DE2935539C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Detektoreinrichtung für Metallgegenstände, insbesondere Münzen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Detektoreinrichtung für Metallgegenstände ist aus der DE-OS 25 46 685 bekannt. Diese bekannte Detektoreinrichtung umfaßt eine Schaltungsanordnung mit einem Schwingkreis, mit einem Kondensator und einer Induktivität. Es ist ferner auch eine Erregerschaltung für den Schwingkreis vorgesehen, um den Schwingkreis in seiner Eigenfrequenz zu erregen. An den Schwingkreis ist eine Auswerteschaltung angeschlossen, um Schwingungsveränderungen des Schwingkreises auszuwerten, wenn ein Metallgegenstand, wie beispielsweise eine Münze, nahe an der Induktivität vorbei bewegt wird. Bei dieser bekannten Detektoreinrichtung wird ein Metallgegenstand beispielsweise in Form einer Münze durch das Wechselstromfeld einer konstant geregelten Oszillatorspule bewegt und es wird eine Regelgröße abgeleitet, die dem Einfluß der Münze auf das Wechselstromfeld entgegenwirkt. Diese Regelgröße wird als Kriterium für die Prüfung der Münze in der Weise herangezogen, daß mittels einer Überwachungsschaltung festgestellt wird, ob diese Regelgröße einen innerhalb eines oberen und unteren Grenzbereiches gelegenen Wert erreicht hatte. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung wird der Oszillator bzw. Schwingkreis ununterbrochen angestoßen und arbeitet damit auch ununterbrochen. Bei einer kontinuierlichen Schwingung eines Schwingkreises kann sich durch Veränderung des Schwingkreiswiderstandes, der Induktivität oder der Kapazität des Schwingkreises entweder die Amplitude der Schwingung verändern oder es kann die Frequenz der Schwingungen verändert werden, da durch das Einführen eines Metallgegenstandes in den Feldbereich der Induktivität der für die Schwingfrequenz maßgebende Induktivitätswert verändert wird.

Aus der CH-PS 4 86 078 ist eine Vorrichtung zur elektrischen Prüfung der Echtheit von Münzen bekannt, bei welcher die Münzen an mindestens einer Prüfstelle in den Feldbereich einer mit Wechselstrom gespeisten Prüfspule eingebracht werden. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Prüfspule kontinuierlich mit Wechselstrom gespeist. Das Wesentliche dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß zur Prüfung mehrerer Münzparameter verschiedene Prüfstellen in zugehörigen Auswerteschaltungen vorgesehen sind, und daß die Erkennungssignale mehrerer Auswerteschaltungen in jeweils einem Koinzidenzglied zusammengefaßt werden. Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung läßt sich zwar die Meßgenauigkeit wesentlich verbessern, da abgeleitete Meßsignale gleichzeitig auf verschiedene Eigenschaften hin überprüft werden können, jedoch ist hierfür ein erheblicher schaltungstechnischer Aufwand erforderlich. Trotz des schaltungstechnischen Aufwandes können dennoch lediglich zwei Parameter überprüft werden, und zwar eine Frequenzänderung der Schwingungen der Prüfspule und eine Amplitudenänderung der Schwingungen der Prüfspule.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Detektoreinrichtung für Metallgegenstände, insbesondere Münzen der angegebenen Gattung insbesondere hinsichtlich der Genauigkeit der Auswertung der Art der Metallgegenstände, die von der Fühleinrichtung erfaßt werden, wesentlich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen und Schaltungsanordnungen wird erfindungsgemäß eine gedämpfte Schwingung erzeugt, und zwar unter Verwendung eines Schwingkreises mit fest vorgegebener Kapazität, Induktivität und Widerstand. Wird während oder bei Anstoßen des Schwingkreises zur Durchführung einer gedämpften Schwingung in den Feldbereich der betreffenden Induktivität ein Metallgegenstand eingeführt, so wird diese gedämpfte Schwingung nicht nur hinsichtlich der Schwingungsfrequenz und hinsichtlich der Amplitude der einzelnen Schwingungen beeinflußt, sondern auch hinsichtlich der Zeitdauer der gedämpften Schwingung, so daß hier mehr Parameter zur Verfügung stehen, um auf die Art eines Metallgegenstandes rückschließen zu können.

Auf der Grundlage der Verwendung einer gedämpften Schwingung läßt sich somit eine sehr viel höhere Meßgenauigkeit und damit eine sehr viel sicherere Unterscheidung zwischen verschiedenen Metallgegenständen realisieren.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 15.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Schaltung eines Schwingkreises für einen Münzdetektor;

Fig. 2 eine Kurve einer gedämpften Schwingung an der in Fig. 1 dargestellten Induktivität, wenn keine Münze oder kein Gegenstand in deren Feld vorhanden ist;

Fig. 3 eine Kurve der gedämpften Schwingung an der Induktivität der Fig. 1, wenn in deren Feld eine Münze vorhanden ist;

Fig. 4 eine Kurve der gedämpften Schwingung an der Induktivität für eine andere Frequenzbedingung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für die in Fig. 1 dargestellte Schaltung;

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild des Teils der Schaltung von Fig. 5, an welchen die Induktivität angeschlossen ist;

Fig. 7 bis 9 Darstellungen von gedämpften Schwingungen, welche an der Induktivität der Fig. 6 anliegen, wenn drei verschiedene Münzmuster oder -probestücke in deren Feld vorhanden sind;

Fig. 10 bis 12 Darstellungen von gedämpften Schwingungen, welche am Ausgang der Schaltung der Fig. 6 bei den in Fig. 7 bis 9 wiedergegebenen Bedingungen vorliegen;

Fig. 13 bis 15 Kurven, die auf den in Fig. 10 bis 12 dargestellten, gedämpften Schwingungen beruhen, welche die Periodenscheitelwerte der jeweiligen Wellenformen kennzeichnen, die einen vorbestimmten Wert überschreiten;

Fig. 16 ein schematisches Schaltbild einer Schaltung gemäß der Erfindung mit einem einzigen induktiven Detektor, der entsprechend angeschlossen und angeordnet ist, um auf mehr als eine Münzart anzusprechen;

Fig. 17 ein Impulsdiagramm verschiedener Signale und Wellenformen, die in der Schaltung der Fig. 6 auftreten; und

Fig. 18 eine schematische Schaltung einer abgewandelten Ausführungsform des Schaltungsteils, welcher der in Fig. 16 dargestellten Induktivität zugeordnet ist.

