BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Münzprüfeinrichtung für Münzen verschiedenen Wertes, mit einem Einwurfschlitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Münzprüfeinrichtung ist aus der DE-OS 2 715 403 bekannt. Sie arbeitet mit Signalen, die von bewegten Münzen an Prüfspulen längs eines Münzkanals erzeugt und von Flip-Flops und Torschaltungen ausgewertet werden. Dies erfordert bei drei Prüfungen pro eingeworfener Münze einen relativ grossen Aufwand.
Darüber hinaus ist es aus der EP-PS 0 038 911 bekannt, Münzen anhand ihrer Masse zu beurteilen und zu diesem Zweck die Münze aus dem Stillstand längs einer Bahn zu beschleunigen und anschliessend auf ein Puffer-Element aufschlagen zu lassen, um dann aufgrund der entstehenden Schwingung über einen elektrischen Sensor auf die Masse der Münze schliessen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Münzprüfeinrichtung anzugeben, die bei geringem Aufwand und geringem Energiebedarf möglichst viele Einzelprüfungen in sich einschliesst und damit eine hohe Entscheidungssicherheit ergibt.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemässe Münzprüfeinrichtung.
In der Figur bedeutet 1 eine Münze, die in einen nicht dargestellten Einwurfschlitz soeben eingegeben worden ist, wobei unter Münze jede Art von Scheiben zu verstehen sind, die durch den Einwurfschlitz eingegeben werden können. Unmittelbar nach dem Eingriffschlitz ist ein nur auf Metall reagierender Metalldetektor 2 angeordnet, der der Rückweisung nicht metallischer Münzen dient. Zu diesem Zweck folgt dem Metalldetektor 2 in Richtung eines schräg abwärts gerichteten, von einer eingeworfenen Münze 1 zu durchlaufenden Münzkanales ein bistabiler Schieber 3, der zwischen dem Metalldetektor 2 und zwei Stabkernen 4, 5 eines Testdetektors 14 angeordnet ist. Der Schieber 3 besteht aus zwei rechtwinklig zueinander stehenden Schenkeln 6 und 7, von denen der eine Schenkel 6 in einer ersten Stellung als Laufschiene des die Münze 1 weiterleitenden Münzkanals dient.
Der zweite Schenkel 7 weist einen Durchbruch 8 auf, der nur in der ersten Stellung des Schiebers 3 einen Durchgang für Münzen 1 erlaubt. Zur Bestätigung des Schiebers 3 sind zwei auf elektrische Impulse ansprechende Solenoidmagnete 9 und 10 angeordnet, von denen jeder je eine der beiden bistabilen Stellungen des Schiebers 3 erzwingt. In der Zeichnung ist eine Ausgangsstellung, d.h. die zweite Stellung dargestellt. Jede eingegebene, vom Metalldetektor 2 als metallen erkannte Münze 1 löst am ersten Solenoidmagneten 9 einen Impuls aus, der den Schieber 3 in seine erste, der Münze 1 den Durchlauf durch den Durchbruch 8 erlaubende Stellung bringt.
Eine von den einzelnen nachfolgend beschriebenen Detektoren angesteuerte, in der Zeichnung nicht dargestellte Auswerteeinrichtung erteilt nach einer den Durchlauf der Münze 1 durch den Durchbruch 8 gewährleistenden Zeit einen elektrischen Impuls an den zweiten Solenoidmagneten 10, der den Schieber 3 wieder in seine Ausgangsstellung bringt. In dieser Stellung fällt jede eingegebenen Münze 1 direkt in eine in der Zeichnung nur durch zwei Pfeile angedeutete Rückgabeschale 11 und der Schenkel 7 verhindert zusätzlich, dass weitere Münzen in den Münzkanal gelangen. Solange sich eine eingegebene Münze 1 noch im nachfolgend beschriebenen Prüfungsablauf befindet, sperrt die Auswerteeinrichtung weitere Impulse an den Solenoidmagneten 9. Eine weitere Annahme von Münzen ist daher im betrachteten Zeitpunkt verhindert, so dass auch echte Münzen in die Rückgabeschale 11 fallen.
Eine Münze 1, die den Durchbruch 8 durchlaufen hat, gelangt an den Anfang einer Beschleunigungsstrecke 12 und wird durch einen dort angeordneten Stopper 13 zum Stillstand gebracht. Die Beschleunigungsstecke 12 ist einem weiter unten beschriebenen, der Prüfung der Masse der Münzen 1 dienenden Massedetektor 27 vorgeschaltet.
