DE2350989A1

DE2350989A1 - Verfahren und vorrichtung zur verwendung in einem muenzpruefer mit induktivem fuehler

Info

Publication number: DE2350989A1
Application number: DE19732350989
Authority: DE
Inventors: Frederic Paul Heiman; Gerhard Herzog
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1973-10-11
Publication date: 1974-04-18
Also published as: IE38360B1; JPS5734549B2; JPS4995693A; CH568625A5; LU68586A1; AU6135473A; CA1023033A; DE2350989C2; ZA737877B; BE805978A; US3918564A; SE391824B; GB1443934A; FR2203116B1; FR2203116A1; DK153606B; HK16880A; DK153606C; IE38360L; NL7314058A

Description

PATENTANWÄLTE 89 Augsburg 22, den 3.10,1973

_ , . _- — . , , Rilkestraße 10

' R. ing. E. LIEBAU

DIPL. ING. G. LIEBAU (BefRÜckantwort bitte angeben)

Mars, Incorporated Westgate Park 1651, Old Meadow Road, McLean., Virginia / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung in einem Münzprüfer mit induktivem Fühler.

Es hat. sich gezeigt, daß die Unterscheidung zwischen Münzen, Wertmarken od. dgl. in einem Münzprüfer mittels eines induktiven Fühlers in der Praxis dadurch verbessert werden kann, daß eine Funktion erzeugt wird, die sowohl abhängig ist von der in Gegenwart einer Münze vom Fühler erzeugten Information als auch von der Information, die vom Fühler geringfügig vor oder nach der Gegenwart der Münze im Fühler erzeugt wird und durch Vergleichen des Wertes dieser Funktion mit Werten für annehmbare Münzen.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Münze oder ein anderes zu testendes Objekt längs eines bekannten Weges an ein oder mehreren Polen einer Induktionsspule vorbei— geführt, die auf der einen Seite des Weges liegt.. Bas Verfahren umfaßt ferner die Schritte Prüfen der Charakteristik des Induktionspul enausgangssignals, wenn keine Münze sich im Bereich des Fühlers befindet, Prüfen der gleichen Charakteristik, wenn sich eine Münze im Bereich des Fühlers befindet, Erzeugen eines Signals, das eine Funktion dieser beiden Prüfungen ist und Er-

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zeugen eines Signals "bezüglich der Annehmbarkeit der geprüften Münze. Bei einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt man dann, wenn die Münze die Induktanz spule auf der einen Seite des Weges durchläuft, sie zwischen der Induktanz spule und einem elektrisch leitenden Teil auf der anderen Seite des Pfades durchlaufen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Fehler minimiert, die aus Verschiebungen im Wert der Bezugsnormen resultieren, auf denen die Münz prüfung beruht, beispielsweise die Oszilla— torle erlauf frequenz, die Länge der Impulszählperioden und dgl.. Das Verfahren, bei dem die Münze zwischen dem Fühler und einem Pol hindurchgeführt wird, ist besonders zweckmäßig zur Verringerung von Fehlern, die durch Veränderungen in der tatsächlichen Lage des Fühlers relativ zum Durchlauieg hervorgerufen !■/erden, etwa in Geräten, bei denen der Fühler in einer beweglichen Durchlaufbahn-Seitenwand angebracht ist. Die Erfindung umfaßt auch die Kombination von Elementen eines Münzprüfers der nachstehend beschriebenen Art.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 2 eine schematische Vorder- bzw. Seitenansicht (längs der Linie II-II der Fig. 1 weggebrochen) eines Teiles eines Münzprüfers gemäß der Erfindung; „_

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die Figuren sollen nur der Anschauung dienen und sind nicht notwendig maßstabsgerecht.'

In dieser Beschreibung soll der Ausdruck "Münze" bedeuten, echte Münzen, Wertmarken, nachgeahmte Münzen, Rohlinge, Scheiben und gegliche andere Objekte, die für einen Versuch dienen

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können, einen münzenbetätigten Apparat zu bedienen.

