EP3279875B1

EP3279875B1 - Verschmutzungsdetektor, münzsortiermaschine und verfahren zur verschmutzungserkennung von münzen

Info

Publication number: EP3279875B1
Application number: EP16182412.3A
Authority: EP
Inventors: Thomas Vögler; Sascha Maske; Jens Heran
Original assignee: Ngz Geldzahlmaschinengesellschaft Mbh & Co KG
Current assignee: Ngz Geldzahlmaschinengesellschaft Mbh & Co KG
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2036-08-02
Also published as: EP3279875A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschmutzungsdetektor für eine Münzsortiermaschine, insbesondere zur Bestimmung der Umlauffähigkeit von Münzen, wobei der Verschmutzungsdetektor wenigstens eine Steuerungseinrichtung und zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen mit jeweils wenigstens einem Fotosensor aufweist, wobei die zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen jeweils ferner wenigstens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe aufweist, wobei der Verschmutzungsdetektor wenigstens eine Münztransportstrecke zum Transport von Münzen und zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen aufweist, und wobei die Verschmutzungserkennungseinrichtungen an der Münztransportstrecke angeordnet und senkrecht zu dieser beabstandet sind, wobei eine erste Verschmutzungserkennungseinrichtung in Höhe eines Ring-/Kern-Übergangsbereichs einer 1-Euro-Münze und eine zweite Verschmutzungserkennungseinrichtung in Höhe des Durchmessers einer 2-Cent-Münze über einer Grundlinie der Münztransportstrecke angeordnet sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Verschmutzungserkennung von Münzen, insbesondere zum Erkennen der Umlauffähigkeit von Münzen, wobei ein Verschmutzungsdetektor mit wenigstens einer Verschmutzungserkennungseinrichtung verwendet wird, welche wenigstens zwei Lichtquellen und wenigstens einen Fotosensor zum Detektieren des an einer Münze reflektierten Lichts der Lichtquellen umfasst. Zuletzt betrifft die Erfindung eine Münzsortiermaschine.
Verschmutzungsdetektoren der vorgenannten Art und Verfahren zur Verschmutzungserkennung von Münzen sind bekannt. Diese dienen in der Regel dazu, Münzen auf ihre Umlauffähigkeit hin prüfen. Dazu kann mit optischen Mitteln geprüft werden, ob eine Münze zu stark verschmutzt ist, um wieder in einen Münzumlauf zu gelangen oder ob diese aussortiert, gereinigt oder ersetzt werden muss. Entsprechende Vorrichtungen und Verfahren werden in der Regel bei Münzsortiermaschinen eingesetzt, welche eine große Menge von Münzen zusätzlich noch nach Münzwert und/oder Echtheit überprüfen. Aus der US 5,923,413 A ist ein Erkennungsgerät für Banknoten bekannt, welches die Umlauffähigkeit der Banknoten beurteilen und dabei insbesondere auch verschmutzte Banknoten erkennen kann. Jede Banknote wird nacheinander mit Licht verschiedener Farben beleuchtet und das reflektierte Licht mittels Sensoren empfangen. Die Ergebnisse der Messung werden dann mit Referenzwerten verglichen. Aus der US 6,328,150 B1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Umlauffähigkeit von Münzen bekannt. Entlang einer Transportstrecke für Münzen sind Lichtquellen angebracht. Mittels eines CCDs wird das an den Münzen reflektierte Licht aufgenommen und ausgewertet.
Bei einer Verschmutzungserkennung kann es wichtig sein, dass diese auch dann zuverlässig funktioniert, wenn ein hoher Münzdurchsatz gefordert ist. Es soll also auch bei einer schnellen Überprüfung verlässlich erkannt werden, ob eine Münze noch umlauffähig ist oder nicht.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 der oben genannten Art bereitzustellen, welche die Erkennungsgenauigkeit bei unterschiedlichen Münzoberflächen verbessern und auch bei hohen Durchsatzraten und damit einhergehenden kurzen Überprüfungszeiten zuverlässig funktionieren.
Für den erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektor ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Münze mit wenigstens zwei unterschiedlichen Farben sichtbaren Lichts von den wenigstens zwei Lichtquellen beleuchtet, das von der Münze reflektierte Licht von dem wenigstens einen Fotosensor detektiert, und die gemessene Intensität des reflektierten Lichts durch eine Steuerungseinrichtung mit wenigstens einem zuvor in einer Speichereinheit gespeicherten Vergleichswert verglichen wird, wobei ein erfindungsgemäßer Verschmutzungsdetektor verwendet wird.