Um für eine Masseprüfung reproduzierbare Ausgangsverhältnisse zu schaffen, ist es eine Voraussetzung, dass die Beschleunigung der Münze 1 längs der Beschleunigungsstrecke 12 aus dem Stillstand der Münze 1 erfolgt. Der Stopper 13 erzwingt den Stillstand, und dies ermöglicht gleichzeitig weitere, den Stillstand der Münze 1 ausnützende Prüfungen. Zu diesem Zweck ist unmittelbar vor dem Stopper 13 der weitere, mehrere Prüfsignale sowohl bei stillstehender als auch bei sich bewegender Münze liefernde Testdetektor 14 vorhanden, der aus den beidseitig des Münzkanales angeordneten Stabkernen 4 und 5 besteht.
Die Stabkerne 4, 5 befinden sich unmittelbar beim Stopper 13. In der Zeichnung ist aus Gründen einer besseren Übersicht der Abstand zwischen dem Stopper 13 und den Stabkernen 4 und 5 nicht massstäblich dargestellt. Der Querschnitt der Stabkerne 4 und 5 ist so bemessen, dass er auch von den Stirnseiten der kleinsten dort stillstehenden Münze 1 voll überdeckt wird.
Ferner weisen die Stabkerne 4 und 5 eine gemeinsame, senkrecht zu den beiden Stirnseiten einer eingeworfenen Münze 1 verlaufende Längsachse auf, und der eine Stabkern 4 trägt eine erste und der andere Stabkern 5 eine zweite Wicklung 15 bzw.
16. Von der Auswerteeinrichtung gesteuert, werden nach dem Eintreffen einer dann vor dem Stopper 13 stillstehenden Münze 1 an die erste Wicklung 15 nacheinander zwei Spannungen verschiedener Frequenz gelegt. Die zwei entstehenden Sekundärspannungen an der zweiten Wicklung 16 dienen der Auswerteeinrichtung zur späteren Gut/Schlecht-Entscheidung als zwei erste Prüfsignale. Ein weiteres, drittes Prüfsignal entsteht am gleichen Testdetektor 14 während der anschliessenden Beschleunigung der Münze nach dem Entfernen des Stoppers 13, was nachfolgend beschrieben wird.
Ein Teil der Beschleunigungsstrecke 12 ist als zweiter Schieber 17 ausgebildet, der mit einer Betätigungseinrichtung des Stoppers 13 mechanisch gekoppelt ist. Der Stopper 13 und der Schieber 17 werden von der Betätigungseinrichtung gemeinsam seitlich ausgelenkt, wozu im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein dritter, gegen die Kraft einer Feder 18 arbeitender Solenoidmagnet 19 dient. In dessen Ruhestellung stoppt der Stopper 13 eine eingeworfene Münze 1, und der zweite Schieber 17 lässt einen nachgeschalteten, nach unten gerichteten Kanal 20 offen.
Der Kanal 20 weist an seinem unteren Ende eine Münzweiche in Form eines dritten Schiebers 21 auf, wobei die Münzweiche zur Einkassierung oder zur Rückgabe einer den Münzkanal durchlaufen Münze 1 dient.
Dem Stopper 13 unmittelbar nachgeschaltet ist ein weiterer, auf den Durchmesser der eingegebenen Münzen 1 empfindlicher Tester 22, der aus zwei beidseitig des Münzkanals und spiegelbildlich zu diesem angeordneten, im Querschnitt rechteckigen und zum Münzkanal hochkant stehenden Magnetkernen 23 und 24 besteht, von denen jeder eine Spule 25 bzw. 26 trägt. Deren Wicklungsebenen liegen parallel zu den Stirnseiten einer eingeworfenen Münze. Die Längenausdehnung der Magnetkerne 23 und 24 ist grösser als der Durchmesser der grössten eingebbaren Münze 1.
Die vorangehend beschriebene Einrichtung erlaubt, über das bisher Gesagte hinaus zwei weitere Prüfungen durchzuführen, und zwar unmittelbar nachdem der Stopper 13 die stillstehende Münze 1 freigibt. Die freigegebene Münze 1 hat anfänglich eine noch kleine Geschwindigkeit, so dass die für diese Prüfungen nötige Zeit zur Verfügung steht.
Sobald die Auswerteeinrichtung, die gleichzeitig den ganzen Befehlsablauf steuert, die ersten beiden Prüfsignale des Testdetektors 14 verarbeitet hat, erhält der dritte Solenoidmagnet 19 einen elektrischen Impuls und geht in seine Arbeitsstellung. Dabei werden der Stopper 13 und der zweite Schieber 17 vom dritten Solenoidmagneten 19 bezüglich der Zeichnung gegen den Betrachter gestossen. Die Münze 1 wird dadurch freigegeben und der zweite Schieber 17 überdeckt die Eintrittsöffnung in den Kanal 20. Diese Arbeitsstellung hält die Auswerteeinrichtung während einer Zeitspanne aufrecht, die das Abrollen der Münze 1 längs der Beschleunigungsstrecke 12 bis zum Erreichen des am Ende der Beschleunigungsstrecke angeordneten Massedetektors 27 gewährleisten.
