(19)
(11) EP 2 207 148 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
14.07.2010  Patentblatt  2010/28

(21) Anmeldenummer: 09013874.4

(22) Anmeldetag:  05.11.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
G07D 5/08(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA RS

(30) Priorität: 07.01.2009 DE 102009003993

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

(72) Erfinder:
  • Meyer, Wilfried
    21614 Buxtehude (DE)
  • Cohrs, Ulrich
    21640 Horneburg (DE)
  • Glück, Anton
    21698 Harsefeld (DE)

(74) Vertreter: Mönkemeyer, Philipp 
Hauck Patent- und Rechtsanwälte Neuer Wall 50
20354 Hamburg
20354 Hamburg (DE)

   


(54) Induktive Messanordnung für Freifall-Münzgeräte


(57) Induktive Messanordnung für die Münzprüfung in Freifall-Münzgeräten, bei der sich mindestens eine längliche Spulenanordnung auf einer Seite des Fallweges der Münzen quer zum Fallweg erstreckt, wobei zwei koaxiale längliche Spulen nebeneinander angeordnet sind, ein im Querschnitt E-förmiger Schalenkern vorgesehen ist, der die Spulen zwischen seinen äußeren Schenkeln aufnimmt, wobei ein mittlerer Schenkel gar nicht oder nur teilweise in die äußere Spule hinein erstreckt ist




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine induktive Messanordnung für die Münzprüfung in Freifall-Münzgeräten nach Patentanspruch 1.

[0002] Bei vielen herkömmlichen Münzprüfem läuft eine eingeworfene Münze entlang einer abfallenden Münzlaufbahn und wird während ihres Laufs durch geeignete Sensoren auf ihre Echtheit geprüft. Hierfür gibt es einen umfangreichen Stand der Technik. Der Vorteil einer eine Münzlaufbahn entlanglaufenden Münze bei der Messung ist der, dass die Münzen relativ zu den Sensoren eine vorgegebene Lage haben. Dadurch spielt der Abstand der Münzen zu den Sensoren keine besondere Rolle. Nachteilig bei derartigen Münzgeräten ist hingegen, dass die Münzen relativ langsam durch das Münzgerät hindurchbewegt werden und auf diese Weise die Einwurffrequenz begrenzen.

[0003] Aus EP 0839364 sind Freifall-Münzgeräte bekannt geworden, bei denen die eingeworfenen Münzen durch Schwerkraft nach unten fallen und mit dem Fallweg zugeordneten Sonden auf Echtheit geprüft werden. Die Anforderung an die Sonden ist besonders hoch, weil die Münzen relativ rasch durch den Messkanal hindurchfallen und die Lage der Münzen relativ zu den Sonden schwankt.

[0004] Induktive Messsonden bestehen vorzugsweise aus einer Sendespule und einer Empfangsspule, die beidseitig eines Münzkanals angeordnet sind. Bei dieser induktiven Messung unterscheidet man zwischen einer transmissiven und einer reflexiven Messung. Bei der transmissiven Messung geht das Feld der Sendespule durch eine Münze hindurch. Aus der Dämpfung des Feldes misst die Empfangsspule mindestens einen spezifischen Parameter der Münze. Bei der reflexiven Messung befinden sich Sende- und Empfangsspule auf einer Seite des Freifallwegs. Diese Messung erfasst die Oberfläche und/oder den oberflächennahen Berech der Münzen als z.B. spezifische äußere Schichten. Aus DE 10 2004 013 286 ist bereits eine Spulenanordnung bekannt geworden, bei der die Sendespule auf einem länglichen Ferritkern aufgewickelt und die Empfangsspule kleineren Durchmessers auf der Frontseite des Magnetkerns in einer Ausnehmung versenkt angeordnet ist. Der Kern ermöglicht ein relativ homogenes Magnetfeld, und die Empfangsspule ist von dem Sendefeld weitgehend entkoppelt. Dadurch ist es möglich, auch unabhängig von dem Abstand der Münze von der induktiven Sonde eine reflexive Münzmessung vorzunehmen. Wird auf der gegenüberliegenden Seite des Münzweges eine weitere Empfangsspule angeordnet, kann mit der bekannten Spulenanordnung eine transmissive Messung vorgenommen werden. Die Anordnung ist für eine Anwendung in der Multifrequenztechnik vorteilhaft, bei der mehrere Harmonische des magnetischen Wechselfeldes der Sendespule auf ihre Auswirkung auf die Münzen untersucht werden.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine induktive Messanordnung für die Münzprüfung in Freifall-Münzgeräten zu schaffen, die sowohl für eine transmissive als auch eine reflexive Messung von Münzen in Freifall-Münzgeräten gut geeignet ist.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Bei der erfindungsgemäßen induktiven Messanrodnung sind zwei längliche Spulen koaxial nebeneinander angeordnet in einem E-förmigen Schalenkern untergebracht. Der mittlere Schenkel des E-förmigen Schalenkerns erstreckt sich durch eine erste Spule und gar nicht oder teilweise in die zweite äußere Spule.