Für die erfindungsgemäße Münzsortiermaschine ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass diese wenigstens einen erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektor aufweist und/oder dass diese dazu ausgestaltet ist, dass erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die erfindungsgemäße Münzsortiermaschine und das erfindungsgemäße Verfahren nutzen also wenigstens zwei verschiedenen Farben sichtbaren Lichts zur Verschmutzungserkennung. Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen lassen sich mittels sichtbaren Lichts Verschmutzungen gut erkennen, beziehungsweise es lassen sich insbesondere die Art von Verschmutzungen deutlich erkennen, welche auch von einem menschlichen Auge als solche wahrgenommen werden. Die Nutzung von wenigstens zwei verschiedenen Farben kann darüber hinaus auch die Qualität der Verschmutzungserkennung verbessern. Beispielsweise kann eine Verschmutzung, welche bei der Messung mit nur einer Farbe nicht detektiert wird, bei der Messung mit der wenigstens einen anderen Farbe detektiert werden. Die erfindungsgemäße Münzsortiermaschine kann zusätzlich zur Prüfung der Umlauffähigkeit auch zur Prüfung weiterer Merkmale wie beispielsweise Münzwert oder Echtheit ausgebildet sein.
An der Münztransportstrecke angeordnet bedeutet im Zusammenhang mit der Verschmutzungserkennungseinrichtung, dass eine auf der Münztransportstrecke befindliche Münze vom Licht der wenigstens zwei Lichtquellen beleuchtet und das von der Münze reflektierte Licht von dem wenigstens einen Fotosensor empfangen werden kann. Die wenigstens eine Münztransportstrecke kann beispielsweise eine Schiene sein. Alternativ oder zusätzlich kann sie auch durch ein bewegliches Fördermittel wie einen Drehtisch, ein Laufband oder ähnliches gebildet sein. Wenn die wenigstens eine Münztransportstrecke ein Teil des Verschmutzungsdetektors ist, kann gewährleistet sein, dass die wenigstens eine Verschmutzungserkennungseinrichtung optimal in Bezug auf die Münztransportstrecke positioniert ist.
Durch die Anordnung von zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen an der Münztransportstrecke kann gewährleistet sein, dass Münzen verschiedener Größen überprüft werden können und auch, dass beide Verschmutzungserkennungseinrichtungen eine einzelne Münze gleichzeitig oder nacheinander überprüfen können.
Die Anordnung der Verschmutzungserkennungseinrichtungen in Bezug auf die Grundlinie ist hilfreich, um die Verschmutzungserkennung bei Euro-Münzen durchführen zu können. Die Grundlinie ist dabei die Linie, von der aus die Höhe der Münzen gemessen ist. Im Fall einer Schiene oder Transportstrecke liegt die Münze an der Grundlinie an. Werden die Münzen dagegen über einen Drehtisch oder eine andere Vorrichtung liegend transportiert, so ist die Grundlinie die Linie, an der die Münze mit einem radial gelegenen Ende den Verschmutzungsdetektor passiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf die Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen. Dabei können die Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung selbstverständlich für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt verwendet werden.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektors kann die Steuerungseinrichtung wenigstens eine Speichereinheit aufweisen oder mit einer solchen verbunden sein. In der Speichereinheit können vorab abgelegte Vergleichswerte gespeichert sein. Nach einer Messung kann ein vom Fotosensor gemessener Wert mit einem entsprechenden Vergleichswert von der Steuerungseinrichtung verglichen werden. Die Steuerungseinrichtung kann dann anhand des Vergleichs der beiden Werte entscheiden, ob die Münze umlauffähig ist oder nicht. Vorzugsweise wird der vom Fotosensor gemessene Wert mit zwei entsprechenden Vergleichswerten verglichen, wobei der Messwert zwischen den beiden Vergleichswerten liegen muss, damit die Münze als umlauffähig eingestuft wird.
Ferner kann die Steuerungseinrichtung wenigstens einen Signalausgang aufweisen, über den ein Signal, welche eine Angabe über die Umlauffähigkeit liefert, ausgegeben werden kann. Ein solches Signal wird in der Regel als Fit-Signal für eine umlauffähige Münze und als Unfit-Signal für eine nicht umlauffähige Münze bezeichnet.
