EP0543212A1 - Test device for investigating the hardness of coins - Google Patents
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- EP0543212A1 EP0543212A1 EP92118793A EP92118793A EP0543212A1 EP 0543212 A1 EP0543212 A1 EP 0543212A1 EP 92118793 A EP92118793 A EP 92118793A EP 92118793 A EP92118793 A EP 92118793A EP 0543212 A1 EP0543212 A1 EP 0543212A1
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- coin
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- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
- G07D5/06—Testing the hardness or elasticity
Definitions
- the invention relates to a coin testing device according to the preamble of claim 1.
- a device in which a coin falls along a predetermined distance and strikes a piezoelectric means which is connected to a mass determination device in order to determine the mass of the coin from its impact on the piezoelectric means .
- the mass determination device has an integrator for integrating the output signal of the piezoelectric means and for generating a signal proportional to the coin mass.
- an impact absorption device connected to the piezoelectric means can be provided.
- the measurement of the intrinsic vibration of the coin can be combined with a sensor, which is the striking means, so that the output signal of the sensor, which can have a piezoelectric element, with the other coin information is used for coin recognition.
- a sensor which is the striking means
- the output signal of the sensor which can have a piezoelectric element
- Different coin types can be differentiated using different voltage peaks and the voltage curve of the output signal.
- Such test devices with mass and resonance frequency determination are known from EP-A 0 318 229 and EP-A 0 356 582.
- the coin checking device described in DE-GM 90 13 836 therefore provides as a coin acceptance criterion to determine the gradient of at least part of the output signal generated by the impact of a coin on a sensor by means of a differentiating circuit and to compare it with a predetermined value.
- an energy absorbing element is provided, the material of the element being selected such that the impulse of the coin is essentially absorbed in order to prevent the coin from jumping up.
- the impact of the coin on the element causes vibration not only in the element itself, but also in the surrounding parts of the testing device.
- the acceptance criterion is the coin mass and / or the coin properties which influence the natural vibration of the coin. These jointly recorded properties include the weight, thickness, size and material of the coin.
- the disadvantage is that counterfeit coins that are identical in weight to the originals in question cannot be reliably identified. If the thickness and diameter of the counterfeit coin also match a real coin, a distinction with the known test facilities is no longer guaranteed.
- the invention is therefore based on the object of providing a coin checking device for determining the hardness of coins which reliably distinguishes false and genuine coins, the hardness measurement not being significantly influenced by the other coin properties such as weight, diameter, thickness or embossing.
- the coin checking device has a sensor on which the coin strikes and evaluation electronics, the stop face of the sensor being relatively hard.
- the duration of contact of the coin with the stop surface of the sensor serves as a criterion for the hardness determination, the evaluation electronics determining the period of time that lies between the original value of the output signal of the sensor when the coin was struck and a re-approximation of the output signal to the original value, and compares this period with a given value.
- the time period resulting from the time the coin was struck on the sensor and the time the coin jumped off the sensor is a reliable measure of the hardness of the coin, since this time period is essentially determined by the elastic and, in the case of very soft materials such as lead, plastic coin behavior or by the spring constant of the coin and by the predetermined spring constant of the sensor.
- This period is detected by determining the approximation of the output signal to the original value that was present at the time the coin was struck on the sensor.
- the hardness of the stop surface of the sensor must be sufficiently high, at least greater than that of the coin material, so that the coin vibration generated and detected by the sensor is largely dependent on the coin hardness and only to a small extent on other factors such as coin weight, speed or sensor geometry.
- the striking of the coin against the sensor can be an impact on the sensor after the coin has fallen freely or a striking after the movement of the coin, e.g. along an inclined plane.
- the senor has a piezoelectric element, the voltage generated by a mechanical force being tapped.
- This output signal can be fed via a circuit to an amplifier to which a known electronic evaluation system is connected, which covers the period between the First zero voltage at the time the coin strikes the sensor and a second zero voltage at the time the coin jumps off the sensor.
