DE3506713C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Münzprüfeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Münzprüfeinrichtung ist aus der DE-OS 27 15 403 bekannt. Sie arbeitet mit Signalen, die von bewegten Münzen an Prüfspulen längs eines Münzkanals erzeugt und von Flip-Flops und Torschaltungen ausgewertet werden. Dies erfordert bei drei Prüfungen pro eingewor­ fener Münze einen relativ großen Aufwand.

Darüber hinaus ist es aus der EP-B1 00 38 911 bekannt, Münzen anhand ihrer Masse zu beurteilen und zu diesem Zweck die Münze aus dem Stillstand längs einer Bahn zu beschleunigen und anschließend auf ein Puffer-Element aufschlagen zu lassen, um dann aufgrund der ent­ stehenden Schwingung über einen elektrischen Sensor auf die Masse der Münze schließen zu können.

Aus der EP-A1 00 59 511 ist es bekannt, an eine Prüfspule in einer Münzprüfeinrichtung ein Signal anzulegen, das die Summe zweier unterschiedlicher Frequenzen enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Münzprüfeinrichtung anzugeben, die bei geringem Aufwand und geringem Energiebedarf mög­ lichst viele Einzelprüfungen in sich einschließt und damit eine hohe Entscheidungssicherheit ergibt.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Münzprüfeinrich­ tung.

In der Figur bedeutet 1 eine Münze, die in einen nicht dargestellten Einwurfschlitz soeben eingegeben worden ist, wobei unter Münze jede Art von Scheiben zu verstehen sind, die durch den Einwurfschlitz eingegeben werden können. Unmittelbar nach dem Einwurfschlitz ist ein nur auf Metall reagierender Metalldetektor 2 angeordnet, der der Rückweisung nicht metallischer Münzen dient. Zu diesem Zweck folgt dem Metalldetektor 2 in Richtung eines schräg abwärts gerichte­ ten, von einer eingeworfenen Münze 1 zu durchlaufenden Münzkanales ein bistabiler Schieber 3, der zwischen dem Metalldetektor 2 und zwei Stabkernen 4, 5 eines Testdetektors 14 angeordnet ist. Der Schieber 3 besteht aus zwei rechtwinklig zueinander stehenden Schen­ keln 6 und 7, von denen der eine Schenkel 6 in einer ersten Stellung als Laufschiene des die Münze 1 weiterleitenden Münzkanals dient. Der zweite Schenkel 7 weist einen Durchbruch 8 auf, der nur in der ersten Stellung des Schiebers 3 einen Durchgang für Münzen 1 erlaubt. Zur Bestätigung des Schiebers 3 sind zwei auf elektrische Impulse ansprechende Solenoidmagnete 9 und 10 angeordnet, von denen jeder je eine der beiden bistabilen Stellungen des Schiebers 3 erzwingt. In der Zeichnung ist eine Ausgangsstellung, d. h. die zweite Stellung dargestellt. Jede eingegebene, vom Metalldetektor 2 als metallen erkannte Münze 1 löst am ersten Solenoidmagneten 9 einen Impuls aus, der den Schieber 3 in seine erste, der Münze 1 den Durchlauf durch den Durchbruch 8 erlaubende Stellung bringt. Eine von den einzelnen nachfolgend beschriebenen Detektoren angesteuerte, in der Zeichnung nicht dargestellte Auswerteeinrichtung erteilt nach einer den Durch­ lauf der Münze 1 durch den Durchbruch 8 gewährleistenden Zeit einen elektrischen Impuls an den zweiten Solenoidmagneten 10, der den Schieber 3 wieder in seine Ausgangsstellung bringt. In dieser Stel­ lung fällt jede eingegebene Münze 1 direkt in eine in der Zeichnung nur durch zwei Pfeile angedeutete Rückgabeschale 11 und der Schenkel 7 verhindert zusätzlich, daß weitere Münzen in den Münzkanal ge­ langen. Solange sich eine eingegebene Münze 1 noch im nachfolgend beschriebenen Prüfungsablauf befindet, sperrt die Auswerteeinrichtung weitere Impulse an den Solenoidmagneten 9. Eine weitere Annahme von Münzen ist daher im betrachteten Zeitpunkt verhindert, so daß auch echte Münzen in die Rückgabeschale 11 fallen.