Bevorzugt erzeugt jede Lichtquelle genau eine Farbe. Dabei kann technisch bedingt jede der Farben nicht monochromatisch sein, sondern im Rahmen der technischen Möglichkeiten ein entsprechendes Spektrum aufweisen. Die spektralen Maxima der jeweiligen Farben liegen bevorzugt wenigstens 50 nm auseinander. Des Weiteren sollten die spektralen Maxima so weit auseinanderliegen, dass diese bei halber Maximalhöhe noch voneinander getrennt sind. Bevorzugt beträgt die Halbwertsbreite der Spektren der einzelnen Farben weniger als 40 nm. Bevorzugt sind die Lichtquellen durch Leuchtdioden (LED) gebildet. Leuchtdioden haben den Vorteil, dass diese kostengünstig, platzsparend und langlebig sind. Zudem weisen sie einen niedrigen Energieverbrauch auf.
Die Lichtquellen können mit einer farbspezifischen Intensität angesteuert werden, um Unterschiede in der Empfindlichkeit des wenigstens einen Fotosensors für verschiedene Farben auszugleichen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die wenigstens eine Verschmutzungserkennungseinrichtung genau drei Lichtquellen aufweisen, die zur Erzeugung sichtbaren Lichts der Farben Rot, Grün und Blau ausgebildet sind. Dies kann vorteilhaft sein, da dadurch die Grundfarben zur Verfügung stehen. Ferner können auch alle drei Farben gleichzeitig eingesetzt werden, so dass die Verschmutzungserkennung mit weißem Licht erfolgt. Alternativ oder zusätzlich können auch beliebige Variationen der drei Grundfarben genutzt werden, sofern dies zur Verschmutzungserkennung dienlich ist. Die verschiedenen Farben können nacheinander oder, wie bereits beschreiben, gleichzeitig verwendet werden. Besonders einfach können die drei Farben Rot, Grün und Blau dadurch erhalten werden, dass eine RGB-LED verwendet wird.
Um einen besonders kostengünstigen aber gleichzeitig zuverlässigen Fotosensor zu erhalten, kann dieser durch einen Fototransistor gebildet sein.
Bei den Messungen mit verschiedenen Farben können die Lichtquellen jeweils unterschiedliche Intensitäten aufweisen um Unterschiede in der Empfindlichkeit des Fotosensors für verschiedene Farben auszugleichen.
Um sowohl einen großen Bereich einer Münze abdecken zu können also auch um verschiedenen Münzgrößen überprüfen zu können, kann der Verschmutzungsdetektor zwei voneinander beabstandete Verschmutzungserkennungseinrichtungen aufweisen. Wo es zweckdienlich ist, kann der Verschmutzungsdetektor auch mehr als zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen aufweisen. Die wenigstens zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen können in einem Bauelement integriert sein. Beispielsweise können die beiden Einrichtungen auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein. Um die Systemintegration weiter zu erhöhen, kann auf einer Platine mit wenigstens zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen auch wenigstens ein weiterer Münzsensor angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Remanenzsensor zur Erfassung der Restmagnetisierung einer Münze zwischen zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein.
Im Falle von wenigstens zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen kann jeweils wenigstens eine optische Barriere zwischen zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen angeordnet sein um eine gegenseitige Beeinflussung der Messungen zu verhindern. Die optische Barriere ist bevorzugt aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigt.
Idealerweise befinden sich die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen äquidistant zur Münztransportstrecke bzw. zu einer auf der Münztransportstrecke befindlichen Münze oder durch einen Münztransportkanal, welcher durch den Raum bestimmt ist, durch welchen eine Münze entlang der Münztransportstrecke bewegt wird. Die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen müssen nicht zwingend entlang einer Vertikallinie oder einer Senkrechten zur Münztransportstrecke übereinander angeordnet sein, sie können auch entlang einer Münztransportrichtung zueinander versetzt sein. Besitzt der Verschmutzungsdetektor zusätzlich einen oben beschriebenen Remanenzsensor, so kann dieser zwischen den beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen angeordnet sein.
Der Ring-/Kemübergangsbereich ist bei einer 1-Euro-Münze in der Regel in einer Höhe von 3 mm angeordnet. Die erste Verschmutzungserkennungseinrichtung ist daher bevorzugt so angeordnet, dass sie wenigstens einen Bereich zwischen 1 und 5 mm über der Grundlinie abdeckt. Der Durchmesser einer 2-Cent-Münze beträgt in der Regel 18,75 mm. Die zweite Verschmutzungserkennungseinrichtung ist daher bevorzugt so angeordnet, dass diese wenigstens den Bereich zwischen 16,75 und 20,75 mm abdeckt.
