-
Verfahren und Vorrichtung zur Rändelprüfung von Münzen
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trennting von Münzen
oder Falsifikaten mit gerändeltem oder gezahntem Rand von Münzen mit glattem Rand.
-
Münzen sind unter anderem auch dadurch charakteristiert, welche Ausbildung
ihr Rand besitzt. So gibt es eine Reihe von Münzen verschiedener Währungen, welche
einen gerändelten oder gezahnten Rand aufweisen. Bei einheimischen Münzen ist lediglich
die 50 Pfennig-Münze gerändelt, während alle anderen Münzen einen mehr oder weniger
glatten Rand aufweisen. Da die Tatsache der Rändelung bzw. der Nichträndelung in
machen Fällen das wichtigste Unterscheidungskriterium dafür bildet, ob eine Münze
als echt akzeptiert werden kann, sind unterschiedliche Rändelprüfeinrichtungen im
Einsatz
Aus der DT-OS 2 203 757 ist ein mechanischer Münzprüfer
bekannt, der einen beweglichen Tastfinger aufweist, der mit dem Rand einer Münze
so zusammenwirkt, daß die Laufgeschwindigkeit einer gerändelten Münze im Unterschied
zu einer glattrandigen Münze so verringert wird, daß ein ausreichendes Trennkriterium
gegeben ist. Die gerändelte Münze wird in diesem Fall abgewiesen, d.h.
-
in den Auswerfkanal zurückgelenkt.
-
Aus dem DE-GM 7 302 793 ist eine schwenkbare Abtastvorrichtung bekanntgeworden,
die ebenfalls mit dem Rand einer Münze zusammenwirkt und die Geschwindigkeit der
gerändelten Münze so weit verringert, daß sie abgewiesen werden kann.
-
Nachteilig bei den mechanischen Rändelprüfvorrichtungen ist, daß eine
wirksame Prüfung schon dann in Frage gestellt ist, wenn Münzen mit mehr oder weniger
abgenutztem Rand verwendet werden.
-
Hinzu tritt der Nachteil, daß die Prüfvorrichtung selbst durch Abnutzung
funktionsunsicher werden kann. Die bekanntgevordenen mechanischen Rändelprüfvorrichtungen
haben schließlich den Nachteil, daß sie nur für den Prüfkanal einer einzigen Münze
geeignet sind.
-
Ist der Münzprüfer so ausgelegt, daß in ein und demselben Münzprüfweg
verschiedene Münzen geprüft werden können, kommt die Anwendung der bekannten mechanischen
Rändelprüfer nicht in Frage.
-
Es ist ferner bekanntgeworden, eine Münzrändelprüfung auf optischem
Wege vorzunehmen. Zu diesem Zwecke wird von einer Lichtquelle ein Lichstrahl auf
den Rand der Münze gerichtet, und ein Empfänger fängt die vom Münzrand reflektierte
Strahlung auf. Eine nicht
gerändelte Münze mit dem gewünschten Durchmesser
verursacht eine kontinuierliche Rückstrahlung im Gegensatz zu einer gerändelten
Münze, so daß gesamte Rückstrahlösungsenergie unterschiedlich ist und entsprechend
ausgewertet werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch nicht immer hinreichend genau,
beispielsweise um 1 DM-Münzen von englichen 5 Penny-Münzen zu unterscheiden. Der
Grund hierfür liegt darin, daß die 1 DM-Münzen Randvertiefungen aufweisen, die eine
diskontinuierliche Rückstrahlung zur Folge haben, welche annähernd an die Wirkung
eines gering abgenutzten Randes einer 5 Penny-Münze herankommt. Da die Auflösung
mit Hilfe des optischen Verfahrens,bedingt durch verhältnismäßig große Toleranzen,
nicht besonders gut ist, kanal es etwa für 1 DM-Münzen anzunehmende Münzprüfer nicht
eingesetzt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trennung
von Münzen oder Falsifikaten mit gerändeltem oder gezahntem Rand von Münzen mit
glattem Rand anzugeben, das genau arbeitet, unempfindlich ist gegen Abnutzung sowohl
der Münzen als auch hinsichtlich des verwendeten Systems und das bei Müiizprüfern
mit Einzel- und Mehrfachprüfkanälen zum Einsatz gelangen kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwingungen
gemessen und ausgewertet werden, die eine entlang einer Laufbalin laufende Münze
an einem mit der Münze vorübergehend in Berührung tretenden, schwingfähigen Element
verursacht.