- known means such as data converter, memory, comparator and microprocessor being used.
- Another embodiment of the invention provides for an electrically conductive film to be arranged adjacent to the sensor in the coin channel.
- the film is connected to a high-frequency generator, so that an RF voltage generated by the generator can be capacitively coupled to the coin via the film.
- the sensor is a contact pin that is connected to a resistor. For the duration of the galvanic contact between the coin and the contact pin, the voltage coupled to the coin at the resistor 14 drops. This period serves as a hardness criterion and is determined by the evaluation electronics described above after rectifying the voltage by means of a rectifier.
- the stop surface of the sensor can be point-shaped or line-shaped, so that the contact surface "sensor coin” is minimized.
- the stop surface can be, for example, a steel ball that the coin hits, or an upper section of the contact pin.
- the sensor can be supported on a counter block, e.g. a steel block.
- a further embodiment of the invention provides that the sensor at least partially protrudes into the coin track representing an inclined plane, so that different coin insertion speeds are at least partially compensated for.
- the coin checking device can reliably distinguish false coins, which consist, for example, of relatively soft material such as lead or a lead alloy, from original coins made of relatively hard material, for example CuNi 25.
- the time period determined by the evaluation electronics is about 2 to 6 times longer in the first case than in the second case, whereas the influence of coin mass, speed and sensor geometry moves within 1/3 of the measurement signal. This means that the hardness of the coin material is clearly determined, which guarantees a reliable separation of originals and counterfeits.
- a sensor 3 protrudes into the coin track with its stop surface 4, which represents a steel ball.
- a piezoelectric element 5 is arranged beneath the steel ball, which is firmly connected to the steel ball and is itself supported on a counter block 6 made of steel.
- the evaluation electronics determines the period t1-t0, where t0 is the time when the coin hits the sensor 3, and t1 the time when the coin jumps off the steel ball 4.
- the measured period of time is compared with a predetermined value, an acceptance signal for the tested coin being generated as a function of this comparison and the acceptance criterion being the coin hardness.
- An electrically conductive film 10 is arranged in the area of a sensor 3 '.
- the sensor 3 ' is a contact pin which projects with its stop surface 11 into the coin track.
- the contact pin is supported on a counter block 6 '.
- an RF voltage generated by an RF generator 12 (FIG. 5) is capacitively coupled onto the coin via the film 10. If the coin touches the contact pin 3 ', the voltage coupled to the coin drops across a resistor 13 for the duration of the galvanic contact between the coin and the contact pin. This voltage is rectified by means of a rectifier 14, as a result of which the voltage curve according to FIG. 6 arises.
- evaluation electronics 9 ' determine the time period t0 to t i , which corresponds to the contact time of the coin 1' with the stop surface 11 of the sensor 3 '. The further evaluation takes place as described above for the first embodiment. Likewise, the measured time periods t'0 to t ' i essentially coincide with the time periods in Examples 1 to 4 for the embodiment according to FIGS. 1 to 3, so that an exact determination of the hardness of coins is also possible with the second embodiment.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Münzprüfeinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a coin testing device according to the preamble of claim 1.
Zur Unterscheidung von echten und falschen Münzen können verschiedene Münzeigenschaften wie Münzabmessung, Prägung, elektromagnetische Eigenschaften bestimmt werden. Darauf gerichtete Prüfeinrichtungen sind bekannt. Ein Problem stellt das Unterscheiden von nicht-ferromagnetischen Münzlegierungen wie CuNi 25 und Blei bzw. Bleilegierungen dar. In diesem Fall kann das höhere Gewicht der Bleilegierungen als Unterscheidungskriterium herangezogen werden.To distinguish between real and false coins, different coin properties such as coin size, coinage, electromagnetic properties can be determined. Test facilities aimed at this are known. One problem is the differentiation of non-ferromagnetic coin alloys such as CuNi 25 and lead or lead alloys. In this case, the higher weight of the lead alloys can be used as a differentiation criterion.