Bei dem Gerät gemäß Fig. 2 ist ein Induktor 20 mit ein oder mehreren Polstücken 22 auf der einen Seite einer Münzendurchlaufbahn 30 vorgesehen. Die Durchlauft ahn 30 wird durch zwei Seitenwände 32 und 3^ definiert sowie durch eine Münzrinne 36, die an der Seitenwand 3²J- angebracht ist. Die Seitenwand 32 ist an dem übrigen Teil des Münzprüfers angebracht, während die Seitenwand 34» an der der Induktor 20 befestigt ist, mit dem übrigen Teil des Prüfers über.ein Gelenk 35 verbunden ist. Die Seitenwand 34 ist beweglich, um die Reinigung des Inneren der Durchlaufbahn 30 und die Eatfernung von gelegentlich verklemmten Münzen oder Objekten zu ermöglichen.

Gegenüber'dem Induktor 20 (Induktanzspule) ist ein leitender Pol 40, beispielsweise eine dünne Kupferscheibe oder eine Scheibe aus einem anderen gutleitenden Material, in oder an der Innenseite der Seitenwand 32 auf der anderen Seite der Durchlaufbahn 30 angebracht. Befinden sich keine Münzen oder andere Objekte in der Nachbarschaft des Induktors 20 in der Durchlauf bahn 30, dann wird das Signal an den Induktorklemmen durch die Gegenwart des Poles 40 beeinflußt. Verändert die Seitenwand 34 ihre Position bezüglich der Seitenwand 32, so ändert sich das Signal als Funktion der relativen Lage des Induktors 20 und des Poles 4-0. Einzelheiten bezüglich der Auswahl geeigneter Induktoren oder Fühler 20 und einer Schaltung, in der ein derartiger Induktor verwendet werden kann, sind aus der Deutschen Patentanmeldung P 22 25 228.4 bzw. der Deutschen Gebrauchsmusteranmeldung G 72 19 458.2 zu entnehmen.

In Fig. 3 ist der Induktor oder Fühler 320 an eine Prüfstationfschaltung 350 derart angeschlossen, daß das Ausgangssignal der PrüfStationsschaltung 350 eine Funktion des Materials im Feld des Induktors 320 ist. Wird ein Pol 340 gegenüber vom Induktor 320 in der Durchlaufbahn 330 angeordnet, dann wird der Ausgang der Prüf Stationsschaltung 350 um einen Betrag geändert, der abhängig ist von den relativen Stellungen der Seitenwände 332 und 334. Der Pol 340 braucht nicht in dem Gerät ange-

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ordnet werden, falls eine Abhängigkeit der Seitenwandlage nicht erforderlich ist. Das Ausgangssignal der PrüfStationsschaltung 350 wird sowohl an das Schaltglied 362 als auch an. das Schaltglied 364 angelegt, an. denen auch eine Folge von Zeitgabeimpulsen vom Zeitgabeimpulsgenerator 360 anliegen. Im Verlaufe einer Münzprüfung und zu allen anderen Zeiten ausgenommen, wenn, am Q-Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 361 ein Impuls erzeugt wird, ist das Schaltglied 362 durch den Q-Ausgang der monostabilen Kippschaltung 361 durchgeschaltet, wodurch das Ausgangssignal der Prüfstationsschaltung 350 für die Dauer des Zeitgabeimpulses an ein Register 371 gelegt wird. Eine ]?unkt ions schaltung 383 erzeugt einen Wert, der eine Funktion des Testwertes ist, der in dem Register 371 gespeichert ist, und des Bezugswertes der in einem Register 370 gespeichert war und der repräsentativ für das Ausgangssignal der Prüfstationsschaltung 350 "bei fehlender Münze ist. Dieses Signal von der Funktionsschaltung 383, das beispielsweise die arithmetische Differenz zwischen in den Registern. 370 und 371 gespeicherten Zählungen sein kann, wird an eine Vergleichs- und Speicher-.schaltung 390 angelegt. Diese enthält Informationen bezüglich der Werte für gültige Münzen sowie Vorrichtungen zum Vergleichen derartiger Werte mit den von der Funkt ions schaltung 383 empfangenen Werten. Falls die Vergleichs- und Speicherschaltung 383 feststellt, daß ein empfangener Wert innerhalb des Bereichs für. eine annehmbare Münze ist, erzeugt sie ein Signal, das angibt, daß die. in Prüfung befindliche Münze den besonderen Test durchlaufen hat. Weitere Einzelheiten über Vergleichs— und Speicherschaltungen, die für die Verwendung bei der Erfindung geeignet sind, lassen sich aus der am gleichen Tage angemeldeten deutschen Patentanmeldung entnehmen, die auf die Priorität der Britischen Patentanmeldung Nr. 47 161/72 zurückgeht.

