HUT61112A

HUT61112A - Apparatus for checking coins

Info

Publication number: HUT61112A
Application number: HU9200556A
Authority: HU
Inventors: Timothy Peter Waite
Original assignee: Mars Inc
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-11-30
Also published as: IE902897A1; DD297271A5; CA2064729C; AU649403B2; DE69023913D1; DE69023913T2; GB2235559A; ES2080832T3; CA2064729A1; AU6172490A; WO1991003032A1; JPH04507469A; GB8918997D0; JP2904579B2; KR920704246A; EP0489041B1; EP0489041A1; HK1007023A1; ATE130949T1; US5323891A

Description

l(/j friíUi.tt ' 7'7' 7//

A találmány tárgya érmeellenőrző készülék. A készülékben haladó érmék útjában Indukciós tekercsek (14, 16) oszcilláló mágneses mezőket létesítenek. Az érme (2) és a mágneses mezők közötti kölcsönhatás megváltoztatja a mező tulajdonságait. Ezeknek a változásoknak a mérése alapján következtetni lehet az érme jellemzőire. Az indukciós tekercsek (14, 16) egy nagypermeabilitású anyagból készült testtel működnek együtt. Ez a tesben úgy van kialakítva, hogy az egyik tekercshez tartozó mágneses mezőnek legfeljebb jelentéktelen része lép köcsönhatásba a másik tekerccsel.

(1. ábra)

,

V '/ 4

56.425/ΜΚ

Ρ 92 00556

S.B.G. & Κ. p**sti Nemzetközi >zsöadalmi Iroda (ύο. Buua'íKS^ Dalszínház u. 10.

153-3733, Fax; 153-3664

KÖZZÉTÉTELI

PÉLDÁNY Érmeellenörző készülék

MARS Incorporated, MCLEA//, US

Feltaláló:

WAITE, Timothy Peter, ESHER, Surrey, GB

A bejelentés napja: 1990. 08. 09. {PCT/GB90/012

Uniós elsőbbsége: 1989. 08. 21. (89 18997^GB

A PCT közzététel napja:—1994·.—93^—93-;—(WO 91/03032) : FCV ő ίϊ·^ί((

A találmány érmeellenőrző készülék. A készülék az érmék útjában legalább két oszcilláló mágneses mezőt létesít és a készülékben vannak eszközök, amik észlelik az érme és a mágneses mezők közötti kölcsönhatást.

A két vagy több mágneses mező alkalmazása lehetővé teszi az érmék két vagy több különböző jellemzőjének ellenőrzését. Ilyen jellemző az érme anyaga, az érme vastagsága és az érme átmérője.

A gyakorlatban általában nem lehet ezeket a jellemzőket egymástól teljesen függetlenül ellenőrizni, ennek ellenére az ilyen többjellemzős ellenőrzés nagyon hasznosnak bizonyult.

Az érme egy jellemzőjének ellenőrzésekor az észlelő eszköznek ésszerű pontossággal kell értékelnie az érme egy mező közötti kölcsönhatás mértékét annak meghatározása végett, hogy az érme megfelel-e egy elfogadhatósági kritériumnak. Az egyik mágneses mezőt azonban lehet egyszerűen az érme érkezésére használni. Ezután - ezzel a mágneses mezővel kapcsolatban - az észlelő eszköz egyszerűen azt fogja észlelni, hogy fellép-e olyan mértékű kölcsönhatás, ami elég nagy annak megállapítására, hogy egy tárgy - ami lehet az ellenőrzendő érme - van ennek a mágneses mezőnek a közelében. Az erre adott válaszként a készülékben megindul az érmeellenőrzési események sora, mint ez jól ismert. Az érmének az egyik mágneses mezővel való kölcsönhatását fel lehet használni mind az érme érkezésének kijelzésére, mint az elfogadhatósági kritérium ellenőrzésére.

Egy oszcilláló mágneses mező létrehozásának egyik módja az, hogy egyetlen indukciós tekercset helyezünk az érme útjának közelébe és ez a tekercs egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás, például egy Colpitt-féle kapcsolás részeként van bekötve. Az ilyen mágneses mező létrehozásának másik módja az, hogy az érme útjának ellentett oldalain, egymással fedésben két indukciós tekercset helyezünk el, és ezeket vagy sorosan fordítva vagy sorosan egyirányban vagy párhuzamosan fordítva vagy párhuzamosan egyírányban kötjük és ezek így ugyancsak egy öngerjesztésű ősz• · ♦ • ·· ·· » ·· • · · · · * · 4 «

- 3 cillátorkapcsolás részét képezik. A mágneses mező létrehozásának további módja az, hogy az érme útjának egyik oldalán egy rögzített frekvenciájú oszcillátorral hajtott vagy egy áramkör leosztott frekvenciájával hajtott tekercset helyezünk el, és ezzel az első tekerccsel fedésben az érme útjának ellentett oldalán egy második tekercset helyezünk el. A második tekercsben az átvitt mágneses mező egy oszcilláló jelet indukál. Ezt a jelet az érmének a két tekercs közötti áthaladásakor az érme és a mágneses mező közötti köcsönhatás mértéke befolyásolja.

Az érme és a mágneses mező közötti kölcsönhatás mértékét úgy észleljük, hogy érzékeljük az öngerjesztésű oszcillátorelrendezésben lévő tekercsen vagy tekercseken fellépő villamos jelet vagy érzékeljük egy adó-vevő elrendezésben lévő vevőtekercsen fellépő jelet. Mindkét esetben fel lehet használni a villamos jel amplitúdóját, frekvenciáját vagy fázisát az érme elfogadhatóságának meghatározására, az érme beérkezésének érzékelésére vagy az érme jelenlétének megállapítására, illetőleg az ezekkel ellentéses állapot meghatározására.

