Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Münzenprüfung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Einrichtung dieser Art bekannt, bei denen jede zu prüfende Münze derart an einer Schwingkreisspule vorbeigeführt wird, dass sie deren magnetisches Wech¬ selfeld umso mehr beeinflusst, je grösser der Münz¬ durchmesser ist. Dabei wird ein Signal erzeugt, dessen Wert der Grosse der Beeinflussung und damit dem Münzdurchmesser entspricht. Um einen möglichst linearen Zusammenhang zwischen dem Wert des Signals und dem Münzdurchmesser zu erzielen, wird die Münze so geführt, dass sie einen homogenen Bereich des Feldes in i

Abhängigkeit von ihrem Durchmesser beinflusst. Dieser Bereich des Feldes entspricht dem Durchmesser-Prüf¬ bereich der durch die Durchmesser der anzunehmenden Münzen vorbestimmt ist. Die für die Prüfung wichtigen Signalunterschiede zwischen anzunehmenden Münzen und nicht anzunehmenden Münzen (oder münzartigen Körpern) , deren Durchmesser nur wenig voneinander abweichen, sind im Verhältnis zum Durchmesser-Prüfbereich umso kleiner, je grösser dieser Bereich ist.

Um in einem gegebenen Durchmesser-Prüfbereich grössere Signalunterschiede bei nur wenig voneinander ab¬ weichenden Münzdurchmessern zu ermöglichen, ist es be¬ kannt, den weichmagnetischen Kern, mit dem die Sonde üblicherweise ausgeführt wird, aus einer quer zur Münz¬ laufrichtung angeordneten Reihe von Teilkernen zusam¬ menzusetzen und in den Bereichen des Feldes, die Teil¬ bereichen des Messbereichs, in denen die Durchmesser der anzunehmenden Münzen liegen, ensprechen, unmittelbar nebeneinander oder in kleinen Abständen und in den übrigen Teilbereichen in grδsseren Abständen voneinander anzuordnen (EP-A-0 023 965) . Dadurch werden die Unterschiede der Signalwerte von Münzen wenig voneinander abweichender Durchmesser in den Teilbereichen, in denen die Durchmesser der anzunehmenden Münzen liegen, erhöht und in den restlichen Bereichen, in denen es auf eine genaue Durchmesserprüfung nicht ankommt, ^' herabgesetzt. Dabei ist sozusagen die "Prüfskala" in den für die Prüfung wichtigen Teilbereichen gedehnt und im übrigen zusammengedrängt. Dies ist nur dann realisierbar, wenn die Anzahl der anzunehmenden Münzen unterschiedlicher

Durchmesser klein ist, oder wenn jeweils einige dieser Münzdurchmesser in denselben Teilbereich fallen, denn die Möglichkeit der Unterteilung ist praktisch begrenzt. Eine Umstellung einer solchen Einrichtung auf andere Münzsorten ist, wenn realisierbar, sehr aufwendig.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfin¬ dung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs ge¬ nannten Art zu schaffen, mit der zur Unterscheidung von Münzen wenig voneinander abweichender Durchmesser ausreichend unterschiedliche Signale in einem praktisch beliebig grossen Durchmesser-Prüfbereich erhalten werden.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass der Durchmesser¬ bereich in praktisch beliebig viele Teilbereiche un¬ terteilt ist, wobei die "Messskala" in allen Teilbe¬ reichen gedehnt ist, und zwar ohne dass dies eine Zu¬ sammendrängung in anderen Teilbereichen erfordern wür¬ de. Münzen mit nur wenig voneinander abweichenden Durchmessern können im Gesamtbereich besser voneinander unterschieden werden. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden, lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zwei Münzen verschiedener Durchmesser an einer mit drei induktiven Sonden ausgerüsteten Münzführung einer Einrichtung zur Münzenprüfung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 das Uebersichtsschaltbild einer Einreichtung zur Münzenprüfung,