Der im Register 370 gespeicherte Bezugswert wird in der gleichen Weise eingebracht, wie ein Teäbwert in das Register 371· Der Bezugswert wird in das Register 370 zu drei verschiedenen Zeiten

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unter Steuerung der Steuerschaltung (house keeping) 565, des ODER-Gliedes 366, des UND-Gliedes 367 und der monostabilen Kippschaltung 361 eingegeben. Die Steuerschaltung 365 erzeugt Signale, die über das ODER-Glied 366 und das UND-Glied 367 zum Umschalten wie folgt an die monostabile Kippschaltung 361 angelegt werden: Wenn am Anfang Spannung an. den Münzprüfer gelegt wird, jedesmal dann, wenn ein Signal empfangen wird, das angibt, daß die mit dem Münzprüfer verbundene Maschine einen Auf-Befehl erhalten hat und nach jeder Sekunde. Das UND-Glied 367 jedoch empfängt ein Signal für die Dauer der Periode, beginnend mit dem ersten Feststellen einer Münze (Ankunft) durch den Münzprüfer bis zur Ableitung der Münze, wodurch der Fluß von Trigger-Signalen während der Periode unterbrochen wird. Hieraus folgt, daß der im Register 370 gespeicherte Bezugswert keine Werte enthalten kann, die durch das Vorhandensein einer Münze in dem Bereich des Fühlers beeinflußt werden. Bei einer bevorzugten Modifikation dieser Ausführungsform wird der Bezugswert gespeichert, wenn die Steuerschaltung 365 Signale entweder annähernd 300 Millisekunden nach dem anfänglichen Anlegen von Spannung an den Münzprüfer oder annähernd 3OO Millisekunden nach einem annehmbaren Signal bezüglich irgendeiner Münzsorte von einem Seil des Münzprüfers erhalten wird, der nicht abhängig ist von dem Bezugswert (z. B. einer Niederfrequenzprüfung), gefolgt von dem Fehlen eines Münzenannahmesignals (z. B. einer hochfrequenten Zurückweisung). Die Verzögerung, die sich durch die Verwendung eines Zählers innerhalb der Steuerschaltung 365 zur Zählung der Impulse des Zeitgabeimpulsgenerators

360 ergeben kann, gexfährleistet einen scharfen, verhältnismässig störungsfreien Impuls von der monostabilen Kippschaltung

361 und im zweiten Fall, daß die Münze das System verläßt, bevor der neue Bezugswert eingegeben wird. Hieraus folgt, daß der im Register 370 gespeicherte .Bezugswert keine Werte einschließt, die durch die Gegenwart einer Münze im Bereich des Fühlers beeinflußt sind.

Falls eine lineare Korrektur, wie sie vorstehend beschrieben wurde, nicht ausreicht, beispielsweise für die Korrektur von Variationen in der Oszillatorfrequenz infolge von Veränderungen in der relativen Lage der Seitenwand 334· bezüglich der Seiten-

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wand 332 oder infolge anderer Störungen des Systems, kann der im Register 371 gespeicherte ¥ert durch eine andere mathematische Funktion abhängig von der im Register 370 gespeicherten Zählung modifiziert werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die vollständig digital ausgeführt ist, verursacht das Vorhandensein leitender Objekte im Feld des Induktors oder Fühlers 320 eine Verschiebung in der Frequenz eines die Prüf Stationsschaltung 350 umfassenden Oszillators. Ein'e derartige Oszillatorschaltung ist in der Deutschen Patentanmeldung P 22 25 228.4 beschrieben. Die Oszillatorfrequenz wird durch Verwendung von Zeitgabeimpulsen genauer Dauer gemessen, die vom Zeitgabeimpulsgenera-* tor 360 abgegeben werden und Impulse zu digitalen Zählern durchschalten, die die Register 370 und 371 umfassen. UND-Glieder dienen als Schaltglieder 362 und 364. Der Bezugsimpuls, der gespeichert wird, ist die Differenz (f-f ) zwischen der Spitzen— frequenz bei vorhandener Münze und derjenigen Frequenz bei ablesender Münze.

