DE20102162U1

DE20102162U1 - Messspule, insbesondere für Münzprüfer

Info

Publication number: DE20102162U1
Application number: DE20102162U
Authority: DE
Original assignee: National Rejectors Inc GmbH
Current assignee: Crane Payment Innovations GmbH
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2011-02-09

Description

Messspule, insbesondere für Münzprüfer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Messspule, insbesondere für Münzprüfer, nach dem Anspruch 1.

Es ist bekannt, zur Prüfung verschiedener Eigenschaften von Münzen, wie Werkstoff, Dicke, Durchmesser, Rändelung usw. die induktive Messmethode anzuwenden. Hierzu wird mit Hilfe einer Induktionsspule ein Feld erzeugt, das von der Münze durchquert wird. Die Dämpfung des Feldes durch die Münze ist ein Anzeichen für die gewünschte bzw. gesuchte Eigenschaft. Es ist auch bekannt, ein Feld zwischen zwei Spulen aufzubauen, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Laufweges für die Münzen angeordnet sind.

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Patentanwälte · European Patent Attorneys ■ Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt
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Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)

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Messspulen der genannten Axt sind in der Weise aufgebaut, dass der aus Kunststoffmaterial bestehende Spulenkörper in einer Schale aus ferromagnetischem Material aufgenommen ist, wobei ein innerer Kern der Schale sich durch den ringzylindrischen Spulenkörperabschnitt hindurch erstreckt. Diametral gegenüberliegende Ansätze des Spulenkörpers erstrecken sich durch freigelassene Bereiche der Schalenwandung und nehmen annähernd rechtwinklige Kontaktstifte auf, von denen ein Schenkel sich annähernd parallel zur Achse der Spule erstreckt und der andere radial von der Spule fort. Der letztere Schenkel dient zur Verbindung mit dem Spulendraht, der vor und nach dem Wickeln der Spule um den radialen Schenkel mit seinem Ende herumgewickelt wird. Die achsparallelen Schenkel dienen zur Kontaktierung an einer starren oder flexiblen Leiterplatine oder auch zu Prüfzwecken.

Es besteht zunehmend die Notwendigkeit, in Münzprüfsystemen kleinere Spulenanordnungen (Messsonden) zu verwenden. Dies wird etwa verursacht durch eine zunehmende Minaturisierung der Messsysteme. Die speziellen Merkmale einer Münze, wie Dicke, Randstab, Rändelung, Prägung oder dergleichen lassen sich nur von kleinen Messsonden ermitteln. Viele Münzen sind so genannte Bicolormünzen, etwa die zukünftigen Euromünzen, die sich aus einem Kern und einem diesen umgebenden Ring zusammensetzen, wobei beide Teile aus unterschiedlichem Material bestehen. Zur Diskriminierung dieser Materialien ist ebenfalls die Verwendung einer kleinen Messsonde angeraten.'

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Der Spulenkörper, der, wie erwähnt, zumeist aus Kunststoffmaterial besteht, muss möglichst dünnwandig ausgeführt sein, damit ein Maximum an Wickelraum für den Wickeldraht verbleibt. Andererseits muss der Spulenkörper ausreichend stabil sein, um die Kontaktstifte aufzunehmen. Werden mehrere unabhängige Wicklungen auf dem Spulenkörper aufgebracht, liegt eine entsprechende Anzahl von Kontaktstiften vor. Auf die Ausführung der unterschiedlichen Wicklungen soll hier nicht näher eingegangen werden. Denkbar sind hier gleichsinnig oder gegensinnig angeordnete Wicklungen, oder auch Anzapfungen, die auf einen Stift geführt werden. Die Anzahl der Kontaktstifte hängt somit von den Schaltungsanforderungen der Messtechnik bzw. Elektronik ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messspule, insbesondere für Münzprüfer, zu schaffen, die sehr klein ausgeführt sein kann, gleichwohl eine gute Aufnahme der Kontaktstifte ermöglicht, ohne dass Kräfte an den Kontaktstiften den Wickelkörper deformieren. Außerdem soll der Wickelvorgang und die Montage von Spulenkörper und &ldquor;Ferritschale" vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Messspule weist ebenso wie bekannte einen einteiligen Spulenkörper auf mit einem ringzylindrischen Abschnitt, auf den die Wicklung aufgewickelt wird und Flanschabschnitten an den Enden des ringzylindrischen

