[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen von Münzen nach Patentanspruch
1.
[0002] Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Prüfen von Münzen nach
dem induktiven Meßverfahren. Generell beruht dieses Verfahren darauf, daß von einer
Sendespule ein magnetisches Signal auf eine entlang einer Laufbahn laufende Münze
gerichtet wird und eine Empfangsspule das resultierende Signal empfängt. Abhängig
von der Werkstoffzusammensetzung der Münze erfolgt eine mehr oder weniger ausgeprägte
Dämpfung des Sendesignals. Es ist ferner allgemein bekannt, die Empfangsspule sowohl
auf der gleichen Seite wie die Sendespule anzuordnen (
DE 10 2004 013 286 B4) als auch auf der gegenüberliegenden Seite (
DE 689 21 608 T2). Aus
DE 10 2004 013 286 B4 ist auch bekannt, eine einzige Empfangsspule auf einem einzigen Ferritkern anzuordnen
und die Empfangsspule in einer koaxialen Ringausnehmung des Ferritkerns an der der
Münzlaufbahn zugekehrten Stirnseite anzuordnen, wobei die Bemessung von Sende- und
Empfangsspule so gewählt ist, daß die Empfangsspule von einem im wesentlichen homogenen
Magnetfeld der Sendespule durchflutet ist. Mit Hilfe einer solchen Anordnung können
Münzen mit ausreichend hoher Auflösung geprüft werden über die Dicke der Münze hinweg,
ohne daß sich Abstandsschwankungen der Münze besonders nachteilig auswirken. Weitere
Angaben zum Stand der Technik kann man in der
US 4717006 A,
US 5263566 A,
EP 0978807 A,
US 4705154 A und
EP 1241636 A finden.
[0003] Für eine zuletzt beschriebene Anordnung ist aus
DE 198 36 490 C2 bekannt, neben der Sendespule eine Sekundärspule vorzusehen, die mit der Sendespule
gekoppelt ist. Das Signal der Sekundärspule wird auf den zweiten Eingang eines Differenzverstärkers
gegeben, auf den das Sendesignal gelangt. Das Signal der Sekundärspule ist so geschaltet,
daß das Signal der Sekundärspule mit dem Sendesignal übereinstimmt. Die in der Sekundärspule
induzierte Spannung wirkt als Gegenkopplungssignal und bewirkt, daß die in der Primärspule
induzierte Spannung gleich der Spannung ist, mit der die Primärspule angesteuert wird
(Sendesignal). Im Leerlauf wird mithin die Empfangsspule vom selben magnetischen Fluß
wie die Primärspule durchsetzt, wodurch auch in dieser Spule die induzierte Spannung
die gleiche Kurvenform wie in der Sendespule aufweist. Eine derartige Schaltungsanordnung
ist jedoch auch für eine induktive Meßanordnung geeignet, bei der Sende- und Empfangsspule
auf verschiedenen Seiten der Münzlaufbahn angeordnet sind. In diesem Fall spricht
man von einer transmissiven Messung, während die Messung nur auf einer Seite der Münzlaufbahn
als reflektive Messung bezeichnet wird.
[0004] Die Erzeugung eines geeigneten Sendesignals, wie sie in
DE 198 36 490 C2 beschrieben ist, ist vor allen Dingen von Bedeutung für eine sogenannte Multifrequenzmessung,
wie sie in
EP 0 886 247 B1 beschrieben ist. Bei diesem Meßverfahren wird ein periodisch wiederkehrender Abschnitt
des Sendesignals in eine Anzahl von Schaltschritten unterteilt. Aus den Werten des
Empfangssignals der Empfangsspule werden bei den jeweiligen sich mit der Frequenz
des Sendesignals wiederholenden Schaltschritten Hüllkurven gebildet. Eine Auswertevorrichtung
bildet aus der Anzahl der zeitgleich erzeugten Hüllkurven mindestens ein Kriterium
zwecks Erzeugung des Annahme- oder Rückgabesignals. Bei diesem Meßverfahren wird von
der Erkenntnis ausgegangen, daß Dämpfungskurven, welche eine Münze beim Durchlauf
der Meßvorrichtung erzeugt, signifikant frequenzabhängig sind. Bei niedrigen Frequenzen
ist die Eindringtiefe viel größer als bei hohen Frequenzen. Bei sehr hohen Frequenzen
wird bekanntlich ein sogenannter Skin-Effekt erzeugt, bei dem die Eindringtiefe nahe
Null ist. Bei dem bekannten Meßverfahren macht man sich die Eigenschaft z.B. eines
Rechtecksignals zunutze, das aus einer Vielzahl von Harmonischen besteht. Im Abschnitt
des Rechtecksignals nahe seiner ansteigenden Flanke wird die Signalform der Empfangsspule
im wesentlichen durch die hohen Frequenzanteile bestimmt.
