DE4121033C2 - Elektronischer Münzprüfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Münz­ prüfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der WO 87/00661 ist bekannt geworden, eine punktartige induktive Sonde vorzusehen, die die Oberfläche der Münze abtastet. Der Abstand des punktförmigen Sensors von der Münzlaufbahn ist ungleich dem Radius der Münzen, so daß die Oberfläche der Münze entlang mehrerer Spulen abgetastet wird. Da die Drehlage einer Münze im Sensorbereich nicht vorbestimmt werden kann, müssen sehr viele Meßpunkte gespeichert werden, um eine Diskriminierung der Oberfläche vornehmen zu können. Werden für eine Kurve z. B. 50 Meßwerte verwendet, müssen nochmals ebenso viele Kurven bezüglich des Umfangs der Münze vorgesehen werden, was eine Gesamtzahl von 2500 Meßwerten für eine Münze ergibt. Bei einer zwölfkanaligen Annahme ergeben sich mithin 30 000 Meßwerte, denen Sollwerte im Speicher entsprechen. Wird zugrundegelegt, daß lediglich eine Annahmezeit im Münzautomaten von annähernd 30 ms zur Verfügung steht, erfordert der Vergleich der gemessenen Werte mit den Sollwerten einen sehr hohen Rechenaufwand.

Aus der DE 36 05 802 A1 ist bekannt geworden, den Auslenkweg eines Magneten relativ zur vorbeilaufenden Münze zu messen, wobei der Magnet entweder dem Münzrand oder der Münzmitte zugeordnet ist. Mit einer derartigen Meßanordnung ist es nicht möglich, die Prägung einer Münze zu erkennen, vielmehr kann dadurch nur der Gehalt an ferromagnetischem Material geprüft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektro­ nischen Münzprüfer zur Ermittlung des Prägemusters von Münzen zu schaffen, mit dem auf einfache Weise und mit geringem Schaltungsaufwand im zentralen Bereich der Münze liegende Prägemuster sicher erkannt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Münzprüfer wird nur ein sich durch das Zentrum der Münze erstreckendes Segment des Prägemusters geprüft. Hierbei soll jedoch im wesentlichen nur der mittige Bereich des Prägemusters erkannt werden. Es ist deshalb gleichgültig, in welcher Drehlage die Münze an der Sondenanordnung vorbeiläuft. Der erfindungsgemäße Münzprüfer beschränkt sich daher auf ganz bestimmte Ausbildungen des Prägemusters und verzichtet von vornherein auf die Erfassung eines kompletten Prägebildes, das durch viele körperliche Merkmale gekennzeichnet ist. Dieser Verzicht führt jedoch zu einem sehr geringen Aufwand. Es ist lediglich erforderlich, die Hüllkurve der Hochfrequenzsignale zu bilden, z. B. bestimmte Minima und Maxima ausfindig zu machen und mit vorgegebenen Werten in Beziehung zu setzen. Es versteht sich, daß diese Sensoranordnung des erfindungsgemäßen Münzprüfers nur von Münzen mit bestimmten Durchmessern geeignet ist.

Die Unterbringung einer Sonde in einem Gleitbahnabschnitt bewirkt, daß beide Sonden sehr nahe am Prägebild sind, wodurch das hochfrequente Feld so gut wie keinen Luftspalt zu überwinden hat. Eine hohe Frequenz ist indessen geboten, weil nur dadurch eine Oberflächenerfassung möglich ist (Skineffekt).

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Gleitbahnabschnitt eine Schrägfläche auf, welche den Münzkanal allmählich verengt. Mit Hilfe des Gleitbahnabschnitts wird die Münze seitlich erfaßt und leicht gegen die Münzkanalwand angedrückt, so daß die reproduzierbare Lage der Münzen im Münzkanal gegenüber der Sonde jederzeit gewährleistet ist.