Mindezekben az elrendezésekben általában minden egyedi tekercsnek nagy mágneses permeabilitású anyagból készült, saját vasmagja van. így minden érmeellenőrző készülékhez az alkalmazott tekercsek számával egyenlő számú vasmagot kell legyártani és ugyanakkora számú, egy vasmagon lévő tekercsből álló induktort kell a készülékben szereléskor pontosan elhelyezni és rögzíteni.

Az US-A 3 918 563 számú amerikai egyesült államokbeli leírás azt javasolja, hogy ugyanarra a vasmagra tekercselt két adótekercs különböző frekvenciákon működjön. Ekkor azonban szükség van egy járulékos frekvenciaszűrő kapcsolásra, ami az alkalmazott két • · « ····«· · · « ·«·· · ·« frekvenciát egymástól elválasztja, hogy ezeket egyedileg lehessen érzékelni az érme elfogadhatóságának ellenőrzése végett.

Találmányunk egyik célja az indukciós tekercseket alkalmazó érmeellenőrző készülék összeszerelésekor helyezendő és rögzítendő alkatrészek számának csökkentése. Találmányunk másik célja, hogy egy közös vasmagon különböző frekvenciákon működő két tekercset lehessen alkalmazni anélkül, hogy a frekvenciák elválasztásához frekvenciaszűrő kapcsolásra lenne szükség.

Ezeket a feladatokat a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy az érmeellenőrző készülékben vannak eszközök, amik a készülékben haladó érmék útjában legalább két oszcilláló mágneses mezőt létesítenek, továbbá vannak benne eszközök, amik az érme és az egyes mágneses mezők közötti kölcsönhatást észlelik. A mágneses mezők két indukciós tekercshez tartoznak, amik egyetlen, nagy permeabilitású anyagból készült testtel működnek együtt. Ez a nagypermeabilitású anyagból készült test úgy van kialakítva, hogy az egyik tekercshez tartozó mágneses mezőnek csak jelentéktelen része lépjen kölcsönhatásba a másik tekerccsel.

Az a tény, hogy csak egy nagypermeabilitású anyagból készült testet alkalmazunk, lehetővé teszi, hogy összeszereléskor két vagy több tekercset nem egyenként, hanem egy egységként helyezzünk el és rögzítsünk. Ennek a testnek a kialakítása biztosítja, hogy az egyes tekercsekhez tartozó mágneses mezőnek csak egy jelentéktelen része legyen kölcsönhatásban a másik tekerccsel és az így kölcsönhatásba lépő rész eléggé kicsi legyen ahhoz, hogy a tekercsek különböző frekvenciákon működjenek anélkül, hogy jeleik egymástól való elválasztásához frekvenciaszűrésre lenne szükség.

• ·· ··* ·***#· • · · · 4 4 4 4«

- 5 A találmány szerinti készülék egyik előnyös kiviteli alakjánál a két tekercs egymás mellett, lényegében ugyanabban a síkban van elehelyezve. A tekercsek a nagypermeabilitású anyagból készült egyetlen testnek ugyanabban az oldalában, megfelelő mélyedésekben vannak. Ennél a kialakításnál az említett előnyök mellett az érmecsatorna egyik oldalfalán a tekercs által elfoglalt terület és ezzel együtt az érme haladási irányában elfoglalt hossza nagyjából ugyanakkora, mint amennyit az egyedi fazékvasmagokon lévő, egymás mellett elhelyezett, azonos számú különálló tekercs elfoglalna az ismert korábbi megoldások szerint.

Találmányunk további célja a két oszcilláló mágneses mezővel együttműködő tekercsek által elfoglalt tér minimalizálása. Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy az érmeellenőrző készülékben vannak eszközök amik a készülékben haladó érmék útjában legalább két oszcilláló mágneses mezőt létesítenek, továbbá vannak benne eszközök, amik az érme és az egyes mágneses mezők közötti kölcsönhatást észlelik. A mágneses mezők két indukciós tekercshez tartoznak, amelyek közül az egyik körülveszi a másikat. A két tekercs között nagypermeabilitású anyag van, ami úgy van kialakítva, hogy az egyik tekercshez tartozó mágneses mezőnek csak egy jelentéktelen része lépjen kölcsönhatásba a másik tekerccsel.

Azzal, hogy az egyik tekercset ily módon a másik tekercsbe helyezzük, az érmecsatorna oldalfalán a tekercsek által elfoglalt teljes terület jelentős mértékben csökkken az egymás mellé helyezett tekercsek szokványos módszeréhez képest. Ugyanakkor megmarad az érme és a két mágneses mező közötti kölcsönhatás észlelésének lehetősége.

A találmány szerinti készülék egyik előnyös kiviteli alakjánál egyetlen vasmagot alkalmazunk a belső és külső tekercshez, és így jelentkeznek az egydarabos vasmag alkalmazásának előnyei .