[0005] Mit steigender Zahl der Schaltschritte bestimmen überwiegend die niedrigeren Frequenzanteile
die Signalform.
[0006] Aus der eingangs erwähnten
DE 689 21 608 T2 ist auch bekannt, auf beiden Seiten eine Spulenanordnung zu wählen, bei der jeweils
auf jeder Seite zwei Spulen auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind. Eine erste
Sendespule erzeugt ein Signal, das von den Empfangsspulen auf beiden Seiten der Münzlaufbahn
empfangen wird. Anschließend erzeugt die zweite Sendespule auf der anderen Seite der
Münzlaufbahn ein Signal, das wiederum von beiden Empfangsspulen empfangen wird.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen von Münzen zu
schaffen, das eine besonders gute Diskriminierung der verschiedensten Münzausführungen
von Falschmünzen erlaubt.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren geht von einer bestimmten Meßspulenanordnung aus.
Auf jeder Seite der Laufbahn ist auf einem Ferritkern eine Sende- und eine Empfangsspule
angeordnet. Der Durchmesser der Empfangsspule, die näher zur Laufbahn liegt als die
Sendespule, ist kleiner als der der Sendespule, beispielsweise im Verhältnis von 1
zu 2. Der Durchmesser der Sendespule ist kleiner als der Durchmesser der kleinsten
anzunehmenden Münze. Auf dem Ferritkern ist, mit der Sendespule gekoppelt, eine Sekundärspule
angeordnet, deren Signal als Gegenkopplungssignal auf die Sendespule rückgekoppelt
ist. Damit soll erreicht werden, daß ein konstantes Sendesignal auf die Sendespule
gegeben werden kann. Dieses Verfahren ist, wie weit oben bereits erläutert, aus der
DE 198 36 490 C2 bekannt geworden. Auf diese Schrift wird ausdrücklich Bezug genommen. Die Anordnung
von Sende- und Empfangsspule kann z.B. in der Weise vorgesehen werden, wie sie in
der bereits erwähnten
DE 10 2004 013 286 B4 beschrieben ist.
[0010] Die Erzeugung von Sende- und Verarbeitung von Empfangssignalen ist ähnlich, wie in
EP 0 886 247 B1 beschrieben. Es wird periodisch ein Sendesignal erzeugt, das Harmonische enthält.
Dies ist z.B. ein Rechteck- oder Dreiecksignal. Während eines vorgegebenen Meßintervalls
periodisch wiederkehrender Abschnitte des Sendesignals werden an mindestens drei zeitlich
unterschiedlichen Meßzeitpunkten die Amplituden der Dämpfungsfunktion aus den Eingangssignalen
der jeweiligen Empfängerspule ermittelt.
[0011] Zeitlich nacheinander werden mindestens vier Meßzyklen durchlaufen. Auf jeder Seite
der Laufbahn wird mit Sende- und Empfangsspule jeweils eine Reflektionsmessung durchgeführt.
Hierbei werden die Sendespulen auf jeder Seite angesteuert, und es werden die Empfangssignale
der Empfangsspulen auf jeder Seite ausgewertet. Außerdem werden zwei Transmissionsmessungen
durchgeführt, wobei die der Sendespule jeweils gegenüberliegende Empfangsspule mit
ihren Signalen ausgewertet wird. Die Besonderheit ist, daß in einem Fall die Empfangsspule
von einer Sendespule gebildet ist. Die Reihenfolge der Reflexions- und Transmissionsmessungen
kann beliebig gewählt werden. Die Meßwerte aus den vier Meßzyklen werden zueinander
in Beziehung gesetzt und/oder mit vorgegebenen Referenzwerten verglichen.
