BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Münzprüfer mit einer Vorrichtung zur Prüfung'des Durchmessers gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannt ist aus der US-PS 4 089 400 ein Münzprüfer, bei dem in unterschiedlichem Abstand zu einer Abrollkante mehrere Lichtschranken angeordnet sind, so dass der Durchmesser unterschiedlich grosser, auf der gleichen Prüfbahn abrollender Münzen ermittelt und geprüft werden kann. Die Lage der einzelnen Lichtschranken ist dabei bestimmt durch die Grösse der gültigen Kursmünzen jenes Landes, in dem der Münzprüfer verwendet werden soll. Es ist deshalb erforderlich, für jedes Land eine spezielle Ausführung des Münzprüfers zu bauen, die auf das Münzensortiment des betreffenden Landes abgestimmt ist.
Der Erfindung-liegt die Aufgabe zugrunde, einen Münzprüfer mit Prüfung des Durchmessers von Münzen zu schaffen, dessen Einrichtung zur Prüfung des Durchmessers für alle vorkommenden Münzensortimente ohne Geräteumbau verwendbar ist.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mittel. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfinfung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur mechanischen Abtastung des Durchmessers, und
Fig. 2 ein Schema der Signalverarbeitung.
Zu prüfende Münzen 1, in der Fig. 1 dargestellt durch eine kleinere Münze Ir und eine grössere Münze 1'', rollen unter der Wirkung ihres Eigengewichts auf einer geneigten Abrollkante 2 in den Wirkungsbereich eines mechanischen Abtastelements 3, umfassend einen um eine Welle 4 reibungsarm drehbar angebrachten Hebel 5 mit einem an dessen freien Ende angebrachten Mitnehmerzapfen 6. Die Münze 1 stösst, sobald sie in den Wirkungsbereich des Hebels 5 eintritt, mit ihrem Rand gegen den Mitnehmerzapfen 6 und bewegt dadurch den Hebel 5 aus dessen Ruhelage heraus. Um die Reibungskräfte klein zu halten, ist es vorteilhaft, auf dem Mitnehmerzapfen 6 ein Kugellager z.B. durch Aufpressen anzubringen, so dass ein Aussenring des Kugellagers auf der Kante der Münze (1) abrollen kann.
Die maximale Auslenkung des Hebels 5 ist vom Durchmesser der Münze 1 abhängig; in der Fig. 1 ist dies dargestellt durch die Position 5' des Hebels 5 beim Durchlauf der kleineren Münze 1' und durch die Position 5'' des Hebels 5 beim Durchlauf der grösseren Münze 1''. Beim Weiterrollen der Münze 1 kehrt der Hebel 5 unter der Wirkung einer nicht dargestellten Rückstellfeder oder allein durch Schwerkraftwirkung in die Ruhelage zurück, wobei der Mitnehmerzapfen 6 bzw. der Aussenring des Kugellagers an der Kante der Münze 1 so lange anliegt, wie sich die Münze 1 im Wirkungsbereich des Hebels 5 befindet. Die Ruhelage des Hebels 5 ist dadurch charakterisiert, dass der Abstand des Mitnehmerzapfens 6 bzw. des Aussenrings des Kugellagers von der Abrollkante 2 etwas grösser sein muss als der halbe Durchmesser der grössten vom Münzprüfer zu akzeptierenden Münze 1.
Die Bewegung des Hebels 5 wird übertragen auf eine Einrichtung 7 zur inkrementalen Positionsmessung (Fig. 2), die aus einem einen Messraster aufweisenden Massstab und einer Leseeinheit 8 besteht. Die Mittel zur Umsetzung der Abtastbewegung in eine Bewegung des den Messraster aufweisenden Massstabs lassen sich dann ganz besonders einfach realisieren, wenn die Einrichtung 7 zur inkrementalen Positionsmessung eine inkrementale Winkelmesseinrichtung ist, bei der der Messraster auf einer Scheibe 9 aufgebracht und diese Scheibe 9 auf der Welle 4 starr befestigt ist. Die Welle 4 ist reibungsarm drehbar gelagert und der Hebel 5 mit ihr starr verbunden. Die Auslenkung des Hebels 5 verursacht in diesem Fall eine winkelgleiche Drehung der den Messraster aufweisenden Scheibe 9.
Die Scheibe 9 kann mit Vorteil die Form eines Segmentes aufweisen, dessen Schwerpunktlage die Rückstellung des Hebels 5 in dessen Ruhelage bewirkt. Dadurch kann auf eine Rückstellfeder verzichtet werden.
Die Bewegung des Messrasters relativ zu einer feststehenden Leseeinheit 8 bewirkt, dass die Leseeinheit 8 elektrische Impulse an einen Zähler 10 abgibt. Je grösser die auf der Abrollkante 2 abrollende Münze 1 ist, desto mehr wird der Hebel 5 ausgelenkt, desto mehr wird auch der Messraster bewegt, und um so mehr elektrische Impulse empfängt der Zähler 10 von der Leseeinheit 8. Die Zahl der elektrischen Impulse ist also dem Durchmesser der Münze 1 im Arbeitsbereich der Vorrichtung annähernd proportional.
Der Münzprüfer weist weiter einen Speicher 11 auf, in dem die von gültigen, vom Münzprüfer zu akzeptierenden Münzen 1 abgegebenen Impulszahlen und die diesen Impulszahlen zugeordneten Geldwerte gespeichert sind. Ein dem Zähler 10 und dem Speicher 11 nachgeschalteter Vergleicher 12 vergleicht den Zählerinhalt mit den gültigen Kursmünzen entsprechenden Im pulszahlen im Speicher 11. Bei Gleichheit der Impulszahlen wird der zugeordnete Geldwert an eine Auswerteschaltung 13 übermittel, bei fehlender Gleichheit wird die Münze 1 als ungültig erkannt und vom Münzprüfer zurückgewiesen.