A találmány szerinti készülék három másik előnyös kiviteli alakjánál a belső és a külső tekercséhez külön-külön vasmagelemet alkalmazunk. Ezzel elkerüljük azokat a nehézségeket, amik egyes kialakításoknál az egydarabos vasmag elkészítésénél jelentkeznek amiatt, hogy a szokásos ferritformálási módszereknél nehéz megbízhatóan betartani a tűréshatárokat. Az egyik ilyen előnyös kiviteli alaknál a két vasmagelemet teljesen elválasztva tartja a két tekercs között elhelyezett két párhuzamos fal. Eközött a két fal között kis mágneses permeabílitású rés van. így mindkét fal külön-külön irányítja a megfelelő mágneses mezőt a tekercs terébe. A tekercseknek a másik két előnyös kiviteli alakjánál is különálló vasmagelemeik vannak. A két tekercset az egyik elem részét képező, nagypermeabilitású anyagból készült egyetlen fal választja el egymástól ugyanúgy, mint az egydarabos, koncentrikus kiviteli alaknál, de itt egy kispermeabilitásű rés van a fal és a másik vasmagelem között. Az egyik tekercs mágneses mezője átlépi vagy átugorja ezt a rést, és így a közös falat meg tudja osztani a másik tekercs mágneses mezőjével. Ezeknél a kiviteli alakoknál a készülék összeszerelésekor két alkatrészt kell elhelyezni és rögzíteni. Erre nincs szükség akkor, ha a két tekercset és vasmagelemeiket egy egységként előszerelik és a közöttük lévő gyűrűalakű hézag kitöltésére, valamint egymáshoz való rögzítésükre kispermeabilitásű ragasztóanyagot alkalmaznak.

Itt említjük meg, hogy a japán Sanyo cég által forgalomba ♦· · ·· ··«* · ······ ♦· • ··· · · « · · • · · · · ··· • ·· · ·· ·· · ·

- 7 hozott VE 602 jelű érmevizsgáló szerkezetben két, lényegében azonos átmérőjű tekercs van egymásra helyezve egy gyűrűalakú mélyedésben, ami egy átmérőben lényegében E-alakú keresztmetszetű ferritmagban van kialakítva. Egy harmadik tekercs körülveszi a ferritmagot, de nincs saját vasmagja. Az egyik belső tekercs van hatjva. A külső tekercs nagyon gyenge induktív csatolásban van a hajtott tekerccsel, és a hajtott tekercs által létesített mágneses mező felvételére szolgál. A másik belső tekercs szoros induktív csatolásban van a hajtott tekerccsel és egy referenciajelet szolgáltat, amihez képest a külső tekercsben indukált jel fázisát mérni lehet. Úgy vélik, hogy ezt a fázist a három tekercs közvetlen közelében áthaladó érmének egy tulajdonsága befolyásolja. Megjegyzendő, hogy ez az elrendezés nem alkalmaz két oszcilláló mágneses mezőt, és így nem végezhető két ellenőrzés egy érmén; valójában egyetlen ellenőrzés elvégzése három tekercset igényel. Ezzel szemben találmányunk második kiviteli alkaja lehetővé teszi kétféle érmeellenőrzés elvégzését mindössze két tekercs alkalmazásával, amik jóval kisebb területet és érmeúthosszt foglalnak el, mint két, egymás mellett lévő tekercs.

Találmányunkat annak példaképpen! kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy érmeérzékelő konfiguráció keresztmetszete, amiben egymással szemben két induktoregység van. Mindegyik egység két tekercset tartalmaz, amik közül az egyik körülveszi a másikat, a

2. ábra az 1. ábra szerinti egyik induktoregység elölnézete, a tekercsek kívül lévő oldala felé nézve, a •· · 4 4 4 4 4·· • · · · 4 ·«4 • 4 4 4 4 · 4 44 • 4 · 4 4444 ••44 44 4« 44

3. ábra egy induktoregység vázlatos elölnézete, ahol egyetlen nagypermeabilitású anyagból készült térbe három tekercs van szerelve, a

4. ábra a 3. ábra A-A vonala szerinti keresztmetszet, az

5., 6. és 7. ábra két tekercs három különböző kialakításának keresztmeteszete, ahol mindegyik kialakításnál az egyik tekercs körülveszi a másikat, és a megfelelő tekercsek vasmagjai között egy rés van.

Az 1. ábrán látható egy tipikus érmeellenőrző készülék keresztmetszete lefelé, az érme útján át. A készülékben a 2 érme balról jobbra gurul a 4 érmepályán. A 4 érmepálya ferde, hogy az érmét gurulásra késztesse. A 4 érmepálya kétoldalán van a 6 és 8 oldalfal, amik az érme oldalirányú mozgásait korlátozzák. A 6 és 8 oldalfal rendszerint a függőlegeshez képest ferde, hogy az érme az egyik fallal, a jelen esetben a 6 oldalfallal érintkezve kényszerüljön gurulni, amint az az ábrán látható.

Egy első, 10 induktoregység a 8 oldalfalhoz van rögzítve, például alkalmas ragasztóval. Egy második, azonos 12 induktoregység ugyanúgy a 6 oldalfalhoz van rögzítve.

Az egyik 10 induktoregységet részletesen ismertetjük az 1. és 2. ábra kapcsán. A 10 induktoregységben van egy külső 14 tekercs, ami körülveszi a belső 16 tekercset. A 14 és 16 tekercs a jelen esetben koncentrikus. A 14 és 16 tekercs egyetlen, nagypermeabilitású anyagból, például ferritből készült testbe van szerelve. A testnek van a két tekercs között egy gyűrűalakú 18 falrésze, a külső 14 tekercs körül gyűrűalakú kerületi 20 falrésze, a belső 16 tekercs által körülvett 22 középrésze és egy 24 hátrésze, ami takarja mindkét tekercset és összeköti a 18 • «4 ·«·« · • · · * · • ····· · a · • «··· ··« • · · · ·· «· · a

- 9 falrészt, a 20 falrészt és a 22 középrészt.

