DK148010B - Kapacitiv moentdetektor - Google Patents

Description

i 148010

Den foreliggende opfindelse angår en kapacitiv møntdetektor til kontrol af mønter i et møntbetjent apparat omfattende en møntkanal med en bagover hældende væg, som er forsynet med af dielektrisk materiale dækkede kon-5 densatorelektroder, der er forbundet med et elektrisk kredsløb til detektering af kapacitetsvariation ved en mønts passage.

I en fra dansk patentskrift nr. lo8.335 kendt møntdetektor af denne art passerer indkastede mønter ned genlo nem en i hovedsagen lodret møntkanal forbi to i kort afstand over hinanden liggende kondensatorelektroder, hvorved der i det tilsluttede elektriske kredsløb frembringes en impuls ved møntens passage forbi elektroderne. Det er med denne kendte konstruktion kun muligt at detektere pas-15 sagen af en eller anden mønt gennem apparatet, men derimod ikke at bestemme møntens dimensioner.

Det er kendt at foretage en diameterkontrol af mønter i en møntrende ved hjælp af elektromagnetiske eller fotoelektriske følere, som er anbragt i bestemte afstande 2o fra rullebanen. Det er også kendt at foretage diameterkontrollen ad elektrisk vej, idet mønten under passagen langs møntrenden danner elektrisk forbindelse mellem en ledende rendebund og ledende strimler på en bagover hældende rende-væg af isolerende materiale, idet disse strimler har en 25 sådan bredde og er anbragt i en sådan afstand fra rende- bunden, at kontakt dannes, når møntens diameter ligger mellem en forudbestemt akceptabel minimums- og maksimumsværdi.

Da funktionen af en sådan detektor er baseret på elektrisk kontaktdannelse, kræves en vis længde af de ledende strim-3o ler for at sikre kontaktdannelsen.

Det er desuden kendt at anvende en V-formet bund i en møntrende med frasorteringsudskæring i rendevæggen, således at for tynde mønter synker så langt ned i renden, at de kan falde ud gennem udskæringen.

35 Formålet med den foreliggende opfindelse er at til vejebringe en kapacitiv møntdetektor af den indledningsvis angivne art,ved hjælp af hvilken en eller flere møntdimen- 148010 2 sioner kan kontrolleres.

Ifølge opfindelsen opnås dette ved, at møntkanalen har form som en skrå møntrende med en rullebane, langs hvilken mønter kan rulle i kontakt med væggen, at mindst 5 én elektrode har en med rullebanen parallel kant, som begrænser elektroden i retning mod en mønt i renden, og som er beliggende tilnærmelsesvis i højde med møntens kant, og at en yderligere elektrode ligger nærmere møntbanens midte og har et i forhold til møntens fladeareal ikke ubetydeligt lo areal.

Når en mønt ruller langs møntrenden i kontakt med dennes væg, tilvejebringes der en effektiv kapacitiv kobling mellem mønten og den nævnte yderligere elektrode med betydeligt fladeareal. Såfremt mønten har en sådan dimen-15 sion, at den lapper ind over en del af den førstnævnte elektrode forbi den angivne begrænsningskant, fås der mellem mønten og den første elektrode en af denne overlapning afhængig kapacitiv kobling, som er lille i forhold til den ovennævnte kapacitive kobling, og som i overvejende grad 2o bliver bestemmende for amplituden af det af det tilsluttede elektriske kredsløb overførte signal, som registrerer mønten. Det skal i denne forbindelse bemærkes, at detekteringskredsløbet kan være indrettet således, at kun signalamplituder over et vist niveau bliver registreret. Såfremt 25 mønten ikke lapper ind over den første elektrode, fås naturligvis ingen kapacitiv kobling på dette sted og dermed heller ingen registrering af mønten. På grund af konstruktionens kapacitive virkemåde kan der fås en sikker registrering selv ved en lille elektrodeudstrækning i møntren-3o dens længderetning.

Ved en udførelsesform for møntdetektoren ifølge opfindelsen har en første og en anden elektrode en nederste med rullebanen parallel kant, som ligger i en højde over rullebanen, der tilnærmelsesvis er lig med henholdsvis den 35 mindste akceptable møntdiameter og den mindste uakceptable diameteroverstørrelse. Ved en sådan udformning af møntdetektoren kan denne umiddelbart bestemme, hvilket diameter- 148010 3 område en given mønt ligger i. Såfremt der ikke opstår kapacitiv kobling mellem mønten og den første elektrode, eller såfremt der opstår kobling mellem mønten og den anden elektrode, ligger møntens diameter henholdsvis under 5 den tilladte undergrænse og over den tilladte overgrænse.

Såfremt der opstår kobling mellem mønten og kun den første elektrode, ligger møntens diameter indenfor de tilladte grænser.

