DE2225228A1

DE2225228A1 - Verfahren zum Prüfen elektrisch leitender Münzen und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2225228A1
Application number: DE19722225228
Authority: DE
Inventors: Guy Lloyd Lincoln Mass. Fougere (V.StA.)
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-14
Also published as: AU475292B2; DE2225228C2; GB1397083A; SE393475B; IT955807B; DK138967C; CH578769A5; NL189733C; HK16780A; BE783805A; NL7207010A; JPS5651396B1; CA994884A; LU65410A1; DK138967B; FR2138900A1; FR2138900B1; AU4263272A; NL189733B

Description

PATENTANWÄLTE 8902 Göggtngen bei Ai»gibu:_E, den

von-Eichendorff-Straß· 10 Λ Λ f.. ir λ r% n

dr. ing. E. LIEBAU 22^5228

DIPL. ING. G. LiEBAU (B^RüekantworÄtte angeben)

Ihr Zeichen

Mars, Incorporated

Westgate Park, 1651 Old Meadow Road

McLean, Virginia 22101, USA

Verfahren zum Prüfen elektrisch leitender Münzen und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren und mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung werden die Materialeigenschaften von Münzen dadurch geprüft, daß sie elektrischen Feldern mit mindestens zwei erheblich verschiedenen Frequenzen ausgesetzt werden. Für jede der Prüffrequenzen wird untersucht, ob das Zusammenwirken zwischen der in der Prüfung befindlichen Münze und dem elektromagnetischen Feld der einen Frequenz die Wechselwirkung - innerhalb vorgegebener Toleranzen - hervorbringt, die für eine zulässige, elektrisch leitende Münze erwartet wird^ oder nicht. Eine bestimmte Prüfung kann so ausgeführt werden, daß das sich ergebende Signal gleichzeitig anzeigt, ob die Münze innerhalb bestimmter Grenzen von Münzdurchmesser und Münzstärke liegt. Der Münzprüfer liefert eine

Telegr.-Adr.: ELPATENT - Augsburg Postscheckkonto München 8i510 Deutsche Bank AG Augsburg Kto.-Nr. 08/34

., .. ., - . · Bankleiizahi 720 700 01

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Angabe darüber, daß eine Münze zulässig ist, erst dann, wenn die Münze die Prüfbedingungen bei mindestens zwei erheblich verschiedenen Frequenzen erfüllt hat.

Bei diesem Münzprüfer sind bewegliche Teile nicht erforderlich, abgesehen von einer Einrichtung, die zulässige Münzen von unzulässigen entsprechend dem Prüfungsergebnis absondert und sofern nicht mechanische Energie vernichtende Organe als bewegliche Teile bezeichnet werden sollen.

Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung sollen unter der Bezeichnung "Münzen" verstanden werden: echte Münzen, Spielmarken, Falschgeldmünzen, Rohmetailstücke, Unterlegscheiben und alle sonstigen Gegenstände, die von einer Person bei dem Versuch, eine münzbetriebene Einrichtung in Betrieb zu nehmen, verwendet werden könnten. Ferner wird in der nachfolgenden Beschreibung für die Münzbewegung eine Drehbewegung angenommen; jedoch wird, sofern nicht ausdrücklich ausgesc hlossen, auch die Translationsbewegung in Betracht gezogen.

Die Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine Frontansicht der Münzlaufbahn mit den Induktoren eines erfindungsgemässen Münzprüfers;

Fig. 2 eine Rückansicht des Münzprüfers nach Fig. 1 bei Blickrichtung auf die Schnittfläche AA;

Fig. 3 eine vereinfachte Frontansicht von Einzelheiten einer abgeänderten Form einer Münzlaufbahn und von Induktoren eines erfindungsgemässen Münzprüfers;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der elektrischen Kreise eines Münzprüfers gemäß der Erfindung;

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Fig. 5 eine Draufsicht auf einen typischen Topfkerninduktor;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie A-A durch den Topfkerninduktor nach Fig. 5;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines abgewandelten Teilkreises für die niedrige Frequenz in einem erfindungsgemässen Münzprüfer;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer elektronischen digitalen Schaltung für einen erfindungsgemässen Münzprüfer;

Fig. 9 ein Blockschaltbild für einen erfindungsgemässen Mü nzprüf er;

FiglO ein Schaltschema für einen Hochfrequenzoszillator und für Hochfrequenzdetektoren für einen Münzprüfer nach Fig. 9;

Fig.11 ein Schaltschema für einen Oszillator, eine Brücke und einen Detektor für eine niedrige Frequenz bei einem Münzprüfer nach Fig. 9;

Fig.12 ein Blockschaltbild eines weiteren erfindungsgemässen Münzprüfers;

Fig.13 ein Blockschaltbild eines Teils eines weiteren erfindungsgemässen Münzprüfers.

Die Zeichnungen sind als Erläuterungen und nicht notwendigerweise als maßstabsgerechte Wiedergaben aufzufassen.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine zu prüfende

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Münze elektromagnetischen Feldern mit mindestens zwei erheblich verschiedenen Frequenzen ausgesetzt, die so gewählt worden sind, daß sie sich für die Prüfung einer Gruppe von Münzwerten eignen, die von dem dieses Prüfverfahren anwendenden Gerät angenommen werden sollen. Die niedrigere Frequenz (LF) ist so gewählt, daß sie bei Anwendung an einem geeigneten elektromagnetischen Strahler oder Induktor tief in die Münzen aller zulässigen Wertstufen eindringt oder sie durchdringt.

Die höhere Frequenz (HF) ist so gewählt, daß sie bis höchstens zur Hälfte in Dickenrichtung in die gerade noch zulässige, am stärksten abgenutzte Münze aller zulässigen Wertstufen eindringt. In den meisten Fällen ist das System so ausgelegt, daß die HF nur bis zu einem kleinen Prozentsatz der Münzstärke in Dickenrichtung in die Münze eindringt. Sollen plattierte Münzen, wie etwa die USA-Münzen zu 10 cent, 25 cent und 50 cent, untersucht werden, wäre als geeignete höhere Frequenz eine Frequenz zu betrachten, die bis zur Stärke der äusseren Beschichtung oder Plattierung von Münzen der Wertstufe mit der dünnsten Plattierung eindringt.

Für die weitere Erörterung soll hier die Eindringtiefe d in Zentimetern definiert werden als

d =

Vfoyu

wobei k eine vom gewählten Maßsystem abhängige Konstante ist, f die Frequenz bedeutet, ο die Gleichstromleitfähigkeit und ,u die magnetische Permeabilität des Materials ist. In dieser Tiefe beträgt die Stromdichte 36,8 %, άύν Oberflächenstromdichte des Materials. Für Kupfer gibt die

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■^s"

Formel beispielsweise an, daß die Eindringtiefe 6,62/ iff oder 0,00662 cm bei 1 MHz, 0,0208 cm bei 100 kHz, 0,0662 bei 10 kHz und 0,208 cm bei 1 kHz beträgt. Für eine Legierung aus 75 % Kupfer und 25 % Nickel, wie sie für die Plattierungsschicht der USA-Münzen zu 10 cent und zu 25 cent verwendet wird, und die eine deutlich niedrigere Leitfähigkeit hat als Kupfer, beträgt die Eindringtiefe 0,029 cm bei 1 MHz, 0,091 cm bei 100 kHz, 0,29 cm bei .10 kHz und 0,91 cm bei 1 kHz.

Überbrückt eine ferromagnetische Münze einen Induktor, beispielsweise den Topfkerninduktor 200 aus den Fig* 5 und 6 in einem Wechselstromkreis, so hängt die Änderung der Richtung der Induktivität des Induktors sowohl von dem Skin-Effekt als auch von der Wirkung der Überbrückung durch das magnetische Material ab. Wenn also die magnetische Permeabilität einer Münze niedrig und die Leitfähigkeit hoch ist, nimmt die Induktivität des Induktors zu. Ist die Permeabilität niedrig und die Leitfähigkeit hoch, so nimmt die Induktivität ab. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren und der danach arbeitenden Vorrichtung können beide Arten der Induktivitätsänderung angewandt werden»

Wenn eine nichtmagnetische Münze den Induktor überbrückt, induziert der die Münze durchsetzende magnetische Fluß Ströme, die ein entgegengesetztes Feld erzeugen.. Dieses Feld s,ucht den Fluß daran zu hindern, weit in die Münze hoher elektrischer Leitfähigkeit einzudringen; bei Münzen mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit kann der Fluß tiefer eindringen, wie es oben erörtert wurde. Die Induktivität des Induktors wird geändert, aber bei Scheiben aus unterschiedlichem Metall aber mit gleichem Durchmesser und gleicher Stärke ist die Induktivitätsänderung, gemessen als Eindringtiefe, verschieden. Natürlich verschwindet der Unterschied, wenn die Dicke der Scheibe klein im Verhältnis zur Eindringtiefe wird,

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Das erfindungsgemässe Verfahren stellt eine wirkungsvolle Maßnahme für die Unterscheidung von Münzen dar, indem man jede Münze in der angegebenen Weise bei zwei wesentlich verschiedenen Frequenzen untersucht, und zwar bei einer niedrigeren Frequenz, bei der die Stärke der Münze verhältnismässig klein im Verhältnis zu der Eindringtiefe des Flusses ist und bei einer höheren Frequenz, bei der nur eine geringe Eindringtiefe erreicht wird, und indem die Münze nur angenommen wird, renn sie die Bedingungen für eine echte Münze des bestimmten Münzwerts in beiden Tests erfüllt.

Je nach der Gruppe von Münzwerten, die von einem Münzprüfer zugelassen werden sollen, kann eine Auswahl der anzuwendenden niedrigeren und höheren Frequenzen getroffen werden; dabei müssen die relativen Lagen der Induktoren und der Münzen beim PrüfVorgang berücksichtigt werden. Eine abschliessende Auswahl von Induktorpositionen und Frequenzen kann dann an Hand von Testergebnissen an Prototypen vorgenommen werden. Im allgemeinen unterscheiden sich die niedrigere und die hohe Frequenz erheblich, z.B. liegt die niedrigere Frequenz vorzugsweise zwischen etwa 5 und 25 kHz und die hohe Frequenz zwischen 200 und 800 kHz, wenn in einem Münzprüfer die Gruppe der USA-Münzen zu 5 cent, IO cent und 25 cent untersucht werden soll, Bestehen alle Münzen einer Gruppe aus einem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit, so kann eine höchste Niederfrequenz LF von etwa 60 kHz und eine niedrigste Hochfrequenz HF von etwa 100 kHz angewandt werden, wobei das Frequenzverhältnis etwa 1,6 zu 1 beträgt. Generell - nicht ohne Ausnahme für bestimmte Umstände - kann man eine Niederfrequenz LF von höchstens etwa 60 kHz und eine Hochfrequenz HF von mindestens 100 kHz wählen, wobei die Trennlinie bei etwa 75 kHz liegt.

Auf Grund praktischer Erwägungen werden in den meisten

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Fällen Frequenzen, die zwischen 3 kHz und 1 MHz liegen, benutzt. Bei Frequenzen unterhalb etwa 3 kHz durchdringt der Fluß, von den stärksten Münzen mit der höchsten Leitfähigkeit abgesehen, alle Münzen vollständig, und es wird zunehmend schwieriger, eine schnell bewegte Münze dem elektromagnetischen Feld während einer so langen Zeitspanne darzubieten, daß die Wechselwirkung zwischen Münze und Feld genau und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand angezeigt wird. Bei Frequenzen in der Nähe von 1 MHz oder darüber spricht das Verfahren bei Münzen aus Material hoher Leitfähigkeit, wenn die am weitesten herausstehenden Teile der zu untersuchenden Münzoberfläche einen sehr geringen, feststehenden Abstand von dem Induktor haben, auf die Prägung auf der Oberfläche der Münze an.In manchenFällen ist das abzulehnen, jedoch kann man derartige Frequenzen anwenden, um die Seiten ("Kopf oder Adler") einer echten Münze voneinander zu unterscheiden, zwischen echten Münzen zu unterscheiden, geprägte oder nicht geprägte Metallstücke aus gleichem Material voneinander abzusondern, oder auch zu unterscheiden zwischen den im übrigen gleichartigen Münzen verschiedener Staaten auf Grund der unterschiedlichen Prägung. Bei etwas grösserem Abstand zwischen der Münze und dem Induktor pflegen diese Frequenzen ein Ergebnis zu "liefern, das primär eine Anzeige für den Abstand zwischen der Münze und dem Induktor abgibt.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die Zeichnungen geben einen erfindungsgemässen Münzprüfer 10 wieder. Eine Münze kann durch den Münzeinwurf 20 in den Münzprüfer 10 gelangen. Dann fällt die Münze unter Schwerkraftwirkung auf die Münzlaufbahn 30. Der Hauptteil 31 der Münzlaufbahn 30 ist abwärts in einer von dem Münzeinwurf 20 wegführenden Richtung geneigt. Der Teil der

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Münzlaufbahn 30, auf den die Münze zunächst fällt, kann lediglich aus einem nach oben weisenden Fortsatz bestehen, der unter dem gleichen Winkel geneigt ist wie der Hauptteil 31 (vgl, Fig. 1), vorzugsweise erhält aber der Anfangsabschnitt 32 eine steilere Neigung als der Hauptteil sie hat. Bei einer in Fig» 3 wiedergegebenen zweckmässigen Ausführungsform ist der Anfangsabschnitt 32 der Münzlaufbahn 30 von dem Hauptteil 31 aus unterhalb des Münzeinwurfs 20 nach oben gebogen, so daß die Vertikalbewegung einer durch den Münzeinwurf 20 unter Wirkung der Schwerkraft in den Münzprüfer 10' gelangenden Münze in eine Bewegung längs des Hauptteils 31 der Münzlaufbahn 30 mit einem Minimum an Springbewegungen umgewandelt wird. Münzlaufbahnen mit einem Neigungswinkel zwischen 10 und 25° gegen die Waagerechte haben sich als brauchbar erwiesen.

An die Münzlaufbahn 30 stößt eine Seitenwand 40, die so weit gegen die Vertikale geneigt ist, daß sich die Fläche einer Münze gegen diese Wand 40 legt, wenn der Rand der Münze auf der Münzlaufbahn 30 ruht. Für die Seitenwand 40 hat sich ein Winkel von 20° gegen die Vertikale als zweckmässig herausgestellt. Die Münzlaufbahn 30 verläuft im allgemeinen rechtwinkelig zu der Seitenwand 40 und ist von der Seitenwand 40 um mehr als die Dicke der stärksten Münze, die in dem Münzprüfer behandelt werden soll, entfernt. Die Münz laufbahn 30 und die Seitenwände 40 und 50 bilden einen Münzkanal 60, Die Seitenwand 40 und die Münzlaufbahn 30 können zweckmässigerweise aus dem gleichen Materialstück hergestellt werden.