Némileg meglepő módon megállapítottuk, hogy az árammal táplált külső 14 tekercs mágnesköre lényegében teljesen a külső kerületi 20 falrészre, a 24 hátrésznek a 14 tekercset takaró részére, valamint a 14 és 16 tekercset elválasztó 18 falrészre korlátozódik, majd a 18 falrész peremoldalából kinyúlik az érmecsatornába egy hurokban, ami visszatér a kerületi 20 falrész peremoldalához. így a mágneskor lényegében tóruszalakú, és nem terjed ki a belső, 16 tekercs csévelése köré.

Hasonlóképpen a belső, 16 tekercs mágnesköre átmegy a fal 22 középrészén, radiálisán kifelé a 24 hátrésznek a 16 tekercset takaró részén, a 24 hátrésznek a 18 falrész felé vezető részén, a 18 falrészen és kifelé ennek peremoldalán át az érmepályába, majd onnan vissza egy hurokban a 22 középrész peremoldalához. Ez a mágneses kör is lényegében tóruszalakú és nem fogja körül a külső 14 tekercs csévélését.

A fentiek olyan mágneskörökre vonatkoznak, amelyek akkor állnak fenn, ha csak a 10 induktoregység kap áramot. Az ábrázolt konkrét kialakításban a 10 induktoregység külső 14 tekercse és a 12 induktoregység külső 14 tekercse egyirányú párhuzamos kapcsolásban van, és együtt képezik a frekvenciameghatározó induktivitást egy Colpitt-féle oszcillátorkapcsolásban. Ebből következik, hogy együtt kapnak áramot és ebben az esetben a két tekercs mágnesköre egy hosszúkásabb toroid, ami kiterjed a három nagypermeabilitású részre, amik közvetlenül körülveszik a 14' tekercset ugyanúgy, ahogyan kiterjedt a 14 tekercset körülvevő egyenértékű részekre. A belső 16 és 16' tekercsek is egy Colpitt-féle oszcillátorkapcsolásba vannak kötve, egyirányú párhuzamos kapcsolás·>·· 4 · · · • · · · · · · ·· 9 · · «

-lóban és a mágneskörüknek ugyanolyan nyújtott tóruszalakja van, mint a 14 és 14' tekercs mágneskörének.

Ha mindkét Colpitt-féle oszcillátor működik, akkor a 14, 14' 16, és 16' tekercsből álló mindkét tekercspár oszcilláló mágneses mezeje tágul és összehúzódik, de az egyik tekercspár mágneses mezője nem metszi a másik tekercspár huzaljait, úgyhogy a két tekercspár elektromágnesesen egymástól teljesen függetlenül tud működni. Megemlítendő, hogy ez az ideális állapot, és a gyakrolatban van bizonyos mértékű kölcsönhatás az egyik tekercs által létesített mező és a benne lévő, illetőleg a rajta kívül lévő tekecs menetei között. Ez azonban kellőképpen jelentéktelenné tehető és így nem akadályozza az elrendezés kellő működését.

A belső 16 és 16' tekercset tartalmazó oszcillátorkapcsolás körülbelül 100 KHz-en történő működtetésekor a két tekercs között guruló érme által előidézett maximális amplitudóeltolódás elsődlegesen az érme anyagáról ad tájékoztatást. A külső 14 és 14' tekercset tartalmazó Colpitt-féle oszcillátor körülbelül 1 MHz-en történő működtetésekor a maximális frekvencíaeltolódás az érmének a tekercseknél való elhaladásakor elsődlegesen az érme vastagságáról ad tájékoztatást. A két különböző frekvenciát alkalmazó érmeellenőrzési módszert és az ebből származó előnyöket az US-A 3 870 137 számú amerikai egyesült államokbeli leírás ismerteti. Az érme anyagának, vastagságának és átmérőjének mérésére vonatkozó további információ található a GB-A 2 094 008 számú leírásban. Az említett korábbi szabadalmakban ismertetett módszereket és sok más módszert általában alkalmazni lehet az 1. és 2. ábra szerinti, valamint az 5-7. ábrán bemutatott kialakításokban.

Külön meg kell említeni, hogy sok esetben a tekercseket nem c · « *·< · · a · • « · · · ·« « • · ♦· ·· ·· · ·

- 11 az érmepálya ellentett oldalain elhelyezett tekercspárokban működtetik, hanem inkább egy tekercset helyeznek el az érmepálya közelében. Ez a tekercs egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás részét képezi, és a tekercsben fellépő jel jellemzőjét befolyásolja egy érme, ami kölcsönhatásba lép az érmepályában a tekercs által létesített, oszcilláló mágneses mezővel. Az 1. ábrán bemutatott egyik induktoregység például a 10 induktoregység, ami két ilyen egyoldalú tekercsként működtethető. Akár kétoldalas, akár egyoldalas kialakításban alkalmazzuk a tekercseket, nyilvánvaló, hogy lehetséges két különböző ellenőrzés elvégzése az érmén ezekkel a tekercsekkel, amik az érmepálya oldalfalain jóval kisebb területeket foglalnak el, mint a szokványos elrendezés szerinti fazék vasmagokon lévő, egymástól oldalirányban bizonyos távolságra elhelyezett különálló köralakú tekercsek.

A fenti fejtegetésből nyilvánvaló, hogy az egyik tekercs mezője és a másik tekercs huzalai között nincs lényeges kölcsönhatás és így különböző frekvenciák alkalmazása esetén nincs szükség frekvenciaszűrő kapcsolások alkalmazására ahhoz, hogy kellő pontossággal észleljük, milyen hatásokat gyakorolnak az érme jellemzői két különböző frekvenciamezőre.

