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Vorrichtung zum Prüfen der Eigenschaften von Metalischeiben Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum PrEfen der Eigenschaften von Metallscheiben, insbesondere
von Münzen, Wertmarken oder derglichen mit auf gegenilberliegenden Seiten eines
Kanals zur FUbrung der Metallacbeiben angeordneten Primär- und Sekundärspulen, die
an Versorgungs- und Auswerteeinrichtungen anschließbar sind.
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Es sind Prüfvorrichtungen bekannt, in den die Metalliheiben die Kopplung
zwischen einer auf einer Seite des Kanals befestigbaren Primärspule und einer der
Primärspule gegenüberliegend auf der anderen Seite des Kanals befestigten Sekundärspule
vermindern, wenn sie wäbrend des Prüfullgsvorganges in dem Kanal zwischen den beiden
Spulen hindurchbewegt werden. Durch die verminderte Kopplung wird die in der
Sekundärspule
durch die von einem veränderlichen Strom gespeiste Primärspule induzierte Spannung
verringert. Bei der symmetrischen Anordnung wird die induzierte Spannung im wesentlichen
durch das Material und die Dicke der Metallscheiben beeinflußt und nicht durch ihren
Durchmesser.
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Die Erfindung bezweckt die Scbaffung einer Vorrichtung zum Prüfen
der Eigenschaften von Metallscheiben, bei der auch der Durchmesser der einzelnen
Scheibe das Prüfergebnis entscheidend beeinflußt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß mindestens eine Primärspule auf
der einen Seite des Führungskanals und mindestens eine Sekundärspule auf der anderen
Seite so angeordnet sind, daß die auf eine zu den Seiten parallele Ebene projizierten
Mittelpunkte der Spulen einen Abstand voneinander aufweisen.
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Die Spulen sind also in einer asymmetrischen Anordnung auf den beiden
Seiten des Führungskanals befestigt. Bei einer derartigen Anordnung hängt der Wert
der in der Sekundär-» spule induzierteoSpannung enbcbeidend von dem Durchmesser
der zu prufenden Metallscheibe ab.
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Es empfiehlt sich, auf der anderen Seite mindestens eine zweite Sekundärspule
anzuordnen, deren in die Projektionsebene projieierter Mittelpunkt mit der Projektion
des
Mittelpunktes der Primärspule zusammenfällt. Die in der zweiten
Sekundärspule induzierte Spannung hängt im wesentlochen von dem Material, der Metellacheibendicke
und ggfs.
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von der Prägetiefe ab.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Sekundärspulenseite
mehrere Sekundärspulen derart angeordnet, daß deren auf die Projektionsebene projizierten
Mittelpunkte auf einem Kreis liegen, dessen Mittelpunkt der projizierte Mittelpunkt
der Primärspule ist. Die Zuordnung mehrerer derartiger asymmetrisch angeordneter
Sekundäspulen zu der Primärspule ermöglicht ein noch genaueres Unterscheiden von
Metallscheiben verschiedener Größe als bei einer Primärspule und einer asymmetrisch
befestigten Sekundärapule. Adbr der Anordnung mehrerer Sekundärspulen auf einem
Kreis sind auch andere Anordnung gen denkbar.
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Entweder ist die Achse mindestens einer Sekundärspule parallel zur
Achse der Primärspule oder sie ist gegen diese Achse geneigt. Eine Sekundärspule
mit genigter Achse ist dann von Vorteil, wenn das von der Primärspule erzeugte @eld
durch die zu prüfenden L'ta1lscheiben stark verformt wird.
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Da insbesondere mit einer Vorrichtung zum Prüfen von MPinzen Münzen
verschiedenen Durchmessera geprüft weden sollen, wird vorzugsweise mindestens eine
der Spulen so angeordnet, daß ihr Mittelpunkt in etwa in gleicher Höhe mit Bezug
auf den Boden des PEbrungskanals liegt wie der Mittelpunkt der kleinsten zu prüfenden
Münze. Zweckmäßigerweise sollte diese Spule die Primärspule sein. Durch diese Maßnahme
wird erreicht, daß auch die kleinste Münze sicher geprüft werden kann.
