DE2240162C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Münzprüfer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein derartiger Münzprüfer ist aus der österreichischen Patentschrift 2 80 669 bekannt. Dort besteht die Sensoreinrichtung beispielsweise aus einer von einem Oszillator beaufschlagten elektromagnetischen Spule, deren Ausgangssignal sich beim Vorbeibewegen der zu prüfenden Münze hinsichtlich Frequenz und Amplitude ändert. Die Amplitude wird von einem Gleichrichter erfaßt, dessen Ausgangssignal einen ersten Kennwert darstellt, während die Frequenz von einem Frequenzfilter erfaßt wird, dessen Ausgangssignal einen zweiten Kennwert bildet. Jeder dieser beiden Kennwerte wird einem eigenen, dem Gleichrichter bzw. dem Frequenzfilter nachgeschalteten Amplitudensieb zugeführt, das jeweils dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn der betreffende Kennwert innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Die Ausgangssignale der beiden Amplitudensiebe liegen an den Eingängen einer Koinzidenzschaltung, die ein Münzenannahmesignal erzeugt. Bei dem bekannten Münzprüfer wird also jeder einzelne Kennwert separat erzeugt und mit einem eigenen vorgegebenen Wertebereich verglichen, wodurch der Schaltungsaufwand verhältnismäßig hoch wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Münzprüfer der eingangs angegebenen Gattung anzugeben, der mit geringerem Schaltungsaufwand auskommt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Danach wird aus den beiden Kennwerten zunächst eine Differenz gebildet und diese dann in einer Vergleichsstufe mit einem vorgegebenen Bereich verglichen. Erfindungsgemäß wird also die beim Stand der Technik erforderliche Verdopplung der Vergleichsstufe vermieden, obwohl zwei unterschiedliche Kennwerte der Münze in die Auswertung eingehen. Andererseits wird gegenüber einer Auswertung nur eines Kennwertes eine höhere Zuverlässigkeit der Prüfung erreicht.

In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 wird die der Vergleichsstufe zugeführte Differenz dadurch erzeugt, daß der gleiche Zähler mit einer dem einen Kennwert entsprechenden Anzahl von Impulsen aufwärts und mit einer dem anderen Kennwert entsprechenden Anzahl von Impulsen abwärts gezählt wird. Die Messung von Münzkennwerten durch Auszählung von Impulsen ist zwar aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 15 058 bekannt, doch wird dort nur ein einzelner Münzenkennwert erfaßt, und bei dem dort vorgesehenen Zähler handelt es sich lediglich um einen üblichen Aufwärtszähler.

In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird erreicht, daß die beiden Kennwerte, die in der Sensoreinrichtung zunächst in unterschiedlichen Größenanordnungen auftreten, im Zähler ähnlich Zählwerte ergeben. Nach Anspruch 4 läßt sich zusätzlich erreichen, daß mit dem aus dem ersten Kennwert gewonnenen Zählwert der Nennwert der Münze vorläufig bestimmt und durch den dem zweiten Kennwert entsprechenden Zählwert bestätigt wird, sofern es sich um eine Münze handelt, die in beiden Kennwerten einer annehmbaren Münze entspricht. Dabei kann so vorgegangen werden, daß bei einer annehmbaren Münze der Inhalt des Zählers am Ende der zweiten Zählperiode Null ist.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 gibt eine einfache Möglichkeit an, durch Vernachlässigung der niedrigeren Zählerstufen Toleranzen hinsichtlich der Münzenkennwerte vorzugeben.

Die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 6 bis 9 beziehen sich auf verschiedene, schaltungstechnisch einfach zu implementierende Möglichkeiten, die den beiden Kennwerten der Münze entsprechenden, während der beiden Zählperioden auftretenden Impulse mit unterschiedlichen Wichtungen zu versehen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Münzprüfers mit einer Abtasteranordnung und einer elektronischen Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 die Abtasteranordnung des Münzprüfers nach Fig. 1, wobei der Umriß einer typischen Münze in verschiedenen Stellungen gezeigt ist;

Fig. 3a ein Blockschaltbild des Zweibitzählers und der logischen Schaltung der ersten Ausführungsform;

Fig. 3b ein Blockschaltbild der unteren Stufen des Zählers der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Münzprüfers mit einer Abtasteranordnung und einer elektronischen Schaltung nach einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Teilers und der logischen Schaltung der zweiten Ausführungsform; und

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Münzprüfers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Der Münzprüfer 10 nach der ersten Ausführungsform ist mit einem Eintrittsschlitz für den Münzeinwurf versehen, die auf ein Ende der Laufbahn 16 fallen, welche den Boden eines Münzdurchganges 15 bildet. Ein Haltestift 18 quer zum Münzdurchgang 15 hindert die Münzen daran, sich in den Münzdurchgang 15 zu bewegen.

Ein Abtaster 21 zur Feststellung der Anwesenheit einer Münze umfaßt einen Phototransistor, der auf der einen Seite des Münzdurchganges 15 gegenüber einer (nicht gezeigten) Lichtquelle auf der anderen Seite des Durchganges angeordnet ist, so daß eine zu prüfende Münze 20 den Abtaster 21 verdunkelt. Das Ausgangssignal des Abtasters 21 wird auf eine Startsteuerung 42 übertragen. Wenn das Signal aus dem Abtaster 21 anzeigt, daß eine Münze anwesend ist, betätigt die Startsteuerung einen (nicht gezeigten) Elektromagneten, der den Arretierstift 18 aus der Bahn der Münze 20 zurückzieht. Gleichzeitig wird ein Signal aus der Startsteuerung 42 auf eine Leitung 174 gegeben, um einen Zähler 160 in seinen Startzustand zurückzustellen.