Az 1. és 2. ábra kapcsán leírtuk, hogy a 14, 14' és 16, 16' tekercsekből álló mindkét tekercspár a megfelelő öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás része. Lehetséges azonban a szembenlévő tekercsekből álló egyik tekercspár vagy mindkét tekercspár adó-vevő üzemmódú működtetése is, amint ezt korábban leírtuk.

Megemlítendő még, hogy az 1. és 2. ábra szerinti 14, 14' tekercsekből álló külső tekercspárt alkalmazni lehet mind az érme érkezésének, mind az érme vastagságának érzékelésére a

GB-2 094 008 sz. leírásban kifejtett módon.

A 3. és 4. ábrán a találmány szerinti készüléknek egy másik kiviteli alakja látható. A szaggatott vonallal ábrázolt 2 érme egy ferde 4 érmepályán gurul. Ugyanúgy, mint az 1. ábrán, az érme útját az érmepálya két oldalán falak határolják, amiket azonban az egyszerűség kedvéért a 3. ábrán nem ábrázoltunk. A 4. ábrán viszont látható a 25 és 27 oldalfal, amik megfelelnek az 1. ábra szerinti 6., illetve 8 oldalfalaknak. Az oldalfalak hátoldalain vannak rögzítve alkalmas ragasztóval a 26, és 26' induktoregységek. Az induktoregységek a 4 érmepályához képest a 3. ábra szerint vannak helyezve. A 26 induktoregységben van egy nagypermeabilitású anyagból, például ferritból készült 28 tömb. A 28 tömbben van két gyűrűalakú 30 és 32 mélyedés, valamint egy ovális 34 mélyedés. A 30 és 32 mélyedésben egy-egy köralakú 31, illetőleg 33 tekercs, a 34 mélyedésben egy ovális 35 tekercs van.

A 26' induktoregység tükörképe a 26 índuktoregységnek és a

4. ábrán ennek elemeit felülvesszős, azonos hivatkozási jelek jelölik. A két induktoregység egymással fedésben van elhelyezve úgy, hogy az egyik egység három tekercse fedésben van a másik egység három megfelelő tekercseivel. így három tekercspárunk van, és az egyes tekercspárok két, egymással fedésben lévő, az érmepályán egymással szemben elhelyezkedő tekercsből állnak. A fentebb hivatkozott GB-A-2 094 008 leírásból nyilvánvaló, hogy a nyújtott vagy ovális tekercsek - mint amilyen a 35 és 35' tekercs - különösen hasznosak elsődlegesen az érme átmérőjének mérésére. A fentebb adott magyarázat és a többi szabadalmi leírásra való hivatkozások megadják, hogyan lehet a 31, 31' és 33, 33' tekercset elsődlegesen a vastagság és anyag mérésére használni.

* · · · 4 ·» « «··· ·« «« * 4

A 26, és 26' induktoregység előállítására az ismert módszert alkalmazzuk: egy 28, és 28' testet öntünk ferritből, amiben benne van a három mélyedés a tekercsek számára. A tekercseket az egység készreépítése végett behelyezik a mélyedésbe, majd egy viszonylag egyszerű szerelési lépésben a teljes egység az oldalfalra helyezhető, és ott rögzíthető. így a három tekercs beszerelése az érmeellenőrző készülékbe egyszerűvé válik.

Mindegyik tekercs mágnesköre a tekercsben lévő ferritanyag által képzett középpóluson át indul ki és az egyes tekercseket meglehetősen szorosan körülvevő, gyűrűalakú - vagy a 35, 35' tekercs esetében ovális - ferritrésznél tér vissza a ferritbe. Ily módon az egyik tekercs mágneses mezője itt sem metszi nagyobb mértékben a szomszédos tekercs huzaljait. Ezért a szomszédos tekercsek jelei eléggé kis mértékben keverednek és így különböző frekvenciák alkalmazása esetén külön-külön, frekvenciaszűrő kapcsolók nélkül feldolgozhatok, és mégis elfogadható pontosságú eredményeket szolgáltatnak.

Hangsúlyozzuk, hogy a 3. és 4. ábrán látható, nagypermeabilitású 36 és 38 ferritrészt a 31 és 33 tekercs, valamint a 33 és 35 tekercs mágnesköre megosztva használja ugyanúgy, ahogy az 1. és 2. ábrán a koncentrikus tekercsek 18 falrészeit a belső és külső tekercs megosztva használja. A 26' induktoregységben ugyanolyan a 36' és 38' ferrítrész megosztott használata.

Az 5. ábrán két koncentrikus induktor keresztmetszete látható, amiket az 1. ábra szerinti 10 és 12 induktoregység helyett lehet alkalmazni. A belső induktor egy 40 tekercs, ami egy gyűrűalakú 42 vasmag oldalán lévő gyűrűalakú mélyedésbe van helyezve. A 42 vasmagnak vagy egy belső 44, és egy külső 46 fala. A ···« ·· vasmagnak van még egy 47 hátrésze, ami a 40 tekercs mögött helyezkedik el és összeköti a 44 és 46 falat. A külső induktor hasonló a belső induktorhoz. A belső és külső 50, illetve 52 oldalfal közötti mélyedésben van egy 48 tekercs. Az 50 és 52 oldalfalat az 53 hátfal köti össze. A külső induktor átmérője azonban nagyobb, mint a belső induktoré és így körül tudja azt venni. A két vasmag között van egy gyűrűalakú 54 rés. A 46 fal és az 50 oldalfal biztosítja, hogy mindegyik tekercs mágnesköre a saját vasmagjára korlátozódjon és ezért lényegében ne metssze a második tekercs huzaljait. A 46 fal az 50 oldalfal közé beilleszthető egy pajzs, például egy rézgyűrű a teljes mágneses elválasztás végett. Minthogy az egyik tekercs körülveszi a másikat, ezért az 5. ábra szerinti elrendezés a kisebb terület és kisebb érmepályahossz elfoglalása tekintetében ugyanazokkal az előnyökkel jár, mint az 1. ábra szerinti elrendezés, de nem teljesen ugyanabban a mértékben. Nem kell azonban több részből előállítani és nem jár a nagypermeabilitású anyag olyan megtakarításával, mint az 1. és 2. ábra szerinti kiviteli alak, ahol az anyag egy része megoszlik a két tekercs mágneskörei között.

