DE2847650A1

DE2847650A1 - Metallteil-, insbesondere muenzpruefer

Info

Publication number: DE2847650A1
Application number: DE19782847650
Authority: DE
Inventors: Son Le-Hong
Original assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Current assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Priority date: 1977-11-03
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1979-05-10
Also published as: PT68729A; AU4124378A; IT1099854B; US4234071A; CA1106466A; BE871599A; IT7829269A0; FR2408183A1; CH623421A5; SE442458B; AU518097B2; FR2408183B1; GB1551209A; NL7810925A; JPS5520593A; SE7811217L; LU80457A1; ES474705A1; CA1090718A

Description

Metallteil-, insbesondere Münzprüfer

Die Erfindung betrifft einen Metallteilprüfer, der insbesondere zum Erkennen von Geldmünzen oder von Automatenmünzen (Jetons) verwendbar ist, der aber auch zum Prüfen von anderen Metallteilen, wie Wälzlagern oder Zahnrädern, benutzt werden kann.

Bei den Münzprüfern, die gegenwärtig auf dem Markt sind, wird im allgemeinen von Messungen der mechanischen Kenngrößen der Münzen, wie ihrem Gewicht, ihrem Durchmesser
und ihrer Dicke, Gebrauch gemacht, wobei diese Messungen mit elektrischen oder elektromagnetischen Messungen, die die Art des Metalls der zu prüfenden Münze kennzeichnen, kombiniert oder nicht kombiniert werden. Sie sind häufig ziemlich kompliziert und daher wenig zuverlässig, insbesondere wenn es sich um Münzprüfer handelt, bei denen

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mehrere Arten von Münzen mit ein und demselben Gerät geprüft werden. Außerdem ist die Zeit, die zum wirksamen Erkennen jeder Münze erforderlich ist, weit von einer vernachlässigbaren Größe entfernt, wodurch sich in gewissen besonderen Anwendungsfällen, wie Zahlautomaten auf Autobahnen, Probleme ergeben.

Hauptziel der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beseitigen. Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen Metallteil-, insbesondere Münzprüfer, der vor allem gekennzeichnet ist durch einen elektromagnetischen Detektor, der für den.Vorbeigang der Metallteile empfindlich ist und aus einem Sperrkreis besteht, welcher durch einen Generator versorgt wird, der einen Wechselstrom mit konstantem Effektivwert liefert, durch Einrichtungen, die in bestimmten Perioden die Spannungsänderungen aufgrund der Impedanzänderungen des Sperrkreises, die auf den Vorbeigang der Metallteile zurückzuführen sind, messen, und durch Einrichtungen zum Vergleichen der so gemessenen Spannungswerte mit programmierten Spannungswerten, die zuvor in einem Speicher aufgezeichnet worden sind und die Kennkurven der zu prüfenden Metallteile darstellen.

Die folgenden Darlegungen werden klar zeigen, daß es auf diese Weise möglich ist, unterschiedliche Arten von Metallteilen mit einem einzigen Detektor und damit einfach und schnell zu erkennen.

Jede Meßperiode wird in ebenso viele Zeiten unterteilt, wie es Arten von zu kontrollierenden Metallteilen gibt, und jede Zeit wird ihrerseits in zwei Halbzeiten unterteilt, die dem Vergleich mit einem niedrigen Schwellenwert bzw. mit einem hohen Schwellenwert der Kennkurve entsprechen.

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Vorzugsweise besteht der Speicher aus einer einsteckbaren integrierten Schaltung und gestattet so, auf einfache Weise den Prüfer an verschiedene Programme anzupassen, die beispielsweise den Geldmünzen von verschiedenen Ländern entsprechen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gesamtblockschaltbild eines Metall

teilprüfers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vor

richtung, mittels welcher die Metallteile mit konstanter Geschwindigkeit an dem Detektor des Prüfers vorbeigeführt werden können,

Fig. 3 die Kennkurve eines bestimmten Metall

teils, und

Fig. 4 eine Tabelle, welche die verschiedenen

Meßsequenzen zeigt, die zum Erkennen von vier Arten von Metallteilen erforderlich sind.

Gemäß Fig. 1 enthält der Prüfer nach der Erfindung einen elektromagnetischen Fühler oder Detektor D, der hier vor allem aus einer Spule L besteht, die in einem offenen magnetischen Kreis liegt, der eine breite räumliche Verteilung des Magnetfeldes in der Luft am Ort des Vorbeiganges der zu prüfenden Metallteile aufweist. Die Spule L ist mit einem Kondensator C verbunden und bildet so einen Sperrkreis, der,

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wenn er gegenüber der Frequenz der ihn speisenden Wechselstromquelle verstimmt ist, seinen Ruhearbeitspunkt in dem ansteigenden oder abfallenden Teil (nach Wahl) der Resonanzkurve hat.

