SE523842C2 - Anordning och metod för särskiljning av mynt - Google Patents

Description

W H 20 25 30 35 4 u ~ n - ~ 523 342 ..m...." 2000-02-11 \\CURRENT\SYS\PUBLIC\DOC\P\006139 SV ÖVGISJÉOC BÅ/LJ . 2 en avläsning, som representerar myntets konduktivitet, eftersom avtagandetakten är en funktion av densamma.

En utföringsform av EP-B-O 119 000 använder två sändarspolar med olika effektiva tvärsektionsareor. Den stora spolen är större än det största godtagbara myntet, medan den lilla spolen är mindre än det minsta myntet.

Positionen för den lilla spolen är sådan, att dess effek- tiva tvärsektionsarea täcks av det minsta myntet, när detta passerar längs myntbanan.

Syftet med den lilla spolen är att lösa ett problem, som kan uppträda ifall man endast hade använt en stor spole. Avläsningarna från den stora spolen är en funktion av myntets konduktivitet och diameter. En stor diameter eller en hög konduktivitet ger bägge upphov till stora myntavläsningar. Det föreligger således ett problem i det, att mynt med olika diameter och konduktivitet kan ge upphov till identiska avläsningar. Ett brittisk tvápence-mynt av koppar och en aluminiumskiva med två mm mindre diameter ger exempelvis upphov till identiska avläsningarna från den stora spolen. Den lilla spolen alstrar en signal, som beror av konduktiviteten men som är oberoende av diametern. Man kan således särskilja mellan aluminium och koppar medelst den lilla spolen. Den lilla spolen kan inte användas ensam, eftersom mynt av samma material men med olika diameter leder till samma avläsningar.

En annan tidigare känd myntdiskriminator visas i EP- B-O 300 781. Även om myntdiskriminatorerna ovan ofta är tillräck- liga för traditionella homogena mynt, bestående av en enda metall eller metallegering, är de tidigare kända myntdisk- riminatorerna mindre användbara för att framgångsrikt särskilja även mellan bimetallmynt, vilket kommer att diskuteras i korthet nedan.

På senare år har bimetallmynt introducerats på mark- naden i olika länder. Välkända exempel pà bimetallmynt är 10 15 20 25 30 35 zooo-oz-n \\cunnsu'r\svs\puamc\noc\p\oos1as sv oversnoc axx/La ' ' ' l n u 3 det franska tiofrance-myntet, det brittiska tvåpence- myntet, det kanadensiska tvådollarmyntet samt mynten för 1 och 2 Euro.

Bimetallmynt tillverkas på följande vis. Yttre ringar och centrala skivor stansas ut från plåtar (även kända som råämnen) bestående av de två metaller eller metallege- ringar, som bimetallmyntet skall tillverkas av. Skivan infogas därefter i ringen, och myntet präglas. Prägling innebär att myntet pressas mellan två härdade präglar.

Präglarna åstadkommer fram- och baksidemönstret på myntet samt tvingar även samman skivan med ringen. Förbindelsen mellan skivan och ringen kallas för övergång.

När ett bimetallmynt skall identifieras, måste tre konduktiviteter beaktas: den inre skivan, den yttre ringen samt övergången mellan dem. Konduktiviteterna hos den inre skivan och den yttre ringen beror av utnyttjade metaller och ändras inte. Däremot kan konduktiviteten variera i stor grad vad gäller övergången mellan de två metallerna. Över- gången kan vara en perfekt ledare, ifall nyligen stansade metallytor trycks samman hårt (molekylär svetsning). Om emellertid den inre skivan och den yttre ringen är täckta med ett oxidskikt, innan de sammanfogas, kommer övergången att leda mindre väl. I extrema fall, då oxidskiktet är tjockt, kommer övergången inte att vara ledande över huvud taget. Övergångens konduktivitet är dessutom ännu mer komplex, eftersom den även beror på spänningen hos de virvelströmmar, som induceras vid mätningen. En stor mät- spänning kommer att "slå igenom" oxidskiktet och indikera en högre konduktivitet än en låg spänning. Spänningen över övergången är liten i myntdiskriminatorer, varför dessa olinjära effekter är betydelsefulla.