Der Gleitbahnabschnitt ist beweglich und federnd abge­ stützt. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, daß die Federanordnung an der Rückseite des Gleitbahnabschnitts angebracht ist und aus zwei parallelen Federdrähten besteht, die verschiebbar in angrenzenden Bereichen der Münzkanalwände gehalten sind. Die Federdrähte ermöglichen eine schwimmende Lage des Gleitbahnabschnitts und die gewünschte Anlage der Münze an die gegenüberliegende Kanalwand, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Münze verklemmt oder anderweitig an einem Weiterlaufen gehindert ist.

Da die Lage der Prägeflächen der Münzen nicht vorhersehbar ist, ist auf jeder Seite der Münzlaufbahn eine Sonde anzu­ ordnen. Die zweite Sonde kann im Gleitbahnabschnitt untergebracht sein. In diesem Fall ist sie über flexible Leiterbahnen mit der Auswerteschaltung verbunden.

Die Verstellung des Gleitbahnabschnittes relativ zu einer Normal- oder Ruhelage beim Durchlaufen einer Münze ist ein Maß für die Dicke der Münze. Dies kann auch dazu ausgenutzt werden, mit Hilfe eines Wegsensors die Münzdicke zu messen.

Ein Münzprüfer nach der Erfindung ist äußerst einfach im Aufbau, auch im Hinblick auf die Auswerteschaltung. Die Auswertung der Differenzwerte bzw. des Vergleichs von Minima und Maxima läßt sich auf einfache Weise durchführen. Der erfindungsgemäße Münzprüfer ermöglicht ein absolutes Meßverfahren ohne Driftmöglichkeiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Münzprüfers nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt vergrößert einen Teil des Münzprüfers nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Münzprüfer nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 3 mit einem Wegsensor.

Fig. 5 zeigt die Abbildung einer Kurve am Ausgang eines Meßverstärkers der Auswerteschaltung für den Münz­ prüfer nach den Fig. 1 bis 4.

Ein Münzprüfer weist eine Hauptplatte 10 auf, an der im Abstand eine Platte 12 als Laufbahnträger angebracht ist. Der Laufbahnträger 12 hält eine Laufbahn 14 (Fig. 2), ent­ lang der eine in den Münzprüfer eingeworfene Münze ent­ langrollt. Eine Münze ist in den Fig. 2 und 3 mit 16 gekennzeichnet. Zwischen Hauptplatte 10 und Laufbahnträger 12 ist mithin ein Münzkanal 18 gebildet, durch den die zu prüfenden Münzen entlangrollen.

An der Hauptplatte 10 ist ein induktiver Sensor 20 ange­ ordnet, dessen Vorderseite nur durch wenig Material der Hauptplatte 10 vom Kanal 18 getrennt ist. Die Achse 22 des Sensors oder der Sonde 20 verläuft annähernd parallel zur Münzlaufbahn 14. Sie hat außerdem einen Abstand a von der Münzlaufbahn, die annähernd dem halben Durchmesser der Münze 16 entspricht.

Im Laufbahnträger 12 ist ein Gleitbahnabschnitt 24 beweg­ lich gelagert. Der Gleitbahnabschnitt 24 ist ein Kunst­ stoffteil mit einer sehr kleinen Masse, das an der Rück­ seite aus Stabilitätsgründen mit Rippen versehen ist (siehe Fig. 1 bis 3). Der Gleitbahnabschnitt 24 weist eine erste Schrägfläche 26 auf, die den Münzkanal 18 in Richtung des Sensors 20 allmählich verengt. An der engsten Stelle ge­ genüber dem Sensor 20 ist eine der zugeordneten Frontseite der Sonde 20 parallele Fläche 21 am Gleitbahnabschnitt 24 vorgesehen. Eine zweite Schrägfläche 28 befindet sich an der Auslaufseite des Münzkanals 18 (bezüglich des Sensors 20). In einer kreisförmigen Aufnahmetasche 30 an der Rück­ seite des Gleitbahnabschnitts 24 ist eine zweite Sonde 32 angeordnet. An der Rückseite der Sonde 32 sind zwei fle­ xible Leiterbahnabschnitte 34, 36 angeschlossen, die zu einer nicht gezeigten Auswerteschaltung führen. Die zum Sensor 20 führenden Leitungen sind nicht dargestellt.

