DE3033204A1

DE3033204A1 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren von muenzen o.dgl.

Info

Publication number: DE3033204A1
Application number: DE19803033204
Authority: DE
Inventors: Timo Juhani Vantaa Ekman
Original assignee: COINTEST Oy
Current assignee: COINTEST Oy
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1981-03-19
Also published as: SE8005975L; ES8105100A1; FI67968C; US4335604A; ES494713A0; GB2057739A; FI67968B; CH647088A5; JPS5659387A; SU1287758A3; FR2464525B1; FR2464525A1; FI792729A; GB2057739B

Description

SF-OO380 Helsinki 38 / Finnland

Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren von Münzen oder dgl.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen und Identifizieren elektrisch leitfähiger Münzen oder dgl., bei dem die Wirkung jeder Münze auf ein beispielsweise mittels Spulen erzeugtes Magnetfeld gemessen wird, das auf diese Weise erhaltene Meßergebnis mit einem Bezugswert verglichen wird, die Münze angenommen wird, wenn der Meßwert genügend nahe bei dem Bezugswert liegt, und bei dem der Bezugswert auf der Grundlage der Wirkung bestimmt wird, die durch eine vorgewählte Bezugsmünze auf ein Magnetfeld ausgeübt wird, welches vorzugsweise die gleiche Stärke aufweist wie das zu messende Magnetfeld.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; diese umfaßt Einrichtungen zurErzeugung eines magnetischen Meßfeldes, Einrichtungen zum Einführen der zu prüfenden Münzen in den Einflußbereich des magnetischen Meßfeldes y Einrichtungen zur Erzeugung eines Bezugsmagnetfeldes, das vorzugsweise die gleiche Stärke wie das magnetische Meßfeld hat, eine Einrichtung zum Vergleich des magnetischen Meßfeldes mit dem Bezugsmagnetfeld sowie eine vorgewählte Bezugsmünze, die in dem Bezugsmagnetfeld angeordnet ist und vorzugsweise von gleicher Art ist wie die zu identifizierenden, anzunehmenden Münzen.

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Bei dem Meßverfahren gemäß der früheren, schwebenden Patentanmeldung P 30 13 611.9 der Anmelderin wird der Ort der zu messenden Münze nicht beobachtet, wenn die Messung durchgeführt wird. Daraus folgt, daß, da die Meßergebnisse mit verschiedenen Münzen einander auch gleichen können in Fällen, in denen die zu messende Münze nicht genauso bezüglich des Meßelementes gelegen ist, wie die Bezugsmünze bezüglich des entsprechenden Bezugseiementes gelegen ist, die Genauigkeit des Verfahrens dadurch verbessert werden kann, daß ein Ortungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Ortung der Münze angewandt wird.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung des Verfahrens und der Vorrichtung der oben genannten früheren Anmeldung in obiger Hinsicht, um eine höhere Auswahlgenauigkeit zu erzielen.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß in dem Meßelement der oben genannten früheren Anmeldung in dem Magnetfeld des Elementes in der Mitte des Münzenkanals Symmetrie bezüglich der zu dem Kanal senkrechten Ebene nur dann besteht, wenn sich überhaupt keine Münze innerhalb des Bereichs des Elementes befindet, oder wenn die Münze bezüglich der oben erwähnten Ebene in einer symmetrischen Stellung ist. Wenn nun eine Spule auf einer Seite des Münzenkanals angeordnet wird und die Spule in der Symmetrieebene oder fast in der Symmetrieebene angeordnet wird, wird von dieser Spule ein Signal erhalten, wenn Asymmetrie besteht.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird ein Signal, das von der in der oben erwähnten Weise angeordneten Ortungsspule erhalten wird, verwendet, um die Annahme einer zu messenden Münze zu verhindern, wenn die Münze sich nicht mit der gewünschten Genauigkeit in der Mitte des Münzenkanals befindet.