Bei einer anderen Ausführungsform werden zumindest zur Durchführung einiger der Funktionen analoge Schaltungen verwendet. Ist beispielsweise das die interessierende Münzeneigenschaft angebende Ausgangssignal der Münzenprüfstationsschaltung 350 eine Spannung mit variabler Amplitude, dann können die Register 370 und 372 aus Kondensatorschaltungen zur Speicherung einer Spitzenspannung dienen. Die Informationen können in digitale Form am Ausgang der Register 370 und 372 verwandelt werden, oder sie können vorzugsweise als komplexe Funktion Anwendung finden, während die logische Schaltung 383 eine analoge Schaltung sein kann, deren Ausgangssignal zur Übertragung in ein digitales Speichersystem 390 in ein Digitalsignal umgewandelt werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer digitalen Ausführungsform gemäß der Erfindung. Ein Induktor oder Fühler 420 und ein Oszillator 450 sowie die Einzelheiten der Münzendur ablaufbahn (nicht gezeigt) können denjenigen der Ausführungsform ge-

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maß Fig. 3 entsprechen. Ein Zeitgabeimpulsgenerator 460 schaltet eine Flipflop-'Schaltung 461 mit einem Puls genauer Dauer über ein UND-Glied 46$. In dem gezeigten Beispiel wird die Fljiflop-Schaltung 461 am Ende jeder Impulsperiode .genauer Dauer getastet.

Bei der anfänglichen Leerlauffrequenzarbeitsweise leitet die Flipflop-Schaltung 461 das Ausgangssignal des Oszillators ab~ wechselnd an den Zähler 470 oder den Zähler 4?1 und zwar für die Dauer eines genauen Impulses, beispielsweise für eine Millisekunde. UND-Glieder 462 und 464 dienen sur Umschaltung des 0s« zillatorausgaiigssignals zwischen den Zählern, während UND-Glieder 466 und 468 dazu dienen, die Dauer der Zählperioden zu definieren.

Befindet sich keine Münze in der Nachbarschaft des Induktors 420, speichert einer der Zähler 470 und 471 einen Wert, der repräsentativ für die Ausgangsfrequenz des Oszillators 450 ist, während der andere das Oszillatorausgangssignal mißt_o Stellt der Münzprüfer die Ankunft einer Münze im Gerät durch Ankunfts/ Ablauf fest Stellvorrichtung en 455 fest, deren Einzelheiten nicht Seil der Erfindung sind, dann, wird ein Ankunfts signal an das UND-Glied 463 gelegt₉ wodurch dieses Gatter gesperrt wird und das Hin«« und Herschalten zwischen den das Oszillatorausgangssignal zählenden Zählern beendet wird» Statt dessen bleibt einer der Zähler 470 oder 471 angeschlossen, um das Oszillatorausgangssignal für die Periode des genauen Impulses zu empfangen und zu zählen, während der andere den letzten vor dem Ankunftssignal gespeicherten Wert speichert» Dieser gespeicherte Wert ist repräsentativ für die Leerlauffrequenz des Oszillators 450 unmittelbar vor der folgenden Münzprüfung. Alternativ kann die Leerlauffrequenz auch in der für den Münzprüfer gemäß Fig. 3 beschriebenen Art festgestellt werden.

Läuft eine Münze in das Feld des Induktors, dann wächst die Oszillatorfrequenz. Während jeder folgenden Periode des genauen Impulses schalten Yergleichsvorrichtungen 473 ein Flip-

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flop 485, sobald die ImpulsZählung der Frequenz die die Leerlauf— frequenz angebende, gespeicherte Impulszählung übersteigt, wobei das UND-Glied 489 durchgeschaltet wird. Alle übrigen Impulse vom Oszillator 450 während dieser Periode werden über ODER-Glied 487 und UND-Glied 489 an das Speichersystem 490 zum Vergleich mit dort gespeicherten Informationen bezüglich annehmbarer Münzen angelegt.

Fach Beendigung jeder Periode eines genauen Impulses, während einer kurzen Pause vor dem Beginn der nächsten Periode eines genauen Impulses wird ein Rücksteilimpuls auf einer Leitung 479 von dem Impulsgenerator 460 erzeugt. Dieser stellt die Plipflop-Schaltung 485 und entsprechende Elemente im Speichersystem 490 zurück. Der Rückstellimpuls wird auch an die Glieder 476 und 478 angelegt, von denen eines von einem Signal von der Flipflop-Schaltung 461 durchgeschaltet wird, die festlegt, welcher der Zähler 470 oder 471 in der nächsten Periode zählen soll, wobei nur dieser Zähler zurückgestellt wird.

