DE2654472C2 - - Google Patents
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- DE2654472C2 DE2654472C2 DE2654472A DE2654472A DE2654472C2 DE 2654472 C2 DE2654472 C2 DE 2654472C2 DE 2654472 A DE2654472 A DE 2654472A DE 2654472 A DE2654472 A DE 2654472A DE 2654472 C2 DE2654472 C2 DE 2654472C2
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- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
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Description
Die Erfindung betrifft ein Münzprüfgerät nach dem Ober
begriff der Patentansprüche 1 bis 3.
Münzprüfgeräte prüfen eine eingeworfene Münze auf ver
schiedene Parameter, wie beispielsweise Material, Ober
flächen-Prägemuster, Außendurchmesser u. dgl., um einer
seits festzustellen, ob die eingeworfene Münze echt ist,
und um diese Münze andererseits nach ihrem Wert zu er
kennen.
Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei der Feststel
lung des Münzdurchmessers, insbesondere wenn Münzen mit
unterschiedlichen Durchmessern erkannt werden sollen. Ein
bekanntes Münzprüfgerät (DE-OS 21 33 725), von dem der Oberbegriff der Pa
tentansprüche 1 bis 3 ausgeht, weist einen Münzprüfer mit
zwei relativ weit voneinander angeordneten Sekundärspulen
auf, die von einer gemeinsamen Primärspule umgeben sind.
Der Abstand der Sekundärspulen ist so groß, daß nur je
weils eine Wicklung von der Münze beeinflußt wird. Wenn
eine Münze den durch die Sekundärspulen hindurchgehenden
Münzkanal passiert, entstehen an den Sekundärspulen von
einander unabhängige Spannungsmaxima, deren Abstand je
doch keinen Aufschluß über den Münzdurchmesser gibt.
Wenn eine Münze eine Meßspule passiert, erzeugt sie in
dieser einen Signalverlauf, dessen Amplitude in grober
Annäherung etwa einer halben Sinuswelle entspricht. Die
ser Signalverlauf ist jedoch schwierig zu analysieren
und er weicht selbst bei echten Münzen gleichen Nennwertes
von Münze zu Münze ab, insbesondere in den unteren Ampli
tudenbereichen. Dies hängt u. a. damit zusammen, daß die
Münzen unterschiedlich stark abgegriffen sind, und auch
damit, daß sie in dem Münzkanal ein gewisses Spiel haben
müssen und beim Hindurchfallen unterschiedliche Positionen
einnehmen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Münzprüf
gerät nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 3 zu
schaffen, das imstande ist, die Münzerkennung unter Ein
beziehung des Münzdurchmessers mit einem hohen Maß an Si
cherheit durchzuführen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei drei Varianten der
Erfindung jeweils mit den im kennzeichnenden Teil eines
der Ansprüche 1 bis 3 angegebenen Merkmalen.
Allen drei erfindungsgemäßen Lösungen der genannten Auf
gabe ist gemeinsam, daß die Auswertung des Meßsignals bei
einem durch einen Amplitudendetektor vorgegebenen Schwel
lenwert erfolgt, also nicht im Fußbereich der Signalkur
ve, die von einer herabfallenden Münze an dem Differen
tialtransformator erzeugt wird, sondern in einer gewissen
Höhe. Wichtig ist auch, daß nicht die Signalkurve einer
einzigen Sekundärspule ausgewertet wird, sondern daß die
gegensinnig in Reihe geschalteten Sekundärspulen in ei
nem Übergangsbereich gemeinsam von der fallenden Münze
beeinflußt werden. Dadurch wird eine aus zwei Höckern
bestehende Signalkurve erzeugt, wobei die abfallende
Flanke des ersten Höckers sehr genau und reproduzierbar
ist. Wenn sich die Münze genau in der Mitte zwischen
beiden Sekundärspulen befindet, wird das Ausgangssignal
des Differentialtransformators exakt 0. Diese definierte
Rückflanke des ersten Höckers des Impulszuges wird bei
allen drei Varianten der Erfindung für die Messung aus
genutzt.
Bei der im Patentanspruch 1 angegebenen Variante wird
der Anfang der Messung durch einen Schwellenwert des Aus
gangssignals des Differentialtransformators bestimmt und
das Ende der Messung durch eine bestimmte Zeitspanne, die
mit dem Erreichen des Schwellenwertes beginnt. Alle Mes
sungen erfolgen bei dem Schwellenwert, also im Abstand
vom Fußbereich der Signalkurve. Auf diese Weise werden
die im Fußbereich auftretenden Ungenauigkeiten eliminiert.
Bei der im Patentanspruch 2 angegebenen Variante werden
die Schwellenwerte des zweiten Höckers der Signalkurve
ausgenutzt, um eine Amplitudenbestimmung des ersten Höc
kers zu definierten Zeitpunkten auszuführen. Auch hier
erfolgt die Auswertung im abfallenden Teil des ersten
Höckers, der in diesem Bereich einen definierten und re
produzierbaren Verlauf hat.
Bei der im Patentanspruch 3 angegebenen dritten Variante
der Erfindung erfolgt die Auswertung durch Bildung des
Zeitintegrals über den oberhalb eines Schwellenwertes
liegenden Bereich der Signalkurve. Auch hier wird wieder
um für das Ende der Messung die reproduzierbare Rückflan
ke des ersten Höckers des Impulszugs ausgenutzt.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips erfolgt al
so entweder durch Zeitmessung, oder durch Amplitudenmes
sung oder durch Bildung des Zeitintegrals, wobei stets
ein von Null verschiedener Schwellenwert entweder an das
Ende der Messung oder den Zeitpunkt der Messung bestimmt.
Der besondere Vorteil des Auswertens der Rückflanke des
ersten Höckers des Signalzugs besteht darin, daß sich
im Bereich dieser Rückflanke die Einflüsse beider Sekun
därspulen mit entgegengesetzten Vorzeichen addieren und
etwaige Fehler kompensiert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er
findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Münzdurchmesserprüfers,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Änderung im
Spitzenwert der gemessenen Amplitude, verursacht durch
die Veränderung im Münzdurchmesser,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Prüfeinrichtung,
in der der in Fig. 1 dargestellte Münzdurchmesserprüfer
verwendet wird,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus
führungsform des Münzdurchmesserprüfers,
Fig. 5 die mit dem Münzdurchmesserprüfer nach
Fig. 4 erhaltenen Kurven,
Fig. 6 in Form eines Blockschaltbildes die Einzel
heiten einer Prüfeinrichtung, in der Zeit
glieder zur Bestimmung der Antwortzeit verwendet werden,
Fig. 7a bis 7e Zeitdiagramme zur Verdeutlichung
der Funktion verschiedener in der Schaltung nach Fig. 6
verwendeter Elemente,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Modifizierung der
Erkennungsschaltung nach Fig. 6,
Fig. 9 anhand von Kurven die verschiedenen Ampli
tudenverläufe, die durch eine gefälschte 50 Yen-Münze
(ohne Mittelloch) und eine echte 50 Yen-Münze (mit Mittel
loch) erzeugt werden,
Fig. 10a bis 10f verschiedene Kurven zur Erläute
rung der Funktion der einzelnen Schaltungen nach den
Fig. 6 und 11,
Fig. 11 ein Blockschaltbild einer weiteren Modifi
zierung der Prüfeinrichtung,
Fig. 12 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus
führungsform des Münzdurchmesserprüfers,
Fig. 13a und 13b Kurvenverläufe der von den De
tektoren nach Fig. 12 erzeugten Ausgangsamplituden,
Fig. 14 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausfüh
rungsbeispiels der Münzprüfeinrichtung unter Verwendung
der Detektoren nach Fig. 12,
Fig. 15 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus
führungsform des Detektors nach Fig. 12, und
Fig. 16 einen Längsschnitt durch eine weitere
modifizierte Ausführungsform des Münz
prüfers.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Münzdurch
messerprüfers 20 sind zwei Sekundärspulen 21 und 22
gegensinnig in Reihe geschaltet. Der Abstand
Y zwischen diesen Spulen ist kleiner als der Radius der
kleinsten zu prüfenden Münze. Die durch einen Schlitz
oder einen Münzkanal 24 hindurchfallende Münze beginnt da
her die untere Sekundärspule 22 zu beeinflussen, während ihr
Mittelpunkt noch in Höhe der oberen Sekundärspule 21 liegt. Da
beide Spulen gegeneinandergeschaltet sind, wird die
von der oberen Sekundärspule 21 gelieferte Amplitude um die von
der unteren Sekundärspule 22 gelieferte Amplitude vermindert.
