(19)
(11) EP 0 671 709 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.09.1995  Patentblatt  1995/37

(21) Anmeldenummer: 95102139.3

(22) Anmeldetag:  16.02.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6G07D 5/02, G07F 3/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE ES FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 09.03.1994 DE 4407792

(71) Anmelder: National Rejectors Inc. GmbH
D-21614 Buxtehude (DE)

(72) Erfinder:
  • Meyer, Wilfried
    D-21614 Buxtehude 100 (DE)
  • Cohrs, Ulrich
    D-21640 Horneburg (DE)

(74) Vertreter: Dipl.-Ing. H. Hauck, Dipl.-Ing. E. Graalfs, Dipl.-Ing. W. Wehnert, Dr.-Ing. W. Döring, Dr.-Ing. N. Siemons 
Postfach 30 24 30
20308 Hamburg
20308 Hamburg (DE)

   


(54) Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen


(57) Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen, insbesondere des Münzdurchmessers, die entlang eines von parallelen Wänden begrenzten Münzkanals rollen, mit einem in einer ersten Ausnehmung einer ersten Wand angeordneten Senderelement und einem in einer zweiten Ausnehmung der zweiten Wand angeordneten Empfangselement, wobei die Ausnehmungen einander gegenüber liegen, und einer dem Empfangselement zugeordneten Abdekkung aus lichtdurchlässigem Kunststoffmaterial, die mit einem Abschnitt in eine kleine Öffnung in der zweiten Wand hineinsteht, wobei auf der dem Empfangselement zugekehrten Seite der Abdeckung eine Sammellinse angeformt ist.


Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen, insbesondere des Münzdurchmessers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es ist bekannt, lichtoptische Strecken in einem Münzprüfer zu verwenden, beispielsweise um den Durchmesser der Münzen zu messen als Kriterium zur Unterscheidung von echten und falschen Münzen. Die Lichtstrecke umfaßt zumeist eine lichtemittierende Diode (LED) sowie einen lichtemfindlichen Empfänger, z. B. einen Fototransistor. Die durch den Vorbeilauf einer Münze verursachten Lichtschwankungen bzw. Unterbrechungen werden in elektrische Steuersignale umgewandelt. Die Elemente der optischen Strecke werden in den Platten, welche den Münzkanal begrenzen, in entsprechenden Ausnehmungen angeordnet (Hauptplatte und Laufbahnträgerplatte). Bei derartigen optischen Strecken besteht die Gefahr, daß durch Verschmutzungen die Empfindlichkeit beeinträchtigt und die Funktionsfähigkeit gefährdet wird. Ferner können Reflektionen und Streuungen am Münzrand die Qualität der Messung nachteilig beeinflussen.

[0003] Aus G 91 14 866 ist bekannt geworden, den das Empfangselement ungebenden Mantel mit einem kegelförmigen Abschnitt aus lichtdurchlässigem Material zu versehen, dessen Spitzenende bündig mit der zugekehrten Seitenwand abschließt. Wenn das Spitzenende des kegelförmigen Abschnitts bündig mit der zugekehrten Seite der Wand des Münzkanals abschließt, wird ein Reibungseffekt erreicht, so daß Verschmutzungen weitgehend vermieden werden. Die beschriebene Bündigkeit läßt sich jedoch in der Fertigung ohne Nacharbeit nicht realisieren. Bedingt durch den kegelförmigen Übergang und die zu berücksichtigenden Toleranzen von den Werkzeugen sowie den Kunststoffteilen von Platte und Abdeckung steht das Spitzenende entweder 0,1 mm über oder 0,1 mm zurück. Im ersteren Fall kann dadurch die Münze zum Stoppen oder Schlingern gebracht werden. Im zweiten Fall besteht die Gefahr der Verstopfung der Öffnung so daß keine sichere Funktion bei reduzierter Lichtmenge mehr gewährleistet ist. Um daher die Bündigkeit zu erreichen, wird erforderlich, das Spitzenende länger auszuführen und im eingebauten Zustand durch Nachbearbeitung bündig zu machen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen zu schaffen, die eine günstigere Lichtausbeute und damit eine höhere Empfindlichkeit gewährleistet bei Vermeidung der Beeinträchtigung der Empfindlichkeit durch Verschmutzung.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf der dem Empfangselement zugekehrten Seite der Abdeckung eine Sammellinse angeformt. Besteht das Empfangselement aus einem Fototransistor, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Sammellinse auf die aktive Chipfläche des Fototransistors fokussiert. Findet gleichwohl eine mögliche Verschmutzung statt, dann kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die sogenannte Übersteuerungsreserve des Fototransistors ausgenutzt werden. So kann bis zu einer fünffachen Übersteuerung des Fototransistors bei gleichem Sendestrom für die Fotodiode gegenüber bisher gekannten Lösungen ausgenutzt werden.

[0007] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdeckung topfartig, wobei das Empfangselement in die Öffnung passend eingeführt ist. Demgemäß befindet sich die Sammellinse als Erhebung im bzw. am Boden des Topfes.