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Abschnitts. Eine Besonderheit bei der Erfindung liegt darin, dass mit einem Flanschabschnitt des Spulenkörpers ein Haltering verbunden ist, der den Flanschabschnitt in radialem Abstand umgibt und der mit radialen Verbindungsabschnitten mit dem Flanschabschnitt verbunden ist. Dadurch sind zwischen Flanschabschnitt und Haltering zwei diametral gegenüberliegende kreisbogenabschnittsförmige Aufnahmeschlitze gebildet. Der magnetisch leitende Körper aus ferromagnetischem Material, insbesondere aus Ferrit, ist nicht mehr vollständig schalenförmig, vielmehr verbleiben nur Reste einer Schale, nämlich zwei diametral gegenüberliegende annähernd bogenförmige Segmente, die sich annähernd parallel zum mittigen Kern erstrecken und die über Anschlussabschnitte an einem Ende des Kerns mit diesem verbunden sind. Bei ;****:

·· * der Montage wird dieser Körper auf das dem eigentlichen Spulenkörper gegenüber- *..*.' liegenden Ende in den Haltering eingeschoben, wobei die Segmente sich durch die :**" ! Aufnahmeschlitze hindurch erstrecken. Die Anschlussabschnitte befinden sich dabei : '.**

innerhalb des Halterings. J*^# * :

Die Verbindungsabschnitte, die den Haltering mit dem zugeordneten Flanschabschnitt verbinden, weisen mindestens je eine Bohrung auf für den Kontaktstift. Damit die Kontaktstifte wirksam gehalten sind, ist der Haltering im Bereich des Verbindungsabschnitts mit einer größeren Dicke versehen, so dass über die Kontaktstifte erhebliche Kräfte übertragen werden können, ohne dass sich dies auf den Spulenkörper auswirkt.

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Nach der Herstellung wird der einteilig mit dem Haltering hergestellte Spulenkörper mit den Kontaktstiften durch Einpressen bestückt. Ebenso können die Kontaktstifte auch im Werkzeug mit dem Kunststoff umspritzt werden. Anschließend erfolgt die Wicklung der Spule, wobei die Enden der Drähte mit den sich vom Spulenkörper fort erstreckenden Schenkeln der Kontaktstifte durch mehrfaches Umwickeln verbunden werden. Anschließend wird der magnetisch leitende Körper auf den Spulenkörper montiert. Die endgültige Fertigstellung einer derartigen Spulenanordnung erfolgt in an sich bekannter Weise.

Um eine Vormontage zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn der magnetisch leitende Körper klemmend im Ring und/oder den Aufnahmeschlitzen aufgenommen ist.

Eine Verklebung von Ferrit- und Spulenkörper ist ebenso möglich. Vorzugsweise können zur Begrenzung der Klebestellen die Ausnehmungen in dem U-förmigen Sockel benutzt werden, die in einem vorgeschalteten Arbeitsgang für die Aufnahme des Wickeldornes dienen und eine sichere Rotation für die Bewicklung ermöglichen. Für eine Montage oder Aufnahme der kompletten Messsonde am Umfang kann der Haltering federnd ausgeführt werden. Hierzu können Trennungen oder Schwächungen in den Haltering eingebracht werden, die auch gleichzeitig als Verdrehschutz und Kodierung bei der Montage verwendet werden können.

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Die erfindungsgemäße Messspule lässt sich sehr klein ausführen, d.h. mit sehr kleinem Durchmesser. Gleichwohl ist sie wirksam über die Kontaktstifte und den Haltering gehalten. Es können zwei oder mehr Wicklungen auf den Spulenkörper aufgebracht werden, ohne dass die Halterung der Kontaktstifte Probleme bereitet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Messseite einer Spule nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Spule nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt eine Messseite des Spulenkörpers mit Haltering ohne Spulenwicklung und * /'

···· ohne Kontaktstifte.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Bauteils nach Fig. 3 in Richtung Pfeil 4. Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Bauteils nach Fig. 3 in Richtung Pfeil 5.

Fig. 6 zeigt die Anschlussseite des Bauteils ohne Anschlussstifte und ohne Ferritkörper.

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Fig. 7 zeigt perspektivisch die Anschlussseite einer kompletten Messsonde mit aufgenommenem magnetisch leitendem Körper nach der Erfindung.

Fig. 8 zeigt perspektivisch einen Ferritkörper von der Messseite.
Fig. 9 zeigt perspektivisch die Kontur eines Wickeldornes.

Die Spulenanordnung nach den Figuren 1, 2 und 7 weist einen Spulenkörper 10 auf, der einen ringzylindrischen Abschnitt 12 aufweist, an dessen Enden radiale Flansche 14, 16 angeordnet sind. Auf dem Spulenkörper 10 sind zwei Wicklungen aufgebracht, wie sich aus Fig. 2 erkennen lässt. Die innere Wicklung ist mit 20 und die äußere mit 18 bezeichnet.