Wenn die Mitte einer kleinen Münze 25 die obere Sekundärspule 21
passiert, befindet sich nur ein kleiner Teil dieser Münze
in Höhe der unteren Sekundärspule 22, so daß die Verringerung in
der Spitze der gemessenen Amplitude klein ist, wie es
durch die durchgezogene Linie 25 a in Fig. 2 angedeutet
ist. Wenn jedoch die Mitte einer Münze 26 mit großem
Durchmesser sich in Höhe der oberen Sekundärspule 21 befindet,
ist derjenige Anteil der Münze, der von der unteren Sekundärspule
22 umfaßt wird, groß, so daß die Verringerung des Spitzen
wertes der gemessenen Amplitude ebenfalls groß ist, wie
es durch die gestrichelte Linie 26 in Fig. 2 dargestellt
ist. Der Grund dafür, daß die gemessene Amplitude durch
die gleichzeitige Beeinflußung beider Spulen durch eine
Münze verringert wird, besteht darin, daß beide Sekundärspulen 21
und 22 gegensinnig in Reihe geschaltet sind. Um beide
Sekundärspulen herum ist eine Primärspule 23 angeordnet,
so daß von den Sekundärspulen die Veränderung des Kopp
lungskoeffizienten zwischen der Primärspule und der je
weiligen Sekundärspule gemessen wird. In Fig. 2 zeigt
der linke Teil (a) den Meßanteil der oberen Sekundärspule 21 und
der rechte Teil (b) den Meßanteil der unteren Sekundärspule 22.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbei
spiels der Prüfeinrichtung unter Verwendung des in
Fig. 1 dargestellten Münzdurchmesserprüfers. Die von
dem Münzdurchmesserdetektor gelieferte Amplitude wird
einem Münzdurchmesserprüfer 27 zur Bestimmung der Münz
art (des Außendurchmessers) der Münze durch Prüfung der
gemessenen Amplitude, die in der oben beschriebenen Weise
von dem Münzdurchmesser abhängt, zugeführt. Der Münzdurchmes
serprüfer 27 erzeugt beispielsweise entsprechend den
Durchmessern von 100, 50 und 10 Yen-Münzen an den Aus
gängen D 100, D 50 und D 10 Signale.
Ferner sind eine Münz-Inspektionsvorrichtung 28 gemäß
Fig. 1 der DE-OS 21 33 725.7 vorgesehen. Das Ausgangs
signal der Inspektionsvorrichtung 28 wird einer Prüf
schaltung 29 zugeführt, die das Material und das Ober
flächenmuster der Münze prüft und jeweils für eine 100,
50 und 10 Yen-Münze Ausgangssignale M 100, M 50 bzw. M 10
erzeugt. Die logische Prüfschaltung 30 besteht beispiels
weise aus UND-Schaltungen und erzeugt Echtheitssignale
für 100, 50 und 10 Yen-Münzen, wenn die Ausgangssignale
D 100 und M 100 für die 100 Yen-Münze, die Ausgangssignale
D 50 und M 50 für die 50 Yen-Münze und die Ausgangssignale
D 10 und M 10 für die 10 Yen-Münze gleichzeitig erzeugt
werden.
In den Fig. 4 bis 8 sind modifizierte Ausführungsformen
dargestellt. Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt
eines Münzdurchmesserdetektors 1, der einen Differential
transformator mit zwei Sekundärspulen 3 und 4 aufweist,
welche um einen Münzkanal 2 herumgewickelt sind, sowie
eine die Sekundärspulen 3 und 4 umgebende Primärspule 5.
Die Sekundärspulen sind gegensinnig in Reihe geschaltet
und werden von einem Signal mit vorbestimmter Frequenz
(ca. 200 kHz) erzeugt, das sich zur Detektierung des Münz
materials eignet, so daß die Meßamplitude der durch den
Durchlauf einer Münze 6 bewirkten Veränderung des Kopp
lungskoeffizienten entspricht. Die Münze 6 fällt in Rich
tung des Pfeiles x durch den Münzkanal und das Ausgangs
signal wird an den Sekundärwicklungen abgenommen.
Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung der typischen
Meßamplitude echter Münzen bei Verwendung des Münzdurch
messerdetektors 1, wobei die Kurven Q 10, Q 50 und Q 100
jeweils die Meßamplituden von 10, 50 und 100 Yen-Münzen
darstellen. Die Zeitintervalle T 1, T 2 und T 3, in denen
die gemessenen Amplitudenverläufe echter Münzen ein vor
bestimmtes Bezugsniveau K überschreiten, werden als Ant
wortzeiten für die Erkennung echter Münzen benutzt. Im
einzelnen werden obere Grenzwerte T M 1, T M 2 und T M 3 für
die Antwortzeiten und untere Grenzwerte T N 1, T N 2 und T N 3
für die Antwortzeiten vor und hinter den Nenn-Antwort
zeiten T 1, T 2 und T 3 festgelegt und die Bereiche zwischen
diesen oberen und unteren Grenzwerten für die Antwort
zeiten werden als Referenzantwortzeiten bezeichnet. Wenn
daher die Länge eines Intervalls, in dem die gemessene
Amplitude einer zu prüfenden Münze größer ist als das
Referenzniveau K, innerhalb des Bereichs der Referenz
antwortzeit liegt, wird die Münze als echt beurteilt.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines
Münzdurchmesserdetektors, bei dem die Anwortzeiten durch
Zeitglieder 11 bis 16 bestimmt wird. Der Oszillator 7
erzeugt eine Spannung mit vorbestimmter Frequenz für die
Primärspule 5 des Münzdurchmesserdetektors 1 und die von
den Sekundärspulen 3 und 4 abgeleitete Meßspannung wird
über einen Verstärker 8 einem Wechselspannungs/Gleich
spannungs-Umsetzer 9 zugeführt, der ein Gleichspannungs
niveau erzeugt. Der an den Ausgang des Wechselspannungs/
Gleichspannungs-Umsetzers 9 angeschlossene Amplituden
detektor 17 erzeugt ein binäres Ausgangssignal "1",
wenn die Meßamplitude das voreingestellte Referenzniveau
K übersteigt, wogegen ein "0"-Signal erzeugt wird, wenn
die Meßamplitude unterhalb des Referenzniveaus K liegt.
Die Zeitglieder 11 und 12 sind auf den unteren Grenzwert
T N 1 der Antwortzeit bzw. den oberen Grenzwert T M 1 der
Antwortzeit für eine 50 Yen-Münze eingestellt. Die Zeit
glieder 13 und 14 sind jeweils auf den unteren Grenzwert
T N 2 der Antwortzeit bzw. den oberen Grenzwert T M 2 der Ant
wortzeit für eine 100 Yen-Münze eingestellt, und die
Zeitglieder 15 und 16 sind jeweils auf den unteren Grenz
wert T N 3 der Antwortzeit bzw. den oberen Grenzwert T M 3
der Antwortzeit einer 10 Yen-Münze eingestellt. Das Inter
vall T x (Fig. 7a) des "1"-Signals des Amplitudendetektors
17 entspricht der gemessenen Anwortzeit der geprüften
Münze. Wenn daher das Ausgangssignal des Amplitudende
tektors 17 auf "1" geht, werden die Zeitglieder 11 bis 16
angestoßen und erzeugen "1"-Signale bis die jeweils ein
gestellte Zeit T N 1 bis T M 3 verstrichen ist. Die Zeit
glieder 11 und 12 werden beispielsweise in der in den
Fig. 7b und 7c dargestellten Weise betrieben.