In Fig. 1 weist eine Induktivität oder eine Induktionsspule 20 eine verteilte Kapazität 22 zwischen ihren benachbarten Wicklungen auf. Die Kapazität ist gestrichelt dargestellt. Der Kondensator kann erforderlichenfalls auch parallel zu der Induktivität bzw. der Induktionsspule 20 geschaltet sein, die über einen Schalter 26 an eine Spannungsquelle 24 angeschaltet ist. Wenn der Schalter 26 geschlossen wird, werden die verteilte Kapazität 22 und die Induktionsspule 20 von der Spannungsquelle 24 aus geladen. Wenn danach der Schalter 26 wieder geöffnet wird, wird durch das zusammenbrechende Feld der Induktionsspule 20 und durch das Entladen der verteilten Kapazität 22 eine sogenannte gedämpfte Schwingung erzeugt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 ist mit einer Linie 28 der Nullspannungspegel und mit einer gestrichelten Linie 30 die Spannung der Spannungsquelle 24 dargestellt. Zu dem Zeitpunkt wenn der Schalter 26 offen ist, wird die erste Auslenkung oder Änderung in der Spannung an der Induktionsspule 20 durch das Zusammenbrechen des induktiven Feldes an der Spule hervorgerufen. Hierdurch fällt dann anfangs die Spannung an der Spule 20 nach unten bis zu dem Punkt 32. Danach führen die folgenden Auslenkungen der gedämpften Schwingung zu Einzelschwingungen, welche zwischen Punkten 34 und 62 und sogar darüber hinaus verlaufen, bis die Spannung auf Nullpotential zusammenbricht.

In Fig. 2 wird die Linie 30, welche den Spannungspegel der Spannungsquelle 24 darstellt, als willkürlicher Spannungspegel verwendet, um die nach oben verlaufenden Auslenkungen der gedämpften Schwingung oder Welle zu fühlen, die positiver werden als das Potential 30 der Spannungsquelle. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Auslenkungen zu den Punkten 34, 38, 42, 46, 50, 54, 58 und 62 insgesamt 8 positive Auslenkungen bilden, welche die Spannung der Energiequelle übersteigen. Nach der achten Auslenkung ist die Amplitude aller nachfolgenden Auslenkungen kleiner als die Amplitude der Speisespannung und diese werden infolgedessen nicht gezählt. Wenn die Bezugsspannung so gewählt ist, daß sie von der Speisespannung verschieden ist, ändert sich die resultierende Anzahl von Auslenkungen, welche den gewählten Spannungspegel überschreiten. Dies hängt davon ab, ob der Bezugsspannungspegel erhöht oder erniedrigt wird. Wenn beispielsweise der Bezugsspannungspegel erhöht wird, nimmt die Anzahl Perioden oder Auslenkungen die ihn überschreiten, ab, während wenn der Bezugsspannungspegel erniedrigt wird, die Anzahl der Auslenkungen, die ihn überschreiten, zunimmt.

Die Kurve in Fig. 3 ist der Kurve in Fig. 2 ähnlich, unterscheidet sich von dieser jedoch hauptsächlich dadurch, daß sie die gedämpfte Schwingung an der Induktionsspule 20 wiedergibt, wenn eine Münze oder ein anderer Gegenstand in dem Feld der Spule vorhanden ist. Wenn eine Münze vorhanden ist, wird die Anzahl der Auslenkungen, welche den Spannungspegel der Energiequelle 24 bei 30 übersteigen, von den in Fig. 2 dargestellten 8 Auslenkungen auf 5 Auslenkungen vermindert. Diese sind als die nach oben verlaufenden Auslenkungen 64 bis 72 bezeichnet. Hierbei ist auch wichtig, daß die Wellenform, wenn eine Münze vorhanden ist, schneller gedämpft wird als wenn keine Münze vorhanden ist; dies ist ein wichtiger Unterschied der hauptsächlich auf der Tatsache beruht, daß die Münze oder ein anderer Metallgegenstand die effektive Impedanz an der Spule verringert. Diese Tatsache wird bei einigen Ausführungsformen der Erfindung angewendet.

Die Spule 20 und deren verteilte Kapazität 22 legen die Frequenz der Welle fest, welche erzeugt wird, und wenn eine Münze in das Feld der Spule 20 eintritt, ändert sie die effektive Schaltungsinduktivität in gewissem Grade, da die Induktivität einer Luftspule gegenüber der verschieden ist, wenn ein Gegenstand in dem Feld der Spule vorhanden ist. Die Münze befindet beeinflußt auch die gesamte effektive Schaltungskapazität. Ferner beeinflußt die Induktivität und der Widerstand der Spule 20 die Dauer jeder gedämpften Schwingung oder Welle. Bei Vorhandensein einer Münze in dem Feld der Induktionsspule 20 wird infolgedessen im wesentlichen die Form der Einhüllenden der erzeugten gedämpften Welle geändert, wie deutlich aus einem Vergleich der Fig. 2 und 3 zu ersehen ist. Der Unterschied bei den gedämpften Wellen, die durch andere, aber ähnliche Münzen erzeugt werden, können sehr klein sein, wie im Falle von bestimmten ähnlichen Münzen oder Metallstücken; jedoch werden diese kleinen Unterschiede durch die erfindungsgemäße Einrichtung gefühlt und festgestellt und es kann zwischen ihnen unterschieden werden.

Wie später noch ausgeführt wird, kann das Verknüpfen einer Amplitudenblockierung der gedämpften Welle und das Vorsehen einer Widerstands-Kapazitäts-Schaltung verwendet werden, um die relativen Unterschiede zwischen zwei aneinandergrenzenden Halbperioden einer gedämpften Schwingung oder Welle stark zu erhöhen oder zu verstärken, und dies kann erreicht werden, indem eine größere Tolerenz bzw. zulässige Abweichung zwischen Münzen gewählt wird. Die Form der Einhüllenden einer gedämpften Welle kann auf verschiedene Weise geändert werden, wobei eine Art gewählt wird, die es verhältnismäßig leichter macht, Hüllkurven zu identifizieren und zwischen ihnen zu unterscheiden, die verhältnismäßig geringe Unterschiede zwischen Gegenständen, beispielsweise zwischen ähnlichen Münzen darstellen. Da Unterschiede in der Form und/oder andere Kenndaten der gedämpften Wellen verstärkt oder vergrößert werden können, wird die Möglichkeit verbessert, zwischen ähnlichen, aber doch verschiedenen Gegenständen unterscheiden zu können.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung können auch gedämpfte Wellen mit einer verhältnismäßig kurzen Gesamtdauer verwendet werden, so daß die Induktionsspule 20 mit unterschiedlichen Zeitintervallen oder Frequenzen erregt werden kann, und zwar erforderlichenfalls in verhältnismäßig häufigen Zeitintervallen. Hierdurch ist es möglich, mehrere Spulen verhältnismäßig nahe beieinander anzuordnen, ohne daß sie einander anziehen oder abstoßen, was vorkommen kann, wenn zwei verschiedene Oszillatorspulen nahe beieinander angeordnet sind.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Detektor-Einrichtung besteht darin, daß sie verhältnismäßig stabil ist, wobei dieser Zustand erhalten wird, ohne daß ein gesonderter oder ein anderer Oszillatorkreis für jeden weiteren Ausgang erforderlich ist. Ganz im Gegenteil, die Wellenformen, die mit derselben Induktionsspule erzeugt werden, können dadurch gemessen werden, daß die Anzahl Perioden, die einen vorbestimmten Spannungspegel überschreitet, gezählt wird, oder daß ihre Form gemessen wird, oder daß ein Takt verwendet wird, um die Zeit zwischen der ersten und der letzten bezeichneten Periode zu bestimmen. Erforderlichenfalls kann auch eine Verbindung der Meßvorgänge dieser und anderer Parameter angewendet werden.