-
Die Erfindung geht von der Eckenntnis aus, daß eine Münze mit gerändeltem
Rand während ihres Laufes auf der Münzlaufbahn etwa
diese in eine
bestimmte Schwingung vorgegebener Amplitjude und Frequenz versetzt. Die Schwingungen
beruhen auf dem Anschlagen der Rändelungsvorsprünge auf die Lauffläche, wobei die
Frequenz abhängig sit von der Münzlaufgeschwindigkeit. Die Amplitude hängt von mehreren
Faktoren ab und ist durch das gesamte Schwingungssystem definiert, das sich aus
der Münze selbst und dem schwingungsfähign Element zusammensetzt. Da Laufgeschwindigkeit
und Eigenschwingungsverfahren vorgegeben werden können, entscheidet allein die Münze
darüber, ob sie eine definierte Schwingung verursacht oder nicht. Eine glattrandige
Münze, auch eine 1 DM-Münze, wird eine chrakteristische auswertbare Schwingung nicht
erzeugen im Gegensatz zu gerändeltem Münzen jeglicher Art.
-
Zur Durchführung des erfindungsgemßen Verfahrens wird ausgegangen
von einem Münzprüfer mit einer Münzlaufbahn, einem Auswerfkanal, einem Annahmekanal,
der normalerweise von einer Münzweiche geschlossen wird, die ihrerseits von einer
Münzprüfeinrichtung steuerbar ist und einer die Signale der Münzprüfeinrichutng
verwertenden Auswerteschaltung. Die Münzprüfeinrichtung kann beispielsweise aus
einer oder mehreren elektromagnetisch wirkenden Meßsonden bestehen, die eine Werkstoffprüfung
des Münzenmaterials vornehmen und die Münzweiche zum Öffnen veranlassen, wenn die
Echtheitsprüfung positiv gewesen ist. Die Münzprüfeinrichtung erzeugt aul3erdem
in diesem Fall einen Zählimpuls, der in einem geeigneten Recltner verwertet werden
kann.
-
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem derartigen
Münzprüfer sieht die Erfindung vor, daß die Münzlaufbabn
eines schwingungsfähigen
Abschnitt aufweist oder der Münzenaufbahn ein mit dem Rand einer Münze in Eingriff
bringriff bringbares schwingungsfähigen Element zugeordnet ist und ein Schwingungsaufnehmer
dem schwingungsfähigen Abschnitt oder dem schwingungsfähigen Element zugeordnet
ist, das Ausgangssignal des Schwingungsaufnehmers in eine Vergleicheinrichtung gegebenen
wird, die die Frequenz und/oder Amplitudine der von der Münze erzeugten Schwingung
mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung
auf die Münzprüfeinrichtung bzw. die Auswerteschaltung gegeben wird.
-
Bei der ersten elternative Ausgestaltung wird von einem schwingfähigen
Abschnitt der M@@@laufbau selbst ausgegangen und deren Schwingung mit Hilfe eines
geeigneten Schwingungsaaufnehmers gemessen.
-
Bei der anderen alternativen Ausgestaltung wird vorzugesetzt, daß
ein zusätzliche schwingungsfähiges Element vorhanden ist, das mit der Münzen während
ihres Laufs auf der Laufbahn vorübergehend in Eingriff tritt und durch eine Münze
mit gerändelter Rand in charakteristische Schwingungen versetzt wird.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, wie weiteres ersichtlich, auch
für Mehrfachprüfkanäle eingesetzt werden, unabhängig davon, ob gerändelte Münzen
oder glattrandige Münzen angenommen werden.