[0008] Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messanordnung ist ein länglicher linearer Spulenkörper aus Kunststoff vorgesehen, der zwei in geringem Achsabstand angeordnete umlaufende Nuten für die Aufnahme jeweils mindestens einer Spulenwicklung und innerhalb des von den Nuten umgebenen Bereichs eine längliche axial gerichtete Ausnehmung auf einer Seite des Spulenkörpers aufweist, wobei die Tiefe der Ausnehmung sich mindestens bis zur zugekehrten Nut erstrecken kann. Ein Schalenkern aus Ferrit ist im Schnitt E-förmig und nimmt den Spulenkörper zwischen seinen äußeren Schenkeln annähernd passend auf. Der mittlere Schenkel erstreckt sich in die Ausnehmung.

[0009] Eine derartige induktive Messanordnung ist sowohl für die transmissive als auch die reflexive Messung geeignet. Bei der transmissiven Messung wird nur eine Spulenwicklung als Sendespule und eine Spulenwicklung als Empfangsspule auf gegenüberliegenden Seiten des Fallweges benötigt. Bei der reflexiven Messung wird auf mindestens einer Seite ein Spulenkörper benötigt, bei dem eine Sende- und eine Empfangsspulenwicklung in jeweils einer Nut angeordnet sind. Da jedoch der Abstand der Münzen zur Spulenanordnung nicht bestimmt ist und die Münzen mal der einen oder der anderen Schachtwand des Fallweges näher sind, ist es vorteilhaft, wenn eine reflexive und transmissive Messung jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten des Fallweges vorgenommen wird.

[0010] Die erfindungsgemäße Messanordnung dient zur Messung von Freifallmünzen. Da der Fallweg aus Baugründen möglichst kurz sein soll, ist es von großem Vorteil, wenn die längliche Spulenform eine sehr geringe Breite aufweist. Vorzugsweise beträgt das Seitenverhältnis 4 : 1, d. h., die lange Seite ist viermal so groß wie die schmale Seite. Dadurch ist eine wirksame Messbreite des Kanals möglich. Außerdem wird die Bauhöhe klein gehalten. Eine geringe Abmessung in Fallrichtung hat auch den Vorteil, dass eine kurze Messzeit erzielt wird, so dass eine hohe Einwurffrequenz möglich ist. Schließlich kann durch die geringe Messhöhe der Spulen auch relativ gut zwischen Ring- und Kernmaterial bei sogenannten Bicolormünzen unterschieden werden. Im Randbereich wird nur das Ringmaterial und im mittleren Bereich im wesentlichen auch das Kernmaterial erfasst.

[0011] Es ist aus DE 10 2007 046 390 bereits bekannt geworden, mit jeweils einer Sende- und Empfangsspule auf jeder Seite einer Münzlaufbahn zeitlich nacheinander jeweils zwei reflexive und zwei transmissive Messungen durchzuführen. Diese Meßmethode lässt sich vorteilhaft mit der erfindungsgemäßen induktiven Messanordnung anwenden, wobei auf jeder Seite des Freifallweges identische Spulenkörper verwendet werden können. Es hängt lediglich davon ab, ob neben einer Sendespule auch eine Empfangsspule auf den gleichen Spulenkörper gewickelt ist, um auf jeder Seite des Fallweges beide Meßmethoden anzuwenden.

[0012] Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen induktiven Messanordnung der mittlere Kernabschnitt sich nur im Bereich der jeweiligen Sendespule erstreckt, vorzugsweise nicht jedoch in die Empfangsspule hinein, wird eine geringere Kopplung zwischen Sendespule und Empfangsspule bei der reflexiven Messung erzielt. Die Entkopplung ist zwar nicht so weitgehend wie bei der oben beschriebenen bekannten Spulenanordnung, bei der auf einem länglichen Spulenkörper die Sendespule gewickelt ist und die Empfangsspule in einer Ausnehmung deutlich kleinerem Durchmessers an der Frontseite des Kerns angeordnet ist, gleichwohl wird mit einer induktiven Messanordnung nach der Erfindung ein optimales Messergebnis erhalten, wenn man sowohl eine transmissive als auch eine reflexive Messung auf gegenüberliegenden Seiten eines Freifallweges in einem Freifall-Münzgerät durchführen will.