Fig. 4 und 5 je drei Signaldiagramme zu Fig. 2 und 3.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Abschnitt einer Münzführung, die als Rollbahn ausgebildet ist, mit einer Rollbahn¬ fläche 1 und einer seitlichen Führungsfläche 2, an der die auf der Rollbahnfläche 1 rollende Münze 4 bzw. 5. mit ihrer ganzen Vorder- oder Rückseite anliegend glei¬ tet. Damit die Münze 4 bzw. 5 in der Münzlaufrichtung 7 an der Rollbahn rollt, kann deren Lauffläche 1 im dargestellten Bereich oder vor diesem Bereich ein Ge¬ fälle haben. Dicht hinter der Führungsfläche 2 sind drei induktive Sonden 11, 12 und 13 angeordnet, die einzeln nacheinander mit Hochfrequenz erregt werden, wie weiter unten beschrieben. Jede dieser Sonden ist einem von drei aufeinander folgenden Teilbereichen des Durchmesser-Prüfbereiches der Einrichtung zugeordnet. Dazu ist jede der Sonden 11, 12, 13 in einem solchen Abstand von der Rollbahnfläche 1 angeordnet, dass ihr magnetisches Wechselfeld von Münzen, deren Durchmesser im ihnen zugeordneten Teilbereich liegt, in einem vom Münzdurchmesser abhängigen Masse beeinflusst wird, wobei diese Münze das Feld oder die Felder von Spulen, deren zugeordnete Teilbereiche kleinere Münzdurchmesser umfassen, unabhängig vom Münzdurchmesser vollständig beeinflusst (nämlich diese Felder nach unten und oben überragt) und das Feld oder die Felder von Spulen, deren zugeordnete Teilbereiche grössere Münzdurchmesser

umfassen, nicht beeinflusst (nämlich nicht erreicht) . Damit die Teilbereiche lückenlos aneinander anschliessen und einander auch nicht überlappen, was • die Signalauswertung erschweren würde, sind die Sonden

11, 12, 13 so angeordnet, dass der Abstand des oberen Randes des homogenen Bereiches des Magnetfeldes einer Sonde im wesentlichen gleich dem Abstand des unteren Randes des homogenen Bereiches des Magnetfeldes der für den nächsthöheren Teilbereich vorgesehenen Sonde von der Rollbahnfläche 1 entspricht. In Fig. 1 sind die Kerne Schalenkerne mit einem mittleren Pol 15 und einer Schale 16, von der zwei Segmente abgeschnitten sind, damit die Sonden in einem kleinen Abstand aufeinander folgend angeordnet werden können. Bei Kernen dieser Art ist das Magnetfeld im Bereich des Mittelpoles 15 homogen. Wenn die Sonden 11, 12, 13 in so kleinen Abständen aufeinanderfolgen, muss vermieden werden, dass eine Münze zwei aufeinanderfolgende Sonden gleichzeitig beeinflusst, denn dabei würden die beiden Sonden durch die Münze induktiv miteinander gekoppelt und die Einzelbeeinflussung würde gestört. Deshalb müssen in diesem Falle die Sonden einzeln nacheinander mit Hochfrequenz erregt werden. Da die Sonde 11, die den kleinsten Abstand von der Rollbahnfläche 1 hat, von jeder Münze, gleich welchen Durchmessers, beeinflusst wird, ist ein von ihr abgegebenes Signal dazu geeignet, den Vorgang auszulösen, durch den die Sonden einzeln nacheinander erregt werden. Deshalb sind die Sonden 11,

12, 13 mit in Münzlaufrichtung 7 von Sonde zu Sonde zunehmendem Abstand von der Rollbahnfläche 1 angeordnet.

Um die Sonden 11, 12, 13 nacheinander einzeln zu erregen, kann jede Sonde die Schwingkreisspule eines von drei Oszillatoren sein, die nacheinander eingeschaltet werden. Bei einer anderen, in Fig. 3 gezeigten Möglichkeit, ist jede Sonde 11, 12, 13 die Spule eines von drei Schwingungskreisen 17, 18, 19. Ein Verstärker 20 ist mittels einer Schaltvorrichtung 21, 22 mit jeweils einem der Schwingungskreise zur Bildung eines Oszillators verbindbar. Dabei ist der Verstärker 20 ein nicht invertierender Verstärker mit dem Verstärkungsgrad 1. Dadurch werden Rückkopplungsspulen oder Spulenabgriffe vermieden. Obwohl dabei eine einpolige Umschaltung ausreichen würde, ist die Umschaltung zweipolig ausgeführt; denn bei Verwendung von Halbleiterschaltern wäre bei einpoliger Ausführung die Verstärkereingangsspannung nicht gleich der Schwingkreisspannung sondern von dem temperaturab¬ hängigen und wegen Drift-Erscheinungen veränderlichen Durchlassspannungsabfall an der Schaltstelle beein¬ flusst. Dadurch würde die für das Prüfverfahren wichtige Amplitudenstabilität beeinträchtigt. Die Hochfrequenzspannung der jeweils erregten Sonde 11, 12 bzw. 13 wird in einem Demodulator 25 gleichgerichtet. Da unter dem Einfluss der Münze auf die Sonde sowohl die Dämpfung als auch die Selbstinduktion und damit die Frequenz des betreffenden Schwingungskreises verändert wird, kann die Demodulation auch eine Frequenzdemodulation sein. Ein Abtaster 27, der von einem Zeitimpulsgeber 28 gesteuert ist, liefert Sig- ' nale, die in Abständen von z.B. einer ms aufeinan¬ derfolgenden diskreten Werten des demodulierten Signals entsprechen. Beim in Fig. 3 dargestellten