In Fig. 4 ist eine weitere gedämpfte Welle dargestellt, die durch eine in dem Feld der Spule vorhandene Münze geschaffen worden ist. In diesem Fall tritt die erste noch oben gehende Auslenkung oder Periode am Punkt 74 auf, und die folgenden nach oben laufenden Auslenkungen, welche den vorbestimmten Spannungspegel 30 überschreiten, liegen bei 76, 78 und 80. In Fig. 4 sind auch eine Reihe von in gleichem Abstand voneinander angeordneten Taktimpulsen 82 dargestellt, welche mit einer viel höheren Frequenz anliegen als es die Frequenz der gedämpften Welle ist. Diese Taktimpulse werden gezählt, wobei mit dem Anfang der ersten Periode der gedämpften Welle begonnen wird und bis zum Scheitelwert der letzten gezählten Periode 80 fortgefahren wird. Für diese Messung könnten auch andere Anfangs- und Endpunkte verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie für jede zu analysierende Münze oder ein anderes Probestück vorbestimmt sind. Auf diese Weise kann ein Gesamtendzählwert für eine ausgewählte Anzahl Perioden unabhängig von der Frequenz der gedämpften Welle und unabhängig von dem vorbestimmten ausgewählten Spannungspegel festgelegt werden, wodurch dann die Perioden bestimmt sind, während welcher Taktimpulse gezählt werden. Hierbei ist wichtig, daß jede andere Münze oder jeder andere zu fühlende Gegenstand einen anderen Ausgang erzeugt, und diese Ausgänge können dann verwendet werden, um zwischen Münzen zu unterscheiden, die einander sehr ähnlich sein können, aber in gewisser Hinsicht doch verschieden sind. Diese Art zu fühlen und festzustellen kann abgestimmt werden, um eine gewisse Variationsbreite zu schaffen, um normale Veränderungen in Betracht ziehen zu können, die zwischen Münzen desselben Nennwertes auftreten, und beispielsweise einer gewissen Abnutzung zuzuschreiben sind; bei der erfindungsgemäßen Detektor-Einrichtung kann auch dieselbe Induktivität bzw. dieselbe Spule verwendet werden, um Ausgangskurven für eine Vielzahl von Münzen unterschiedlicher Größe, unterschiedlicher Nennwerte und mit unterschiedlichem Metallgehalt zu erzeugen. Beispielsweise kann dieselbe Spule Kurvenverläufe erzeugen, um zwischen verschiedenen US-Münzen sowie zwischen verschiedenen US- und ausländischen Münzen zu unterscheiden, beispielsweise zwischen US- und kanadischen Münzen desselben Nennwertes.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung dargestellt, welche eine induktive Detektor-Einrichtung aufweist, die der in Fig. 1 ähnlich ist. Der Schwingkreis 20 ist an die Schaltung angeschlossen, welche eine Zeitsteuereinrichtung 100 aufweist, die einen Ausgang abgibt, der einer Treiberschaltung 102 zugeführt wird. Die Treiberschaltung 102 ist mit einer Amplitudenfühlschaltung 104 verbunden, deren Eingang auch mit dem Schwingkreis 20 verbunden ist. Folglich erhält die Schaltung 104 eine Reihe von kurzen, gedämpften Wellen, deren zeitlichen Abstand durch die Zeitsteuereinrichtung 100 und die Treiberschaltung 102 gesteuert wird. Der Ausgang der Amplitudenfühlschaltung 104 wird an einen Zähler 106 angelegt, welcher Steuereingänge auch unmittelbar von der Zeitsteuereinrichtung 100 erhält. Der Zähler 106 speist eine Dekodierschaltung 108, die wiederum zwei oder mehr Sperreinrichtungen, z. B. 110 und 112 speist. Die Sperreinrichtungen erhalten auch zeitlich gesteuerte Eingangssignale von der Zeitsteuereinrichtung 100. Der Ausgang der Sperreinrichtung 112 ist, wie dargestellt mit dem Eingang der Sperreinrichtung 110 verbunden.

Während des Betriebs wirft ein Kunde Münzen in einen Verkaufsautomaten, und jede Münze bewegt sich an der Induktivität vorbei. Dadurch wird deren Feld beeinflußt und es entsteht eine Anzahl in einem bestimmten zeitlichen Abstand auftretende, gedämpfte Schwingungen. Hierbei ist darauf zu achten, daß wenn jede Münze sich über eine Rutsche nach unten durch die Spule 20 hindurch oder an dieser vorbei bewegt, sie das Feld der Spule beeinflußt und danach das Spulenfeld wieder verläßt. Es kann infolgedessen festgestellt werden, daß der Einfluß der Münze auf die Spule sich in einem gewissen Maße in Abhängigkeit von deren Lage ändert. Während der Zeit, während welcher sich die Münze in dem Feld der Spule bewegt, unterbrechen die Zeitsteuereinrichtungen 100 und die Treiberschaltung 102 periodisch die Schaltung der Spule 20 in der Weise, um die Spule nur in einer vorbestimmten Folge in Schwingung zu versetzen. Jedesmal, wenn die Spule in Schwingung versetzt wird, wird eine gedämpfte Welle, ähnlich der, wie sie anhand von Fig. 2 bis 4 beschrieben sind, erzeugt und wird an die Amplitudenfühlschaltung 104 angelegt. Die Folge oder Frequenz des Anstoßens der Spule ist vorzugsweise so gewählt, daß während der Bewegung der Münze in dem Feld der Spule viele Anstöße in schneller Aufeinanderfolge auftreten, um den Einfluß der Münze auf die Spule entsprechend oft abzutasten. Dies ist insbesondere wichtig, um die Schwingungen der Spule auszuwerten oder zu kennzeichnen, welche gedämpfte Wellen erzeugen, wenn sich die Münze in der vorteilhaftesten Lage bezüglich des Feldes der Spule 20 befindet.

Im allgemeinen ist es möglich, die Spule mehrmals in Schwingung zu versetzen und anzustoßen, um eine verhältnismäßig große Anzahl von Abtastungen von gedämpften Wellen zu erhalten. Jede dieser gedämpften Wellen wird gefühlt, ihre Perioden werden gezählt und in den Schaltungen 104 bis 108 dekodiert. Die Detektorschaltung kann auch Einrichtungen aufweisen, welche nur die positiv (oder negativ) verlaufenden Perioden der gedämpften Wellen auswerten, die einen vorbestimmten Wert überschreiten, wie oben anhand von Fig. 2 und 3 ausgeführt ist. Der Zähler zählt dann die Anzahl der Perioden, die den vorher ausgewählten Wert überschreiten, und gibt das auf diese Weise erhaltene Zählergebnis an die verschiedenen Sperreinrichtungen, z. B. 110 und 112 ab. Dies wird nachstehend noch im einzelnen erläutert. Die Sperreinrichtungen geben dann ein Ausgangssignal ab, um anzuzeigen, daß die Münze, die eingeworfen wurde, entweder eine annehmbare Münze ist, oder eine nicht annehmbare Münze ist; ferner können Einrichtungen vorgesehen sein, um jede Münze zu einer bestimmten Stelle in dem Verkaufsautomaten zu leiten oder abzulenken. Andererseits kann der Zähler dazu verwendet werden, die Anzahl der Taktimpulse zu zählen, die während der Periode auftreten, während welcher die Auslenkungen der gedämpften Welle den vorbestimmten Spannungspegel überschreiten.