Die Ausgangssignale der Zeitglieder 11, 13 und 15, die
jeweils auf den unteren Grenzwert T N 1, T N 2 und T N 3 der
Antwortzeiten eingestellt sind, werden durch Inverter 18,
19 und 40 invertiert und dann den UND-Toren 41, 42 und 43
zugeführt. Andererseits werden die Ausgangssignale der
Zeitglieder 12, 14 und 16, die jeweils auf den oberen
Grenzwert T M 1, T M 2 und T M 3 einge
stellt sind, direkt den UND-Toren 41, 42 und 43 zugeführt.
Die UND-Schaltungen 41, 42 und 43 erzeugen daher "1"-
Signale jeweils zwischen dem Ablauf des unteren Grenz
wertes T N 1, T N 2 und T N 3 der Antwortzeit und dem Ablauf
des oberen Grenzwertes T M 1, T M 2 und T M 3 der Antwortzeit.
Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 41 ist in
Fig. 7d dargestellt. Kurz ausgedrückt wird in den UND-
Schaltungen 41 bis 43 ein Impuls G bezüglich
des Endpunktes der Referenzantwortzeit für die verschiede
nen Münzen erzeugt. Wenn das Ausgangssignal des Amplitu
dendetektors 17 auf "0" zurückgeht, d. h. wenn die Meß
antwortzeit während dieses Impulses endet,
wird der Durchmesser der geprüften Münze als Durchmesser
einer echten Münze beurteilt. Die Ausgangssignale der
UND-Torschaltungen 41, 42 und 43 werden jeweils dem einen
Eingang entsprechender UND-Torschaltungen 44, 45 und 46
zugeführt und der Abbau des Ausgangssignals des Ampli
tudendetektors 17 wird von einer Differenzierschaltung
47 oder einer monostabilen Kippschaltung erkannt, die
einen Abbruch-Erkennungsimpuls an die jeweiligen UND-
Schaltungen 44, 45 und 46 abgibt. Wenn das Ausgangssignal
des Amplitudendetektors 17 während des Intervalls des
Impulses G für das UND-Tor 41 von "1" auf "0"
geht (Fig. 7a), wird das Ausgangssignal der UND-Schal
tung 44 "1", wie Fig. 7e zeigt. Dieses "1"-Signal wird
in einem Speicherglied 49 gespeichert, um das Ergeb
nis der Inspektion des Durchmessers einer 50 Yen-Münze
festzuhalten. Wenn in der in Fig. 6 dargestellten Schal
tung der Impuls G für 100 Yen-Münzen von der UND-
Schaltung 42 erzeugt wird, und wenn ferner der
Impuls G für die 10 Yen-Münzen von der UND-Schaltung 43
erzeugt wird, würden die UND-Schaltungen 45 und 46 nicht
durchschalten, weil das Ausgangssignal des Amplituden
detektors 17 auf "0" steht. Die Speicherinhalte der Spei
cherglieder 49 und 50, die jeweils die Ergebnisse
der Inspektion von 100 und 10 Yen-Münzen speichern, sind
daher "0" und lediglich der Inhalt der Speicherschaltung
48 ist "1".
Die Ausgangssignale der Speicherglieder 48, 49 und 50
werden jeweils einem Eingang von UND-Schaltungen 51, 52
und 53 für 50, 100 und 10 Yen-Münzen zugeführt. An den
anderen Eingang dieser UND-Schaltungen werden die Aus
gangssignale von Amplitudenbereichsdetektoren 54, 55 und 56 für
die Inspektion von 100, 50 und 10 Yen-Münzen gelegt. Die
gemessene Amplitude des Münzdurchmesserdetektors 1 wird den jewei
ligen Amplitudenbereichsdetektoren 54, 55 und 56 über den Wechsel
spannungs/Gleichspannungs-Umsetzer 9 zugeleitet, um auf
diese Weise das Material der Münze zu beurteilen. Jeder Ampli
tudenbereichsdetektor beurteilt das Material der Münze unter
Verwendung der Tatsache, daß der Spitzenwert der gemesse
nen Amplitude von dem jeweiligen Material abhängt. Die
oberen Grenzwerte der Amplitudenniveaus B, D und F und
die unteren Grenzwerte der Amplitudenniveaus A, C und E
gemäß Fig. 5 sind in den jeweiligen Amplitudenbereichs
detektoren 54, 55 und 56 eingestellt, so daß diese
ein "1"-Signal erzeugen, wenn der
Spitzenwert des gemessenen Münzdurchmesserdetektors
1 zwischen den eingestellten oberen und unteren Grenz
werten liegen. Nimmt man beispielsweise den Amplitudenbereichs
detektor 54 für 100 Yen-Münzen, so erzeugt der Amplitudende
tektor 57 ein "1"-Signal, wenn die gemessene Amplitude
höher wird als der untere Grenzwert C oder höher als
der obere Grenzwert D. Wenn daher die gemessene Amplitude
in dem Referenzbereich zwischen dem oberen und dem unte
ren Amplitudengrenzwert liegt, wird das Ausgangssignal
des Detektors C für den unteren Grenzwert "1", wogegen
das Ausgangssignal des Detektors D für den oberen Grenz
wert "0" ist. Diese Signale werden in den Speicherschal
tungen 35 gespeichert. Das Ausgangssignal der Speicher
schaltung für den oberen Grenzwert D wird in einem Inver
ter 59 invertiert und dem einen Eingang einer UND-Schal
tung 60 zugeführt. Solange der Spitzenwert der gemessenen
Amplitude innerhalb des Referenzniveaubereiches für echte
Münzen liegt, ist daher die Bedingung der UND-Schaltung
60 erfüllt, so daß an ihrem Ausgang ein "1"-Signal erzeugt
wird.
Auf diese Weise werden das Ergebnis der Inspektion des
Außendurchmessers der betrachteten Münze und das Ergebnis
bestimmter weiterer Münzcharakteristika (z. B. Material
eigenschaften) den UND-Torschaltungen 51, 52 bzw. 53 zu
geführt, so daß die Bedingung einer dieser UND-Torschal
tungen erfüllt ist, wenn beide Inspektionsergebnisse
einer vorbestimmten Referenz einer gültigen Münze genügen.
Dies führt dazu, daß die Münze als echt bewertet wird.
