DE4224204A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit von Münzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit von MünzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Echtheit
von Münzen, bei dem eine mit einem Eisenkern versehene Spule zu
einem Zeitpunkt, in dem sich eine Münze im Bereich eines Poles
der Spule befindet, mit einem Stromimpuls beaufschlagt und aus
Vergleich der selbstinduzierten Abklingspannung mit für die zu
prüfenden Münzen typischen Werten der Abklingspannung die Echt
heit dieser Münzen bestimmt wird.
In dem Magnetfeld der der Münzprüfung dienenden Spulen befind
liche Münzen beeinflussen auf Grund ihrer Materialzusammen
setzung und insbesondere ihres Eisengehaltes die Induktivität
der Spule, so daß sich durch die Messung der Induktivität der
Spule, in deren Magnetfeld sich die zu prüfende Münze befindet,
eine Aussage über die Echtheit der Münze machen läßt. Eine opti
male Prüfung wäre möglich, wenn die Abklingspannung über ihre
gesamte zeitliche Dauer mit der für die zu prüfende Münze typi
schen Abklingspannung verglichen würde. Ein derartiger Vergleich
ist aber meßtechnisch nur schwer durchführbar und in jedem Falle
zu aufwendig.
Aus GB 20 41 532 ist ein Verfahren der eingangs angegebenen Art
bekannt, bei dem die abklingende, selbstinduzierte Spannung in
einer Magnetspule während des Durchlaufs einer Münze zu vorbe
stimmten Zeiten gemessen und mit gespeicherten Referenzwerten
für diese vorbestimmten Zeiten verglichen wird, um so den Münzen
typ zu bestimmen.
Aus EP-A-300 781 ist ein Verfahren der eingangs angegebenen Art
bekannt, bei der die Zeit gemessen wird, während der die abklin
gende, selbstinduzierte Spannung der Meßspule von einer ersten
Vergleichsspannung auf eine zweite Vergleichsspannung abgeklun
gen ist.
Die bekannten Verfahren erfordern immer noch aufwendige Schaltun
gen, so daß es Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren der ein
gangs angegebenen Art zu schaffen, das eine einfache und zuver
lässige Echtheitsbestimmung von Münzen gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der
gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die Spule mit einem
Stromimpuls typischer Länge beaufschlagt wird und für jede der
zu bestimmenden Münzen die Zeit bestimmt wird, zu der die
Abklingspannung den Wert einer vorgegebenen Referenzspannung
erreicht hat, und daß geprüft wird, ob zu den bestimmten Zeiten
die Abklingspannung mit dem Wert der Referenzspannung überein
stimmt.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der zeitliche Ver
lauf der Abklingkurve der selbstinduzierten Spannung entspre
chend der Länge des die Spule erregenden Stromimpulses unter
schiedliche Formen annimmt, so daß sich für unterschiedliche Mün
zen oder Materialien Zeitpunkte der Übereinstimmung mit einer
Referenzspannung ergeben, die einen so großen Abstand vonein
ander aufweisen, daß eindeutige Bestimmungen möglich sind. Erfin
dungsgemäß wird also die Meßspule mit einem Stromimpuls solcher
Länge beaufschlagt, die bei Vorgabe einer bestimmten Referenz
spannung Zeitpunkte der Übereinstimmung von Referenzspannung und
Abklingspannung ergibt, die eindeutige Aussagen über den Münz
wert bzw. die Echtheit der Münze zulassen. Die Länge der im
Mikrosekundenbereich liegenden Erregungsstromimpulse und die
Größe der Referenzspannung werden zweckmäßigerweise empirisch
für die zu bestimmenden Münzwerte ermittelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine zuverlässige und
einfache Münzwertbestimmung, da nur Zeiten gemessen werden, die
dann mit für die zu bestimmenden Münzen typischen Zeiten vergli
chen werden, die beispielsweise in Tabellenform in einem
Speicher gespeichert sein können.
Die Genauigkeit der Messung kann wesentlich noch dadurch erhöht
werden, daß die Spule mit mindestens zwei Stromimpulsen unter
schiedlicher, vorbestimmter Länge zeitlich aufeinanderfolgend
beaufschlagt wird und für jede der zu bestimmenden Münzen die
Zeiten bestimmt werden, zu denen die Abklingspannungen die Werte
einer vorgegebenen Referenzspannung erreicht haben, und daß dann
geprüft wird, ob zu den bestimmten Zeiten die Abklingspannungen
mit den Werten der Referenzspannung übereinstimmen. Werden näm
lich zwei übereinstimmende Punkte der Abklingspannung gemessen,
ergibt sich daraus eine zuverlässige Aussage über die Echtheit
der zu bestimmenden Münze.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Messung dadurch, daß die Meßspule
mit einem kurzen und mit einem langen Stromimpuls beaufschlagt
wird.