In Fig. 6 ist im einzelnen eine Ausführungsform der Schaltung für die Induktionsspule 20 dargestellt. Die Schaltung in Fig. 6 weist eine Einrichtung auf, um die gedämpften Wellen etwas abzuändern, die erzeugt werden, wenn sich eine Münze in dem Feld der Spule bewegt, indem die Zeitkonstante der Schaltung, die der Spule zugeordnet ist, geändert wird. In Fig. 6 ist die Spule 20 parallel zu einem Kondensator 120 geschaltet, welcher eine vorbestimmte Kapazität haben kann oder welcher die verteilte Kapazität der Spule 20 sein kann. Eine Seite der Parallelschaltung aus der Spule 20 und dem Kondensator 120 ist mit einer positiven Spannungsquelle 138 verbunden, während die andere Seite mit einer ersten Schaltung, die eine Eingangsdiode 122 aufweist, und mit einer weiteren Schaltung verbunden ist, die durch eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 124 und einem Widerstand 126 gebildet ist. Die andere Seite dieser Parallelschaltung ist mit einer Elektrode einer weiteren Diode 128, deren andere Diode mit der positiven Spannungsquelle 138 verbunden ist, und mit einem weiteren Widerstand 130 verbunden, dessen andere Seite über eine Diode 132 geerdet ist. Die Widerstände 126 und 128, der Kondensator 124 und die Dioden 122, 128 und 132 sind Teile einer Schaltung, deren Zeitkonstante die Frequenz beeinflußt, mit welcher die Schwingschaltung sich entlädt, und dies wiederum beeinflußt die Form der erzeugten, gedämpften Wellen. Die Zeitkonstante ist vorzugsweise so gewählt, daß sie die Anfangsrate der Entladung ändert, um dadurch eine größere Spannungsdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Perioden während des Anfangsteils jeder gedämpften Welle zu schaffen.

Wenn der Ausgang der Treiberschaltung 102 (Fig. 5) momentan sinkt, wird das Signal am Eingang 134 der in Fig. 6 dargestellten Schaltung ebenfalls in Richtung auf Erdpotential verringert. Dies führt zu einem Laden der Schaltung, welche die Spule 20 und den Kondensator 120 aufweist, und bedeutet, daß die Schaltung am Verbindungspunkt 126 eine gedämpfte Wellenform abgibt, die in dem Augenblick beginnt, an welchem die niedrige Spannung von dem Schaltungspunkt 134 entfernt wird. Hierdurch kehrt die Spannung an dem Anschluß 134 schnell wieder auf das Potential der positiven Spannungsquelle 138 zurück und geht über dieses hinaus.

In Fig. 7 bis 9 sind Kurven von typischen gedämpften Wellenformen, die an dem Schaltungspunkt 136 in Fig. 6 vorhanden sind, für drei verschiedene Probemünzen dargestellt, die im Feld der Spule 20 vorhanden sind. Die Dämpfung der Einhüllenden, die durch die Kurven in Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, ändert sich im wesentlichen in Abhängigkeit von dem Metallgehalt, der Impedanz und anderen Kenndaten der speziellen Münze. Beispielsweise ist in Fig. 7 eine Ausführung dargestellt, bei welcher die Münze eine verhältnismäßig hohe Impedanz widerspiegelt und infolgedessen sich eine verhältnismäßig flacher Dämpfungsverlauf ergibt. Die Wellenform in Fig. 8 wird durch eine Münze verursacht, welche eine verhältnismäßig niedrige Impedanz widerspiegelt, und folglich ist der Einfluß auf die Spule 20 größer und der Dämpfungsverlauf erfolgt steiler. In Fig. 9 weist die Wellenform eine noch ausgeprägtere Dämpfung auf, was bedeutet, daß die Münze eine noch niedrigere Impedanz zeigt. Wenn die Frequenz der gedämpften Wellen in den drei Beispielen in Fig. 7 bis 9 auf demselben Wert gehalten wird (was nicht zu sein braucht), dann ist die Anzahl der Perioden, welche einen vorbestimmten Spannungspegel überschreiten, in den drei Fällen verschieden, und diese Unterschiede können dazu verwendet werden, um zwischen ihnen zu unterscheiden.

Die Spannung von Scheitelwert zu Scheitelwert am Anfang der gdämpften Wellenform in einem typischen Fall überschreitet die Speisespannung nicht weniger als 7- oder mehrmals in Abhängigkeit von dem Faktor Q der Schaltung. Der Faktor Q ist das Verhältnis der Reaktanz der Schaltung zu dem Widerstandswert und kann als ausgedrückt werden. Wenn verschiedene Probestücke oder Münzen in dem Feld der Spule 20 angeordnet werden, ändern sich die Induktivität und die Kapazität einschließlich der verteilten Kapazität der Schaltung, aber der Widerstand bleibt verhältnismäßig unverändert, wodurch der Faktor Q der Schaltung und damit die Form der sich ergebenden Wellenform beeinflußt werden. Änderung in der Spannung Scheitelwert-Scheitelwert der gedämpften Welle, in der Anzahl der Perioden, welche den bestimmten Wert überschreiten und in der Frequenz der gedämpften Welle können sich, wenn keine Münze oder ein anderer Gegenstand vorhanden ist, in Abhängigkeit von den physikalischen, metallischen und elektrischen Kenndaten des Probestücks alle ändern. Diese Änderungen sind wichtig und werden festgestellt und werden in der erfindungsgemäßen Einrichtung dazu verwendet, um zwischen verschiedenen Stücken, beispielsweise zwischen verschiedenen Münzen oder anderen Gegenständen, zu unterscheiden.

Die Wellenformen in Fig. 10 bis 12 unterscheiden sich etwas von den entsprechenden Wellenformen der Fig. 7 bis 9 und liegen am Ausgangsanschluß 140 der Schaltung in Fig. 6 an. Die Unterschiede zwischen den jeweiligen in Fig. 7 bis 9 dargestellten Formen und der Signale in Fig. 10 bis 12 beruhen auf der speziellen Ausführung der Schaltung in Fig. 6, welche die Wellenformen in der dargestellten Weise abwandelt, um spezielle Unterschiede deutlicher zu machen. Aus diesem Grund ist die Diode 128 in der Schaltung vorgesehen, um positiv verlaufende Perioden zu halten, welche das Potential der Spannungsquelle 138 überschreiten. Durch dieses Halten wird der Kondensator 124, wie aus der Fig. 6 zu ersehen ist, auf der rechten Seite negativ und gleichzeitig auf der linken Seite positiv geladen, so daß die in der Spule 20 und dem Kondensator 120 gespeicherte Ladung von positiv in negativ umgekehrt wird. Hierdurch kommt es zu einer algebraischen Summierung der negativen Halbperioden der gedämpften Welle, was durch die Wellenformen in Fig. 10 bis 12 dargestellt ist. Hierdurch wird auch die Amplitude der entsprechenden Wellenformen langsamer erniedrigt als die entsprechenden Wellenformen, die am Schaltungspunkt 136 vorhanden sind, wie in Fig. 7 bis 9 dargestellt ist. Wenn das Potential der positiven Halbperioden oder Perioden unter den Schwellwert der Diode 128 geht, wird der Kondensator 124 nicht wieder geladen, und die negativ verlaufenden Teile der gedämpften Welle nehmen infolgedessen am Schaltungspunkt 126 schneller ab. Diese Beeinflussung der Dämpfung schafft noch größere Amplitudenunterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Perioden über bestimmten Teilen der Wellenformen und ermöglicht eine noch bessere und noch genauere Selektivität zwischen den Stücken, beispielsweise zwischen zwei oder mehr Münzen, die in ihren physikalischen und metallischen Kenndaten sehr ähnlich sein können.