Ved en yderligere udførelsesform for møntdetekto-lo ren ifølge opfindelsen danner rullebanen en vinkel med møntrendens væg, som er mindre end 9o°, og en første og en anden elektrode har en øverste med rullebanen parallel kant, som ligger i en højde i møntrenden, der tilnærmelsesvis er lig med positionen i møntrenden af underkanten 15 af en mønt med henholdsvis den største akceptable tykkelse og den største uakceptable understørrelse af mønttykkelse. Da mønterne således ruller i en bane, som er desto længere nede i renden, jo tyndere mønterne er, kan der herved fås en registrering af mønter i afhængighed af disses · 2o tykkelse. Såfremt der ikke opstår kapacitiv kobling mellem en mønt og den nævnte første elektrode, eller såfremt der opstår kobling mellem en mønt og den nævnte anden elektrode, ligger møntens tykkelse henholdsvis over den tilladte største tykkelse og under den tilladte mindste tykkelse.

25 Såfremt der opstår kobling mellem mønten og kun den første elektrode, ligger møntens tykkelse indenfor de tilladte grænser.

Ved en yderligere udførelsesform for møntdetektoren ifølge opfindelsen er flere sæt af den første og anden 3o elektrode anbragt efter hinanden langs møntrenden med den nævnte begrænsningskant placeret i overensstemmelse med diameteren og/eller tykkelsen af mønter af forskellige størrelser. Da hvert enkelt sæt af elektroderne kun behøver at have en relativt kort længde, kan en møntdetektor 35 til kontrol af flere møntdiametre og mønttykkelser derfor udføres meget kompakt.

For at forenkle det elektriske kredsløb er den yder- 4 U8010 ligere elektrode hensigtsmæssigt fælles for flere sæt af' den første og anden elektrode. Under anvendelse af sekvensstyring føres udgangssignalet fra den fælles yderligere elektrode til en fælles forstærker- og signalniveaudetektor-5 kreds.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en udførelsesform for møntdetektoren ifølge opfindelsen, lo fig. 2 et billede forfra af en møntrende til en de tektor ifølge opfindelsen til diameterdetektering, fig. 3 et snit i samme efter linien 3-3 i fig. 2, fig. 4 et billede forfra af en møntrende til en 15 detektor ifølge opfindelsen til mønttykkel sesdetektering, fig. 5 et tværsnit i samme efter linien 5-5 i fig.

4 og fig. 6 et billede forfra af en møntrendevæg til an-2o vendelse ved detektering af diameter og tyk kelse af tre møntstørrelser.

I fig. 1 på tegningen er vist en møntrende bestående af en bagover hældende væg 1 og en bund 2. Væggen 1 er af elektrisk isolerende materiale og er forsynet med to me-25 talflader 3 og 4, som er dækket af et ikke vist isolerende lag. Væggen 1 kan eksempelvis være en printplade,og fladerne 3 og 4 kan være kobberbelægninger på printpladens overflade. Det isolerende lag kan være en beskyttelseslak eller tape, f.eks. af polytetrafluorethylen. I fig. 1 er vist 3o en metalskive 5, f.eks. en mønt, som hviler på rendebunden 2 og delvis dækker fladerne 3 og 4 på væggen 1. Der etableres herved en kapacitiv kobling mellem fladerne 3 og 4, idet fladen 3 og mønten 5 danner en kondensator Cl, der er i ledende forbindelse med en kondensator C2, som udgøres 35 af fladen 4 og den overlappende del af mønten 5.

Fra en generator 6 føres en vekselspænding, f.eks. på 2oo kHz, til fladen 4 og overføres af de to kondensato- 5

U801Q

rer C2 og Cl til en til fladen 3'sluttet forstærker 7, hvis udgangssignal føres til en signalniveaudetektor 8, der afgiver et udgangssignal på en terminal 9. Kondensatoren Cl dannet af mønten og fladen 3 er meget større end 5 kondensatoren C2 dannet af mønten og fladen 4, hvorfor det i det væsentlige er størrelsen af kondensatoren C2, der bestemmer amplituden af udgangssignalet på forstærkeren 7. Størrelsen af kondensatoren C2 afhænger,som det umiddelbart vil ses, af, hvor stor en del af fladen 4's areal, lo der er dækket af mønten 5. Når mønten 5 fjernes, vil der ikke overføres noget signal fra generatoren 6 til forstærkeren 7, og niveaudetektoren 8 vil ikke give udgangssignal på terminalen 9.

I den i fig. 2 og 3 viste udførelsesform for mønt-15 detektoren til detektering af diameteren er vist tilsvarende dele som i fig. 1 og anvendt de samme henvisningsbetegnelser. Pladen 1 er således forsynet med belægninger eller elektroder 3 og 4, der er dækket af et dielektrisk lag lo, som det fremgår af fig. 3. Foruden elektroderne 2o 3 og 4 findes der en yderligere elektrode 11, der ligesom elektroden 4 sekventielt påtrykkes en vekselspænding fra generatoren 6 (fig* 1). Elektroderne 4 og 11 har en med rendebunden 2 parallel underkant, der er anbragt således i forhold til en bestemt størrelse af en mønt 5, at der ved 25 en mønts gennemløb i møntrenden enten ikke opstår kapacitiv kobling i det hele taget, eller der opstår kobling mellem elektroden 3 og elektroden 4 eller mellem elektroden 3 og begge elektroder 4 og 11 afhængigt af møntens størrelse.