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Also wird gemäß einem Aspekt des Verfahrens die Wirkung einer Münze auf die Symmetrie eines Magnetfeldes geraessen, diese
Symmetrie wird mittels einer Meßspule geprüft, die in der
Symmetrieebene des Magnetfeldes angeordnet ist, die Symmetrie wird auf der Grundlage der Amplitude des von der Meßspule
erhaltenen Signals festgestellt, und auf der Grundlage der
Symmetrie wird ein Signal gebildet, das mit einer Meßanordnung gekoppelt ist, die in der oben erwähnten früheren Patentanmeldung beschrieben ist, so daß die Annahme der Münze nur dann stattfindet, wenn Symmetrie besteht.

Mehr im einzelnen ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Magnetfeldes in zwei wenigstens im wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen gemessen wird, so daß mittels einer zusätzlichen Spule, die wenigstens im wesentlichen in der Symmetrieebene des zu messenden Magnetfeldes angeordnet ist, der Meßzeitpunkt der Münze auf der Grundlage ihrer Wirkung auf die Symmetrie des zu messenden Magnetfeldes bestimmt wird, derart, daß die Messung an einem Ort ausgeführt wird, an dem als Funktion der Stellung der Münze ein örtlicher Extremwert in der Amplitude des Signals auftritt, welches von der zusätzlichen Ortungsspule aufgrund der Wirkung der Münze erhalten wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine zusätzliche Ortungsspule, die wenigstens im wesentlichen in der Symmetrieebene des zu messenden Magnetfeldes angeordnet ist, um so die Wirkung der Münze auf die
Symmetrie des zu messenden Magnetfeldes zu berücksichtigen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Spulenanordnung ;

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Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Spulenanordnung;

Figur 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung; Figur 4 ein Diagramm von Signalformen, die bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auftreten; und

Figur 5 ein Diagramm der Arbeitsweise der Ortungsschaltung in der Vorrichtung.

In der Beschreibung soll der Ausdruck "Münze" aus Metall bestehende Münzen, Zählmarken, Wertzeichen oder beliebige andere Gegenstände bedeuten, die in münzenbetätigten Vorrichtungen verwendet werden können, oder deren Verwendung versucht werden kann.

Figur 1 zeigt eine Spulenanordnung 40 mit einer Senderspule 101 und einer auf der gleichen Symmetrieachse a-a parallel zu dieser angeordneten Empfängerspule 201. Zwischen den beiden Spulen 101, 201 ist ein nicht gezeigter Meßkanal angeordnet, den die zu prüfende Münze 1 durchläuft und dabei in die in Figur 1 gezeigte Stellung kommt. Bei dem Durchlauf zwischen den Spulen 101 und 201 beeinflußt die Münze 1 das durch ein Erregungssignal in der Senderspule 101 erzeugte Magnetfeld und damit das Ausgangssignal von der Empfängerspule 201. Dieses Ausgangssignal wird mit einem entgegengesetzten Signal von einer der beschriebenen Spulenanordnung ähnlichen Anordnung verglichen, die hier nicht gezeigt, aber in der früheren Anmeldung gezeigt und beschrieben ist, und in die eine Bezugsmünze eingebracht ist. Daraus wird ein Prüfsignal abgeleitet.

Die Spulenanordnung weist erfindungsgemäß ferner eine Ortungsspule 301 auf, die in einer in der Symmetrieachse a-a gelegenen und in Figur 1 zur Zeichenebene senkrechten Ebene angeordnet ist, welche zu der Spulenebene b-b senkrecht steht.

