PL182765B1 - Układ do kontrolowania monet - Google Patents

Abstract

1. Uklad do kontrolowania monet (1), w którym monety (1) przy ich kontrolowaniu, poruszaja sie do przodu wzdluz jednej sciany bocznej (6) kanalu na monety (2) i przed dwiema cewkami polówkowymi (4a, 4b) ce- wki (4), które sa umieszczone naprzeciwko siebie, na obu scianach bocznych kanalu na monety i sa w przeciwfazie polaczone ele- ktrycznie, szeregowo, przy czym osie obyd- wóch cewek polówkowych (4a, 4b) przebie- gaja prostopadle do sciany bocznej (6), zna- mienny tym, ze ta cewka polówkowa (4b), która znajduje sie po tej samej stronie kanalu na monety (2), co sciana boczna (6) jest bar- dziej niskoohmowa niz druga cewka polów- kowa (4a). Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do kontrolowania monet.

Układ jest stosowany w segregatorach monet automatów do sprzedaży i dokonywania usług, jak: automaty telefoniczne, automaty do sprzedaży napojów lub papierosów itp. Monety mają często budowę warstwową, a warstwy te składają się z różnych stopów metali zawierających nikiel, na przykład: CuNi i Ni.

Układ wspomnianego powyżej typu jest znany z opisu patentowego EP 0304 535A1, w którym opisano układ do kontrolowania monet, którego pierwsza cewka określa stop metalu, a druga cewka ustala grubość monety, przy czym druga cewka składa się z dwóch połówek cewki, które w przeciwfazie, lub w fazie zgodnej, są połączone elektrycznie szeregowo lub równolegle. Obydwie cewki stanowią odpowiednio część własnego drganiowego obwodu rezonansowego, który ze źródła prądu jest zasilany prądem zmiennym.

Zadaniem wynalazku jest takie ulepszenie znanego układu, aby co najmniej kombinatoryczne działanie grubości monety i warstwowej budowy monety można było stwierdzić i aby wewnętrzne warstwy monety o zawartości 4%, 6%, i 8% Ni dały się odróżnić w otoczeniu CuNi, co umożliwia jednoznaczną identyfikację danej monety.

Wymienione zadanie zostało, zgodnie z wynalazkiem, rozwiązane w cechach znamiennych zastrzeżenia 1. Korzystne rozwinięcie wynalazku wynika z zastrzeżenia zależnego.

Przykład wykonania wynalazku jest przedstawiony na rysunku i zostanie w dalszym ciągu bliżej opisany.

Pokazano:

figura 1 schematyczzy pionowy przekrój wz.dłużży kanału na monety;

figura 2 schemany'cc.dy ρ^υό] ponrzekhzy Ρ^οΝ nn monattc figura 3 schematyczny poziomy przekrój wzdłużny kanału na monety i figura 4 szeregowe połączenie w przkciwfndik, dwóch połówkowych cewek jednej cewki.

Układ do kontrolowania monet 1 ma kanał na monety 2, wzdłuż którego, w kierunku ruchu monet 1, jess lumeszczone killca cewe^ jedna za drugą. Nii figach 1 do 3 piyyjęto znłnżkaik, że istnieją dwie cewki 3 i 4. Cewka 4 służy do określenia grubości badanej moneey 1 i składa się z pierwszej połówki cewki 4a, i drugiej połówki cewki 4b, w układzie zgodnym z wynalazkiem, obydwie w preeciwfazie, połączone elektrycznie szeregowo (patrz figura 4) i mające po jednym rdzeniu ferromagnetycznym 4c, wzgl. 4d. Cewka 4 stanowi część, nie przedstawionego zkzonnasowego obwodu drgającego, znsilaaego ze źródła prądowego prądem zmiennym, który w rddkaiach fezromagnetccdaych 4c i 4d cewek połówkowych 4a i 4b wytwarza zmikank pole magnetyczne. Cewka 3 służy natomiast do określenia składu stopowego