Bei einem Münzprüfer 10, der drei verschiedene Nennwerte von echten Münzen annehmen soll, ist eine Gruppe 70 aus vier Induktoren 72, 74, 76 und 78 längs einer Seite des Münzkanals 60 angeordnet. Alle Spulen 72, 74, 7 6 und 78 sind unmittelbar vergleichbar mit dem typischen Induktor

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nach den Sg. 5 und 6. Der Induktor 200 besteht aus einer Spule 201, die auf einen Spulenkörper 202 gewickelt ist, der um den mittleren Pol 204 eines Ferrit-Topfkerns 203 gesetzt ist. Ein Induktor aus der Induktorgruppe 70 in dem Münzprüfer 10, und zwar der Induktor 72, arbeitet in einem Schwingkreis mit verhältnxsmässig niedriger Frequenz« Die Übrigen Induktoren der Induktorgruppe 70 in dem Münzprüfer 10, also die Induktoren 74, 76 und 78, arbeiten in Schwingkreisen mit einer über der Frequenz des Induktors 72 liegenden, wesentlich höheren Frequenz»

Jeder der Induktoren aus der Gruppe 70 ist in die Seitenwand 40 gesetzt, so daß ihre Pole gegen den Münzkanal 60 gerichtet sind, wobei der dem Spalt 205 bei dem typischen Induktor .200 entsprechende Spalt senkrecht zu der Münzlaufbahn 30 steht. Die Polflächen jedes Induktors, die den Polflächen 204, 206 und 207 des typischen Induktors 200 entsprechen, sind von dem Münzkanal durch etwa 0,0025 mm (1/10 000-inch) starke epoxidharzgetränkte Glasfaser getrennt, die die Innenseite 42 der Seitenwand 40 bildet* Die glatte Innenseite 4 2 der Seitenwand 40 erleichtert den schnellen Durchlauf der Münzen durch den Münzprüfer 10.

Die Induktoren 7 2 und 74 sind so weit von der Münzlaufbahn 30 entfernt, daß die kleinste Münze, die der Münzprüfer annehmen soll - im Falle des Münzprüfers 10 ist das die 10-cent-Münze -, konzentrisch zu dem Induktor steht, wenn sie neben den Induktor auf die Münzlaufbahn 30 gesetzt wird. Entsprechend haben die Induktoren 7 6 und 78 solche Abstände von der Münzlaufbahn 30, daß die sukzessive grösseren in dem Münzprüfer zu prüfenden Münzen, bei dem Münzprüfer 10 also die Münzen zu 5 cent und zu 25 cent, konzentrisch zu den genannten Induktoren liegen, wenn sie neben dem Induktor auf der Münzlaufbahn 30 stehen.

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Der Induktor 7 2 ist Teil des Schwingkreises eines Laufzeitgenerators 80, Ein derartiger Generator besitzt eine Leerlauffrequenz von 9,3 kHz, wenn kein elektrisch leitendes Material sich in der Nähe der Polflächen des Induktors 7 2 befindet. Wird jedoch ein nicht-magnetisches, elektrisch leitendes Material in die Nähe der Polflächen gebracht, die den Flächen der Pole 204, 206 und 207 des typischen Induktors 200 entsprechen, so nimmt die Schwingungsfrequenz zu. Für den Fall des 5-cent- bzw, des 10-cent- bzw, des 25-cent-Stücks wurden beim Vorbeilaufen der Münzen an dem Induktor 7 2 auf der Münzlaufbahn die maximalen Frequenzen 10,67 kHz bzw. 11,87 kHz bzw, 12,18 kHz erreicht. Die Spitzenfrequenz hängt von der Leitfähigkeit der Münze ab, ebenso (in einigen Fällen) von der Permeabilität und der Dicke der Münze sowie von dem Anteil des magnetischen Flusses des· Induktors 72, der von der Münze überdeckt wird - das ist in erster Linie eine Funktion der Grossen und relativen Lage von Münze und Induktor 7 2 zueinander.

Ein Schmalbanddetektorkreis 81 mit einer Mittenfrequenz von 10,67 kHz dient zum Überwachen der Oszillatorfrequenz, ' Wird eine Münze an dem Induktor 7 2 vorbeigerollt, so erzeugt der Detektor ein einzelnes Ausgangssignal, wenn die Frequenz ungefähr 10,67 kHz erreicht; wenn jedoch ein 10-cent- oder ein 25-cent-Stück an dem Induktor vorbeirollt, durchschreitet die Frequenz den Wert 10,67 kHz und erreicht eine höhere Frequenz und läuft bei wieder abnehmender Frequenz durch 10,67 kHz zurück, da die Münze sich dem Induktor 7 2 nähert und sich dann von ihm entfernt.Der Schmalbanddetektor 81 erzeugt daher zwei Ausgangssignale, wenn ein 10-cent- und ein 25-cent-Stück an dem Induktor 72 vorbeirollt. Ein zweiter Schmalbanddetektor 82, der das Auftreten von Signalen im Bereich zwischen 11,87 und 12,18 kHz anzeigen soll, würde kein nutzbares Ausgangssignal erzeugen, wenn ein 5-cent-Stück

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an dem Induktor 72 vorbeiliefe, weil die Oszillatorfrequenz niemals 11,87 kHz erreichen sondern nur ein einzelnes Ausgangssignal erzeugen würde, wenn ein 10-cent- oder ein 25-cent-Stück an diesem Induktor vorbeiliefe.

Viele Sorten Metallstücke und ungeeignete Münzen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit bei niedriger Frequenz wesentlich von der Leitfähigkeit echter 5-, 10- und 25-cent-Stücke. Wenn solche Stücke an dem Induktor 7 2 vorbeilaufen, werden an dem Ausgang jedes der beiden Detektoren

81 und 8 2 entweder zwei Signale oder kein Signal abgegeben« Der Münzprüfer 10 vermag ein echtes 5-cent-Stück von echten 10- und 25-cent-Stücken zu unterscheiden sowie von vielen Arten von Metallstücken und ungeeigneten Münzen, indem er lediglich solche Münzen annimmt, die ein Ausgangssignal aus einem der Detektoren 81 oder 82 hervorrufen, und solche Münzen zurückweist, die entweder kein Ausgangssignal oder zwei Ausgangssignale von jedem der beiden Detektoren 81 und

82 erzeugen.

Die Induktoren 74, 76 und 78 sind jeweils in den Schwingkreis eines zugeordneten Oszillatorkreises 84,86 und 88 geschaltet, der eine maximale Frequenz von 455 kHz erreicht, wenn ein 10-cent- bzw. ein 5-cent- bzw. ein 25-cent-Stück an dem ihm zugeordneten Induktor 74 bzw, 76 bzw. 78 vorbeiläuft. Die Oszillatorkreise 84, 86 und 88 können unterschiedliche Leerlauffrequenzen in Abwesenheit von Münzen haben, die Leerlauffrequenzen liegen im allgemeinen im Bereich zwischen 300 und 400 kHz. Beispielsweise galten für die Oszillatorkreise 84 bzw. 86 bzw. 88 bei einem Versuchs-Münzprüfer die Leerlauffrequenzen 349 bzw. 345 bzw. 344 kHz.

Die von den den Induktoren 74 bzw. 76 bzw. 78 zugeordneten Oszillatorkreisen 84 bzw. 86 bzw.. 88 .-erzeugten Frequenzen

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werden von drei Schmalband-Detektorkreisen 85 bzw. 87 bzw, 8 9 überwacht. In jedem Detektorkreis befindet sich ein 455 kHz-Keramikfilter, beispielsweise ein Murata SF-¹ISS-D Filter der The Murata Corp« of America, New York, New York. Derartige Filter, die jetzt auch in Rundfunkgeräten verwendet werden, sind ohne weiteres erhältlich und nicht teuer. Wie bei dem Induktor 72 kann festgestellt werden, ob eine echte Münze an einem der Induktoren 74, 7 6 oder 7 8 vorbeigelaufen ist, indem festgestellt wird, ob der zugehörige Detektor 85, 87 oder 89 einen Ausgangsimpuls, zwei Ausgangsimpulse oder keinen Ausgangsimpuls erzeugt hat. Ein einzelner Ausgangsimpuls von einem der Detektoren würde besagen, daß ein leitfähiges Objekt, das an dem zugeordneten Induktor vorbeigelaufen ist, eine Verschiebung der Oszillatorfrequenz von der Leerlauffrequenz nach 455 kHz und zurück zur Leerlauffrequenz verursacht hat, womit die Möglichkeit einer echten Münze in der diesem Induktor zugeordneten Wertstufe angezeigt ist. Das Fehlen eines Ausgangsimpulses an einem gegebenen Detektor würde bedeuten, daß entweder kein leitfähiges Objekt an dem zugeordneten Induktor vorbeigelaufen ist, oder daß die Leitfähigkeit und die Permeabilität . eines Objekts, das an'dem Induktor vorbeigelaufen ist, und die Lage des Objekts relativ zu dem Induktor (die eine Funktion des Objektdurchmessers, der Induktordurchmesser und der Höhe über der Laufbahn ist) dazu führte, daß die Frequenz nicht von der Leerlauffrequenz auf 455 kHz verändert wurde. Zwei Ausgangsimpulse des Detektors würden besagen, · daß die Frequenz über 455 kHz hinaus, bis jenseits der schmalen Bandbreite des Detektors verschoben und zu der Leerlauffrequenz zurückgeführt wurde, was auch ein Zeichen dafür ist, d£> das an dem Induktor vorbeilaufende Objekt keine echte Münze der zugeordneten Wertstufe ist.

Drei UND-Glieder 101, 102 und 103 sind imstande, ein Signal zu liefern, das kennzeichnend dafür ist, ob eine

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untersuchte Münze ein Zeichen für mögliche Zulässigkeit sowohl bei niedriger als auch bei hoher Frequenz geliefert hat. Das erste UND-Glied 101 ist an den Ausgang eines Flip-Flop 91 angeschlossen. Ein Signal an diesem Ausgang läßt erkennen, daß eine Münze möglicherweise ein 10-cent- oder ein 25-cent-Stück ist. Der andere Eingang des Gliedes 101 ist mit dem Flip-Flop 94 verbunden, der ein Zeichen dafür liefert, ob die gerade geprüfte Münze den Test für . ein 10-cent-Stück bei hoher Frequenz erfüllt hat. Das zweite UND-Glied 102 ist mit dem Ausgang des Flip-Flop 91 und.mit dem Flip-Flop 98 verbunden, die beide Anzeigen dafür liefern, ob eine Münze möglicherweise eine 25-cent-Münze ist. Das dritte UND-Glied 103 ist an den Ausgang des Flip-Flop und an den Ausgang des Flip-Flop 96 angeschlossen, die beide eine Anzeige dafür liefern, ob eine Münze möglicherweise ein 5-cent-Stück darstellt. Wenn beide Eingänge jeweils eines der UND-Glieder 101, 102 oder 103 ein positives Zeichen aufnehmen, dann liefert dieses UND-Glied ein Ausgangssignal, das über ein ODER-Glied 10¹I das Solenoid 110 erregt, so daß die Sperre 111 aus ihrer Ruhelage entfernt wird, in der sie den Eingang zu dem Kanal 120 für zugelassene Münzen so lange freigibt, daß die gerade geprüfte Münze in diesen Kanal 120 gelangen kann. Die Ausgangsgrössen der UND-Glieder 101, 102 und 103 werden ausserdem über Leitungen 131, 132, 133 dem Akkumulator 140 zugeführt, so daß das Ausgangssignal aus jedem dieser UND-Glieder auf den Akkumulator übertragen wird, um den Nennwert der gerade angenommenen Münze anzuzeigen.

Urn die Wirkungsweise eines Münzprüfers 10' zu erläutern, betrachten wir beispielsweise die Prüfung eines echten 5-cent-Stücks. Die Münze wird in den Münzeinwurf 20 geworfen und fällt auf die Münzenlaufbahn 30. Der gebogene.Anfangsabschnitt 32 der Münzlaufbahn 30 wandelt die Energie der

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Vertikalbewegung der Münze in eine Horizontalbewegung längs der Münzlaufbahn 30 um. Die Münze nähert sich zuerst dem Induktor 72 und läuft an ihm vorbei, wodurch der Oszillator 80 seine Frequenz von 9,3 kHz auf ungefähr 10,67 kHz ändert.

Infolge dieser Frequenzverschiebung bringt der Detektor 81 einen einzelnen Ausgangsimpuls hervor, der den Flip-Flop startet, wodurch eine positive Ausgangsanzeige am Flip-Flop 91 entsteht. Der Detektor 8 2 liefert kein Ausgangssignal, wenn das 5-cent-Stück an dem Induktor 7 2 vorbeiläuft, weil die Frequenz des Oszillators 80 nicht in den Bereich des Detektors 82, der von etwa 11,87 bis 12,18 kHz reicht, verschoben wird. Daher wird der Flip-Flop 92 nicht gestartet, und das Fehlen einer positiven Ausgangsanzeige, die den UND-Gliedern 101 und 102 zugeleitet wird, verhindert es, daß der Münzprüfer die gerade untersuchte Münze als ein echtes 10-cent- oder 25-cent-Stück identifiziert.

Das besagte 5-cent-Stück rollt nun zu dem Induktor 74 und an ihm vorbei; dieser Induktor ist der Untersuchung von 10-cent-Stücken mit hoher Frequenz zugeordnet. Das Auftreten des 5-cent-Stücks in der Nähe des Induktors 74 veranlaßt den zugeordneten Oszillator 84, seine Frequenz auf 455 kHz fallen zu lassen, wenn das 5-cent-Stück sich dem Induktor 74 nähert, vorbeiläuft und von ihm entfernt. Infolgedessen erzeugt der Detektor 85 einen ersten Impuls, wenn die Münze sich dem Induktor 74 nähert, wodurch der Flip-Flop 94 gestartet wird, und einen zweiten Impuls, wenn die Münze sich von dem Induktor 74 entfernt, wobei der Flip-Flop 94 zurückgestellt wird; der Flip-Flop bleibt ohne positive Ausgangsanzeige für ein Objekt, das ein 10-cent-Stück darstellen könnte. Dann nähert das 5-cent-Stück sich dem Induktor 76, der den 5-cent-Stücken zugeordnet ist. Wenn das 5-cent-Stück an dem Induktor 76 vorbeiläuft, muß die Frequenz des Oszilla-

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tors 8 6 sich 455 kHz nähern, diese Frequenz erreichen und dann unter 455 kHz absinken; dadurch ergibt sich ein einzelner Ausgangsimpuls am Detektor 87, wodurch der Flip-Flop 96 gestartet und eine positive Anzeige am Ausgang des Flip-Flop 96 hervorgerufen wird. Schließlich gelangt die Münze zum Induktor 78 und läuft an ihm vorbei. Wie im Falle des Induktors 74 steigt die Frequenz des mit dem Induktor 78 verbundenen Oszillators 7 8 auf 455 kHz an, übersteigt diese Frequenz und fällt unter 455 kHz, wenn das 5-cent-Stück an dem Induktor vorbeiläuft. Daher werden von dem Detektor 8 9 zwei Ausgangsimpulse abgegeben, die den Flip-Flop 98 starten und wieder zurückstellen, so daß am Ende der Untersuchung der Ausgang des Flip-Flop 98 keine positive Anzeige gibt.