Beim Durchlaufen des Meßkanals erzeugt die Münze 1 durch

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Verzerrung der Symmetrie des Magnetfeldes der Spulenanordnung 40 einen Magnetfluß in der Ortungsspule 301. Dann kann aus der Phase des in der Ortungsspule 301 induzierten Signals geschlossen werden, auf welcher Seite der Ebene a-a die zu messende Münze 1 sich zu jedem Zeitpunkt befindet. Wenn die Münze genau symmetrisch zur Ebene a-a gelegen ist, nähert sich die Amplitude des von der Ortungsspule erhaltenen Signals null. Eine diesbezügliche Anzeige kann auf zweckmäßige Weise einem nachfolgend beschriebenen Pegelanzeiger 24 (Figur 3) zugeführt werden, wodurch die Annahme der Münze verhindert wird, wenn ■nicht ein Meßergebnis erhalten wird, wonach die Münze mit angemessener Genauigkeit symmetrisch zu der Ebene a-a liegt.

Wenn die Spule so angeordnet ist, daß ein angemessener kleiner Winkel zwischen der Ebene a-a und der Spule 301 besteht, gibt der Pegelanzeiger 24 ein Anzeigesignal sowohl, wenn die Münze im wesentlichen symmetrisch zu der Symmetrieebene a-a positioniert ist, als auch, wenn die Münze angemessen entfernt auf der anderen Seite der Spulenanordnung ist. Dagegen wird keine Anzeige erhalten, wenn sich keine Münze nahe der Meßspulenanordnung 40 befindet. Außerdem kann diese zweite Anzeige dazu verwendet werden, die Bewegungsrichtung der Münze ausfindig zu machen.

Figur 2 zeigt eine andere Spulenanordnung, bei der zusätzlich zu der Spulenanordnung von Figur 1 eine weitere Senderspule 102 parallel zu der Empfängerspule 201 vorgesehen ist. In den Spulen 101 und 102 werden entgegengesetzte Magnetfelder erzeugt, die beide auf die Empfängerspule 201 wirken. Zwischen der weiteren Senderspule 102 und der Empfängerspule 201 ist eine Bezugsmünze angeordnet, die vorzugsweise den Solleigenschaften der zu prüfenden Münze 1 entspricht. In diesem Fall ist es möglich, den Aufbau entweder bezüglich der Ebene a-a symmetrisch zu machen oder die Bezugsmünze 2 etwas abseits der Symmetrieebene anzuordnen. Dann wird der Minimalpunkt des Anzeigesignals und auch des Ortungssignals entsprechend

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verschoben, so daß beide Signale bei ihrem Minimum sind, wenn die zu messende Münze 1 in der gleichen Stellung zur Ebene a-a ist wie die Bezugsmünze 2. Mittels solch einer angemessenen Asymmetrie ist es möglich, das Ortungssignal zu eliminieren, wenn die zu messende Münze überhaupt nicht in der Nahe der Spulenanordnung ist. In beiden Fällen ist es möglich, mittels der Ortungsschaltung zum gewünschten Meßzeitpunkt ein Signal gemäß dem Diagramm 3 und dem Diagramm 4 zu erzeugen, das zum Beispiel zum Steuern oder Schalten der Messung gemäß Figur 3 verwendet wird.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung. Ein Rechteckwellenoszillator 11 in einer Senderschaltung 10 liefert ein Signal an die Senderspulen 101 und 102. Das Signal von der Empfängerspule 201 gelangt über einen Verstärker 21, einen Gleichrichter 22 und einen Integrator 23 zu einem Pegelanzeiger 24, dessen Ausgangssignal einen Impuls an einen monostabilen Multivibrator 25 abgibt, der einen Elektromagneten 26 steuert, von dem ein (nicht gezeigter) Kanal zu Annahme der Münze gesteuert wird.

Ferner wird in dem Ortungsprozeß das von der Ortungsspule erhaltene Signal einer Ortungsschaltung 30 zugeführt. Dieses Signal wird über einen Verstärker 31 einem Anzeiger 32 zugeführt und dort angezeigt. Das von dem Anzeiger 32 erhaltene Signal wird in einem Integrator 33 integriert, dessen Ausgangssignal mittels eines Pegelanzeigers 34 geprüft wird, der das obige Ortungssignal hervorbringt, beispielsweise - wie in Figur 3 gezeigt - zur Verwendung in Verbindung mit dem Pegelanzeiger 24, so daß der monostabile Multivibrator 25 nur während eines Ortungssignals ein Signal erhält.