Über Verbindungsabschnitte 22, 24 ist an dem Flansch 16 ein Haltering 26 angeformt. *,··»·' Der Haltering 26 umgibt den Flansch 16 in radialem Abstand, so dass zwei kreisbogenabschnittsförmige Aufnahmeschlitze 28, 30 gebildet sind. Der Haltering 26 hat eine gewisse Dicke, wobei er sich von dem Flansch 16 fort erstreckt. Im Bereich der Verbindungsabschnitte 22, 24 ist der Haltering 26 durch einen Sockel 32 bzw. 34 größerer Dicke verdickt, der annähernd U-förmig ausgebildet ist mit einer Ausnehmung 36 bzw. 38, welche durch die Schenkel des U-förmigen Sockels 32, 34 gebildet ist. Die U-Form des Sockels 32, 34 mit den Ausnehmungen 36, 38 dient¹ in erster Linie der Wickeldornaufnahme zum Aufbringen der Wicklungen 18, 20. Sie werden in

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einem Folgearbeitsgang gleichzeitig als Begrenzung für die Verklebung zwischen Spulenkörper und Ferrit benutzt.

Im Haltering 26 sind zwei Schwächungen 72, 74 eingebracht. Somit kann eine Federwirkung für die Montage und gleichzeitig ein Verdrehschutz erzielt werden. Die Ausnehmungen 76 und 78 sind zusätzlich als Kodierschutz vorgesehen, d.h. eine Montage um 180° ist nicht möglich, da die Ausnehmung 78 nicht durchgehend ist.

Wie aus den Figuren 3 und 6 hervorgeht, sind in den Schenkeln der Sockel 32, 34 Bohrungen 40, 42, 44, 46 eingeformt, die annähernd parallel zur Achse des Spulen- *.,,.*

körpers 10 verlaufen und die Kontaktstifte 48, 50, 52, 54 aufnehmen, und zwar den *··*·*

achsparallelen Schenkel der rechtwinkligen Kontaktstifte 48 bis 54. Der sich nach "..,.* außen erstreckende andere Schenkel der Kontaktstifte 48 bis 54 liegt in Nuten 56, die sich nach außen erstrecken. Diese sind relativ gut in Fig. 1 zu erkennen.

Ein magnetisch leitender Körper 60 in Fig. 8 weist einen mittigen zylindrischen Kern 62 auf, der sich durch den ringzylindrischen Abschnitt 12 des Spulenkörpers 10 erstreckt. Seine Stirnfläche fällt annähernd zusammen mit der Außenfläche des Flansches 14. Am anderen Ende des Kerns 62 sind radiale Anschlussabschnitte 64, 66 vorgesehen, welche zu Segmenten 6%, 70 führen, die sich annähernd parallel und im radialen Abstand zum Kern auf diametral gegenüberliegenden Seiten erstrecken. Die Segmente 68, 70 sind der Bogenform der Aufnahmeschlitze 28, 30 annähernd ange-

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passt. Aus fertigungstechnischen Gründen sind sie nicht streng kreisbogenförmig. An der Innenseite umgeben sie den Spulenkörper 12 bzw. die Spulen 18, 20 auf dem Spulenkörper. Wie aus Fig. 1 zu erkennen, liegen die Segmente 68, 70 des ferromagnetischen Körpers innerhalb des Ringes 26 bzw. umklammern den Flansch 16 und können hier klemmend festgelegt sein. In Fig. 8 ist die Kontur der Anschlussabschnitte 64, 66 zu erkennen. Sie verbreitern sich zu den Segmenten 68, 70 dreieckförmig.

Die Kontur der Rückseite des ferromagnetischen Körpers 60 ergibt sich auch aus Fig. 8, ebenso der zylindrische Kern 62 und die Segmente 64 und 66.

Spulenkörper 10 und Haltering 26 sind einteilig aus geeignetem Kunststoffmaterial geformt. Aus Fig. 2, 4 und 5 ist zu erkennen, dass die Wanddicken des Spulenkörpers 10 relativ gering ist, während der Haltering und die Verbindungsabschnitte verhältnismäßig stabil sind. Nach Herstellung von Spulenkörper 10 mit Haltering 26 werden die Kontaktstifte 48 bis 54 eingesetzt oder im Werkzeug mit eingespritzt. Anschließend erfolgt die Bewicklung des Spulenkörpers 10 in bekannter Weise. Die Drahtenden werden, wie sich dies aus Fig. 1 ergibt, mit den der Spule zugewandten Schenkeln der Kontaktstifte 48 bis 54 durch Umwicklung verbunden. Mit den Kontaktstiften 48, 50 wird die Spule 18 und mit den Kontaktstiften 52, 54 die Spule 20 verbunden. Die Verbindung ist zunächst nur provisorisch und wird anschließend durch Löten fixiert und damit gleichzeitig elektrisch leitend verbunden. Die in Fig. 2 dargestellten Pfeile deuten die Wickelrichtung an.