Nachdem die untersuchte Münze die gesamte Gruppe 70 der Induktoren passiert hat, wird ein Impuls an den Eingang jedes der UND-Glieder 101, 102 und 103 auf der Leitung 105 von dem Abtastxmpulsgenerator 106 gegeben, um die UND-Glieder wegen des Ergebnisses der gerade abgeschlossenen Prüfung zu befragen. Da im vorliegenden Fall die einzigen positiven Flip-Flop-Anzeigen an den Eingängen des UND-Gliedes 103 ' bestehen, erzeugt nur dieses Glied ein Ausgangssignal, das das ODER-Glied 104 durchläuft und das Solenoid 110 erregt und ausserdem auf der Leitung 133 unmittelbar an den Akkumulator 140 gelangt, wo die Annahme eines 5-cent-Stücks aufgezeichnet wird. Eine hierfür geeignete Schaltung wird weiter unten im Zusammenhang mit den Gliedern 934, 935 und 9 36 in Fig. 9 beschrieben.

Eine abgewandelte Niederfrequenzschaltung 500 zeigt die Fig. 7. Ein Oszillator 510 erzeugt ein Signal niedriger Frequenz (beispielsweise 5000 kHz),, das an den Transformator 512 gelegt wird. Der Transformator 512 gibt etwa 3 bis 4 Volt effektiv ab. Der Ausgang ist an die Klemmen 521.und 5

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einer mehrfach verzweigten Brücke 5 20 angeschlossen. Die beiden Brückenzweige an der linken Seite von Fig. 7, die den gemeinsamen oder Induktor-Teil darstellen, bestehen aus dem Induktor 5 25 zwischen den Klemmen 52 2 und 5 23 und einem Widerstand 526 zwischen den Klemmen 523 und 521. Der Induktor 525 kann dem schon beschriebenen typischen Induktor 200 entsprechen.

Auf der rechten Seite der in Fig. 7 beschriebenen Brücke befinden sich drei parallele Brückenzweigkreise zwischen den Klemmen 5 21 und 5 22, die über Klemmen 5 30, bzw. 540 bzw. 5 50 an Differentialverstärker 5 37 bzw, 547 bzw. 5 57 angeschlossen sind. In einem der Zweige jeder dieser Schaltungen liegt ein Widerstand 5 31 bzw, 541 bzw. 551 zwischen der Klemme 5 22 und der Klemme 5 30 bzw. 5H0 bzw. 5 50, Der andere Zweig jeder dieser Zweigkreise enthält eine Kombination aus Widerstand und Kapazität mit einer so grossen kapazitiven' Reaktanz, daß die induktive Reaktanz des Induktors 525 beim Auftreten einer echten Münze eines bestimmten Münzwerts neben dem Induktor 525 ausgeglichen ist. In jedem dieser Zweige liegt eine erste Kapazität 532, 542 oder 55 2 parallel zu einer kleinen Trimmkapazität 5 33, 543 oder 55 3, Parallel zu den Kapazitäten in jedem Kreis befindet sich ein Widerstand, der den Induktorwiderstand ausgleicht, wozu zur Bereichsbegrenzung eine Serienschaltung eines veränderbaren Widerstands 534, 544 oder 554 mit einem festen Widerstand 5 35, 545 oder 555 dient.

Der Eingang für jeden der Differentialverstärker 5 37, und 55 7 erfolgt somit über eine Brücke, die so eingestellt werden kann, daß sie abgeglichen ist, wenn eine Münze mit einem bestimmten Münzwert sich neben dem Induktor 5 25 befindet. So könnte z.B. die kapazitive Reaktanz so eingestellt werden, daß der Verstärker 5 37 einen abgeglichenen Zustand

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feststellen würde, wenn sich ein 5-cent-Stück am Induktor 525 befindet, und entsprechende Einstellungen könnten hinsichtlich des Verstärkers 547 für ein 10-cent-Stück und hinsichtlich des Verstärkers 557 für ein 25-cent-Stück vorge-, noramen werden. Der Ausgang der Differentialverstärker 53 7, und 55 7 wird an den Eingang eines zugeordneten Diodengleichrichters 5 38, 548 oder 55 8 gelegt, dessen Ausgangsgrößen wiederum zugeordneten Begrenzungsverstärkern 5 39, 54 9 und 55 9 zugeführt werden. Die Begrenzungsverstärker werden bei Nullsignaleingängen gesperrt,aber sie erreichen den Sättigungsstrom bei sehr niedrigen EingangsSignalen und wandeln dadurch das Analogsignal von ihren zugehörigen Differentialverstärkern 5 37, 547 oder 557 in ein Digitalsignal um, das die eine Stufe erreicht hat, wenn die Verstärkereingänge sehr nahe ausgeglichenen Zustand oder ausgeglichenen Zustand anzeigen, und die andere Stufe während der übrigen Zeit (Verstärker gesättigt). Die Digitalausgänge der Begrenzungsverstärker 539, 549, 55 9 werden einem Logikkreis 560 zugeführt, der dem in Fig. beschriebenen Kreis ähneln kann. Die Niederfrequenzschaltung 500 wird in Verbindung mit einer Hochfrequenzschaltung verwendet, wie sie beispielsweise in Fig. 4 angegeben ist.

Ein typischer Kreis nach Fig. 7 könnte sich etwa folgendermaßen zusammensetzen:

Widerstand 5 26 2000 0hm

Widerstände 5 31, 541, 551 2000 0hm

Veränderbare Widerstände

5 34, 544, 554 25000 0hm max.

Widerstände 535, 545, 555 " 5000 0hm Kapazitäten 532, 542, 552 0,01 /UF

Veränderbare Kapazitäten

533, 543, 553 300 pF max.

Der Induktor 525 kann aus 1100 Windungen Draht Nr, 39 auf einem Topfkern 22 mm bestehen. Als Differentialverstärker 537,

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5 47 und 557 können Fairchild-Verstärker Nr. 741 oder gleichartige Geräte dienen.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Ein erfxndungsgemässer Münzprüfer 600, in dem alle Induktoren benutzt werden, um alle Münzwerte der Gruppe zulässiger Münzen zu prüfen, ist in den Fig. 9 bis 11 gezeichnet. Die mechanische Anordnung der Hauptbauteile ist insgesamt mit dem Zeichen 610 versehen. Eine Münze wird durch den Münzeinwurf 620 in den Münzprüfer 600 eingeführt. Unter der Wirkung ihres Eigengewichts fällt die Münze auf das Ablenkblech 630, das von dem Münzeinwurf 620 wegführend nach unten geneigt ist. Die Fallbewegung der den Münzprüfer 600 durch den Münzeinwurf erreichenden Münze wird in eine Bewegung längs der ersten Münzlaufbahn 631 umgewandelt, wobei die Münze nur minimale Springbewegungen ausführt.

Neben dem Ablenkblech und dieses sowie die erste und die zweite Münzlaufbahn 6 31 und 63 2 berührend befindet sich eine Seitenwand 640, die so weit gegenüber der Vertikalen gekippt ist, daß die Fläche einer Münze sich gegen die Wand 640 legen muß, wenn der Rand einer Münze auf der Münzlaufbahn 631 oder 632 ruht. Der Kippwinkel der Seitenwand 640 gegenüber der Vertikalen kann grosser als 5° und kleiner als 2 5° sein; ein Winkel von 9°hat sich als besonders geeignet für ein Gerät mit zwei Münzlaufbahnen 6 31 und 6 32 erwiesen. Die Münzlaufbahnen 631 und 632 verlaufen üblicherweise rechtwinklig zu der Seitenwand 640. Eine zweite Seitenwand 650 verläuft insgesamt parallel zu der Seitenwand 640 und ist von dieser um einen Betrag entfernt, der wenig grosser ist als die Dicke der dicksten, von dem Münzprüfer 600 zu untersuchenden Münze. In Fig. 9 ist der untere Ab-

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schnitt der Seitenwand 650 nicht dargestellt. Das Ablenkblech 630 und die Münzlaufbahnen 6 31 und 6 32 mit den Seitenwänden 640 und 650 bilden einen Münzkanal 660. Die Seitenwand 640, das Ablenkblech 630 und die Münzlaufbahnen 631 und 632 können der Einfachheit halber aus dem gleichen Materialstück hergestellt sein. Das Aufnahmeglied (d.i. Block 943 in dem elektrischen Schaltplan) befindet sich etwa an der mit 670 bezeichneten Stelle. Weitere Einzelheiten über bauliche Merkmale eines dem Münzprüfer 600 entsprechenden Geräts sind in den britischen Provisional Specifications Nr. 8386/71 und 8387/71 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung (eingereicht am 2 3. Februar 197 2) enthalten.

In einem Münzprüfer 600 mit einer Anordnung 610 mechanischer Bauteile zur Prüfung und Annahme echter Münzen mit drei verschiedenen Münzwerten ist eine Gruppe 710 von sechs Induktoren 711, 712, 713, 714, 175 und 176 längs des Münzkanals 660 vorgesehen. Jeder der Induktoren 711 bis 716 entspricht in seinem Aufbau dem typischen Topfkerninduktor 200, wie er im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben und in diesen Figuren wiedergegeben ist. Man kann aber auch einen oder mehrere Induktoren anderer Bauart vorsehen, beispielsweise E-Kern-Induktoren üblicher Bauweise mit drei in einer allgemein parallel zu der Münzlaufbahn verlaufenden Polstücken. Im Rahmen der Erfindung kann auch eine grössere oder kleinere Zahl von Induktoren verwendet werden, indem beispielsweise ein einzelner Induktor oder ein Induktorpaar für mehr als eine Funktion eingesetzt wird, wie es weiter unten beschrieben wird.

Bei einem für die Verwendung von 5-cent-, 10-cent- und 25-cent-Münzen der USA bestimmten erfindungsgemässen Münzprüfer stellt der erste oder Eingangsinduktor 711, auf den eine durch den Münzprüfer 600 bewegte Münze stößt, eine auf einen Topfkern von 11 mm Durchmesser gewickelte Spule

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dar, die in einem Oszillatorkreis bei einer Frequenz nahe 455 kHz arbeitet. Der Induktor befindet sich in einer Seitenwand, z.B. der Seitenwand 650, gegen die sich die Münzen unter ihrem Gewicht und wegen der Kippung der Seitenwände 640 und 650 gegen die Vertikale legen, an einer Stelle, wo alle in den Münzprüfer gelangenden anzunehmenden Münzen vorbeilaufen, wenn sie auf die erste Münzlaufbahn 6 31 fallen. Die untere Kante des Induktors 711 befindet sich etwa 1/2 mrn oberhalb der ersten Münzlaufbahn 631, um die Wirkung des Springens einer Münze so klein wie möglich zu halten.

Der zweite und der dritte Induktor stellen Niederfrequenzinduktoren 712 bzw. 713 dar, die von zwei in Serie geschalteten Wicklungen auf 14 mm-Topfkernen gebildet werden, die dnander gegenüberliegend in jeweils einer der Seitenwände 640 bzw. 650 des Münzkanals 660 angeordnet sind. Die hintereinander geschalteten Induktoren 712 und 713 werden in einer Niederfrequenzbrückenschaltung verwendet, die mit einer unter 25 kHz liegenden Frequenz arbeitet, im allgemeinen bei einer in der Nähe von 5 bis 7 kHz liegenden Frequenz. Diese Niederfrequenzinduktoren 712 und 713 befinden sich am unteren Ende der ersten Münzlaufbah'n 631, damit die zu untersuchende Münze stetig läuft, bevor sie das Feld der Induktoren erreicht. Die untere Kante des Topfkerns der beiden Induktoren 712 und 713 befindet sich wenig oberhalb der ersten Münzlaufbahn 631, Die Anwendung zweier Induktoren 712 und 713 an gegenüberliegendenSeiten des Münzkanals 660 an der gleichen Stelle läßt· die Untersuchung der Leitfähigkeit an dieser Stelle besonders empfindlich auf die Stärke der zu untersuchenden Münzen reagieren und bietet daher einen besseren Schutz gegen den Versuch, den Münzprüfer mit Metallstücken oder dergleichen zu täuschen, die aus einer leitfähigen Basis mit nichtleitender Beschichtung bestehen, die dazu dient, den Abstand der leitfähigen Basis von der Seitenwand, gegen die sich das Metallstück legt, einzustellen; gleichzeitig werden versehentliche

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Zurückweisungen brauchbarer Münzen, die sich von einer Seite des Kanals 660 zur anderen bei dem Durchlaufen des Münzprüfers 600 bewegen, weniger häufig.

Längs der zweiten Münzlaufbahn 632 -. gesehen von rechts nach links in Richtung der Münzbewegung unter demEinfluß der Schwerkraft - sind Induktoren 7IM-, 715 und 716 angeordnet, die jeweils aus einer Wicklung auf einem 18 mm-Topfkem bestehen, der sich in der Seitenwand 640 befindet, die der den Eingangsinduktor 711 aufweisenden Seitenwand gegenüberliegt und die jeweils in einem Oszillatorkreis arbeiten sollen, der mit etwa 455 kHz schwingt. Der obere Rand des Topfkerns in jedem der Induktoren 714 bis 716 befindet sich in einem Orthogonalabstand von der zweiten Münzlaufbahn 632, der um 1/2 bis 1 mm grosser ist als der Durchmesser des Münzwerts, dem er zugeordnet ist, und zwar ist der Induktor 714 der Hochfrequenzinduktor für das 5-cent-Stück, der Induktor 715 der Hochfrequenzinduktor für das 25-cent-Stück und der Induktor 716 der Eochfrequenzinduktor für das 10-cent-Stüek.

Die Hochfrequenzinduktoren 711 bzw. 714 bzw. 715 bzw. 71.6 liegen in zugeordneten Oszillatorkreiseri 721 bzw. 724 bzw, 725 bzw* 7 26, Diese Oszillatorkreise stimmen praktisch mit dem Kreis 7 21 überein, der im einzelnen in Fig.. 10 wiedergegeben ist.