[0008] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdeckung einen im Durchmesser kleineren zylindrischen Zapfen auf, der durch die Öffnung in der Wand geführt ist und in eine Ausnehmung hineinsteht, welche auf der Münzkanalseite die Öffnung umgibt. Die Öffnung, die vorzugsweise kreisförmig ist, hat nach der Ausgestaltung der Erfindung einen Durchmesser, der um ein Vielfaches größer ist, als der Durchmesser der Öffnung. Im Bereich des Zapfens kann daher wegen der Ausnehmung eine Verschmutzung der Münzlauffläche nicht stattfinden. Größere Schmutzpartikel, die sich von der Münze lösen, können sich in der Ausnehmung ablagern, setzen sich jedoch nicht auf dem Ende des zylindrischen Zapfens ab, der in die Ausnehmung hineinsteht.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

[0010] Die einzige Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Münzkanal eines Münzprüfers im Bereich einer Vorrichtung zur optischen Prüfung nach der Erfindung.

[0011] In der Figur sind eine Hauptplatte 10 und eine Laufbahnträgerplatte 12 mit einer Laufbahn 14 eines im einzelnen nicht dargestellten Münzprüfers gezeigt, die einen Münzkanal 16 begrenzen, dem entlang eine Münze 18 rollt. Die Laufbahnträgerplatte 12 weist einen Durchbruch 20 auf, der eine Fotodiode 22 aufnimmt. Die Hauptplatte 10 weist auf der dem Münzkanal 16 abgewandten Seite eine Ausnehmung 24 auf, welche ein zylindrisches Übertragungselement 26 aufnimmt. Es ist topfartig aus lichtdurchlässigem Material geformt und nimmt in seiner Öffnung einen Fototransistor 28 passend auf. Der Boden des "Topfes" ist mit einer linsenförmigen Erhebung 30 versehen. Die Linse 30 ist auf eine aktive Chipfläche 32 des Transistors 28 fokussiert.

[0012] Auf der den Münzkanal 16 zugewandten Seite ist das Übertragungselement 28 mit einem zylindrischen Zapfen 34 versehen, der durch eine entsprechende kleine Öffnung 36 der Hauptplatte 10 geführt ist. Der Zapfen steht in eine Ausnehmung 38 hinein, die auf der den Münzkanal 16 zugewandten Seite der Hauptplatte 10 geformt ist. Die kreisförmige Öffnungen umgibt die kleinere Öffnung 36 und hat einen viel größeren Durchmesser als die Öffnung 36.

[0013] Die optischen Achsen von Fotodiode 22 und Transistor 28 sind zueinander ausgerichtet. Das Licht der Fotodiode 22 gelangt über den zylindrischen Zapfen 34, die Bodenwand des Übertragungselements 26 und die Linse 30 auf die aktive Chipfläche 32 des Fototransistors 28. Der Lichtstrom wird abrupt durch das Abschatten durch eine Münze 18 unterbrochen. Der Beginn des Abschattens und das Ende ist mithin ein Maß für die Größe der Münze. Durch mathematische Auswertung von Lauf- bzw. Abdeckzeiten erfolgt die Messung weitgehend geschwindigkeitsunabhängig. Die gezeigte optische Strecke kann jedoch auch als Anwesenheitsfühler verwendet werden, für das Detektieren eines Loches in eine Münze usw.

[0014] Münzen weisen normalerweise mehr oder weniger starke Verschmutzungen auf. Diese können jedoch nicht auf die Stirnfläche des Zapfens 34 übertragen werden, da sie stets einen Abstand zur Münze 18 aufweist. Der Zapfen ist weder bündig mit dem Boden der Ausnehmung 38 noch mit der Innenwand der Laufrahmenträgerplatte 10. Größere Verschmutzungsteilchen, welche üblicherweise abgerieben werden oder sich auf andere Weise lösen, gelangen zwar in die Ausnehmung 38, sammeln sich jedoch an deren Boden, so daß dadurch die optische Strecke nicht beeinträchtigt ist.


Ansprüche

1. Vorrichtung zur optischen Prüfung von Münzen, insbesondere des Münzdurchmessers, die entlang eines von parallelen Wänden begrenzten Münzkanals rollen, mit einem in einer ersten Ausnehmung einer ersten Wand angeordneten Senderelement und einem in einer zweiten Ausnehmung der zweiten Wand angeordneten Empfangselement, wobei die Ausnehmungen einander gegenüber liegen, und einer dem Empfangselement zugeordneten Abdekkung aus lichtdurchlässigem Kunststoffmaterial, die mit einem Abschnitt in eine kleine Öffnung in der zweiten Wand hineinsteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Empfangselement (28) zugekehrten Seite der Abdeckung (26) eine Sammellinse (30) angeformt ist.
 
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (26) topfartig ist, das Empfangselement (28) in die Öffnung des Topfes passend eingeführt ist, und die Sammellinse (30) als Erhebung im Boden des Topfes geformt ist.
 
3. Vorrichtung nach Einspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (26) einen im Durchmesser kleinen zylindrischen Zapfen (34) aufweist, der durch die Öffnung (36) geführt ist und in eine Ausnehmung (38) hineinsteht, welche auf der Münzkanalseite der Öffnung (36) die Öffnung (36) umgibt.
 
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Ausnehmung (38) im Durchmesser ein Vielfaches größer ist als der Durchmesser der Öffnung (36).
 
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (28) eine Fototransistor ist und die Sammellinse (30) auf die aktive Chipfläche (32) des Fototransistors fokussiert ist.
 
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Zapfens (34) gegenüber der dem Münzkanal (16) zugewandten Wand zurück versetzt liegt.
 




Zeichnung