Um einen Messvorgang, d.h. die Verschmutzungserkennung automatisch beim Passieren des Verschmutzungsdetektors durch eine Münze auszulösen, kann der Verschmutzungsdetektor wenigstens einen Auslösesensor bzw. Triggersensor aufweisen, welcher mit der wenigstens einen Verschmutzungserkennungseinrichtung verbunden und dazu ausgebildet ist, einen Messvorgang in der wenigstens einen Verschmutzungserkennungseinrichtung auszulösen. Der wenigstens eine Auslösesensor kann dabei optisch, magnetisch, mechanisch oder auf eine andere geeignete Weise das Passieren einer Münze erkennen.
Der Verschmutzungsdetektor kann ferner eine Verbindung zu wenigstens einem weiteren Münzsensor aufweisen, der ebenfalls mit dem wenigstens einen Auslösesensor verbunden ist. Der wenigstens eine weitere Münzsensor kann beispielsweise eine Kontakt-Bildsensor (Contact Image Sensor, CIS) sein, welcher zum Erkennen des Münztyps ausgestaltet ist. Ebenso kann der wenigstens eine weitere Sensor ein Wirbelstromsensor sein. Die wenigstens eine Verschmutzungserkennungseinrichtung kann dann gemeinsam mit dem wenigstens einen weiteren Münzsensor den wenigstens einen Auslösesensor verwenden. Dadurch kann eine hohe Systemintegration erreicht werden. Die Verbindung kann durch eine geeignete Schnittstelle oder eine Leitung gebildet sein.
Insbesondere für den Fall, dass sich der wenigstens eine weitere Sensor und die wenigstens eine Verschmutzungserkennungseinrichtung an unterschiedlichen Positionen entlang der Münztransportstrecke befinden, kann zwischen dem wenigstens einen Auslösesensor und der wenigstens einen Verschmutzungserkennungseinrichtung ein Verzögerungsglied zur Verzögerung der Auslösung des Messvorganges vorhanden sein. Das Verzögerungsglied kann auch dazu verwendet werden, unterschiedliche Reaktionszeiten der Sensoren bzw. der Einrichtung auszugleichen.
Der erfindungsgemäße Verschmutzungsdetektor kann dazu ausgebildet sein, dass er einen Münzdurchsatz von 1 bis 5000 Münzen pro Minute, vorzugsweise 3000 bis 5000 Münzen pro Minute, erlaubt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Messzeiten der Verschmutzungserkennungseinrichtungen entsprechend kurz sind. Bevorzugt werden die Münzen jeweils 100 bis 300 µs pro Farbe von der wenigstens einen Verschmutzungserkennungseinrichtung beleuchtet. Jedoch sind auch andere Messdauern möglich. Um Reflexionsstreuungen zu reduzieren und um Fehlbewertungen zu vermeiden, können auch mehrere Messungen pro Farbe, vorzugsweise drei, durchgeführt werden und anschließend ein Mittelwert gebildet werden.
Weist der Verschmutzungsdetektor wenigstens zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen auf, können beide Verschmutzungserkennungseinrichtungen gleichzeitig die Verschmutzungserkennung mit der gleichen Farbe durchführen. Dadurch können die Erkennungszeiten deutlich gesenkt werden.
In einer Speichereinheit, die Teil der Steuerungseinrichtung sein kann oder mit dieser verbunden sein kann, sind bevorzugt für jede Farbe Vergleichswerte abgelegt. Ebenso können für Farbkombinationen, insbesondere für die aus allen drei Grundfarben zusammengesetzte Farbe Weiß eigene Vergleichswerte vorhanden sein. Die Vergleichswerte können beispielsweise ein Maß für die vom Fotosensor empfangene Lichtintensität sein. Beispielsweise können sie proportional zur vom Fotosensor erzeugten Fotospannung oder einem Fotostrom sein. Zur Bestimmung der Umlauffähigkeit bzw. des Grades der Verschmutzung kann ein Messwert des Fotosensors mit einem Vergleichswert verglichen werden.
Die Vergleichswerte können so gewählt sein, dass diese einer gerade noch umlauffähigen Münze zugeordnet werden können, d.h. liegt ein vom Fotosensor gelieferter Wert unterhalb der eines Vergleichswertes, so ist die Münze nicht umlauffähig bzw. so kann die Steuerungseinrichtung ein Unfit-Signal erzeugen. Liegt der Fotosensor erzeugte Wert jedoch über dem Vergleichswert oder entspricht dem Vergleichswert, so kann die Münze als umlauffähig eingestuft werden.