A 6. és 7. ábra szerinti két további kiviteli alaknál látható, hogy itt is vannak belső és külső tekercsek és mindegyik tekercsnek saját, az ábra szerinti keresztmetszetű vasmagja van. Az 5. ábra szerinti kiviteli alaktól eltérően, de az 1. és 2. ábra szerinti kiviteli alakkal megegyező módon a belső és külső tekercs mágnesköre megosztva használja a hengeres 56 ferritfalat a 6. ábra szerinti kiviteli alaknál, illetőleg a hengeres 58 falat a 7. ábra szerinti kiviteli alaknál. A 6. ábra szerinti kiviteli alaknál a külső tekercs mágneses mezője átmegy a kisper15 meabilitású 60 résen a külső tekercs L-alakú vasmagelemétől a megosztva használt 56 ferritfálhoz, míg a 7. ábra szerinti kiviteli alaknál a belső tekercs mágneses mezője átmegy a 62 résen a belső tekercs T-alakú vasmagelemétől a megosztva használt 58 falhoz. A kialakítás mindkét esetben olyan, hogy a résen átmenő mező elsődlegesen a megosztottan használt falra korlátozódik és csak jelentéktelen része szóródik úgy, hogy metszi a másik tekercs huzaljait.

Mindegyik kiviteli alaknál kívánatos a szomszédos mágneskörökben egymástól nem túlságosan eltérő fluxusszinteket alkalmazni. Ha ugyanis a fluxusszintek nagyon eltérőek, akkor a nagy fluxusú kör fluxusa kis részének a kölcsönhatása is a kisfluxusú kör tekercsével elfogadhatatlan mértékű interferenciát idézhet elő a kisfluxusú kör helyes működésében azáltal, hogy nemkívánatos mértékben modulálja annak kimenetét.

Ezt a hatást csökkenteni lehet azzal, hogy egy időben csak egy kört gerjesztünk. Ha azonban két szomszédos tekercs között túl nagy a mágneses csatolás, akkor még így is olyan mértékben terhelheti az egyik tekercs a másikat, ami nem kívánt módon takarja magának az érmének a hatását.

Az egyik tekercs mezője és a másik tekercs közötti kölcsönhatás elviselhető mértéke a jelfeldolgozás alkalmazandó típusától függ. A korábban az 1. ábra kapcsán leírt kiviteli alaknál például ellenőrzés végett az 1 MHz-es jel frekvenciája erősíthető, majd egy inverterrel négyszögalakúvá alakítható, hogy a digitális feldolgozásra alkalmas négyszöghullámú impulzusokat kapjunk. A két kör közötti fluxusáthatás okozta 100 kHz-es mértékű moduláció ekkor nem jelent problémát. Mindaddig ugyanis amíg az 1

MHz-es jel mindig keresztezi az invertor küszöböket, addig a négyszöghullámú impulzusnak csak az impulzusszélessége modulálódik, a frekvenciája azonban nem. így a mérési pontosságot ez nem befolyásolja.

Ennek ellenére valószínűtlen az, hogy hasznos eredményeket kapjunk akkor, ha az egyik tekercshez tartozó mezőnek több mint 50%-a kölcsönhatásba léphet a másik tekerccsel. Előnyös módon ez a részarány 20 % vagy ennél kisebb, de a kívánt pontosságtól, a konkrét kialakítástól és a jelfeldolgozás típusától függően 30 %, sőt 40 % is eltűrhető.

Az 5., 6. és 7. ábrán a két vasmagelem közötti kis rés kiegyenlíti azokat a méreteltéréseket, amik a ferritmagok jelenlegi előállítási eljárásai során előfordulnak.

Azoknál a kiviteli alakoknál, amelyeknél az egyik tekercs körülveszi a másikat, általában kívánatos, hogy mindegyik nagypermeabilitású anyagból készült, hengeres fal vastagsága a lehető legkisebb legyen, amit a gyártási eljárás kötöttségei még megengednek. 2 mm-nél kisebb falvastagságot könnyen ki lehet alakítani és a gyakorlatban bármelyik ilyen fal előállítható közelítőleg 1 mm vastagra.

A találmány harmadik fő jellemzője szerint az érmeellenőrző készülék tartalmaz eszközöket, amik az érmének a készüléken átvezető útjában legalább két oszcilláló mágneses mezőt létesítenek, valamint eszközöket, amik az érme és az egyes mezők közötti kölcsönhatást kijelzik. Ezek a mezők két indukciós tekercshez tartoznak. A két tekercs mágneskörei megosztva használják a közöttük lévő nagypermeabilitású mágneses anyagot. Ez az anyag úgy van kialakítva, hogy az egyik tekercshez tartozó mágneses mezőnek

