DE4436319A1 - Münzprüfer zur Bestimmung der Echtheit von Münzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Münzprüfer zur Bestimmung der Echt­ heit von durch einen Münzkanal laufenden Münzen mit einer Spule, die zu einem durch eine Lichtschranke vorbestimmten Zeitpunkt, zu dem sich eine Münze im Bereich der Spule befindet, mit einem Stromimpuls beaufschlagt wird, so daß aus einem Vergleich der selbstinduzierten Abklingspannung der Spule mit einer Referenz­ spannung die Echtheit der Münze bestimmt werden kann.

Münzprüfer dieser Art sind beispielsweise aus der DE 42 24 204 A1 bekannt.

Die Güte der ein Echtheitskriterium bildenden Messung hängt ent­ scheidend von der Stellung der zu prüfenden Münze zu der Spule im Zeitpunkt der Messung ab. Für die Echtheitsbestimmung geeig­ nete Messungen lassen sich grundsätzlich nur dann durchführen, wenn die zu prüfenden Münzen sich im Zeitpunkt der Messung mög­ lichst genau in einer vorbestimmten Stellung relativ zu der Spu­ le befinden. Diese Lage der Münze relativ zu der Spule wird durch eine Lichtschranke bestimmt, deren Lichtgeber und Lichtem­ pfänger sich hinter Lochblenden in den seitlichen Wandungen des Münzkanals befinden. Durch derartige Lochblenden wird zwar der Einfluß von Streulicht weitgehend ausgeschaltet.

Haben jedoch die Lochblenden beispielsweise einen Durchmesser von 2 mm und läuft die Münze in dem Münzkanal beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/msek., so benötigt die Münze zum vollständigen Verdecken der Lochblende eine Zeit von 4 msek. Dabei kann die Lichtschranke zu einem nicht genau be­ stimmbaren Zeitpunkt innerhalb des Intervalls von diesen 4 msek schalten.

Ein Intervall von beispielsweise 4 msek, in dem die Lichtschranke ein Schaltsignal erzeugen kann, ist jedoch zu ungenau, um mit hinreichender Genauigkeit die Stellung der zu prüfenden Münze relativ zu der Spule in reproduzierbarer Weise festzulegen.

Ein genauerer Schaltzeitpunkt ließe sich dann festlegen, wenn die Lichtschranke mit einem sehr helles Licht abstrahlenden Lichtgeber ausgestattet wird. Durch eine derartige Ausleuchtung kann erreicht werden, daß die Schranke auch bei einem durch die durchlaufende Münze nur teilverdeckten Lichtstrahl nicht geschal­ tet wird. Eine Schaltung erfolgt erst dann, wenn die durchlaufen­ de Münze die Lochblende zu einem großen Teil verdeckt hat. Das gewünschte Schaltverhalten verbessert sich also mit der Licht­ stärke des Optolichtgebers. Ein Nachteil einer Lichtschranke, deren Lichtgeber ständig Licht mit großer Lichtstärke abstrahlt, liegt aber in dem hohen Stromverbrauch und der geringeren Lebens­ dauer des Lichtgebers. Es gibt nun batteriebetriebene Münzprü­ fer, beispielsweise in Automaten ohne Netzanschluß, bei denen ein hoher Stromverbrauch der Lichtschranke unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Münzprüfer der ein­ gangs angegebenen Art zu schaffen, dessen Lichtschranke bei einem niedrigen Stromverbrauch ein die Stellung der durchlaufen­ den Münze sehr genau anzeigendes Schaltsignal liefert.

Diese Aufgabe wird bei einem Münzprüfer der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtgeber (LED) ständig mit einem kleinen Lichtstrom (Sparstrom) beaufschlagt wird und mit dem Lichtempfänger (Fototransistor) derart gegengekoppelt ist, daß der Lichtstrom mit zunehmender Abdeckung des Lichtem­ pfängers durch die durchlaufende Münze bis zu einem den Schalt­ punkt bildenden Wert ansteigt. Bei dem erfindungsgemäßen Münz­ prüfer wird also der Lichtgeber ständig nur mit einem kleinen Sparstrom gespeist, der die Batterie schont. Läuft nun die zu prüfende Münze durch die Lichtschranke, steigt aufgrund der Ge­ genkoppelung der Lichtstrom bis zu einem Wert an, bei dem ein Schaltsignal erzeugt wird. Dieses Schaltsignal wird erzeugt, wenn die durchlaufende Münze das im Lichtempfänger beaufschla­ gende Licht nahezu vollständig abgedeckt hat, so daß zu einem sehr genau bestimmbaren Zeitpunkt, der einer entsprechend genau bestimmbaren Stellung der Münze in dem Münzkanal entspricht, das Schaltsignal erzeugt wird.