Aus der DE-OS 36 11 678 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Münze entlang einer vorbestimmten Strecke fällt und auf ein piezoelektrisches Mittel trifft, das mit einer Massenbestimmungseinrichtung verbunden ist, um die Masse der Münze aus deren Aufschlag auf das piezoelektrische Mittel zu bestimmen. Die Massenbestimmungseinrichtung weist einen Integrator auf zur Integration des Ausgangssignals des piezoelektrischen Mittels und zur Erzeugung eines der Münzmasse proportionalen Signals. Zur Absorption des Münzaufpralls kann eine mit dem piezoelektrischen Mittel verbundene Aufprallabsorptionseinrichtung vorgesehen sein.From DE-OS 36 11 678 a device is known in which a coin falls along a predetermined distance and strikes a piezoelectric means which is connected to a mass determination device in order to determine the mass of the coin from its impact on the piezoelectric means . The mass determination device has an integrator for integrating the output signal of the piezoelectric means and for generating a signal proportional to the coin mass. To absorb the coin impact, an impact absorption device connected to the piezoelectric means can be provided.
Aus der DE-OS 38 40 400 ist bekannt geworden, die durch Anschlag oder Aufprall erzeugten Eigenschwingungen einer Münze zur Münzprüfung heranzuziehen. Die Frequenz der erzeugten Eigenschwingungen, die von verschiedenen Einflußgrößen wie Gewicht, Dicke, Material, Prägung etc. abhängen, wird im freien Fall der Münze durch ein Mikrophon gemessen und einer Elektronik zur Prüfung zugeleitet.From DE-OS 38 40 400 it has become known to use the natural vibrations of a coin generated by a stop or impact for coin testing. The frequency of the natural vibrations generated, which depend on various influencing variables such as weight, thickness, material, embossing, etc., is measured in free fall by a microphone and sent to electronics for testing.
Die Messung der Eigenschwingung der Münze kann mit einem Sensor, der das Aufschlagmittel darstellt, kombiniert werden, so daß das Ausgangssignal des Sensors, der ein piezoelektrisches Element aufweisen kann, mit den anderen Münzinformationen zur Münzerkennung dient. Unterschiedliche Münztypen können anhand verschiedener Spannungspeaks sowie des Spannungsverlaufs des Ausgangssignals unterschieden werden. Derartige Prüfeinrichtungen mit Masse- und Resonanzfrequenzbestimmung sind von der EP-A 0 318 229 und der EP-A 0 356 582 bekannt.The measurement of the intrinsic vibration of the coin can be combined with a sensor, which is the striking means, so that the output signal of the sensor, which can have a piezoelectric element, with the other coin information is used for coin recognition. Different coin types can be differentiated using different voltage peaks and the voltage curve of the output signal. Such test devices with mass and resonance frequency determination are known from EP-A 0 318 229 and EP-A 0 356 582.