- 17 legfeljebb egy jelentéktelen része lép kölcsönhatásba a másik tekerccsel. A találmány ezen fő jellemzője szerinti készülék rendelkezhet az össze leírt kiviteli alak jellemzőivel - az 5. ábra szerinti kiviteli alak kivételével - akár a konkrét leírás szerint, akár a mellékelt igénypontok szerinti tágabb értelemben.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Érmeellenőrzö készülék, azzal j ellemezve, hogy tartalmaz eszközöket, amik a készülékben haladó érmék útjában legalább két oszcilláló mágneses mezőt létesítenek, és eszközöket, amik az érme és az egyes mágneses mezők közötti kölcsönhatást észlelik; a mágneses mezők két indukciós tekercshez tartoznak, amik egyetlen nagypermeabilitású anyagból készült testtel működnek együtt úgy, hogy az egyik tekercshez tartozó mágneses mezőnek legfeljebb jelentéktelen része lép kölcsönhatásba a másik tekercsesei .
2. Az 1. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs közül az egyik (14) körülveszi a másikat (16).
3. A 2. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs (14, 16) koncentrikus.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a nagypermeabilitású anyagból készült testnek van egy, a két tekercs (14, 16) között elhelyezett falrésze (18) .
5. A 4. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a nagypermeabilitású anyagból készült testnek van egy, a külső tekercs (14) körül helyezett kerületi falrésze (20) .
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék,azzal jellemezve, hogy a nagypermeabilitású anyagból készült testnek van egy, a belső tekercs (10) által körülvett középrésze (22).
7. A 4., 5. vagy 6. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve,hogy a nagypermeabilitású anyagból készült testnek van egy, mindkét tekercset (14, 16) takaró hátrésze (24).
8. Az 1. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs (14, 16) egymás mellett, lényegében ugyanabban a síkban van elhelyezve.
9. A 8.igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a nagypermeabilitású anyagból készült testnek van egy, a két tekercs (14, 16) között elhelyezett falrésze (18).
10. Az előző igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a tekercsek a nagypermeabilitású anyagból készült testnek ugyanazon az oldalán lévő mélyedésekben vannak elhelyezve.
11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs (14, 16) egymás közelében, egy olyan síkban van elhelyezve, amelyben az érme a készülékben áthaladva a peremén mozog.
12. A 11. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindkét tekercs egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás frekvenciameghatározó alkatelemét képezi.
13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs különböző frekvenciájú feszültséget kap.
14. A 13. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy tartalmaz eszközöket, amik az érme és az egyes oszcillátorkapcsolásokkal előállított mezők kölcsönhatásának mértékére jellemző jeleket származtatnak, és ezek között az eszközök között nincs frekvenciaszűrő.
15. A 11. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy tartalmaz két további indukciós tekercset (14', 16'), amik egy második, nagypermeabilitású anyagból készült testtel működnek együtt; ez a test úgy van kialakítva, hogy lényegében meggátolja a második két tekercs közül az egyiknek a kölcsönhatását a másik tekerccsel; a második két tekercs az érmepályának az első két tekerccsel ellentétes oldalán van és mindkét második tekercs fedésben van az első két tekercs közül a megfelelő tekerccsel; így két tekercspár van és mindegyik tekercspár két, az érmepálya szemben lévő oldalán elhelyezett, egymással fedésben lévő tekercsből áll.
16. A 15. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a második két tekercs és az egy test, amivel a tekercsek együttműködnek, a 2-10. igénypontok egyike szerinti jellemzőkkel rendelkezik.
17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a tekercspárokban a tekercsek vagy sorban szemben vagy sorban egyirányban vagy párhuzamosan szemben vagy párhuzamosan egyirányban vannak kötve.
18. A 15., 16. vagy 17. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercspár egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás alkotóelemét képezi.
19. A 18. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve,hogy a tekercspárok különböző frekvenciájú feszültséget kapnak.
20. A 15. vagy 16. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogyaz egyik tekercspár egyik teker- cse hajtva van és létrehozza az egyik oszcilláló mégneses mezőt és ennek a tekercspárnak a másik tekercsében a mező egy oszcilláló jelet indukál, és ennek az oszcilláló jelnek az egyik paramétere jellemző az érme és a mező közötti kölcsönhatás mértékére.
21. A 20. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a másik tekercspár egyik tekercse is hajtott tekercs és a másik tekercsében a hajtott tekercs egy oszcilláló jelet indukál.
22. A 20. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve,hogy a másik tekercspár tekercsei vagy sorban szemben vagy sorban egyirányban vagy párhuzamosan szemben vagy párhuzamosan egyirányban vannak kötve.
23. A 22. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve,hogy a másik tekercspár tekercsei egy öngerjesztő oszcillátorkapcsolás frekvenciameghatározó alkotóelemét képezi.
24. A 21., 22. vagy 23. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a tekercspárok különböző frekvenciájú feszültséget kapnak.
25. Az 1-23. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy az észlelő eszköz az érme és az egyik mágneses mező közötti kölcsönhatásra reagálva jelzi az érme jelenlétét, és az érme és a másik mágneses mező közötti kölcsönhatásra reagálva meghatározza, hogy egy érmeelfogadási kritérium teljesül-e vagy sem.
26. Az 1-24. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy az észlelő eszköz meghatározza, hogy az egyes mágneses mezőkkel való kölcsönhatás mértéke elfő-