Verläßt die Münze den Münzprüfer, dann endet das Ankunftssignal von den Ankunft s/Abführfühl vorrichtungen 455, das ÜHD-Gatter 465 wird nicht langer gesperrt und das Gerät kehrt wieder in die Leerlauffrequenzarbeitsweise zurück.

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Claims

Ij Verfahren zum Prüfen von Münzen auf ihre Echtheit, gekennzeichnet durch Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes, Aussetzen einer Münze diesem Feld, Erzeugen eines ersten Signals mit einer Eigenschaft, die maßgebend ist für den Grad des Zusammenwirkens zwischen Münze und Feld, Erzeugen eines zweiten Signals mit einem Wert, der einer Funktion entspricht, die abhängig ist sowohl von einem ersten Wert der Eigenschaft, wenn sich keine Münze im Feld befindet und einem zweiten Wert der Eigenschaft, wenn sich die Münze im Feld befindet, und Vergleichen des der Funktion entsprechenden Wertes für die Münze mit einem Wert der Funktion für eine annehmbare Münze.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Funktion entsprechende Wert die arithmetische Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Grad des Zusammenwirkens maßgebende Eigenschaft die Frequenz des Magnetfeldes ist.
4. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzei eh. net, daß der erste und zweite Wert der Eigenschaft dadurch erzeugt werden, daß die Impulse der Feldfrequenz gezählt werden und daß einer der Werte zur Erzeugung des zweiten Signals gespeichert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Funktion der Münze entsprechenden Werte während derjenigen ganzen Periode erzeugt werden, während der die Münze dem Feld unterworfen ist und daß nur dann eine Münze als annehmbar festgestellt wird, wenn der größte der Werte innerhalb vorbestimmter

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Grenzen für annehmbare Münzen einer gegebenen Münzart liegt.
6. Vorrichtung zum Prüfen von Münzen bezüglich ihrer Echtheit, gekennzeichnet durch Induktor-· oder Fühler« vorrichtungen, über die eine Münze einem Wechselmagnetfeld ausgesetzt wird, Vorrichtungen zum Erzeugen eines ersten Signals mit einer Eigenschaft, die repräsentativ für den Grad des Zusammenwirkens zwischen Münze und Magnetfeld ist, Vorrichtungen zum Speichern eines ersten Wertes der Eigenschaft des ersten Signals, der festgestellt wird, wenn keine Münze im IPeId vorhanden ist, Funktionsgeneratorvorrichtungen, die den ersten Wert des ersten Signals sowie den zweiten Wert empfangen, der bestimmt wird, wenn die Münze im Feld vorhanden ist, und eine Funktion der ersten und zweiten Werte erzeugen^und durch Ve rgleihs vorrichtung en, die das Ausgangssignal der Funktionsgeneratorvorrichtungen empfangen und einen der Funktion der Münze entsprechenden Wert mit einem der Funktion einer annehmbaren Münze entsprechenden Wert vergleichen.
7. Vorrichtung nach .Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Münzendurchlaufbahn vorgesehen ist, durch welche die zu prüfenden Münzen längs einer vorbestimmten Bahn verlaufen, sowie ein leitender Pol, wobei der Induktor auf der einen Seite des Weges und der Pol auf der anderen Seite desselben gegenüber dem Induktor angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach inspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Münzenbahn vorgesehen ist, längs der zu prüfende Münzen durch das Feld geführt werden, sowie eine erste Seitenwand auf der einen Seite der Bahn, an welcher Seitenwand der Induktor befestigt ist, und eine zweite Seitenwand auf der anderen Seite der Bahn, an welcher Seitenwand ein leitender Pol gegenüber dem Induktor angebracht iäb, wobei die Seitenwände gegeneinander beweglich sind.

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9. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 6 his 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Erzeugen des ersten Signals ein Oszillator sind, der den Induktor als frequenzbestimmendes Element enthält.
10. Vorrichtung nach einem der Aasprüche 6 bis 9_S dadurch gekennzeichnet , daß die Eigenschaft des Grades des Zusammenwirkens der Münze mit dem Feld die frequenz des ersten Sgials ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 "bis 10 _s dadurch gekennz eichnet , daß die !Funktionsgenerator-·* vorrichtungen die arithmetische Differenz zwischen dem ersten und zweiten Wert erzeugen.

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