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    公开号:WO1987000661A1
    申请号:PCT/CH1986/000105
    申请日:1986-07-25
    公开日:1987-01-29
    发明作者:Bernhard Trummer；Stefan Luder
    申请人:Autelca Ag；
    IPC主号:G07D5-00
    专利说明:
    [0001] Einrichtung zur Münzenprüfung
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Münzenprüfung, mit wenigstens einer mit Hochfrequenz erregten, als induktive Sonde dienende Selbstinduk¬ tionsspule, die durch die zu prüfende Münze zur Er¬ zeugung eines von der Münzsorte abhängigen Signals beeinflussbar ist.
    [0003] Es ist bekannt, z.B. zwei solche Sonden so auszuführen und anzuordnen, dass das Signal der einen im wesent¬ lichen vom Durchmesser der Münze und das Signal der anderen im wesentlichen von den für die Beeinflussung assgebenden Eigenschaften der Legierung der Münze abhängt, um zu prüfen, ob die Münze diese beiden Eigenschaften einer anzunehmenden Münze hat (FR-A-2 212 589). - 2 -
    [0004] Wesentliches Unterscheidungsmerkmal verschiedener Münzen ist aber das Prägungsmuster, z.B. die Angabe einer Zahl und der Währung auf einer Seite und die ' Wiedergabe eines Münzbildes, z.B. eines Wappens, auf der anderen Seite der Münze. Münzen annähernd gleicher Abmessungen und Legierung unterscheiden sich nur durch das Prägungsmuster. Bei bekannten Einrichtungen zur Münzenprüfung bleibt das Prägungsmuster jedoch unbe¬ rücksichtigt.
    [0005] Es ist zwar bekannt, auch die Tiefe der Prägung zu prü¬ fen (US-A-4 108 296) , jedoch besagt dies nichts über das Prägungsmuster. Verschiedene Münzen können durchaus gleich tief geprägt sein.
    [0006] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfin¬ dung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Einrichtung zur Münzenprüfung zu schaffen, die ein Uebereinstimmungssignal abgibt, wenn das Prägungsmuster der zu prüfenden Münze mit dem Prägungsmuster einer von mehreren, bestimmten, anzuneh¬ menden Münzen übereinstimmt. In den abhängigen Patent¬ ansprüchen sind besondere Ausführungsarten dieser Erfindung angegeben.
    [0007] Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass das Prägungsmuster einer Münzseite im allgemeinen bereits ausreicht, die Münze von Münzen aller anderen Sorten zu unterscheiden und gegebenenfalls einer bestimmten von mehreren, als annehmbar vorgesehenen Münzsorten zuzuordnen. Da mehrere Münzsorten derselben Währung oft dasselbe Münzbild in verschiedenen Grossen aufweisen, ist es wesentlich, dass die erfindungsgemässe Einrichtung auch solche Münzen unterscheidet. Weitere Vorteile der Erfindung und deren Ausführungsarten gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
    [0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
    [0009] Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht und einen Schnitt durch eine Münzführung,
    [0010] Fig. 3 und 4 eine Darstellung eines Vorgangs, bei dem eine induktive Messonde eine Spur auf einer vor ihr vorbeirollenden Münze abtastet,
    [0011] Fig. 5 ein Uebersichtsschaltbild einer Einrichtung zur Münzenprüfung und
    [0012] Fig. 6 ein Signaldiagramm.
    [0013] Die Münzführung, von der Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 zeigt, hat eine Rollbahnfläche 1 für die zu prüfende Münze 2 und eine steile Führungsfläche 3, an der dieauf der Rollbahnfläche 1 rollenden Münze 2 mit ihrer Vorder- oder Rückseite anliegend gleitet.
    [0014] •-*... Hinter der Führungsfläche 3 ist eine induktive Sonde 5 angeordnet, die sich bis oder bis nahezu an die Füh¬ rungsfläche 3 erstreckt. Der Durchmesser der Sonde 5 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser der klein- ■ sten annehmbaren Münze, und der Abstand der Sonde 5 von der Rollbahnfläche 1 ist grösser als der Radius und kleiner als der Durchmesser derjenigen der anzu- nehmenden Münzen, die den kleinsten Durchmesser hat. Dadurch wird erreicht, dass die Sonde 5 eine für die vorliegenden, weiter unten näher beschriebenen Zwecke ausreichend lange Spur an ihr vorbeirollender Münzen des vorgesehenen Durchmesserbereiches abtastet.