Die Ausgangsdiode 132 und der zugeordnete Widerstand 130 sind in der Schaltung vorgesehen, um alle negativ verlaufenden Periodenteile, die den Schwellenwert der Diode 132 überschreiten, nach Erde abzuleiten. Hieraus kann ersehen werden, daß die Schaltung in Fig. 6 eine Einrichtung schafft, durch welche die Möglichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung erhöht wird, insbesondere zwischen Gegenständen zu unterscheiden, die sehr ähnlich sein können. Dies ist insbesondere wichtig in einer Einrichtung, die vorgesehen ist, um zwischen Gegenständen zu unterscheiden, die ähnliche physikalische und metallurgische Kennwerte haben können.

In Fig. 10 bis 12 sind die mit Pfeilen 142 bis 146 gekennzeichneten Spannungspegel die vorher ausgewählten Spannungspegel, die als Basis verwendet werden, um zwischen Perioden oder Taktimpulsen zu unterscheiden, die gezählt werden, und die nicht gezählt werden. In Fig. 13 bis 15 ist die Anzahl der Perioden für die Fälle dargestellt, in denen ihre Amplitude die jeweiligen Spannungspegel 142 bis 146 überschreitet und diese infolgedessen gezählt werden. In Fig. 13 sind es acht Perioden oder Auslenkungen der gedämpften Welle, die den ausgewählten Spannungspegel 142 überschreiten; in Fig. 14 sind fünf Perioden oder Auslenkungen, die den Spannungspegel 144 überschreiten, und in Fig. 15 sind es drei Spannungspegel, welche den ausgewählten Spannungspegel 146 überschreiten. Die Darstellungen in Fig. 7 bis 15 sind tatsächlichen Kurven entnommen, die auf einer Kathodenstrahlröhre erscheinen und typische Ergebnisse wiedergeben, die mit der erfindungsgemäßen Detektoreinrichtung erreicht werden können.

In Fig. 16 ist ein ins einzelne gehendes, schematisches Schaltbild einer Einrichtung mit einer einzigen Induktionssspule 20 dargestellt, die an eine Schaltung angeschlossen ist und verwendet werden kann, um den Verlauf von gedämpften Schwingungen oder Wellen zu erzeugen, die verwendet werden können, um zwischen mehr als einer unterschiedlichen Münzart zu unterscheiden, die in einen Verkaufsautomaten oder eine ähnliche Einrichtung eingeworfen werden kann. In Fig. 17 ist eine Folge von Spannungswellenformen, die in der Schaltung der Fig. 16 auftreten, und ihre zeitliche Beziehung dargestellt, und diese Wellenformen sind als Wellenformen a bis f bezeichnet. Die Stellen in der Schaltung der Fig. 16, wo diese Wellenformen anliegen, sind ebenfalls bezeichnet. In Fig. 17 ist auch die Beziehung zwischen den verschiedenen Zeitsteuerimpulsen und der jeweiligen Dauer jeder gedämpften Welle dargestellt, und es ist ferner die Anzahl Impulse gezeigt, die einen vorbestimmten Pegel überschreiten und die während aufeinanderfolgender Vorgänge in den gedämpften Wellen gezählt werden.

In Fig. 16 schafft ein Taktgeber 150 eine Zeitbasis an einem Schaltungspunkt 152, welche an einen von zwei Eingängen eines UND-Glieds 154 angelegt wird. Dieselben Taktimpulse werden als Eingänge eines durch 2 teilenden Flip-Flops 156 angelegt, dessen Ausgänge über eine Leitung 158 an den zweiten Eingang des UND-Glieds 154 angelegt sind. Der Ausgang des UND-Glieds 154 am Schaltungspunkt 160 wird an eine Treiberschaltung 162 angelegt, welche die Erregung erzeugt, die notwendig ist, um die Induktionsspule 20, welche über ein Potentiometer 124 und eine Diode 166 angeschlossen ist, mit Impulsen zu beaufschlagen. Die Induktionsspule 20 hat auch eine Verbindung zu einer positiven Spannungsquelle 168 und zur Erde, nämlich über eine Schaltung, welche die Diode 166 und die Treiberstufe 162 aufweist, und zwar für die Dauer jedes positiv verlaufenden Teils des Eingangs am Schaltungspunkt 160 (siehe die Wellenform c in Fig. 17). Durch diese Schaltungen sind die Wellenformen am Schaltungspunkt 169 (die Wellenformen d in Fig. 17) den Wellenformen in den Fig. 7 bis 9 ähnlich. Die Wellenformen in Fig. 16, welche den Wellenformen in Fig. 10 bis 12 entsprechen, liegen auch am Schaltungspunkt 170 (e) an und sind das Ergebnis der Beeinflussung der Parallelschaltung aus einem Widerstand 171 und einem Kondensator 172 und weiterer Schaltungselemente. Diese Signale werden an und über den Pegeldetektor 173 angelegt, und es ergeben sich Wellenformen am Schaltungspunkt 174 (f), welche den Wellenformen in Fig. 13 bis 15 entsprechen.

Diese Wellenformen werden als Eingänge an eine Zähler/Dekodierschaltung 176 angelegt, die eine Anzahl Ausgänge 177 aufweist, die mit 0 bis 9 bezeichnet sind. In der dargestellten Ausführungsform werden diese Ausgänge einzeln hoch, wenn die Anzahl der Einzelimpulse, die während des Auftretens einer gedämpften Welle summiert worden sind, spezielle Zählwerte oder Gesamtwerte erreicht. Wenn beispielsweise die Anzahl Impulse 5 erreicht, wird der Ausgangsanschluß 5 hoch, usw. Üblicherweise werden Fünfcentstücke eingeworfen; die Induktionsspule 20 gibt elf (11) Impulse ab, wenn in ihr keine Münze vorhanden ist, was der Fall ist, wenn die Spule als Luftspule arbeitet. Wenn sich ein US-Fünfcentstück in dem Feld der Spule 20 bewegt, werden die Zählimpulse, die durch die folgenden gedämpften Wellen erzeugt werden, infolge der Belastungswirkung durch das Fünfcentstück verringert. Wenn das Fünfcentstück in das Feld der Spule eintritt, wird der Zählwert zuerst auf zehn (10), dann auf neun (9) und so weiter verringert, bis für ein echtes US-Fünfcentstück der Endzählstand sieben (7) erreicht, wenn sich das Fünfcentstück voll in dem Feld der Spule befindet. Ein Nickel- Metallstück, d. h. ein Metallstück in der Form eines Fünfcentstückes führt andererseits zu einer anderen Belastung und hat ein anderes Zählergebnis zur Folge. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung werden nur Münzen angenommen, die eine Zählung von 7 ergeben, und alle anderen, ob sie nun einen Zählwert schaffen, der größer oder kleiner als 7 ist, werden nicht angenommen. Auf diese Weise ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltung möglich, zwischen einem echten Fünfcentstück und einer anderen Münze oder einem Metallstück zu unterscheiden.