Nachteilig bei diesen bekannten Prüfeinrichtungen ist, daß Änderungen in der Fallhöhe oder der Geschwindigkeit der Münze die Meßergebnisse beeinträchtigen. Die in dem DE-GM 90 13 836 beschriebene Münzprüfeinrichtung sieht deshalb als Münz-Annahmekriterium vor, den Gradienten mindestens eines Teils des durch Aufprall einer Münze auf einen Fühler erzeugten Ausgangssignals mittels einer Differenzierschaltung zu bestimmen und mit einem vorbestimmten Wert zu vergleichen. Dazu ist ein Energie absorbierendes Element vorgesehen, wobei das Material des Elementes so gewählt ist, daµ der Impuls der Münze im wesentlichen absorbiert wird, um das Aufhüpfen der Münze zu verhindern. Der Aufprall der Münze auf das Element veranlaßt eine Schwingung nicht nur im Element selbst, sondern auch in den umgebenden Teilen der Prüfeinrichtung. Dies wird durch einen piezoelektrischen Fühler gemessen, wobei die Unterscheidung zwischen echter und falscher Münze aufgrund der Gradientenbildung im wesentlichen nicht von der Größe des Stoßes der Münze auf das Element abhängig ist, so daß die Prüfeinrichtung den Vorteil hat, daß sie weniger auf die Fallhöhe anspricht, aus der eine Münze auf die Aufprallfläche prallt.A disadvantage of these known test devices is that changes in the drop height or the speed of the coin impair the measurement results. The coin checking device described in DE-GM 90 13 836 therefore provides as a coin acceptance criterion to determine the gradient of at least part of the output signal generated by the impact of a coin on a sensor by means of a differentiating circuit and to compare it with a predetermined value. For this purpose, an energy absorbing element is provided, the material of the element being selected such that the impulse of the coin is essentially absorbed in order to prevent the coin from jumping up. The impact of the coin on the element causes vibration not only in the element itself, but also in the surrounding parts of the testing device. This is measured by a piezoelectric sensor, the distinction between real and false coins due to the gradient formation essentially not depending on the size of the Impact of the coin is dependent on the element, so that the test device has the advantage that it responds less to the drop height from which a coin strikes the impact surface.
Sowohl bei der zuletzt beschriebenen Prüfeinrichtung als auch bei den zuvor dargestellten Systemen ist das Annahmekriterium die Münzmasse und/oder die Münzeigenschaften, welche die Eigenschwingung der Münze beeinflussen. Diese gemeinsam erfaßten Eigenschaften sind unter anderem Gewicht, Dicke, Größe und Material der Münze. Nachteilig ist, daß Münzfalsifikate, die gewichtsidentisch zu den betreffenden Originalen sind, nicht zuverlässig erkannt werden können. Stimmen zudem die Dicke und der Durchmesser der Falschmünze mit einer echten Münze überein, ist eine Unterscheidung mit den bekannten Prüfeinrichtungen nicht mehr sicher gewährleistet.Both in the test device described last and in the systems shown above, the acceptance criterion is the coin mass and / or the coin properties which influence the natural vibration of the coin. These jointly recorded properties include the weight, thickness, size and material of the coin. The disadvantage is that counterfeit coins that are identical in weight to the originals in question cannot be reliably identified. If the thickness and diameter of the counterfeit coin also match a real coin, a distinction with the known test facilities is no longer guaranteed.
In letzter Zeit treten immer häufiger Münzfalsifikate aus Blei/Zinnlegierungen auf, die Gewichtsidentität und eventuell auch Abmessungsidentität zu echten Münzen, die z.B. aus einer CuNi 25 Legierung bestehen, aufweisen, so daß im wesentlichen nur das Merkmal Härte zwischen Falsifikat und Original unterschiedlich ist.Recently, lead / tin alloy coin counterfeits have appeared more and more, which have weight identity and possibly also dimensional identity to real coins, which consist, for example, of a CuNi 25 alloy, so that essentially only the characteristic of hardness differs between the counterfeit and the original.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Münzprüfeinrichtung zur Härtebestimmung von Münzen zu schaffen, die falsche und echte Münzen zuverlässig unterscheidet, wobei die Härtemessung von den anderen Münzeigenschaften wie Gewicht, Durchmesser, Dicke oder Prägung nicht wesentlich beeinflußt wird.The invention is therefore based on the object of providing a coin checking device for determining the hardness of coins which reliably distinguishes false and genuine coins, the hardness measurement not being significantly influenced by the other coin properties such as weight, diameter, thickness or embossing.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the features of patent claim 1.