Bevorzugt wird jeder Messwert mit zwei Vergleichswerten verglichen, wobei der Messwert zwischen den beiden Vergleichswerten liegen muss, damit die Münze als umlauffähig eingestuft wird.
Bevorzugt wird eine Münze nur dann als umlauffähig eingestuft, wenn die Messung für alle verwendeten Farben und für alle verwendeten Verschmutzungserkennungseinrichtungen Werte liefern, welche wenigstens den jeweiligen Vergleichswerten entsprechen.
Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens ein weiterer Münzsensor vorhanden ist, welcher dazu ausgestaltet ist, den Münztyp zu erkennen. Dieser kann dann den erkannten Münztyp an die Steuerungseinrichtung übertragen, so dass diese anhand des Münztyps die für diesen Münztyp abgelegten Vergleichswerte zum Vergleich mit den vom wenigstens einen Fotosensor erzeugten Messwerten heranzieht.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand zweier vorteilhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei den Ausführungsformen beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend für einen bestimmten Anwendungsfall durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei der beschriebenen Ausführungsform weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt.
In den Zeichnungen werden für Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektors in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 2: eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektors.

Fig. 1 zeigt eine erste vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektors 1. Die Ausführungsform weist zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 auf. Die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 sind auf einer Montageplatte 5, welche bevorzugt durch eine Platine gebildet ist, angeordnet. Dabei sind sie in einem Abstand 7 voneinander beabstandet.
Jede der Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 weist eine RGB-Leuchtdiode (RGB-LED) 9 und einen Fotosensor 17 auf, welcher bevorzugt durch einen Fototransistor 19 gebildet ist. Jede der RGB-LEDs besitzt je drei Lichtquellen 11, 13 und 15 für die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 müssen nicht zwingend RGB-LEDs 9 aufweisen. Sie können auch wenigstens zwei einzelne Lichtquellen 11, 13 oder 15 aufweisen, wobei bevorzugt drei Lichtquellen vorhanden sind. In Fig. 1 sind die einzelnen Lichtquellen 11, 13 und 15 nicht dargestellt.
Der Verschmutzungsdetektor 1 weist ein Verbindungselement 21 auf, welches lediglich beispielhaft als ein Steckverbinder 23 an einer Rückseite 25 der Montageplatte 5 angedeutet ist. Über das Verbindungselement 21 kann eine Verbindung zu einer Steuerungseinrichtung 27 (gestrichelt angedeutet) hergestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung 27 mit auf der Montageplatte 5 angebracht ist.
Zwischen den beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 ist ein Remanenzsensor 29 angeordnet, welcher mit einem AMR-Sensor 31 zur Messung eines anisotropen magnetoresistiven Effekts von Münzen ausgestattet ist. Durch die Anordnung des Remanenzsensors 29 zwischen den beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 kann ein platzsparender Kombisensor gebildet sein. Der Remanenzsensor 29 kann zur Überprüfung der Echtheit von Münzen und/oder zur Erkennung des Münztyps verwendet werden.
Um eine gegenseitige Beeinflussung der Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 zu verhindern, kann jeweils wenigstens eine optische Barriere (nicht gezeigt) zwischen den Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 angeordnet sein. Die optische Barriere ist bevorzugt aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigt.
Fig. 2 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschmutzungsdetektors 1. Der Verschmutzungsdetektor 1 weist sämtliche Merkmale der ersten mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform auf. Es sind lediglich weitere Merkmale hinzugekommen. Der Verschmutzungsdetektors 1 und die weiteren Merkmale können Teil einer erfindungsgemäßen Münzsortiermaschine 32 (durch gestrichelte Linie angedeutet) sein. Der Kürze halber ist im Folgenden im Wesentlichen auf die hinzugekommenen Merkmale eingegangen.
Die Montageplatte 5 mit den beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 und dem Remanenzsensor 29 ist in einem Gehäuse 33 untergebracht. Der Verschmutzungsdetektor 1 weist eine Münztransportstrecke 35 auf. Die Münztransportstrecke 35 besitzt eine Schiene 37, über die Münzen (nicht gezeigt) bewegt werden können. Im einfachsten Fall können Münzen über die Schiene 37 durch eine Fördervorrichtung (nicht gezeigt) bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich zu der dargestellten Münztransportstrecke 35 kann der Verschmutzungsdetektor 1 auch mit einer aktiven Münztransporteinrichtung ausgestattet sein. Ebenso ist es möglich, dass der Verschmutzungsdetektor 1 oberhalb oder unterhalb einer Münztransportstrecke angeordnet ist, über welche Münzen liegend transportiert werden.