Andererseits hat ein kanadisches Fünfcentstück einen anderen Einfluß auf die Spule als das US-Fünfcentstück und beeinflußt die Form der dadurch erzeugten gedämpften Wellen anders, so daß das Zählergebnis, das durch ein echtes kanadisches Fünfcentstück erreicht wird, bei der dargestellten Schaltung gleich 4 ist. Alle anderen Münzen erzeugen ein anderes Endergebnis und werden zurückgewiesen. Hierbei ist zu beachten, daß kanadische Fünfcentstücke andere physikalische, metallurgische und elektrische Kenndaten haben als die US-Fünfcentstücke und infolgedessen einen anderen Endzählstand erzeugen. Mit der dargestellten Schaltung ist es bei demselben Automaten möglich, echte US- oder kanadische Münzen anzunehmen und alle anderen zurückzuweisen.

Einige der mit 0 bis 9 bezeichneten Ausgänge 177 der Zähler/ Dekodierschaltung 176 sind als Eingänge mit entsprechenden UND- Gliedern 178 bis 184 verbunden, und geben diese UND-Glieder frei, um Ausgänge zu erzeugen, die an entsprechende Sperreinrichtungen 186 bis 192 angelegt werden. Damit eine der Sperreinrichtungen 186 bis 192 durch das entsprechende UND-Glied freigegeben wird, muß auch der Ausgang des Inverters 194 hoch sein, dessen Eingang über eine Leitung 196 mit dem Ausgang der durch 2 teilenden Schaltung 156 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 194 ist als zweiter Eingang mit jedem der UND-Glieder 178 bis 184 verbunden. Folglich muß eines der UND-Glieder 178 bis 184, damit es einen Ausgang zum Erregen der entsprechenden Sperrglieder 186 bis 192 abgibt, gleichzeitig einen Eingang von dem entsprechenden Ausgang der Zähler/Dekodierschaltung 176 und von dem Inverter 194 erhalten. Bei der gezeigten Ausführungsform müssen die zwei Eingangssignale an irgendeinem der UND-Glieder 178 bis 184 die gleichen sein, bzw. hoch sein, damit sie ein Ausgangssignal abgeben.

In der Schaltung der Fig. 16 ist der mit 7 bezeichnete Ausgang der Zähler/Dekodierschaltung 176 mit einem der zwei Eingänge des UND-Glieds 178 verbunden, der mit 6 bezeichnete Ausgang ist mit einem der Eingänge des UND-Glieds 180, der mit 4 bezeichnete Ausgang ist mit einem der zwei Eingänge des UND-Glieds 182 und der mit 3 bezeichnete Ausgang ist mit einem der zwei Eingänge des UND-Glieds 184 verbunden. Wenn in diesem Fall Münzen in den Verkaufsautomaten eingeworfen werden, und sich durch die Induktionsspule 20 hindurch oder an dieser vorbei bewegen, wird die Anzahl Perioden, die während jedes Auftretens einer gedämpften Schwingung erzeugt werden, gefühlt, und wenn der entsprechende Zählwert erreicht ist, wird er an das entsprechende UND-Glied und an das entsprechende Sperrglied angelegt. Es wird nun der Fall angenommen, daß ein echtes US-Fünfcentstück in den Verkaufsautomaten eingeworfen wird und einen niedrigen Zählwert von 7 erzeugt. Dieser niedrige Zählwert, welcher eine echte Münze anzeigt, wird als ein Eingang an das UND-Glied 178 und an die entsprechende Sperrschaltung 186 angelegt. Hierdurch wird angezeigt, daß die Münze echt ist und infolgedessen angenommen wird. Danach wird ein entsprechender Eingang in der Steuerschaltung des Verkaufsautomaten oder einer anderen münzgesteuerten Einrichtung vorgenommen und dazu verwendet, um die gewünschten Kauf-, Rückzahl- oder andere Vorgänge durchzuführen. Wenn der Zählwert beim Einwerfen einer Münze bis auf sechs (6) heruntergeht, oder wenn der Zählwert niemals unter acht (8) statt auf sieben (7) fällt, wodurch eine nicht echte Münze oder ein Metallstück angezeigt ist, werden andere Steuerungen vorgenommen, um eine Eingabe in die Steuerschaltung des Verkaufsautomaten zu verhindern.

Wenn andererseits bei Verwendung derselben Schaltung ein echtes kanadisches Fünfcentstück eingeworfen wird, erzeugt die gedämpfte Welle einen Zählwert von vier (4) statt sieben (7), und dieses Signal wird an das UND- Glied 182 und an das Sperrglied 190 angelegt. Wenn ein Metallstück anstelle eines kanadischen Fünfcentstückes eingeworfen wird, und der Zählstand am Ausgang auf drei (3) oder weniger statt auf vier (4) heruntergehen oder wenn der Zählstand niemals bis auf vier (4) heruntergeht, wird dadurch angezeigt, daß die Münze nicht akzeptabel ist und es wird keine Eingabe durchgeführt. Hierbei ist zu beachten, daß dabei kein Vergleich erforderlich ist.

Um zu verstehen, wie die erfindungsgemäße Detektoreinrichtung arbeitet, soll daran erinnert werden, daß ohne eine Münze in dem Automaten die Spule 20 als eine Luftspule wirkt und sich in diesem Fall ein verhältnismäßig hoher Zählwert während der nachfolgenden gedämpften Wellen ergibt. Auf jeden Fall nimmt, wenn sie die Münze in dem Feld der Spule bewegt, der Zählstand infolge der Belastungswirkung auf die Spulenschaltung ab und dies dauert an, bis sich die Münze in der vorteilhaftesten oder mittleren Lage in dem Feld befindet, wenn ein minimaler oder niedriger Zählstand erreicht ist. Der Wert dieses niedrigen Zählstandes wird dann als Basis verwendet, um zu bestimmen, ob eine Münze echt ist oder nicht, und eine Münze wird nur für echt angesehen, wenn der genaue Endstand oder ein vorher eingestellter Zählbereich erreicht ist. Während jeder gedämpften Welle wird eine ähnliche Prüfung vorgenommen, und es ergibt sich eine ausreichend hohe Frequenz, so daß eine Anzahl Prüfungen stattfinden kann, wenn sich die Münze in dem Feld der Spule befindet oder durch dieses hindurchbewegt. Auch ist es notwendig, daß die Entscheidung bezüglich des Wertes des Endzählstandes solange verzögert wird, bis jede Prüfung beendet ist. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch erreicht, daß eine Verbindung zwischen dem mit 9 bezeichneten Ausgangsanschluß der Zähler/Dekodierschaltung 176 und dem Sperreingang 200 vorgesehen ist.