Beim Öffnen der Lichtschranke verläuft der Prozeß in umgekehrter Richtung ab, so daß ebenfalls ein genau definierter Schaltzeit­ punkt vorhanden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine die Größe des Lichtstroms begrenzende Schaltung vorgesehen.

Zweckmäßigerweise sind der Lichtgeber und der Lichtempfänger je­ weils hinter Blenden bildenden Löchern mit bestimmten Durchmes­ sern in den den Münzkanal seitlich begrenzenden Wänden angeord­ net.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Darstellung einer durch einen Münzkanal lau­ fenden Münze,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Lichtschranke,

Fig. 3 ein Diagramm, aus dem die Schaltzeitpunkte einer Lichtschranke ersichtlich sind, deren Lichtgeber mit konstantem Strom beaufschlagt ist, und

Fig. 4 ein Diagramm, aus dem der Schaltzeitpunkt der Lichtschranke mit der erfindungsgemäßen Rück­ koppelung ersichtlich ist.

Aus Fig. 1 ist in mehr schematischer Darstellung ein geneigter Münzkanal ersichtlich, durch den eine zu prüfende Münze 4 hin­ durchläuft. Der Münzkanal besteht aus einer schmalen bodenseiti­ gen geneigten Münzlaufbahn 5 und diese seitlich begrenzenden Wän­ den, von denen nur die Wand 6 dargestellt ist, um die Sicht auf den Münzkanal freizugeben. In den Seitenwänden des Münzkanals sind Blenden bildende Löcher 3, 3′ angeordnet. Hinter dem Loch 3 ist ein Lichtsender (LED) 24 und hinter dem gegenüberliegenden Loch 3′ ein Lichtempfänger (Fototransistor) 22 angeordnet. Dun­ kelt die durch die Lichtschranke laufende Münze 4 den gestri­ chelt dargestellten Lichtstrahl ab, wird ein Schaltsignal gege­ ben.

Grundsätzlich werden die Löcher 3, 3′ in ihrem Durchmesser klein gehalten, um dadurch die Schaltgenauigkeit zu erhöhen. Dennoch müssen die Löcher einen Mindestdurchmesser aufweisen, um für ein gutes Schaltverhalten eine ausreichende Lichtmenge durchzulas­ sen.

Die Schaltung der erfindungsgemäßen Gegenkoppelung von Lichtge­ ber und Lichtempfänger ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die LED 24 erhält ihren Lichtstrom über den Transistor 25, in dessen Collector-Emittor-Weg der Widerstand 27 angeordnet ist.

Der Collector des Fototransistors 22 liegt über dem Lastwider­ stand 20 an der Spannungsquelle. Zwischen dem Collector des Fototransistors 22 und der Basis des Transistors 25, der der Steuerung des Lichtstroms dient, ist in der dargestellten Weise die Shottky-Diode 21 geschaltet. Der Basiswiderstand 23 bringt in der dargestellten Weise den Transistor 25 in den leitfähigen Zustand.

Der mit seinem Collector an die Basis des Transistors 25 und sei­ nem Emittor an Masse gelegte Transistor 26 dient mit seinem Ba­ siswiderstand 27 der Strombegrenzung des durch den Transistor 25 und die LED 24 fließenden Lichtstroms.

An die Schaltung der Lichtschranke ist in der dargestellten Wei­ se die Gatterlogik 28 angeschlossen.