Ausführungsbeispiel erfolgt der Vergleich der Signale und deren Auswertung nach dem Digitalverfahren. Dem.- gemäss folgt auf den Abtaster 27 ein Analog-Digital-Um¬ setzer 31. Dabei wird das digitale Verfahren mittels eines Mikroprozessors durchgeführt, der auch für die Steuerung der Einrichtung vorgesehen und durch einen strichpunktierten Rahmen 33 angedeutet ist. Lediglich zwecks Bezugnahme bei der folgenden Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sind ein Vergleicher 35, ein Speicher 36 und eine Steuervorrichtung 37 im Rahmen 33 vereinfacht dargestellt.

Jede Münze, die im vorgesehenen Durchmesserbereich liegt, beeinflusst die Hochfrequenzspannung an der Sonde, in deren Durchmesserbereich der Münzdurchmesser liegt, so wie in Fig. 4a oder 5b gezeigt. Charakteri¬ stisch ist, dass nur wenige der digitalisierten Signal¬ werte einander gleich sind. Die Münze beeinflusst die Hochfrequenzspannung anderer Sonden, deren Teilbereiche kleineren Münzdurchmessern zugeordnet sind - soweit vorhanden - derart, wie in Fig. 5a gezeigt. Charakteristisch ist, dass eine grosse Anzahl auf¬ einander folgender digitalisierter Signalwerte einander gleich ist, weil die Münze während einiger Zeit über den homogenen Bereich des Magnetfeldes jeder dieser Sonden allseitig hinausragt. Die Münze beeinflusst die HochfrequenzSpannung anderer Sonden, denen Teilbereiche grösserer Münzdurchmesser zugeordnet sind, nicht oder nur im Streufeld einer dieser Sonden, weil der Abstand des homogenen Bereichs des Magnetfelds dieser Sonden von der Rollbahnfläche 1 grösser als der Münzdurchmesser ist.

Folglich gibt die Sonde, mit der ein Signal nach Fig. 4a oder 5b erhalten wird an, in welchem Teilbereich des vorgesehenen Durchmesser-Prüfbereichs der Münz¬ durchmesser liegt, und das Minimum dieses Signals ist kennzeichnend für den genauen Durchmesser. Ein Signal nach Fig. 5a von einer Sonde zeigt an, dass der Münz¬ durchmesser oberhalb des der Sonde zugeordneten Durch¬ messerteilbereichs, also in einem höheren Bereich liegt. Ein solches Signal ist also dazu geeignet, die Umschaltevorrichtung 37 zum Umschalten auf die nächst¬ folgende Sonde anzusteuern. Von welcher Sonde das Sig¬ nal jeweils kommt, ergibt sich aus dem jeweiligen Zu¬ stand der Umschaltevorrichtung 37.

Im Speicher 36 ist für jede anzunehmende Münze ein unterer und ein oberer Grenzwert für das Minimum des Signals gespeichert, das die Münze an der Sonde be¬ wirkt, die dem Durchmesser-Teilbereich zugeordnet ist, in dem der Durchmesser der Münze liegt.

Im Ruhezustand der Einrichtung ist der Schwingungskreis 17, mit dem Verstärker 20 verbunden. Die Sonde 11 ist erregt. Wenn die kleinere Münze 4 an der Sonde 11 vorbeigeht, erzeugt sie das in Fig. 4a gezeigte Signal, wobei der Abfall der Spannung den Vergleicher 35 in Betrieb setzt. Dieser vergleicht aufeinander folgende Signalwerte. Wenn nur wenige, z.B. nicht mehr als drei Werte übereinstimmen, prüft der Vergleicher 35, ob dieser Wert zwischen den für eine anzunehmende Münze im Speicher 36 gespeicherten, für die Sonde 11 geltenden Grenzwerten liegt. Wenn das der Fall ist, liefert der Vergleicher 35 ein Uebereinstimmungssignal an der Leitung 40. Ist das nicht der Fall, so liefert der Vergleicher ein Signal an der Leitung 41, das die Nichtannehmbarkeit der Münze anzeigt.