Die Zähler/Dekodierschaltung 176 kann erforderlichenfalls eine gewünschte Kapazität haben, und die mit 0 bis 9 bezeichneten Ausgänge 177 geben der Einfachheit halber nur eine spezielle Ausführungsform wieder. In Fig. 16 ist der Ausgang der Sperrschaltung 186 mit 202 und der Ausgang der Sperrschaltung 190 mit 204 bezeichnet. Die Ausgänge der anderen beiden Sperrschaltungen 188 und 192 sind jeweils über Leitungen 206 und 208 an die Rücksetzeingänge der Sperrschaltungen 186 und 190 angekoppelt. Die Sperrschaltungen 188 und 192 weisen ebenfalls Rücksetzeingänge auf, welche über eine Leitung 210 mit einem Rücksetzeingang verbunden sind. Der Ausgang 202 der Sperrschaltung 196 ist mit einem Eingang eines weiteren UND-Glieds 212 verbunden, während der Ausgang 204 der Sperrschaltung 190 mit einem Eingang eines weiteren UND-Glieds 214 verbunden ist. Die anderen Eingänge an den UND-Gliedern 212 und 214 sind über Leitungen 216 bzw. 218 mit dem Ausgang (9) der Zähler/Dekodierschaltung 176 verbunden. Diese Anschlüsse sind vorgesehen, um sicherzustellen, daß die minimalen Endzählstellen in die Zähler/ Dekodierschaltung 176 eingegeben werden, bevor ein Ausgangssignal abgegeben bzw. an den Verkaufsautomaten oder eine andere Steuerschaltung abgegeben wird.

Obwohl in den Schaltungen der Fig. 6 und 16 eine einzige Induktivität oder eine einzige Spule, nämlich die Spule 20 verwendet wird, um für mehrere verschiedene Formen oder Nennwerte von Münzen entsprechende Kurvenverläufe zu erzeugen, um festzulegen, ob sie echt und damit annehmbar sind, können natürlich auch mehrere unterschiedliche Induktivitäten oder Spulen vorgesehen sein, die der Spule 20 entsprechen, die jeweils mit einer Anzahl Schaltungen verbunden sind, die der Schaltung der Fig. 16 entsprechen, um eine noch größere Anzahl oder Vielfalt von Münzen zu fühlen oder sie können aus irgendeinem anderen Grund vorgesehen sein. Wenn dies der Fall ist, kann eine zusätzliche Zeitsteuereinrichtung erforderlich werden, um jeden der Schwingkreise gesondert zu triggern, und eine derartige Einrichtung kann dann auch zusätzliche Sperreinrichtungen in Abhängigkeit von der Anzahl der möglichen Ausgänge erfordern.

Um die Anzahl der möglichen Ausgangszählwerte von der Zähler/ Dekodierschaltung 176 und die Anzahl der zugeordneten Verknüpfungs- und Sperrschaltungen zu erhöhen, kann mit Hilfe derselben Spule 20 auch die Kapazität der Einrichtung stark erweitert werden. Infolgedessen kann die erfindungsgemäße Detektoreinrichtung in großem Umfang angewendet werden und schafft eine äußerst genaue und präzise Möglichkeit, Gegenstände, wie beispielsweise Münzen zu identifizieren, um festzulegen, ob sie echt sind, und um zwischen echten und gefälschten Münzen oder Metallstücken zu unterscheiden.

Die Schaltung der Fig. 16 kann auch bezüglich der Steigung oder der Breite des letzten Impulses der gedämpften Welle abgewandelt werden, welche eine vorbestimmte Spannung überschreitet, um einen Zählvorgang zu beenden oder um eine andere Feststellung zu treffen, und zwar deswegen, da die letzte Periode, die betrachtet wird, nahe bei ihrem oberen Grenzwert betrachtet wird, wo sie verhältnismäßig flach ist.

In Fig. 18 ist eine etwas abgewandelte Form der Schaltungsteile nahe bei der Induktivität 20 dargestellt. Die Schaltung der Fig. 18 kann in Verbindung mit einigen Teilen der in Fig. 16 dargestellten Schaltung verwendet werden, obwohl auch andere Möglichkeiten verfügbar sind und beschrieben werden. Einer der Hauptunterschiede zwischen der Schaltung in Fig. 18 und dem entsprechenden Schaltungsteil in Fig. 16 besteht darin, daß bei der Schaltung der Fig. 18 eine weitere Schaltungsverbindung zu der Schaltung zwischen der Treiberschaltung 162 und der Diode 166 vorgesehen ist, und die Ausgangsschaltungsteile, wie sie in Fig. 16 dargestellt sind, können weiter abgewandelt, ausgetauscht oder weggelassen werden.

Die Schaltung in Fig. 18 weist einen Sperrkondensator 250 auf, der in Reihe mit einem Widerstand 252 mit Erde verbunden ist, und eine weitere Reihenschaltung aus einem weiteren Widerstand 254 und einem geerdeten Kondensator 256 ist mit der Verbindung zwischen dem Kondensator 250 und dem Widerstand 252 verbunden. Der Ausgang dieser Schaltung wird im Unterschied zur Schaltung nach Fig. 16 an einer Verbindung 258 zu dem Kondensator 256 abgenommen. In dieser Schaltung wirkt der Kondensator 250 als ein Gleichstrom-Sperrkondensator, und der Kondensator 256 wirkt in Verbindung mit dem Widerstand 254 als eine Integrierschaltung. Das Verhältnis der Werte der Widerstände 252 und 254 entspricht der Spannung an dem Kondensator 256 im Vergleich zu der Spannung an dem nicht geerdeten Ende des Widerstands 252. Wenn beispielsweise der Widerstandswert des Widerstands 252 viel größer gewählt wird als der Widerstandswert des Widerstandes 254, dann wird der Kondensator 256 bei aufeinanderfolgenden Perioden der gedämpften Welle auf eine vorbestimmte Spannung geladen, welche der entsprechende Teil der Spannung an dem Widerstand 252 ist. Die Scheitelwerte der ersten Perioden der gedämpften Welle liegen üblicherweise in der Größenordnung des Zehnfachen der Gleichspannung, und diese tragen am meisten zum Laden des Kondensators 256 bei. Die Ausgangsgröße der Schaltung liegt, wie oben ausgeführt, an der Verbindung 258 an und hat die Form einer stufenförmigen Spannung, die jedesmal dann gebildet wird, wenn der Kondensator 256 durch einen positiven Impuls der gedämpften Welle geladen wird und sich allerdings viel langsamer zwischen den Ladevorgängen entlädt. Mit anderen Worten, die Ausgangsspannung am Schaltungspunkt 258 ist im Unterschied zu der Schaltung der Fig. 16 eine stufenförmige Ausgangsspannung, welche ähnlich wie die Schaltung der Fig. 16 die gedämpfte Welle darstellt, die erzeugt wird, wenn der Schwingkreis getriggert wird. Die Amplitude der Spannung am Ausgang 258 hängt von der Frequenz und der Größe der Perioden der gedämpften Welle ab und kann verwendet werden, um verschiedene Einrichtungen zu steuern, die ähnlich der Zähler/Dekodierschaltung 176 sind, sich aber von dieser unterscheiden.