    [0015] Fig. 3 zeigt die Münze 2 mit einer Abtastspur, und
    [0016] Fig.4 zeigt drei Phasen des Abtastvorgangs. In Fig. 4 erreicht die Münze in ihrer Stellung 2a die Sonde 5, woraufhin die Stelle 7 des Münzrandes an der Sonde 5 vorbeigeht. Bei 2b ist die Münze 2 in einer mittleren
    [0017] Stellung zur Sonde 5, wobei die Stelle 8 an der Sonde 5 vorbeigeht, und in der Stellung 2c verlässt die Münze 2 die Sonde 5, wobei die Stelle 9 des Münzrandes an der
    [0018] Sonde 5 vorbeigeht. 10 bezeichnet die Spur, die bei diesem Vorgang von der Sonde 5 abgetastet wird. In der
    [0019] Stellung 2b ist eine Hälfte 10a der Spur 10 abgetastet.
    [0020] Der Verlauf dieser Spur ist für alle Münzen gleichen
    [0021] Durchmessers derselbe. Jedoch ist die Lage der Spur 10 relativ zum Muster der Prägung unbestimmt, denn es ist ungewiss, wie die Stellen 7, 8 und 9 in bezug auf das
    [0022] Prägungsmuster liegen. Wenn die Münze beispielsweise die Sonde 5 in einer Stellung erreicht, die gegenüber der dargestellten um 90 Winkelgrad im Uhrzeigersinn versetzt ist, entsteht die mit 11 bezeichnete Spur. Es ist auch ersichtlich, dass zwei Münzen unterschiedlicher Durchmesser, die dasselbe
    [0023] Prägungsmuster in verschiedenen Grossen aufweisen, auch unabhängig von dieser Lageabhängigkeit immer an in bezug auf das Muster anders verlaufenden Spuren abgetastet werden. Die Beeinflussung der Sonde durch die Münze hängt davon ab, ob und wie stark die Oberfläche der Münze 2 an der vor der Sonde 5 befindlichen Stelle des Prägungsmusters vertieft ist. Unter diesem Einfluss ändern sich die Selbstinduktion und die Dämpfung der Sonde 5. Wenn die Münze 2 an der Sonde 5 vorbeirollt, ist der zeitliche Verlauf dieser Eigenschaften der Sondeeine Information über den längs der Spur (z.B. 10) verlaufenden Teil des Prägungsmusters. Ist die Sonde 5 beispielsweise die Schwingkreisspule eines Oszillators (13 in Fig. 5), so nimmt die Schwingkreiεspannung infolge des Einflusses auf die Dämpfung ab, wenn die Stelle 7 des (nicht vertieften) Münzrandes der Münze 2 an der Sonde 5 vorbeigeht. Anschliessend schwankt die Schwing¬ kreisspannung entsprechend den Aenderungen der Prägungstiefe längs der abgetasteten Spur und schliess- lich steigt die Schwingkreisspannung wieder an, wenn die Stelle 9 des Münzrandes an der Sonde 5 vorbeigeht. Ein solcher Verlauf der Schwingkreisspannung ist in Fig. 6 gezeigt. Entsprechend ändert sich auch die Frequenz der Oszillatorschwingungen.
    [0024] Bei der vorliegenden Einrichtung sind an verschiedenen Spuren beider Seiten jeder anzunehmenden Münzsorte erhaltene Signale dieser Art in einem Speicher (33, Fig. 5) gespeichert. Zu diesem Zwecke wird je eine annehmbare Münze an einem ein Gefälle aufweisenden (nicht dargestellten) Teil der Rollbahnfläche in verschiedenen Ausgangslagen losgelassen, um an der Sonde 5 vorbeizurollen. Die verschiedenen Ausgangslagen werden erhalten, entweder indem die Münze an ein und derselben Stelle, jedoch in um gleiche Winkel gegeneinander versetzten Drehstellungen oder jeweils in derselben Stellung an Stellen der Rollbahn losgelassen wird, die längs derselben um je einen Bruchteil des Münzumfangs gegeneinander versetzt sind. Dadurch werden für jede anzunehmende Münze analoge Signale an gleich ässig über das Prägungsmuster verteilten Spuren erhalten. Durch entsprechende Ausführung der Sonde 5 wird erreicht, dass der Durchmesser des Bereiches ihres magnetischen Wechselfeldes, in dem ihre Selbstinduktion bzw. Dämpfung am stärksten beeinflussbar ist, einer Breite der Abtastspur entspricht, bei der nebeneinander verlaufende Spuren im wesentlichen aneinander anschliessen. Das mit einer zu prüfenden Münze erhaltene Signal wird mit jedem der gespeicherten Signale verglichen und bei hinreichender Ueber- einstim ung wird ein Uebereinstimmungssignal abgegeben.
