbrechung schwingt. Iu dem daß als Kriterium für das Entstehen des Ausgangs- ao Raum rechts vom Prüfbereich schwingt der Oszillator signals 52 das Überschreiten des Schwcllwertes oder nicht. Mit V ist die Verschiebung der Schwinggrenze vorzugsweise das von einer periodischen Regelgröße durch die Regelgröße angedeutet. Als Kriterium für verursachte periodische Über- bzw. Unterschreiten die F.chthfit einer Münze wird in diesem Fall das des Schwellwertcs 5 dient. Diese Ausgangssignalkcnn- Schwingungsverhallen, und zwar vorzugsweise das linie läßt sich auch erzielen, wenn die Regelgröße 53' as periodische Hin- bzw. Aussetzen der Schwingungen auf die Schwellwertstufe Sch einwirkt. Die Zeitfunk- des Oszillators ausgewertet. Ak Trennvorrichtung tion (zeitliche Änderung) der Regelgröße 53 spielt könnte beispielsweise eine Weiche dienen, welche die für obige Wirkungsweise keine Rolle. als richtig erkannten Münzen einer Miüi/kasvjüe ?u-

Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, kann bei einer führt und Münzen, die den Prüfbedingungen nicht definierten Zeitfunktion der Regelgröße 53 auch 30 entsprochen haben, über einen Rückgabekanal ausdurch Zeitmessung die Prüfgrößc ermittelt werden. scheidet. Die Prüfgrößc beeinflußt im beschriebenen Die Zeitdauer des Ausgangssignals 52 ist dann ein Fall die Dämpfung. Wenn die Beeinflussung des Maß für die Prüfgröße. Die Darstellung in der Blindwiderstandes der Oszillatorspule ausgewertet Mitte der Fig. 4 zeigt ein Ausgangssignal bei dem werden soll, ist eine frequenzabhängige Rückkopp-Prüfwert Γ 2, während die rechte Darstellung das 35 hing oder Verstärkung erforderlich.
Ausgangssignal bei einem Prüfwert Pi veransehau- Die Fig. 7 zeigt die Wirkungsweise der Umwandlicht, lung der Prüfgrößc in eine Zeitfimklion mittels einei

In der Fig. 5 ist mit Toi bzw. ToI ein Oszillator sägczahnförmigen Regelgröße gemäß der Schaltung mit einer Tastspulc bezeichnet. Bei diesem besondc- Fig. 5. In dem schraffierten Feld links vom Sägeren Ausführungsbeispiel ist die Schwellwertslufe in 40 zahn schwingt der Oszillator, während er recht; die Taststelle verlegt. F.in weiterer Unterschied davon nicht schwingt. In der mittleren Darstellung gegenüber der Fig. 1 besteht darin, daß das Signal ist das Signal Sol des Prüfwertes Vl in Abhängigkei 5ol vom Oszillator To 1 einem Gleichrichter mil von der Zeit« aufgetragen. Die rechte Darstelluni einer DifTerenzierstufe Gl zugeführt wird. Das Aus- zeigt das Signal Sol für den Prüfwert P3. Aus diese gangssignal ist in dieser Figur mit 5o2 bezeichnet. 45 Figur ist auch zu ersehen, daß die Zeitspannen, ii Der Oszillator arbeitet in bekannter Weise. Je nach denen der Oszillator schwingt, um so kurzer werden Aufbau kann sowohl die Wirkwiderstands- als auch je größer die Prüfgröße und damit der Dämpf ungs die Blindwiderstandsbeeinflussung der Oszillatorspule wert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zum I 'nterscheiden zwischen unterschiedlichen metallischen Gegenständen, insbesondere Münzen in Selbstverkäufer!!. /. Ii. Münzfernsprechern, mit einer "I ustsiclle. deren elektrische Werte durch den Prüfling beeinflußt ά erden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sehwellwertstufe (.SVVi) und eine Regeleinrichtung (R) zur Änderung des Taststellensignals (Sl) oder Sehwellwertes (.V) vorgesehen sind und daß die Schwellwertstufe bei einem bestimmten Größenverhältnis /wischen 1 aststellensiunal und Schwellwert ein Ausgangssignal (.V2) an eine Trennvorrichtung (7>) abgibt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch ge-I^^! i/eichnet. i.a'i die Regeleinrichtung [R) mit eier Taststelle (/'I) verbunden ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung [R) mit der Schwellwertstufe (.Sr/;) verbunden ist.

   1. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Taststellensignals (.Vl) bzw. des Schwellwertes (.S) ohne eine Zuordnung \on Zeit (;) und Regelgröße (.S3) erfolgt und der Priifhereich (/') durch den Maximum- und Mininuimwerl der Regelgröße (S?>) bestimmt wird.

   5. Voriichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, ti a Ii die Regelung des Taststellensiguals (.VI) bzw. des Schwclkveries (.V) mit einer Zuordnung von Zeit (?) und Reuelgröße (.S"3) erfolgt und der Prülbereich (/') durch eine Zeitmessung mit entsprechenden i'.renzwerten hestinmu wird.