[0012] Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Empfangsspulen (mit Ausnahme des Falls,
in dem eine Sendespule als Empfangsspule verwendet wird), deutlich unterschiedliche
Durchmesser im Vergleich zu den Sendespulen haben, lassen sich z.B. bei der ringförmig
angeordneten Bicolormünzen zeitgleich und unabhängig ermittelte Kurvenformen als Unterscheidungskriterium
auswerten. Die Kurvenformen variieren entsprechend den Unterschieden der elektrischen
und magnetischen Eigenschaften von Ring- und Kernmaterial.
[0013] Für den Fall, daß eine Sendespule als Empfangsspule verwendet wird, wird bei der
maximalen Dämpfung im Vergleich zu den sonst verwendeten Empfangsspulen eine Kurvenform
erhalten, die besser zur Bestimmung der zentrischen Position der Münze in der Spulenanordnung
geeignet ist.
[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur geeignet, Falschmünzen von echten zu
unterscheiden, sondern auch die eingeworfenen Münzwerte zu klassifizieren.
[0015] Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung werden die Münzen in Anlage
an einer Wand der Laufbahn bewegt, und bei der Transmissionsmessung bildet die der
Wand zugeordnete Spulenanordnung die Empfangsseite.
[0016] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vor der Auswertung der Meßergebnisse
eine Normierung der Meßwerte der vier Zyklen durchgeführt. Eine Normierung kann etwa
dadurch erfolgen, daß ein Ruhepegel der Empfangssignale auf einen Normpegel verschoben
wird (Einpunkt-Normung). Der Ruhepegel ist bekanntlich der Zustand, bei dem keine
Münze sich in der Meßanordnung befindet. Der Normpegel ist ein willkürlich gewählter
Pegel.
[0017] Eine andere Normung kann dadurch erfolgen, daß ein erster Meßwert des jeweiligen
Zyklus auf einen Nullpunkt verschoben wird. Nach Bestimmung der zugekehrten Meßwerte
bzw. Meßwertkurven kann eine bessere Auswertung dadurch erfolgen, daß die normierten
Meßwerte bzw. Meßwertfunktionen gespreizt werden.
[0018] Es ist bekannt, etwa zur Durchmessermessung zwei weitere im Laufweg der Münzen versetzte
Sonden vorzusehen, welche aus den Eintritts- und Austrittssignalen für eine Münze
und deren Geschwindigkeit den Durchmesser der Münzen bestimmen. Erfindungsgemäß kann
ein vor der induktiven Meßanordnung angeordneter Sensor das Startsignal für die induktive
Messung initiieren. Mit Hilfe dieses und/oder eines weiteren Sensors ist auch möglich,
die Relativposition einer Münze zur induktiven Meßanordnung zu bestimmen, um z.B.
Randbereiche einer Münze besser vermessen zu können. Bei ausgeprägten Extremwerten
der Dämpfungskurven läßt sich auch ohne weiteres feststellen, wann eine Münze sich
mittig zur Meßanordnung befindet. Dies dient z.B. dazu, das Kernmaterial einer Bicolormünze
zu testen.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt schematisch eine Spulenanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Fig. 2
- zeigt schematisch eine der beiden Spulenanordnungen nach Fig. 1.
- Fig. 3
- zeigt die Schaltungsanordnung der Spulenanordnung nach Fig. 2.
- Fig. 4
- zeigt die Anordnung einer induktiven Meßanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und drei weitere Meßsonden bzw. Sensoren.
- Fig. 5
- zeigt eine konstruktiv detailliertere induktive Meßanordnung nach Fig. 1.
- Fig. 6
- zeigt jeweils drei Dämpfungskurven von drei Meßzyklen einer induktiven Meßanordnung
nach Fig. 1 bzw. 5.
- Fig. 7
- zeigt verschiedene Tabellen und Kurven für eine Einpunkt-Normierung der Meßergebnisse.
- Fig. 8
- zeigt verschiedene Tabellen und Kurven für eine Zweipunkt-Normierung der Meßergebnisse
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0020] In Figur 1 ist ein Münzkanal 10 dargestellt mit einer ersten Wand 12 und einer zweiten
Wand 14. Ein schräger Boden 16 des Münzkanals 10 sorgt dafür, daß eine Münze 18 entlang
der Wand 12 geführt wird. Auf der münzanliegenden Wand 12 des Münzkanals 10 ist eine
erste induktive Meßanordnung 20 und auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite induktive
Meßanordnung 22 vorgesehen. Die Meßanordnung 20 besteht aus einer Empfangsspule A,
einer Sendespule C und einer Sekundärspule E. Die Meßanordnung 22 hat eine Empfangsspule
B, eine Sendespule D und eine Sekundärspule F. Der Aufbau der Spulenanordnung bzw.