Sobald der Arretierstift 18 weggeschoben wird, bewegt sich die beispielsweise elektrisch leitende, nicht ferromagnetische Münze 20 auf der Laufbahn 16 herunter unter der Schwerkraft. Ein Magnet 23 ist an einer Stelle weiter unten in dem Münzdurchgang 15 angeordnet. Der Magnet 23 kann entweder ein Dauermagnet oder ein Elektromagnet mit einer zum Münzdurchgang 15 querliegenden Magnetfeldkomponente sein. Sobald die Münze das Feld aus dem Magnet 23 durchläuft, induziert dieses Wirbelströme in der leitenden Münze. die die Münze um einen Betrag in Abhängigkeit von dem Annahmeverhältnis der Münze verlangsamen, d. h. von dem Maß, in dem die jeweilige Münze 20 einer annehmbaren Münze entspricht. Die Geschwindigkeit einer bestimmten Münze 20, die aus der Ruhestellung am Arretierstift 18 gestartet ist, hängt beim Verlasssen des Einflusses des Magnets 23 vor allem von diesem Annahmeverhältnis ab.

Um die Echtheit und den Nennwert der Münzen festzustellen, rechnet diese Ausführungsform mit zwei zeitbezogenen Messungen, der Korrelation der Daten für die beiden Messungen und dem Vergleich mit Daten, welche den Bereich annehmbarer Münzen darstellen. Während bei der vorliegenden Beschreibung von Meßzeit die Rede ist, wird vorgezogen, die Zeit mittelbar zu messen, indem elektrische Schaltungen verwendet werden, welche die von Impulsgebern in bekannten Zeitintervallen ausgesendeten Impulse zählen.

Das Annahmeverhältnis der Münze und der Durchmesser oder die Sehne der Münze sind zwei physikalische Kennwerte der Münzen, von welchen die Zeiten abhängen, die bei dieser Ausführungsform gemessen werden. Die gewünschten Zeitmessungen erfolgen durch zwei Abtaster 66 und 67, die jeweils bei Anwesenheit einer Münze okkludiert werden und in Abstand voneinander entlang des Münzdurchganges hinter dem Magnet 23 angeordnet sind. Da die Stellung der beiden Abtaster 66 und 67 zur Feststellung der Anwesenheit einer Münze festgelegt und bekannt ist, steht die Zeit zwischen einem Passieren des ersten Abtasters 66 und einem Passieren des zweiten Abtasters 67 in einer linearen Abhägigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit der Münze während seiner Durchlaufbewegung zwischen denselben und ist infolgedessen eine Funktion des Annahmeverhältnisses,

Die Abtaster 66 und 67 sind Phototransistoren, die in Richtung der Münzbewegung in genügend kleinem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sie sich gleichzeitig in einem okkludierten Zustand während des Durchlaufs der kleinsten annehmbaren Münze befinden. Ein Messung des Annahmeverhältnisses kann durch Messung der Zeit erfolgen, während der einer der beiden Abtaster okkludiert und der andere Abtaster nicht okkludiert (B) oder A) ist. Eine Messung der Sehnendimension der Münze kann dadurch erfolgen, daß entweder die ganze Zeit der Verdunkelung eines der Abtaster ( oder ) oder die ganze Zeit gemessen wird, in welcher beide Abtaster verdunkelt sind. (). Da nur zwei unbekannte veränderliche Werte vorliegen, die Sehnendimension und die Geschwindigkeit, ergibt jede dieser drei Messungen genügend Daten zur Bestimmung der charakteristischen Werte der Münzen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird vorgezogen, zunächst die Zeit und dann die Zeit A zu messen.

Angenommen, daß die Abtaster 66 und 67 in derselben Höhe h oberhalb der Laufbahn 16 liegen, so ist die Zeit A gleich dem Abstand zwischen den Abtastern, dividiert durch die Durchschnittsgeschwindigkeit der Münze vom Abtaster 66 (A) zum Abtaster 67 (B). Die Zeit ist gleich dem Unterschied zwischen einer Sehne der Münze in der Höhe h der Abtaster 66 und 67 oberhalb der Laufbahn 16 und dem Abstand zwischen den Abtastern, dividiert durch die Durchschnittsgeschwindigkeit V der Münze während der Meßperiode. Mathematisch können diese beiden Zeiten wie folgt ausgedrückt werden:

worin S der Abtasterabstand in Richtung parallel zur Münzlaufbahn 16, V die Münzgeschwindigkeit und C die Sehnenlänge der Münze in der Höhe h der Abtaster 66 und 67 oberhalb der Laufbahn ist, wie in Fig. 2 gezeigt.

In Fig. 2 zeigt eine erste Umrißlinie 1 die Stellung der Münze beim Beginn der Periode , die zweite Umrißlinie 2 die Stellung am Ende der Periode , welche auch der Beginn der Periode A ist, und die dritte Umrißlinie 3 die Stellung am Ende der Periode A.

Sobald die Messung von beendet ist. erfolgt eine vorläufige Bestimmung des Nennwertes und der Echtheit der Münze. Nachfolgende Prüfungen können dann auf die Nachprüfung bzw. Bestätigung der Echtheit und des Nennwertes der Münze in bezug auf den vorläufig bestimmten Münznennwert beschränkt werden.