Eine Münze 1, die den Durchbruch 8 durchlaufen hat, gelangt an den Anfang einer Beschleunigungsstrecke 12 und wird durch einen dort angeordneten Stopper 13 zum Stillstand gebracht. Die Beschleunigungs­ strecke 12 ist einem weiter unten beschriebenen, der Prüfung der Masse der Münzen 1 dienenden Massedetektor 27 vorgeschaltet.

Um für eine Masseprüfung reproduzierbare Ausgangsverhältnisse zu schaffen, ist es eine Voraussetzung, daß die Beschleunigung der Münze 1 längs der Beschleunigungsstrecke 12 aus dem Stillstand der Münze 1 erfolgt. Der Stopper 13 erzwingt den Stillstand, und dies ermöglicht gleichzeitig weitere, den Stillstand der Münze 1 ausnützen­ de Prüfungen. Zu diesem Zweck ist unmittelbar vor dem Stopper 13 der weitere, mehrere Prüfsignale sowohl bei stillstehender als auch bei sich bewegender Münze liefernde Testdetektor 14 vorhanden, der aus den beidseitig des Münzkanales angeordneten Stabkernen 4 und 5 besteht.

Die Stabkerne 4, 5 befinden sich unmittelbar beim Stopper 13. In der Zeichnung ist aus Gründen einer besseren Übersicht der Abstand zwischen dem Stopper 13 und den Stabkernen 4 und 5 nicht maßstäb­ lich dargestellt. Der Querschnitt der Stabkerne 4 und 5 ist so be­ messen, daß er auch von den Stirnseiten der kleinsten dort still­ stehenden Münze 1 voll überdeckt wird. Ferner weisen die Stabkerne 4 und 5 eine gemeinsame, senkrecht zu den beiden Stirnseiten einer eingeworfenen Münze 1 verlaufende Längsachse auf, und der eine Stab­ kern 4 trägt eine erste und der andere Stabkern 5 eine zweite Wick­ lung 15 bzw. 16. Von der Auswerteeinrichtung gesteuert, werden nach dem Eintreffen einer dann vor dem Stopper 13 stillstehenden Münze 1 an die erste Wicklung 15 nacheinander zwei Spannungen verschiedener Frequenz gelegt. Die zwei entstehenden Sekundärspannungen an der zweiten Wicklung 16 dienen der Auswerteeinrichtung zur späteren Gut/Schlecht-Entscheidung als zwei erste Prüfsignale. Ein weiteres, drittes Prüfsignal entsteht am gleichen Testdetektor 14 während der anschließenden Beschleunigung der Münze nach dem Entfernen des Stoppers 13, was nachfolgend beschrieben wird.

Ein Teil der Beschleunigungsstrecke 12 ist als zweiter Schieber 17 ausgebildet, der mit einer Betätigungseinrichtung des Stoppers 13 mechanisch gekoppelt ist. Der Stopper 13 und der Schieber 17 werden von der Betätigungseinrichtung gemeinsam seitlich ausgelenkt, wozu im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein dritter, gegen die Kraft einer Feder 18 arbeitender Solenoidmagnet 19 dient. In dessen Ruhestellung stoppt der Stopper 13 eine eingeworfene Münze 1, und der zweite Schieber 17 läßt einen nachgeschalteten, nach unten gerichteten Kanal 20 offen. Der Kanal 20 weist an seinem unteren Ende eine Münzweiche in Form eines dritten Schiebers 21 auf, wobei die Münzweiche zur Einkassierung oder zur Rückgabe einer den Münz­ kanal durchlaufenen Münze 1 dient.

Dem Stopper 13 unmittelbar nachgeschaltet ist ein weiterer, auf den Durchmesser der eingegebenen Münzen 1 empfindlicher Tester 22, der aus zwei beidseitig des Münzkanals und spiegelbildlich zu diesem angeordneten, im Querschnitt rechteckigen und zum Münzkanal hoch­ kant stehenden Magnetkernen 23 und 24 besteht, von denen jeder eine Spule 25 bzw. 26 trägt. Deren Wicklungsebenen liegen parallel zu den Stirnseiten einer eingeworfenen Münze. Die Längenausdehnung der Magnetkerne 23 und 24 ist größer als der Durchmesser der größ­ ten eingebbaren Münze 1.