Wenn beispielsweise eine 50 Yen-Münze eingeworfen wird,
erzeugen sowohl die Speicherschaltung zur Speicherung
des Ergebnisses der Inspektion einer 50 Yen-Münze und
Amplitudenbereichsdetektor 55 für 50 Yen-Münzen "1"-Signale, und
die UND-Torschaltung 52 erzeugt ein "1"-Signal. Wenn eine
aus Blei bestehende Falschmünze, die denselben Durchmesser
wie eine echte 100 Yen-Münze hat, eingeworfen wird, er
zeugt der Detektor 1 häufig eine Meßamplitude, die der
jenigen einer echten 50 Yen-Münze gleicht. Obwohl in
einem solchen Fall der Amplitudenbereichsdetektor 55 ein "1"-Signal
erzeugt, das einer 50 Yen-Münze entspricht, wird die ein
geworfene Münze als Falschmünze erkannt, weil der Durch
messer einer 100 Yen-Münze erkannt und ein "1"-Signal in
dem Speicherglied 49 gespeichert wird. Daher wird
weder die Bedingung der UND-Schaltung 51 für 100 Yen-
Münzen noch diejenige der UND-Schaltung 52 für 50 Yen-
Münzen erfüllt, so daß die Ausgangssignale aller UND-
Schaltungen 51, 52 und 53 "0" sind. Die Beurteilung echter
und falscher Münzen erfolgt daher mit hoher Genauigkeit.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer abgeänderten Aus
führungsform der Schaltung nach Fig. 6, bei der die
Breite der Antwortzeit des gemessenen Amplitudenniveaus
geprüft wird, indem nur die oberen Antwortzeiten T M 1,
T M 2 und T M 3 als Referenzen genommen werden. Zweckmäßiger
weise wird diese Konstruktion mit den Amplitudenbereichsdetektoren
54, 55 und 56 zur Prüfung des Münzmaterials nach Fig. 6
kombiniert.
Wenn eine Falschmünze aus Blei besteht, um einen ähnlichen
Spitzenwert der Meßamplitude zu erzeugen, ist der Durch
messer der falschen Münze im allgemeinen größer als der
einer echten Münze. Wird beispielsweise eine 100 Yen-
Falschmünze aus Blei hergestellt, so daß sie denselben
Spitzenwert des Amplitudenniveaus erzeugt wie eine echte
100 Yen-Münze, so kann die Schaltung zur Prüfung
des Materials von 100 Yen-Münzen diese Münze irrtümlich
als echte 100 Yen-Münze bewerten. Der Durchmesser der
eingeworfenen Münze ist im allgemeinen jedoch größer
als der echter 100 Yen-Münzen, so daß es bei der Durch
messerprüfung ausreicht, festzustellen, ob der Außen
durchmesser der eingeworfenen Münze kleiner ist als
der obere Grenzwert (echte Münze) oder größer als der
obere Grenzwert (Falschmünze) ist.
In Fig. 8 sind diejenigen Schaltungsteile, die bestimm
ten Schaltungsteilen in Fig. 6 entsprechen, mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. Die Zeitglieder 12, 14
und 16 sind lediglich auf die oberen Grenzwerte T M 1,
T M 2 und T M 3 für die jeweiligen Münzen eingestellt. Wenn
das Ausgangssignal des Amplitudendetektors 17 kleiner
ist als die obere Antwortzeit, legen die jeweiligen
Zeitglieder 12, 14 und 16 "1"-Signale an den einen Ein
gang der UND-Schaltung 44, 45 und 46, so daß ein von
der Differenzierschaltung 47 erzeugter Impuls, wenn das
gemessene Amplitudenniveau geringer ist als das Referenz
niveau K, in die Speicherschaltungen 48, 49 und 50 über
die UND-Torschaltungen 44, 45 bzw. 46 eingespeichert wird.
Wie man aus Fig. 5 ersehen kann, wird beim Einwerfen
einer 50 Yen-Münze, die die kleinste der zu prüfenden
Münzen darstellt, das Ausgangssignal des Amplitudende
tektors 17 kleiner als jeder andere der oberen Antwort
zeiten-Grenzwerte T M 1, T M 2 und T M 3, so daß alle Speicher
glieder 48, 49 und 50 ein "1"-Signal speichern. Da
jedoch nur das Ausgangssignal der Fensterschaltung 55
zur Erkennung von 50 Yen-Münzen "1" wird, ist lediglich
die Bedingung des Tores 52 erfüllt, so daß die einge
worfene Münze als echte 50 Yen-Münze erkannt wird. Da
in diesem Beispiel angenommen wurde, daß der Außendurch
messer einer Münze, die so präpariert wurde, daß sie
denselben Spitzenwert erzeugt, im allgemeinen größer
ist als derjenige einer echten Münze, ist die Schaltung
so konstruiert, daß die Bedingung, daß alle UND-Torschal
tungen 51, 52 und 53 ansprechen, nicht erfüllt wird.
Es sei nun angenommen, daß eine Falschmünze eingeworfen
wird, die denselben Spitzenwert des Meßwertes einer
echten 50 Yen-Münze erzeugt. Da der Durchmesser einer
solchen Falschmünze generell größer ist als der obere
Grenzwert des Durchmessers einer echten 50 Yen-Münze,
würde die gemessene Amplitude erst unter das Referenz
niveau K abfallen, nachdem der obere Grenzwert der Ant
wortzeit T M 1 des Zeitgliedes 12 für 50 Yen-Münzen ver
strichen ist. Wenn die verstrichene Zeit kleiner ist
als die oberen Grenzwerte T M 2 und T M 3 der Antwortzei
ten für 10 und 100 Yen-Münzen, ist das Ausgangssignal
der UND-Torschaltung 44 "0", wogegen die Ausgangssignale
der UND-Torschaltungen 45 und 46 "1" sind. Die UND-Tor
schaltung 52 für 50 Yen-Münzen wird daher gesperrt, wo
gegen die UND-Torschaltungen 51 und 53 für 100 und 10
Yen-Münzen geöffnet werden. Da jedoch nur das Ausgangs
signal der Fensterschaltung 55 für 50 Yen-Münzen "1"
ist, und da die Ausgangssignale der anderen Fenster
schaltungen 54 und 56 "0" sind, ist die Bedingung kei
ner der UND-Torschaltungen 51, 52 und 53 erfüllt, wo
durch die eingeworfene Münze als Falschmünze beurteilt
wird. Nach Beendigung des Prüfvorganges einer Münze
werden alle Speicherglieder 48, 49 und 50 durch ein
Rücksetzsignal R auf 0 zurückgesetzt.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen werden
Zeitglieder zur Beurteilung der Antwortzeit des ge
messenen Amplitudenniveaus verwendet, jedoch ist es
auch möglich, die Schaltung so zu konstruieren, daß
Taktimpulse nur dann ausgewählt werden, wenn die ge
messene Amplitude das Referenzniveau K übersteigt. Die
Anzahl der ausgewählten Taktimpulse wird von einem Zäh
ler gezählt und der Zählerstand dieses Zählers wird
mit einem eingestellten Zählwert des Durchmessers einer
echten Münze verglichen.
Fig. 9 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform des
Münzprüfgerätes. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird der in Fig. 4 dargestellte Münzdetek
tor verwendet. Außerdem ist eine Münzerkennungsschaltung
vorgesehen, die die von dem Münzdetektor
gelieferten Amplitudenwerte über die Zeit integriert
und eine echte Münze von einer falschen Münze auf der
Basis des Integrationsergebnisses unterscheidet.
Da die Tatsache, ob eine Münze echt oder falsch ist, durch
die Gesamtfläche der Kurve der detektierten Spannung
und nicht aus dem Mittelwert abgeleitet wird, ist es
möglich, eine Falschmünze, die so präpariert ist, daß
sie denselben Spitzenwert erzeugt, mit höherer Genauig
keit festzustellen.
Bei diesem Münzprüfgerät wird über die gemessenen Ampli
tuden L 10 oberhalb eines bestimmten Niveaus K 1 gemäß
Fig. 10a integriert. Dabei handelt es sich um
die Durchführung einer im wesentlichen konstanten
Integration. Die Integration erfolgt durch sequentielle
Addition der ermittelten Amplituden L 10 (des Durchgangs
der jeweiligen Münzen) oberhalb des Referenzniveaus K 1.