Im Oszillatorkreis 7 21 bilden die Induktivität des Induktors 711 und die Kapazitäten 731, 732, 733 und die veränderbare Kapazität 7 34 einen Schwingkreis. Die Kapazität 733 kann als Temperaturkompensations-Kapazität ausgebildet sein. Die veränderbare Kapazität 7 34 dient zum Abstimmen des Schwingkreises. Die Kapazitäten 7 31 und 7 32 bilden einen Hochfrequenzspannungsteiler, wobei die Spannung an der Kapazität 7 32 von Erde und dem Emitter, des Basis-

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Schaltungs-Oszillatortransistors 7 35 (etwa ein 2N385 6A-Transistor) über einen einstellbaren Widerstand 7 36 von maximal 200 Ohm gewonnen wird, der die Rückkopplung zum Stabilisieren des Oszillators einstellt. Das dem Emitter zugeführte Signal erscheint verstärkt und phasenrichtig zwischen Erde und dem Kollektor des Transistors 7 35, woraus sich eine selbständige Schwingung ergibt. Die Gleichstrom-Emitterspannung des Transistors 7 35 wird durch den Widerstand 7 37 geliefert, der in Reihe mit einer Hochfrequenz-Sperrinduktivität 7 38 liegt. Dem Kollektor des Transistors 7 35 wird eine positive Gleichspannung über eine Hochfrequenz-Sperrinduktivität 7 39 geliefert, die in Reihe mit einem 100-Ohm-Widerstand 740 liegt, der den Gütefaktor des Induktors 7 39 so weit herabsetzt, daß er den Schwingkreis nicht wesentlich beeinflußt. Die Widerstände 741 und 74 2 liefern die Basisspannung des Transistors 7 35 und die Nebenschlußkapazitäten 7 43 und 744 verhindern Hochfrequenz-Schwankungen der 15V-Spannungsquelle und des Basispotentials,

Am Ausgang jedes Oszillators 7 21 bzw. 724 bzw. 725 bzw, 726 befindet sich ein Hochfrequenzdetektorkreis 751 bzw. 754 bzw. 755 bzw, 75 6 mit hohem Gütefaktor, Jeder dieser Detektorkreise entspricht im wesentlichen dem Detektorkreis 751 nach Fig. 10 und wird an seinen zugehörigen Oszillator in der in Fig,IO gezeigten Weise angeschlossen.

Das Eingangssignal für den Detektorkreis 751 ist die Spannung, die an der Kapazität 732 des Oszillators 7 21 liegt. Das Signal wird einem 455 kHz Zweistufenfilter 761 zugeleitet, etwa einem Keramikfilter Murata SF-455-D der The Murata Corp, of America, New York, New York, Zwei Widerstände 7 62 und 763 sind vorgesehen, um die Impedanz des Filters 761 richtig anpassen zu können. Die Kapazität 764 verbindet die beiden Stufen des Filters 761, und ihr Wert ist entsprechend

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dem verlangten Bandpaß des Detektors 751 gewählt. Die Dioden 765 und 766 bilden einen Spitzen-Gleichrichter, wobei die Spannung am Ausgang der Diode 7 66 ein Maß für die Spannung Spitze-zu-Spitze am Ausgang des Filters 7 61 ist. Die Filterung erfolgt durch die Kapazität 767 und den Widerstand 7 68. Das gefilterte Signal von Widerstand 7 68 wird an die Basis des in Basis-Schaltung liegenden Gleichstrom-Schalttransistors 769 (etwa 2N2925-Transistor) gelegt. Wird ein ausreichendes Amplitudensignal an die Basis des Transistors 769 gelegt, so wechselt seine Impedanz von hoch zu niedrig, wodurch die Kollektorspannung, die aus einem 5 600-Ohm-Widerstand 770 herrührt, von der Speisespannung (5 Volt Gleichstrom) auf annähernd Massepotential abfällt. Eine zwischen den Kollektor des Transistors 769 und Erde gelegte Kapazität 771 von 1 ,uF erlaubt eine zusätzliche Filterung, damit sich eine saubere Wellenform ergibt, die praktisch frei von Oszillatorfrequenz-Variationen und Rauschen ist.

Bei einigen der Oszillatoren, etwa bei den Oszillatoren und 726, kann es sich empfehlen, einen Detektor vorzufinden, etwa Detektoren 757, 758 und 759, die auf eine von der Frequenz der anderen Detektoren 751, 754, 755 und 75 6 abweichende Frequenz abgestimmt sind und einen niedrigeren Gütefaktor besitzen als die genannten anderen Detektoren. Ein typischer Detektor dieser Art, der Detektor 758, ist ebenfalls in Fig. 10 gezeichnet. Bei dem Transformator handelt es sich um einen üblichen IF-Transformator mit verstellbarem Kern, wie er üblicherweise in Rundfunkempfängern verwendet wird, und die Kapazität 7 82 stellt eine Kapazität dar, wie sie üblicherweise bei derartigen IF-Transformatoreri verwendet wird. Bei dem Widerstand 78 3 handelt es sich um einen Impedanzanpassungswiderstand, der den Transformator anpassen soll. Die Diode 784 liefert eine gleichgerichtete

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Ausgangsgröße, die ein Maß für die Amplitude des Signals an dem Transformatorausgangsabgriff darstellt, an den die Kathode der Diode 7 84 geführt ist. Die Kapazität 785, der Widerstand 78 6, der Schalttransistor 787, die Kapazität 78 8 und der Widerstand 789 üben jeweils die gleichen Funktionen,aus wie die entsprechenden Bauteile des Detektors 751,

Der Niederfrequenzoszillator 72 2 erzeugt eine Sinuswelle von ungefähr 5 kHz und niedrigem Gehalt an Harmonischen. Wie Fig. 11 zeigt, besteht der Schwingkreis aus der Induktivität der Primärwicklung 811 des Transformators 810 und den Kapazitäten 813 und 8IU. Die Spannung an der Kapazität 813 wird der Basis eines in Basisschaltung vorgesehenen Transistors 815 zugeführt, der an seinem Emitter eine Stromverstärkung erzeugt, die zum Betreiben des Emitters eines basisgeschalteten Transistors 816 benutzt wird. Sowohl der Transistor 816 als auch der Transformator 810, an den der Kollektor des Transistors 816 an einem Abgriff in der Nähe des Gleichstromendes der Primärwicklung 811 angeschlossen ist, liefern eine Verstärkung derart, daß die Gesamtverstärkung der Schleife" Eins ist. Als Transistor an den Stellen 815 und 816 ist der Transistor 2N3856A geeignet. Der Wert des Widerstands 817 wird so gewählt, daß der verlangte Rückkopplungsgrad erzielt wird. Der Widerstand 818 liefert die geeignete Emitterspannung für den Transistor 815. Die Widerstände 819 und 8 20 liefern die Emitterspannung für den Transistor 816. Der Widerstand 8 23 stellt die Signalisolierung zwischen den Basen der Transistoren 815 und 816 dar, während ihre Arbeitspunkte praktisch unverändert bleiben. Die Kapazität 8 24 stellt die Nebenschlußkapazität für den Transistor 816 dar.

Die Ausgangsgrösse des Niederfrequenzoszillators 72 2 von

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der Sekundärwicklung 812 des Transformators 810 wird dem Brückenkreis 810 zugeführt. Der Wert des Widerstands 8 34 in einer der Leitungen zwischen dem Oszillator 7 22 und der Brücke 75 2 wird so gewählt, daß die verlangte Oszillatorspannung der Brücke 752 zugeführt wird, wodurch die . Empfindlichkeit aller Niederfrequenz-Detektorkreise beeinflußt wird. Zwei Zweige des Brückenkreises 75 2, in welchen Zweigen der Widerstand 8 31, die Induktoren 712 und 713 und dieWiderstande 832 und 8 33 liegen, werden gemeinsam mit allen drei Niederfrequenz-Detektorkreisen 774, 775 und benutzt. Die anderen beiden Zweige der Detektorsehaltung enthalten einen Teil jedes einzelnen Detektorkreises, von denen nur der Detektor 774 in Fig. 11 in Einzelheiten beschrieben ist.

Die Niederfrequenzinduktoren 712 und 713. werden in Serie in einem Zweig der Brücke 75 2 geschaltet, so daß, wenn eine zwischen den Niederfrequenzinduktoren durchlaufende Münze das Magnetfeld zwischen diesen Induktoren beeinflußt, sich sowohl die Amplitude wie die Phase der an die Induktoren 712 und 713 gelegten Niederfrequenzspannung ändert. Der Wert des Widerstands 8 31 ist so gewählt, daß er bei Abwesenheit von Münzen und anderen das Feld beeinflussenden Objekten zwischen den Induktoren 712 und 713 praktisch die gleiche Impedanz aufweist, wie diejenige des Zweiges mit den Induktoren und dem Widerstand 832 und dem;Temperaturkompensations-Widerstand 83 3, der die Impedanzänderungen kompensiert, die auf die Erwärmung der Drähte der Induktoren 712 und 713 zurückzuführen ist.

Alle Niederfrequenzdetektoren 774 bzw. 775 bzw. 766, d.h. die 5-cent-, 25-cent- und 10-cent-Detektoren, entsprechen dem in Fig. 11 angegebenen Detektor 77 4 und sind in gleicher Weise mit ihrem Eingang als ein Teil der Brükke 752 geschaltet. Ein Zweig der Brücke 752 in dem Detek-

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tor 774 enthält einen festen Widerstand 8 35 in Reihe mit einem veränderbaren Widerstand 8 36 und die Widerstände liegen parallel zu einer Reihenschaltung einer veränderbaren Kapazität 8 37 und einer Temperaturkompensations-Kapazität 8 38 (zur Kompensation von Veränderungen der Blindkomponente in der Brücke infolge Erwärmung der Drähte der Induktoren 712 und 713). Der veränderbare Widerstand 8 36 und die veränderbare Kapazität 8 37 v/erden so eingestellt, daß, wenn eine echte Münze von zugehörigem Münzwert (bei dem Detektor 774 also einer Münze von 5 cent) zwischen den Niederfrequenzinduktoren 712 und 713 durchläuft, die Brücke praktisch ihren Gleichgewichtszustand erreicht.

Zu den aktiven Elementen des Detektors 774 gehören ein Funktionsverstärker 840 (z.B. ein Fairchild 741-Verstärker), ein Scheitelwertdetektor mit zwei Dioden 85 3 und 854, sowie ein Schalttransistor 860. Damit der Verstärker 840 bei kleinen EingangsSignalen linear arbeitet, wird der nicht invertierende Eingang (Anschluß 3) auf eine in der Mitte zwischen der Gleichstromspannungsquelle und dem Erdpotential liegende Spannung mit Hilfe von gleichgrossen Widerständen und 842 gebracht. Im Nebenschluß des Widerstands 84 3 liegt eine Kapazität 843, um eine Seite der Brücke 75 2 auf Niederfrequenz-Erdpotential zu halten. Der invertierende Eingang (Anschluß 2) des Verstärkers 840 ist gegenüber dem Gleichspannungspotential durch die blockierende Kapazität 8 46 isoliert. Die Widerstände 8 44 und 845 haben hohe Werte (z.B. 100 000 0hm), und die Eingangsimpedanz des Verstärkers 840 ist hoch, so daß die Widerstände 844 und 845 keinen merklichen Einfluß auf die Lage des Arbeitspunktes des Verstärkers 840 ausüben. Der Ausgang des Verstärkers (Anschluß 6) erzeugt den Kehrwert des am invertierenden Eingang (Anschluß 2) zugeführten Signals, Die Rückkopplung zwischen der Ausgangsklemme und dem invertierenden Eingang erfolgt

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durch das Netz der beiden 100 000-Ohm-Widerstände 847 und 848 und die Kapazität 849 zur Stabilisierung des statischen Arbeitspunkts des Verstärkers 840 auf dem Wert der Spannung an dem nicht-invertierenden Eingang. Der in erster Linie die Widerstände 847 und 848 enthaltende Spannungsteiler liegt parallel zu dem Widerstand 851, der an den Ausgang des Verstärkers 851 und eine negative Rückkopplung zum Stabilisieren des Niederfrequenz-Verstärkungsfaktors auf ungefähr 200 gelegt ist.

Eine den Gleichstrom sperrende Kapazität 852 verbindet den Niederfrequenzausgang des Verstärkers 840 mit einem Spitzendetektor, der die Dioden 853 und 854 aufweist. Die beiden Widerstände 855 und 856 bilden zusammen mit den beiden Kapazitäten 8 57 und 858 ein Filter zum Glätten der gleichgerichteten Ausgangsgrösse der Dioden 85 3 und 854. Die Ausgangsgrösse dieses Filters wird der Basis eines in Basis-Emitter-Schaltung vorgesehenen Schalttransistors 860 zugeführt, der beispielsweise durch einen 2N3392-Transistor dargestellt sein kann. Die Gleichstrom-Basisspannung des Transistors 8 60· wird geliefert durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 859, 856 und 855 sowie die Dioden 854 und 853. Eine niedrige Kapazität 861 (beispielsweise 0,0018 mF) zwischen Kollektor und Basis des Transistors 8 und eine Kapazität 862 (beispielsweise 0,1 AiF) zwischen Kollektor und Erde ermöglicht eine weitere Filterung, um eine von dem Transistor 860 ausgehende glatte Schaltwellenform zu erzielen. Eine Netzfilterkapazität 8 63 wird zwischen die Spannungsquelle des Detektors und Erde geschaltet.

Ist die Brücke 752 nicht abgeglichen - ihre normale Ruhelage beim Fehlen einer passenden Münze geeigneten Münzwerts zwischen den Niederfrequenzinduktoren 712 und 713 -, hält die gleichgerichtete Signalspannung von den Dioden 85 3 und 854 den Transistor 860 gesperrt, so daß der Kollektor des

Transistors 860 sich praktisch auf Kollektorspeisespannung (hier 5 V Gleichspannung) befindet. Wenn eine Münze oder ein anderes Objekt eine Änderung der Induktivität der Induktoren 712 und 713 herbeiführt, fällt der Eingang des Transistors 860 unter die Schaltwelle, und der Transistor·860 schaltet "ein", praktisch die gesamte Kollektorspeisespannung erscheint den dem Kollektor-Speisewiderstand 864, und der Ausgang des Detektors 774 am Kollektor des Transistors 860 erhält praktisch Erdpotential,

Um die Wirkungsweise des Münzpr.üfers 600 erörtern zu können, gehen wir von der Prüfung eines 10-cent-Stücks aus. Nachdem die Münze in den Münzeinwurf 620 gerückt und in die erste Münzlaufbahn 631 gefallen ist, nähert sie sich zunächst dem Eingangsinduktor 711, wodurch der Oszillator 721 frequenzmässig nach oben aus seiner Leerlauffrequenz von etwa 3 86 kH6 verschoben wird.