    [0025] Nach Fig. 5 bildet die Sonde 5 die Schwingkreisspule eines Oszillators 13. Dessen Ausgangsspannung wird in einem Demodulator 18 demoduliert, wodurch beispiels¬ weise das in Fig. 6 gezeigte analoge Signal 14 erhalten wird. Ein von einem Zeitimpulsgeber 19 gesteuerter Ab¬ taster 20 liefert Signale 21, die in einem Abstand von z.B. 1 ms aufeinander folgenden diskreten Werten des analogen Signals 14 entsprechen. In Fig. 6 sind nur einige dieser Signale 21 dargestellt. Dabei werden beispielsweise 50 Signale 21 aus dem Signal 14 erhal¬ ten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 5 und 6) erfolgen die Weiterverarbeitung der Signale 21 und der Vergleich mit den gespeicherten Signalen nach dem Digitalverfahren. Demgemäss folgt auf den Abtaster 20 ein Analog-Digital-Wandler 23. Das Digitalverfahren wird in der Praxis mittels eines Mikroprozessors durchgeführt, der in Fig. 5 durch einen strichpunktierten Rahmen 25 angedeutet ist. Lediglich zwecks Bezugnahme bei der folgenden Erläuterung der Vorgänge, sind in diesem Rahmen 25 einige für die Wirkungsweise wesentliche Baugruppen vereinfacht dargestellt.
    [0026] Die Anzahl der durch die zu prüfende Münze erzeugten Signale 21 hängt vom Durchmesser und von der Laufge¬ schwindigkeit der Münze ab, und dies gilt auch, wenn je einer anzunehmenden Münzsorte zugeordnete, im Speicher 33 zu speichernde Signale für den Signalvergleich erzeugt twerden sollen.
    [0027] Da Folgen von Signalen diskreter Werte nur dann mit¬ einander vergleichbar sind, wenn jede- Folge dieselbe Anzahl Signale enthält, wird aus der Signalfolge 21 eine stets gleiche Anzahl Z im wesentlichen gleich- massig über diese Signalfolge verteilter Signale aus¬ gewählt. Dazu werden die Signale 21 an ein erstes Schieberegister 27 und gleichzeitig an einen Zähler 28 übertragen. Ein Dividierwerk 29 dividiert die Anzahl Z der Signale 21 durch die gewünschte Anzahl z der auszu¬ wählenden Signale. Das Auswahlprinzip besteht dann darin, dass eine Auswahlschaltung 31 das erste (oder letzte) von je n aufeinander folgenden Signalen 21 in ein zweites Schieberegister 32 überträgt, wobei n gleich Z durch z. Nun ist aber n in aller Regel keine ganze Zahl. Bei einer einfachen Ausführungsart des Auswählens wird n auf die nächste, kleinere, ganze Zahl abgerundet und die Auswahlschaltung 31 mit der abgerundeten Zahl gesteuert. Dabei wird zwar die gewünschte Anzahl Signale ausgewählt, jedoch bleibt ein letzter Teil der Signalfolge 21 unberücksichtigt. Bei einer vollkommeneren Ausführungsart des Auswählens werden die ganzzahligen Vielfachen des Quotienten n auf eine ganze Zahl ab- bzw. aufgerundet und diejenigen der Signale 21 ausgewählt, deren Stellung in der Signalfolge den auf- bzw. abgerundeten Zahlen ent¬ spricht. Wenn beispielsweise n gleich 3.3 ist, sind die ganzzahligen Vielfache 3.3, 6.6, 9.9, 13.2, ..., und es wird das dritte, siebente, zehnte, dreizehnte, ... der Signale 21 ausgewählt, d.h., vom ersten Schieberegister 27 in das zweite Schieberegister 32 übertragen.
