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Elektronischer Münzprüf er Elektronische Münzprüfer enthalten generell
eine elektrische Meßvorrichtung, die bei einem von der zù prüfenden Münze durchlaufenen
Münzkanal angeordnet ist und auf eine vorgegebene Eigenschaft (Dämpfungsvermögen,
magnetische Permeabilität, elektrisches Leitvermögen usw.) der zu prüfenden Münze,
in der sich diese von Fremdmünzen unterscheidet, anspricht und ein elektrisches
Ausgangssignal mit einem Parameter, z.B. Amplitude oder Phase liefert, und eine
durch dieses Signal-gesteuerte Steuerschaltung für eine Münzkanalweiche, die die
geprüfte Münze in einen Annahmekanal oder einen Rückgabekanal lenkt, je nachdem
ob die betreffende Eigenschaft der geprüften Münze innerhalb eines vorgegebenen
Toleranzbereiches liegt oder nicht.
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Es gibt Meßvorrichtungen, bei denen der Absolutwert des interessierenden
Parameters der Münze festgestellt und mit einem Referenzwert verglichen wird. Bei
anderen Meßeinrichtungen wird die zu prüfende Münze mit einer Normalmünze verglichen.
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Es sind Münzprüfer bekannt, bei denen die geprüfte Münze während
der eigentlichen Prüfung ruht (CH-PS 178 903).
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Bei anderen Meßvorrichtungen wird der Zeitpunkt elektrisch oder mechanisch
festgelegt, iem sich die den Münzkanal durchlaufende Münze genau am Meßort befindet
und die Messung wird während einer kurzen Zeitspanne, in der die von der Münze durchlaufene
Strecke vernachlässigt werden kann,bcwitt (US-PS 3 152 677; DT-OS 2 034 426).
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Aus der DT-OS 2 029 751 ist auch schon ein elektronischer Münzprüfer
bekannt, der ohne besondere Vorrichtungen zur Festlegung des Meßzeitpunktes auskommt.
Bei diesem bekannten Münzprüfer erzeugt die Meßvorrichtung durch Vergleich der zu
prüfenden Münze mit einer Normalmünze ein Ausgangssignal, dessen Wert eine monotone
Funktion der Abweichung der zu prüfenden Münze von einer Normalmünze ist. Das Ausgangssignal,
das
den Wert Null annimmt, wenn die zu prüfende Münze mit der Normalmünze
übereinstimmt, wird gleichgerichtet und einer Schwellwertschaltung zugeführt, die
so eingestellt ist, daß sie einen und nur einen Ausgangsimpuls lediglich dann liefert,
wenn die geprüfte Münze innerhalb des durch den Schwellwert bestimmten Toleranzbereiches
liegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen
Münzprüfer der zuletzt erwähnten Art dahingehend weiterzubilden, daß die obere und
untere Grenze des Toleranzbereiches, in dem die Münzen angenommen werden, bequem
unabhängig voneinander verstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
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Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung.
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Der Erfindungsgedanke sowie seine Weiterbildungen und Ausgestaltungen
werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert, es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles
eines elektronischen Münzprüfers gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Darstellung
eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Münzprüfers gemäß der Erfindung; Fig.
3 graphische Darstellungen des zeitlichen Verlaufes von typischen Signalen, wie
sie beim Betrieb der Münzprüfer gemäß Fig. 1 und 2 auftreten und
Fig.
4 ein Schaltbild einer in den Münzprüfern gemäß Fig. 1 und 2 enthaltenen Stufe.
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Der Münzprüfer gemäß Fig. 1 enthält eine Meßvorrichtung 10, die in
bekannter Weise ausgebildet ist. Sie enthält eine Primärspule 12, die an einen Wechselstromgenerator
14 angeschlossen ist, dessen Ausgangsspannung vorzugsweise eine Frequenz im Bereich
zwischen etwa 20 und 40 kHz hat. Beidseits der kurzen zylindrischen und eisenlosen
Primär spule 12 befinden sich zwei mit entgegengesetzter Polung in Reihe geschaltete
Sekundärspulen 16 und 18. Zwischen der Primärspule 12 und der Sekundärspule 16 verläuft
ein Münzkanal 20, der von der zu prüfenden Münze 22 durchlaufen wird. Zwischen der
Primärspule 12 und der Sekundärspule 18 befindet sich eiAe/nichtdargestellter Weise
gehalterte Vergleichs- oder Normalmünze 24.
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Die Reihenschaltung aus denbeiden Sekundärspulen 16, 18 ist an eine
phasenempfindliche Gleichrichterschaltung 26, die nach Art eines Synchrondemodulators
ausgebildet und mit dem Wechselstromgenerator 14 verbunden sein kann, angeschlossen.