In Fig. 11 ist der Detektor 1 mit demjenigen der Fig. 4
identisch und an einem (nicht dargestellten) Münzkanal
angeordnet, so daß er auf den Münzkanal durchlaufende
Münzen anspricht. Beispielsweise ist der Detektor 1
als Differentialtransformator konstruiert, der eine
von einem Hochfrequenzoszillator 7 erregte Primärspule
aufweist, sowie eine Sekundärspule, welche ein analoges
Ausgangssignal erzeugt, das sich entsprechend der Ände
rung des Kopplungseffektes beim Durchlauf einer Münze
ändert.
Das Ausgangssignal des Detektors 1 wird über einen Ver
stärker 8 einem Amplitudendetektor 17 und einem digitalen
Voltmeter 60 zugeführt. Das digitale Voltmeter 60 hat
die Aufgabe, den ermittelten digitalen Amplitudenwert
in ein Analogsignal umzusetzen, und es gibt das umge
setzte Digitalsignal auf einen Impuls einer UND-Torschal
tung 61 hin an einen Zähler 62 weiter. Das Voltmeter 60
und der Zähler 62 bilden somit einen Integrator 60, 62. Der Amplituden
detektor 17 erzeugt ein "1"-Signal, wenn das Niveau des
Ausgangssignals vom Detektor 1 höher ist als ein be
stimmtes Niveau K, wogegen es den in Fig. 10b dargestell
ten Signalverlauf erzeugt, wenn die Ausgangsamplitude
den in Fig. 10a dargestellten Verlauf hat. Das Ausgangs
signal des Amplitudendetektors 17 wird einem Eingang
der UND-Torschaltung 61 zugeführt, so daß diese gemäß
Fig. 10c aus einem Impulstakt eine Impulsgruppe selektiert.
Der Impulstakt t, der von der UND-Torschaltung 61 erzeugt
wird, wenn das Ausgangsniveau des Detektors 17 höher
ist als das Niveau K 1, wird dem digitalen Voltmeter 60
zugeführt. Das detektierte Amplitudenniveau der Münze
wird von dem digitalen Voltmeter 60 in ein Digitalsignal
umgesetzt und unter Zeitsteuerung durch den Impulstakt
t abgetastet und dem Zähler 62 zugeführt, der sequen
tiell über das Digitalsignal 6 (Binärwert) integriert
und das Integrationsergebnis speichert. Wenn das ermittel
te Amplitudenniveau L 10 der Münze (Fig. 10a) unter das
vorbestimmte Niveau K 1 abfällt, wird die UND-Torschaltung
61 gesperrt, so daß der Impulstakt t nicht an das digi
tale Voltmeter 60 abgegeben wird. Als Folge davon erzeugt
das digitale Voltmeter kein Ausgangssignal, so daß der
Integrationsvorgang des Zählers 62 beendet wird. Auf die
se Weise wird die konstante Integration über den Ampli
tudenverlauf L 10 oberhalb des vorbestimmten Niveaus K 1
beendet. Das Integrationsergebnis wird in dem Zähler 62
gespeichert.
Das Ausgangssignal des Amplitudendetektors 17 wird ferner
einem Verzögerungs-Flip-Flop 63 und einem Inverter 69
zugeführt. Das Verzögerungs-Flip-Flop verzögert das Aus
gangssignal um einen Taktimpuls t, während der Inverter
ein invertiertes Signal erzeugt, das einer UND-Torschal
tung 70 gemäß Fig. 10e zugeführt wird. Der Ausgangsimpuls
der UND-Torschaltung 70 hat die in Fig. 10f gezeigte
Form und wird dem Zähler 62 zugeführt und bewirkt die
Ausgabe des Integrationsergebnisses, das in diesem Zäh
ler gespeichert ist. Nach Beendigung der Integration
gibt daher der Zähler 62 das Integrationsergebnis aus.
Das Ausgangssignal des Zählers 62 wird digitalen Kompa
ratoren 71 bis 76 zugeführt. Jeweils zwei Komparatoren bilden
einen Amplitudenbereichsdetektor 71, 72; 73, 74; 75, 76. Wenn das Integra
tionsergebnis des Zählers 62 größer ist als die eingestellten Werte
A 1, B 1, C 1, D 1, E 1 und F 1 der jeweiligen Komparatoren,
erzeugt jeder dieser Komparatoren ein "1"-Signal. Die je
weiligen Komparatoren 71 bis 76 sind auf die oberen und
unteren Grenzwerte des Integrationsergebnisses für er
wartete Münzen eingestellt. Der untere Grenzwert für die
se Münze ist auf B 1 eingestellt. Die oberen und unteren
Grenzwerte einer 50 Yen-Münze sind C 1 und D 1, und die
oberen und unteren Grenzwerte einer 10 Yen-Münze sind
E 1 und F 1. Solange das Integrationsergebnis des ermittel
ten Amplitudenverlaufs einer Münze in einem Bereich
zwischen dem oberen eingestellten Grenzwert und dem unte
ren eingestellten Grenzwert liegt, wird die Münze als
echt betrachtet.
Die Ausgangssignale der Komparatoren 71, 73 und 75, die
die oberen Grenzwerte vergleichen, werden den einen Ein
gängen der UND-Torschaltungen 82, 83 und 84 jeweils über
Inverter 79, 80 und 81 zugeführt, während die Ausgangs
signale der Komparatoren 72, 74 und 76, die die unteren
Grenzwerte vergleichen, den anderen Eingängen der UND-
Torschaltungen 82, 83 und 84 jeweils direkt zugeführt
werden. Die UND-Torschaltungen 82, 83 und 84 entsprechen
jeweils einer 100, 50 und 10 Yen-Münze. Wenn das Ergeb
nis der Integration in einem bestimmten Bereich enthal
ten ist, erzeugen die UND-Torschaltungen 82, 83 und 84
"1"-Signale. Auf diese Weise wird beurteilt, ob die
geprüfte Münze echt oder falsch ist, und es wird auch
die Münzart ermittelt.
Das Ausgangssignal der UND-Torschaltung 70 wird durch
eine Verzögerungsschaltung 85 verzögert, um ein Rück
setzsignal A zu erzeugen, das dazu benutzt wird, den
Zähler 62, der das Integrationsergebnis gespeichert ent
hält, rückzusetzen, um ihn für den nächsten Prüfvorgang
vorzubereiten.
Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine Schaltung dargestellt wurde, bei der die Integration
auf digitalem Wege erfolgt, ist klar, daß die Schaltung
auch so ausgeführt sein könnte, daß eine analoge Inte
gration erfolgt.
Mit dem oben beschriebenen Integrationsverfahren kann
die Unterscheidung einer gefälschten Münze von einer
echten Münze selbst dann exakt erfolgen, wenn eine Falsch
münze mit demselben Spitzenwert wie eine echte Münze ein
geworfen wird.
Aus Fig. 9 geht hervor, daß, wenn beispielsweise eine
echte 50 Yen-Münze mit einem Mittelloch eine Amplituden
kurve R 50 hat, eine solche echte 50 Yen-Münze mit Mittel
loch von einer falschen 50 Yen-Münze ohne Mittelloch,
die die Amplitudenkurve P 50 hat, unterschieden werden
kann, obwohl die Spitzenwerte beider Münzen gleich sind.
Fig. 12 bis 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Der modifizierte Münzdurchmesserdetektor
enthält zwei Detektoren, die hintereinander längs eines
Münzkanals angeordnet sind. Die beiden benachbarten Se
kundärspulen des Detektorpaares haben einen Abstand,
der kleiner ist als der Münzdurchmesser, so daß die Aus
gangsamplitude einer der benachbarten Erkennungsspulen
(obere Spule) detektiert wird, wenn die Ausgangsampli
tude der anderen benachbarten Detektorspule (untere Spule)
einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wodurch der Spu
lendurchmesser ermittelt wird. Da der Abstand zwischen
zwei Sekundärspulen konstant ist, variiert die Ausgangs
amplitude der einen Detektorspule mit dem Münzdurchmesser.