[0013] Bei der Erfindung ist der Spulenkörper vorzugsweise einteilig aus einem geeigneten Kunststoffmaterial geformt, wobei nach einer Ausgestaltung der Erfindung an den Spulenkörper ein sich über ein Ende des Spulenkörpers hinaus erstreckender Ansatz angeformt ist, der in vorgeformten Löchern Lötstifte aufnimmt, die ihrerseits mit Drahtenden der Spulenwicklung verbindbar sind.

[0014] Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind auf gegenüberliegenden Seiten des Spulenkörpers im mittleren Bereich Laschen geringer Dicke angeformt, die nach ihrem Umklappen über mindestens eine Nut die Spulenwicklung seitlich schützend überdecken. Nach der Formung ragen die Laschen zunächst seitlich nach außen und werden erst nach dem Aufwickeln der Spulenwicklung herumgeklappt. Die Laschen schützen die Wicklungen insbesondere beim Einsetzen des Spulenkörpers in die Ferritschale. Außerdem ermöglichen sie die klemmende Festlegung des Spulenkörpers in der Schale. Ein Verkleben ist nicht notwendig.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

[0016] Fig. 1 zeigt schematisch eine induktive Messanordnung in einem Freifall-Münzgerät mit Sende- und Empfangsspulen auf jeder Seite des Fallweges.

[0017] Fig. 2 zeigt perspektivisch eine Spulenanordnung und einen Schalenkern in Explosionsdarstellung.
Fig. 3
zeigt die zusammengebaute Anordnung nach Fig. 2 in Seitenansicht.
Fig. 4
zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4.
Fig. 5
zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 4 entlang der Linie 5-5.
Fig. 6
zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 4 englang der Linie 6-6.
Fig. 7zeigt
einen Schnitt durch den Spulenkörper nach Fig. 2 ohne Spulenwicklungen.
Fig. 8
zeigt die Endansicht der Spulenanordnungen in Fig. 2 in Richtung Pfeil 8.


[0018] Zwei Wände 10, 12 eines Freifall-Münzgeräts begrenzen einen Fallweg 14 für Münzen, von denen eine bei 16 dargestellt ist. Auf gegenüberliegenden Seiten sind zwei induktive Messanordnungen 18, 20 angeordnet mit jeweils einer Sendespule 22, 24 und einer Empfangsspule 26, 28. Die Spulen 22 bis 28 erstrecken sich linear senkrecht zur Zeichenebene über die gesamte Breite des Fallwegs 14. Dadurch fallen Münzen beliebigem Durchmessers stets durch den Messbereich der Messanordnungen 18, 20. Der grundsätzliche Aufbau der Messanordnungen nach Fig. 1 ist bekannt.

[0019] In Fig. 2 ist eine längliche Spulenanordnung 30 zu erkennen mit einem Spulenkörper 32, der in zwei koaxialen Nuten Spulenwicklungen 54, 56 aufnimmt. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen. Die Spulenanordnung 30 wird in einen Schalenkern 34 aus Ferrit eingesetzt, der im Querschnitt E-förmig ist mit zwei äußeren Schenkeln 36, 38 und einem mittleren Schenkel 40. Wie erkennbar, erstreckt sich der mittlere Schenkel 40 weniger als über die halbe Höhe der Schenkel 36.38.

[0020] Der Spulenkörper 32 ist einteilig aus einem geeigneten Kunststoffmaterial geformt und weist an einem Ende einen dreieckförmigen Ansatz 42 auf, der in Löchern 44 Lötstifte 46 aufnimmt. Die Lötstifte sind winkelförmig. Mit den Lötstiften 46 sind die Drahtenden der Spulenwicklungen 54, 56 verbunden, indem sie mit diesen verlötet werden. Zur Spulenwicklung 56 kann auch eine weitere Wicklung treten, die Kompensationszwecke erfüllt. Die Spule ist vorzugsweise bifilar gewickelt.

[0021] An gegenüberliegenden Seiten sind mittig in Hinblick auf die Längserstreckung des Spulenkörpers 32 Laschen 48, 50 an den Spulenkörper 32 angeformt. Sie werden nach dem Wickeln der Spulen umgeklappt und überdecken die Spulen im mittleren Bereich, so dass die Spulen geschützt sind beim Einführen in den Schalenkern.