Die Münzprüfeinrichtung nach der Erfindung weist einen Sensor auf, an dem die Münze anschlägt, und eine Auswerteelektronik, wobei die Anschlagfläche des Sensors relativ hart ist. Die Kontaktdauer der Münze mit der Anschlagfläche des Sensors dient als Kriterium für die Härtebestimmung, wobei die Auswerteelektronik den Zeitraum bestimmt, der zwischen dem Ursprungswert des Ausgangssignals des Sensors bei dem Anschlagen der Münze und einer Wiederannäherung des Ausgangssignals an den Ursprungswert liegt, und vergleicht diesen Zeitraum mit einem vorgegebenen Wert.The coin checking device according to the invention has a sensor on which the coin strikes and evaluation electronics, the stop face of the sensor being relatively hard. The duration of contact of the coin with the stop surface of the sensor serves as a criterion for the hardness determination, the evaluation electronics determining the period of time that lies between the original value of the output signal of the sensor when the coin was struck and a re-approximation of the output signal to the original value, and compares this period with a given value.
Es wurde erkannt, daß der Zeitraum, der sich aus dem Anschlagzeitpunkt der Münze an dem Sensor und dem Zeitpunkt des Abspringens der Münze von dem Sensor ergibt, ein zuverlässiges Maß für die Münzhärte ist, da dieser Zeitraum im wesentlichen bestimmt wird durch das elastische und bei sehr weichen Materialien wie Blei auch plastischen Münzverhalten bzw. von der Federkonstanten der Münze sowie von der vorgegebenen Federkonstanten des Sensors. Dieser Zeitraum wird dadurch erfaßt, daß die Wiederannäherung des Ausgangssignals an den Ursprungswert, der zum Zeitpunkt des Anschlagens der Münze an dem Sensor vorlag, bestimmt wird. Die Härte der Anschlagfläche des Sensors muß genügend hoch sein, zumindest größer als die des Münzmaterials, damit die erzeugte und vom Sensor erfaßte Münzschwingung zum überwiegenden Teil von der Münzhärte und nur zum geringen Teil von anderen Faktoren wie Münzmasse, Geschwindigkeit oder Sensorgeometrie abhängig ist.It has been recognized that the time period resulting from the time the coin was struck on the sensor and the time the coin jumped off the sensor is a reliable measure of the hardness of the coin, since this time period is essentially determined by the elastic and, in the case of very soft materials such as lead, plastic coin behavior or by the spring constant of the coin and by the predetermined spring constant of the sensor. This period is detected by determining the approximation of the output signal to the original value that was present at the time the coin was struck on the sensor. The hardness of the stop surface of the sensor must be sufficiently high, at least greater than that of the coin material, so that the coin vibration generated and detected by the sensor is largely dependent on the coin hardness and only to a small extent on other factors such as coin weight, speed or sensor geometry.
Das Anschlagen der Münze an den Sensor kann ein Aufprallen auf den Sensor nach freiem Fall der Münze oder ein Anschlagen sein nach der Bewegung der Münze, z.B. entlang einer schiefen Ebene.The striking of the coin against the sensor can be an impact on the sensor after the coin has fallen freely or a striking after the movement of the coin, e.g. along an inclined plane.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Sensor ein piezoelektrisches Element auf, wobei die durch eine mechanische Kraft erzeugte Spannung abgegriffen wird. Dieses Ausgangssignal kann über eine Schaltung einem Verstärker zugeführt werden, an dem eine bekannte Auswertelektronik angeschlossen ist, die den Zeitraum zwischen der ersten Nullspannung zum Zeitpunkt des Anschlagens der Münze an den Sensor und einer zweiten Nullspannung zum Zeitpunkt des Abspringens der Münze von dem Sensor bestimmt. In Abhängigkeit von dem Vergleich des bestimmten Zeitraums mit einem vorgegebenen Wert wird ein Annahmesignal für die geprüfte Münze erzeugt, wobei bekannte Mittel wie Datenkonverter, Speicher, Komparator und Mikroprozessor verwendet werden.According to one embodiment of the invention, the sensor has a piezoelectric element, the voltage generated by a mechanical force being tapped. This output signal can be fed via a circuit to an amplifier to which a known electronic evaluation system is connected, which covers the period between the First zero voltage at the time the coin strikes the sensor and a second zero voltage at the time the coin jumps off the sensor. Depending on the comparison of the determined period of time with a predetermined value, an acceptance signal is generated for the coin tested, known means such as data converter, memory, comparator and microprocessor being used.