Vorgängig zu weiteren Erläuterungen des Massedetektors 27 und dem weiteren Verlauf des Weges der Münze erfolgt anschliessend eine Beschreibung zur Entstehung des dritten und vierten Prüfsignales:
Gleichzeitig mit der Erregung des Solenoidmagneten 19 liegt an der ersten Wicklung 15 eine Wechselspannung. Als drittes Prüfsignal wir die grösste während der Beschleunigung der Münze 1 auftretende Phasenverschiebung zwischen der an der ersten Wicklung 15 eingespeisten Wechselspannung und der an der zweiten Wicklung 16 induzierten Spannung ausgewertet.
Ausserdem wird zu Beginn der Beschleunigung während des Vorbeirollens der Münze 1 die eine Spule 25 des Durchmesser Testers 22 von einer Wechselspannung gespeist. Dabei dient die an der anderen Spule 26 minimal auftretende induzierte Spannung der Auswerteeinrichtung als viertes, vom Durchmesser der MiiPhe 1 P & amp;lfP99feS PjfsiFal,
Zur Erreichung einer hohen Entscheidungssicherheit der vier Prüfsignale ist es von Vorteil, wenn die Stabkerne 4, 5 und die Magnetkerne 23, 24 als Ferrite ausgebildet sind.
Der am Ende der Beschleunigungsstrecke 12 angeordnete Massedetektor 27 besteht aus einer als Federelement dienenden Prallplatte 28 sowie einem von der Prallplatte 28 beeinflussten Schwingungssensor 29. Die Prallplatte 28 ist als einseitig an einer Lagerstelle 30 fest eingespannte Blattfeder ausgebildet, auf deren freies Ende die beschleunigte Münze 1 aufprallt und die Prallplatte 28 in Schwingungen versetzt. Zu deren Messung besteht der Schwingungssensor 29 aus einem Permanentmagneten 31, der eine Wicklung 32 trägt, dessen Magnetfeld von der schwingenden Prallplatte 28 beeinflusst wird. Die Frequenz der an der Wicklung 32 auftretenden Spannung ist von der Masse der Münze 1 abhängig und wird als fünftes Prüfsignal von der Auswerteeinrichtung erfasst.
Dabei genügt es, nur die Dauer der ersten Halbwelle der Schwingung zu messen, um daraus auf die Frequenz der Schwingungen und damit auf die Masse der Münze 1 schliessen zu können.
Etwa gleichzeitig mit dem Eintreffen der Münze an der Prallplatte 28 ist auch zeitlich die Impulsdauer am Solenoidmagneten 19 abgelaufen. Dieser fällt ab und die Feder 18 öffnet mit dem zweiten Schieber 17 den Kanal 20. Die abprallende Münze fällt in diesen Kanal 20 und gelangt zu der am Ende des Kanals 20 angeordneten Münzweiche, die in der Figur als dritter Schieber 21 dargestellt ist. Je nach den von der Auswerteeinrichtung beurteilten Prüfsignalen steuert diese den Schieber 21 vor dem Eintreffen der Münze 1 so, dass eine als echt befundene Münze ançenommen und eine falsche zur Rückgabeschale 11 geleitet wird.
Dank der gewählten Anordnung des erst schräg nach unten verlaufenden Münzkanales, der dann in einen senkrecht nach unten verlaufenden Kanal 20 übergeht, ist es auch möglich, Betrugsversuche mit an einem Faden befestigten Münzen zu vereiteln. Zu diesem Zweck ist an der Wurzel des Winkels, der von der Beschleunigungsstrecke 12 und der Schmalseite des senkrechten Kanals 20 gebildet wird, ein Einschnitt 33 vorhanden, der ein Zurückziehen der am Faden hängenden Münze 1 zum Eingabeschlitz verunmöglicht.
Die Auswerteeinrichtung, welche den ganzen Ablauf steuert, überwacht und die einzelnen Prüfsignale wertet, ist vorteilhaft ein Mikroprozessor.
Die beschriebene Münzprüfeinrichtung ist geeignet für die Verwendung in Telephon- Kassierstationen, denn sie kommt mit geringem Energiebedarf aus und kann daher aus der Tele phonschlaufe gespeist werden. Dank den vielen und auf engem Raum durchführbaren Einzelprüfungen ergibt sich für echte Münzen eine grosse Annahmewahrscheinlichkeit und gleichzeitig eine grosse Sicherheit gegen Betrugsversuche. Das für die Masseprüfung sowieso notwendige Abstoppen der Münzen erlaubt, im Gegensatz zu frei durchrollenden Münzen, bei gleichwohl kleiner Gesamt-Prüfzeit, die ohne Zeitnot nacheinander durchführbaren Einzelprüfungen.