Zweckmäßigerweise erzeugt die zu bestimmende Münze bei ihrem
Durchlauf durch einen Münzkanal, in dessen mindestens einer
Seitenwand die Spule angeordnet ist, ein den Stromimpuls auslö
sendes Signal.
Eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des erfindungsge
mäßen Verfahrens, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß
die Spule einen U-förmigen Eisenkern aufweist, dessen Pole in
Richtung des Münzkanals weisen. Bei dieser Ausgestaltung gelangt
die zu prüfende Münze vollständiger in das Magnetfeld der Spule,
so daß sich günstigere und eindeutigere Signale ergeben. Nach
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
beidseits des Münzkanals Spulen mit U-förmigen Kernen angeordnet
sind, deren Pole gegeneinander gerichtet sind. Diese Ausgestal
tung ermöglicht die Erzeugung gut gebündelter Magnetfelder, die
die zu prüfenden Münzen durchsetzen.
Weiterhin gestattet diese erfindungsgemäße Anordnung der Spulen
auch die Messung von Münzdicken, weil sich entsprechend der Ver
lagerung der Münze zu den Polen der beiden Magnete unsymmetri
sche Verhältnisse und damit unterschiedliche Induktivitäten in
den beiden Spulen einstellen, deren Vergleich eine Aussage über
die Münzdicke zuläßt. Dabei ist zu beachten, daß die Münzdurchlaufkanäle
auch seitlich geneigt ausgebildet sind, so daß die zu
messenden Münzen immer voll an einer Seitenwandung des Münz
kanals anliegen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Spulen mit Wicklungen versehen sind, die an einander gegenüber
liegenden Polen gleichsinnige Pole und damit gleichsinnige Mag
netfelder erzeugen.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Spulen mit Wicklungen versehen sind, die an einander
gegenüberliegend Polen gegensinnige Pole und damit gegen
sinnige Magnetfelder erzeugen.
Eine der beiden Spulen kann auch mit zwei Wicklungen versehen
sein, von denen jede Magnetfelder entgegengesetzter Polung
erzeugt, so daß entsprechend der Wahl der Spule gleichsinnige
oder einander entgegengerichtete Magnetfelder erzeugt werden
können.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß mindestens
ein Pol mindestens einer Spule mit U-förmigem Kern derart im
Münzkanal angeordnet ist, daß dieser den Umfangsrand der Münze
abtastet.
Eine Meßschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker mit
seinen Eingängen das Signal der Spule abnimmt und daß der Plus-
Eingang des Differentialverstärkers über einen Integrator mit
hoher Zeitkonstante zum Ausgang des Differentialverstärkers
gegengekoppelt ist. Diese Schaltung ermöglicht eine Messung im
Milli-Volt-Bereich, der zur Erfassung typischer Spannungen zur
Echtheitsbestimmung von Münzen besonders aussagekräftig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand
der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild zur Durchführung der Messung der
selbst induzierten Abklingspannung,
Fig. 2 ein Diagramm, in dem für unterschiedliche zeitliche Län
gen der Erregungsstromimpulse für unterschiedliche Mün
zen bzw. Legierungen Kurven angegeben sind, denen auf
der Abszisse die Zeiten zugeordnet sind, zu denen die
Abklingspannung den Wert einer vorgegebenen Referenz
spannung erreicht hat,
Fig. 3 eine Spule mit U-förmigem Magnetkern,
Fig. 4 die Anordnung der Spule nach Fig. 3 in einem Münzkanal
zur Erfassung des Randbereichs der Münze,
Fig. 5 die Anordnung zweier Spulen mit U-förmigen Kernen,
deren Pole gegeneinander gerichtet sind und deren Wick
lungen einander entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen,
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung der Spulen
mit Wicklungen, die gleichsinnige Magnetfelder erzeu
gen,
Fig. 7 eine den Fig. 5 und 6 entsprechende Anordnung der
Spulen, von denen eine Spule mit einer doppelten Wick
lung versehen ist, und
Fig. 8 die Schaltung der Spulen nach Fig. 7.