Hieraus folgt, daß ein Münzdurchmesser als Durchmesser
einer echten Münze beurteilt wird, wenn das Ausgangs
niveau einer Erkennungsspule in dem Bereich des detek
tierten Niveaus, das dem Durchmesser einer echten Münze
entspricht, enthalten ist. Im einzelnen hat der Münz
kanal 101 gemäß Fig. 12 die Form eines Schlitzes, so daß
die zu prüfende Münze 102 in Richtung ihres Durchmessers
herabfallen kann. Die Detektoren 103 und 104 enthal
ten Sekundärspulen 131, 132 und 141, 142, die um den
Münzkanal 101 herumgewickelt sind, und Primärspulen 133,
143, die die Sekundärspulen jeweils umgeben. Der erste De
tektor 103 dient zur Prüfung des Materials der Münze,
wogegen der zweite Detektor 104 zur Prüfung des Oberflächen
musters der Münze benutzt wird. Jedes Paar von Sekundär
spulen 131, 132 und 141, 142 ist gegensinnig in
Reihe geschaltet, so daß jedes der Sekundärspulenpaare
131, 132 und 141, 142 eine Ausgangsamplitude erzeugt,
die der Änderung des Kopplungskoeffizienten zwischen den
Primärspulen und den Sekundärspulen entspricht. Die
Primärspule 133 zur Prüfung des Münzmaterials ist an
eine Spannungsquelle von 200 kHz (nicht dargestellt)
angeschlossen, während die Primärspule 143 für die In
spektion des Oberflächenmusters an eine Spannungsquelle
von 1 MHz angeschlossen ist. Der Anschluß dieser Span
nungsquellen kann selektiv erfolgen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist eine be
sondere Spule zur Ermittlung des Münzdurchmessers nicht
vorgesehen, jedoch werden die Detektoren 103 und 104
für diesen Zweck verwandt. Der Abstand H 1 zwischen der
Sekundärspule 132 des Detektors 103 und der Sekundär
spule 141 des Detektors 104 ist kleiner als der Durch
messer der in Fig. 12 erkennbaren Münze 102. Daher über
brückt eine herabfallende Münze 102 die Spulen 132 und
141.
Fig. 13a zeigt ein Beispiel für den Verlauf der Aus
gangsamplituden an den Sekundärspulen 131 und 132 des
Detektors 103 beim Herabfallen einer Münze und Fig. 13b
zeigt den Amplitudenverlauf, der von den Sekundärspulen
131 und 132 der Detektoren erzeugt wird, wobei die
Kurven X 10, X 50 und X 100 diejenigen Verläufe angeben,
die an dem Detektor 103 jeweils durch 10, 50 und 100
Yen-Münzen erzeugt werden. Die Kurven Y 50 und Y 100 zei
gen die an dem Detektor 104 erzeugten Kurvenverläufe
für 50 und 100 Yen-Münzen. Das Material oder das Ober
flächenmuster der Münze kann geprüft werden, indem fest
gestellt wird, ob sich die Spitzenwerte der Amplituden
verläufe der Detektoren 103 und 104 in einem vorbestimm
ten Bereich A 2-B 2, C 2-D 2, E 2-F 2, I 2-J 2 und L₂-L₂ be
finden. Hierzu wird eine Fensterschaltung verwandt. Das
Prüfniveau G 2 ist dasjenige Niveau, das von den Sekun
därspulen 141 und 142 erzeugt wird, wenn die Vorder
kante der fallenden Münze 102 die Spule 141 des Detek
tors 104 in der in Fig. 12 dargestellten Weise passiert.
Dieses Niveau wird auf einen vorbestimmten Wert einge
stellt. Wenn daher das Ausgangssignal des Detektors 104
das Niveau G 2 erreicht, weiß man, daß die Münze 102 eine
Position erreicht hat, in der die beiden Sekundärspulen 132 und
131 der beiden Detektoren 103 und 104 durch die Münze
überbrückt werden. Der Münzdurchmesser kann ermittelt
werden, indem die Amplitude des Ausgangssignals des De
tektors 103 zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird. Anders
ausgedrückt: da der Abstand H 1 zwischen den Spulen 132
und 141 konstant ist und da die Position der Vorder
kante der Münze bei der der Detektor 104 das vorbestimm
te Niveau G 2 erzeugt, ebenfalls definiert ist (unter
der Voraussetzung, daß das Material und das Oberflächen
muster der Münze gleich sind, obwohl der Durchmesser
unterschiedlich ist), ändert sich die Position des hinte
ren (oder oberen) Randes der Münze, der in Höhe der Sekundär
spule 132 des anderen Detektors 103 liegt, wenn das
Ausgangssignal das Niveau G 2 erreicht hat, in Ab
hängigkeit von dem Münzdurchmesser. Es ist daher mög
lich, den Münzdurchmesser zu bestimmen, indem ermittelt
wird, ob die Ausgangsamplitude des Detektors 103 in ei
nem bestimmten Bereich liegt (A 3-B 3 für die 50 Yen-Münze,
C 3-D 3 für die 100 Yen-Münze und E 3-F 3 für die 10 Yen-
Münze) oder nicht, wenn die Ausgangsamplitude des ande
ren Detektors 104 ein bestimmtes Niveau G 2 erreicht hat.
Diese Prüfung kann mit einer Fensterschaltung erfolgen.
Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild eines modifizierten
Münzprüfgerätes zur Verarbeitung der Ausgangssignale der
Detektoren 103 und 104 nach Fig. 12. Der variable Fre
quenzoszillator 107 erregt zunächst die Primärspulen 133
und 143 der Detektoren 103 und 104 mit einer Frequenz
von 100 kHz. Der Amplitudendetektor 108 erkennt, daß die
Ausgangsamplitude des Detektors 104 auf einen Wert ober
halb von H 2 (s. Fig. 13b) angestiegen ist, was darauf
zurückzuführen ist, daß eine Münze 102 den Detektor 103
passiert hat und nun am Detektor 104 angekommen ist. Nun
wird die Oszillationsfrequenz des Oszillators 107 auf
1 MHz umgeschaltet. Das Ausgangssignal der Sekundär
spulen 131 und 132 (s. Fig. 12) wird einer Bereichserkennungsschal
tung 111 zur Prüfung des Materials zugeführt und einer Bereichs
erkennungsschaltung 112 zur Prüfung des Münzdurchmessers.
Das Signal des Detektors 103 wird jedoch vorher in
einem Verstärker 109 verstärkt und in einem Wechsel
spannungs/Gleichspannungs-Umsetzer 120 gleichgerichtet.
In derselben Weise werden die Ausgangssignale der Se
kundärspulen 141 und 142 (s. Fig. 12) des Detektors 104
den Amplitudendetektoren 108 und 115 und einer Bereichserkennungs
schaltung 116 zur Prüfung des Oberflächenmusters der
Münze über einen Verstärker 113 und einen Wechselspan
nungs/Gleichspannungs-Umsetzer 114 zugeführt. Der Ampli
tudendetektor 115 erzeugt augenblicklich ein "1"-Aus
gangssignal, wenn das Ausgangssignal des Detektors 104
ein vorbestimmtes Niveau G 2 erreicht hat und dieses
Ausgangssignal wird den UND-Torschaltungen 117, 118
und 119 einer Bereichserkennungsschaltung 112 zur Prüfung des Münz
durchmessers zugeleitet. Die Amplitudendetektoren 121
bis 126 und 134 bis 139 erzeugen jeweils ein "1"-Aus
gangssignal, wenn das Ausgangssignal des Detektors 103
höher ist als die eingestellten Niveaus A 3, B 3, C 3 und
F 3; A 2, B 2 . . . E 2 und F 2. Die Amplitudendetektoren 127
bis 130 erzeugen ein "1"-Ausgangssignal, wenn die Aus
gangsspannung des Detektors 104 höher ist als das je
weilige voreingestellte Niveau I 2, J 2, K 2 und L 2.