Såfremt der ikke opstår nogen kapacitiv kobling mellem 3o elektroderne 3 og 4, ligger møntens diameter under den ak-ceptable diametergrænse. Hvis der opstår kobling mellem elektroden 3 og både elektroden 4 og elektroden 11 ligger møntens diameter over den tilladte grænse. Såfremt der kun opstår kapacitiv kobling mellem elektroderne 3 og 4, 35 ligger møntens diameter indenfor akceptable grænser.

I den i fig. 4 og 5 viste udførelsesform for en møntdetektor til detektering af mønttykkelse er vist til- 148010 6

Svarende dele som i de foregående figurer og anvendt de samme henvisningsbetegnelser med marké. I denne udførelsesform danner rendebunden 2' en vinkel med bagvæggen, som er mindre end 9o°. En mønt 5', der ruller langs møntren-5 den, vil derfor synke desto længere ned i renden, jo tyndere mønten er. Elektroderne 41 og 11' er derfor anbragt i nærheden af rendebunden, således at de er i stand til at detektere beliggenheden af underkanten af en mønt. I analogi med den foregående udførelsesform er overkanten af lo elektroderne 4' og 11* placeret således, at møntens tykkelse bestemmer,om der etableres kapacitiv kobling mellem elektroden 3' og elektroderne 4' og 11'. Opstår der således kapacitiv kobling mellem elektroden 3' og elektroden 11', er møntens tykkelse under den akceptable grænse. Hvis 15 der ikke opstår kobling mellem elektroderne 3' og 4', ligger møntens tykkelse over den akceptable grænse. Såfremt der opstår kobling mellem elektroderne 3' og 4', men ikke mellem elektroderne 3' og 11', ligger møntens tykkelse indenfor de akceptable grænser.

2o Fig. 6 viser en møntrendevæg til anvendelse ved de tektering af diameter og tykkelse af tre forskellige møntstørrelser. Væggen består af en printplade med fælles elektroder 3 og 3' til henholdsvis diameter- og tykkelsesdetektering af de tre møntstørrelser. Elektroderne 4 og 11 hen-25 holdsvis 4' og 11' for hver af de tre møntstørrelser er placeret således i forhold til hinanden og til rendebunden, når den sammenbygges med rendevæggen, at der på elektroderne 3 og 3' sekventielt kan aftastes et signal i afhængighed af, om diameteren og tykkelsen af en indkastet mønt af en 3o af de tre møntstørrelser, som detektoren er bestemt til, ligger indenfor eller udenfor tilladelige grænser. Det vil forstås, at vekselspændingen fra generatoren 6 (fig. 1) sekventielt tilføres elektroderne 4,11 og 4',11'. På grund af den kapacitive virkemåde og sekvensstyring kan elektro-35 derne 4,11 og 4',11' udføres med lille udstrækning i møntrendens længderetning og placeres tæt ved hinanden, således at den samlede møntrende får lille udstrækning.

Claims (4)

148010 Patentkrav.

1. Kapacitiv møntdetektor til kontrol af mønter i et møntbetjent apparat omfattende en møntkanal med en bagover hældende væg (1), som er forsynet med af dielektrisk 5 materiale (lo,lo') dækkede kondensatorelektroder (3,4,11, 4',11'), der er forbundet med et elektrisk kredsløb (6-9) til detektering af kapacitetsvariation ved en mønts (5) passage, kendetegnet ved, at møntkanalen har form som en skrå møntrende med en rullebane (2), langs hvilken lo mønter (5) kan rulle i kontakt med væggen (1), at mindst en elektrode (4,11,4',111) har en med rullebanen (2) i hovedsagen parallel kant, som begrænser elektroden i retning mod en mønt i renden, og som er beliggende tilnærmelsesvis i højde med møntens kant, og at en yderligere elek-15 trode (3) ligger nærmere møntbanens midte og har et i forhold til møntens fladeareal ikke ubetydeligt areal.

2. Kapacitiv møntdetektor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en første jog en anden elektrode (4,11) har en nederste med rullebanen (2) i hovedsagen parallel 2o kant, som ligger i en højde over rullebanen, der tilnærmelsesvis er lig med henholdsvis den mindste akceptable møntdiameter og den mindste uakceptable diameteroverstør-relse.

3. Kapacitiv møntdetektor ifølge krav 1, kende-25 tegnet ved, at rullebanen (2’) danner en vinkel med møntrendens væg (1·), som er mindre end 9o°, at en første og en anden elektrode (4‘,11') har en øverste med rullebanen (2) i hovedsagen parallel kant, som ligger i en højde i møntrenden, der tilnærmelsesvis er lig med positionen 3o i møntrenden af underkanten af en mønt med henholdsvis den største akceptable tykkelse og den største uakceptable understørrelse af mønttykkelse.

4. Kapacitiv møntdetektor ifølge krav 2 og/eller 3, kendetegnet ved, at flere sæt af den første 35 og anden elektrode (4,11,41,11') er anbragt efter hinanden langs møntrenden med den nævnte begrænsningskant placeret i overensstemmelse med diameteren og/eller tykkelsen af