Die zur Messung verwendete Spule 10 ist durch einen Ohmschen
Widerstand R und eine Induktivität L dargestellt. Die Spule 10
wird über einen Spannungsregler 5 mit Strom versorgt, wobei in
dem Stromkreis ein Schalter 11 angeordnet ist, der beispiels
weise aus einem Feldeffekt-Transistor bestehen kann und dessen
Einschaltdauer von einem Mikrocomputer gesteuert wird. Der Schal
ter 11 (FET) legt während seiner Einschaltdauer die der Messung
dienende Spule 10 an eine von dem Spannungsregler 5 konstant ge
haltene Spannung an. Die Spannung wird als Spannungsabfall am
Widerstand R3 gemessen, so daß auch der Strom überwacht werden
kann.
Die Einschaltdauer des Schalters 11 wird durch die Länge der von
einem Mikrocomputer gesteuerten Impulse 4 bestimmt und kann bei
spielsweise 1-8 Mikrosekunden betragen.
Die in der Spule 10 selbstinduzierte Spannung wird über die
Widerstände R1 den Eingängen des Differentialverstärkers 1 zuge
führt. Der Pluseingang des Differentialverstärkers 1 ist über
einen Integrator mit langer Zeitkonstante RC (R2, C) mit dem Aus
gang des Differentialverstärkers 1 gegengekoppelt. Der Verstär
ker 1 stellt sich daher so ein, daß seine Ausgangsspannung
gleich ist mit der Spannung Vref 1 am Integrator 2. Die abklingen
den Impulse der selbstinduzierten Spannung der Spule 10 sind
wesentlich kürzer als die Zeitkonstante des Integrators 2, so
daß die abklingenden Impulse der Spule 10 von dem Verstärker 1
verstärkt und ohne Offset dem Komparator 3 zugeführt werden, in
dem die Spannung mit der Referenzspannung Vref2 verglichen wird.
Die zeitliche Dauer t der Ausgangssignale des Komparators 3 wird
bestimmt und mit gespeicherten Tabellenwerten verglichen, die
typisch sind zur Bestimmung der Münzen.
Aus dem Diagramm gemäß Fig. 2 sind die Abklingzeiten für unter
schiedliche Münzen bzw. Legierungen in Abhängigkeit von unter
schiedlich langen Erregungsimpulsen der Spule ersichtlich, zu
denen diese den Wert einer vorgegebenen Referenzspannung errei
chen. In dem Diagramm sind Kurven 85 bis 91 eingezeichnet, die
typisch sind für bestimmte Münzen bzw. Legierungen, sowie eine
Kurve für ein 5-DM-Stück. Auf der Ordinate sind die Erregungszei
ten für die Meßspule in Mikrosekunden aufgetragen. Aus der Abs
zisse sind die Zeiten ersichtlich, zu denen jeweils die selbstin
duzierten Abklingspannungen den Wert einer vorgegebenen Referenz
spannung erreicht haben. Die einzelnen Kurven sind punktweise
empirisch bestimmt und in einem elektronischen Speicher gespei
chert worden, aus denen sie als Vergleichswerte ausgelesen
werden können.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß bei einer Erregung der Meß
spule über eine Zeit von 2 Mikrosekunden der Punkt 23 sowohl für
die 5-DM-Kurve als auch für die Kurve 89 zusammenfallen, so daß
keine Aussage getroffen werden kann.
Hingegen fallen bei einer Erregungsimpulsdauer von 7 Mikrosekun
den die Punkte 24 und 25 auf der 5-DM-Kurve und der Kurve 89
weit auseinander, so daß eindeutige Aussagen getroffen werden
können.
Anhand der Fig. 3 bis 8 werden nun die unterschiedlichen, der
Erregung dienenden Spulen erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Meßspule mit einem U-förmigen Eisenkern, wobei
die Spule klein gegenüber dem Durchmesser der zu messenden Münze
ist.
Die Spulen können derart im Münzkanal angeordnet sein, daß sie
die durchlaufenden Münzen in ihrem mittleren Bereich erfassen.
Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, auch den Münzenrand zu
erfassen, da auch hierdurch aussagekräftige Werte erreicht
werden können. Aus Fig. 4 ist eine Anordnung ersichtlich, bei
der der untere Pol der Spule gemäß Fig. 3 auf den Rand der durch
einen Kreis symbolisierten Münze gerichtet ist. Auf diese Weise
lassen sich besondere Randeigenschaften der Münze messen.
Aus den Fig. 5 bis 7 sind jeweils zwei Spulenanordnungen
ersichtlich, deren Pole gegeneinander gerichtet sind, wobei die
Magnete jeweils beidseits des Münzkanals angeordnet sind.
Aus Fig. 5 sind Spulen ersichtlich, bei denen die U-förmigen
Kerne derart gewickelt sind, daß gegensinnig gerichtete Magnet
felder erzeugt werden. Bei dieser Anordnung erhält der Differen
tialverstärker 1 die Differenz der in beiden Spulen induzierten
Spannungen.
Bei dem Beispiel nach Fig. 6 sind die Kerne derart gerichtet,
daß die Magnetfelder gleichgerichtet sind.
Fig. 8 zeigt die Art der Wicklung der Kerne nach Fig. 7, wobei
es möglich ist, jeweils eine der beiden Spulen des rechten Kerns
einzuschalten, so daß entweder gleichsinnige oder gegensinnige
Magnetfelder erzeugt werden können.
Die Münzlaufbahnen sind immer etwas seitlich geneigt, so daß die
durchlaufenden Münzen immer an einer Wandung anliegen. Auf diese
Weise lassen sich mit den Magnetspulen nach den Fig. 5 bis 8
auch Münzdicken auf Grund des unsymmetrischen Durchlaufs der
Münzen durch die Magnetfelder bestimmen. Falschmünzen, die bei
spielsweise einseitig mit Teilen von Rasierklingen beklebt sind,
lassen sich dabei durch erzeugte unsymmetrische Signale erken
nen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Bestimmung der Echtheit von Münzen, bei dem
eine mit einem Eisenkern versehene Spule zu einem Zeitpunkt,
zu dem sich eine Münze im Bereich eines Poles der Spule
befindet, mit einem Stromimpuls beaufschlagt und aus einem
Vergleich der selbstinduzierten Abklingspannung mit für die
zu prüfende Münze typischen Werten der Abklingspannung die
Echtheit dieser Münze bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule mit einem Stromimpuls typischer Länge beauf
schlagt wird und für jede der zu bestimmenden Münzen die
Zeit bestimmt wird, zu der die Abklingspannung den Wert
einer vorgegebenen Referenzspannung erreicht hat, und daß
geprüft wird, ob zu den bestimmten Zeiten die Abklingspan
nung mit dem Wert der Referenzspannung übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spule mit mindestens zwei Stromimpulsen unterschiedlicher,
vorbestimmter Länge beaufschlagt wird und für jede der zu
bestimmenden Münzen die Zeiten bestimmt werden, zu denen die
Abklingspannungen die Werte einer vorgegebenen Referenzspan
nung erreicht haben, und daß geprüft wird, ob zu den bestimm
ten Zeiten die Abklingspannungen mit dem Wert der Referenz
spannung übereinstimmen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestimmung mit einem kurzen und einem langen, auf die Spule
gegebenen Stromimpuls erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Durchlauf der zu bestimmenden Münze durch
einen Münzkanal, in dessen mindestens einer Seitenwand die
Spule angeordnet ist, die Münze ein den Stromimpuls auslösen
des Signal erzeugt.
5. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule einen U-förmigen Eisenkern aufweist, dessen
Pole in Richtung des Münzkanals weisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
beidseits des Münzkanals Spulen mit U-förmigen Kernen ange
ordnet sind, deren Pole gegeneinander gerichtet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spulen mit Wicklungen versehen sind, die an einander gegen
überliegenden Polen gegensinnig gerichtete Magnetfelder
erzeugen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spulen mit Wicklungen versehen sind, die an einander gegen
überliegenden Polen gleichsinnig gerichtete Magnetfelder
erzeugen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
eine der beiden Spulen mit zwei Wicklungen versehen ist, die
wahlweise zu der anderen Spule gleichsinnige oder gegen
sinnige Magnetfelder erzeugen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Spule mit ihrem einen Pol so tief in dem
Münzkanal angeordnet ist, daß dieser auf den Randbereich
einer durchlaufenden Münze gerichtet ist.
11. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differen
tialverstärker (1) mit seinen beiden Eingängen das Signal
der Meßspule (10) abnimmt und daß der Plus-Eingang des Diffe
rentialverstärkers (1) über einen Integrator (2, R2, C) mit
hoher Zeitkonstante zum Ausgang des Differentialverstärkers (1)
gegengekoppelt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924224204 DE4224204C2 (de) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit von Münzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924224204 DE4224204C2 (de) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit von Münzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4224204A1 true DE4224204A1 (de) | 1994-02-03 |
DE4224204C2 DE4224204C2 (de) | 1998-08-06 |
Family
ID=6463854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924224204 Expired - Lifetime DE4224204C2 (de) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit von Münzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4224204C2 (de) |
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Also Published As
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---|---|
DE4224204C2 (de) | 1998-08-06 |
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