Wenn das voreingestellte Niveau G 2 detektiert wird,
werden die UND-Torschaltungen 117, 118 und 119 zur Aus
gabe von Ausgangssignalen vorbereitet. Wenn es sich bei
der eingeworfenen Münze um eine 50 Yen-Münze handelt,
liegt das Ausgangsniveau Z des Detektors 103 in einem
Bereich von A 3<Z<B 3 und Z<C 3, D 3, E 3 oder F 3
(s. Fig. 13). Die Ausgangssignale der Amplitudendetek
toren 122 bis 126 werden von den Invertern invertiert
und dann den Eingängen der UND-Torschaltungen 119 zuge
führt, während gleichzeitig das Ausgangssignal des Ampli
tudendetektors 121 der UND-Torschaltung 119 zugeführt
wird. Dann ist die Bedingung dieser UND-Torschaltung
nur dann erfüllt, wenn A 3<Z<B 3, C 3, D 3, E 3 oder F 3
ist, wodurch der Durchmesser der 50 Yen-Münze erkannt
wird.
Im Falle einer 100 Yen-Münze liegt das Ausgangsniveau
Z des Detektors 103 in einem Bereich von C 3<Z<D 3 und
A 3, B 3<Z<E 3, F 3 (s. Fig. 13). Die Ausgangssignale
der Amplitudendetektoren 124, 125 und 126, die durch
Inverter invertiert sind, und die Ausgangssignale der
Amplitudendetektoren 121, 122 und 123 werden den Ein
gängen der UND-Torschaltung 118 zugeführt. Die Be
dingung dieser UND-Torschaltung 118 ist nur dann er
füllt, wenn A 3, B 3, C 3<D 3, E 3, F 3 ist, wodurch der
Durchmesser der Münze bestimmt wird. Im Falle einer 10
Yen-Münze liegt das Ausgangsniveau Z des Detektors 103
in einem Bereich von E 3<Z<F 3 und A 3, B 3, C 3, D 3<Z
(s. Fig. 13). Das von einem Inverter invertierte Aus
gangssignal des Amplitudendetektors 126 und die Aus
gangssignale der Amplitudendetektoren 121 bis 125 wer
den den Eingängen der UND-Torschaltung 117 zugeführt.
Die Bedingung dieser UND-Torschaltung ist nur dann er
füllt, wenn A 3, B 3, C 3, D 3, E 3<Z<F 3 ist, wodurch der
Durchmesser einer 10 Yen-Münze detektiert wird.
Wenn von einer der UND-Torschaltungen 117, 118 und 119
der Durchmesser der Münze bestimmt worden ist, wenn das
vorbestimmte Niveau G 2 erreicht wurde, wird in einer
der entsprechenden Speicherglieder 144, 145 und 146
ein "1"-Signal gespeichert. Wenn der Durchmesser der
Münze nicht bestimmt ist, erzeugen sämtliche UND-Tor
schaltungen 117, 118 und 119 "0"-Signale und in keiner
der Speicherglieder 144, 145 und 146 wird ein "1"-
Signal gespeichert.
Die Bereichserkennungsschaltung 111 zur Prüfung des Materials und
die Bereichserkennungsschaltung 116 zur Prüfung des Oberflächen
musters enthalten logische Schaltungen ähnlich derjeni
gen der oben beschriebenen Bereichserkennungsschaltung 112. So wer
den in der Bereichserkennungsschaltung 111 die Ausgangssignale der
Amplitudendetektoren 134 bis 139 in Speicherschaltungen
147 bis 153 in Form von Flip-Flop-Schaltungen oder dgl.
gespeichert, und die Ausgangssignale dieser Speicher
schaltungen werden direkt oder über Inverter einer UND-
Torschaltung 154 für 10 Yen-Münzen, einer UND-Torschal
tung 155 für 50 Yen-Münzen und einer UND-Torschaltung
140 für 100 Yen-Münzen zugeführt. In der Bereichserkennungsschal
tung 116 werden die Ausgangssignale der Amplitudendetek
toren 127 bis 130 in Speicherschaltungen 156 bis 159
gespeichert und die Ausgangssignale dieser Speicherschal
tungen werden direkt oder über Inverter einer UND-Tor
schaltung 160 für 50 Yen-Münzen und einer UND-Torschal
tung 161 für 10 Yen- oder 100 Yen-Münzen zugeführt.
Wie oben beschrieben, geben die Bereichserkennungsschaltungen 111,
112 und 116 an die UND-Torschaltungen 162 für 10 Yen-
Münzen Ausgangssignale bezüglich der Charakteristiken
(Materialdurchmesser und Oberflächenmuster) von 10 Yen-
Münzen ab. An die UND-Torschaltung 163 werden die In
formationen bezüglich 50 Yen-Münzen und an die UND-Tor
schaltung 164 die Informationen bezüglich 100 Yen-Münzen
geliefert. Wenn drei Charakteristiken, d. h. das Material,
der Durchmesser und das Oberflächenmuster geprüft worden
sind, ist die Münze echt und die UND-Torschaltung 162,
163 oder 164 erzeugt ein "1"-Ausgangssignal.
Der Amplitudendetektor 165 erzeugt ein "1"-Ausgangssignal,
wenn die Amplitude des Detektors 114 den vorbestimmten
Wert M 2 (s. Fig. 13b) übersteigt. Das Ausgangssignal
des Amplitudendetektors 165 wird durch ein Verzögerungs-
Flip-Flop oder eine Speicherschaltung 166 verzögert und
dann dem Eingang einer UND-Torschaltung 168, deren anderer
Eingang das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 165
über einen Inverter 167 empfängt, zugeführt. Wenn die
Münze 102 durch den Detektor 104 läuft, wechselt das
Ausgangssignal des Amplitudendetektors 165 von "1" auf
"0", während das Ausgangssignal des Inverters 167 von
"0" auf "1" wechselt. Da zu dieser Zeit das Ausgangs
signal des Verzögerungs-Flip-Flops 166 noch auf "1" ge
halten wird, erzeugt die UND-Torschaltung 168 ein "1"-
Ausgangssignal. Wenn das Ausgangssignal des Verzögerungs-
Flip-Flops 166 eine bestimmte Zeit später auf "0" wechselt,
geht auch das Ausgangssignal der UND-Torschaltung 168
auf "0". Wenn daher die Münze 102 die Detektoren 103 und
104 durchlaufen hat, erzeugt die UND-Schaltung 168 einen
Impuls, der zur Synchronisierung der Ausgangssignale
der UND-Schaltungen 162 bis 164 dient. Das Ausgangs
signal der UND-Torschaltung 168 wird um eine bestimmte
Zeit von einer Verzögerungsschaltung 169 verzögert, so
daß ein Rücksetzimpuls R erzeugt wird, der dazu benutzt
wird, die Speicherglieder 144 bis 146, 147 bis 153
und 156 bis 159 der jeweiligen Fensterschaltungen 111,
112 und 116 auf 0 zu setzen. Nachdem eine der UND-Tor
schaltungen 162, 163 oder 164 ein Erkennungsausgangs
signal für eine 10, 50 oder 100 Yen-Münze abgegeben hat,
werden alle Speicherglieder rückgesetzt.