182 765 badanej monety 1, i jest umieszczona na tej samej stronie kanału monetowego 2, co połówka cewki 4b. Cewka 3 stanowi część, nie przedstawionego własnego rezonansowego obwodu drgającego, zasilanego ze źródła prądowego prądem zmiennym, który w rdzeniu ferromagnetycznym 3a cewki 3 wytwarza zmienne pole magnetyczne. Kanał monetowy 2 ma powierzchnię denną 5 służącąjako skośna płaszczyzna i co najmniej jedną ścianę boczną 6. Na figurach 1 do 3 przyjęto założenie, że istniej ą dwie równoległe ściany boczne 6 i 7. W trakcie kontrolowania monet, monety pod wpływem siły ciężkości toczą się lub ślizgają na skośnej płaszczyźnie utworzonej z płaszczyzny dennej 5, od góry ku dołowi, przylegając równocześnie do ściany bocznej 6, wzdłuż której poruszają się w ten sposób. Ściana boczna 6 jest lekko nachylona względem pionu, tak że pod wpływem siły ciężkości, monety 1, podczas swego ruchu do przodu, przylegają do niej. W celu zmniejszenia tarcia, ściana boczna 6, jest w kierunku przesuwania się monet 1 do przodu, przeważnie zaopatrzona we wzdłużne wystające żeberka, czego jednak nie przedstawiono na rysunku. Monety 1 leżą więc w trakcie ich ruchu obrotowego lub ślizgowego po skośnej powierzchni, na żeberkach wzdłużnych ściany bocznej 6, tak że ich odstęp od ściany bocznej pozostaje zawsze jednakowo mały i niezależny od grubości monety. Obydwie połówki cewek 4a i 4b są umieszczone naprzeciw siebie po obu stronach kanału na monety 2, przy czym ich osie przebiegają prostopadle względem ściany bocznej 6. Monety 1, podczas ich kontrolowania w układzie, poruszają się wzdłuż ściany bocznej 6 kanału monetowego 2, a równocześnie przed obydwoma połówkami 4a i 4b cewki 4, czyli tym samym pomiędzy nimi. Cewki połówkowe 4b znajdują się w ścianie 6, to znaczy w tej ścianie bocznej, wzdłuż której monety 1 przesuwają się, podczas gdy cewki połówkowe 4a znajdują się w położonej naprzeciw ścianie 7. Połówka cewki 4b, dokładnie tak samo jak ściana boczna 6, ma niezależnie od grubości monety, stale ten sam mierzony prostopadle względem monety 1, odstęp i dlatego nie przyczynia się do pomiaru tej grubości monety. Grubość ta jest więc określana wyłącznie przez połówkę cewki 4a, której prostopadle względem ściany bocznej 6 zmierzona odległość do monety 1, jest zależna od grubości monety. Oznacza to, że wskutek przesuwania się metalowej monety, wytworzone w niej prądy wirowe powodują przez indukcyjne przeciwdziałanie na cewkę 4, zmianę AR, czyli oporności R połówki cewki 4a, a więc zmiana ta jest miarą grubości monety. Przy nieobecności połówki cewki 4b, czułość pomiaru jest równa względnej zmianie oporności S = AR/R, osiągalna rozdzielczość jest równa 0,05 mm, a wytworzone przez połówkową cewkę 4a cewki 4, zmienne pole magnetyczne w kanale monetowym 2 jest skierowane prostopadle do monety 1. Linie polowe zmiennego pola magnetycznego zanikają w obecności przesuwającej się monety, tak że nie następuje głębsze wniknięcie zmiennego pola magnetycznego do wnętrza monety 1. Jest więc to dobry układ do pomiaru odstępu monety 1 od ściany bocznej 7 i tym samym do pomiaru grubości monety, natomiast nie jest to dobry układ do określenia składu stopowego we wnętrzu monety. Przy nieobecności połówki cewki 4b możliwe jest tylko zgrubne rozeznanie istnienia warstw we wnętrzu monety 1, które przykładowo mogą być złożone na zewnątrz z CuNi, a wewnątrz z Ni. Określenie grubości warstw i zawartości niklu w tych warstwach, nie jest jednak, praktycznie biorąc, możliwe przy tym układzie. Przy kontrolowaniu takich monet jest jednak wymagane, aby wewnętrzne warstwy monety o zawartości 4%, 6% i 8% niklu były odróżnialne w otoczeniu złożonym z CuNi, co jest możliwe dopiero przy obecności drugiej połówki cewki 4b.

Przy przeciwfazowym, szeregowym połączeniu obydwóch połówek cewek 4a i 4b, linie polowe zmiennego pola magnetycznego cewki 4 w kanale monetowym 2 są obrócone o 90°C, tak że nawet przy braku monety 1, nie przebiegają prostopadle, lecz równolegle do ścian bocznych 6 i 7. W obecności monety 1, większość linii pola zostaje zamknięta przez wykazującą niższą oporność magnetyczną wewnętrzną warstwę niklową monety 1 o budowie warstwowej, co zapewnia dobrą detekcję tej budowy i jej składu stopowego. Prądy wirowe wywołane przez zmienne pole magnetyczne płyną w monecie 1 wokół linii pola, to znaczy płyną one w kierunku wzdłuż jednej powierzchni monety 1 i powracają z powrotem wzdłuż innej powierzchni monety 1. Jeżeli obie połówki cewki 4a i 4b są identyczne, to znaczy mają między innymi,