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In Fig. 9 ist ein Wickeldorn 80 dargestellt, wie er zum Wickeln einer Spule auf dem Spulenkörper nach den Figuren 1 bis 7 verwendet werden kann. Am rechten Ende ist ein kreisförmiger Fortsatz 82 vorgesehen, der sich durch das Innere des Spulenkörpers erstreckt. An einem Abschnitt 84 von annähernd rechteckiger Kontur sind radial gegenüberliegend längliche Ansätze 86, 88 geformt, deren etwas schmalere Enden in die Ausnehmungen 36, 38 des Spulenkörpers 10 eingreifen. Das Stirnende 90 liegt dabei gegen den Boden der Ausnehmungen 36, 38 an. Das dem Fortsatz 82 gegenüberliegende Ende ist mit der Wickelvorrichtung verbindbar.

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Claims

1. Messspule, insbesondere für Münzprüfer, mit

- einem einteiligen Spulenkörper (10), der einen ringzylindrischen Abschnitt (12) zur Aufnahme mindestens einer Spulenwicklung (18, 20) und Flanschabschnitten (14, 16) an den Enden des ringzylindrischen Abschnitts (12) zur Begrenzung der Spulenwicklungen (18, 20) aufweist

- einem einteilig mit dem Spulenkörper (10) geformten Haltering (26), der über annähernd diametral gegenüberliegende Verbindungsabschnitte (22, 24) mit einem Flanschabschnitt (16) verbunden ist und mit diesem kreisbogenabschnittsförmige Aufnahmeschlitze (28, 30) bildet

- einem magnetisch leitenden aus ferromagnetischem Material bestehenden Körper (60), der einen mittigen Kern (62) aufweist, der annähernd passend vom ringzylindrischen Abschnitt (12) aufgenommen ist und zwei diametral angeordnete parallel zum Kern erstreckende, einem Kreisbogenabschnitt angenäherte Segmente (68, 70) aufweist, die über radiale Anschlussabschnitte (64, 66) am anderen Ende des Kerns (62) angebunden und von den Aufnahmeschlitzen (28, 30) aufgenommen sind, wenn der magnetisch leitende Körper (60) von der dem anderen Flanschabschnitt gegenüberliegenden Seite des Halterings (26) auf den Spulenkörper (10) aufgesteckt ist, wobei die Anschlussabschnitte (64, 66) vom Haltering (26) zumindest teilweise aufgenommen sind und

- mindestens zwei annähernd rechtwinklig gebogenen Kontaktstiften (48 bis 54), von denen ein annähernd parallel zur Achse der Spule erstreckender Schenkel von einer Bohrung (40 bis 46) im Verbindungsabschnitt (22, 24) bzw. im Haltering (26) aufgenommen ist und der andere Schenkel sich auf der der Spule zugewandten Seite des Halterings (26) vom Spulenkörper (10) fort erstreckt.

2. Messspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch leitende Körper (60) klemmend im Ring (26) und/oder den Aufnahmeschlitzen (38) aufgenommen ist.

3. Messspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering an der der Spule zugewandten Seite ausgehend von den Bohrungen (40 bis 46) jeweils eine Nut (56) zur Aufnahme des Stifschenkels aufweist.

4. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (32, 34) bzw. der Haltering (26) im Bereich der Bohrungen (40 bis 46) eine größere Dicke aufweisen.

5. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die annähernd plane Anschlussseite des magnetisch leitenden Körpers (60) annähernd in gleicher Höhe wie die Rückseite des Halterings (26) liegt.

6. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussabschnitte (64, 66) sich vom Kern (62) zu den Segmenten (68, 70) annähernd dreieckförmig verbreitern.

7. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (26) mit Schwächungen (72, 74) versehen ist, wodurch er federnd wirkt zwecks klemmender Aufnahme in einer Aufnahmeöffnung.

8. Messspule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächungen von Ausnehmungen (72, 74, 76) am Umfang des Halterings 26 gebildet sind.

9. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (22, 24, 32, 34) mit Ausnehmungen (36, 38) zur Begrenzung für eine Klebstoffaufnahme für den Ferritkern (60) im Spulenkörper (10) dienen.

10. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (22, 24, 32, 34) mit Ausnehmungen (36, 38) so ausgebildet sind, dass sie passend einen Wickeldorn drehfest aufnehmen.

11. Messspule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (76, 78) so ausgebildet sind, dass sie eine Kodierung bei der Montage in einer Aufnahme ermöglichen.

12. Messspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (62) des ferromagnetischen Körpers (60) annähernd bündig mit dem Flansch (14) abschließt und die Messseite zur Münze hin bildet.