Über die Münztransportstrecke 35 können Münzen entlang einer Münztransportrichtung 38 transportiert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Münztransportstrecke 35 durch eine Schiene 37 gebildet, so dass die Münzen passiv entlang der Schiene 37 bewegt werden können.
In dem Gehäuse 33 sind weitere Münzsensoren untergebracht, welche zu einer Münzsortiermaschine, in der der Verschmutzungsdetektor 1 verwendet wird, gehören können. Ein Kontaktbildsensor (CIS-Sensor) 39 kann zur optischen Erfassung des Münztyps dienen. Der Kontaktbildsensor 39 ist mit einem Auslösesensor 41 verbunden. Das Passieren einer Münze des Auslösesensors 41 kann eine Messung am Kontaktbildsensor 39 auslösen.
Ferner kann ein Wirbelstromsensor 43 vorhanden sein. Auch der Wirbelstromsensor 43 kann mit einem Auslösesensor 45 verbunden sein, welcher zum Auslösen einer Wirbelstrommessung dienen kann.
Wenigstens einer der Auslösesensoren 41 oder 45 kann mit dem Verschmutzungsdetektor 1 verbunden sein. Beispielsweise kann eine Verbindung über die Steuereinrichtung 27 (nicht dargestellt) erfolgen. Alternativ dazu kann auch eine Verbindung direkt mit den Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 hergestellt sein.
Zwischen einem mit dem Verschmutzungsdetektor 1 verbundenen Auslösesensor 41 oder 45 und dem Verschmutzungsdetektor 1 kann ein Verzögerungsglied 47 (nicht dargestellt) angeordnet sein, welches dazu dient, die Verschmutzungserkennung erst zu starten, wenn eine Münze im Bereich der Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 angekommen ist.
Die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 sind an der Münztransportstrecke 35 angeordnet. Dabei sind sie senkrecht zur Münztransportrichtung 38 beabstandet. Eine erste Verschmutzungserkennungseinrichtung 3a ist in Höhe des Ring-/Kern-Übergangsbereichs einer 1-Euro-Münze und eine zweite Verschmutzungserkennungseinrichtung 3b ist in Höhe des Durchmessers einer 2-Cent-Münze über der Grundlinie 49 der Münztransportstrecke 35 angeordnet. Die Grundlinie 49 verläuft im Falle der beschriebenen Münztransportstrecke 35 auf der Schiene 37. Die Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 sind dabei so angeordnet, dass die soeben beschriebenen Bereiche von ihnen erfasst werden können.
Im Folgenden ist beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren zur Verschmutzungserkennung beschrieben. Eine Münze (nicht dargestellt) bewegt sich entlang der Münztransportrichtung 38 entlang der Münztransportstrecke 35.
Beim Passieren des Auslösesensors 41 wird eine Messung mittels des Kontaktbildsensors 39 ausgelöst. Der Kontaktbildsensor 39 erkennt den Münztyp bzw. dem Münzwert der Münze. Der erkannte Münztyp kann dem Verschmutzungsdetektor 1 mitgeteilt werden. Gleichzeitig kann ein Auslösesignal des Auslösesensors 41 über ein Verzögerungsglied 47 (nicht dargestellt) ebenfalls an den Verschmutzungsdetektor 1 bzw. an die Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 übermittelt werden.
Die Münze kann sich weiter entlang der Münztransportstrecke 35 bewegen und den Wirbelstromsensor 43 passieren, wobei die Wirbelstrommessung durch den Auslösesensor 45 ausgelöst wird.
Sobald die Münze im Bereich des Verschmutzungsdetektors 1 bzw. im Bereich der Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 angekommen ist, kann eine Verschmutzungserkennungsmessung gestartet werden. Wie bereits vorher beschrieben, kann die Messung durch den Auslösesensor 41 oder alternativ durch den Auslösesensor 45 gestartet werden, wobei ein Verzögerungsglied 47 dazu dienen kann, die Messung erst dann zu starten, wenn die Münze im Bereich der Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 angekommen ist.