Meßanordnung 20, 22 ergibt sich aus Figur 2.
[0021] Auf einem relativ langen Ferritkern 24, sind auf dessen Außenseite die Sendespule
C und die Sekundärspule E angeordnet. Vorzugsweise sind die Spulen E und C bifilar
gewickelt. Die Empfangsspule A sitzt mit einem deutlich kleineren Durchmesser, beispielsweise
dem halben Durchmesser der Sendespule C, in einer Ausnehmung des Ferritkerns 24. Wie
sich auch aus Figur 1 ergibt, liegen die Empfangsspulen A und B unmittelbar am Münzkanal
10.
[0022] Eine elektrische Verschaltung der Meßanordnung 20 geht aus Figur 3 hervor. Ein Rechtecksignal
26 gelangt auf einen Eingang eines Differenzverstärkers 28, der die Sendespule C speist.
Die Sendespule C ist mit der Sekundärspule E induktiv gekoppelt und ihr Ausgang geht
auf einen zweiten Eingang des Differenzverstärkers 28. Das Signal der Sekundärspule
E wird als Gegenkopplungssignal auf den Differenzverstärker 28 gegeben derart, daß
das Signal der Sekundärspule E mit dem Sendesignal übereinstimmt.
[0023] Die konstruktive Ausgestaltung der Anordnung nach Figur 1 geht aus Figur 5 hervor.
Mit Figur 1 gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Figur 5 ist
konstruktiv die Meßanordnung nach Figur 1 dargestellt. Die Münze 18 ist eine Bicolormünze
mit einem Rand 18a und einem Kern 18b. Sie bewegt sich an der Wand 12 der Hauptplatte
entlang, in der die erste Spulenanordnung 20 angeordnet ist, wobei sich die Sendespule
A sehr nahe an der Wand 12 befmdet.
[0024] Mit der in Figur 1 bzw. 5 dargestellten Meßanordnung werden bei der Münzprüfung wiederholt
vier Meßzyklen nacheinander durchlaufen. Die Periode eines Meßsignals, beispielsweise
ein Rechtecksignal, beträgt z.B. 300 µs, wobei ein Puls 50 µs Länge hat und die Pause
250 µs dauert. Um vier Zyklen zu durchlaufen, werden daher viermal 300 µs benötigt.
Die Meßpunkte der Messungen der vier Zyklen haben daher einen Abstand von 1,2 Millisekunden.
Bei einer typischen Durchlaufzeit einer Münze durch die Meßanordnung von etwa 70 bis
80 Millisekunden stellen daher vier Meßwerte in den vier Zyklen eine unmittelbare
Folge dar und damit eine Messung von Materialeigenschaften der Münze annähernd am
selben Ort.
[0025] Nachstehend ein Beispiel für vier Zyklen mit der Meßanordnung nach Figur 1 bzw. 5:
| Zyklus |
1 |
2 |
3 |
4 |
| Bezeichnung |
RA |
RB |
TC |
TA |
| Sendespule |
C |
D |
D |
D |
| Empfangsspule |
A |
B |
C |
A |
[0026] Wie aus der Tabelle hervorgeht, wird die Sendespule C im ersten Zyklus aktiviert,
während die Sendespule D in den anderen drei Zyklen aktiviert wird. Bei den Zyklen
1 und 4 ist es die Empfängerspule A, welche die Meßwerte erzeugt, während beim Zyklus
2 die Empfängerspule B das Meßsignal erzeugt und im Zyklus 3 ist C die Empfangsspule.
[0027] Die jeweilige Sendespule wird nach dem Multifrequenzprinzip mit einem Rechtecksignal
beaufschlagt, wie es in Verbindung mit
EP 0 886 247 B1 bereits beschrieben wurde. Auf diese Druckschrift wird ausdrücklich Bezug genommen.
[0028] Man erkennt, daß in den ersten beiden Zyklen 1 und 2 nach dem reflektiven und bei
den Zyklen 3 und 4 nach dem Transmissionsprinzip gearbeitet wird.