Der Oszillator 7 21 und seine Leerlauffrequenz sind so ausgesucht worden, so daß jedes nichtmagnetische, elektrisch leitende, münzähnliche Objekt, das an dem Eingangsinduktor 711 vorbeiläuft, die Frequenz des Oszillators 7 21 um mindestens 10 kHz über die Leerlauffrequenz ansteigen läßt. Einer der Eingangsdetektoren 75 8 ist auf diese höhere Frequenz abgestimmt und erzeugt daher einen Ausgang immer dann, wenn irgendein an dem Eingangsinduktor 7 21 vorüberlaufendes Objekt eine Verschiebung zu dieser Frequenz veranlaßt. Wenn das an dem Induktor 711 vorbeiziehende Objekt Eigenschaften hat, die denen einer Einzelmünze eines Münzwerts entsprechen, die der Münzprüfer 600 behandeln soll, durchläuft die Frequenz des Oszillators 7 21 zweimal den Bandpaß des ersten Eingangsdetektors 75 8, das erste Mal bei zunehmender und dann bei abnehmender Frequenz, so daß der Detektor 75 8 zwei Ausgangsimpulse liefert. Die

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Impulse von dem Detektor 75 8 werden von dem Verstärker 901 verstärkt und geformt und anschliessend auf ein NICHT UND-Glied 902 und den 'Auslöseeingang eines J-K-Flip-Flop 903 gegeben. Im allgemeinen sind zu Beginn der Münzprüfung die Flip-Flop-Schaltungen 903 Und 90H, die als Vier-bit-Zähler ausgeführt sind, ausgeschaltet und sie und der Verstärker 901 liefern ein Ausgangssignal der gleichen Polarität. Wenn der Eingangsdetektor 75 8 sein erstes Signal erzeugt, wird der Ausgang des Verstärkers 901 \trubergehend auf die andere Polarität geschaltet, wodurch ein Impuls am Ausgang des NICHT UND-Gliedes 902 erzeugt wird und die Flip-Flop-Schaltungen 903 und 9OM- ausgelöst werden. Vor und nach diesem ersten Impuls erhalten die beiden Eingänge, des NICHT UND-Gliedes 905 die gleichen Eingangsgrössen von den rr Ausgängen der Flip-Flop-Schaltungen 903 und 904, so daß an dem Ausgang des NICHT UND-Gliedes kein Signal erscheinen kann. Der Impuls von dem NICHT UND-Glied 902 ist über die Kapazität 906 mit dem Schalttransistor 907 verbunden, der dadurch leitend wird und an seinem Ausgang einen Impuls liefert, der den Rückstellverstärker 909 an seinem Eingangspunkt 910 aussteuert. Der Widerstand 90 8 stellt den Basisspannungswiderstand für den Transistor 907 dar.

Wenn von dem Detektor 758 ein zweiter Impuls erzeugt wird, haben alle dem NICHT UND-Glied 902 und dem NICHT UND-Glied 905 zugeführten Signale die gleiche Polarität, weshalb keines der NICHT UND-Glieder eine Ausgangsgrösse erzeugt. Wenn zwei Münzen dicht hintereinander an dem Eingangsinduktor 711 vorbeilaufen, erzeugt der Detektor 758 einen dritten und einen vierten Impuls. Der dritte Impuls beeinflußt den Ausgang des NICHT UND-Gliedes 902 nicht, aber das NICHT UND-Glied 905 wird durch den dritten Impuls zur

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Erzeugung einer Ausgangsgrösse veranlaßt, der die monostabile Kippschaltung 911 schaltet, wodurch diese einen 800 msec-Impuls erzeugt, der seinerseits den Rückstellverstärker 909 für die Dauer dieses Intervalls aktiviert und dadurch verhindert, daß der Münzprüfer 600 eine der beiden in diesem Augenblick auf der Münzlaufbahn befindlichen Münzen prüft und annimmt. Dieser dritte Impuls wird von dem Folgezähler (Flip-Flop 903 und 90*0 gezählt, der das NICHT UND-Glied 905 steuert. Die Flip-Flops 903 und 904 warden beim Austreten einer Münze aus dem Münzprüfer durch ein Signal aus dem Austrittsdetektor 757 zurückgestellt.

Der Oszillator 721, der Induktor 711 und der zweite Eingangsdetektor 751 sind so eingestellt,daß jede echte Münze eines Münzwerts, für den der Münzprüfer bestimmt ist, beim Passieren des Induktors 711 die Frequenz des Oszillators 721 über 455 kHz ansteigen läßt, wodurch ein Impuls entsteht, der den Flip-Flop 912 startet, wodurch ein kontinuierlicher Ausgang entsteht, der einen Verstärker aussteuert und den Kollektoranschluß 916 des Transistors 915 zu einem Zweck ansteuert, der weiter unten im Zusammenhang mit der Beschreibung des Abweichungsdetektors 757 erörtert wird»

Wenn das an dem Eingangsinduktor 711 vorbeilaufende Objekt eine besonders hohe Leitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Kupfer oder Blei, steigt die Frequenz des Oszillators 721 erheblich über 455 kHz an. In einem Münzprüfer, der nur mit Nickel und mit Kupfernickel beschichtete Münzen annehmen soll, werden siehe Objekte zurückgewiesen. Diese Zurückweisung erfolgt in dem Münzprüfer nach Fig. 9 durch Anwendung einer Kupfernachweisschaltung 75 9, die dem Eingangsdetektorkreis 75 8 ähnlich ist, aber so abgestimmt ist, daß ein Frequenzbandpaß ober-

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halb der Maximalfrequenz entsteht, die der Oszillator für echte Münzen erzeugt, z.B. ungefähr 47 2 kHz, Wenn die Frequenz des Oszillators 7 21 die Frequenz erreicht, auf die der Kupferdetektor 75 9 abgestimmt ist, erzeugt der Kupferdetektor 759 einen Impuls, der von einem Verstärker 917 verstärkt und dem Eingang einer monostabilen Kippschaltung 911 zugeführt wird, die das Rückstellsignal in der oben angegebenen Weise auslöst.

Nach dem Vorbeilaufen an dem Eingangsinduktor 711 bewegt sich die 10-cent-Münze unter Schwerkraftwirkung zu den Niederfrequenzinduktoren 712 und 713. Wenn die Münze diese Detektoren passiert, erzeugt der zugehörige Detektor 77 6 einen Ausgangsimpuls, der den Flip-Flop 976 auslöst und die Flip-Flops 974 und 975 startet, die bisher zurückgestellt waren, weil die 10-cent-Münze die von den Oszillatoren 724 und 7 25 erzeugten Frequenzen nicht auf die abgestimmten Frequenzen der Detektoren 774 und 77 5 anhebt. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel werden die Detektoren, für den Fall daß eine an einem der Hochfrequenzinduktoren vorbeilaufende Münze Eigenschaften hat, die den zugeordneten Oszillator über die abgestimmte Frequenz seines Detektors anheben, zwei Ausgangsimpulse erzeugen, wenn die Münze an dem Induktor vorbeiläuft, der zunächst den zugehörigen Flip-Flop startet und dann, zurückstellt.

Dann fällt die 10-cent-Münze von der ersten Münzlaufbahn 631 auf die zweite Münzlaufbahn 63 2 herab und bewegt sich nacheinander vorbei an den Hochfrequenzinduktoren 714 und 715. Ein 10-cent-Stück veranlaßt bei den zugehörigen Oszillatoren 724 und 7 25 keine so grosse Frequenzverschiebung, daß die Oszillatoren von ihren Leerlauffrequenzen von etwa 39 6 kHz und 403 kHz bis zu der eingestellten Frequenz von 455 kHz der Hochfrequenzdetektoren 754_: und 755 gelangen. Bei dem Induktor 716 und dem zugeordneten Oszillator 7 26

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veranlaßt-ein echtes 10-cent-Stück dagegen eine Frequenzänderung des Oszillators 721 von der Leerlauffrequenz von etwa 411 kHz bis zu dem 455 kHz-Band - jedoch nicht über dieses Band hinaus - bei dem 10-cent-Hochfrequenzdetektor 75 6. Der Detektor 756 gibt daher einen einzelnen Impuls ab, der den 10-cent-Flip-Flop 956 triggert und startet.

Der 10-cent-Oszillator 75 6 ist nicht nur an der Hochfrequenzprüfung für 10-cent-Münzen beteiligt, sondern steuert auch den Austrittsdetektorkreis 757 aus, der dem ersten Empfangskreis 758 gleicht und ebenfalls auf eine etwa 5 bis 10 kHz über der Leerlauffrequenz des ihm zugeordneten Oszillators liegende Frequenz abgestimmt ist. Wenn die Frequenz des Oszillators 726 zunächst durch den Durchlaßbereich des Abweichungsdetektors 757 läuft, wird der als Zwei-Bit-Zähler wirkende Flip-Flop 918 in den Startzustand getriggert. Dadurch wird jedoch der Schalttransistor 915, dessen Basis an den Q-Ausgang des Flip-Flop 918 über die Kapazität 919 angeschlossen ist, wegen der Polarität des von der Kapazität ausgehenden Impulses und der durch den Widerstand 920 hervorgerufenen Basisspannung nicht beeinflußt. Wenn die Frequenz des Oszillators 7 26 sich wieder der Leerlauffrequenz nähert, triggert jedoch ein zweiter Impuls des Startdetektors 757 wiederum den Flip-Flop 918, der in diesem Fall einen Impuls richtiger Polarität von der Kapazität 919 an die Basis des Schalttransistors 915 veranlaßt. Dann wird der Transistor 915 gesperrt, wodurch der Kollektoranschluß 916 des Transistors 915 das von dem Verstärker 913 erzeug'te Potential annimmt. Wenn der Verstärker 913 ein Signal erzeugt, weil der zweite Empfangsdetektor 751 den Flip-Flop 912 gestartet hat und kein Ereignis eingetreten ist, das den Flip-Flop 912 zurückgestellt hätte, wird den UND-Gliedern 934, 9 35 und 936 ein Impulsauslösesignal zugeführt. Für den Fall, daß die beiden anderen

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Eingänge eines beliebigen dieser Glieder je ein Signal empfangen, wie es für das UND-Glied 9 36 für den Fall eines echten 10-cent-Stücks gilt, so erzeugt jenes Glied ein Ausgangssignal, das eine Anaeige für Zulässigkeit und Münzwert der untersuchten Münze ist. Das Signal von jedem der UND-Glieder 934, 935 und 936 wird an das ODER-Glied 937 und den Akkumulator 950 weitergegeben. Die Basis des in Kollektorschaltung liegenden Schalttransistors 940 ist über eine Kapazität 938 an den Ausgang des ODER-Gliedes 937 geschaltet. Wenn einem der Eingänge des ODER-Glieds 937 ein Signal zugeführt wird, wird der Schalttransistor 940 kurzzeitig so geschaltet, daß das Solenoid 94 2, das das Münzannahmeglied 943 steuert, erregt wird.

Der Akkumulator 950 ist in an sich bekannter Weise richtungsbetrieben ausgeführt. Er überträgt über eine Einrichtung, die durch die Linie 7 51 dargestellt ist, ein Signal aaf die gesteuerte Anordnung oder Verkaufseinrichtung 960, welches anzeigt, daß der Münzprüfer 600 genügend Geld aufgenommen hat, um den angeforderten Betrag zu erlegen, der durch ein Signal angezeigt wird, das durch Vermittlung einer durch die Linie 951 angedeuteten Einrichtung von der gesteuerten Anordnung 960 abgegeben wurde. Ferner empfängt der Akkumulator über eine durch die Linie 962 angedeutete Einrichtung ein Signal von der gesteuerten Einrichtung 960, das anzeigt, daß die verlangte Gegenleistung, z.B. ein Verkaufsvorgang, abläuft; dieses Signal wird zum Zurückstellen des Akkumulators 950 verwendet. Der Akkumulator liefert ferner ein Signal über eine durch die Linie 95 2 angedeutete Einrichtung zum Steuern eines Wechselgeldgebers 970.

Der Münzprüfer 600 übt zwei weitere, noch nicht beschriebene Rückstellfunktionen aus. Die erste stellt eine Rückstellkontrolle 980 für den Arbeitsstrom dar; dabei wird

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ein Signal an den Akkumulator 950 und ein Signal auf den Eingang 910 des Rückstellverstärkers 909 für einen feststehenden Zeitabschnitt nach dem jeweiligen Einschalten des Arbeitsstroms an dem Münzprüfer 600 gegeben. Dieser Kreis sucht Störungen bei der richtigen Arbeitsweise des Akkumulators 950 zu vermeiden, indem er die Akkumulator-Rückstelleitung klemmt, bis die für diesen Vorgang vorgesehene Leistung sich stabilisiert hat. Die zweite Funktion wird durch den Tastimpuls am Kollektoranschluß 916 des Transistors 915 gesteuert. Ein Schalttransistor 990 in Emitterschaltung wird durch ein an seine Basis gegebenes Signal durchlässig geschaltet zu einem Zeitpunkt nach dem Tastimpuls, definiert durch eine RC-Schaltung mit Widerständen 991 und 992 und einer Kapazität 993. Der Kollektor dieses Transistors 990 ist ferner mit dem Eingangsanschluß 910 des Rückstellverstärkers 909 verbunden, so daß die Flip-Flops 912, 918, 954, 955, 956, 974, 975 und 976 des Münzprüfers 600 nach dem Durchlauf jeder Münze zurückgestellt werden.

Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens und der Vorrichtung zur Unterscheidung von zulässigen und unzulässigen Münzen durch eine Untersuchung mit niedriger und hoher Frequenz ließ sich in einem Test mit einem Prototyp der erfindungsgemässen Vorrichtung nachweisen; dabei war die Vorrichtung so vorbereitet und eingestellt, daß mehr als 95 % echter USA-Münzen zu 5, 10 und 25 Cent angenommen werden konnten. Keine der 13 8 fremden Münzen bzw. Metallstücke, die von der Versuchsvorrichtung geprüft wurden, wurde angenommen, obwohl viele der Münzen und Metallstücke im Hinblick darauf ausgewählt worden waren, daß sie in üblichen Münzprüfern für gut befunden wurden. Von den als unzulässig klassifizierten Münzen und Metallstücken wurden 16,7 % allein auf Grund der Niederfrequenzprüfung und 24,6 % allein auf Grund der Hochfrequenzprüfung zurückgewiesen,

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2,9 % waren mit unterschiedlichem Münzwert bei der Hochfrequenz- bzw. bei der Niederfrequenzprüfung als zulässig klassifiziert, wurden aber zurückgewiesen, weil es erforderlich ist, daß die Münzprüfung bei der Niederfrequenz- und der Hochfrequenz zur Annahme unter der Voraussetzung gleichen Münzwerts führt. Die restlichen 55,8 % wurden auf Grund der Hochfrequenz- und der Niederfrequenzprüfung zurückgewiesen. .