Sind die Ergebnisse der beiden Untersuchungen als Quantenwerte dargestellt, z. B. Zahlen, die in einem Zähler gespeichert werden können, so kann die Echtheit eines gegebenen Münznennwertes durch eine Zahl, z. B. das Ergebnis der ersten Prüfung, und ein Verhältnis der beiden Testergebnisse dargestellt werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Aufwärts-Abwärtszähler mit Mitteln zum Abwärtszählen in verschiedenen Potenzen von 2 verwendet. Während der ersten Zeitperiode wird jeder Impuls aufwärts in einer festgelegten Potenz von 2 gezählt. Während der zweiten Zeitperiode A wird in dem Zähler abwärts gezählt, während jeder Impuls in einer zyklischen Potenz von 2, wie nachfolgend geschrieben, aufgenommen wird. Der jeweilige Zyklus von Potenzen von 2 bei aufeinanderfolgenden Zählungen wird am Ende der ersten Prüfung mit der Erwartung ausgewählt, daß ein vernachlässigbarer positiver oder negativer Rest für eine echte Münze des vorläufig bestimmten Nennwertes entsteht.

Um den Erfolg der Aufwärts-Abwärtszählmethode zu gewährleisten, sind der Abstand S zwischen den Abtastern 66 und 67 und die Geschwindigkeit, mit welcher der Zähler während der Zeitperiode erhöht wird, so gewählt, daß die verschiedenen Meßgrößen als annähernd ganze Zahlen ausdrückbar sind.

Wird der Abtasterabstand S als 16 Einheiten genommen und sind die Sehnenlängen C dreier Münznennwerte X, Y und Z 32, 37 bzw. 45 Einheiten, so beträgt die Sehnenlänge minus Abtasterabstand (C-S) für die Münzen X, Y und Z 16, 21 bzw. 29, und das Verhältnis zwischen den Ergebnissen der ersten und der zweiten Prüfung bei unveränderlicher Geschwindigkeit V ist 16/16=1, bzw. 21/16 bzw. 29/16. Wird in jeder Zeiteinheit während der Zeitperiode der ersten Prüfung der Zähler um 2⁴=16 erhöht, so bestimmt sich der Zyklus der Potenzen von zwei zum Abwärtszählen während jeder solchen Zeiteinheit wie folgt.

Ist die der Prüfung unterzogene Münze am Ende der ersten Prüfung als eine Münze mit dem Nennwert X vorläufig identifiziert worden, so wird bei jedem Impuls während der Zeitperiode der zweiten Prüfung der Zähler um 2² oder vier Einheiten abwärts gezählt, da jeder der zyklischen Schritte dem anderen Schritte gleich ist. Wird die Münze als eine Münze mit den Nennwert Y vorläufig identifiziert, so wird der Zähler für den ersten Impuls um 2³ oder acht Einheiten herabgesetzt, dann um vier, dann um acht und dann um eine Einheit. Der Zyklus wird dann für nachfolgende Impulse wiederholt. Aufgrund dieses Vierschritt-Zyklus veränderlicher Potenzen von zwei werden die Impulse, mit denen in der zweiten Prüfung gezählt wird, mit einem Durchschnittsgewicht in Abhängigkeit von dem Ergebnis der ersten Prüfung versehen.

Gemäß Fig. 1 erzeugen dann, wenn beide Abtaster 66 und 67 oder nur der Abtaster 67 nicht verdunkelt ist, die UND-Schaltungen 33 und 34 kein Ausgangssignal. Wenn beide Abtaster 66 und 67 verdunkelt sind, werden jedoch Signale aus den Inverterschaltungen 31 und 32 an beide Eingänge der UND-Schaltung 33 angelegt, die infolgedessen ein Ausgangssignal erzeugt, das hier als identifiziert ist. Dieser Ausgang wird auf den einen Eingang der UND-Schaltung 35 angelegt und Taktimpulse als dem Taktgeber 40 werden an den anderen Eingang der UND-Schaltung 35 angelegt. Der Ausgang der UND-Schaltung 35 an der Zuleitung 45 ist ein Strom aus Taktimpulsen, die hier als identifiziert sind und während der ganzen Zeitperiode auftreten in welcher die beiden Abtaster 66 und 67 okkludiert sind. Diese Impulse gelangen über die ODER-Schaltung 132 (Fig. 3a) unmittelbar auf die 2²-Stufe 163 des binären Abwärtszählers 160. Das Signal wird gleichzeitig auf die "Aufwärtszählungs"- Eingangsleitung 175 des Zählers 160 angelegt. Als Ergebnis bewirkt jeder Taktimpuls während der Zeit, in welcher die beiden Abtaster 66 und 67 verdunkelt sind, daß der Zähler um 2² erhöht wird.