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Vorzugsweise ist der Abstand so gewählt, daß er gleich der Summe aus
dem Spulenradius und dem Radius der Metallacheibe ist. Es empfiehlt sich, für jede
zu prüfende Münze mindestens eine Sekundärspule in dem durch den Spulenradius und
dem Ralus der zu prüfenden Metalischeibe bestimmten Abstand anzuordnen. Zur Auswertung
der in den Sekundärspulen indzierten Spannungsimpulse sind bei einer Ausführungsform
die einer Primärspule zpordneten Sekundärspulen mit der Meßeinrichtung verbunden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist zusätzlich die Primärspule mit der MeBeiorichtuag
verbunden.
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Allein durch die Auswertung der von der ersten und der zweiten Sekundärspule
abgeleiteten Signale ist eine Untersebeidung
unterschiedlicher
Metallschelen getrennt nach Größe, Dicke, Material und Prägetiefe in-sehr engen
Grenzen möglich.
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Um eine definierte Bewegung der Metallscheiben in der Vorrichtung
zu erreichen, ist der Führungskanal gegenüber der Horizontalen und der Vertikalen
geneigt und sein Boden von der einen zur anderen Seite hin abgeschrägt.
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In zweckmäßiger Ausführungsform der Erfindung sind die Spulenwicklungen
in Ferrit-Schalenkerne eingebracht. Diese Maßnahme ist besonders dann von Vorteil,
wenn der veränderliche Strom zur Speisung der Primärspulen ein Impuls strom ist.
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Die Erfindung soll nun anhand von drei Figuren genauer beschrieben
werden. In den Figuren ze$pn: Fig 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen
Schnitt längs der Linie II-II in-der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt entsprechend
der Fig. 2, jedoch mit einer geneigten ersten Sekundärspule.
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Nach den Fig. 1 und 2 ist eine Primärspule 1 mit einer Wicklung 1a
und einem Ferrit-Schalenkern ib auf der einen Seitenwand 2a eines Führungskanals
2 befestigt. Der FUbrungskanal 2 weist einen im wesentlichen rechtedigen Querschnitt
auf, wobei die Länge der Seitenwand 2a und 2b wesentlich größer ist als die Breite
des Bodens 2c und der Decke 2d. Die Länge der Seitenwände und die Breite des Führungskanals
sind so gewählt, daß alle zu prüfenden Münzen in den Führungskanal eingebracht werden
können. In der Fig. 1 ist die kleinste zu prüfende Münze 3 gestrichelt und in der
Fig. 2 im Schnitt dargestellt.
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Nach Fig. 1 ist der Führungskanal gegen die Horizontale geneigt, damit
sich die Münze 3 in ihm unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegen kann. Damit sich
die Münze in einer definierten Lage in dem Kanal 2 an der Primärspule 1 vorbeibewegt,
ist dieser ebenfalls gegen die Vertikale geneigt und ist der Boden 2c abgeschrägt.
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Auf der anderen Seitenwand 2b des Führungskanals 2 ist eine erste
Sekundärspule 4 mit einer Wicklung 4a und einem Ferrit-Schalenkern 4b derart befestigt,
daß der auf eine zu den Seitenwänden 2a und 2b parallelen Ebene 5 projizierte Mittelpunkte
M1 der Primärspule 1 und der auf dieselbe
Ebene projizierte Mittelpunkt
M4 der Sekundärspule 4 einen Abstand R voneinander aufwisen. Der in die Zeichenebene
der Fig. 2 und 3 projizierte Abstand R ist mit K bezeichnet.
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Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Abstand R der Mittelpunkte
der beiden Spulen 1 und 4 gleich der Summe aus dem Radius R4 der Sekundärspule 4
und dem Radius R3 der Münze. Der Abstand Rt des Mittelpunktes k der Primärspule
1 ist ebenfalls gleich dem Radius i der kleinsten zu prüfenden Münze.
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Auf der Seitenwand 2b ist eine zweite Sekundärspule 6 mit einer Wicklung
6a und einem Ferrit-Schainkern 6b genau gegenüber der Primärspule 1 befestigt.