DRITTE AUSFOHRUNGSFORM

Fig. 12 zeigt einen erfindungsgemässen Münzprüfer 1000 mit den mechanischen Bauteilen 1010. Eine Münze wird durch den Münzeinwurf 1020 in den Münzprüfer 1000 getan. Unter ihrem Eigengewicht fällt die Münze dann auf die Ablenkvorrichtung 1030, die von dem Münzeinwurf 1020 wegführend abwärts geneigt ist. Die Ablenkvorrichtung 1030 wandelt die ursprüngliche vertikale Fallbewegung der Münze . durch den Münzeinwurf 1020 des Münzprüfers 1000 in eine Bewegung längs der ersten Münzlaufbahn 1031 um, wobei die Münze höchstens minimale Springbewegungen ausführt.

Neben der Ablenkvorrichtung 1030 und mit ihr und der Münzlaufbahn 1031 zusammenhängend befindet sich eine Seitenwand 1050, die so weit gegen die Vartikale gekippt ist, daß sich die Seitenfläche einer Münze gegen die Wand 1050 legt, wenn der Rand einer Münze auf der Münzlaufbahn ruht. Eine Abweichung von der Vertikalen zwischen 5° und 25° ist für die Seitenwand 1050 zulässig und ein Winkel von 9° hat sich als besonders günstig erwiesen. Eine zweite Seitenwand lOM-0 verläuft insgesamt parallel zu der Seitenwand 1050 und hat von dieser einen Abstand, der etwas grosser ist als die Stärke der dicksten Münze, die in dem

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Münzprüfer 1000 geprüft werden soll. Die Münzlaufbahn 1031 verläuft gewöhnlich rechtwinklig zu der Seitenwand 1010. In Fig. 12 ist der untere Abschnitt der Seitenwand 1050 nicht gezeichnet. Die Ablenkvorrichtung 1030 und die Münzlaufbahn 1031 bilden zusammen mit den Seitenwänden 104-0 und 1050 einen Münzkanal 1060. Die Seitenwand 1040, die Ablenkvorrichtung 10 30 und die Münzlaufbahn 10 31 können der Einfachheit halber aus dem gleichen Materialstück hergestellt werden. Das Eingangsglied (Block 1243 in dem elektrischen Teil der Zeichnung) befindet sich ungefähr an der Stelle 1070.

Bei einem Münzprüfer 1000, der echte Münzen mit drei unterschiedlichen Münzwerten prüfen und annehmen soll, ist eine Gruppe 1110 von vier Induktoren 1111, 1112, 1113 und 1114 längs des Münzkanals 1060 angeordnet. Jeder Induktor 1111 bis 1113 entspricht dem typischen Topfkerninduktor 200, der oben im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben wurde. Der Induktor 1114 ist bei der vorliegenden Ausführungsform als 18 χ 13 mm "E"-Kern-Induktor gezeichnet, der mit den dm Polstücken in einer insgesamt parallel zu der Münzlaufbahn verlaufenden Geraden angeordnet ist.

Bei einem erfindungsgemäß entworfenen Münzprüfer für die Prüfung und Annahme von USA-Münzen mit 5, 10 und 25 Cent Nennwert stellt der erste oder Eingangs-Induktor 1111, auf der} die den Münzprüfer 1000 durchlaufende Münze trifft, eine Spule dar, die auf einen Topfkern von 18 mm Durchmesser gewickelt ist und die in einem Oszillatorkreis von etwa 400 bis 500 kHz arbeiten soll. Der Induktor ist in einer Seitenwand, beispielsweise in der Seitenwand 1050 angeordnet, gegen die die Münzen sich infolge ihres Eigengewichts und wegen des Winkels der Seitenwände 1040 und 1050 gegen die Vertikale legen; der Induktor befindet sich

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an einer Stelle, an der alle Münzen vorbeilaufen müssen, die durch den Münzeinwurf treten und auf die erste Münzlaufbahn 1031 herabfallen. Der untere Rand des Induktors 1111 befindet sich ungefähr 1 mm oberhalb der ersten Münzlaufbahn 1031.

Der zweite und der dritte Induktor sind die Niederfrequenzinduktoren 1112 und 1113, die aus zwei hintereinander geschalteten Spulen bestehen, die jeweils auf Topfkerne von IM- mm Durchmesser gewickelt sind und einander auf den beiden Seiten des Münzkanals 1060 in den Seitenwänden 1040 bzw. 1050 gegenüberliegen. Die hintereinander geschalteten Induktoren 1112 und 1113 werden in einer Niederfrequenzbrückenschaltung 1152 verwendet, die von einem Oszillator 1122 -betrieben wird und die im übrigen den in den Fig. 7 und 11 gezeigten Brückenschaltungen entspricht. Die Niederfrequenzinduktoren 1112 und 1113 befinden sich am unteren Ende der ersten Münzlaufbahn 1031, damit die zu untersuchende Münze sich auf der Bahn stabilisiert hat, bevor sie das Feld der Induktoren erreicht. Der untere Rand des Topfkerns jedes Induktors 1112 bzw. 1113 befindet sich ungefähr 4 mm unterhalb der Münzlaufbahn 1031.

Der vierte Induktor 1114 befindet sich in der gegenüberliegenden Seitenwand 1040 des von dem ersten Induktor 1111 herkommenden Münzkanals 1060. Wie der erste Induktor 1111 liegt auch der vierte Induktor 1114 in einem Hochfrefrequenzkreis. Bei der gezeichneten Ausführungsform ist der vierte Induktor 1114 oberhalb der Induktoren 1112 und 1113 angeordnet und sein unterer Rand liegt ungefähr 14 mm über der Laufbahn, mit den Mitten der drei Polstücke parallel zu dem Verlauf der Münzlaufbahn 1031 an dieser Stelle. Die Mittelpole aller drei Induktoren 1112, 1113 und 1114 liegen auf einer senkrecht zu der Laufbahn sich er-

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streckenden Linie.

Die oben beschriebene Verteilung der Induktorpositionen ist für eine spezielle Gruppe von Münznennwerten vorgesehen. Position, Grosse und Arbeitsfrequenz des ersten Hochfrequenzinduktors 1111 führen dazu, daß die Prüfungsergebnisse Funktionen des Durchmessers wie der Eigenschaften des Oberflächenmaterials der Münze sind. Entsprechend sind die Ergebnisse der Prüfung durch den zweiten Hochfrequenzinduktor 1114, der sich auf der der Seitenwand 1050, gegen die sich die Seite der Münze legt, gegenüberliegenden Seite der Münzlaufbahn befindet, Funktionen des Durchmessers und der Eigenschaften des Oberflächenmaterials und auch des Abstands des leitenden Materials der Münze von dem Induktor 1114. Da die beiden Hochfrequenzprüfungen unabhängig von den gegenüberliegenden Seiten der Münze aus vorgenommen werden, bietet der Münzprüfer 1000 besonders hohe Sicherheit gegen Metallstücke, die durch Aufwalzen von nichtleitendem Material auf leitfähiges Material in dem Bemühen entstanden sein könnten, die Leitfähigkeit eines unterschiedlich leitfähigen Materials vorzutäuschen, das in echten Münzen verwendet wird.

Die Hochfrequenzinduktoren 1111 bzw. 1114 liegen in einem Oszillatorkreis 1121 bzw. 1124; man kann auch einen einzigen Oszillatorkreis in Verbindung mit einem für die Verwendung beider Hochfrequenzinduktoren·geeigneten Umschaltkreis, verwenden, weil die beiden Hochfrequenzinduktoren nacheinander benutzt werden. Die beiden Oszillatorkreise entsprechen jeweils praktisch vollständig dem Kreis 7 21 nach Fig. 10; am Ausgang der Oszillatorkreise 1121 bzw. 1124 befindet sich eine Anzahl Hochfrequenzdetektorschaltungen 1154 bis 115 6 und 1158 bzw. 1194 bis 1196 und 1157 mit hohem Gütefaktor. Die verschiedenen Detektorkreise entsprechen praktisch dem

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Detektorkreis 751 bzw. dem Detektorkreis 758 (Fig. 10), jedoch ist die Frequenz des Durchlaföbereichs des"Elements der Detektorkreise, das dem Filter 761 des Detektors 751 entspricht, nicht notwendig 455 kHz.

Die Leerlauffrequenz des Oszillators 1121 beträgt ungefähr 420 kHz. Der erste Hochfrequenz- oder Eingangsdetektor 1158 ist eine etwa dem Eingangsdetektor 758 nach den Fig. 9 und 10 entsprechende Schaltung, die auf eine wenig über der Leerlauffrequenz liegende Frequenz Cz₀B, 430 kHz) abgestimmt ist und ebenso arbeitet wie der Detektor 75 8.

Die dem Detektor 751 nach den Fig. 9 und 10 entsprechenden Detektoren 1154 bzw. 1155 bzw. 1156 sind auf die zugehörigen Oszillator-Spitzenfrequenzen abgestimmt, die von einem an dem Induktor 1111 vorbeilaufenden 5-cent- bzw. 25-cent- bzw. 10-cent-Stück hervorgerufen werden. Bei einem Münzprüfer hatten diese Frequenzen ungefähr den Wert 470 bzw. 4 95 bzw. 420 kHz. In entsprechender Weise sind die ebenfalls dem Detektor 751 entsprechenden, den Ausgang des Oszillators 1124 überwachenden Detektoren 1194 bzw. 1195 bzw. 1196 ungefähr auf die Spitzenfrequenzen des Oszillators abgestimmt, die durch eine an dem Induktor 1114 vorbeilaufende echte 5-cent- bzw. 25-cent- bzw. 10-cent-Münze verursacht werden. Bei einem bestimmten Münzprüfer hatten diese Frequenzen den Wert 460 bzw. 460 bzw. 4 20 kHz, wenn die Leerlauffrequenz des Oszillators 1124 400 kHz betrug. Wenn, wie im vorliegenden Fall, die Detektorfrequenzen für zwei zulässige Münzwerte dieselben sind, kann einer der Detektoren durch geeignete Änderungen der logischen Schaltung eliminiert werden. Die Oszillatorfrequenzmerkmale und die genaue Freqμenz und Bandbreite jedes Detektors sind· für die geforderten Toleranzen durch

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Anpassen der Position und Ausbildung der Induktoren 1111 und IHM-· und den Aufbau der Oszillatorschaltung zu verwirklichen.

Der verbleibende Detektor ist der Abweichungsdetektor 1157, eine dem Kreise 758 nach Fig. 10 entsprechende Schaltung. Er wird, wie der Detektor 1158, auf eine wenig über der Leerlauffrequenz des Oszillators 1124, den er überwacht, liegende Frequenz abgestimmt, jedoch ist der Detektor 1157, wie der Detektor 757, an eine logische Schaltung angeschlossen, die anzeigt, daß die Frequenz des Oszillators 1124 zum zweiten Male durch den Durchlaßbereich läuft, was als Anzeichen dafür dient, daß eine Münze von den Induktorbereichen der Münzlaufbahn 1031 abweicht.

Geeignete logische Schaltungen zur Anwendung am Ausgang der Detektoren der vorliegenden Ausführungsform lassen sich nach den im Zusammenhang mit den früheren Ausführungsformen besprochenen Prinzipien aufbauen. Die logische Schaltung sollte in jedem Fall ein Ausgangssignal liefern, das die Anwesenheit einer zulässigen Münze gegebenen Nennwerts nur dann anzeigt, wenn während des Zeitabschnitts zwischen einem Eingangs- und einem Abweichungssignal (1) die höchsten Frequenzen der Oszillatoren 1121 und 1124· innerhalb des diesem Nennwert zugehörigen Durchlaßbereichs liegen, (2) der richtige Zweig der Brücke 115 2 für diesen Ilünzwert abgeglichen ist, und (3) der Abgleich der Brücke 115 2 und der von dem Detektor 1194, 1195 oder 1196 angezeigte Spitzenwert innerhalb einer vorgegebenen Toleranz gleichzeitig auftreten. Der Hochfrequenzinduktor 1114 kann aber auch längs der Bewegungsbahn der Münze von den Niederfrequenzinduktoren 1112 und 1113 aus verschoben werden; in diesem Fall sind die logischen Beziehungen zwischen dem Ausgang der zugeordneten Detektoren für optimales Arbeiten zweckmässiger-

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weise mit einer passenden Verzögerungsschaltung zu versehen, beispielsweise durch Einschalten eines monostabilen Multivibrators.

Das grundlegende Blockschaltbild einer brauchbaren Logik für diese Ausführungsform ist in dem übrigen Teil der
Fig. 12 zu sehen. Wenn eine echte Münze zulässigen Münzwerts in den Münzprüfer 1000 gegeben wird, zeigt der
Eingangsdetektor 1158 bei Annäherung der Münze an den
Induktor 1111 die Frequenzerhöhung des Oszillators 1121
an und der Flip-Flop 1258 wird gestartet, wodurch sich ein Ausgangssignal an der Klemme Q ergibt. Wenn die Münze an dem Induktor 1111 vorbeiläuft, steigt je nach dem Münzwert die Frequenz weiter an bis zu einer Höchstfrequenz innerhalb des Bereichs eines der Detektoren 1154 bis 1156. Die Detektoren arbeiten in gleicher Weise wie die in Fig. 10 dargestellten Detektoren 754 bis 75 6, erzeugen also einen Ausgangsimpuls jedesmal, wenn die Oszillatorfrequenz den Durchlaßbereich passiert, weshalb ein Einzelimpuls nur
erzielt wird, wenn die höchste Oszillatorfrequenz innerhalb des .Durchlaßbereichs des Detektors liegt. Die Ausgangsgrössen der Detektoren 1154 bis 115 6 werden jeweils einem Eingang zugeordneter UND-Glieder 1264 bis 1266 zugeführt, während der andere Eingang jedes UND-Gliedes an den Q-Ausgang des Flip-Flop 1258 angeschlossen ist, dessen Eingangssignal die Impulse zu den zugehörigen Flip-Flops 1254 bis 1256 weiterlaufen läßt. Je nach dem Münzwert der geprüften Münze wird mindestens einer der Flip-Flops 125 bis 1256 gestartet und bleibt gesetzt, nachdem die Münze an dem Induktor 1111 vorbeigelaufen ist. Die restlichen
Flip-Flops werden entweder überhaupt nicht gestartet, oder sie werden gestartet und dann zurückgestellt, wie das oben in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben ist.

Wenn die Frequenz des Oszillators 1121 fast bis auf die

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Leerlauffrequenz absinkt, durchläuft sie wiederum den Durchlaßbereich des Eingangsdetektors 115 8, wobei ein Ausgangsimpuls entsteht, der den Flip-Flop 125 8 zurückstellt. Der Q-Ausgang des Flip-Flop 1258 erzeugt eine Ausgangsgrösse, die den Flip-Flop 125 9 startet und damit, wie unten beschrieben, die UND-Glieder 1294 bis 1296 ansteuert.