   6. Vorrichtung nach ilen .Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung periodisch erfolgt und tier Prülbereich (/') durch eine oder mehrere periodische Änderungen des Ausgangssignals (.S'2) bestimmt wird.

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 'laststelle (Vl) und die Schwellwertstufe (Seh.) als Oszillator (7VjI) ausgebildet sind und daß die Regeleinrichtung (/{)■ die den Arbeitspunkt ties ί Iszillators. Ix'i dem die Oszillatorschwingung durch das Γ-Ίΐ;-treten einer elektrisch leitenden Münze in das Streufeld aussetzt, von einem Grenzwert zu einem anderen Grenzwert verschiebt.

   8. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3 und ft bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß als Regeleinrichtung [R) ein netzgespeisler Transformator vorgesehen ist. dessen Ausgangsspannung den Arbeiispunkt der Oszillatorschaltung im 50-Mz-Rhythmiis verschiebt.

   ⁽λ Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet., daß eine rechteck- bzw. sägezahnförmige Regelgröße vorgesehen ist.

   1(1. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung [R) und die Trennvorrichtung (fr) für mehren." Tastitelleii (7' 1. /Zusw.) vorgesehen sind und die verschiedenen Prüfbereiche der einzelnen Taststellen durch den Wert tier Regelgröße einstellbar sind.

   Die Erfindung belrilft eine Vorrichtung zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen metallischen Gegenständen, insbesondere Münzen in Selbstverkäufern, z. ü. Münzfernsprechern, mit einer Tasistelle, deren elektrische Werte durch den Prüfling beeinflußt werden.

   Au die Anordnungen zur Prüfung von Münzen in Selbstverkäufer!], insbesondere Münzfernsprechern, werden bezüglich Sicherheit und Wirtschaftlichkeit

   ίο hohe Anforderungen gestellt. Außer den zahlreichen mechanischen Prüfmethoden ist es auch bekannt, zuiTi .Ausscheiden von Münzen die durch ein Magnetfeld in einer Münze erzeugten Wirbelströme zu verwenden. Bei der Prüfung mit dem induktiven oder Wirbelsimmverfahren wird das Prüfstück. /. ^li. eine Münze, in den Wirkungsbereich eines magnetisches! Prüfspulenvvechselfeldes gebracht. Dabei werden im Prüfkörper Wirbelströme erzeugt. Die Rückwirkung des magnetischen Feldes dieser Wirbelströme auf die

   ao Prüfspule oder auf eine Sekuiulärspule gelang! zur Anzeige. Während bei der Prüfung nicht ferromagnetischer Werkstoffe nur WirbelstromclTekte wirksam sind, treten bei der Prüfung ferromagnetische!- Werkstoffe zusätzliche Magnetisierungselrekte durch den Einfluß der Hvsteresisschlcife auf. Diese induktiven Verfahren sind in dem Buch von Professor E. Hanke. Prüfung metallischer Weikstolle. Bd. 11. beschrieben.

   In der Zeitschrift für Metallkunde. 43. Jahrgang.

   1952. ist auf den Seiten 163 bis V\ ein Aufsat/ von Förster abgedruckt, in dem die Grundlagen zerstörungsfreier WerkstolTpiüfung mit Wirbelstromverfahren behandelt sind.

   Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mittein eine Vorrichtung '/um Unterscheiden zwischen unterschiedlichen metallischen Gegenständen für einen zweiseitig begrenzten Prüfbereich zu schallen, das nur eine Taststelle aufweist und eine getrennte Einstellmöglichkcit für ücn Dercichsmiitclwert und für die Bereichsgrenzen bietet. Obwohl sich der Anmeldungsgegenstaiul ganz, allgemein auf die Unterscheidung metallischer Gegenstände richtet, wird nachfolgend nur noch von Münzen, einem besonderen Anwendungsgebiet, die Rede sein.

   Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Schwellvvertstufe und eine Regeleinrichtung zur Anderimg des Taststellensignals oder Schwellwertes vorgesehen sind und daß die Schwellvvertstufe bei einem bestimmten Größenverhältnis zwischen Taststellensignal und Schwellwert ein Ausgangssignal an eine Trennvorrichtung abgibt. Die beispielsweise einen Münzkanal passierenden Münzen beeinfliissscn eine elektrische Größe einer Taststelle. z. B. Amplitude. Frequenz, Strom, Spannung usw. Als '!aststelle kann beispielsweise eine Spule, eine Fotozelle oder eine kapazitiv beeinflußbare Sonde Verwendung linden. Als Schwellvvertstufe ist z. B. ein Schmitt-Trigger vorgesehen, der ein Signal abgibt, wenn beispielsweise tier Sehwellwert unter- oder überschritten wird.

   Eine derartige Vorrichtung erfordert nur einen geringen .Aufwand, da nur eine Taslstelle für zwei Bereichsgrenz.cn notwendig ist und die Regeleinrichtung gleichzeitig für mehrere Prüfanordnungen Ver-

   fij Wendung linden kann. Abgesehen davon, daß durch die Vorrichtung nach der Erfindung, eine getrennte EiiMellmöglichkeit für den Bereiclriiütteiwerl und die liereichsi'.renzen gegeben ist. kann die Prüfung