Die Wechselstromquelle zur Versorgung des Sperrkreises besteht hier aus einem Generator, der einen Wechselstrom mit konstantem Effektivwert liefert und vor allem aus einem Oszillator O besteht. Wenn ein Metallteil p, beispielsweise eine Geldmünze, in der Nähe des Detektors D vorbeigeht, ist deshalb die Impedanzänderung des Sperrkreises aufgrund des Vorbeiganges des Metallteils durch Messen der zuvor gefilterten und gleichgerichteten Ausgangsspannung U direkt überprüfbar. Diese Spannung nimmt nämlich unterschiedliche Werte an, welche einerseits von der Relativposition des Metallteils gegenüber dem Detektor und andererseits von dem Durchmesser des Metallteils, der Art des Metalls, aus dem es besteht, sowie dem Durchmesser desselben abhängig sind.

Wenn das Metallteil ρ mit konstanter Geschwindigkeit an dem Detektor D vorbeigeht, bildet die gemessene Spannung U daher in Abhängigkeit von der Zeit t eine Kennkurve für jede Art von Metallteil.

Fig. 2 zeigt eine genaue perspektivische Darstellung einer Vorrichtung, mittels welcher die Metallteile mit konstanter Geschwindigkeit an dem Detektor vorbeigeführt werden können. Diese an sich bekannte Vorrichtung besteht vor allem aus einer Scheibe 1, die an ihrem Umfang mit Kammern 2 versehen ist, welche jeweils ein Metallteil ρ aufnehmen können, und mit konstanter Geschwindigkeit in der durch die Pfeile angegebenen Richtung über einer feststehenden Platte 3, die den Detektor D trägt, in Drehung versetzt wird.

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Es sei angemerkt, daß eine solche Vorrichtung nur dann von wirklichem Nutzen ist, wenn mehrere Metallteile lose in einen Aufnahmekorb geworfen werden, wie beispielsweise bei den Zahlautomaten auf Autobahnen. Wenn es sich beispielsweise um Verkaufsautomaten oder öffentliche Telefonzellen handelt, werden nämlich die Münzen eine nach der anderen in das Gerät eingeführt und gehen daher mit einer veränderlichen Geschwindigkeit an dem Detektor vorbei. In diesem Fall können äquivalente Maßnahmen angewandt werden, um zu demselben Ergebnis zu gelangen.

Eine erste Maßnahme besteht darin, zu beachten, daß die Geschwindigkeit des Vorbeiganges der Metallteile für jede Art von Metallteil immer dieselbe ist. Das führt dann zu dem vorangehenden Problem durch Anpassung des Zeitmaßstabes zurück.

Eine zweite Maßnahme besteht darin, die aufeinanderfolgenden Positionen des Metallteils durch Detektoren, wie beispielsweise Lichtschranken, zu markieren, welche längs der Bahn des zu prüfenden Metallteils passend gestaffelt sind.

Ungeachtet der zur Anwendung kommenden Maßnahme wird schließlich für jede Art von Metallteil eine Kennkurve der in Fig. als Beispiel dargestellten Art erhalten. In Fig. 3 sind auf der Ordinate die Spannungen U aufgetragen, die an dem Ausgang des Detektors gemessen werden. Auf der Abszisse sind die Strecken t aufgetragen, die das Metallteil während der Erfassung zurücklegt. Diese Strecken werden entweder durch Messen der Zeit (Fall eines Antriebs mit konstanter Geschwindigkeit oder eines freien Falls mit bekannter Geschwindigkeit) oder durch die Lichtschranken, auf die das Metallteil nacheinander trifft, markiert.

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In der folgenden Beschreibung wird zur Vereinfachung angenommen, daß das Metallteil· mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. In diesem Fall sind die von dem Teil zurückgelegten Strecken zu der Zeit t proportional, weshalb in dem Diagramm von Fig. 3 die Abszisse mit t bezeichnet ist. In Fig. 3 entspricht U_n der Ruhespannung des Systems und U_ derjenigen Spannung, die während des Vorbeiganges eines Metallteils gemessen wird.

Gemäß der Erfindung wird die so erhaltene Kurve durch Abtastung mit den verschiedenen Kennkurven der zu messenden Metallteile verglichen, die zuvor in Form von Vergleichswerten in einem programmierbaren permanenten Speicher M aufgezeichnet worden sind. Dieser Speicher besteht vorzugsweise aus einer einsteckbaren integrierten Schaltung, damit verschiedene Programme, welche Automatenmünzen oder Geldmünzen von verschiedenen Ländern oder aber verschiedenen Arten von zu- erkennenden Metallteilen entsprechen, gegeneinander ausgetauscht werden können.

Es wird somit für jede Art von Metallteil eine Art Vergleichsmaß geschaffen, das aus einer gewissen Anzahl N von programmierten Werten besteht, die in hohe und niedrige Schwellenwerte unterteilt sind, deren Amplituden die Kennkurve des Metallteils umrahmen. Deshalb sind in dem Beispiel von Fig. fünf hohe Schwellenwerte genommen worden, die den fünf Spannungswerten U.„ entsprechen, und fünf niedrige Schwellenwerte, die den fünf Spannungswerten U.„ entsprechen. Diese Spannungen ü.„

XXj XXl

und U._R sind es, die in dem Speicher M programmiert sind.