Parallel und im Abstand zueinander sind Federdrähte 38, 40 an der Rückseite des Gleitbahnabschnitts 24 angebracht. Die Federdrähte 38 stehen an beiden Enden über den Gleit­ bahnabschnitt 24 über und sind in Gleitlagern 42 im an­ grenzenden Bereich des Laufbahnträgers 12 gehalten und geführt. Auf diese Weise ist der Gleitbahnabschnitt 26 federnd abgestützt und kann beim Durchtritt einer Münze 16 durch den Spalt zwischen Gleitbahnabschnitt 26 und der gegenüberliegenden Wand der Hauptplatte 10 nachgeben. Da­ bei wird erreicht, daß die Münze 16 leicht gegen die gegen­ überliegende Wand angedrückt wird und dadurch stets den gleichen Abstand zur Sonde 20 erhält. Auch im Hinblick auf die Sonde 32 wird stets der gleiche Abstand erhalten.

Die Sonden 20, 32 werden mit sehr hoher Frequenz betrieben, so daß eine Entfernungsmessung der Sonden von der Ober­ fläche der Münze 16 stattfindet. Als Bezugsebenen dienen die Münzränder, die immer an der Hauptplatte 10 und am Gleitbahnabschnitt 24 anliegen. Die Meßsignale werden in­ tegriert, und als Hüllkurve der Münzoberfläche ergibt sich zum Beispiel eine Kurve, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Da die Sonden 20, 32 einen relativ geringen Durchmesser haben, beispielsweise von 4 mm, der deutlich geringer ist als der Durchmesser der Münzen 16 und die Sonden die be­ schriebene Lage haben, tritt nur ein schmales Segment im Durchmesserbereich der Münze mit dem Wechselfeld der Son­ den 20, 32 in Beziehung. Die Hüllkurve nach Fig. 5 gibt daher auch nur diesen "abgetasteten" Bereich einer Münze wieder. In Fig. 5 erkennt man ein Maximum 1 und ein Maxi­ mum 3 an der Kurve 44. Sie stellen die Ränder der Münze 16 dar, die zumeist erhaben sind und daher zum Beispiel eine stärkere Dämpfung verursachen. Die Minima Min1 und Min2 stellen die Bereiche zwischen dem Rand und der Mitte der Münze 16 dar. Sie können ebenfalls charakteristisch für eine Münze sein. Das Maximum Max2 macht deutlich, daß im Zentrum der Münze ebenfalls eine Erhebung ist, die für eine Münze charakteristisch sein kann. Die in Fig. 5 dargestellte Münze zeigt zum Beispiel die Hüllkurve der Adlerseite für eine 20-Zloty-Münze, wel­ che in der Größe und den Werkstoffeigenschaften einer 1-DM-Münze ähnlich ist. Eine 1-DM-Münze erzeugt kaum ein Maximum in der Mitte der Adlerseite, da eine Erhebung wie bei 20 Zloty nicht so ausgeprägt ist. Mit Hilfe des ge­ zeigten Münzprüfers kann daher die beschriebene Diskrimi­ nierung vorgenommen werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Auswerteschaltung, in der die Sollwerte für die Minima und Maxima gespeichert sind, nicht dargestellt ist, ebenso wenig wie der Meßverstärker und andere elektronische Bau­ teile, welche zum Betrieb des gezeigten Münzprüfers erfor­ derlich sind. Diese Schaltungsbauteile sind Stand der Technik.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, denen ein "a" hinzugefügt ist. Eine Hauptplatte 10a bildet mit einem Laufbahnträger 12a einen Münzkanal 18a, entlang dem eine Münze 16a entlangrollen kann auf der nicht ge­ zeigten Münzlaufbahn. Der Laufbahnträger 12a weist eben­ falls einen Gleitbahnabschnitt 24a auf, der in seinem Auf­ bau dem Gleitbahnabschnitt 24 nach Fig. 3 gleicht. Der Gleitbahnabschnitt 24a nimmt einen Sensor 32a auf, der etwas über die Aufnahmetasche 30a übersteht. Der Gleit­ bahnabschnitt 24a kann in gleicher Weise gelagert sein wie der Abschnitt 24 nach Fig. 2. Dies soll durch den Doppel­ pfeil 50 angedeutet sein.