Ett resultat blir att den dåligt definierade över- gångskonduktiviteten i bimetallmynt förorsakar problem för många befintliga myntdiskriminatorer. Övergångens varieran- de egenskaper hos bimetallmynt ger upphov till olika avläs- . . - . . .. 10 15 20 25 30 35 523 842 _ « Q - > . q 0 b 0 lo I lb O I C n. a zooo-oz-u \wmuzmrnsvs\1>uaLxc\Doc\1=\oos139 sv överanoc aA/LJ ° ' ' ' " " " "“ "" ““ 4 ningar för mynt av samma typ, varvid det blir svårare att med säkerhet identifiera myntet. I det dubbla sändarspol- arrangemang, som visas i ovannämnda EP-B-O 119 000, är exempelvis den lilla spolen placerad nära myntbanan (för att kunna täcka även mycket små enkelmetallmynt), varvid virvelströmmar kommer att alstras i ett bimetallmynt, vilka passerar övergången och skapar stor osäkerhet ifråga om konduktivitetsavläsningen.

Sammanfattning av uppfinningen Det är därför ett huvudsyfte med föreliggande upp- finning att åstadkomma en förbättrad myntdiskriminator, vilken medger noggrann identifiering av mynt, som inne- fattar en första och en andra del gjorda av olika material, exempelvis ett bimetallmynt.

Detta syfte uppnås genom en anordning för särskilj- ning av mynt, innefattande första och andra spolorgan för att inducera virvelströmmar i ett mynt samt detekterings- organ för att detektera virvelströmmarna och därigenom bestämma en egenskap hos myntet, där de första och andra spolorganen är så placerade och arrangerade, att för ett mynt, som uppvisar en första del och en andra del av olika material, kommer virvelströmmar att induceras väsentligen uteslutande av det första spolorganet i den första mynt- delen respektive av det andra spolorganet i den andra myntdelen.

Ovanstående syfte uppnås vidare genom en metod för identifiering av ett mynt med en första del och en andra del, vilka innefattar olika material, genom att: alstra virvelströmmar väsentligen uteslutande i den första myntdelen, detektera de på så vis i den första myntdelen alstrade virvelströmmarna, fastställa en egenskap hos den första myntdelen i beroende av de däri detekterade virvelströmmarna, W U 20 25 30 35 525 842 :»«@ff«:¿:f@<«;;< . . . . . _.. zooo-oz-11 \\cunnuNT\sYs\rusL1c\noc\P\nos139 sv overs.doc an/LJ ' ° " '° " 5 alstra virvelströmmar väsentligen uteslutande i den andra myntdelen, detektera de på så vis i den andra myntdelen alstrade virvelströmmarna, fastställa en egenskap hos den andra myntdelen i beroende av de däri detekterade virvelströmmarna samt använda de egenskaper, som fastställts för de första och andra myntdelarna, för att identifiera myntet.

Ovan beskrivna lösningar definieras av bifogade självständiga patentkrav. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är föremål för underkrav. Översiktlig beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare under hänvisning till medföljande ritningar, pà vilka: FIG 1 är en översiktsvy i perspektiv över en mynt- diskriminator enligt en utföringsform av uppfinningen samt FIG 2 är en översiktlig sidovy av arrangemanget i FIG Detaljerad beskrivning Som framgår av FIG l och 2 innefattar myntdiskrimi- natorn en stor spole 10 och en liten spole 20, vilka bägge är monterade på ett stödorgan 80. Spolarna 10, 20 är an- slutna till en (ej visad) elektrisk anordning för att till- föra spänningspulser till spolarna. Myntdiskriminatorn innefattar vidare detekteringsorgan (ej visade) för att detektera virvelströmmar, som inducerats i ett mynt 30 genom de magnetiska pulser, vilka alstras av spolarna 10, 20 till följd av spänningspulserna, som matas från den elektriska anordningen.