Die Auswertung erfolgt selbstverständlich sequentiell. Jede Meßperiode N wird in N Zeiten unterteilt, die der Anzahl von zu prüfenden unterschiedlichen Metallteilen entsprechen,

und jede Zeit N wird ihrerseits in zwei Halbzeiten Τ._Ώ und ρ xiä

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T.„ unterteilt, welche dem Vergleich mit dem niedrigen Schwellenwert B bzw. mit dem hohen Schwellenwert H entsprechen. Fig. 4 zeigt als Beispiel die verschiedenen Sequenzen, die erforderlich sind, um vier Arten von Metallteilen mit fünf Abtastmessungen zu prüfen.

Alle diese Meßsequenzen werden mit einem Befehlszähler CO erhalten, der durch die Impulse eines Taktgebers Ho gesteuert wird und den Zyklus der Adressen A, des Speichers erzeugt, d.h. die Periode, die Zeit und die Halbzeit. Das Triggern des Zählers CO erfolgt durch ein Synchronsignal S, welches von einer Triggerschaltung T geliefert wird, die ihrerseits durch die Spannung ü getriggert wird, wenn diese von ihrem Ruhewert U_D abweicht.

ti.

Der eigentliche Vergleich erfolgt in einem Wandler- und Vergleicherblock CC, der außer der zu messenden Spannung U die Vergleichsmaßdaten DG aus dem Speicher M und das Bit H/B der Umschaltung zwischen hohem Schwellenwert und niedrigem Schwellenwert der Adresse A_d empfängt. Der Block CC gibt dann die -Ergebnisse der ausgeführten Vergleiche an ein Speicherregxster RM mit N Positionen oder Speicherregister für Werte außerhalb des Vergleichsmaßes ab, das durch die Bits N , welche die Art des Metallteils angeben und aus der Adresse A^ stammen, multiplexiert wird.

Am Anfang des Zyklus ist das Speicherregister RM auf null und alle Metallteile werden als gut betrachtet. Im Verlauf der Verarbeitung wird bei jedem Schritt Ti des Programms durch den ausgeführten Vergleich festgestellt, ob die Spannung Ui für das betreffende Metallteil als außerhalb des Vergleichsmaßes erscheint. In diesem Fall wird eine "außerhalb des Vergleichsmaßes" - Information HG von dem Block CC abgegeben und an dem entsprechenden Speicherplatz des Speicherregisters RM gespeichert, der dann in den Zustand eins

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übergeht.

Am Ende des Meßzyklus liefert der Zähler CO ein Zyklusendesignal FC, welches das Lesen des Speicherregisters RM durch eine Leseschaltung LEC auslöst. Damit das geprüfte Metallteil als gut angesehen wird, ist es erforderlich, daß der entsprechende Speicherplatz des Speicherregisters nicht durch die Information HG aktiviert worden ist. Am Ende des Zyklus darf es also nur einen einzigen Speicherplatz des Speichers geben, der in dem Zustand null ist und damit genau dem als gut erkannten Metallteil· entspricht.

Nach diesem Lesen liefert die Triggerschaltung T ein Signal RAZ, welches das Speicherregister RM auf null rücksetzt und so das Ausführen eines neuen Meßzyklus gestattet.

Der Prüfer nach der Erfindung gestattet somit das Prüfen von Metallteiien und insbesondere von Geldmünzen ohne mechanischen Kontakt, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht und ein hoher Arbeitstakt ermöglicht wird. Er ist darüber hinaus hinsichtlich seiner Anpassung an die verschiedenen Geldsysteme sehr vielseitig, da es zu diesem Zweck genügt, die in Festwertspeichern aufgezeichneten Programme zu ändern.

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Claims

COMPAGNIE DE SIGNAUX ET D'ENTREPRISES ELECTRIQUES Paris, Frankreich

r-

Patentansprüche :

\\\ Metallteil-, insbesondere Münzprüfer, gekennzeichnet durch einen elektromagnetischen Detektor, der für den Vorbeigang der Metallteile empfindlich ist und aus einem Sperrkreis besteht, welcher durch einen Generator versorgt wird, der einen Wechselstrom mit konstantem Effektivwert liefert, durch Einrichtungen, die in bestimmten Perioden die Spannungsänderungen aufgrund der Impedanzänderungen des Sperrkreises, die auf den Vorbeigang der Metallteile zurückzuführen sind, messen, und durch Einrichtungen zum Vergleichen der so gemessenen Spannungswerte mit programmierten Spannungswerten, die zuvor in einem Speicher aufgezeichnet worden sind und die Kennkurven der zu prüfenden Metallteile darstellen.
2. Prüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßperiode in ebenso viele Zeiten unterteilt ist, wie es Arten von zu prüfenden Metallteilen gibt, und daß jede Zeit ihrerseits in zwei Halbzeiten unterteilt ist,

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welche dem Vergleich mit einem niedrigen Schwellenwert und mit einem hohen Schwellenwert der Kennkurve entsprechen.
3. Prüfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierbare Speicher aus einer einsteckbaren integrierten Schaltung besteht.

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