DE3708275A1 - Vorrichtung zur bestimmung von muenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur genaueren Bestimmung von Münzen durch Bestimmung des Materials der geförderten Münzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen zur Bestimmung von Münzen sind bekannt. Beispielsweise ist eine Vorrichtung bekannt, die einen Münzenmaterialfühler zur Bestimmung des Münzenmaterials und einen Größenfühler zur Bestimmung der Münzengröße umfaßt, wobei wahlweise einer oder mehrere Fühler zur Bestimmung der Dicke, der Farbe, des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines mittleren Lochs oder einer Rändelung vorgesehen sein können, um weiter die Genauig­ keit der Bestimmung zu erhöhen.

Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch folgende Nachteile.

• a) Da es notwendig ist, neue Bestimmungseinrichtungen vorzusehen, wird der zugeordnete Schaltkreis wesentlich aufwendiger, was mit erhöhten Kosten verbunden ist.
• b) Auch wenn mehrere Bestimmungseinrichtungen in der oben beschriebenen Kombination verwendet werden, ist es häufig unmöglich, wenn zwei Münzsorten einander in Größe und Material gleichen, wie z.B. bei einer japanischen 500-Yen- Münze und einer koreanischen 500-Won-Münze, eine richtige Entscheidung auf der Grundlage der Erfassung von Signalen des Münzenbestimmungsfühlers zu erhalten, wodurch eine koreanische 500-Won-Münze fehlerhaft sortiert und mit der japanischen 500-Yen-Münze gezählt wird, so daß beim Zählen der Münzen Fehler entstehen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Nachteil der bekannten Vorrichtungen zu beheben und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, die einen Münzenmaterialfühler mit besserer Entscheidungsgenauigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, d.h. durch eine Vorrichtung zur Bestim­ mung von Münzen mit einem in einem Münzenförderweg ange­ ordneten Münzenmaterialfühler zur Bestimmung des Münzen­ materials, wobei der Münzenmaterialfühler einen Kern mit einer symmetrischen oder einer im wesentlichen symmetri­ schen Form und mindestens drei dem Kern zugeordnete ge­ trennte Wicklungen umfaßt, wobei ein sinusoidales Wellen­ signal dauernd einer mittleren Wicklung im Kern zugeführt wird, und wobei eine Phasendifferenz zwischen einem aus einer Gruppe von gleichförmigen, von den Wicklungen er­ zeugten Signalen und Differenzsignalen zwischen irgend­ welchen zwei der gleichförmigen Signale ausgewählten Signal, das als Phasenbezugssignal verwendet wird, und irgendeinem anderen der gleichförmigen und Differential­ signale, als das als Phasenbezugssignal verwendete, erfaßt wird und zur Bestimmung des Münzenmaterials verwendet wird.

Gemäß der Vorrichtung zur Handhabung oder zum Sortieren nach der Erfindung wird ein einziges sinusoidales Wellen­ signal aus einer Gruppe, bestehend aus einheitlichen, von den drei Wicklungen erzeugten Signalen und Differenzsig­ nalen, zwischen irgendwelchen zwei dieser einheitlichen Signale als Phasenreferenzsignal verwendet, und die Phasen­ differenz zwischen diesem Phasenreferenzsignal und irgend­ einem anderen als dem Phasenreferenzsignal erfaßt. Das sich ergebende Phasendifferenzsignal wird in ein entsprechendes Spannungssignal umgewandelt, das zur Bestimmung des Münzen­ materials verwendet werden kann, so daß eine höhere Genauig­ keit und eine einfachere Bestimmung der Münzen erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des gesamten Schaltkreises zur Phasenerfassung in der Vorrichtung;

Fig. 2(a) bis (f) schematische Darstellungen der ver­ schiedensten Beispiele des Münzenmaterialfühlers;

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der verschiedensten Kombinationen der Ausgangsphasensignale in dem Fühler von Fig. 2(a) bis (f);

Fig. 4 ein Wellenformdiagramm zur Darstellung der Ausgangs­ signalwellenformen an verschiedenen Punkten in Fig. 1,;

Fig. 5 ein Wellenformdiagramm zur Darstellung der letzten Spannungswellenform für unterschiedliche Münzen, das von den Ausgangswellenformen an den verschiede­ nen Punkten in Fig. 1 abgeleitet wird; und

Fig. 6 ein Schaltbild zur Darstellung eines typischen Rampensignalgenerators, der im Schaltkreis von Fig. 1 verwendet wird.