Die Gleichrichterschaltung 26 liefert eine Ausgangsspannung, die nach Vorzeichen
und Betrag der Abweichung der Kopplung zwischen der Primärspule 12 und der Sekundärspule
einerseits und der Primärspule 12 und der Sekundärspule 18 andererseits abhängt.
An den Ausgang der Gleichrichterschaltung 26 sind zwei Schweliwertsch altungen 28,
30 angeschlossen, von denen die erste Schwellwertschaltung 28 z.B. eine vorgespannte
Diode enthalten kann und ein Ausgangs signal liefert, dessen Form des den Schwellwert
übersteigenden Teiles des Eingangssignales hat. Die zweite Schwellwertschaltung
30 ist hier als Schmitt-Triggerschaltung ausgebildet und liefert als Ausgangssignal
einen im wesentlichen rechteckigen Impuls. Der Ausgang der Schwellwertschaltung
28 ist an eine Maximum-Schaltung 32 angeschlossen, die einen Ausgangsimpuls liefert,
wenn das ihr zugeführte Eingangssignal einen Maximalwert durchläuft. Die Maximal-Schaltung
kann z.B. entsprechend
Fig. 4 aufgebaut sein.
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Solange die Spannung B am Eingang der in Fig. 4 dargestellten Schaltung
anzeigt, bleibt der Transistor wegen des Flußspannungsabfalles an der zwischen Emitter
und Basis geschalteten Diode gesperrt. Nach Überschreiten des Maximums wird jedoch
der Transistor durch die Differenz zwischen der am Kondensator im Basiskreis durch
die nun sperrende Diode gehaltenen Spannung und der nun abfallenden Eingangsspannung
am Emitter in Flußrichtung vorgespannt, so daß der Transistor leitet und der durch
einen verhältnismäßig großen Widerstand überbrückte Kondensator im Kollektorkreis
unter Erzeugung des kurzen Ausgangsimpulses D entladen wird. Anstelle der in Fig.
4 dargestellten Schaltung kann selbstverständlich auch eine andere wirkungsgleiche
Schaltung verwendet werden, z.B. ein Differenzierglied mit nachgeschaltetem Nulldurchgangsdetektor.
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Die Ausgänge der zweiten Schwellwertschaltung 30 und der Maximum-Schaltung
32 sind mit den beiden Eingängen eines Verknüpfungsgliedes 34 verbunden, das einen
Ausgangsimpuls D von der Maximum-Schaltung nur dann durchläßt, wenn die zweite Schwer
wertschaltung 30 kein Ausgangssignal E liefert. Der kurze Ausgangsimpuls F des Verknüpfungsgliedes
34 wird durch einen Monovibrator 36 auf eine für die Betätigung einer Münzkanalweiche
38 ausreichende Länge gebracht.
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Wenn eine zu prüfende Münze im Münzkanal 20 den Bereich zwischen
der Primärspule 12 und der Sekundärspule 16 durchläuft, können im wesentlichen drei
verschiedene Fälle auftreten: Der erste Fall besteht darin, daß die Münze hinsichtlich
ihres Dämpfungsvermögens genau mit der Normalmünze 24 übereinstimmt. Das in Fig.
3A links dargestellte Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung 26 steigt dann von
seinem negativen Ruhewert 40 an, bis es in dem Augenblick, wo die zu prüfende Münze
22 genau koaxial zu den drei Spulen und der Normalmünze
24 liegt,
den Wert Null erreicht und sinkt dann wieder auf den Ruhewert 40 ab. Hat die zu
prüfende Münze ein zu großes Dämpfungsvermögen, so steigt das Ausgangssignal der
Gleichrichterschaltung 26 bis zu einem positiven Maximalwert 42 an (mittlere Kurve
in Fig. 3A). Hat die zu prüfende Münze ein zu kleines Dämpfungsvermögen, so erreicht
das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung 26 den Wert Null nicht.
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Die Schwellwerte S1 und S2 (Fig.3A) der Schwellwertschaltung 28 bzw.
30 werden nun so eingestellt, daß sie den Bereich annehmbarer Münzen nach zu kleiner
bzw. zu großer Dämpfung hin begrenzen.
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Das Arbeiten des Münzprüfers gemäß Fig. 1 soll nun anhand der drei
Fälle besprochen werden: Fall 1: Wenn die zu prüfende Münze hinsichtlich ihres Dämpfungsvermögens
genau mit der Normalmünze übereinstimmt, berschreitet das Ausgangssignal A der Gleichrichterschaltung
26 zwar den Schwellwert S1 der ersten Schwellwertschaltung 28, nicht jedoch den
Schwellwert S2 der zweiten.Schwellwertschaltung 30.
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Die erste Schwellwertschaltung 28 liefert ein Ausgangssignal B (Fig.