Fig. 15 zeigt eine Abänderung des in Fig. 12 dargestell
ten Detektors. Hierbei wird ein Detektor 103 verwandt,
der entweder das Material oder das Oberflächenmuster ei
ner Münze prüft, und ein Detektor 170 zur Erkennung
des Durchmessers umgibt den Münzkanal 101 an einer Stelle
im Abstand H 1 von der Sekundärspule 132 des Detektors
103. Der Abstand H 1 ist in der oben beschriebenen Weise
so gewählt, daß er kleiner ist als der Durchmesser der
Münze. Die elektrische Schaltung zur Verarbeitung der
Ausgangssignale des Detektors 103 und der Spule 170
gleicht im wesentlichen der Schaltung nach Fig. 14, mit
der Ausnahme, daß die Bereichserkennungsschaltung 116 fortgelassen
ist. Auf diese Weise werden die Ausgangssignale des De
tektors 103 der Bereichserkennungsschaltung 111 zur Prüfung des
Materials und der Bereichserkennungsschaltung 112 zur Prüfung des
Münzdurchmessers zugeführt. Das Ausgangssignal von Spule
170 wird dem Amplitudendetektor 115 zur Erkennung des
vorbestimmten Niveaus G 2 zugeführt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 liegt die Spule
170 außerhalb des Bereichs der Primärspule 133 unterhalb
von dieser.
Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Münzdurchmesserdetektors, bei dem nur ein Detektor
103′ verwendet wird. Der Abstand H 1 zwischen den beiden
Sekundärspulen 131′ und 132′ ist so gewählt, daß er
kleiner ist als der Durchmesser der zu prüfenden Münze
102. Die Spulen 131′ und 132′ sind unabhängig vonein
ander verdrahtet. Die Ausgangssignale beider Spulen
werden der Bereichserkennungsschaltung 111 zur Prüfung des Materials
(s. Fig. 14) oder des Oberflächenmusters zugeführt. Das
Ausgangssignal der Spule 132′ wird dem Amplitudendetektor
115 (s. Fig. 14) zur Prüfung des vorbestimmten Niveaus
G 2 zugeführt, während das Ausgangssignal der anderen
Spule 131 der Fensterschaltung 112 zur Prüfung des Münz
durchmessers zugeführt wird. Das Ausgangssignal einer
Spule 131′ wird von der Bereichserkennungsschaltung 112 geprüft,
wenn das vorbestimmte Niveau G 2 von einer anderen Spule
132′ detektiert wird.
Claims (7)
1. Münzprüfgerät mit einem Differentialtransformator
aus einer den Münzkanal (24) umgebenden, von einem
Oszillator (7) erregten Primärspule (23) und zwei
längs des Münzkanals angeordneten und gegensinnig
in Reihe geschalteten Sekundärspulen (21, 22), deren
Ausgangssignal einem Amplitudendetektor (17) zuge
führt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen den beiden Sekundärspulen
(21, 22) kleiner ist als der Durchmesser der klein
sten zu prüfenden Münze (25), daß der Amplitudende
tektor (17) bei dem beim Durchlaufen einer Münze zu
nächst ansteigenden und dann abfallenden Ausgangs
signal der Sekundärspulen (21, 22) zu dem Zeitpunkt,
in dem der ansteigende Teil des Ausgangssignals
einen bestimmten über Null liegenden Schwellenwert
übersteigt, ein erstes Erkennungssignal erzeugt,
welches mehrere Zeitglieder (T M 1-T M 3) für die jeweils
zu prüfenden Münzarten in Lauf setzt, und daß ein von
dem abfallenden Ast des Ausgangssignals verursachtes
zweites Erkennungssignal des Amplitudendetektors (17)
die Auswertezeitpunkte für die Signale der Zeitglieder
(T M 1-T M 3) angibt (Fig. 5 bis 8).
2. Münzprüfgerät mit einem Differentialtransformator aus
einer den Münzkanal (10) umgebenden, von einem Oszil
lator (7) erregten Primärspule (133) und zwei längs
des Münzkanals angeordneten und gegensinnig in Reihe
geschalteten Sekundärspulen (131, 132), deren Ausgangs
signal einem Amplitudendetektor (121) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen den beiden Sekundärspulen
(131, 132) kleiner ist als der Durchmesser der kleinsten
zu prüfenden Münze (102), daß im Zuge des Münzweges
hinter dem aus der Primärspule (133) und den Sekundär
spulen (131, 132) bestehenden ersten Detektor (103)
ein gleichartiger zweiter Detektor (104) derart ange
ordnet ist, daß eine Münze sich beim Eintreten in den
Erfassungsbereich des zweiten Detektors (104) gleich
zeitig noch im Ende des Erfassungsbereichs des ersten
Detektors (103) befindet, daß das Ausgangssignal des
zweiten Detektors (104) mindestens einem Amplituden
detektor (115) zugeführt wird, der ein Erkennungssig
nal erzeugt, wenn das Ausgangssignal einen bestimmten
Wert übersteigt, daß das Ausgangssignal des ersten De
tektors (103) mehreren jeweils auf Signale in einem
bestimmten Amplitudenbereich reagierenden Amplituden
bereichsdetektor (121-126) zugeführt wird, und daß
das Erkennungssignal des Amplitudendetektors (115)
den Auswertezeitpunkt für die Signale der Amplituden
bereichsdetektoren (121-126) angibt (Fig. 12 bis 14).
3. Münzprüfgerät mit einem Differentialtransformator aus
einer den Münzkanal (24) umgebenden, von einem Oszil
lator (7) erregten Primärspule (23) und zwei längs des
Münzkanals angeordneten und gegensinnig in Reihe ge
schalteten Sekundärspulen (21, 22), deren Ausgangssig
nal einem Amplitudendetektor (17 ) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen den beiden Sekundärspulen
(21, 22) kleiner ist als der Durchmesser der kleinsten
zu prüfenden Münze (25), daß der Amplitudendetektor
(17) ein Erkennungssignal erzeugt, wenn das Ausgangs
signal einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, daß
das Ausgangssignal einem Integrator (60, 62) zugeführt
wird, der eine Zeitintegration über den den Schwellen
wert übersteigenden Teil des Ausgangssignals durch
führt, und daß der Abfall des Erkennungssignals des
Amplitudendetektors (17) die Zufuhr des Integrations
signals des Integrators (60, 62) zu mehreren Amplituden
bereichsdetektoren (71, 72; 73, 74; 75, 76) steuert, von de
nen jeweils einer für jede Münzart vorgesehen ist
(Fig. 9 bis 11).
4. Münzprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zu jedem Zeitglied (T M 1-T M 3) ein zweites Zeitglied
(T N 1-T N 3) vorgesehen ist und daß jeweils ein Paar die
ser Zeitglieder eine Zeitfensterschaltung bilden, die
einen Zeitbereich für das Auftreten der gültigen Aus
wertezeitpunkte eingrenzt.
5. Münzprüfgerät nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Sekundärspulen
(21, 22) mehreren Amplitudenbereichsdetektoren (54, 55,
56) zugeführt wird, von denen jeweils eines für jede
Münzart vorgesehen ist, daß den Zeitgliedern Speicher
glieder (48, 49, 50) nachgeschaltet sind, und daß das
Ausgangssignal eines jeden Speichergliedes (48, 49, 50)
mit dem Ausgangssignal des Amplitudenbereichsdetek
tors (54, 55, 56) der betreffenden Münzart und ein
UND-Glied (51, 52, 53) verknüpft ist.
6. Münzprüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Integrator (60, 62) ein digitales Voltmeter (60)
enthält, dem während des Anstehens des Erkennungssig
nals vom Amplitudendetektor (17) ein Impulstakt (t) und
das analoge Ausgangssignal der Sekundärspulen (21, 22)
zugeführt wird, und einen Zähler (62) enthält, der die
abgetasteten Werte des Analogsignals integriert.
7. Münzprüfgerät nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Amplitudenbereichsdetektor
zwei Schwellenwertschaltungen für einen oberen und einen
unteren Grenzwert eines zu detektierenden Amplitudenbe
reichs enthält.
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