Jede der oberen Stufen 166-171 des Zählers ist jeweils mit zwei Dekodern 180 und 190 verbunden. Der erste Dekoder 180 wird in Verbindung mit der Messung der Dauer der Okkludierung beider Abtaster 66 und 67 verwendet. Sobald die in den oberen Stufen 166-171 des Zählers 160 gespeicherte Zahl der Zahl für eine annehmbare Münze eines gegebenen Nennwertes X, Y oder Z innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz gleich ist, werden Flip-Flops 182, 184 oder 186 gesetzt. Die entsprechenden Flip-Flops 183 bzw. 185 bzw. 187 werden jedoch nicht gesetzt, es sei denn, daß das Signal aus der UND-Schaltung 33 den Rücksetz- Eingängen der Flip-Flops 183 bzw. 185 bzw. 187 entfernt ist, während die zugeordneten Flip-Flops 183 bzw. 184 bzw. 186 ein Ausgangssignal erzeugen. Wenn das Signal vom Rücksetz-Eingang der Flip-Flops 183, 185 und 187 entfernt wird, während ein Signal auf den Setz-Eingang eines dieser Flip-Flops angelegt wird, wird dieses Flip-Flop gesetzt, wodurch festgestellt wird, daß die der Prüfung unterworfene Münze die erste Prüfung für ihre zugeordnete Nennwertmünze zufriedenstellend erfüllt hat.

Sobald der Abtaster 66 nicht mehr okkludiert ist, wird die UND-Schaltung 33 nicht mehr betätigt, und die Signale und werden unterbrochen. Gleichzeitig wird die UND-Schaltung 34 durch Aufsetzen des Signals aus dem Abtaster 66 und des durch die Inverterschaltung 32 invertierten Signals aus dem Abtaster 67 aktiviert. Das Ausgangssignal A aus der UND- Schaltung 34 und das Ausgangssignal des Taktgebers 40 werden an die Eingänge der UND-Schaltung 36 angelegt, die dann eine Folge von Taktimpulsen a an der Leitung 46 für die Gesamtperiode ableitet, in welcher der Abtaster 66 nicht okkludiert, aber die Abtaster 67 okkludiert ist.

Die Impulse a aus der UND-Schaltung 36 werden an den Eingang eines Zweibitzählers 100 angelegt, der nachfolgend näher beschrieben wird. Der Zweibitzähler 100 ist ein Zähler, der die Impulse a jeweils nacheinander auf vier Ausgangsleitungen 111, 112, 113 und 114 richtet. Diese Leitungen 111 bis 114 sind mit der logischen Schaltung 120 verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops 183, 185 und 187 sind ebenso mit der logischen Schaltung 120 durch Leitungen 181, 188 bzw. 189 verbunden. Die logische Schaltung ist aus UND-Schaltungen und ODER-Schaltungen zusammengesetzt, welche die Impulse aus dem Zweibitzähler jeweils einer der unteren Stufen 161 bis 165 des Zählers 160 richten, wobei das jeweilige Schema der Impulsweitergabe davon abhängt, welches der Flip-Flops 183, 185 oder 187 ein Signal der logischen Schaltung 120 zuführt. Einzelheiten der logischen Schaltung 120 sind nachfolgend beschrieben.

Das Signal A wird an die "Abwärtszählung"-Eingangsleitung 176 des Zählers 160 gleichzeitig mit den Impulsen aus der logischen Schaltung 120 angelegt. Als Ergebnis vermindern die Impulse aus der logischen Schaltung 120 die in dem Zähler 160 gespeicherte Anzahl. Die logische Schaltung 120 ist so ausgebildet, daß dann wenn die der Prüfung unterworfene Münze eine annehmbare Münze mit dem durch das jeweils gesetzte Flip-Flop 183, 185 und 187 angezeigten Nennwert ist, am Ende der zweiten Prüfung der in dem Zähler 160 für eine annehmbare Münze gespeicherte Rest innerhalb einer verhältnismäßig kleinen Toleranz der beim Beginn gespeicherten Zahl (z. B. Null) liegt. Der Dekoder 190 entschlüsselt den Ausgang der oberen Stufen 166 bis 171 des Zählers 160 und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die in allen diesen Stufen gespeicherten Binärzahlen gleich sind, entweder alle 0 oder 1. In diesem Fall ist selbstverständlich die in dem Zähler gespeicherte Zahl Null innerhalb der Toleranz der Maximalzahl, hier 31, die in den unteren Stufen 161 bis 165 des Zählers 160 gespeichert werden können. Verschiedene Toleranzen können durch Änderungen in den entschlüsselten Stufen erhalten werden. So ist zum Beispiel im Falle, in welchem auch die Stufe 160 entschlüsselt wird, die Toleranz 15, oder wenn die Stufe 160 nicht entschlüsselt ist, 63. Durch geeignete Anordnungen von Torschaltungen zwischen den Ausgängen des Zählers 160 und des zweiten Dekoders 190 ist es möglich, zwischenliegende Toleranzen zu erhalten. Ähnliche Mittel können im Zusammenhang mit den Ausgangssignalen aus den Flip-Flops 183, 185 und 187 zum Erhalt verschiedener Toleranzen für Münzen mit verschiedenen Werten verwendet werden.