Bimetallmyntet 30 innefattar en ring 40 av en första metall eller legering samt en skiva 50 av en andra metall eller legering. En övergång mellan skivan och ringen betecknas med 90. 10 15 20 25 30 5 2 3 2000>02>l1 \\CU1IRBN'I'\SYS\PUBLIC\DOC\P\006139 SV överLdoc BA/LJ 6 . . . . .- Spolarna 10, 20 fungerar som sändarspolar för att utsätta bimetallmyntet 30, som förflyttas förbi mynt- diskriminatorn längs en myntbana 70, för en respektive magnetisk puls, vilken ger upphov till virvelströmmar i den yttre ringen 40 och den inre skivan 50 hos myntet 30.

Spolarna 10, 20 fungerar vidare som mottagarspolar för att detektera de magnetiska fältvariationer, som alstras av virvelströmmarna i den yttre ringen 40 och den inre skivan 50, samt för omvandling av dessa till motsvarande spänningssignaler. Spänningssignalerna matas till detek- teringsorganet, som är anordnat att mäta avtagandet hos signalerna och i beroende därav bestämma ett respektive värde på konduktiviteten i den yttre ringen 40 och den inre skivan 50. De fastställda konduktivitetsvärdena används senare för att identifiera myntet 30.

Myntdiskriminatorn är anordnad att utföra konduktivi- tetsmätningarna, när centrum av myntet 30 sammanfaller med centrum av spolarna 10, 20, dvs när myntet är beläget som i FIG 2. Som framgår av FIG 2, är den lilla spolen 20 mon- terad ganska högt ovanför myntbanan 70, varigenom man säkerställer att de inducerade virvelströmmarna kommer att flyta väsentligen uteslutande i skivan 50 utan att korsa övergången 90. På motsvarande vis kommer de av den stora spolen 10 inducerade virvelströmmarna att flyta väsentligen uteslutande i ringen 40, åter utan att korsa övergången 90.

De i myntet inducerade virvelströmmarna kommer således att flyta i koncentriska cirklar kring centrum av myntet, och ingen av dessa virvelströmmar korsar övergången 90 i bimetallmyntet. Den inmätta konduktiviteten är således oberoende av övergången.

Varaktigheten och vågformen hos de av den elektriska anordningen till spolarna 10, 20 tillförda spänningspulser- na kan väljas efter aktuell tillämpning, vilket enkelt inses av fackmannen. 3 ...“. . Ü 1 U U U _ . ...... ..._ ..._ ... | ...... . . . . ... .. _. ... _. _ _ _. _ . _ . _ _ .U.. l0 15 20 25 30 523 842 I n O I I l q. 2000-0241 \\curuz:rrr\sYs\1>usLIc\o0c\P\006139 sv aversnoc nA/LJ ' ' N " " n" 7 . ~ . . n; För ytterligare förbättrad tillförlitlighet kan mynt- diskriminatorn enligt uppfinningen även förses med ett magnetiskt givarelement 60, företrädesvis ett Hall-element.

Hall-elementet 60 är anordnat att mäta den magnetiska permeabiliteten hos den yttre ringen 40 och den inre skivan 50 i myntet 30. På detta vis kommer mynt med identiska elektriska egenskaper (exempelvis konduktivitet) men olika magnetiska egenskaper (exempelvis permeabilitet) att kunna skiljas frän varandra.

Spolarna 10, 20 drivs för alstring av ett respektive magnetfält, vilket man utsätter den yttre ringen 40 och den inre skivan 50 för. Beroende på de magnetiska egenskaperna hos ringen 40 och skivan 50 kommer magnetfälten att pâver- kas i olika grad. Hall-elementet mäter amplituden hos de magnetfält, som alstras av spolarna. Amplituden hos magnet- fältet från den stora spolen 10 indikerar permeabiliteten hos ytterringen 40 i bimetallmyntet 30. På liknande vis mäter den lilla spolen 20 pä den inre skivan 50. Eftersom tvâ mätningar mäste erhållas från Hall-elementet, erfordras någon form av multiplexering, antingen frekvensdelad multi- plexering eller tidsdelad multiplexering.