In den Fig. 1 bis 6 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen dargestellt, wobei ein Fühler 1 zur Bestimmung des Münzenmaterials der Münze B vorgesehen ist. Der Fühler 1 befindet sich in einem System zur Bestimmung von Münzen, wobei die Fühler für die Münzgröße, die Farbe, das Vor­ handensein oder Nichtvorhandensein von mittleren Löchern oder von Rändelungen hier nicht dargestellt sind.

Der Fühler 1 zur Bestimmung des Münzenmaterials umfaßt mindestens drei Wicklungen C 1, C 2 und C 3, die rings um einen Kern 2 angeordnet sind, wie dies in den Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt ist. Der Kern 2 in den Fig. 2(a) und 2(b) ist H-förmig ausgebildet und hat eine von der Mitte gesehene symmetrische Form. Die Wicklung C 2 ist von der Mitte gesehen symmetrisch ausgebildet. Die Wicklung C 2 ist um den mittleren Kernabschnitt 2 a gewickelt, während die Wicklungen C 1 und C 3 um die äußeren Seitenabschnitte 2b und 2 c des Kerns 2 gewickelt sind.

Die Wicklung C 2 ist einer Einrichtung 3 zugeordnet, um fortlaufend sinusoidale Wellensignale zuzuführen, die beispielsweise aus einem Oszillator besteht, um derartige sinusoidale Wellensignale zu erzeugen, so daß an der Wick­ lung C 2 sinusoidale Wellensignale anliegen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß irgendein anderer Schaltkreis ver­ wendet werden kann, der in der Lage ist, sinusoidale Wellen­ signale zu erzeugen.

Der in Fig. 2(c) dargestellte Kern 2 ist E-förmig ausge­ bildet, während der in den Fig. 2(e) und 2(f) dargestellte Kern 2 vom Buchstaben H und E modifizierte Formen aufweist, die von der Mitte gesehen nicht symmetrisch sind. In den Fig. 2(e) und 2(f) sind die Wicklungen C 1 bis C 3 nicht dargestellt. Der Fühler 1 ist so angeordnet, wie in Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt, daß die Münze B an dem Fühler so vorbeigeführt wird, daß die Münzenkante tangential eine Bezugslinie L außerhalb der Spaltes 2 d schneidet.

Wenn sich keine Münze in dem Spalt 2 d oder in der Nähe der Bezugslinie L befindet, werden Ausgangssignale des gleichen Niveaus von den Wicklungen C 1 und C 3 erzeugt. Wenn die Münze B jedoch durch den Spalt 2 d hindurchgeht oder sich an der Bezugslinie L befindet, ändern sich die Werte der Magnetflußdichte zwischen irgendeinem der zwei Kerne, wobei eine entsprechende Änderung in dem Ausgangssignal von der Wicklung C 3 stattfindet. Der Unterschied in den Ausgangs­ signalen der Wicklungen C 1 und C 3 infolge der Änderung des Ausgangssignals ändert sich mit der magnetischen Permeabilität der Münze B, die sich wiederum mit dem Münzenmaterial ändert, so daß das Münzenmaterial durch Messen der Unterschiede in den Ausgangssignalen erkannt werden kann. Wenn somit die Münze B am Münzenmaterialfühler 1 vorbeigeführt wird, werden die Änderungen im Magnetfeld als zwei Signale erfaßt, die zueinander phasenverschoben sind. Diese Signale werden in einen Magnetsignalverstärker 4 eingebracht, wo sie auf ein geeignetes Niveau verstärkt werden.