Wenn die Münze sich den Induktoren 1112 bis 1114 nähert, nimmt die Frequenz des dem Induktor 1114 zugeordneten Oszillators 1124 zu. Die Zunahme wird zunächst durch den Abweichungsdetektor 1157 angezeigt, der einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn die Frequenz seinen Durchlaßbereich durchläuft; durch diesen Ausgangsimpuls wird der Flip-Flop 1277 gestartet, was den Q-Ausgang des Flip-Flop veranlaßt, ein Ansteuersignal an die UND-Glieder 1294 bis 1296 abzugeben. Für den Fall, daß einer der Detektoren 1194 bis 119 6 (bei diesem Ausführungsbeispiel: der Detektor für den gleichen, eingangs angegebenen Münzwert) einen Oszillatorfrequenzhöchstwert innerhalb seines Durchlaßbereiches anzeigt, wie das oben beschrieben wurde, sendet er einen einzelnen Ausgangsimpuls aus. Wenn das während des Zeitabschnitts eintritt, in dem der eine der Niederfrequenzdetektoren 1174 bis 117 6 für den gleichen Münzwert einen Abgleich im Ausgang der Brücke 115 2 feststellt, ergibt sich Koinzidenz der Signale an allen Eingängen des einen, diesem Münzwert zugeordneten UND-Gliedes (1294.bis 1296), und ein Impuls wird an den zugehörigen Flip-Flop 1274, 1275 oder 127 6 abgegeben und dieser Flip-Flop gestartet. Wenn die Frequenz des Oszillators infolge einer oberhalb des Durchlaßbereichs eines der Detektoren 1194 bis 119 6 liegenden höchsten Oszillatorfrequenz diesen Durchlaßbereich zweimal durchläuft, während der zugeordnete Niederfrequenzdetektor einen Brückenabgleich anzeigt, wird der zugeordnete Flip-Flop 1274, 1275 oder 1276 zunächst ge-

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startet und dann zurückgestellt» Erzeugt der genannte eine Niederfrequenzdetektor 1174 oder 1175 oder 117 6 zwei Abgleichanzeigen - eine, wenn die Münze sich den Induktoren 1112-1113 nähert, und eine, wenn'sie sich von ihnen entfernt -, so fällt der von den Niederfrequenzdetektoren erzeugte Impuls nicht mit einem Einzeliinpuls von dem zugeordneten Hochfrequenzdetektor 1194, 1195 oder 1196 zusammen und es besteht keine Signalkoinzidenz an dem zugehörigen UND-Glied 1294, 1295 oder 1296, und der zugehörige Flip-Flop 1274, 1275 oder 1276 wird nicht gestartet.

Wenn die Münze sich von dem Induktor 1114 entfernt und · die Frequenz des Oszillators 1124 sich wieder der Leerlauffrequenz nähert, durchläuft die Frequenz den Durchlaßbereich des Abweichungsdetektors 1157 und erzeugt einen Impuls, der das Rückstellen des Flip-Flop 1277 veranlaßt. Der Stoß am Q"-Ausgang des Flip-Flop 1277 läuft durch die Kapazität 1278, erhöht vorübergehend die Spannung des gemeinsamen Anschlußpunkts zwischen Kapazität 1278 und Widerstand 127 9 gegenüber dem Erdpotential und leitet dadurch einen Impuls auf einen Eingang jedes der UND-Glieder 1234 bis 123 6. Wenn beim Eintreffen dieses Impulses bei den UND-Gliedern eines dieser Glieder ein Signal von dem Q-Ausgang des zugehörigen Flip-Flop 1-274, 127 5 oder 127 6 empfängt, wird das Signal an den Akkumulator 1260 als Münzwertanzeige und über das ODER-Glied 1237 und das UND-Glied 1239 weitergegeben, um das Solenoid 124 2 zu erregen, damit die Annahmeschranke 124 3 (im mechanischen Teil der Figur mit 1070 bezeichnet) aus der Münzlaufbahn herausgenommen wird. Man kann zum Erregen des Solenoids 1242 auch ein das Vorhandensein einer Münze anzeigendes Signal verwenden, das von einem Münzfühler 107 2 in der Münz· laufbahn oberhalb der Annahmeschranke 124 3 (1070) und einem geeigneten logischen Kreis 1238 geliefert wird. Die

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angenommene Münze fällt dann an einem Münzfühler 107 3 vorbei, der zusammen mit dem logischen Kreis 1238 ein Signal erzeugt, wenn die Münze die Annahmeschranke 1243 (1070) freigemacht hat; dieses Signal sperrt das UND-Glied 123 9, entaktiviert das Solenoid 1242 und stellt ausserdem sämtliche Flip-Flops mit Hilfe von Schaltelementen zurück, die in Fig. 12 nicht aufgeführt sind. Dieses Signal aus dem logischen Kreis 1238 wird ausserdem dem Akkumulator 1260 zugeführt, damit dieser die Münzwertanzeige aufnimmt.

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 13 zeigt einen Münzprüfer 1300 mit einem mechanischen Aufbau 1310 aus Bauteilen, die der mechanischen Anordnung 1Ö10 des Münzprüfers 1000 nach Fig. 12 vergleichbar ist, abgesehen davon, daß nur eine einzelne induktive Abtaststation 1314 verwendet wird. Die induktive Abtaststation 1314 kann aus einem einzelnen Induktor nach Art des Topfkerninduktors 200 aus den Fig, 5 und 6 oder aus zwei Induktoren bestehen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Münzkanals angeordnet sind, wie im Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben worden ist. Die induktive Abtaststation 1314 liegt in einer mehrfach verzweigten Brückenschaltung 1320, die den Mehrfachbrücken nach den Fig. 7 oder 11 entspricht und in ,denen die Station 1314 und der Widerstand 1326 den gemeinsamen Brückenteil darstellen. Zum Unterschied von den früher beschriebenen Brückenschaltungen ist jedoch das Oszillatoreingangssignal der Brücke 1320 ein wechselstromgekoppeltes Hochfrequenzsignal aus dem Hochfrequenzoszillator 1311 und ein wechselstromgekoppeltes Niederfrequenzsignal aus dem Niederfrequenzoszillator 1312, der parallel zu dem Hochfrequenzoszillator 1311 geschaltet ist. Somit werden ein Hochfrequenzsignal und ein Signal

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niedrigerer Frequenz gleichzeitig ein und derselben Abtaststation 1314 zugeführt. Der Niederfrequenzzweig der Brücke 1320 mit dem Widerstand 13 31, der Kapazität 1332, der veränderbaren Kapazität 1333, dem Widerstand 13 und dem veränderbaren Widerstand 1336 wird durch Verstellen der Komponenten abgestimmt, so daß die Brücke bezüglich der Niederfrequenzkontponente des Eingangssignals abgestimmt ist, wenn eine echte Münze eines bestimmten Münzwerts sich unmittelbar an der induktiven Abtaststation 1314 befindet. Das Ausgangssignal aus dem Niederfrequenzzweig läuft durch ein Filter 1336, das die Hochfrequenzkomponente des Signals zurückhält, zu einem Differentialverstärker oder Vergleicher 1337, der ein Ausgangssignal erzeugt, das von dem Diodengleichrichter 1338 gleichgerichtet und durch einen Begrenzungsverstärker 1339 in ein Digitalsignal umgewandelt wird, damit es in dem nachgeschalteten logischen Kreis 1350 in der im Zusammenhang mit der Fig. 7 oder den Fig. und 11 beschriebenen Weise weiterverarbeitet werden kann. Entsprechend wird auch der Hochfrequenzzweig der Brücke 1320 mit dem Widerstand 1341, der Kapazität 134 2, der veränderbaren Kapazität 1343, dem Widerstand 1344 und dem veränderbaren Widerstand 1345 zum Abgleichen .der Hochfrequenzkomponente des Eingangssignals abgestimmt, wenn die gleiche Münze sich in der angegebenen Position befindet. Das Ausgangssignal aus diesem Hochfrequenzzweig durchläuft ein Filter 1346, das die Niederfrequenzkomponente des Signals zurückhält, zu einem Vergleicher 1347, der ein Ausgangssignal erzeugt, das von dem Diodengleichrichter 1348 gleichgerichtet und durch einen Begrenzungsverstärker 1349 in ein Digitalsignal umgewandelt wird, damit es in dem nachgeschalteten logischen Kreis 1350 in gleicher Weise weiterverarbeitet wird wie das von dem Niederfrequenzzweig der Brücke 1320 abgenommene Digitalsignal. Wenn die logische Schaltung 1350 gleichzeitige Signale für das

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Vorhandensein einer zulässigen Münze aus dem Niederfrequenz- bzw. dem Hochfrequenz-Vergleicher 1337 bzw. 1347 für ein und denselben Münztwert aufnimmt

Es ist ohne weiteres verständlich, daß ein dem Münzprüfer 1300 entsprechender Münzprüfer für eine Mehrzahl von Münzwerten entworfen werden kann, indem man an der Brücke 1320 weitere Zweige vorsieht. Als Alternative für die Wechselstromkopplung der beiden Oszillatoren 1311 und 1312 in Parallelschaltung unter Verwendung einer einzigen Brücke für die Hochfrequenz- und die Niederfrequenzprüfung kann eine Hochfrequenz- und eine besondere Niederfrequenzbrücke vorgesehen werden, die eine getrennte Induktorwicklung bzw. getrennte Induktorwicklungen auf einem gemeinsamen Induktorkern bzw. gemeinsamen Induktorkernen aufweisen.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Ein Münzprüfer 310 gemäß der Erfindung, der sich der Technik der digitalen Frequenzidentifizierung bedient, ist in Fig. 8 wiedergegeben. Die Unterschiede zwischen diesem Münzprüfer und den zuvor beschriebenen Münzprüfern liegt in der elektrischen Schaltung. Wie bei der Schaltung nach Fig. 4 werden hier vier Oszillatoren 380, 384, 386 und 388 verwendet, von denen jeder mit jeweils einem der vier Induktoren 372, 374, 376 und 378 in Verbindung steht. Der mechanische Aufbau und die Anordnung der Induktoren 37 2, 374, 37 6 und 378 kann mit den Darstellungen aus den Fig. 1 und 2 oder Fig. 3 übereinstimmen; jedoch kann das hierunter beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung anderer Ausführungsformen leicht angepaßt werden. Jeder Oszillator schwingt normalerweise in seiner Leerlauffre-

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quenz, so lange sich keine elektrisch leitenden Objekte in der Nähe des zugehörigen Induktors befinden. Die Frequenz nimmt einen anderen Wert an, wenn sich ein leitfähiges Objekt in dem Kreis des dem Oszillator zugeordneten Induktors befindet. Ein Taktgeber 450 erzeugt Impulse mit einer Frequenz, für die beispielsweise der Bereich zwischen 300 und M-OO Hz gewählt wurde und jeder Impuls dient dazu, den monostabilen Multivibrator 151 genau 2 msec lang zu triggern.

Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 451 wird an einen Eingang jedes der UND-Glieder 40O₉ 401, 402 und gelegt· Die Ausgänge der Oszillatoren 380 bzw. 384 bzw. 386 bzw* 388 sind an einen anderen Eingang der ihnen zugeordneten UND-Glieder 400 bzs. 401 bzw. 402 bzw. 403 angeschlossen. Jeweils einer der vier Ausgänge eines üblichen Zweistufenzählers 452 ist an den dritten Eingang eines der UND-Glieder 400, 401, 402 oder 403 angeschlossen. Der Zähler 452, dessen Eingang mit dem Ausgang des Taktgebers verbunden ist, erzeugt periodisch einen Ausgangsimpuls an jedem Ausgang für alle vier Taktschritte; die Dauer jedes derartigen Ausgangsimpulses des Zählers 452 ist ungefähr gleich der Periode zwischen den Taktschritten, welche Periode länger ist als die Periode des Ausgangsxmpulses des monostabilen Multivibrators 451,

Wenn ein Impuls aus dem Zähler 45 2 auf eines der UND-Glieder, beispielsweise das UND-Glied 400 gegeben wird, wird dieses UND-Glied während der genauen Periode aktiviert, die durch den Impuls aus dem monostabilen Multivibrator abgegrenzt ist, wobei die Ausgangsimpulse des Oszillators 380 das UND-Glied 400 passieren können. In entsprechender Weise lassen die UND-Glieder 401, 402 und 403 Impulse aus den ihnen zugeordneten Oszillatoren 384, 386 und 388 durch-

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treten, wenn sie durch einen Impuls von dem monostabilen Multivibrator 451 und dem Zweistufenzähler 45 2 angeregt werden«

Die Ausgangsgrössen der UND-Glieder 401, 402 und 403 werden an die Eingänge des ODER-Glieds 404 geführt, dessen Ausgangsgrösse an den Eingang des Frequenzteilers 405 gelangen, der die Impulsrate der von dem ODER-Glied 404 aufgenommenen Signale durch einen Faktor 16 dividiert. Der Zweck dieses Teilers ist es, die Anwendung eines einzigen Mehrstufenzählers 407 zum Zählen sowohl der Hochfrequenzausgänge der Oszillatoren 384, 386 und 388 als auch der Nxederfrequenzausgänge des Oszillators 380 zu vereinfachen. Die Ausgangssignale des UND-Gliedes 400, das dem Oszillator 380 zugeordnet ist und die Ausgangssignale des Teilers 405 werden an das ODER-Glied 406 und von dort an den Mehrstufenzähler 407 geleitet.