Zur Verschmutzungserkennung wird die Münze mit wenigstens zwei Farben sichtbaren Lichts beleuchtet. Bevorzugt wird die Farbe mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau durch die drei Lichtquellen 11, 13 und 15 beleuchtet. Weist der Verschmutzungsdetektor 1, wie in der Ausführungsform dargestellt, zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 auf, können beide Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 entweder gleichzeitig aktiv sein, d.h. die Münze jeweils mit gleichem Licht beleuchten. Alternativ dazu können die Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 die Verschmutzungserkennung jeweils nacheinander durchführen.
Bevorzugt wird die Münze von jeder der Verschmutzungserkennungseinrichtungen zunächst nacheinander durch jede der drei Lichtquellen 11, 13 und 15 jeder Verschmutzungserkennungseinrichtung 3 beleuchtet. D.h., es findet eine Beleuchtung mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau nacheinander statt. Anschließend können alle drei Lichtquellen 11, 13 und 15 gleichzeitig aktiv sein, so dass die Münze mit weißem Licht beleuchtet wird. Wie bereits beschrieben, können beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 bzw. deren Lichtquellen jeweils gleichzeitig eingeschaltet sein oder die Messungen nacheinander durchführen.
Bei den Messungen mit verschiedenen Farben können die Lichtquellen 11, 13, 15 jeweils unterschiedliche Intensitäten aufweisen um Unterschiede in der Empfindlichkeit des Fotosensors 17 für verschiedene Farben auszugleichen.
Das jeweils von der Münze reflektierte Licht wird vom Fotosensor 17 der jeweilige Verschmutzungserkennungseinrichtung 3 empfangen und ein Signal erzeugt, welches proportional zur Intensität des detektierten Lichts ist.
Aus dem Signal kann von der Steuerungseinrichtung 27 ein Messwert generiert werden, welcher mit einem Vergleichswert für die jeweilige Farbe in der Steuerungseinrichtung 27 verglichen werden kann. Dazu kann die Steuerungseinrichtung 27 eine Speichereinheit 51 (nicht dargestellt) aufweisen oder mit dieser verbunden sein.
Bevorzugt weist die Speichereinheit 51 Vergleichswerte für jede Verschmutzungserkennungseinrichtung 3 separat auf, da die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 jeweils unterschiedliche Münzbereiche abdecken. Dabei sind bevorzugt Vergleichswerte für jede einzelne Farbe und für verschiedene Farbkombinationen, insbesondere Weiß, vorhanden.
Ebenso vorteilhaft ist es, wenn Vergleichswerte für jeden einzelnen Münztyp vorhanden sind. Wurde bei einer Messung der Münztyp durch den Kontaktbildsensor 39 oder den Wirbelstromsensor 43 bestimmt, kann die Steuerungseinheit 27 die für diesen Münztyp abgelegten Werte aufrufen und mit den Messwerten der Fotosensoren 17 vergleichen.
Wurde eine Münze beispielsweise von beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen 3 mit den jeweils drei Grundfarben beleuchtet und für jeden Beleuchtungsvorgang ein Messwert aufgenommen, so liegen sechs Messwerte vor. Jeder dieser sechs Messwerte kann mit zwei Vergleichswerten durch die Steuerungseinrichtung 27 verglichen werden. Die Vergleichswerte können dabei einen Bereich der Lichtintensität repräsentieren, welcher eine Münze noch als umlauffähig auszeichnet.
Liegt jeder der Messwerte zwischen den zwei jeweiligen Vergleichswerten, kann ein Signal erzeugt und über einen Signalausgang (nicht dargestellt) der Steuerungseinrichtung 27 ausgegeben werden, welches die Münze als umlauffähig kennzeichnet.
Liegt dagegen wenigstens einer der Messwerte außerhalb des durch die beiden Vergleichswerte definierten Bereichs, heißt dies, dass die Münze vermutlich verschmutzt oder auch beschädigt ist. In diesem Fall wird über den Signalausgang ein Signal ausgegeben, welches die Münze als nicht umlauffähig bezeichnet.