Wenn der Dekoder 190 ein Ausgangssignal zum Einschalten des Flip-Flops 151 erzeugt, das ein Signal an die Eingänge der UND-Schaltungen 192, 194 und 196 anlegt, empfängt eine dieser Schaltungen auch ein Eingangssignal aus ihrem entsprechenden Flip-Flop 183, 185 und 187. Diese UND-Schaltung erzeugt dann ein Ausgangssignal. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 192, 194 und 196 sind jeweils mit den Setz- Eingängen der Flip-Flops 193, 195 und 197 verbunden. Der Rücksetzeingang dieser Flip-Flops ist mit dem Ausgang der UND-Schaltung 34 verbunden, die ein Signal A während der Zeitdauer liefert, in der Abtaster 66 nicht okkludiert, jedoch der Abtaster 67 okkludiert ist. Wird das Signal A an den Rücksetz-Eingang der Flip-Flops 193, 195 und 197 angelegt, wenn eine dieser Flip-Flops ein Setz-Eingangssignal aus ihrer entsprechenden UND-Schaltung 192 bzw. 194 bzw. 196 empfängt, so wird dieses Flip-Flop nicht gesetzt. Liegt jedoch das Signal A nicht am Rücksetz-Eingang wenn ein solches Signal am Setz-Eingang angelegt wird, so wird das Flip-Flop gesetzt, wobei es anzeigt, daß die zu prüfende Münzen beide Prüfungen für eine Münze mit dem diesem Flip-Flop zugeordneten Nennwert bestanden hat.

Die Ausgänge der Flip-Flops 193, 195 und 197 betätigen eine Akkumulatorschaltung 200, welche dem Wert der Münze Rechnung trägt und die münzbetätigte Vorrichtung 210 aktiviert, wenn Münzen mit einem vorbestimmten gesamten Summenwert geprüft und als akzeptabel befunden worden sind.

Fig. 3a zeigt Einzelheiten des Zweibitzählers 100 und der logischen Schaltung 120 für diese Ausführungsform. Der Zweibitzähler empfängt die Impulse a an der Leitung 46 aus der UND-Schaltung 36 am Eingang eines Flip-Flops 101. Wenn der erste Impuls empfangen worden ist, nachdem das erste Flip-Flop zurückgestellt worden ist, wird ein Impuls an einer Ausgangsklemme erzeugt, die mit den Eingängen des Flip-Flops 102 und der UND-Schaltungen 105 und 106 verbunden ist. Auf ähnliche Weise erzeugt das Flip-Flop 102 einen Impuls an einer Ausgangsklemme, die mit der UND-Schaltung 106 verbunden ist. Bei Kaluzidenz der Impulse an den beiden Eingängen der UND- Schaltung 106 wird diese betätigt und gibt einen Impuls an ihrem Ausgang ab. Der nächste von dem Flip-Flop 101 empfangene Impuls bewirkt, daß ein Impuls an seinem anderen Ausgang erscheint, der mit UND-Schaltungen 103 und 104 verbunden ist. Das Flip-Flop 102 bleibt gesetzt, so daß eine Koinzidenz an den Eingängen der UND-Schaltung 104 erfolgt. Der dritte durch das Flip-Flop 101 empfangene Impuls bewirkt, daß ein Impuls wiederum an der ersten Ausgangsklemme erscheint. Das Flip-Flop 102 wird dadurch veranlaßt, einen Impuls an der Ausgangsklemme zu erzeugen, die mit den UND-Schaltungen 105 und 103 verbunden ist. Da eine Koinzidenz an den Eingangsklemmen der UND- Schaltung 105 erfolgt, erscheint ein Impuls an ihrem Ausgang. Wenn der vierte Impuls am Eingang des Flip-Flops 101 erscheint, wird ein Impuls an dessen zweiten Ausgangsklemme erzeugt. Das Flip-Flop 102 verbleibt in demselben Zustand wie bei dem vorhergehenden Impuls. Da eine Koinzidenz an den Eingängen der UND- Schaltung 103 vorliegt, erscheint ein Impuls an ihrem Ausgang. Mit dem fünften Eingangsimpuls beginnt der Zyklus wieder von vorne und bewirkt daher, daß ein Impuls am Ausgang der UND- Schaltung 106 erscheint.

Die logische Schaltung 120 wichtet die Impulse während der Zeitperiode der zweiten Mesung, indem sie diese auf die verschiedenen Stufen des Abwärtszählers 160 richtet. Eine der Leitungen 181, 188 und 189 führt der logischen Schaltung 120 aus den Flip-Flops 183, 185 und 187 das Signal zu, das den möglichen Nennwert der Münze identifiziert. Wenn z. B. ein Signal an der Leitung 189 erscheint, können die UND- Schaltungen 126, 127, 128 und 129 die aus den UND- Schaltungen 106, 104, 105 und 103 ankommenden Impulse des Zweibitzählers 100 durchlassen. Die UND-Schaltungen 126, 127, 128 und 129 sind mit den ODER-Schaltungen 134, 130, 133 bzw. 132 entsprechend einem Schema verbunden, durch das in der in dem Zähler 160 gespeicherten Zahl während der Zeit von vier Eingangsimpulsen am Zweibitzähler 100 eine Änderung um 29 erzeugt wird. Der Ausgang der UND- Schaltung 126 ist mit einem Eingang der ODER-Schaltung 134 verbunden, die wiederum mit der 2⁴-Stufe 165 des Zählers 160 verbunden ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 127 ist mit dem Eingang der ODER-Schaltung 130 verbunden, die ihrerseits mit der 2⁰-Stufe 161 verbunden ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 128 ist mit dem Eingang der ODER- Schaltung 133 verbunden, die mit der 2³-Stufe 164 verbunden ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 129 ist mit dem Eingang der ODER-Schaltung 132 verbunden, die mit der 2²-Stufe 163 verbunden ist.