Die vorangehend beschriebene Einrichtung erlaubt, über das bisher Gesagte hinaus zwei weitere Prüfungen durchzuführen, und zwar un­ mittelbar nachdem der Stopper 13 die stillstehende Münze 1 freigibt. Die freigegebene Münze 1 hat anfänglich eine noch kleine Geschwin­ digkeit, so daß die für diese Prüfungen nötige Zeit zur Verfügung steht.

Sobald die Auswerteeinrichtung, die gleichzeitig den ganzen Befehls­ ablauf steuert, die ersten beiden Prüfsignale des Testdetektors 14 verarbeitet hat, erhält der dritte Solenoidmagnet 19 einen elek­ trischen Impuls und geht in seine Arbeitsstellung. Dabei werden der Stopper 13 und der zweite Schieber 17 vom dritten Solenoidmag­ neten 19 bezüglich der Zeichnung gegen den Betrachter gestoßen. Die Münze 1 wird dadurch freigegeben und der zweite Schieber 17 überdeckt die Eintrittsöffnung in den Kanal 20. Diese Arbeits­ stellung hält die Auswerteeinrichtung während einer Zeitspanne auf­ recht, die das Abrollen der Münze 1 längs der Beschleunigungsstrecke 12 bis zum Erreichen des am Ende der Beschleunigungsstrecke angeord­ neten Massedetektors 27 gewährleisten.

Vorgängig zu weiteren Erläuterungen des Massedetektors 27 und dem weiteren Verlauf des Weges der Münze erfolgt anschließend eine Beschreibung zur Entstehung des dritten und vierten Prüfsignales:

Gleichzeitig mit der Erregung des Solenoidmagneten 19 liegt an der ersten Wicklung 15 eine Wechselspannung. Als drittes Prüfsignal wird die größte während der Beschleunigung der Münze 1 auftretende Phasenverschiebung zwischen der an der ersten Wicklung 15 eingespeis­ ten Wechselspannung und der an der zweiten Wicklung 16 induzierten Spannung ausgewertet. Außerdem wird zu Beginn der Beschleunigung während des Vorbeirollens der Münze 1 die eine Spule 25 des Durch­ messer-Testers 22 von einer Wechselspannung gespeist. Dabei dient die an der anderen Spule 26 minimal auftretende induzierte Spannung der Auswerteeinrichtung als viertes, vom Durchmesser der Münze 1 beeinflußtes Prüfsignal.

Zur Erreichung einer hohen Entscheidungssicherheit der vier Prüf­ signale ist es von Vorteil, wenn die Stabkerne 4, 5 und die Magnet­ kerne 23, 24 als Ferrite ausgebildet sind.

Der am Ende der Beschleunigungsstrecke 12 angeordnete Massedetek­ tor 27 besteht aus einer als Federelement dienenden Prallplatte 28 sowie einem von der Prallplatte 28 beeinflußten Schwingungssen­ sor 29. Die Prallplatte 28 ist als einseitig an einer Lagerstelle 30 fest eingespannte Blattfeder ausgebildet, auf deren freies Ende die beschleunigte Münze 1 aufprallt und die Prallplatte 28 in Schwin­ gungen versetzt. Zu deren Messung besteht der Schwingungssensor 29 aus einem Permanentmagneten 31, der eine Wicklung 32 trägt, dessen Magnetfeld von der schwingenden Prallplatte 28 beeinflußt wird. Die Frequenz der an der Wicklung 32 auftretenden Spannung ist von der Masse der Münze 1 abhängig und wird als fünftes Prüfsignal von der Auswerteeinrichtung erfaßt. Dabei genügt es, nur die Dauer der ersten Halbwelle der Schwingung zu messen, um daraus auf die Frequenz der Schwingungen und damit auf die Masse der Münze 1 schlie­ ßen zu können.

Etwa gleichzeitig mit dem Eintreffen der Münze an der Prallplatte 28 ist auch zeitlich die Impulsdauer am Solenoidmagneten 19 abge­ laufen. Dieser fällt ab und die Feder 18 öffnet mit dem zweiten Schieber 17 den Kanal 20. Die abprallende Münze fällt in diesen Kanal 20 und gelangt zu der am Ende des Kanales 20 angeordneten Münzweiche, die in der Figur als dritter Schieber 21 dargestellt ist. Je nach den von der Auswerteeinrichtung beurteilten Prüfsignalen steuert diese den Schieber 21 vor dem Eintreffen der Münze 1 so, daß eine als echt befundene Münze angenommen und eine falsche zur Rückgabeschale 11 geleitet wird.