[0029] Jeder Zyklus kann durch entsprechende Aufteilung des Sendeimpulses eine beliebige
Anzahl von Meßwerten erzeugen, beispielsweise 10.
[0030] Wobei der erste Meßwert nicht zum Zeitpunkt t = o des Sendeimpulses ermittelt wird,
sondern erst nach einem vorgegebenen zeitlichen Offset damit ein stabiler Zustand
der Verstärker gewährleistet ist.
[0031] Bei vorzugsweise 4 Zyklen werden somit 4 x 10 Meßwerte erzeugt, die zur Klassifizierung
und Auswertung verwendet werden können.
[0032] Es reicht jedoch aus, nur zu bestimmten Abtastzeitpunkten Meßwerte zu wählen, beispielsweise
bei den Abtastzeitpunkten 1,3 und 9 oder 1,2 und 9 oder dergleichen. Denn die unmittelbar
benachbarten Abtastzeitpunkte ergeben zum Teil redundante Meßwerte, so daß die Anzahl
der zu speichernden Referenzwerte auf diese Weise reduziert werden kann.
[0033] In Figur 6 sind für die Zyklen RA, TC und TA jeweils drei Dämpfungskurven aufgetragen.
Für den Zyklus RA sind dies die Dämpfungskurven für die Schaltschritte 1, 2 und 9.
Für die Dämpfungskurven TC gilt dies für die Schaltschritte 1, 3 und 9. Für den Zyklus
TA sind für die Schaltschritte 1, 2 und 9 die Dämpfungskurven aufgetragen. Außerdem
sind durch die vertikalen Pfeile LS1, LS2 und LS3 die Zeitpunkte im Diagramm eingetragen,
an denen eine Münze einen der Sensoren LS1, LS2 und LS3 erreicht bzw. verläßt. Das
Erreichen zeigt ein nach oben stehender Pfeil und das Verlassen zeigt ein nach unten
stehender Pfeil an. Die Sensoren LS1 bis LS3 sind z.B. optische Lichtschranken, wobei
Sender und Empfänger auf der gleichen Seite z.B. der Hauptplatte des Münzprüfers angeordnet
sind, während auf der Laufbahnträgerplatte ein Reflexionselement angeordnet ist, das
das Licht des Lichtsenders auf den Empfänger reflektiert. Mit der Lichtschranke bzw.
dem Sensor LS1 wird der Startpunkt für die Messung mit der Meßanordnung nach den Figuren
1 und 3 gegeben. Nach dem Start der Messung herrscht zunächst ein Ruhepegel vor, bis
die Dämpfung einsetzt. Man erkennt, daß für den Zyklus RA die Minima becherförmig
sind und mithin sehr stark abgeflacht, so daß es relativ schwierig ist, den Zeitpunkt
zu bestimmen, an dem sich die Münze zentrisch in der Meßanordnung befindet. Das Minimum
für den Zyklus TC ist deutlich ausgeprägter. Grund hierfür ist, daß hierbei eine Sendespule
als Empfangsspule verwendet wird. Wie mehrfach erwähnt, hat die Sendespule einen deutlich
größeren Durchmesser als die Empfangsspulen der Meßanordnung.
[0034] Der Abstand des Sensors LS1 von der Meßanordnung ist so gewählt, daß der Ringabschnitt
der 2 € Bicolormünze annähernd zentrisch vor den Empfangsspulen positioniert ist.
[0035] Der Pfeil LS1 nach unten zeigt das Verlassen der Münze vor dem Sensor LS1 an.
[0036] Mithin kann die Eigenschaft des Randes zum Zeitpunkt gemessen werden, an dem der
Münzrand wesentlich die Meßanordnung beeinflußt. Bekanntlich weist der Rand einer
Bicolormünze andere Materialeigenschaften als der Kern auf. Der Kern der Münze kann
wirksam bestimmt werden, indem eine Messung zu dem Zeitpunkt erfolgt, in dem die Dämpfungskurve
ihr Minimum hat. Das Minimum läßt sich z.B. im Zyklus TA bestimmen.
[0037] Der Sensor LS3 erzeugt beim Verlassen der Münze des Sensorbereichs ein Signal, das
den Meßvorgang beenden kann. Mit Hilfe der gezeigten Sensoren kann auch die Geschwindigkeit
der Münze gemessen werden, um z.B. ein Minimum zu bestimmen. Außerdem kann eine Durchmessermessung
erfolgen, wie sie mit Hilfe derartiger Sensoren an sich bekannt ist.