Die LED 24 wird ständig mit einem geringen Sparstrom beauf­ schlagt, der die als Spannungsquelle verwendete Batterie schont. Wird der durch eine gestrichelte Linie eingezeichnete Strahlengang durch eine durchlaufende Münze unterbrochen, wird die Leitfähigkeit des Fototransistors 22 herabgesetzt, so daß der Basisstrom des Steuertransistors 25 ansteigt und durch diese Art der Gegenkoppelung die LED mit einem ansteigenden Strom be­ aufschlagt wird. Dieser Strom wird durch die aus dem Transistor 26 und dem Widerstand 27 bestehende Strombegrenzungsschaltung begrenzt.

Das Schaltsignal wird in der aus Fig. 2 ersichtlichen Schaltung an der Stelle 44 abgenommen.

Aus Fig. 3 ist ein Diagramm ersichtlich, das das Schaltverhalten einer Lichtschranke zeigt, deren Lichtsender mit konstantem Strom beaufschlagt wird. Auf der Ordinate des Diagramms ist die Spannung aufgetragen, während die Abszisse die Zeitachse ist und die Zeit 33 kennzeichnet, während der eine durchlaufende Münze den Durchmesser der Lochblende der Lichtschranke verdeckt. Die Kurve 30 zeigt eine schwache Lichtkoppelung bei nur geringer Ab­ deckung der Lichtschranke. Bei dieser Lichtkoppelung wird ein frühzeitiges Schaltsignal zu einem nicht genügend genau reprodu­ zierbaren Zeitpunkt gegeben.

Die Kurve 31 zeigt einen durchschnittlichen Spannungsanstieg, so daß zu einem nicht genau bestimmbaren Zeitpunkt ein Schaltsignal gegeben wird.

Die Kurve 32 entspricht einer Lichtquelle, die ein starkes Licht ausstrahlt. Dadurch ist eine gute Lichtkoppelung gegeben, so daß ein Schaltsignal erst erzeugt wird, wenn die durchlaufende Münze die Lochblenden fast vollständig verdeckt hat.

Anordnungen mit konstantem Lichtstrom verbrauchen aber viel Strom, so daß diese bei batteriebetriebenen Münzprüfern uner­ wünscht sind.

Aus Fig. 4 sind Diagramme ersichtlich, die die Schaltmomente bei einer Gegenkoppelung von Lichtsender und Lichtempfänger zeigen. Auf der Ordinate ist der Lichtgeberstrom I aufgetragen. Ist die Lichtschranke frei, befindet sich also keine Münze in deren Strahlengang, ist der Lichtstrom niedrig, so daß die Batterie nur gering beansprucht wird.

Die Kurve 40 zeigt den Strom bei schwacher Lichtkoppelung und die Kurve 41 bei stärkerer Lichtkoppelung. Die zugehörigen Spannungen sind in den Kurven 50 und 51 dargestellt.

Läuft jedoch eine Münze durch die Lichtschranke, nimmt entspre­ chend der zunehmenden Abdeckung aufgrund der Gegenkoppelung der Lichtstrom zu, so daß im Endbereich der Lochblende in genau de­ finierter Weise ein Schaltsignal erzeugt wird.

Das Schaltverhalten kann zusätzlich noch verbessert werden, wenn empfindliche Lichtempfänger vorgesehen und kleine Einstrahlwin­ kel gewählt werden.

Claims (3)

1. Münzprüfer zur Bestimmung der Echtheit von durch einen Münz­ kanal laufenden Münzen mit einer Spule, die zu einem durch eine Lichtschranke bestimmten Zeitpunkt, zu dem sich eine Münze im Bereich der Spule befindet, mit einem Stromimpuls beaufschlagt wird, so daß aus einem Vergleich der selbstindu­ zierten Abklingspannung der Spule mit einer Referenzspannung die Echtheit der Münze bestimmt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtgeber (LED) ständig mit einem kleinen Licht­ strom (Sparstrom) beaufschlagt wird und mit dem Lichtempfän­ ger (Fototransistor) derart gegengekoppelt ist, daß der Lichtstrom mit zunehmender Abdeckung des Lichtempfängers durch die durchlaufende Münze bis zu einem den Schaltpunkt bildenden Wert ansteigt.

2. Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Größe des Lichtstroms begrenzende Schaltung vorgesehen ist.

3. Münzprüfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtgeber und der Lichtempfänger jeweils hinter Blenden bildenden Löchern mit bestimmten Durchmessern in den den Münzkanal seitlich begrenzenden Wänden angeordnet sind.