Vid frekvensdelad multiplexering drivs de stora och små spolarna av sinusvàgor med olika frekvenser. För typiska mynt kan frekvenser på 9 kHz och 7 kHz vara lämpliga. Utsignalen från Hall-elementet är en vàgform, som innehåller bàda frekvenserna. Genom att använda lämplig elektronik, exempelvis synkron detektering, kan man mäta amplituderna för de två frekvenserna.

Vid tidsdelad multiplexering drivs endast en spole åt gången. Exempelvis kan man först driva den lilla spolen 20, varvid utsignalen från Hall-elementet mätes. Därefter drivs den stora spolen 10, varvid den andra mätningen fràn Hall- elementet äger rum. Oavsett val av multiplexering är resul- taten ekvivalenta. 5 2 3 8 f) - . ..- ¿_ i Z I ..- ... 2000-02-11 \\cnmnE1~rr\sYs\PuBLIc\Doc\1=\006139 sv overamloc BA/LJ ' ' 8 För permeabilitetsmätningen erfordras inte, att myntet är exakt koncentriskt med spolarna.

Uppfinningen har beskrivits ovan med hänvisning till ett par utföringsexempel. Andra utföringsformer än de ovan beskrivna är emellertid möjliga inom ramen för uppfin- ningen, sásom denna definieras av bifogade självständiga patentkrav. :man

Claims (9)

1. W Ü 20 25 30 35 . o ~ . .u . a o - nu !'.Z".'..' ."..". . . . . . . 2000-02-15 \\cunxßu'r\svs\puanxc\noc\moosns sv kravnuc alu/m \ I 9 PATENTKRAV l. Anordning för särskiljning av mynt, innefattande: första och andra spolar (10, 20), som är placerade för att inducera virvelströmmar i en yttre ring (40) respektive en inre skiva (50) hos ett bimetallmynt (30), samt ett detek- teringsorgan, som är anordnat att detektera nämnda virvel- strömmar och bestämma respektive värden pá konduktiviteten i den yttre ringen och den inre skivan för efterföljande identifiering av myntet, kännetecknad av (60), tering av ett första respektive ett andra magnetfält, vilka en magnetisk givare som är placerad för detek- alstras av den första respektive den andra spolen (10, 20), när myntet (30) befinner sig mellan spolarna och den magne- tiska givaren, varvid den magnetiska givaren är anordnad att bestämma respektive värden pà permeabiliteten hos den (40) (50) vid identifieringen av myntet. yttre ringen och den inre skivan för användning

2. Anordning för särskiljning av mynt enligt krav 1, där den magnetiska givaren (60) är ett Hall-element.

3. Anordning för särskiljning av mynt enligt något av föregående krav, där den andra spolen (20) är placerad inuti den första spolen (10).

4. Metod för identifiering av ett bimetallmynt (30), innefattande en yttre ring (40) och en inre skiva (50), genom att alstra virvelströmmar väsentligen uteslutande i den yttre ringen respektive i den inre skivan, mäta de på så vis inducerade virvelströmmarna för att bestämma konduk- tiviteten för den yttre ringen respektive den inre skivan samt använda konduktiviteten för den yttre ringen respek- tive den inre skivan för att identifiera myntet (30), kännetecknad av de ytterligare stegen att 523 842 2000-02-16 \\CIIRRBNT\SYS\PU'BLIC\DOC\P\006139 SV kravnioC BA/LJ 10 . - Q . .p utsätta mynten (30) för ett första och ett andra magnetfält, mäta permeabiliteten hos den yttre ringen (40) respektive den inre skivan (50) samt 5 använda permeabiliteterna vid identifiering av myntet (30).

5. Metod enligt krav 4, där de magnetiska fälten varierar i amplitud. 10

6. Metod enligt krav 4 eller 5, där de magnetiska fälten varierar som en sinusvåg.

7. Metod enligt något av kraven 4-6, där de utsättan- 15 de, mätande och användande stegen utförs vid en första frekvens hos det första magnetfältet för den yttre ringen (40) samt vid en andra frekvens hos det andra magnetfältet för den inre skivan (50). 20

8. Metod enligt krav 7, där den första frekvensen är omkring 9 kHz.

9. Metod enligt krav 7 eller 8, där den andra frek- vensen är omkring 7 kHz.