Wenn die grössere Münze 5 (Fig. 1) im Ruhezustand der Einrichtung die Sonde 11 beeinflusst, entsteht an dieser das in Fig. 5a gezeigte Signal, bei dessen Abfall der Vergleicher 35 in Betrieb gesetzt wird. Der Vergleich der Signalwerte ergibt, dass eine grössere Anzahl, z.B. mehr als drei aufeinanderfolgende Signal¬ werte übereinstimmen. In diesem Falle gibt der Ver¬ gleicher 35 ein Signal an die Schaltvorrichtung 37, woraufhin diese eine Erregung der nächstfolgenden Sonde 12 veranlasst, indem nun der diese Sonde 12 enthaltende Schwingungskreis 18 mit dem Verstärker 20 verbunden wird. Wenn die Münze 4 dann an dieser Sonde 12 vorbeigeht, erzeugt sie das in Fig. 5b dargestellte Signal. Der Vergleicher 35 stellt fest, dass nicht mehr als z.B. drei aufeinanderfolgende Werte dieses Signals übereinstimmen und prüft, ob dieser Wert zwischen den für eine anzunehmende Münze im Speicher 36 gespeicherten, für die Sonde 12 geltenden Grenzwerte liegt. Wenn das der Fall ist, liefert der Vergleicher 35 das Uebereinstimmungssignal an die Leitung 40, andernfalls das Signal an die Leitung 41. Gleichzeitig veranlasst er die Steuerschaltung 37 dazu, den die Sonde 11 enthaltenden Schwingungskreis 17 mit dem Vestärker 20 zu verbinden, womit der Ausgangszustand wieder erreicht ist.

Bei einer noch grösseren Münze, deren Durchmesser im der Sonde 13 zugeordneten Bereich liegt, entsteht an der Sonde 11 das in Fig. 5a gezeigte Signal, das eine Umschaltung auf die Sonde 12 auslöst. Und an der Sonde 12 entsteht dann ein dem in Fig. 5a gezeigten Signal ähnliches Signal, das eine Umschaltung auf die Sonde 13

auslöst. An der Sonde 13 entsteht dann ein Signal mit einem der Fig. 4a oder 5b entsprechenden Verlauf, das zum Vergleich mit im Speicher 36 gespeicherten Signalen führt, wie für die Münzen 4 und 5 erläutert.

Eine Münze, deren Durchmesser unterhalb des der Sonde 11 zugeordneten Teilbereiches liegt, hat keine Wirkung auf die Einrichtung. Eine Münze, deren Durchmesser oberhalb des der Sonde 13 zugeordneten Bereiches liegt, bewirkt lediglich ein Weiterschalten von Sonde zu Sonde, wobei ein Zurückschalten auf die Sonde 11 durch den beim Verlassen der Sonde 13 auftretenden Spannungsanstieg ausgelöst werden könnte. In der Regel werden zu grosse Münzen jedoch bereits am Münzeinwurf¬ schlitz zurückgehalten.

Da die Minima der Signale des in Fig. 4a und 5b gezeig¬ ten Verlaufs sowohl vom Durchmesser als auch von der dämpfenden Eigenschaft der Legierung der Münze ab¬ hängen, besagt das Uebereinstimmungssignal an der Leitung 40, dass die geprüfte Münze den Durchmesser und die Legierungseigenschaft einer anzunehmenden Münze hat, es sei denn, der Einfluss des Durchmessers und der Legierung gleichen einander innerhalb der für den Ver¬ gleich vorgesehenen Toleranz aus. Zur Berücksichtigung dieses Falles ist die Legierung separat zu prüfen. Wenn sich dabei eine Uebereinstimmung mit einer anzunehmenden Münze ergibt und das Uebereinstimmungs¬ signal an der Leitung 40 beim Vergleich mit dem für ■ dieselbe anzunehmende Münze geltenden Vergleichssignal ausgelöst wurde, dann hat die geprüfte Münze den Durch¬ messer (und die Legierungseigenschaft) dieser

annehmbaren Münze. In Einrichtungen zur Münzenprüfung werden in aller Regel nicht nur der Durchmesser sondern auch die Legierungseigenschaft, die Dicke und die Prägung der Münze geprüft und ein Münzannahmesignal abgegeben, wenn die zu prüfende Münze innerhalb bestimmter Toleranzen alle Eigenschaften einer der anzunehmenden Münzen hat. Vorrichtungen, mit denen diese weiteren Eigenschaften der zu prüfenden Münze geprüft werden, sind bekannt und als solche nicht Gegenstand vorliegender Erfindung.