Der Parallel-Ausgang des Zählers 407 ist mit einer Anzahl Dekodiergeräte 420 bis 429 verbunden; hier ist für jeden Posten ein eigenes Dekodiergerät gezeichnet, bei manchen praktisch ausgeführten Geräten kann man aber ein einziges Dekodiergerät für mehr als eine Funktion einsetzen, wenn die zu dekodierende Zahl in mehr als einer Hinsicht signifikant ist. DieFunktionen der Dekodiergeräte für die untere bzw, die obere Grenzzählung der verschiedenen Prüfungen sind: 5 Cent Grosse 420 und 4 21, 10 Cent und 25 Cent Grosse 422 und 423, 5 Cent Hochfrequenz 424 und 425, 10 Cent Hochfrequenz 426 und 427, und 25 Cent Hochfrequenz 428 und 429. Der Ausgang jedes der Untergrenze-Dekodiergeräte 420, 422, 424, 426 und 428 ist mit dem Start-Eingang des zugeordneten Flip-Flop 430, 432, 434, 436 oder 438 verbunden. Wenn das Zählen für ein spezielles Untergrenzen-Dekodiergerät in dem Zähler 407 erreicht ist, wird der jenem Dekodiergerät zu-

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geordnete Flip-Flop gestartet,- Die Ausgänge eines jeden Obergrenzen-Dekodiergeräts 421, 423, 425,-427 und 429 sind an einen Eingang des zugehörigen ODER-Glieds 431, 433, 435, 437 oder 439 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Rückstelleingang des jeweils zugeordneten Flip-Flop 430, 432, 434, 436 oder 438 verbunden ist. Wenn das Zählen für ein spezielles Obergrenzenkodiergerät beendet ist, wird der zugeordnete Flip-Flop zurückgestellt. Am Ende jeder Zählperiode, die durch die Länge des Impulses aus dem monostabilen Multivibrator 451 bestimmt ist, wird ein kurzdauernder Impuls auf der Leitung 4 98 an den Eingang jedes UND-Gliedes 440, 44 2, 444, 44 6 und 448 gegeben. Die anderen Eingänge jedes dieser UND-Glieder sind mit den Ausgängen der zugeordneten Flip-Flops 430, 432, 434, 4 36 und 438 verbunden. Wenn irgendeiner dieser Flip-Flops während der vorhergehenden Abtastperiode gestartet und nicht zurückgestellt wurde, wird ein Ausgangssignal auf einen Eingang eines der UND-Glieder 440, 442, 444, 446 oder 448 gegeben. Der Impuls, der dann am Ausgang des Gliedes erzeugt wird, erhöht die Zählung um 1 in dem zugeordneten Zweistufenzähler 441, 443, 445, 447 oder 449. Der Impuls auf der Leitung 498 wird ebenfalls dem Rückstelleingang des Zählers 407 zugeführt, wodurch er in den Startzustand zurückgeführt wird, und nach einer durch die Verzögerungsschaltung 499 bedingten Verzögerung wird der Impuls über die ODER-Glieder 4 31, 4 33, 4 35, 437 und 4 39 zugeführt, um die Flip-Flops 430, 4 32, 434,436 und 438 zurückzustellen.

Die Ausgangsgrössen der Zweistufenzähler 441, 443, 445, 447 und 449 werden jeweils mindestens einem der UND-Glieder 454 bzw. 456 bzw, 458 zugeleitet, die den 5-cent- bzw. 10-cent- bzw. 25-cent-Stücken zugeordnet sind. Die Eingänge des UND-Glieds 454 umfassen die Ausgänge der Zähler 441 und 445, die Eingänge des UND-Glieds 456 umfassen die Ausgänge

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der Zähler 443 und 447 und die Eingänge des UND-Glieds umfassen die Ausgänge der Zähler 443 und 449. Den jeweils dritten Eingang der UND-Glieder 454, 45 6 und 458 stellt die oben genannte Leitung 498 dar. Wenn einer der Zweistufenzähler 441, 443, 445, 447 und 449 vier Impulse von seinem Eingangs-UND-Glied erhält, erzeugt dieser Zähler einen Ausgangsimpuls, der anzeigt, daß der zugeordnete Oszillator während vierer Prüfungen mit der Frequenz gearbeitet hat, die für eine zulässige Münze kennzeichnend ist. Wenn alle drei Eingänge eines der UND-Glieder 454, 456 oder 458 gleichzeitig ein Signal aufnehmen, erzeugt dieses UND-Glied einen Ausgangsimpuls für den Akkumulator 410, wodurch das Vorhandensein einer zulässigen Münze des zugehörigen Münzwerts angezeigt wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentans ρ r ü c h e

Verfahren zum Prüfen elektrisch leitender Münzen auf Echtheit und Münzwert,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Münze einem ersten elektromagnetischen Feld in einem Bereich niedriger Frequenz ausgesetzt wird, daß ferner die Münze einem zweiten elektromagnetischen Feld in einem Bereich mit gegenüber dem Bereich des ersten Feldes deutlich höherer Frequenz ausgesetzt wird und daß der Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und jedem der Felder untersucht und ein Signal als Anzeichen für die Zulässigkeit der Münze nur dann erzeugt wird, wenn der Grad der Wechselwirkungen innerhalb der Toleranzen liegt, die für die zulässigen Münzen eines bestimmten Münzwerts vorbestimmt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal als Anzeichen für den Grad der Wechselwirkung zwischen dem ersten Feld und der Münze und ein Signal als Anzeichen für den Grad der Wechselwirkung zwischen dem zweiten Feld und der Münze erzeugt werden,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Münze längs einer vorgeschriebenen Bahn durch die Felder geführt wird.

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Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Münze einem dritten elektromagnetischen Feld in einem Bereich mit gegenüber dem Bereich des ersten Feldes deutlich höherer Frequenz ausgesetzt wird, und daß der Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und dem dritten Feld untersucht und ein Signal als Anzeichen für die Zulässigkeit der Münze nur dann erzeugt wird, wenn der Grad aller Wechselwirkungen innerhalb der Toleranzen liegt, die für die zulässigen Münzen eines bestimmten Münzwerts vorbestimmt sind.

5, Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Feld auf die eine Seite der Münze und das dritte Feld auf die andere Seite der Münze gerichtet ist,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige Frequenz unterhalb von etwa 75 kHz liegt·.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Frequenz oberhalb von etwa 7 5 kHz liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad mindestens einer der Wechselwirkungen durch eine Verschiebungsfrequenz eines Oszillators angezeigt wird.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad mindestens einer der Wechselwirkungen durch den Grad des Abgleiche eines Brückenkreises angezeigt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feld im Bereich niedriger Frequenz und ein Feld in einem Bereich höherer Frequenz gleichzeitig auf die Münze einwirken.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Feld gleichzeitig auf die Münze einwirken und daß das Signal für die Zulässigkeit der Münze nur dann abgegeben wird, wenn die die Viechseiwirkung in den Feldern anzeigenden Signale gleichzeitig erhalten werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Münzwert der Münze festgestellt wird.

13, Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässigen Münzen nach Maßgabe des die Zulässigkeit anzeigenden Signals mechanisch von den unzulässigen Münzen abgetrennt werden, daß ein die Vollziehung der Abtrennung anzeigendes Signal erzeugt wird und daß auf Grund des Abtrennungssignals der Betrag des Münzwerts der Münze aufgezeichnet wird.

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14. Vorrichtung zum Prüfen elektrisch leitender Münzen auf Echtheit und Münzwert,

gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine Münze einem ersten elektromagnetischen Feld in einem Bereich niedriger Frequenz aussetzt, durch eine Einrichtung, die den Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und dem ersten Feld anzeigt, durch eine Einrichtung, die die Münze einem zweiten elektromagnetischen Feld in einem Bereich mit gegenüber dem Bereich des ersten Feldes deutlich höherer Frequenz aussetzt, durch eine Einrichtung, die den Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und dem zweiten Feld anzeigt und durch eine Einrichtung, die ein Signal als Anzeichen für die Zulässigkeit der Münze nur dann erzeugt, wenn der Gr&i der beiden Wechselwirkungen innerhalb der Toleranzen liegt, die für die zulässigen Münzen eines bestimmten Münzwerts vorbestimmt sind.

15» Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Münze einem dritten elektromagnetischen Feld in einem Bereich mit gegenüber dem Bereich/äes ersten Feldes deutlich höherer Frequenz aussetzt und durch eine Einrichtung, die den Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und dem dritten Feld untersucht und ein Signal als Anzeichen für die Zulässigkeit der Münze nur dann erzeugt, wenn der Grad aller Wechselwirkungen innerhalb der Toleranzen liegt, die für die zulässigen hünzen eines bestimmten Münzwerts vorbestimmt sind.

16, Vorrichtung nach Anspruch IH oder 15, gekennzeichnet

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durch eine Einrichtung, die eine Relativbewegung der Münze durch die Felder auf einer vorbestimmten Bahn erlaubt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Felder führende Bahn der Münze durch eine die Münze tragende Münzlaufbahn (31) bestimmt ist.

18« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß alle Felder durch wechseIstrombetdebene Induktoren (72, 74, 76, 78) hervorgerufen sind.

19, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder auf mindestens eine Seite der Münze gerichtet sind.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Feld auf die eine Münzseite und das dritte Feld auf die andere Münzseite gerichtet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Induktor in einem Bereich höherer Frequenz, verglichen mit dem Frequenzbereich des ersten Feldes, für jeden der von der Vorrichtung anzunehmenden Münzwerte arbeitet.

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22, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Münzlaufbahn zwei hintereinander geschaltete Induktoren vorgesehen sind, die ein Feld niedriger Frequenz erzeugen.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Induktor, der in einem . Bereich höherer Frequenz, verglichen mit dem Frequenzbereich des ersten Feldes, arbeitet und ein mit niedriger Frequenz arbeitender zweiter Induktor in praktisch übereinstimmender Längsposition der Münzlaufbahn angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch ein UND-Glied (101, 102, 103) oder eine entsprechende Kombinationseinrichtung, die so geschaltet ist, daß ein die Zulässigkeit der Münze anzeigendes Signal nur dann erzeugt wird, wenn die Wechselwirkungsanzeigen, die von dem ersten und von dem zweiten Induktor herrühren, gleichzeitig eintreffen.

25, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Induktor mit mindestens einem Polstück an der Münzlaufbahn (31) mit zumindest einem Teil eines Polstücks unterhalb des Laufbahnniveaus und zumindest einem Teil eines Polstücks oberhalb des Laufbahniveaus angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch

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*■ b / — "

gekennzeichnet, daß die niedrige Frequenz unter etwa 75 kHz liegt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis "26, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Frequenz über etwa 75 kHz liegt.

28, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis. 27, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Oszillator zur Erzeugung des Wechselstroms vorgesehen ist, wobei mindestens ein Oszillator mit dem ihm zugeordneten Induktor so verbunden ist, daß die Oszillatorfrequenz beim Auftreten von elektrisch leitendem Material in dem von diesem Induktor erzeugten Feld gegenüber einer Leerlauffrequenz verschoben wird und daß die die Wechselwirkung anzeigende Einrichtung aus einer Schmalbanddetektorschaltung besteht, die auf das Ausgangssignal jenes Oszillators anspricht, um eine vorgegebene, gegenüber der Leerlauffrequenz des Oszillators verschobene Frequenz nachzuweisen und ein Signal zu erzeugen, das das Auftreten der verschobenen Frequenz anzeigt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung einen Ausgangsimpuls bei jedem Übergang der Frequenz des ihr zugeordneten Oszillators in den Durchlaßbereich des Detektors: abgibt.

30. Vorrichtung, nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Detektorschaltung eine Einrichtung aufweist, die periodisch das Ausgangssignal eines zugeordneten Oszillators während eines vorgegebenen Abtastintervallls abtastet, sowie eine Einrichtung für die Abgabe des Anzeigesignals für die Frequenzverschiebung, wenn die Zyklenzahl in dem Ausgangssignal der Oszillatorschaltung während jedes Abtastintervalls einer vorgegebenen Anzahl von Abtastintervallen innerhalb einer vorbestimmten Toleranz praktisch gleich einer für echte Münzen eines Münzwerts vorbestimmten Zahl von Signalzyklen ist.

31, Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung die Ausgangssignale jeder Oszillatorschaltung aus einer Anzahl Oszillatorschaltungen periodisch und nacheinander abtastet.

32, Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines die Wechselwirkung anzeigenden Signals einen Zähler zum Zählen der Zahl der Zyklen in dem Ausgangssignal der genannten zugeordneten Oszillatorschaltung während jedes Abtastintervalls aufweist, einen Dekodiersignalimpuls, wenn die Zahl der gezählten Zyklen, die von dem ersten Zähler in einem beliebigen Abtastintervall praktisch gleich der vorbestimmten Zahl von Signalzyklen ist und einen zweiten Zähler-, der auf das Dekodiergerät anspricht, um das Frequenzdetektorausgangssignal zu erzeugen, wenn die Zahl der Dekodiersignalimpulse praktisch gleich der genannten vorbestimmten Zahl von AbtastIntervallen ist.

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3, Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Wechselwirkungsanzeigesignals mindestens einen Signalzykluszähler aufweist, der auf die genannten abgetasteten Oszillatorausgangssignale anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional der Zahl der Zyklen in jeder Oszillatorausgangssignal-Abtastung ist, und daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, das die Zulässigkeit einer Münze anzeigt, mindestens ein erstes bzw. ein zweites Dekodiergerät umfaßt, das jeweils einen Ausgangssignalimpuls abgibt, wenn die durch das Ausgangssignal des genannten Signalzykluszählers dargestellte Zahl von Signalzyklen praktisch gleich der vorbestimmten Zahl von Signal-Zyklen für die zugeordnete Niederfrequenz- bzw. Hochfrequenzoszillatorschaltung ist, sowie einen ersten bzw. einen zweiten Impulszähler zum Zählen der Ausgangssignalimpulse, die von dem ersten bzw. dem aeiten Dekodiergerät abgegeben werden, sowie ferner eine logische Schaltung umfaßt, die auf den ersten und den zweiten Zähler anspricht, um ein die Zulässigkeit einer Münze anzeigendes Signal abzugeben, wenn die Zahl der Ausgangssignalimpulse, die von jedem der Impulszähler gezählt wird, praktisch gleich der genannten vorbestimmten Zahl von AbtastIntervallen ist.

34, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Induktoren ein Element einer Brückenschaltung ist, die Brücke von dem Oszillator gespeist wird und mindestens eine die Wechselwirkung anzeigende Einrichtung als Detektor für die Angabe des Brückenzustands, beispielsweise als Brücken-

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abgleichsdetektor ausgebildet ist, der die Ausgangsgrösse der Brücke zu überwachen erlaubt.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung immer dann einen Einzelimpuls abgibt, wenn die Ausgangsgrösse der Brücke in einen Bereich von Signalwerten, die innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs eines vorbestimmten Wertes liegen, eintritt oder ihn verläßt.

6, Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Brücke um eine mehrfach verzweigte Brücke mit einer Anzahl von Parallelzweigen handelt, die parallel zu einem mit einem Induktor und einem Widerstand versehenen Induktorzweig liegen und daß jeder von mehreren Detektoren für den Brückenzustand so geschaltet ist, daß er die Ausgangsgrösse einer Brückenschaltung überwacht, die den Induktorzweig und einen der anderen Zweige umfaßt.

37« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Zulässigkeitssignals eine digitale logische Schaltung aufweist, deren Eingänge an die Ausgänge von mindestens einer die Wechselwirkung bei niedriger Frequenz und einer die Wechselwirkung bei hoher Frequenz anzeigenden Einrichtung angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 37, gekenn-

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zeichnet durch eine Einrichtung für die Anzeige des Münzwerts von zulässigen Münzen.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 38, gekennzeichnet durch eine mechanische Schranke zum Absondern der zulässigen Münzen von den unzulässigen, durch einen die Anwesenheit einer Münze nachweisenden Fühler in einer Position, in der er die zugelassenen Münzen, die die Schranke passiert haben, ermittelt und ein dementsprechendes Signal abgibt und durch ein Akkumulatorgerät, das den Wert einer zugelassenen Münze nach dem Einlaufen des Signals aufzeichnet, das angibt, daß dieMünze die Schranke passiert hat.

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