    [0028] Die im zweiten Schieberegister 32 gespeicherte Signal¬ folge wird in einem Vergleicher mit jeder der im Speicher 33 gespeicherten, mit den anzunehmenden Münz¬ arten erhaltenen Signalfolgen verglichen, indem jeweils das erste, zweite, ..., z-te Signal der im zweiten Schieberegister 32 gespeicherten Signalfolge mit dem ersten, zweiten, ... z-ten Signal der zu vergleichenden Signalfolge im Speicher 33 verglichen und in einem Subtraktionswerk 34 die Differenz gebildet wird. Ein Addierwerk 36 addiert die absoluten Werte der Differenzen. Ein Vergleicher 38 gibt an einer Leitung 39 ein Uebereinstimmungssignal ab, wenn die vom Addierwerk 36 erhaltene Summe einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
    [0029] Zwecks erhöhter Prüfgenauigkeit können zwei in Münz¬ laufrichtung aufeinander folgende Sonden in gleichen Abständen von der Rollbahnfläche 1 (Fig. 1 und 2) an- geordnet, das Prüfsignal von jeder der beiden Sonden mit den im Speicher gespeicherten Signalen verglichen und ein Uebereinstimmungsignal erzeugt werden, wenn der Vergleich bei einem der beiden Prüfsignale eine Uebereinstimmung innerhalb der gegebenen Grenzen ergibt. Dabei können die beiden Prüfsignale (wenn der Abstand der Sonden in Laufrichtung der Münzen klein ist) , abwechselnd (wie beim Zeitmultiplexverfahren) ab¬ getastet und die diskreten Werte des einen Prüfsignals in einem und die des anderen in einem anderen von zwei Schieberegistern gespeichert werden, die an die Stelle des Schieberegisters 27 treten. Da die Geschwindigkeit der Münze sich auf der kurzen Strecke zwischen den bei¬ den Sonden kaum ändert, wird es genügen, die diskreten Werte eines der beiden Signale zu zählen, weil die beiden abgetasteten Spuren gleich lang sind. Die wei¬ tere Verarbeitung jedes der beiden Signale erfolgt ent¬ sprechend der für ein Prüfsignal beschriebenen Signal¬ verarbeitung und erfolgt in dem entsprechend programmierten Mikroprozessor.
    [0030] Die Beeinflussung der Sonde hängt nicht nur vom Abstand der Sonde von der vor ihr liegenden Stelle der Münzoberfläche sondern auch von der Eigenschaft der Münzlegierung ab. Deshalb ergeben Münzen mit demselben Durchmesser und demselben Prägungsmuster nur dann ein Uebereinstim ungssignal, wenn auch die Legierungen innerhalb der gegebenen Grenzen übereinstimmen. Da - wie erwähnt - auch Münzen verschiedener Durchmesser, die dasselbe Prägungsmuster in entsprechend verschie¬ dener Grosse aufweisen, durch die beschriebene Prüfung voneinander unterschieden werden, genügt grundsätzlich diese Prüfung allein, um anzunehmende von nicht anzunehmenden Münzen zu unterscheiden. Wegen ihres Aufwandes ist die Prüfung des Prägungs¬ musters vorzugsweise bei Münzen höherer Werte ange¬ bracht. Demge äss kann es zweckmässig sein, die vor¬ liegende Einrichtung in einem Münzprüfer vorzusehen, in dem in üblicher Weise z.B. Durchmesser, Dicke und Legierungseigenschaft der Münzen geprüft wird, und die Prüfung des Prägungsmusters nur dann einzuschalten, wenn diese üblichen Prüfungen ergeben, dass es sich um eine anzunehmende Münze höheren Wertes handeln kann. Dabei kann die SignalVerarbeitung bei sämtlichen Prü¬ fungen mit ein und demselben Mikroprozessor erfolgen. Wenn die Prüfung des Prägungsmusters nur bei Münzen höherer Werte angewandt wird, genügt eine kleinere Kapazität des Speichers 33 bzw., was unter Umständen wichtiger ist, kann man bei gegebener Speicherkapazität mehr diskrete Werte einer grösseren Anzahl Spuren für jede der wenigen Münzen höherer Werte speichern und erhält ein grösseres Auflösungsvermögen bei der Musterabtastung.