Das Ortungssignal kann zusätzlich gesondert verwendet werden, zum Beispiel in Verbindung mit weiteren Geräten, die möglicherweise mit der Schaltung gekoppelt sind, wie zum Beispiel einem Mikroprozessorsystem, unter anderem zur Ezeugung von Unterbrechungen .

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Figur 4 zeigt ein Diagramm der Signale, die bei der in Figur gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung auftreten, wenn sich eine zu prüfende Münze in dem Münzenkanal bewegt. Die Abszissenwerte bedeuten die Abstände zwischen dem Mittelpunkt der Münze und der Ebene a-a. In dieser Ausführung beträgt der Maximaldurchmesser der Spulen in den Meßelementen 40 mm.

Die Kurve a zeigt die Amplitude des in dem Verstärker 21 erhaltenen Signals. Daraus kann in dem Pegelanzeiger 24 das Signal e gebildet werden. V₁ und V„ sind Bezugspegel des Pegelanzeigers 24_y und die Differenz dieser Pegel stellt die Hysterese des Pegelanzeigers 24 dar.

Die Kurve b zeigt die Amplitude des Signals, das von der Ortungsspule 301 als Funktion des Ortes der zu messenden Münze erhalten wird. Aus diesem Signal wird das Ortungssignal d mittels der Ortungsschaltung 30 hergeleitet. Die Pegel VJ .und Vl sind Bezugspegel des Pegelanzeigers 34, und die Hysterese zwischen ihnen ist vorzugsweise größer als die Hysterese (hysteresis) zwischen den Pegeln V₁ und V„ , da die Zeitkonstante des Integrators 33 aufgrund der hohen Änderungsgeschwindigkeiten der Amplitude des Signals b kleiner ist als die Zeitkohstante des Integrators 23. Aus den Signalen e und d wird in dem Pegelanzeiger 24 das Annahmesignal f für den monostabilen Multivibrator 25 erzeugt. Falls ein Signal nur gewünscht wird, wenn die Münze sich in der Mitte der Meßstellung befindet, kan das Signal umgeformt werden mittels des monostabilen Multivibrators 25, der tei der Anstiegsflanke des Triggersignals t.-t» aktiviert wird, und dessen Rücktriggerung bis zu dem Zeitpunkt t. verhindert wird, wobei t. > t_ .

Figur 5 gibt die Arbeitsweise der Ortungsschaltung wieder für den Fall, daß die Ortungsspule 301 unter einem Winkel von 3,5 zu der Ebene a-a angeordnet ist. Wenn die Münze den Münzenkanal durchläuft, bringt dann der Pegelanzeiger 34

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zwei verschiedene Ortungsxmpulse (Signal h) hervor, und zwar den einen, wenn die Münze im wesentlichen symmetrisch zu der Ebene a-a positioniert ist, und den anderen, wenn die Münze
sich etwa halb innerhalb des Meßelementes befindet. Der zweite Impuls wird nur auf einer Seite des Elementes erhalten, so
daß er dazu verwendet werden kann, die Bewegungsrichtung der Münze herauszufinden.

Der Patentanwalt

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D-8000 MÜNCHEN 22 Sternsdorfstraße 10

*§> (089) * 29 66 84

3. September 19 8o

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Dr.rer. not. W. KÖRBER

Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE

COINTEST OY

Höyläämötie 18

SF-OO380 Helsinki 38 / Finnland

Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren von Münzen oder dgl.