- * · » ·· ♦♦♦ Λ ♦ ’ ·’ ·· · ·« • ··· · . · · · ···· »·** * ···

- 22 gadható érmét jelez-e.
27. Érmeellenőrző készülék, ami tartalmaz eszközöket legalább két oszcilláló mágneses mezőnek a készülékben haladó érmék útjában történő létesítésére, és eszközöket az érme és az egyes mágneses mezők közötti kölcsönhatás észlelésére, azzal jellemezve, hogy a mezők két indukciós tekercshez tartoznak, amelyek közül az egyik körülveszi a másikat és, hogy a két tekercs között nagypermeabilitású anyag van elhelyezve és úgy kialakítva, hogy az egyes tekercsekhez tartozó mezőnek legfeljebb egy jelentéktelen része lép kölcsönhatásba a másik tekerccsel.
28. Az 1. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs mágnesköre megosztva használja a két tekercs közötti, nagypermeabilitású anyagot.
29. A 28. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a megosztva használt anyag egy nagypermeabilitású anyagból készült egyetlen testnek a része, ami mindkét tekercs mágneskörével együttműködik és azokat alakítja.
30. A 28.igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercsnek saját, nagypermeabilitású anyagból készült vasmageleme van; a megosztva használt anyag a belső tekercs vasmagelemének része és a külső tekercs mágnesköre átmegy a külső tekercs vasmageleme és a megosztva használt anyag közötti kispermeabilitásű résen.
31. A 28. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercsnek saját, vagy mágneses permeabilitású anyagból készült vasmageleme van, a megosztva használt anyag a külső tekercs vasmagelemének része, és a belső tekercs mágnesköre átmegy a belső tekercs vasmageleme és a me- • · · · ·***♦* • · · · · · « _Λ · · ·.....

·»«··· · gosztva használt anyag közötti, kispermeabilitású résen.
32. A 27. igénypont szerinti érmeellenörző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercsnek saját, nagypermeabilitású anyagból készült vasmageleme van, és mindegyik vasmagelemnek van egy, a tekercsek között elhelyezett fala; a falakat egy kispermeabilitású rés választja el, és mindegyik fal csak egy tekercs mágneses körében van.
33. A 27-32. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs koncentrikus.
34. A 27-33. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs egymás közelében, egy olyan síkban van elhelyezve, amelyben az érme a készülékben áthaladva a peremén mozog.
35. A 27-34. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindkét tekercs egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás frekvenciameghatározó alkotóelemét képezi.
36. A 27-35. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a két tekercs különböző feszültséget kap.
37. A 36. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve,hogy az észlelő eszköz tartalmaz eszközöket, amik az érme és az egyes oszcillátorkapcsolók által előállított mezők kölcsönhatásának mértékére jellemző jeleket származtatnak és ezek között az eszközök között nincs frekvenciaszűrő.
38. A 34. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy tartalmaz további két indukciós tekercset, amik az érmepályán az első két tekerccsel ellentétes oldalán vannak a • ·

- 24 mindkét második tekercs fedésben van az első két tekercs közül a megfelelő tekerccsel; így két tekercspár van és mindegyik tekercspár két, az érmepálya ellentétes oldalán elhelyezett, egymással fedésben lévő tekercsből áll.
39. A 38.igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a második két tekercs között nagypermeabilitású anyag van a 27-33. igénypontok bármelyike által meghatározott módon.
40. A 38. vagy 39. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercspárban a tekercsek vagy sorban szemben vagy sorban egyirányban vagy párhuzamosan szemben vagy párhuzamosan egyirányban vannak kötve.
41. A 38., 39. vagy 40. igényopntok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy mindegyik tekercspár egy öngerjesztésű oszcillátorkapcsolás frekcenciameghatározó alkotóelemét képezi.
42. A 41. igénypont szerinti érmeellenörző készülék, azzal jellemezve, hogy a tekercspárok különböző feszültséget kapnak.
43. A 38. vagy 39. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy az egyik tekercspár egyik tekercse hajtva van és létrehozza az egyik oszcilláló mágneses mezőt és ennek a tekercspárnak a másik tekercsében a mező egy oszcilláló jelet indukál, és ennek az oszcilláló jelnek az egyik paramétere jellemző az érme és a mező közötti kölcsönhatás mértékére.
44. A 43. igénypont szerinti érmeellenörző készülék, azzal jellemezve, hogy a másik tekercspár egyik tekercse is hajtott tekercs, és a másik tekercsében a hajtott tekercs egy oszcilláló * ·

- 25 jelet indukál.
45. A 43. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a másik tekercspár tekercsei vagy sorban szemben vagy sorban egyirányban vagy párhuzamosan szemben vagy párhuzamosan egyirányban vannak kötve.
46. A 45. igénypont szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a másik tekercspár tekercsei egy öngerjesztő oszcillátor kapcsolák frekvenciameghatározó alkotóelemét képezik.
47. A 44., 45. vagy 46. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy a tekercspárok különböző frekvenciájú feszültséget kapnak.
48. A 27-47. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy az észlelő eszköz az érme és az egyik mágneses mező közötti kölcsönhatásra reagálva jelzi az érme jelenlétét, és az érme és a másik mágneses mező közötti kölcsönhatásra reagálva meghatározza, hogy egy érmeelfogadási kritérium teljesül-e vagy sem.
49. A 27-47. igénypontok bármelyike szerinti érmeellenőrző készülék, azzal jellemezve, hogy az észlelő eszköz meghatározza, hogy az egyes mágneses mezőkkel való kölcsönhatás mértéke elfogadható érmét jelez-e.
50. Érmeellenőrző készülék, ami tartalmaz eszközöket legalább két oszcilláló mágneses mezőnek a készülékben haladó érmék útjában történő létesítésére, és eszközöket az érme és az egyes mágneses mezők közötti kölcsönhatás észlelésére, azzal jellemezve, hogy a mezők két indukciós tekercshez tartoznak, és a két tekercs mágneses köre megosztva használja a két tekercs közötti nagypermeabilitású anyagot, ami úgy van kialakítva, hogy az '· * · + egyes tekercsekhez tartozó mezőnek legfeljebb egy jelentéktelen része lép kölcsönhatásba a másik tekerccsel.