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, eine elektrisch leitende Folie benachbart zum Sensor in dem Münzkanal anzuordnen. Die Folie ist mit einem Hochfrequenzgerator verbunden, so daß eine von dem Generator erzeugte HF-Spannung über die Folie kapazitiv auf die Münze aufgekoppelt werden kann. Bei dieser Ausführungsform stellt der Sensor einen Kontaktstift dar, der mit einem Widerstand verbunden ist. Für die Dauer des galvanischen Kontaktes von Münze und Kontaktstift fällt die auf die Münze aufgekoppelte Spannung am Widerstand 14 ab. Dieser Zeitraum dient als Härtekriterium und wird nach Gleichrichtung der Spannung mittels eines Gleichrichters von der weiter oben beschriebenen Auswerteelektronik bestimmt.Another embodiment of the invention provides for an electrically conductive film to be arranged adjacent to the sensor in the coin channel. The film is connected to a high-frequency generator, so that an RF voltage generated by the generator can be capacitively coupled to the coin via the film. In this embodiment, the sensor is a contact pin that is connected to a resistor. For the duration of the galvanic contact between the coin and the contact pin, the voltage coupled to the coin at the
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die Reduktion derjenigen, weiter oben genannten Münzfaktoren, die nicht die Münzhärte betreffen. Die Anschlagfläche des Sensors kann punkt- oder linienförmig sein, so daß die Berührungsfläche "Sensor-Münze" minimiert wird. Die Anschlagfläche kann z.B. eine Stahlkugel sein, auf die die Münze trifft, oder ein oberer Abschnitt des Kontaktstiftes. Der Sensor kann sich auf einem Gegenblock, z.B. einem Stahlklotz abstützen.Further refinements of the invention relate to the reduction of those coin factors mentioned above, that do not affect coin hardness. The stop surface of the sensor can be point-shaped or line-shaped, so that the contact surface "sensor coin" is minimized. The stop surface can be, for example, a steel ball that the coin hits, or an upper section of the contact pin. The sensor can be supported on a counter block, e.g. a steel block.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Sensor in die eine schiefe Ebene darstellende Münzlaufbahn zumindest teilweise hineinragt, so daß unterschiedliche Münzeinwurfgeschwindigkeiten zumindest zum Teil ausgeglichen werden.A further embodiment of the invention provides that the sensor at least partially protrudes into the coin track representing an inclined plane, so that different coin insertion speeds are at least partially compensated for.
Die erfindungsgemäße Münzprüfeinrichtung kann zuverlässig Münzfalsifikate, die z.B. aus relativ weichem Material wie Blei oder einer Bleilegierung bestehen, von Originalmünzen aus relativ hartem Material, z.B. CuNi 25 unterscheiden. Der von der Auswerteelektronik bestimmte Zeitraum ist im ersten Fall etwa 2- bis 6-fach länger als im zweiten Fall, wogegen sich der Einfluß von Münzmasse, Geschwindigkeit und Sensorgeometrie innerhalb 1/3 des Meßsignals bewegt. Damit liegt eine eindeutige Härtebestimmung des Münzmaterials vor, die eine zuverlässige Trennung von Originalen und Fälschungen gewährleistet.The coin checking device according to the invention can reliably distinguish false coins, which consist, for example, of relatively soft material such as lead or a lead alloy, from original coins made of relatively hard material, for example CuNi 25. The time period determined by the evaluation electronics is about 2 to 6 times longer in the first case than in the second case, whereas the influence of coin mass, speed and sensor geometry moves within 1/3 of the measurement signal. This means that the hardness of the coin material is clearly determined, which guarantees a reliable separation of originals and counterfeits.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung einer Münzprüfeinrichtung nach der Erfindung.