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Die Anordnung der ersten Sekundärspule +mit Bezug auf die Primärspule
1 ist als asymmetrisch, und die Anordnung der zweiten Sekundärspule 6 mit Bezug
auf die Primärspule 1 ist als symmetrisch zu bezeichnen. Werden die Anschlüsse 1c
der Wicklung la der Primärspule 1 mit den Klemmen einer Vesorgungseinrichtung 7
verbunden, so kann die Primärspule 1 mit einem Strom veränderlicher Amplitude, d.
h. mit einem Wechsel- oder einem Impulsstrom, gespeist werden.
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Das von der Primärspule 1 aufgebaute magnetische Wechselfeld induziert
in der asymmetrisch angeordneten ersten Sekundärspule 4 eine Spannung. Bewegt sich
nun in dem Führungskanal 2 in Richtung des Pfeiles der Fig. 1 eine zuiifende Münze,
so hängt die in der ersten Sekundärspule + induzierte Spannung sehr stark von dem
Radius der zu prüfenden Münze und erst in zwiter Linie vom Material, der Münzdicke
und der Prägetiefe der Münze ab. Die durch das magneticbe Wecbselfeld in der Spule
6 induzierte Spannung hingegen hängt wegen der symmetrischen Anordnung mit Bezug
auf die zu prüfende Münze in erster Linie von den drei zuletzt genannten Größen
und kaum von dem Durchmesser der zu prüfenden Münze ab. Werden daher die in den
Spulen + und 6 induzierten Signale über die Wicklungsenden 4c und 6c einer Auswerteeinrichtung
8 eugeführt, und in dieser in Schwellen- und Triggerschaltkreisen verarbeitet, so
kann jede der zu prüfenden unterschiedlichen Münzen in sehr engen Grenzen getrennt
nach Durchmesser, Dicke, Material und Prägetieie unterschieden werden. Eine derartige
Unterscheidung ist mit einer symmetrischen Anordnung allein überhaupt nicht erreichbar.
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In der Fig. 3 ist die Achse der ersten Sekundärspule 3 gegenüber der
Achse der Primärspule 1 geneigt. Da die zu prüfende Minze 3 unter Umständen das
von der Primärspule 1 aufgebaute
Wechselfeld stark verzerrt, ist
unter Umständen eine derartige Neigung der ersten Sekundärspule erforderlich, wenn
in ibr ein hinreichend diskriminierendes Signal erzeugt werden soll.
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In der Fig. 1 sind weitere Sekundärspulen 9 und 10 skizziert, deren
Mittelpunkte M9 und M10 ebenfalls um den Betrag R von dem Mittelpunkt Ml entfernt
sind. iie-gleichzeftige Verarbeitungibr Signale der Sekundärspulen 4, 9 und 10 in
geeigneten Koinzidenzkreisen innerhalb der Auswerteeinrichtung 8 engt die Toleranzgrenzen
der Münsprüfung weiter ein.
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In der Fig. 1 ist weiterhin eine zu prüfende Münze 11 strichpunktiert
dargestellt, deren Radius größer ist als die klein-@te zu prüfende Münze 5. Auch
bei Prüfung dieser Munæ hängt das in der Spule 3 induzierte Signal entscheidend
von dem Durchmesser R11 ab. Das in der Spule 6 induzierte Signal bingegen wird nur
durch die Dicke, die Art des verwendeten Materials und die Prägetiefe beeinflußt.
Unterscheiden sich die Durchmesser der zu prUfenden-Münzen sehr, so empfiehlt es
sich, unter Umständen eine Sekundärspule 12 in einem Abstand fl von dem Mittelpunkt
Ml der Primärspule 1 anzuordnen.
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Mit Hilfe der asymmetrischen Anordnung, in der das in der
Sekundärspule
induzierte Signal im wesentlichen von dem Radius der zu prSnden Müne abhängt, aber
natürlich auch von der Dicke, dem verwendeten Material und der Prägetiefe, kann
gegenüber einer symmetrischen Anordnung ein verbessertes Unterscheidungsvermögen
der Prüfvorrichtung ezielt werden. Dieses Unterscheidungsvermögen wird erfindungsgemäß
verbessert, wenn zu der asymmetrischen Anordnung zusätzlich eine Sekundärspule in
symmetricher Anordnung mit Bemg auf die Primärspule an dem Führungskanal befestigt
ist.