[0022] Wie in Fig. 7 zu erkennen, weist der Spulenkörper 32 zwei umlaufende Nuten 51, 52 auf, die im Schnitt trapezförmig sind. Sie weiten sich nach außen. Die Nuten 51, 52 nehmen jeweils eine Spule 54 bzw. 56 auf, wie auch in Fig. 4 zu erkennen. Zwischen den Nuten 51, 52, die um den Spulenkörper 32 herumlaufen, befinden sich jeweils koaxial herumlaufende Nutabschnitte 58, die sich nur jeweils bis zu den Laschen 48, 50 erstrecken. Sie bilden den Abstand zwischen den Nuten 51, 52. Wie ferner in Fig. 7 zu erkennen, ist auf einer Seite des Spulenkörpers 32 eine längliche, axiale Ausnehmung 60 geformt. Sie erstreckt sich weitgehend über die ganze Länge des Spulenkörpers. Die Tiefe der Ausnehmung 60 geht aber nur etwas über die Nut 52 hinaus bis zu mittleren Nutabschnitten 58. Auf der anderen Seite weist der Spulenkörper 32 eine Reihe von in Längsrichtung beabstandeten Stegen 62 auf. Wie zu erkennen, kann die Spulenanordnung 30 in den Schalenkern eingelegt werden, wobei die Schenkel 36, 38 mit der gegenüberliegenden Fläche des Spulenkörpers 32 bündig ist. Diese Fläche ist dann dem Fallweg 14 in Figur 1 zugekehrt. Der mittlere Schenkel 40 hingegen erstreckt sich in die Ausnehmung 60 und überdeckt daher lediglich die Nut 52, nicht aber die Nut 51.

[0023] Bei der Anwendung als induktive Messanordnung ist die Spule 56 die Sendespule, und die Spule 54 die Empfangsspule. Man erkennt, dass zwischen den Sendespulen 54 und Empfangsspule 56 eine geringere Kopplung existiert als bei herkömmlichen Spulenanordnungen, bei denen sich der Kern durch beide Spulen hindurch erstreckt.

[0024] Eine reflexive Messung der Münzen ist daher möglich. Eine reflexive Messung von beiden Seiten des Fallwegs ist dann obligatorisch, wenn die Münzen keine identischen Außenschichten haben und nicht feststeht, welche Münzfläche welcher Maßanordnung zugekehrt ist. Außerdem geht der Abstand der Münzen zur Empfangsspule bei der Messung ein, was sich durch eine Messung auf beiden Seiten kompensieren lässt, wie auch bei der transmissiven Messung.

[0025] Der mittlere Schenkel 40 des Schalenkerns bestimmt die Kopplung der beiden Spulen. Seine Länge kann somit auf die optimale Messung abgestimmt werden.


Ansprüche

1. Induktive Messanordnung für die Münzprüfung in Freifall-Münzgeräten, bei der sich mindestens eine längliche Spulenanordnung auf einer Seite des Fallweges der Münzen quer zum Fallweg erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxiale längliche Spulen nebeneinander angeordnet sind, ein im Querschnitt E-förmiger Schalenkern (34) vorgesehen ist, der die Spulen zwischen seinen äußeren Schenkeln aufnimmt, wobei ein mittlerer Schenkel (40) gar nicht oder nur teilweise in die äußere Spule hinein erstreckt ist.
 
2. Induktive Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein länglicher Spulenkörper (32) aus Kunststoff vorgesehen ist, der zwei in geringem Achsabstand angeordnete umlaufende Nuten (51, 52) für die Aufnahme jeweils mindestens einer Spulenwicklung (54, 56) und innerhalb von den Nuten (51, 52) umgebenen Bereichs eine längliche axial gerichtete Ausnehmung (60) auf einer Seite des Spulenkörpers vorgesehen ist für die Aufnahme des mittleren Schenkels (40).
 
3. Induktive Messanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Ausnehmung sich mindestens zur zugekehrten Nut (52) erstreckt.
 
4. Induktive Messanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Spulenkörper (32) ein sich über ein Ende des Spulenkörpers (32) hinaus erstreckender Ansatz (42) angeformt ist, der in vorgeformten Löchern Lötstifte aufnimmt, die ihrerseits mit Drahtenden der Wicklung (54, 56) verbindbar sind.
 
5. Induktive Messanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten des Spulenkörpers (32) im mittleren Bereich Laschen (48, 50) angeformt sind, die nach ihrem Umklappen über mindestens eine Nut die Spulenwicklung (54, 56) seitlich überdecken.
 
6. Induktive Messanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des Fallweges eine Spulenanordnung angeordnet ist, wobei jeder Spulenkörper (32) in jeder Nut mindestens eine Spulenwicklung (54, 56) aufnimmt und die den mittleren Schenkel (40) des Schalenkerns (34) zugewandte Spulenwicklung (56) eine Sendespule und die andere Spulenwicklung eine Empfangsspule ist.
 
7. Induktive Messanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Nuten (51, 52) mittlere Nutabschnitte (58) geformt sind, die den Abstand zwischen den äußeren Aufnahmenuten (51, 52) bestimmen.
 




Zeichnung











Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente