DE4407792C1 - Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen - Google Patents
Vorrichtung zur optischen Prüfung von MünzenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
optischen Prüfung von Münzen, insbesondere des Münzdurch
messers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, lichtoptische Strecken in einem Münzprüfer
zu verwenden, beispielsweise um den Durchmesser der Münzen
zu messen als Kriterium zur Unterscheidung von echten und
falschen Münzen. Die Lichtstrecke umfaßt zumeist eine
lichtemittierende Diode (LED) sowie einen lichtempfind
lichen Empfänger, z. B. einen Fototransistor. Die durch
den Vorbeilauf einer Münze verursachten Lichtschwankungen
bzw. Unterbrechungen werden in elektrische Steuersignale
umgewandelt. Die Elemente der optischen Strecke werden in
den Platten, welche den Münzkanal begrenzen, in ent
sprechenden Ausnehmungen angeordnet (Hauptplatte und Lauf
bahnträgerplatte). Bei derartigen optischen Strecken be
steht die Gefahr, daß durch Verschmutzungen die Empfind
lichkeit beeinträchtigt und die Funktionsfähigkeit gefähr
det wird. Ferner können Reflexionen und Streuungen am
Münzrand die Qualität der Messung nachteilig beeinflussen.
Aus DE 91 14 866 U1 ist bekannt geworden, den das Empfangs
element umgebenden Mantel mit einem kegelförmigen Ab
schnitt aus lichtdurchlässigem Material zu versehen,
dessen Spitzenende bündig mit der zugekehrten Seitenwand
abschließt. Wenn das Spitzenende des kegelförmigen
Abschnitts bündig mit der zugekehrten Seite der Wand des
Münzkanals abschließt, wird ein Reibungseffekt erreicht,
so daß Verschmutzungen weitgehend vermieden werden. Die
beschriebene Bündigkeit läßt sich jedoch in der Fertigung
ohne Nacharbeit nicht realisieren. Bedingt durch den
kegelförmigen Übergang und die zu berücksichtigenden
Toleranzen von den Werkzeugen sowie den Kunststoffteilen
von Platte und Abdeckung steht das Spitzenende entweder
0,1 mm über oder 0,1 mm zurück. Im ersteren Fall kann
dadurch die Münze zum Stoppen oder Schlingern gebracht
werden. Im zweiten Fall besteht die Gefahr der Verstopfung
der Öffnung so daß keine sichere Funktion bei reduzierter
Lichtmenge mehr gewährleistet ist. Um daher die Bündigkeit
zu erreichen, wird erforderlich, das Spitzenende länger
auszuführen und im eingebauten Zustand durch Nachbearbei
tung bündig zu machen.
Aus der DE 19 43 900 ist ferner ein nicht elektrischer
Wandler bekanntgeworden, bei dem ein Fototransistor im
Inneren eines kastenförmigen Elements angeordnet ist, in
dessen Öffnungsbereich eine Sammellinse vorgesehen ist,
die das Licht im Bereich der Übergangsschicht des
Fototransistors fokussiert. Aus der genannten Schrift ist
ferner bekanntgeworden, die als Sammellinse dienende
Konvexlinse durch einen zylindrischen Körper mit einer
bestimmten Querschnittsverteilung des Brechungsindex zu
versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur optischen Prüfung von Münzen zu schaffen, die eine
günstigere Lichtausbeute und damit eine höhere Empfind
lichkeit gewährleistet bei Vermeidung der Beeinträchtigung
der Empfindlichkeit durch Verschmutzung.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf der dem
Empfangselement zugekehrten Seite der Abdeckung eine Sam
mellinse angeformt. Besteht das Empfangselement aus einem
Fototransistor, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung
die Sammellinse auf die aktive Chipfläche des Fototransis
tors fokussiert. Findet gleichwohl eine mögliche Ver
schmutzung statt, dann kann bei der erfindungsgemäßen Vor
richtung die sogenannte Übersteuerungsreserve des Foto
transistors ausgenutzt werden. So kann bis zu einer fünf
fachen Übersteuerung des Fototransistors bei gleichem
Sendestrom für die Fotodiode gegenüber bisher gekannten
Lösungen ausgenutzt werden.
Bei der Erfindung weist die Abdeckung einen im Durchmesser
kleineren zylindrischen Zapfen auf, der durch die kleine
Öffnung in der Wand geführt ist und in eine Ausnehmung
hineinsteht, welche auf der Münzkanalseite die Öffnung um
gibt. Die Öffnung, die vorzugsweise kreisförmig ist, hat
nach der Ausgestaltung der Erfindung einen Durchmesser,
der um ein Vielfaches größer ist, als der Durchmesser der
Öffnung. Im Bereich des Zapfens kann daher wegen der Aus
nehmung eine Verschmutzung der Münzlauffläche nicht
stattfinden. Größere Schmutzpartikel, die sich von der
Münze lösen, können sich in der Ausnehmung ablagern,
setzen sich jedoch nicht auf dem Ende des zylindrischen
Zapfens ab, der in die Ausnehmung hineinsteht.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdeckung
topfartig, wobei das Empfangselement in die innere Öffnung
der topfartigen Abdeckung passend eingeführt ist. Demgemäß
befindet sich die Sammellinse als Erhebung im Boden der
topfartigen Abdeckung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung nä
her erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch einen Querschnitt
durch den Münzkanal eines Münzprüfers im Bereich einer
Vorrichtung zur optischen Prüfung nach der Erfindung.
In der Figur sind eine Hauptplatte 10 und eine Laufbahn
trägerplatte 12 mit einer Laufbahn 14 eines im einzelnen
nicht dargestellten Münzprüfers gezeigt, die einen Münz
kanal 16 begrenzen, dem entlang eine Münze 18 rollt. Die
Laufbahnträgerplatte 12 weist einen Durchbruch 20 auf, der
eine Fotodiode 22 aufnimmt. Die Hauptplatte 10 weist auf
der dem Münzkanal 16 abgewandten Seite eine Ausnehmung 24
auf, welche ein zylindrisches Übertragungselement 26 auf
nimmt. Es ist topfartig aus lichtdurchlässigem Material
geformt und nimmt in seiner Öffnung einen Fototransistor
28 passend auf. Der Boden des "Topfes" ist mit einer lin
senförmigen Erhebung 30 versehen. Die Linse 30 ist auf
eine aktive Chipfläche 32 des Transistors 28 fokussiert.
Auf der dem Münzkanal 16 zugewandten Seite ist das Über
tragungselement 28 mit einem zylindrischen Zapfen 34 ver
sehen, der durch eine entsprechende kleine Öffnung 36 der
Hauptplatte 10 geführt ist. Der Zapfen steht in eine Aus
nehmung 38 hinein, die auf der den Münzkanal 16 zuge
wandten Seite der Hauptplatte 10 geformt ist. Die kreis
förmige Öffnung umgibt die kleinere Öffnung 36 und hat
einen viel größeren Durchmesser als die Öffnung 36.
Die optischen Achsen von Fotodiode 22 und Transistor 28
sind zueinander ausgerichtet. Das Licht der Fotodiode 22
gelangt über den zylindrischen Zapfen 34, die Bodenwand
des Übertragungselements 26 und die Linse 30 auf die akti
ve Chipfläche 32 des Fototransistors 28. Der Lichtstrom
wird abrupt durch das Abschatten durch eine Münze 18 unter
brochen. Der Beginn des Abschattens und das Ende ist mit
hin ein Maß für die Größe der Münze. Durch mathematische
Auswertung von Lauf- bzw. Abdeckzeiten erfolgt die Messung
weitgehend geschwindigkeitsunabhängig. Die gezeigte op
tische Strecke kann jedoch auch als Anwesenheitsfühler ver
wendet werden, für das Detektieren eines Loches in eine
Münze usw.
Münzen weisen normalerweise mehr oder weniger starke Ver
schmutzungen auf. Diese können jedoch nicht auf die Stirn
fläche des Zapfens 34 übertragen werden, da sie stets ei
nen Abstand zur Münze 18 aufweist. Der Zapfen ist weder
bündig mit dem Boden der Ausnehmung 38 noch mit der Innen
wand der Laufrahmenträgerplatte 10. Größere Verschmutzungs
teilchen, welche üblicherweise abgerieben werden oder sich
auf andere Weise lösen, gelangen zwar in die Ausnehmung 38,
sammeln sich jedoch an deren Boden, so daß dadurch die op
tische Strecke nicht beeinträchtigt ist.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen, insbeson
dere des Münzdurchmessers, die entlang eines von paral
lelen Wänden begrenzten Münzkanals rollen, mit einem in
einer ersten Ausnehmung einer ersten Wand des Münzka
nals angeordneten Senderelement und einem in einer
zweiten Ausnehmung der zweiten Wand des Münzkanals an
geordneten Empfangselement, wobei die Ausnehmungen ein
ander im Münzkanal gegenüberliegen, und einer dem
Empfangselement zugeordneten Abdeckung aus lichtdurch
lässigem Kunststoff, die mit einem Abschnitt im Bereich
der zweiten Ausnehmung in eine kleine Öffnung in der
zweiten Wand hineinsteht, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der dem Empfangselement (28) zugekehrten Seite der
Abdeckung (26) eine Sammellinse (30) angeformt ist,
welche das durch die kleine Öffnung (36) tretende Licht
auf die aktive Fläche des Empfangselements (28) fokus
siert, und daß die Abdeckung (26) einen im Durchmesser
kleinen zylindrischen Zapfen (34) aufweist, der durch
die kleine Öffnung (36) geführt ist und in die zweite
Ausnehmung (38) hineinsteht, welche auf der Münzkanal
seite die Öffnung (36) umgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung (26) topfartig ist, das Empfangsele
ment (28) in die innere Öffnung der topfartigen Ab
deckung (26) passend eingeführt ist, und die Sammel
linse (30) als Erhebung im Boden der topfartigen Ab
deckung (26) geformt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung (38)
ein Vielfaches größer ist als der Durchmesser der klei
nen Öffnung (36).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Empfangselement (28) eine Foto
transistor ist und die Sammellinse (30) auf die aktive
Chipfläche (32) des Fototransistors fokussiert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß das freie Ende des Zapfens (34) gegenüber der
zweiten Wand (10) des Münzkanals (16) zurück versetzt
liegt.
Priority Applications (4)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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