-
sollen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet darüber hinaus präzise
genug, um auch gerändelte Münzen mit abgenutztem Rand noch von glattrandiger Münzen
unterschneiden zu können. Da das Prüfsystem selbst kaum Abnutzungsersche @nungen
zwigt, besteht so gut wie leine Verscleißgefahr.
-
Zur Messung von Schwingungen sind Schwingungsdetektoren verschneidener
Art bekannt. Beispielsweise kann die Schwingung eines Laufbahnabschnittes mit Hilfe
eines Quarzkristalles oder eines kombinierten Magnet-Kristallsystems gemessen werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesechen, daß ein elektromagnetischer
Wandler dem schwingungsfähigen Laufbahnabschnitt bzw. Element zugeordnet ist. Der
elektromagnetische Wandler kann zum Beispiel ein Magnetkopf sein, wie er in Geräten
der Phonoindustrie zum Einsatz kommt.
-
Da eine gerädelte Münze in jedem Fall eine Schwingung erzeugt, gleichgültig
wie die Laufbahn geformt und ausgebildet ist, ist es ohne weiteres denkbar, einem
Schwingungsdetektor einer herkömmlichen Münzlaufbahn zuzuordnen. In alternativer
Ausgestaltung sieht die Erfindung ver, daß der schwingungsfähige Laufbahnabschnitt
aus nicht magnetischem Material nur an einem Ende eingespannt und mit einem magnetischen
Übertragungselement verbunden ist, das einem Magnetkopf oder dergleichen zugeordnet
ist. Mit Hilfe des magnetischen Übertragungselements, das beispielsweise ein Stahlblättchen
sein kann, lößt sich gegenüber einem Magnetkopf ein präziser Luftspalt erstellen,
der mit Schwingungen des Laufbahnabschnittes periodisch geändert wird.
-
Es ist jedoch ebenfalls denkbar, gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung den schwingungsfähigen Larfbahnabschnitt aus magnetischem Material
herzustellen und bei@@@@ig zu lagern und einen Magnetkopf oder dergleichen dem La@@@@@abschnitt
unmittelbar zuzuordnen. In diesen Fall e@efi@@t sich, den schwingunsfähig
Laufbahnabschnitt
als verhältnismäßig dünnen federnden Steg auszubilden, um ausreichende Amplituden
zu erhalten.
-
Wird eine Münze über einen Einwurfschlitz in einem Münzprüfer geworfen,
trifft sie in mehr oder weniger freiem Fall auf den Aufang der Laufbahn auf. Dadurch
wird die Laufbahn ebenfalls in Schwingungen versetzt, welche jedoch zu keiner Auswertung
fähren sollen. Daher sicht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der schwingungsfähige
Laufbahnabschnitt zwischen zwei weiterer Laufbahnabschnitten angeordnet ist. Die
eingeworfene Münze trifft daher zunächst auf einen ersten Laufbahnabschnitte, dessen
Schwingungen nicht ausgewertet werden, wozu erforderlich ist, daß erster und shwingungsfähiger
Laufbahnabschnitt mechanisch nicht verbunden sind. Die Münze wwird somit vom ersten
Laufbauabschnitt ausreichend gedämpft, um mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit
auf den zweiten schwingungsfähigen Laufbahnabschnitt zu rollen und diesen, falls
es sich um eine gerändelte Münze handelt, in Schwingungen zu versetzen. Der dem
schwingungsfähigen Abschnitt nachgeordnete Laufbahnabschnitt soll verhindern, daß
die Munze vom schwingungsfähigen Abschnitt abkippt und durch die Abkippbewegung
wiederum eine Schwingung verursacht. Dadurch ist gewährleistet.
-
daß die zu prüfende Münze über den schwingungsfähigen Laufbahnabschnitt
nur roll und nur dadurch ggf. charakteristische Schwingungen erzeugt. Das Auf- und
Ablaufen vom schwingungsfähigen Abschnitt sollte darüber hinaus möglichst stpßfrei
vonstatten gehn.