Über einen Arm 52 an der Rückseite des Laufbahnträgers 12a ist ein Wegsensor 54 angebracht, der koaxial zum Sensor 32a liegt. Wenn eine Münze 16a zwischen Hauptplatte 10a und Gleitbahnabschnitt 24a hindurchtritt, wird der Gleit­ bahnabschnitt 24a etwas von der Hauptplatte 10a fort ver­ stellt. Dadurch ändert sich der Abstand b zwischen den Sensoren 32a, 54. Das Ausgangssignal des Wegsensors 54 ist mithin ein Maß für die Abstandsänderung und damit für die Dicke der Münze 16a. Die Verbindung der Sensoren 32a und 54 mit der entsprechenden elektronischen Schaltung ist ebenfalls nicht dargestellt, ebenso wenig wie die Auswer­ tung des Ausgangssignals des Wegsensors 54 zur Ermittlung der Münzdicke. Auch insoweit können bekannte Bauteile und Schaltungsanordnungen verwendet werden.

Claims (4)

1. Elektronischer Münzprüfer zur Ermittlung des Prägemusters von Münzen mit einer mit Hochfrequenz gespeisten, einer Münzlaufbahn unmittelbar benachbarten induktiven Sensoranordnung mit einer Achse annähernd parallel zur Münzlaufbahn und annähernd senkrecht zum Münzlaufweg, deren wirksames Magnetfeld einen Durchmesser aufweist, der deutlich kleiner ist als der Durchmesser der zu prüfenden Münze, und einer Auswerteschaltung, welche die durch das Prägemuster der Münze in der Sensoranordnung verursachte Magnetfeldänderung mit vorgegebenen Sollwerten vergleicht und ein Rückgabesignal erzeugt, wenn eine über einem vorgegebenen Wert liegende Abweichung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse von zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Münzlaufbahn (14) angeordneten Sensoren (20, 32) einen Abstand von der Münzlaufbahn (14) hat, der etwa dem halben Durchmesser der zu prüfenden Münze (16) entspricht, einer der Sensoren (32) in einem dem anderen Sensor (20) gegenüberliegenden, von auf der Münzlaufbahn (14) rollenden Münzen (16) erfaßten Gleitbahnabschnitt (26) angeordnet ist, der entgegen einer Federanordnung (38, 40) von der anderen Sonde (20) fort bewegbar ist, und die Auswerteschaltung die Ausgangssignale der Sensoren (20, 32) integriert und die hierbei gebildete Hüllkurve (44) mit einer Sollkurve vergleicht.

2. Elektronischer Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung mindestens ein Minimum oder Maxi­ mum der Hüllkurve (44) ermittelt und mit einem entspre­ chenden Sollwert vergleicht.

3. Elektronischer Münzprüfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitbahnabschnitt (24) eine Schrägfläche (26) aufweist, welche den Münzkanal (18) allmählich verengt.

4. Elektronischer Münzprüfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung an der Rückseite des Gleitbahnabschnitts (24) angebracht ist und aus zwei parallelen Federdrähten (38, 40) besteht, die verschiebbar in angrenzenden Bereichen der Münzkanalwände (12) gehalten sind.