Dank der gewählten Anordnung des erst schräg nach unten verlaufen­ den Münzkanales, der dann in einen senkrecht nach unten verlaufenden Kanal 20 übergeht, ist es auch möglich, Betrugsversuche mit an einem Faden befestigten Münzen zu vereiteln. Zu diesem Zweck ist an der Wurzel des Winkels, der von der Beschleunigungsstrecke 12 und der Schmalseite des senkrechten Kanals 20 gebildet wird, ein Einschnitt 33 vorhanden, der ein Zurückziehen der am Faden hängenden Münze 1 zum Eingabeschlitz verunmöglicht.

Die Auswerteeinrichtung, welche den ganzen Ablauf steuert, überwacht und die einzelnen Prüfsignale wertet, ist vorteilhaft ein Mikropro­ zessor.

Die beschriebene Münzprüfeinrichtung ist geeignet für die Verwendung in Telefon- Kassierstationen, denn sie kommt mit geringem Energie­ bedarf aus und kann daher aus der Telefonschlaufe gespeist werden. Dank den vielen und auf engem Raum durchführbaren Einzelprüfungen ergibt sich für echte Münzen eine große Annahmewahrscheinlichkeit und gleichzeitig eine große Sicherheit gegen Betrugsversuche. Das für die Masseprüfung sowieso notwendige Abstoppen der Münzen erlaubt, im Gegensatz zu frei durchrollenden Münzen, bei gleichwohl kleiner Gesamt-Prüfzeit, die ohne Zeitnot nacheinander durchführbaren Einzel­ prüfungen.

Claims (11)

1. Münzprüfeinrichtung für Münzen verschiedenen Wertes, mit einem einzigen Einwurfsschlitz und einem an diesen anschließenden, abwärts gerichteten Münzkanal mit meh­ reren elektromagnetisch arbeitenden Detektoren, die für jede eingeworfene Münze deren Abmessungen und deren Material entsprechende Prüfsignale erzeugen, wobei eine Auswerteeinrichtung aufgrund der Prüfsignale eine Münz­ weiche so steuert, daß eine echte Münze angenommen und eine falsche zurückgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Münzkanal ein die Münze (1) zum Stillstand brin­ gender Stopper (13) angeordnet ist, der den Anfang einer Beschleunigungsstrecke (12) für einen an ihrem Ende an­ geordneten Massedetektor (27) definiert, daß sich un­ mittelbar vor dem Stopper (13) der erste Detektor (14) befindet, der aus beidseitig des Münzkanals angeordneten Stabkernen (4, 5) besteht, wobei der eine Stabkern (4) eine erste und der andere Stabkern (5) eine zweite Wicklung (15 bzw. 16) trägt, daß bei stillstehender Münze (1) an die erste Wicklung (15) nacheinander wenig­ stens zwei Spannungen verschiedener Frequenz gelegt wer­ den und die in der zweiten Wicklung (16) induzierten Spannungen als wenigstens zwei Prüfsignale dienen, und daß der erste Detektor (14) ein drittes Prüfsignal nach dem Entfernen des Stoppers (13) aus dem Münzkanal liefert, indem die größte während der Beschleunigung der Münze (1) auftretende Phasenverschiebung zwischen einer an die erste Wicklung (15) angelegten Wechselspannung und der in der zweiten Wicklung (16) induzierten Spannung ausgewertet wird.

2. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar dem Stopper (13) nachgeschaltet der auf den Durchmesser der eingegebenen Münze (1) empfind­ liche zweite Detektor (22) angeordnet ist, der aus zwei beidseitig des Münzkanals und spiegelbildlich zu diesem angeordneten, im Querschnitt rechteckigen und zum Münz­ kanal hochkant stehenden Magnetkernen (23, 24) besteht, von denen jeder eine Spule (25 bzw. 26) trägt, deren Wicklungsebenen parallel zu den Stirnseiten einer vorbei­ rollenden Münze (1) liegen, wobei an die eine Spule (25) während des Vorbeirollens einer Münze (1) eine Wechsel­ spannung angelegt wird, durch die in der anderen Spule (26) eine minimale und vom Durchmesser der Münze abhängi­ ge Spannung induziert wird, die als Prüfsignal ausgewertet wird.

3. Münzprüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabkerne (4, 5) bzw. die Magnetkerne (23, 24) Ferrite sind.

4. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenausdehnung der Magnetkerne (23, 24) größer ist als der Durchmesser der größten eingebbaren Münze (1).

5. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metalldetektor (2) unmittelbar nach dem Einwurfs­ schlitz und vor dem ersten Detektor (14) angeordnet ist, der der Zurückweisung nichtmetallener Münzen (1) dient, wozu ein bistabiler erster Schieber (3) zwischen dem Metalldetektor (2) und ersten Detektor (14) angeordnet ist, der aus zwei rechtwinklig zueinander stehenden Schenkeln (6, 7) besteht, von denen der eine Schenkel (6) in einer ersten Stellung des ersten Schiebers (3) als Laufschiene des Münzkanals dient und der zweite Schenkel (7) einen Durchbruch (8) aufweist, der nur in der ersten Stellung des ersten Schiebers (3) einen Durchgang für Münzen (1) erlaubt.

6. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des ersten Schiebers (3) zwei Solenoid­ magnete (9, 10) vorgesehen sind, von denen jeder je eine der beiden bistabilen Stellungen des ersten Schiebers (3) erzwingt, wobei jede vom Metalldetektor (2) als metallen erkannte Münze (1) einen Impuls am ersten Solenoidmagne­ ten (9) auslöst, der den ersten Schieber (3) in seine erste Stellung bringt und der Münze (1) den Durchlauf durch den Durchbruch (8) erlaubt, während nach einer die­ sen Durchlauf gewährleistenden Zeit die Auswerteeinrichtung durch einen elektrischen Impuls am zweiten Solenoidmagne­ ten (10) den ersten Schieber (3) wieder in seine Ausgangs­ stellung bringt, in der jede eingegebene Münze (1) direkt in eine Rückgabeschale (11) fällt.

7. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Beschleunigungsstrecke (12) als zweiter Schieber (17) ausgebildet ist, der mit einer Betätigungs­ einrichtung (18, 19) des Stoppers (13) mechanisch ge­ koppelt ist, und daß der zweite Schieber (17) mit einem Kanal (20) zusammenwirkt, der seinerseits an seinem unteren Ende die Münzweiche (21) aufweist.

8. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung (18, 19) zur seitlichen Auslenkung des Stoppers (13) und des zweiten Schiebers (17) ein gegen die Kraft einer Feder (18) arbeitender dritter Solenoidmagnet (19) dient, in dessen Ruhestel­ lung der Stopper (13) eine eingeworfene Münze (1) stoppt und der zweite Schieber (17) den Kanal (20) offen läßt, und in dessen Arbeitsstellung der Stopper (13) die Münze (1) freigibt und der zweite Schieber (17) den Kanal (20) überdeckt, wobei die Arbeitsstellung während einer Zeit­ spanne aufrechterhalten bleibt, die das Abrollen der Münze (1) längs der Beschleunigungsstrecke (12) bis zum Erreichen des Massedetektors (27) gewährleistet.

9. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massedetektor (27) aus einem am Ende der Beschleu­ nigungsstrecke (12) angeordneten, als Federelement dienen­ den Prallplatte (28) und einem von der Prallplatte (28) beeinflußten Schwingungssensor (29) besteht.

10. Münzprüfeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (28) eine einseitig fest eingespannte Blattfeder ist, daß der Schwingungssensor (29) aus einem eine Wicklung (32) tragenden Permanentmagneten (31) be­ steht und daß mit der Frequenz der an der Wicklung (32) des Schwingungssenors (29) auftretenden Spannung ein fünftes Prüfsignal für die Masse der Münze (1) von der Auswerteeinrichtung erfaßt wird.

11. Münzprüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spitze des Winkels, der von der Beschleuni­ gungsstrecke (12) und der Schmalseite des senkrechten Kanals (20) gebildet ist, ein Einschnitt (33) zur Ver­ hinderung des Zurückziehens einer an einem Faden be­ festigten Münze (1) vorhanden ist.