-
Um die Stäß am Laufbahnabschnitt durch herabfallende Münzen zu
mindern,
sicht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Laufbahn Dämpfungsmittel
zugeordnet sind. Diese können erfindungsgemäß darin bestehen, daß unterhalb des
Einwurfschlitzes ein erstes Dämpfungsglied oberhalb der Münzlaufbahn angeordnet
ist und der oberste Teil der Münzlaufbahn eine Aufpralldämpfung bewirkt. Die Dämpfung
lößt sich durch ein geeignetes Material der Aufprallflächen erreichen sowie durch
eine geeignete Lagerung derselben.
-
Es wurde weiter oben bereits erwähnt, daß auch ein außerhalb der Münzlaufbahn
angeordnetes Element von einem gerädelten Rand in Schwingungen versetzbar sein kann.
Hierzu sicht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß oberhalb der Münzlaufbahn
ein federnd nachgiebiges Tastglied mit dem Münzrand in Eingriff bringbar ist. Es
versteht sich, daß der Schwingungsaufnehmer in diesem Fall dem Tastglied zugeordnet
ist. Das Tastglied kann beispielsweise ein einseitig eingespanntes Balttfederelement
sein oder ein schwenkbar gelagerter Hebel, der durch einen gerändelten Rand im Rythmus
aufeinander folgender Rädelungszacken auf- und abbewegt wird.
-
Das von einem Schwingungsaufnehmer erzeugte Signal muß ausreichend
charakteristisch sein, damit es auswertbar ist. Hierzu schlägt eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, daß das Ausgangssignal des Schwingungsaufnahmers über einen Verstärker
und einem Bundpaßfilter auf die Vergleichseinrichtung gegeben. Das verstärkte Ausgangssignal
wird mit Hilfe des Bandpaßfilters hinsichtlich eines vorgegebenen Frequenzbandes
analysiert.Der hindurchgelassene Teil wird in der Vergleichseinrichtung mit
vorgegebenen
Werten vergleichen. Die Vergleichseinrichtung kann beispielsweise einem Gleichrichter,
einen Verstätker und einen Komparator enthalten.
-
Im Fall einer gerändelten Münze wird von der Vergleichseinrichtung
ein charakteristische Ausgangssignal abgebogen. Damit dieses nun in geeigneter Weise
weiterverarbeitet werden kann, sicht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor,
daß das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung auf ein Zeitglied gegeben wird.
Im Zeitglied wird das Ausgangssignal auf eine bestimmte Zeitdauer gedehnt bzw. eine
vorgegebene Zeit lang gespeichert, damit es zur weiteren Verarbeitung eine vorgegebene
Zeit zur Verfügung steht.
-
Dies ist besonders von Vorteil, wenn die Auswerteeinrichtung, etwa
in Form einer logischen Schaltungsanordnung, die Meßsignale der Prüfenden verarbeitet
und Zählimpulse der Prüfsonden registriert.
-
Das Ausgangssignal des Komparators kann dann verwendet werden, die
Weitergabe der Prüfsondensignale auf die logische Schaltungsanordnung zu verhindern
und somit die Verarbeitung der Zählimpulse.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht eines Münzprüfers mit der
erfindungsgemäßen Rändelprüfeinrichtung.
-
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für die
erfindungsgemäße Rändelprüfeinrichtung.
-
Fig. 3 zeigt eine Münzelheit der Einrichtung nach Fig. 1.
-
Fig. 4 zeigt eine alternative Einzelheit für die Einrichtung nach
Fig. 1.
-
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Rändelprüfvorrichtung
nach der Erfindung.
-
Fig.6 zeigt eine geänderte einzelheit zur Einrichtung nach Fig. 5.