ZU SAMMENFAS SUNG

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Identifizieren von elektrisch leitfähigen Scheiben wie Münzen oder dgl.. Gemäß dem Verfahren wird die Wirkung jeder Münze auf ein mittels Spulen erzeugtes Magnetfeld gemessen, das auf diese Weise erhaltene Meßergebnis wird mit einem Bezugswert verglichen, und die Münze wird angenommen, wenn der Meßwert genügend nahe bei dem Bezugswert liegt. Der Bezugswert wird auf der Grundlage der Wirkung bestimmt, die durch eine vorgewählte Bezugsmünze auf ein Magnetfeld ausgeübt wird, welches vorzugsweise die gleiche Stärke wie das zu messende Magnetfeld hat. Die Stärke des Magnetfeldes wird in zwei wenigstens im wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen gemessen, und die Wirkung der Münze auf die Symmetrie des zu messenden Magnetfeldes wird mittels einer zusätzlichen Spule berücksichtigt, die wenigstens im wesentlichen in der Symmetrieebene des zu messenden Magnetfeldes angeordnet ist.

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Claims

SF-00380 Helsinki / Finnland

Ansprüche:

I₉/ Verfahren zum Prüfen und Identifizieren elektrisch leitfähiger Münzen oder dgl., bei dem die Wirkung jeder Münze auf ein beispielsweise mittels Spulen erzeugtes Magnetfeld gemessen wird, das auf diese Weise erhaltene Meßergebnis mit einem Bezugswert verglichen wird, die Münze angenommen wird, wenn der Meßwert genügend nah bei dem Bezugswert liegt, und der Bezugswert auf der Grundlage der Wirkung bestimmt wird, die durch eine vorgewählte Bezugsmünze auf ein Magnetfeld ausgeübt wird, welches vorzugsweise die gleiche Stärke wie das zu messende Magnetfeld aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Stärke des Magnetfeldes in zwei wenigstens im wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen gemessen wird, so daß mittels einer zusätzlichen Ortungsspule (301), die wenigstens im wesentlichen in der Symmetrieebene (a-a) des zu messenden Magnetfeldes angeordnet ist, der Meßzeitpunkt der Münze (1) auf der Grundlage ihrer Wirkung auf die Symmetrie des zu messenden Magnetfeldes bestimmt wird, derart, daß die Messung an einem Ort ausgeführt wird, an dem als Funktion der Stellung der Münze ein örtlicher Extremwert in der Amplitude des Signals auftritt, welches von der Ortungsspule (301) aufgrund der Wirkung der Münze (1) erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsspule (301) unter einem Neigungswinkel von 1 bis

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15 zu der Symmetrieebene (a-a) angeordnet ist.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungswinkel von 2 bis 10 verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungswinkel von 3 bis 6° verwendet wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Prüfen und identifizieren elektrisch leitfähiger Münzen oder dgl., mit Einrichtungen zur Erzeugung eines magnetischen Meßfeldes, Einrichtungen zum Einführen der zu prüfenden Münzen in den Einflußbereich des magnetischen Meßfeldes, Einrichtungen zur Erzeugung eines Bezugsmagnetfeldes, das vorzugsweise die gleiche Stärke wie das magnetische Meßfeld hat, einer Einrichtung zum Vergleichen des magnetischen Meßfeldes mit dem Bezugsmagnetfeld sowie einer vorgewählten Bezugsmünze, die in dem Bezugsmagnetfeld angeordnet ist und vorzugsweise von gleicher Art ist wie die zu identifizierenden, anzunehmenden Münzen, gekennzeichnet durch wenigstens eine zusätzliche Ortungsspule (301), die wenigstens im wesentlichen in der Symmetrieebene (a-a) des zu messenden Magnetfeldes angeordnet ist, um so die Wirkung der Münze (1) auf die Symmetrie des zu messenden Magnetfeldes zu berücksichtigen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsspule (301) relativ zu der Symmetrieebene (a-a) um 1 bis 15° geneigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel 2 bis 10° beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel 3 bis 6 beträgt.

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