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Einrichtung zur Münzenprüfung, mit wenigstens einer mit Hochfrequenz.erregten, als induktive Sonde (5) dienenden Selbstinduktionsspule, die durch zu prüfende Münzen (2) zur Erzeugung eines von der Münzsorte abhängigen Signals (14) beeinflussbar ist, ge¬ kennzeichnet, durch eine Münzführung mit einer Rollbahn¬ fläche (1) für die zu prüfende Münze (2) und einer seitlichen steilen Führungsfläche (3) , an der die auf der Rollbahnfläche (1) rollende Münze (2) anliegend gleitet; wenigstens eine an oder hinter der Führungsfläche angeordnete hochfrequent erregte induk¬ tive Sonde (5) zur Erzeugung eines Signals (14), das jeweils vom Abstand der vor der Sonde (5) befindlichen Stelle des Prägungsmusters der an der Führungsfläche (3) anliegenden Seite der Münze von der Führungsfläche abhängt; einen Speicher (33) für Signale, die auf diese Weise durch je eine Münze (2) jeder anzunehmenden Münzsorte aus verschiedenen Ausgangslagen mit der einen und mit der anderen Münzseite an der Führungsfläche (3) gleitend erhalten sind; und eine Auswerteschaltung (25) , die das durch die zu prüfende Münze (2) erhaltene Signal (14) mit jedem der im Speicher (33) gespeicherten Signale vergleicht und ein Münzmuster-Uebereinstimmungssignal abgibt, wenn der Vergleich mit einem der gespeicherten Signale einem bestimmten Vergleichskriterium innerhalb bestimmter Grenzen entspricht.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass ein Abtaster (20) und ein Analog-Digi- tal-Wandler (23) vorgesehen sind, zur Entnahme einer Folge von in gleichen zeitlichen Abständen aufeinander folgenden diskreten Werten (21) des Prüfsignals (14) entsprechenden digitalen Signalen; dass der Speicher
    (33) zur Speicherung der Folgen digitaler, mit den anzunehmenden Münzarten erhaltener Signale ausgeführt ist; dass eine Vergleichsschaltung (34) jedes der digitalen Signale der durch die zu prüfende Münze (2) erhaltenen Signalfolge mit dem in der Reihenfolge der digitalen Signale der gespeicherten Signalfolgen entsprechenden Signal vergleicht, bei jedem Vergleich ein das Mass der Abweichung der verglichenen Signale angebendes Vergleichssignal abgibt; dass ein Addierwerk (36) die durch Vergleich mit jeweils einer der gespeicherten Signalfolgen erhaltenen Vergleichssignale addiert; und eine zweite Vergleichsschaltung (38) ein Münzmuster-Uebereinstimmungssignal abgibt, wenn die Summe innerhalb bestimmter Grenzen liegt.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Vergleichsschaltung ein Subtraktionswerk
    (34) für die zu vergleichenden Signale aufweist, das ein den absoluten Wert der Differenz angebendes Ver¬ gleichssignal abgibt.
    4. Einrichtung nach Anspruch.2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Vergleichsschaltung (34) ein Subtrahier¬ werk für die zu vergleichenden Signale und ein Multi¬ plizierwerk zum Quadrieren der Differenzen aufweist, um das Quadrat der Differenz als Vergleichssignal abzu¬ geben.
    5. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine AuswahlSchaltung (29, 29, 31), die aus der durch Abtasten und Digitalisieren erhaltenen Signalfolge eine vorbestimmte Anzahl im wesentlichen gleichmässig über diese Signalfolge verteilter Signale für den Signal¬ vergleich auswählt.
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, dass die AuswahlSchaltung einen Zähler (28) zum Zählen der durch die Abtastung erhaltenen Signale und ein Dividierwerk (28) zur Division der Anzahl der ge¬ zählten Signale durch die vorbestimmte Signalanzahl enthält, um jeweils das erste von n aufeinander fol¬ genden Signalen auszuwählen, wobei n der durch die Di¬ vision erhaltene Quotient ist.
    7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass zwei induktive Sonden in gleichen Abständen von der Rollbahnfläche (1) aufeinander folgend ange¬ ordnet sind; dass die Auswerteschaltung (25) zum Ver¬ gleich des von jeder der beiden Sonden erhaltenen Sig¬ nale (14) mit den im Speicher (33) gespeicherten Signa¬ len ausgeführt ist und das Uebereinstimmungssignal ab¬ gibt, wenn der Vergleich bei einem der beiden von den Sonden erhaltenen Signalen dem bestimmten Ver¬ gleichskriterium entspricht.
    8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass zusätzliche Prüfeinrichtungen für andere Ei¬ genschaften der zu prüfenden Münze, z.B. Durchmesser, Dicke, Legierung, und Mittel vorgesehen sind, um das Prägungsmuster nur dann zu prüfen, wenn die Prüfung der anderen Münzeigenschaften ergibt, dass es sich um eine bestimmte, annehmbare Münze höheren Wertes handeln kann.
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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