Führt die Leitung 133 ein Signal vom Ausgang des Flip- Flops 185, so können die UND- Schaltungen 122, 123, 124 und 125 duch Impulse aus dem Zweibitzähler 100 betätigt werden. Diese Torschaltungen führen dann die Impulse an die ODER-Schaltungen 133, 132, bzw. 133 und 130, die die Impulse auf die unteren Stufen 164, 163, 166, 161 des Zählers übertragen, wobei der Zähler alle vier Impulse, die an den Eingang des Zweibitzählers 100 gelangen, um 21 geändert wird.

Falls die erwünschte Rückwärtszählungszahl dieselbe wie die Aufwärtszählungszahl ist, kann der Zweibitzähler umgegangen werden, wobei eine einzige UND-Schaltung 121 genügt, um die a-Impulse, wenn ein Signal an der Leitung 181 erscheint, der betreffenden ODER-Schaltung 132 und somit der entsprechenden Stufe 163 des Zählers 160 zuzuleiten.

Die unteren Stufen 161, 162, 163 und ein Teil der Stufe 164 des Zählers 160 sind in größeren Einzelheiten in Fig. 3b gezeigt, um die Aufwärts-Abwärts-Zähleinrichtung mit Stufen mit parallelen Eingängen zu veranschaulichen. Zunächst seien sämtliche Flip-Flops 411, 421, 431 und 441 auf den "Null"-Zustand zurückgestellt, d. h. daß die Ausgangsleitungen 417, 427, 437 und 447 jeweils eine höhere Spannung als die anderen Ausgangsleitungen 416, 426, 436 und 446 derselben Flip-Flops haben, mit anderen Worten, daß der Zähler die Binärzahl 0000 gespeichert hat. Trifft nun ein fortlaufendes Signal auf der Aufwärtsleitung 174 und gleichzeitig ein Impuls an der Ausgangsleitung 135 der logischen Schaltung auf, so ändert sich der Zustand des Flip-Flops 411 in einen Zustand von "eins", wobei sein Ausgangssignal nun an der Zuleitung 416 erscheint. Da keine der oberen UND-Schaltungen 422, 432 und 442 oder der unteren UND-Schaltungen 423, 433 und 443 aktiviert worden ist, ist keine der anderen Flip-Flop-Schaltungen 421, 431 und 441 aktiviert und ansteuerbar, obwohl der Impuls an dem Triggereingang jeweils über die ODER-Schaltungen 420, 430 und 440 angelegt worden ist. Die gleichzeitige Anlegung von Signalen aus den Leitungen 175 und 460 an den Eingängen der UND- Schaltung 422 bewirkt, daß sie ein Signal an die UND- Schaltung 432 und über die ODER-Schaltung 424 an die aktivierenden Torschaltungen des Flip-Flops 421 der nächsthöheren Zählerstufe 162 überträgt. Erscheint dann ein weiterer Impuls an der Leitung 135, so wird er das Flip-Flop 411 unmittelbar ansteuern und kann das Flip-Flop 421 über die ODER-Schaltung 420 ansteuern. Die UND-Schaltung 422 wird nicht mehr angeschaltet, so daß das Flip-Flop 421 durch den nächstfolgenden Impuls an der Leitung 135 nicht angeschaltet wird. Somit wird während der Aufwärtszählung jede höhere Stufe durch die entsprechende UND-Schaltungen 422, 432 und 442 aktiviert, durch den nächsten Impuls angeschaltet zu werden, wenn sich alle unteren Stufen in dem Zustand "eins" befinden; das Abwärtszählen erfolgt auf ähnliche Weise, indem das Abwärtszählungssignal an der Leitung 176 die Abwärts-UND-Schaltungen 423, 433 und 443 und die Ausgangsleitungen 417, 427 und 437 der Flip-Flops verwendet werden. Aus Fig. 3b ist auch ersichtlich, daß die an der Leitung 136 angelegten Signale auf dieselbe Weise wie die Signale wirken, die an der Leitung 135 angelegt worden sind; die Signale an der Leitung 136 können jedoch nur den Zustand der Stufe 162 und der höheren Stufen beeinflussen. Dasselbe gilt für die Leitungen 137 und 138 in bezug auf die Stufen 163 bzw. 164 wegen der Reihenschaltungen der ODER- Schaltungen 420, 430 und 440.

Der in den Fig. 4 und 5 nach der zweiten Ausführungsform gezeigte Münzprüfer 300 ist dem Münzprüfer 10 nach der oben beschriebenen Ausführungsform insofern ähnlich, daß die für die Annahme und Klassifizierung von Münzen eines vorbestimmten Nennwertes herangezogenen Kriterien dieselben sind und eine verwandte kombinierte Schaltung verwendet wird.

Gemäß Fig. 4 gelangen während der Zeit der Münzprüfung Taktimpulse fester Frequenz durch die Leitung 341 aus dem Taktgeber 340 zu einem Teiler 310. Gemäß Fig. 5 besteht der Teiler 310 aus einer Kette von Flip-Flops 321, 322, 323, 324 und 325. Die Taktimpulse werden an den Eingang des ersten Flip-Flops 321 angelegt, wodurch an ihrem beiden Ausgängen alternativ Impulse erzeugt werden. Ein Ausgang der Flip-Flop 321 ist mit der Ausgangsleitung 311 und der andere mit dem Eingang des Flip-Flops 322 verbunden; usw. Ein Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 324 ist mit der Ausgangsleitung 314 und der andere mit dem Eingang des Flip-Flops 325 verbunden. Ein Ausgang des Flip-Flops 325 ist mit der Ausgangsleitung 315 verbunden, während der andere nicht benutzt wird. Als Ergebnis erscheinen für 2⁵-Impulse, die an den Eingang der Flip-Flop-Schaltung 311 angelegt worden, jeweils 2⁴, 2³, 2², 2¹ bzw. 2⁰ Nicht-Koinzidenzimpulse an den Teilerausgangsleitungen 311, 312, 313, 314 und 315.