Die Auftrennung der Anordnung in eine mechanische Abtastung und eine davon getrennte Signalerzeugung hat den Vorteil, dass weder das Gewicht der Münze noch deren Legierung das Messergebnis beeinflussen kann.
Die den einem Münzsortiment eines beliebigen Landes zuzuordnenden Impulszahlen und die zugehörigen Geldwerte werden in den Speicher 10 eingegeben. Damit lässt sich jeder nach diesen Prinzipien gebaute Münzprüfer ohne weiteres jedem beliebigen Münzsortiment anpassen Besonders vorteilhaft ist es, dass allein durch eine Änderung des Inhalts des Speichers 10 auch nachträglich eine Änderung vorgenommen werden kann, beispielsweise dann, wenn in einem Land-eine neue Münzsorte eingeführt wird. Ein aufwendiger Umbau ist in einem solchen Fall somit nicht erforderlich.
Wenn der Messraster aus optisch lesbaren Markierungen und die Leseeinheit 8 aus mindestens -einer Lichtquelle und mindestens einem fotoelektrischen Empfänger besteht, dann lässt sich die Einrichtung besonders kostengünstig herstellen, weil die erforderlichen Elemente, wie lichtemittierende Diode und Fototransistor, preiswert am Markt erhältlich sind und weil die Herstellung eines geeigneten Messrasters unproblematisch ist. Einzelheiten zum Aufbau und zur Wirkungsweise inkrementaler Positionsgeber sind bekannt, beispielsweise aus der Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik (Verlag Moderne Industrie, 1980), Seiten 2010 und 5136.
Es ist üblich,- den Messsraster aus gleich langen Teilstücken unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften aufzubauen, bei optischen Systemen aus einer Folge von abwechslungsweise hellen und dunklen oder durchsichtigen und undurchsichtigen Flächen. Es ist aber auch möglich, die Länge der Teilstücke zu variieren, um auf diese Weise unterschiedliche Auflösungen in verschiedenen Bereichen zu erhalten. Das kann vorteilhaft sein, wenn bestimmte Abstufungen des Durchmessers eines Sorti- ments von Münzen vorliegen.
Vorteilhaft ist es, den Messraster oder die Anordnung der Leseeinheit 7 so auszuführen, dass der an die Leseeinheit 7 angeschlossene Zähler 9 die Richtung der Bewegung des Messrasters erkennen kann. Das erreicht man beispielsweise durch die Anbringung eines zweireihigen Rasters, bei dem die eine Reihe gegenüber der anderen Reihe um ein Viertel der Rasterteilung versetzt ist, ebenso dadurch, dass bei einem einreihigen Raster die Leseeinheit 7 zwei fotoelektrische Empfänger enthält, die gegeneinander um ein Viertel der Rasterteilung versetzt sind.
Wenn eine Münze 1 auf der Abrollkante 2 rollt und erstmals an den Mitnehmerzapfen 6 des Hebels 5 anstösst, so wird infolge der Stosswirkung, insbesondere deshalb, weil die Welle 4 reibungsarm gelagert ist, die Bewegung des Hebels 5 und damit auch die Bewegung der Scheibe 9 nicht gleichförmig sein. Um die Entstehung von Fehlimpulsen durch eine solche Stosswirkung zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn auf jenem Bereich der Scheibe 9, der sich bei der durch die Münze 1 verursachten Bewegung der Scheibe 9 aus der Ruhelage heraus bis zu einer Position, die einem etwas kleineren Durchmesser als dem der kleinsten noch zu akzeptierenden Münze 1 entspricht, im Erfassungsfeld der Leseeinheit 8 befindet, kein Messraster vorhanden ist. Zu Beginn der Drehbewegung der Scheibe 9 werden somit keine Impulse erzeugt und eine Fehlzählung ist ausgeschlossen.
Die kleinste zu akzeptierende Münze 1 erzeugt hingegen eine minimale Anzahl-von Impulsen.
Mit Vorteil wird ein Oszillator vorgesehen, der die Lichtquelle der Leseeinheit 8 mit Impulsen ansteuert. Wenn der Os zillator mit einem ON/OFF-Verhältnis von 1:10 arbeitet, kann damit der Strombedarf für eine die Lichtquelle darstellende lichtemittierende Diode auf 10mio gegenüber dem Dauerbetrieb der Lichtquelle gesenkt werden. Diese Massnahme senkt den Strombedarf so, dass beispielsweise bei Einsatz des Münzprüfers in einem Münzfernsprecher der Strombedarf des Münzprü-fers aus der vorhandenen Stromversorgung des Fernsprechnetzes gedeckt werden kann.
Bei Ansteuerung der Lichtquelle mit Impulsen ist es erforderlich, aus den vom fotoelektrischen Empfänger erzeugten, den Impulsen des Oszillators synchronen Impulsen durch ein im Zähler 10 enthaltenes oder zwischen Leseeinheit 8 und Zähler 10 einzubauendes Integrationsglied in bekannter Weise eine Signalfolge zu reproduzieren, die ein exaktes Abbild des Durchlaufs des Messrasters durch die Leseeinheit 8 darstellt. Die Frequenz, mit der der Oszillator die Lichtquelle ansteuert, sollte nicht wesentlich kleiner sein als das Zehnfache der Frequenz der Signalfolge, die aufgrund des Durchlaufs des Messrasters durch die Leseeinheit 8 entsteht.