Die in Fig. 18 dargestellte Schaltung kann durch Auswählen oder Einstellen von Werten der verschiedenen Schaltungselemente, wie der Widerstände und der Kondensatoren sowie der Spule 20 entsprechend eingestellt werden, so daß sie einen Schaltungszustand erzeugt, welcher jedes Triggern des Schwingkreises kennzeichnet. Die auf diese Weise erzeugten Ausgänge können dann verwendet werden, um eine Einrichtung zu steuern, um eine Eingabe in einen Mikroprozessor oder eine andere ähnliche Einrichtung zu machen, um einen Spannungspegel anzuzeigen oder um Einrichtungen zu betätigen, die anzeigen, ob eine Münze oder ein anderer Gegenstand bestimmte Kriterien, beispielsweise bestimmte Kriterien, ob sie angenommen werden können, erfüllen. Es können viele andere Dinge in den Ausgang aufgenommen werden, der am Schaltungspunkt 258 erzeugt wird, beispielsweise die Frequenz der gedämpften Welle, die Größe der Impulse der gedämpften Welle, der Dämpfungsgrad der am Kondensator 256 gespeicherten Ladung, sowie die Kenndaten der Schaltung selbst, nämlich die Zeitkonstanten der Lade- und Entladewege. Auch die Größe oder die relativen Größen der Spannungen in der gedämpften Welle beeinflussen den Ausgang. Perioden mit einer verhältnismäßig hohen Spannung, die in häufigen Intervallen auftreten, laden beispielsweise den Integrationskondensator 256 öfter und schneller als eine gedämpfte Welle mit einer niedrigeren Amplitude und einer niedrigeren Frequenz. Dies ist wichtig, da es bedeutet, daß es viele Möglichkeiten gibt, die Schaltung einzustellen und zu steuern, damit sie verschiedene mögliche Ausgangszustände schafft; die durch die Schaltung der Fig. 18 geschaffene Ausgangsgröße eignet sich ohne weiteres für analoge Einrichtungen, während die Ausgangsgröße der Schaltung der Fig. 16 eher digital ist.

Claims (15)

1. Detektoreinrichtung für Metallgegenstände, insbesondere Münzen, mit einem Schwingkreis mit einer Kapazität und einer Induktivität, ferner mit einer Erregerschaltung für den Schwingkreis, und mit einer Auswerteschaltung zur Auswertung von Schwingungsveränderungen des Schwingkreises, wenn sich ein Metallgegenstand im Feld der Induktivität befindet, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Erregerschaltung (100, 102) den Schwingkreis (20) zu einer gedämpften Schwingung anregt, wobei bei Vorhandensein eines Metallgegenstandes im Feld der Induktivität (20) des Schwingkreises die Frequenz, die Amplitude und die Dauer der gedämpften Schwingung sich hinsichtlich einer oder mehrerer dieser Größen von der Frequenz, der Amplitude und der Dauer der gedämpften Schwingung ohne vorhandenem Metallgegenstand unterscheiden und die Kennwerte der gedämpften Schwingung bei Vorhandensein eines Metallgegenstandes im Feld der Induktivität (20) den Metallgegenstand charakterisieren, und
• b) die Auswerteschaltung (104, 106, 108, 110, 112) anhand der Kennwerte der gedämpften Schwingung bei Vorhandensein eines Metallgegenstandes im Feld der Induktivität (20) eine den Metallgegenstand kennzeichnende Ausgangsgröße erzeugt.

2. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine Zähleinrichtung (106) zum Zählen der Anzahl der Perioden der gedämpften Schwingung aufweist, die über einem vorbestimmten Spannungswert liegen.

3. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine Einrichtung (104) aufweist, die auf die Amplitudenänderung von aufeinanderfolgenden Perioden der gedämpften Schwingung anspricht.

4. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine Einrichtung (104, 106, 108) aufweist, die auf das Dämpfungsausmaß der gedämpften Schwingung anspricht.

5. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltungsabschnitt der Auswerteschaltung, der auf die Frequenz der gedämpften Schwingung anspricht, eine Integrierschaltung (254, 256) aufweist.

6. Detektoreinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (178, 180, 182, 184, 194) um ein Kennsignal zu erzeugen, wenn die Anzahl Perioden, die gezählt worden ist, gleich einem vorbestimmten Zählwert ist.

7. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um Münze entlang einer vorbestimmten Bahn zu führen, wenn sie durch das Feld der Induktivität (20) bewegt wird, um durch einen Taktgeber (150) zum Erzeugen einer Anzahl von in einem bestimmten zeitlichen Abstand voneinander angeordneten, elektrischen Taktimpulsen, mit einer Einrichtung (154), um die Taktimpulse an die Induktivität (20) anzulegen, um eine entsprechende Anzahl Schwingungen während der Zeit zu erzeugen, während welcher die Münze durch das Feld der Induktivität (20) geleitet wird.

8. Detektoreinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (106) zum Zählen der Taktimpulse des Taktgebers (100; 150) während dieses Teils der gedämpften Schwingung, wenn die Amplitude der Schwingung eine vorbestimmte Spannung überschreitet.

9. Detektoreinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Impulsformerschaltung (124, 126, 128, 130; 252, 254, 250, 256), um die Form der gedämpften Schwingung abzuändern.

10. Detektoreinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (176, 177), um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die Anzahl der gezählten Perioden der gedämpften Schwingung nicht gleich einem vorbestimmten Zählwert ist.

11. Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung (176) einen Eingang und eine Anzahl Ausgänge (177) aufweist, wobei jeder der Anzahl Ausgänge (177) einem anderen Zählstand entspricht, der in die Zähleinrichtung (176) eingegeben worden ist.

12. Detektoreinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (198, 200), um die Zähleinrichtung (176) zu sperren, um einen Ausgang abzugeben, nachdem die gedämpfte Schwingung, deren Perioden zu zählen sind, zuende gegangen ist.

13. Detektoreinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (100, 102; 150, 154, 156, 162), um die an den Schwingkreis angelegte Erregerspannung in Intervallen zu unterbrechen.

14. Detektoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformerschaltung (124, 126, 128, 130), um die Form der gedämpften Schwingung abzuändern, eine Parallelschaltung aus Widerständen (126) und Kondensatoren (124) aufweist, die betriebsmäßig mit dem Schwingkreis verbunden ist.

15. Detektoreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung eine Reihenschaltung aus Widerständen (254) und Kondensatoren (256) aufweist, wobei die Kondensatoren so geschaltet sind, daß sie durch aufeinanderfolgende Perioden der gedämpften Schwingung geladen werden, und zwischen den Schwingungen entladen werden, um eine stufenförmige Ausgangsspannung zu erhalten.