Das Ausgangssignal an der Leitung 37 ist an einen Eingang der ODER-Schaltung 350 der logischen Schaltung 320 angelegt; die UND-Schaltungen 331 bis 333 der logischen Schaltung 320 enthalten eine Matrix als Torschaltung für Impulse aus dem Teiler 310, wenn Signale am Ausgang der ODER-Schaltung 350 oder an der Leitung 188 bzw. 189 empfangen werden. Die Ausgänge der UND- Schaltungen 331 bis 338 sind sämtlich mit den Eingängen der ODER-Schaltung 335 verbunden.

Das Signal am Ausgang der ODER-Schaltung 350 ist an den einen Eingang und die Impulse aus der Teilerausgangsleitung 311 sind an den anderen Eingang der UND- Schaltung 331 angelegt. Der Ausgang der UND-Schaltung 311 ist eine Folge aus 2⁴ Impulsen für 2⁵ Taktimpulse während der Dauer des Signals . Da an der Leitung 188 bzw. 189 keine Eingangssignale vorliegen, wie nachfolgend ersichtlich wird, erscheinen die Impulse an der Ausgangsleitung 356 der logischen Schaltung aus der ODER-Schaltung 335 mit derselben Frequenz wie die Impulse aus der UND-Schaltung 331. Diese Impulse werden unmittelbar an den Impulseingang des binären Aufwärts-Abwärts-Zählers 360 angelegt. Das Signal wird gleichzeitig an die "Aufwärts"-Eingangsleitung 175 des Zählers 360 angelegt. Als Ergebnis wird alle 2⁵ Taktimpulse während der Zeit der Verdunkelung der beiden Abtaster 66 und 67 der Zähler um 2⁴ erhöht.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn das Ausgangssignal A an der Leitung 38 über die Leitung 176 an die Abwärtszählungsklemme des Zählers 360 angelegt, dieser durch die Impulse aus der logischen Schaltung 320 abwärts gezählt.

Fig. 6 zeigt einen Münzprüfer 600 nach einer weiteren Ausführungsform. Auch dort fließen während der ganzen Periode der Münzprüfung Taktimpulse fester Frequenz, z. B. 3 MHz, von dem Taktgeber 640 durch die Leitung 641 zu einem Sechsbitzähler 610, d. h. einem Zähler mit Sechsbitkapazität, was einer Zählung von 64 in Dezimalschreibweise entspricht. Die Ausgangsimpulse, die durch den Sechsbitzähler 610 erzeugt werden, wenn er seine volle Kapazität erreicht hat, werden an der Einer-Stelle 661 eines Aufwärts-Abwärtszählers 660 angelegt.

Während der Zeitperiode, in welcher der Aufwärts-Abwärts- Zähler 660 aufwärts zählt, wird der Sechsbitzähler 610 zunächst auf eine vorbestimmte Zahl, beispielsweise 30, voreingestellt, und zwar durch eine logische Schaltung 620. Vierunddreißig zusätzliche Taktimpulse können dann durch den Zähler gezählt werden, bevor ein Ausgangsimpuls erzeugt worden ist. Der Ausgangsimpuls oder Überlaufimpuls aus dem Sechsbitzähler 610 liegt am Eingang des Aufwärts-Abwärts- Zählers 660. Beim Überlauf wird der Sechsbitzähler 610 selbsttätig gelöscht und durch Signale an den Leitungen 611-616 aus der logischen Schaltung 620 wieder auf 30 eingestellt, woraufhin eine weitere Zählung erfolgt. Der Inhalt des Aufwärts-Abwärts-Zählers 660 am Ende der Aufwärtszählungsperiode ist daher 1/64-30 oder 1/34 der Zahl der 3-MHz-Impulse, die dem Sechsbitzähler 610 zugeführt werden.

Der Inhalt des Aufwärts-Abwärts- Zählers 660 am Ende der Aufwärtszählperiode identifiziert vorläufig die Münze und legt damit das vorbestimmte Verhältnis des zweiten Zeitintervalls T₂ (Abwärtszählung) zum Zeitintervall T₁ (Aufwärtszählung) fest. Das vorausgesagte Verhältnis für die Münze bestimmt die Menge, um welche der Sechsbitzähler 610 voreingestellt wird, und zwar durch die logische Schaltung 620 bei jedem Überlauf während der Zeitperiode der Abwärtszählung. Ist beispielsweise der Nominalwert von T₁ für einen gegebenen Münznennwert 0,68 Sekunden und von T₂ 0,90 Sekunden und ist die Voreinstellung während der Aufwärtszählung 30, so ist das erwartete Verhältnis für diesen Nennwert

Da annähernd dieselbe Anzahl Impulse dem Aufwärts-Abwärtszähler während der Aufwärts- und der Abwärtszählung zugeführt werden muß, wenn die Münze angenommen werden soll, wird die Voreinstellung des Sechsbitzählers zum Ausgleich des Unterschiedes der Anzahl der Impulse verwendet, die von dem Taktgeber 640 in den beiden Perioden geliefert werden. Da die Vorgabe während der Periode der Aufwärtszählung 64-34=30 war, beträgt die Vorgabe während der Abwärtszählung 64-45=19. Die Echtheit und der Nennwert der Münze werden festgestellt, wenn der Inhalt des Aufwärts-Abwärtszählers 660 am Ende der Abwärtszählung am oder nahe dem Wert beim Beginn der Aufwärtszählung, typisch Null liegt.