-
Ein allgemein mit 3 bezeichneter schematisch dargestellter Münzprüfer
besitzt eine Grundplatte 4 mit einer Einwurftülle 2 an der Oberseite. Die Grundplatte
4 dient als Träger für ein erstes Dämpfungselement 10 unterhalb der Einwurftülle
2, das mit Hilfe einer Schraube 40 einseitig befestigt ist. Ein Justierstift 41
am gegenüberliegenden Ende befindet sich innerhalb einer halbrunden Ausnehmung des
Dämpfungsplättchens mit Abstand zum Rand der Ausnehmung. Ein weiteres Dämpfungselement
10a ist in ähnlicher Weise wie das Dämpfungselement 10 ausgebildet und an der Grundplatte
4 befestigt und bildet den oberen Teil einer allgemein mit 42 bezeichneten Münzaufbahn.
Oberhalb der Münzaufbahn 42 befindet sich ein Müntlaufkanal 6, dessen eine Seite
durch die Grundplatte 4 begrenzt ist.
-
Der mittlere Teil der Münzlaufbahn 42 wird gebildet von einem schwingungsfähigen
Laufbahnabschnitt 11, auf den im einzelnen weiter unten noh einzugehen sein wird.
Der Laufbahnabschnitt 11 ist einseitig eingespannt und besitzt am freien Ende an
der Unterseite eine Zunge 13 aus magnetischem Material, die einem elektromagnetischen
Wandler
12 zugeordnet ist. Ein dritter Teil der Laufbahn 42 wird von einem fest eingespannten
Laufbahnabschnitt 14 gebildet. Die LAufbahnabschnitt 10a, 11 und 14 sind hohezu
ohne Übergang aneinander aufgereiht.
-
Oberhalb eines Annehmekanals 7 für Echtmünzen befindet sich eine schematisch
dargestellte Münzweiche 5, die etwa vo einem elektromagnetischen Antrieb betätigbar
ist. Sie verschließt normalerweise den Annahmekanal 7, so daß auf sie auftreffende
Münzen über ein Ablenkelement 8 in einen Auswerfkanal 31 gelenkt werden; Die Steuerung
der Münzweiche 5 erfolgt über eine elektromagnetische Meßsonde 15, die im Bereich
des Laufbahnabschnitts 14 über eine Materialprüfung die Echtheit der Münze bestimmt.
Im val 1 einer Münze mit dem vorgegebenen Material wira ein Freigabesignal für die
Münzweiche 5 erzeugt, so daß die anzunehmende Münze in den Annahmekanal gelangt,
wie gestichelt dargestellt.
-
Eine eingeworfene Münze 1 wird vom ersten Dämpfungselement 10 mehr
oder weniger gedämpft und gelangt auf das zweite energieabsorbierende Dämpfungselement
10a, von welchem es in ruhigem Lauf mit vorgegebener Geschwindigkeit den weiteren
Teil der Laufbahn 42 hinunterrollt. Der Verlauf eines Münzrandpunktes ist durch
eine gestrichtelte Linie 20 wiedergegeben.
-
Eine Münze mit gerändeltem Rand versetzt den schwingungsfähigen Laufbahnabschnitt
11 in eine bestimmte Schwingung, welche vom elektromagnetischen Wandler, zum Beispiel
einem in der Phonoindustrie verwendeten Tonkopf, erfaßt werden kann. Eine Verarbeitung
des Schwingungssignals ist in Fig. 2 angedeutet. Das Ausgangssignal
des
Magnetkopfes 12 wird auf eine Verstärker 100 gegeben, dessen Ausgangssignal seinerseits
auf einen Bandpaßfilter 101 gegeben wird.