Ein Vergleichssignal R von dem Verstärker 4 wird einem ersten Wellenformschaltkreis 5 zugeführt, während ein Referenz- bzw. Bezugssignal S einem zweiten Wellenform­ schaltkreis 6 zugeführt wird. Ein Vergleichsimpulssignal Rp und ein Bezugsimpulssignal Sp von diesen Wellenformschalt­ kreisen 5 und 6 werden einem Probenhalteschaltkreis 7 bzw. einem Rampenwellengenerator 8 zugeführt. In diesem Rampen­ wellengenerator 8 wird ein Rampen- oder Dreieckswellenaus­ gangssignal SL mit dem Bezugsimpuls Sp als Triggersignal erzeugt, wobei das Signal SL dem Probenhalteschaltkreis 7 zugeführt wird.

In dem Probenhalteschaltkreis 7 wird das Rampenwellenaus­ gangssignal SL durch das Vergleichsimpulssignal Rp abge­ tastet, um eine einer Phasendifferenz 8 zwischen dem Bezugssignal S und dem Vergleichssignal R proportionale Spannung auszugeben (siehe Fig. 4).

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn die Münze B durch den Münzenmaterialfühler 1 gelangt, ändert sich die Magnetflußdichte zwischen irgendwelchen zweien der Wicklungen C 1 bis C 3. Hierdurch werden sechs Signale erzeugt, die wahlweise als zwei von sechs Kombi­ nationen verwendet werden können, nämlich ein gleichförmi­ ges Signal SC 1 an der Wicklung C 1, ein gleichförmiges Signal SC2 an der Wicklung C 2, ein gleichförmiges Signal SC 3 an der Wicklung C 3 und Differenzsignale SC 1-SC 2, SC 2-SC 3 und SC 1-SC 3. Tatsächlich werden die Änderungen im Magnetfeld als zwei Signale erfaßt, die die Phasendifferenz aufweisen, d.h. eine Phasenvoreilung oder eine Phasenverzögerung, so daß nur zwei Arten der Signale für die Messung aus den oben erwähnten Ausgangssignalen verwendet werden können. Diese zwei Signale werden dem Magnetsignalverstärker 4 zugeführt, wo sie auf ein geeignetes Niveau verstärkt werden. Diese zwei Signale werden im folgenden als Bezugs­ signal S und als Vergleichssignal R bezeichnet. Wie in Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt, sind die Signale R und S gegeneinander um eine Phasendifferenz 8, die einen festen Wert in Abhängigkeit vom Material der Münze b hat, ver­ schoben.

Das Vergleichssignal R wird dem ersten Wellenformschalt­ kreis 5 zugeführt, während das Bezugssignal S dem zweiten Wellenformschaltkreis 6 zugeführt wird. Wenn diese Signale höher als ein vorbestimmtes Niveau sind, können die Null­ linienpunkte oder die Spitzenpunkte dieser Signale R und S erfaßt und als Bezugswerte für die Wellenform der sinusoi­ dalen Welle in der Weise verwendet werden, daß ein Ver­ gleichsimpulssignal Rp und ein Bezugsimpulssignal Sp in den entsprechenden Wellenformschaltkreisen 5 und 6 erzeugt werden.

Das Bezugsimpulssignal Sp dient in dem in Fig. 8 dargestell­ ten Rampenwellengenerator 8 als Triggersignal für den Signalanstieg für einen Integrationsschaltkreis (nicht dargestellt), so daß ein Rampensignalausgangssignal SL mit dem Bezugsimpulssignal Sp getaktet erzeugt wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Dann wird im Abtasthalteschaltkreis 7 das Spannungsrampen­ wellensignal SL auf der Grundlage des Vergleichsimpuls­ signals Rp, wie in den Fig. 5(c) und 5(d) gezeigt, abge­ tastet, so daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, die die Spannungswellenform Vl aufweist und die ein Spannungs­ niveau hat, das der oben erwähnten Phasendifferenz 8 zwischen dem Bezugssignal S und Vergleichssignal R pro­ portional ist. Auf diese Weise wird die durch die Änderun­ gen des Magnetfeldes erzeugte Phasendifferenz 8 in die Spannung umgewandelt.