- Fig. 2
- zeigt ein Schaltungsbild der Münzprüfeinrichtung nach Fig. 1.
- Fig. 3
- zeigt ein Ausgangssignal des Sensors nach Fig. 1.
- Fig. 4
- zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Münzprüfeinrichtung nach der Erfindung.
- Fig. 5
- zeigt ein Schaltungsbild der Münzprüfeinrichtung nach Fig. 4.
- Fig. 6
- zeigt ein Ausgangssignal des Sensors nach Fig. 4.
- Fig. 1
- shows a schematic representation of a coin testing device according to the invention.
- Fig. 2
- 1 shows a circuit diagram of the coin checking device according to FIG. 1.
- Fig. 3
- shows an output signal of the sensor of FIG. 1st
- Fig. 4
- shows a schematic representation of a further embodiment of a coin testing device according to the invention.
- Fig. 5
- 4 shows a circuit diagram of the coin checking device according to FIG. 4.
- Fig. 6
- shows an output signal of the sensor of FIG. 4.
Fig. 1 zeigt eine Münze 1, die eine Münzlaufbahn 2 hinunterrollt. In die Münzlaufbahn ragt ein Sensor 3 mit seiner Anschlagfläche 4, die eine Stahlkugel darstellt. Unterhalb der Stahlkugel ist ein piezoelektrisches Element 5 angeordnet, das mit der Stahlkugel fest verbunden ist und sich auf einem Gegenblock 6 aus Stahl abstützt.1 shows a coin 1 rolling down a
Trifft die Münze 1 auf die Stahlkugel 4, entsteht am piezoelektrischen Element ein Spannungsverlauf gemäß Fig. 3, der über eine Schaltung 7 und einem Operationsverstärker 8 einer Auswerteelektronik 9 zugeführt wird (Fig. 2).If the coin 1 hits the
Die Auswerteelektronik bestimmt den Zeitraum t₁-t₀, wobei t₀ der Zeitpunkt ist, wenn die Münze auf den Sensor 3 trifft, und t₁ der Zeitpunkt, wenn die Münze von der Stahlkugel 4 abspringt. Der gemessene Zeitraum wird mit einem vorgegebenen Wert verglichen, wobei in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein Annahmesignal für die geprüfte Münze erzeugt wird und das Annahmekriterium die Münzhärte ist.The evaluation electronics determines the period t₁-t₀, where t₀ is the time when the coin hits the
Dies soll im folgenden anhand einiger Versuchsreihen, die mit der beschriebenen Münzprüfeinrichtung durchgeführt wurden, erläutert werden:
- 1. Es wurden Messingscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser und Gewicht, aber gleicher Dicke getestet. Die gemessenen Zeiträume t₁-t₀ differierten um höchstens 20 % zwischen der Scheibe mit dem größten Gewicht (10,3 g) und Durchmesser (31 mm) und der Scheibe mit den entsprechend geringsten Werten (3,4 g; 18 mm). Daraus ergibt sich, daß bei Münzen mit gleicher Härte die Faktoren Münzdurchmesser und Gewicht nur einen geringen Einfluß auf die Meßsignale haben.
- 2.
Es wurden 3 verschiedene CuNi 25 Münzen mit unterschiedlichem Durchmesser und Gewicht mit entsprechend dimensierten Blei/Zinnfalsifikaten verglichen, die um höchstens 5 % vom Gewicht der Originale abwichen. Während die Meßwerte der Originalmünzen bei etwa 60 us lagen, ergaben sich andererseits für die Falsifikate Werte von 150-180 µs. Damit ist gezeigt, daß bei annähernd gleicher Münzgeometrie und Münzmasse Falsifikate aus weicherem Material zuverlässig von Originalen aus härterem Material unterscheiden lassen. - 3. Falschmünzen, die neben der Geometrie und dem Gewicht auch im Prägebild mit den Originalen übereinstimmen,
zeigten wie bei 2. ebenfalls 3-fach größere Meßwerte als die Originale. - 4. Scheiben aus reinem Blei, die bei gleicher Geometrie von keinem induktiven Meßsystem sicher von den Orginalen zu trennen sind, wiesen 6-fach größere Meßwerte als die Originalmünzen auf.