182 765 jednakową liczbę zwojów, nawiniętych z takiego samego drutu miedzianego, to obydwie połówki cewki 4a i 4b mają taka samą oporność R. Ponieważ obydwie połówki cewki są elektrycznie połączone szeregowo, to przy obecności obydwu połówek cewki 4a i 4b, całkowita oporność cewki 4 wynosi 2R, a czułość pomiaru wynosi: S = AR/2R ponieważ tylko połówka cewki 4a ma znaczący wkład w zmianę oporności cewki 4. Całkowity opór cewki 4 zostaje tym samym, w wyniku obecności połówki cewki 4b, która wskutek jej stałej odległości względem monety 1 nie wywiera żadnego wpływu na AR, podwojony, zaś czułość pomiaru S, zmniejszona o połowę, czyli pogarsza się. Odpowiada to pogorszeniu rozdzielczości z 0,05 na 0,1 mm.

W mniejszym stopniu pogarsza się czułość pomiarowa, jeżeli połówka cewki 4b o oporności R', która znajduje się na tej samej stronie kanału monetowego 2, co ściana boczna 6, przy zachowaniu tej samej liczby zwojów i wartości zmiennego pola magnetycznego ma mniejszą oporność ohmową niż druga połówka cewki 4a o oporności R. W tym wypadku czułość pomiaru wynosi S = AR/[R + R'], gdzie R' jest mniejsze niż R i w celu uzyskania minimalnego pogorszenia, R' powinno być możliwie małe w porównaniu z R. Czułość pomiaru S jest tym samym wyraźnie lepsza, jeżeli niskoohmowa połówka cewki 4b będzie uzwojona przewodem plecionym, podczas gdy połówka cewki 4a w dalszym ciągu będzie uzwojona w sposób zwykły, na przykład drutem miedzianym. Całkowity opór R' połówki cewki 4b składa się mianowicie z udziału części stałoprądowej R_DC i z wytworzonej przez zjawisko naskórkowe części udziału zmiennoprądowej R_Ac gdzie R' = Rdc + R_Ac W cewkach konwencjonalnych z pojedynczego drutu miedzianego, przy częstotliwościach w obszarze kiloherców, Rac jest znacznie większe niż R_K-. Jednakże przy zastosowaniu przewodu plecionego na połówkę cewki 4b, nie występuje praktycznie w jej przewodach prądowych wypieranie prądu wskutek zjawiska naskórkowego, tak że Rac = 0 i opór R' jest praktycznie zredukowany do udziału części stałoprądowej R_Dc Tak więc R' = Rdc = R/5. Czułość pomiarowa cewki 4 jest wskutek tego zredukowana tylko do S = AR/[R + R'] = AR/[R + R/5] = [5/6] AR/R. Ponieważ obydwie połówki cewki 4a i 4b w dalszym ciągu mają jednakową liczbę zwojów i wskutek ich połączenia szeregowego przepływa przez nie taki sam prąd zmienny, więc różnica ich oporów R i R' nie ma wpływu na symetrię wytworzonego przez cewkę 4 pola magnetycznego i na przebieg linii tego pola.

Zmierzona wartość AR jest kombinatoryczną funkcją grubości monety i stopowego składu monety 1 o budowie warstwowej. Stanowi ona równanie z dwoma niewiadomymi, mianowicie grubością monety i jej składem stopowym. W wielu wypadkach, do stwierdzenia prawdziwości i wartości monety 1, wystarczy znajomość kombinatorycznego działania monety 1, to znaczy określenie AR. Jeśli to nie wystarczy, konieczne jest jeszcze dodatkowe ustalenie za pomocą cewki 3, składu stopowego monety 1. Daje to drugie równanie, tak że ogółem występują tu dwa równania z dwoma niewiadomymi, których rozwiązanie daje odrębne wartości obu niewiadomych, mianowicie grubości i składu stopowego monety 1, które to wartości są charakterystyczne do stwierdzenia prawdziwości i wartości monety 1.

182 765

182 765

Ο—

4α

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do kontrolowania monet (1), w którym monety (1) przy ich kontrolowaniu, poruszają się do przodu wzdłuż jednej ściany bocznej (6) kanału na monety (2) i przed dwiema cewkami połówkowymi (4a, 4b) cewki (4), które są umieszczone naprzeciwko siebie, na obu ścianach bocznych kanału na monety i są w przeciwfazie połączone elektrycznie, szeregowo, przy czym osie obydwóch cewek połówkowych (4a, 4b) przebiegają prostopadle do ściany bocznej (6), znamienny tym, że ta cewka połówkowa (4b), która znajduje się po tej samej stronie kanału na monety (2), co ściana boczna (6) jest bardziej niskoohmowa niż druga cewka połówkowa (4a).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że bardziej niskoohmowa cewka połówkowa (4b) jest uzwojona przy zastosowaniu przewodu plecionego.