Die Ausgangsspannung V 1, die von der oben erwähnten Phasen­ differenz umgewandelt wurde, wird jedes Mal, wenn eine Münze B durch den Spalt oder in die Nähe des Spaltes des Kerns gelangt, zugeführt und hat eine unterschiedliche Größe für jede Münzenart, wie z.B. die Größe VA für die Münzsorte A, die Größe VB für die Münzsorte B und die Größe VC für die Münzsorte C. Da diese unterschiedlichen Spannungswerte VA bis VC als Bezugswerte für die entspre­ chenden Münzsorten verwendet werden, können die darauf­ folgenden Münzen durch die unterschiedlichen Werte zwischen diesen Spannungswerten bestimmt werden. Auf diese Weise können die Münzen sehr genau unterschieden werden, auch wenn die Münzen mit höherer Geschwindigkeit durch den Münzenfühler geführt werden.

Bei der vorliegenden Vorrichtung wird der Fühler zur Er­ fassung des Münzenmaterials selbst als Fühler zur Bestim­ mung der Münzarten verwendet. Alternativ kann der Münzen­ materialfühler mit anderen Unterscheidungseinrichtungen in der Weise verbunden werden, daß der Phasenausgang von dem Abtasthalteschaltkreis 7 einem Fenstervergleicher (nicht dargestellt) zugeführt wird, um einen Vergleich durchzu­ führen, dessen Ausgang dann mit einem Ausgangssignal von einer anderen Unterscheidungseinrichtung (nicht dargestellt) verglichen wird, um eine genaue Unterscheidung der Münz­ arten zu erreichen.

Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß mit der vorlie­ genden Erfindung eine Anordnung in einem Münzhandhabungs­ system geschaffen wird, bei dem Phasendifferenzausgänge Münzen verschiedener Materialien zugeordnet sind, die in entsprechende unterschiedliche Spannungen mittels eines Münzmaterialfühlers umgewandelt werden können, wobei der Fühler aus mindestens drei Wicklungen besteht, so daß eine sehr genaue Bestimmung der Münzsorten erreicht wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen, gekennzeichnet durch einen, in einem Münzenförderweg angeordneten Münzen­ materialfühler (1) zur Bestimmung des Münzenmaterials, wobei der Münzenmaterialfühler (1) einen Kern (2) mit einer symmetrischen oder einer im wesentlichen symmetri­ schen Form und mindestens drei dem Kern zugeordnete ge­ trennte Wicklungen (C 1, C 2, C 3) umfaßt, wobei ein sinu­ soidales Wellensignal dauernd einer mittleren Wicklung im Kern (2) zugeführt wird, und wobei eine Phasendifferenz zwischen einem aus einer Gruppe von gleichförmigen, von den Wicklungen erzeugten Signalen und Differenzsignalen zwischen irgendwelchen zwei der gleichförmigen Signale ausgewählten Signal, das als Phasenbezugssignal verwendet wird, und irgendeinem anderen der gleichförmigen und Differenzsignale als das als Phasenbezugssignal verwendete, erfaßt wird und zur Bestimmung des Münzenmaterials ver­ wendet wird.

2. Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) H-förmig ausge­ bildet ist.

3. Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) E-förmig ausge­ bildet ist.

4. Vorrichtung zur Bestimmung von Münzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sinusoidalwellengenerator (3) mit einer zweiten Wicklung (C 2) verbunden ist, daß ein Ausgangssignal von der ersten und dritten Wicklung (C 1, C 3) einem Magnetsignalverstärker (4) zugeführt wird, daß ein Vergleichssignal von dem Magnetsignalverstärker (4) einem ersten Wellenformschaltkreis (5) zugeführt wird, daß ein Bezugssignal von dem Magnetsignalverstärker einem zweiten Wellenformschaltkreis (6) zugeführt wird, daß ein Bezugs­ signal von dem zweiten Wellenformschaltkreis (6) einem Rampenwellengenerator (8) zugeführt wird, daß ein drei­ eckiges Wellenausgangssignal von dem Rampenwellengenerator (8) einem Probenhalteschaltkreis (7) zugeführt wird, und daß ein Phasenausgang von dem Probenhalteschaltkreis einem Fenstervergleicher zugeführt wird.