-
Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 101 gelangt auf einen Block
102, der einen Gleichrichter, einen Verstärker und einen Komparator enthält zwecks
Auswertung des hinsichtlich der Frequenz gezielt hindurchgelassenen Anteils des
Ausgangssignals des Magnetkopfes auf vorgegebene Amplituden. Mit Hilfe des Komparators
wird festgestellt, ob eine Schwingung vorliegt, welche von einem gerändelten Rand
herrührt. Ist eine Münze mit gerändeltem Rand ermittelt, gelangt das Ausgangssignal
des lBlocks 102 von der Ausgangsklemme 103 zu einem Zeitglied 104, in dem das Ausgangssignal,
etwa ein Impuls, eine vorbestimmte Zeit gespeichert wird und an einer logische Schaltungsanordnung
107 ansteht. Die Ausgangssignale der Meßsonde 15 gelangen auf ein Münzprüfernetzwerk
108, von dem Ausgangssignale, beispielsweise Zählimpulse auf die logische Schaltungsanordnung
107 gegeben werden. Steht am Ausgang des Zeitgliedes 104 kein Ausgangssignal an,
werden von der logischen Schaltungsanordnung 107 die Zählimpulse an den Ausgang
106 weitergegeben und ebenso ein Steuersignal an die Klemme 105 für die Münzweiche
5, damit Wie öffnen kalvn. Liegt an Ausgang des Zeitgliedes 1011 hingegen ein Ausgangssignal
an, wird die Weiterleitung der erwähnten Ausgangssignale der logischen Schaltungsanordnung
verhindert. Das Feststellen einer Münze mit gerändeltem Rand wird somit auch dann
mit Hilfe der geschlossenen Münzweiche 5 in den Auswerfkanal 31 gelenkt, wenn die
Meßsonde 15 ein Echtheitssignal liefert.
-
Aus Fig. 3 ist deutlicher die Anbringung des schwingungsfähigen Laufbahnabschnitts
11 zu ersehen. Mit Hilfe einer Schraube 18 ist
der aus nicht magnetischem
Material, beispielsweise Kunststoff bestehende Laufbahnabschnitt 11 an einem Ende
18 mit der Grundplatte 4 verbunden. Aufgrund der Schraubverbindung stellt sie einen
einarmigen schwingungsfähigen Hebel dar. Das magnetisch wirkende metallische Blättchen
13 ist dem Luftspalt des elektromagnetischen Wandlers, wie beispielsweise einem
Magnetkopf, zugeordnet, der mit einer Spule 120 versehen ist. Die Ausgangssignale
des Magnetkopfes 10 werden von der Spule 120 abgegriffen.
-
Eine alternative Ausführungsform zeigt Fig. 4, in welcher ein verhältnismäßig
dünner Steg 16 aus federndem magnetisch wirkendem Material an dem vorderen Ende
mit Hilfe einer Lasche 17 und einer Schraube 17a an der Grundplatte 4 befestigt
ist. Am entgegengesetzten Ende liegt der Steg 16 über einen dämpfenden Belag 9 auf
einem Absatz eines Laufbahnabschnitts 14. Unterhalb des Steges 16 im Bereich des
Laufbahnabschnitts 14 ist wiederum der elektromagnetische Wandler 12 angeordnet.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht eine Laufbahn 90 aus zwei
Abschnitten, von denen der erste 10a dem ersten Laufbahnabschnitt bei der vorangegangenen
Ausführungsform entspricht.
-
An den Laufbahnabschnitt 10a schließt sich ein normaler Laufbahnabschnitt
140 an. Oberahlb der Laufbahn 90 ist eine magnetisch leitende Feder 130 angeordnet,
die mit ihrem unteren freien Ende mit dem Rand der Münze 1 In Eingriff bringbar
ist , Die Feder 130 ist drehbar in einem Lagerbock 131 gelagert und über eine nur
geringfügig dämpfende schwingfähige Lagerung 132 gehalten. Die Ausgangsposition
der Feder 130 ist bestimmt durch ein Auflager 133.
-
Ein Magnetkopf 112 ist dem hinteren Ende der Feder zugeordnet und
nimmt
wiederum die Schwingungen auf, welche von einem gerändelten Münzrand in der Feder
130 erzeugt werden. In vorteilhafter Weise ist zwischen dem Magnetkopf 12 und der
Feder 130 im Bereich der Anflage der Feder auf den Magnetkopf 12 eine federnde Zweischenlage
angeordnet (nicht dargestellt).
-
Fig. 6 zeigt eine Feder 130, die an einem Ende bei 135 fest ein gespannt
ist. Ein nach unten gebogener Tastabschnitt 136 am verderen Ende dient zur Berührung
mit dem münzrand. Oberhalb der Feder 130 ist wiederum ein Magnetkopf 12 angeordnet.