[0038] In Figur 7 ist ein Beispiel für die Auswertung der Meßwerte aus den beschriebenen
vier Zyklen wiedergegeben. In dem Beispiel sind fünf Meßwerte zu den unterschiedlichen
Schaltschritten 1 bis 5 für den Zyklus RA aufgetragen. Dies sind z.B. die Minima der
Kurven RA1 bis RA5 (nicht alle eingezeichnet). Der Verlauf einer solchen Kurve, wie
er in dem obersten Diagramm dargestellt ist, entspricht der Verformung eines Rechtecksignals,
mit dem z.B. die Sendespule C gespeist wurde. In das Diagramm ist außerdem der Ruhepegel
R eingetragen sowie ein Normpegel.
[0039] Im ersten Normungsschritt wird der Ruhepegel auf den Normpegel verschoben, was zu
einem Anheben der Kurve führt (mittleres Diagramm). Im zweiten Schritt wird der Abstand
zwischen Meßwert 1 und Ruhepegel auf annähernd 100 gesetzt. Dabei ergibt sich eine
Spreizung der Kurve, wie im untersten Diagramm dargestellt. Mit Einpunkt-Normierung
nach Fig. 7 ist dargestellt, daß der Abstand eines bestimmten Meßwertes des Zyklus
RA z.B. RA1 zu dem Ruhewert normiert wird.
[0040] Mit Hilfe der Normierung wird der Einfluß des Luftspaltfeldes eliminiert, der etwa
dadurch entsteht, daß die Münze nicht glatt an einer Laufbahnwand entlangläuft, sondern
im Abstand zu dieser, wobei der Abstand sich auch oszillierend verändern kann, je
nach Bewegung der Münze auf der Laufbahn.
[0041] In Figur 8 ist ein weiteres Beispiel für eine Normierung von Meßwerten dargestellt,
eine sogenannte Zweipunkt-Normierung. Mit Zweipunkt-Normierung ist gemeint, daß der
Abstand von zwei bestimmten Meßwerten des Zyklus RA z.B. von RA 1 zu RA3 normiert
wird. Dabei sind wiederum z.B. für fünf Schaltschritte eines Meßzyklus RA die Meßwerte
in einem Diagramm aufgetragen mit Ruhe- und Normpegel (siehe oberstes Diagramm). Im
ersten Normierungsschritt wird der Meßwert auf den Nullpunkt gezogen. Im zweiten Schritt
wird der Abstand von Meßwert 1 und Meßwert 2 auf 100 gesetzt. Auch auf diese Weise
erfolgt eine Eliminierung des Einflusses des Luftspaltfeldes und damit einer Störgröße
auf die Ermittlung von Meßergebnissen.
[0042] Die Schaltungsanordnung, mit der die einzelnen Zyklen RA, RB, TC und TA gesteuert
werden, ist nicht gezeigt. Sie ist ohne weiteres realisierbar. Die elektronische Schaltung
zur Erzeugung der Sende- und Verarbeitung der Empfangssignale ist ebenfalls nicht
dargestellt. Es versteht sich außerdem, daß zusätzlich zu den beschriebenen Zyklen
auch weitere Meßzyklen durchgeführt werden können, bei denen etwa die Sendespule D
Empfangsspule ist, während die Spule C als Sendespule aktiviert wird.