3B), das der Maximum-Schaltung 32 zugeführt wird, die im Maximum des Signales B
einen kurzen Impuls D liefert. Da der Schwellwert S2 der zweiten Schwellwertschaltung
30 nicht über schritten wird, ist das Ausgangssignal E dieser Schaltung dauernd
Null. Der Sperr-Eingang des Verknüpfungsgliedes 34 ist also nicht erregt und der
Ausgangs impuls D der Maximum-Schaltung kann das Verknüpfungsglied 34 zum Monovibrator
36 durchlaufen, der einen Steuer impuls ausreichender Länge an die Münzkanalweiche
38 liefert, die den Münzkanal 20 normalerweise mit einem Rückgabekanal 44 verbindet
und bei Erregung durch den Ausgangsimpuls des Monpvibrators 36 eine Verbindung zwischen
dem Münzkanal 20 und einem Annahmekanal 46 herstellt.
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Fall 2: Die zu prüfende Münze hat ein zu starkes Dämpfungsvermogen
(Fig. 3 Mitte). Nun liefert auch die aus einem Schmitt-rrigger bestehende Schwellwertschaltung
30 einen Ausgangsimpuls E, der das Verknüpfungsglied 34 sperrt, so daß der Ausgangsimpuls
D der Maximum-Schaltung nicht zum Monovibrator 36 durchgelassen wird.
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Fall 3: Wenn das Dämpfungsvermögen der zu prüfenden Münzw 22 zu klein
ist (Fig. 3 rechts), wird nicht einmal der Schwellwert Sl erreicht und die Maximum-Stufe
32 erzeugt dementsprechend auch keinen Ausgangsimpuls.
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in den Fällen 2 und 3 bleibt die Münzkanalweiche 38 also im Ruhezustand
und die Scrü£te Münze wird in den Rückgabekanal 44 gele-tet.
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Anstelle der Schmitt-Triggerschaltung 30 kann z.B.
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auch die Kombination einer vorgespa,itte.! Diode mit einer nachfolgenden
Impulsformerschaltung ve;: endet werden. Die vorgespannte Diode liefert dann ein
Ausgangssignal, wie es in Fig.3C dargestellt ist, das durch die Impulsformerschaltung
in einen Rechteckimpuls entsprechend Fig. 3E umgewandelt wird.
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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des vorliegenden elektronischen
Münzprüfers enthält eine Meßschaltung 10', die ebenfalls einen Wechselspannungsgenerator
14 und eine von diesem gespeiste Primärspule 12 enthält. Hier ist jedoch nur eine
Sekundärspule 16 vorhanden, deren Klemmen an eine gewöhnliche Gleichrichter- und
Glättungsschaltung 26' angeschlossen sind. Das Ausgsangssignal der Gleichrichterschaltung
26' entspricht wieder den in Fig. 3A dargestellten Kurven. Es wird zwei Schwellwertschaltungen
28 und 30 zugeführt, die beide rechteckimpulsförmige Ausgangssignale liefern und
z.B. aus Schmitt-Triggerschaltungen oder vorgespannten Dioden mit nach geschalteten
Impulsformerschaltungen bestehen können. Die bei
den verschiedenen
Fällen auftretenden Ausgangssignale der Schwellwertschaltungen 28 und 30 sind in
Fig. 3G bzw. 3J dargestellt. Der rechteckige Ausgangsimpuls G der ersten Schwellwertschaltung
28 wird einer Differenzier- und Gleichrichterschaltung 48 zugeführt, die einen der
Rückflanke des Rechteckimpulses G entsprechenden Nadelimpuls H erzeugt. Dieser Nadelimpuls
wird dem einen Eingang der Verknüpfungsschaltung 34 zugeführt.
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Der rechteckige Ausgangsimpuls J der zweiten Schwellwertschaltung
wird einer Impulsdehnungsschaltung 50, z.B. einem Monovibrator zugeführt, die einen
Ausgangsimpuls K liefert, der eine solche Länge hat, daß er auf alle Fälle den Nadelimpuls
H überdeckt. Der gedehnte Ausgangsimpuls K wird einem Sperreingang (invertierten
Eingang) des Verknüpfungsgliedes 34 ausgebildet, dessen Ausgangssignal L also durch
die Boole'sche Gleichung L = HK dargestellt werden kann. Der kurze Ausgangsimpuls
L wird wieder einer Monovibratorschaltung 36 zugeführt, die einen Ausgangsimpuls
M ausreichender Länge für die Betätigung der Münzkanalweiche 38 liefert.
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Bei entsprechender Wahl der Polaritäten der Eingangssignale des Verknüpfungsgliedes
34 können selbstverständlich auch noch andere Arten von Verknüpfungsgliedern als
das dargestellte "Sperrgatter" verwendet werden.