- 1. Brass disks with different diameters and weights but the same thickness were tested. The measured periods t₁-t₀ differed by a maximum of 20% between the disc with the greatest weight (10.3 g) and diameter (31 mm) and the disc with the corresponding lowest values (3.4 g; 18 mm). This means that with coins of the same hardness, the factors of coin diameter and weight have only a minor influence on the measurement signals.
- 2. 3 different CuNi 25 coins with different diameters and weights were compared with correspondingly dimensioned lead / tin false certificates, which differed by a maximum of 5% from the weight of the originals. While the measured values of the original coins were around 60 us, on the other hand values of 150-180 µs resulted for the falsified coins. This shows that, with approximately the same coin geometry and coin mass, false certificates made of softer material can be reliably distinguished from originals made of harder material.
- 3. Counterfeit coins, which, in addition to the geometry and weight, also match the originals in the minted image, also showed
measurement values 3 times larger than the originals, as in 2. - 4. Discs made of pure lead, which, with the same geometry, cannot be reliably separated from the originals by any inductive measuring system, had measured
values 6 times larger than the original coins.
Die Messungen haben gezeigt, daß der bestimmte zeitliche Abstand von einem Falsifikat aus einer Bleimischung gegenüber dem Original 200-300 % und bei reinen Bleischeiben bis 600 % größer ist. Der Einfluß von Münzmasse, Geometrie, Prägung etc. bewegt sich dagegen innerhalb eines Bereiches von 25 %. Die oben dargestellten Versuchsreihen wurden mit deutschen und ausländischen Münzen durchgeführt.The measurements have shown that the specific time interval from a falsified product made of a lead mixture is 200-300% longer than that of the original and up to 600% longer for pure lead discs. The influence of coin weight, geometry, embossing etc., however, is within a range of 25%. The test series shown above were carried out with German and foreign coins.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 rollt eine Münze 1' eine Münzlaufbahn 2' hinunter. Im Bereich eines Sensors 3' ist eine elektrisch leitende Folie 10 angeordnet. Der Sensor 3' ist ein Kontaktstift, der mit seiner Anschlagfläche 11 in die Münzlaufbahn hineinragt. Der Kontaktstift stützt sich auf einem Gegenblock 6' ab.In the embodiment according to FIG. 4, a coin 1 'rolls down a coin track 2'. An electrically
Beim Herunterrollen der Münze 1' wird über die Folie 10 kapazitiv eine von einem HF-Generator 12 (Fig. 5) erzeugte HF-Spannung auf die Münze aufgekoppelt. Berührt die Münze den Kontaktstift 3', so fällt für die Dauer des galvanischen Kontaktes von Münze und Kontaktstift die auf die Münze aufgekoppelte Spannung an einem Widerstand 13 ab. Mittels eines Gleichrichters 14 wird diese Spannung gleichgerichtet, wodurch der Spannungsverlauf nach Fig. 6 entsteht. Wie in der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3, bestimmt eine Auswerteelektronik 9' den Zeitraum t₀ bis ti, der der Kontaktdauer der Münze 1' mit der Anschlagfläche 11 des Sensors 3' entspricht. Die weitere Auswertung erfolgt wie weiter oben für die erste Ausführungsform beschrieben. Ebenso stimmen im wesentlichen die gemessenen Zeiträume t'₀ bis t'i mit den Zeiträumen in den Beispielen 1 bis 4 für die Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 überein, so daß auch mit der zweiten Ausführungsform eine exakte Härtebestimmung von Münzen möglich ist.When the coin 1 'rolls down, an RF voltage generated by an RF generator 12 (FIG. 5) is capacitively coupled onto the coin via the
Claims (10)
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