1. Verfahren zum Prüfen von Münzen, die sich entlang einer Laufbahn bewegen, unter Verwendung
einer Spulenanordnung die auf jeder Seite der Laufbahn je eine mit einem Sendesignal
beaufschlagbare Sendespule (C, D) und je eine Empfangsspule (A, B) auf je einem gemeinsamen
Ferritkern (24) aufweist, sodass sich die erste Sendespule (C) und die erste Empfangsspule
(A) auf einer Seite und die zweite Sendespule (D) und die zweite Empfangsspule (B)
auf der anderen Seite der Laufbahn befinden, wobei die im Durchmesser kleinere Empfangsspule
näher an der Laufbahn liegt als die Sendespule und der Durchmesser der Sendespule
kleiner als der Durchmesser der kleinsten anzunehmenden Münze ist und wobei auf dem
Ferritkern eine mit der Sendespule gekoppelte Sekundarspule (E,F) angeordnet ist,
deren Signal als Gegenkopplungssignal auf den Eingang eines Differenzverstärkers (28)
so geschaltet ist, daß das Signal der Sendespule mit dem auf den anderen Eingang des
Differenzverstärkers gegebenen Sendesignal übereinstimmt, mit den folgenden Schritten:
- es wird periodisch ein Sendesignal erzeugt, das Harmonische enthält,
- während eines vorgegebenen Meßintervalls periodisch wiederkehrender Abschnitte des
Sendesignals werden an mindestens drei unterschiedlichen Meßzeitpunkten die Amplituden
der Dämpfungsfunktion aus den Empfangssignalen einer jeweiligen Empfangsspule ermittelt,
- es werden zeitlich nacheinander mindestens vier Meßzyklen durchlaufen,
- bei denen auf jeder Seite der Laufbahn mit Sende- und Empfangsspule jeweils eine
Reflexionsmessung durchgeführt und zwei Transmissionsmessungen durchgeführt werden,
wobei bei einer der beiden Transmissionsmessungen die gegenüberliegende Sendespule
als Empfangsspule geschaltet wird,
- die Meßwerte bzw. Dämpfungsfunktionen aus mindestens einer der Meßzyklen werden
in Bezug zueinander gesetzt und/oder mit vorgegebenen Referenzwerten verglichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzen in Anlage an einer Wand der Laufbahn bewegt werden und bei der Transmissionsmessung
die der Wand zugekehrten Sende- und Empfangsspulen die Empfängerseite bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzen in Anlage an einer Wand der Laufbahn bewegt werden und bei der Transmissionsmessung
die der Wand abgekehrten Sende- und Empfangsspulen die Empfängerseite bilden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Vergleich mit Referenzwerten die Meßwerte der Meßzyklen normiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung dadurch erfolgt, daß ein Ruhepegel der Empfangssignale auf einen Normpegel
verschoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung dadurch erfolgt, daß ein erster Meßwert auf einen Nullpunkt verschoben
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die normierten Meßwerte bzw. Meßwertfunktionen gespreizt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einer Meßsonde in Bewegungsrichtung vor der Spulenanordnung ein Anwesenheitssignal
erzeugt wird, mit dem eine Beziehung zwischen Meßwerten und der tatsächlichen Position
der Münze bezüglich der Spulenanordnung hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßzyklus mit dem Signal einer Meßsonde gestartet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Anwendung auf eine Sekundärspule, die bifilar mit der Sendespule (C bzw. D) auf
dem Ferritkern gewickelt wird.
1. A method for inspecting coins which move along a track, using a coil arrangement which
has, arranged on a respective common ferrite core (24), on each side of the track
a respective transmitter coil (C, D) being exposable to a transmitter signal, and
a respective receiver coil (A, B), such that the first transmitter coil (C) and the
first receiver coil (A) are located on one side of the track and that the second transmitter
coil (D) and the second receiver coil (B) are located on the other side of the track,
wherein the receiver coil which has a smaller diameter is located closer to the track
than the transmitter coil, and the diameter of the transmitter coil being smaller
than the diameter of the smallest receivable coin and, wherein a secondary coil (E,
F) being coupled to the transmitter coil is arranged on the ferrite core, the signal
of which is provided to the input of a differential amplifier as negative feedback
such that the signal of the transmitter coil conforms to the transmitter signal which
is provided to the other input of the differential amplifier, comprising the following
steps:
- a transmitter signal comprising harmonics is periodically generated,
- during a given measuring interval of periodically repeating sections of the transmitter
signal, amplitudes of the attenuation function of the received signals from a respective
receiver coil are determined at at least three different measuring times,
- at least four measuring cycles are conducted chronologically in succession,
- during which on each side of the track, one respective reflection measurement is
conducted and two transmission measurements are conducted with transmitter and receiver
coil, wherein the opposing transmitter coil is operated as receiver coil during one
of the two transmission measurements,
- the measuring values or the attenuation function, respectively, from at least one
of the measuring cycles are put into relation to each other and/or are compared with
given reference values.
2. The method of claim 1, characterized in that the coins are moved on the track lying against a wall and in that the transmitter and receiver coil which are turned toward the wall form the receiver
side during transmission measurement.
3. The method of claim 1, characterized in that the coins are moved on the track lying against a wall and in that the transmitter and receiver coil which are turned away from the wall form the receiver
side during transmission measurement.