Die Signale zum Löschen des Aufwärts-Abwärtszählers 660 und zum Bestimmen der Aufwärts- und Abwärtszählperiode werden durch die Leitungen 37, 178 bzw. 38, 176 zugeführt. Die Leitung 37 a führt ein Signal der logischen Schaltung 620 zu, um das Voreinstellen des Sechsbitzählers 610 auf die gewünschte Voreinstellung während der Aufwärtzählperiode, z. B. 32, zu bewirken. Während der Abwärtszählperiode bewirkt ein Signal auf einer der Leitungen 181, 188 oder 189 die Voreinstellung des Sechsbitzählers auf die gewünschte Voreinstellung für diese Periode, wobei die bestimmte Leitung 181, 183 oder 189, die erregt ist und somit die Voreinstellung festlegt von der vorläufigen Bestimmung am Ende der Aufwärtszählperiode abhängt.

Nach Beendigung jeder Zählperiode wird der Inhalt des Aufwärts- Abwärtszählers 660 an die Dekoder 180 und 190 übertragen, wo er mit erwarteten Werten verglichen wird. Die Arbeitsweise und die Konstruktion der Dekoder 180 und 190 und der folgenden Schaltungsanordnung ist wie die vorher in Verbindung mit der Fig. 1 und 4 beschrieben.

Claims (9)

1. Münzprüfer mit
einer Sensoreinrichtung (66, 67) zur Erfassung eines ersten und eines zweiten Kennwertes der zu prüfenden Münze,
einer Schaltung (31 . . . 36, 40; 340; 640) zur Erzeugung eines den ersten Kennwert darstellenden ersten Signalwertes und eines den zweiten Kennwert darstellenden zweiten Signalwertes mit bezüglich des ersten Signalwertes gleicher Dimension, und
einer Vergleichsstufe (180 . . . 197), die ein Münzenannahmesignal erzeugt, wenn ihr Eingangssignal innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signalwerte einer Differenzschaltung (100, 120, 160; 310, 320, 360; 610, 620, 660) zugeführt werden, deren Ausgangssignal am Eingang der einzigen Vergleichsstufe (180 . . . 197) liegt.

2. Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzschaltung einen Aufwärts-Abwärtszähler (160; 360; 660) umfaßt, der von einem Taktgeber (40; 340; 640) erzeugte Impulse während einer dem einen Kennwert entsprechenden Zählperiode aufwärts und wähend einer dem anderen Kennwert entsprechenden Zählperiode abwärts zählt, und dessen am Ende der zweiten Zählperiode verbleibender Restzählwert das Eingangssignal der Vergleichsstufe (180 . . . 197) bildet.

3. Münzprüfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung eine logische Schaltung (120; 320; 620) aufweist, die die während der beiden Zählperioden jeweils auftretenden Impulse mit unterschiedlicher Wichtung dem Aufwärts- Abwärtszähler (160; 360; 660) zuführt.

4. Münzprüfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (120; 320; 620) durch einen am Ende der ersten Zählperiode beaufschlagten Teil (180) der Vergleichsstufe (180 . . . 197) verstellbar ist.

5. Münzprüfer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Ausgänge der höheren Zählerstufen (166 . . . 171; 366 . . . 371) des Aufwärts-Abwärtszählers (160; 360) das Eingangssignal der Vergleichsstufe (180 . . . 197) bilden.

6. Münzprüfer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (120) die während der beiden Zählperioden jeweils auftretenden Impulse unterschiedlichen Zählerstufen (161 . . . 165) des Aufwärts-Abwärtszählers (160) zuführt. (Fig. 1 bis 3)

7. Münzprüfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (31 . . .36, 40) zur Erzeugung der beiden Signalwerte zwei von der Sensoreinrichtung (66, 67) aufsteuerbare UND-Schaltungen (35, 36) enthält, deren eine (35) die von dem Taktgeber (40) erzeugten Impulse direkt zum Aufwärts-Abwärtszähler (160) und deren andere (36) die Impulse über einen weiteren Zähler (100) zu der logischen Schaltung (120) hindurchläßt. (Fig. 1)

8. Münzprüfer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Taktgeber (340) erzeugten Impulse am Eingang eines Binärteilers (310) liegen, der an seinen Ausgängen (311 . . . 315) jeden zweiten bzw. jeden vierten bzw. jeden achten usw. Impuls führt, und daß die logische Schaltung (320) die Ausgänge (311 . . . 315) des Binärteilers (310) in den beiden Zählperioden jeweils in unterschiedlicher Verknüpfung mit dem Eingang (356) des Aufwärts-Abwärtszählers (360) verbindet. (Fig. 4)

9. Münzprüfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Taktgeber (640) erzeugten Impulse am Eingang eines mehrstufigen Binärzählers (610) liegen, dessen Überlaufsignal das Eingangssignal des Aufwärts-Abwärtszählers (660) bildet, und daß die logische Schaltung (620) den Binärzähler (610) in den beiden Zählperioden jeweils mit unterschiedlichen Vorgabewerten beaufschlagt. (Fig. 6)