Bezugszeichen

1: Verschmutzungsdetektor
3: Verschmutzungserkennungseinrichtung
5: Montageplatte
7: Abstand
9: RGB-Leuchtdioden
11: Lichtquelle
13: Lichtquelle
15: Lichtquelle
17: Fotosensor
19: Fototransistor
21: Verbindungselement
23: Stecker
25: Unterseite der Montageplatte
27: Steuerungseinrichtung
29: Remanenzsensor
31: AMR-Sensor
32: Münzsortiermaschine
33: Gehäuse
35: Münztransportstrecke
37: Schiene
38: Münztransportrichtung
39: Kontaktbildsensor
41: Auslösesensor
43: Wirbelstromsensor
45: Auslösesensor
47: Verzögerungsglied
49: Grundlinie
51: Speichereinheit

Claims

Verschmutzungsdetektor (1) zur Bestimmung der Umlauffähigkeit von Münzen, insbesondere für eine Münzsortiermaschine, wobei der Verschmutzungsdetektor (1) wenigstens eine Steuerungseinrichtung (27) und zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) mit jeweils wenigstens einem Fotosensor (17) aufweist, wobei die zwei Verschmutzungserkennungseinrichtung (3) jeweils ferner wenigstens zwei Lichtquellen (11, 13, 15) unterschiedlicher Farbe aufweist, wobei der Verschmutzungsdetektor (1) wenigstens eine Münztransportstrecke (35) zum Transport von Münzen aufweist, und wobei die Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) an der Münztransportstrecke (35) angeordnet und senkrecht zu dieser beabstandet sind, wobei eine erste Verschmutzungserkennungseinrichtung (3a) in Höhe eines Ring-/Kern-Übergangsbereichs einer 1-Euro-Münze und eine zweite Verschmutzungserkennungseinrichtung (3b) in Höhe des Durchmessers einer 2-Cent-Münze über einer Grundlinie (49) der Münztransportstrecke (35) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) auf einer gemeinsamen Platine (5) angeordnet sind.
Verschmutzungsdetektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) genau zwei RGB-LEDs (9) aufweist, welche jeweils drei Lichtquellen (11, 13, 15) zur Erzeugung sichtbaren Lichts der Farben Rot, Grün und Blau aufweisen.
Verschmutzungsdetektor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Fotosensoren (17) ein Fototransistor (19) ist.
Verschmutzungsdetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschmutzungsdetektor (1) wenigstens einen Auslösesensor (41, 45) aufweist, welcher mit wenigstens einer der Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) verbunden und dazu ausgebildet ist, einen Messvorgang in der Verschmutzungserkennungseinrichtung (3) auszulösen.
Verschmutzungsdetektor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschmutzungsdetektor (1) eine Verbindung zu wenigstens einem weiteren Münzsensor (39, 43) aufweist, der ebenfalls mit dem wenigstens einem Auslösesensor (41, 45) verbunden ist.
Verschmutzungsdetektor (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einem Auslösesensor (41, 45) und der wenigstens einen Verschmutzungserkennungseinrichtung (3) ein Verzögerungsglied (47) zur Verzögerung der Auslösung des Messvorgangs vorhanden ist.
Verschmutzungsdetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschmutzungsdetektor (1) einen Münzdurchsatz von 1 bis 5000 Münzen/Minute erlaubt.
Verschmutzungsdetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschmutzungserkennungseinrichtung so angeordnet, dass sie wenigstens einen Bereich zwischen 1 und 5 mm über der Grundlinie abdeckt und die zweite Verschmutzungserkennungseinrichtung so angeordnet ist, dass sie wenigstens den Bereich zwischen 16,75 und 20,75 mm über der Grundlinie abdeckt.
Münzsortiermaschine (32) zur Sortierung von Münzen zumindest nach ihrer Umlauffähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Münzsortiermaschine (32) wenigstens einen Verschmutzungsdetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
Verfahren zur Verschmutzungserkennung von Münzen, insbesondere zum Erkennen der Umlauffähigkeit von Münzen, wobei ein Verschmutzungsdetektor (1) mit zwei Verschmutzungserkennungseinrichtungen (3) verwendet wird, welche jeweils wenigstens zwei Lichtquellen (11, 13, 15) und wenigstens einen Fotosensor (17) zum Detektieren des an einer Münze reflektierten Lichts der Lichtquellen (11, 13, 15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Münze mit wenigstens zwei unterschiedlichen Farben sichtbaren Lichts von den wenigstens zwei Lichtquellen (11, 13, 15) beleuchtet, das von der Münze reflektierte Licht von dem wenigstens einen Fotosensor (17) der dazugehörigen Verschmutzungserkennungseinrichtung (3) detektiert, und die gemessene Intensität des reflektierten Lichts durch eine Steuerungseinrichtung (27) mit wenigstens einem zuvor in einer Speichereinheit (51) gespeicherten Vergleichswert verglichen wird, wobei der Verschmutzungsdetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vergleichswert abhängig von der zur vorherigen Ausgabe wenigstens eines weiteren Münzsensors (39, 43) ausgewählt wird.