4. The method of claim 1, characterized in that the measuring values of the measuring cycles are normalized before a comparison with
reference values.
5. The method of claim 4, characterized in that the normalizing is carried out by shifting an idle level of the received signals
to a standard level.
6. The method of claim 4, characterized in that the normalizing is carried out by shifting a first measuring value to a zero-point.
7. The method of claim 5 or 6, characterized in that the normalized measuring values or the measuring value function are spread, respectively.
8. The method of any one of claims 1 to 7, characterized in that a presence signal is generated by at least one measuring probe in movement direction
before the coil arrangement, by means of which a relationship between the measuring
values and the actual position of the coin with respect to the coil arrangement is
established.
9. The method of claim 8, characterized in that the first measuring cycle is started with the signal of a measuring probe.
10. The method of any one of claims 1 to 9, characterized by application on a secondary coil being bifilarly wound with the transmitter coil (C
and D, respectively) on the ferrite core.
1. Procédé de contrôle de pièces de monnaie qui se déplacent le long d'une glissière
en utilisant un arrangement de bobines qui possède, de chaque côté de la glissière,
respectivement une bobine d'émission (C, D) qui peut être alimentée avec un signal
d'émission et respectivement une bobine de réception (A, B) sur respectivement un
noyau en ferrite commun (24), de sorte que la première bobine d'émission (C) et la
première bobine de réception (A) se trouvent d'un côté et la deuxième bobine d'émission
(D) et la deuxième bobine de réception (B) de l'autre côté de la glissière,
la bobine de réception dont le diamètre est le plus petit se trouvant plus proche
de la glissière que la bobine d'émission et le diamètre de la bobine d'émission étant
inférieur au diamètre de la plus petite pièce de monnaie à accepter et une bobine
secondaire (E, F) couplée avec la bobine d'émission étant disposée sur le noyau en
ferrite, le signal de laquelle en tant que signal de contreréaction étant appliqué
à l'entrée d'un amplificateur différentiel (28) de telle sorte que le signal de la
bobine d'émission coïncide avec le signal d'émission appliqué à l'autre entrée de
l'amplificateur différentiel, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- un signal d'émission qui contient des harmoniques est généré périodiquement,
- pendant un intervalle de mesure prédéfini des portions se répétant périodiquement
du signal d'émission, les amplitudes de la fonction d'atténuation sont déterminées
à partir des signaux reçus d'une bobine de réception respective à au moins trois instants
de mesure différents,
- au moins quatre cycles de mesure sont accomplis chronologiquement les uns après
les autres,
- lors desquels une mesure par réflexion est respectivement effectuée et deux mesures
par transmission sont effectuées de chaque côté de la glissière avec la bobine d'émission
et de réception, la bobine d'émission qui est à l'opposé étant commutée en tant que
bobine de réception lors de l'une des deux mesures par transmission,
- les valeurs mesurées ou les fonctions d'atténuation issues d'au moins l'un des cycles
de mesure étant mises en relation les unes avec les autres et/ou comparées avec des
valeurs de référence prédéfinies.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de monnaie sont déplacées dans l'équipement contre une paroi de la glissière
et, lors de la mesure par transmission, les bobines d'émission et de réception tournées
vers la paroi forment le côté récepteur.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de monnaie sont déplacées dans l'équipement contre une paroi de la glissière
et, lors de la mesure par transmission, les bobines d'émission et de réception tournées
à l'opposé de la paroi forment le côté récepteur.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs mesurées des cycles de mesure sont normalisées avant une comparaison
avec des valeurs de référence.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la normalisation est effectuée en ce qu'un niveau de repos des signaux reçus est décalé à un niveau normalisé.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la normalisation est effectuée en ce qu'une première valeur mesurée est décalée à un point zéro.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les valeurs mesurées normalisées ou les fonctions de valeur mesurée sont étalées.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un signal de présence est généré par au moins une sonde de mesure devant l'arrangement
de bobines dans le sens du déplacement, avec lequel une relation est établie entre
les valeurs mesurées et la position réelle de la pièce de monnaie par rapport à l'arrangement
de bobines.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier cycle de mesure est démarré avec le signal d'une sonde de mesure.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par l'application sur une bobine secondaire qui est enroulée sur le noyau en ferrite
de manière bifilaire avec la bobine d'émission (C ou D).