因此本发明的目的是,沿传感器达到无干扰地输送有价证券,尤其钞票。
此目的通过独立权利要求的技术主题达到。
本发明的基本思想是,有价证券沿其经过传感器输送的传感器表面,设置由许多隆凸或由许多凹陷组成的结构。按本申请,传感器表面凸出的地方称为隆凸,以及传感器表面凹入的地方称为凹陷。例如传感器表面有一个或多个具有某种结构的区段亦即结构化区段,它们分别有许多隆凸或有许多凹陷。与沿平的传感器表面输送相比,当有价证券沿着按本发明具有某种结构的传感器表面输送时,在传感器表面上的压紧力减小,并因而也减小了有价证券与传感器表面之间的摩擦力。
按本发明认为,传感器表面采用按本发明的结构,改变了有价证券所排挤空气的流动,并至少暂时在有价证券与传感器表面之间形成气垫。这些气垫在有价证券上造成一个与在传感器表面上的压紧力反向作用的力。为达到这一效果,按本发明的传感器表面有多种可能的设计。这不仅涉及加工在传感器表面中的隆凸或凹陷的高度或深度和侧向尺寸,而且涉及隆凸或凹陷的形状及布局。然而,针对规定的输送任务,传感器表面的这些设计中哪些最适用,则取决于具体的输送条件。例如,气垫的形成与有价证券的大小有关、与有价证券的输送速度有关、以及与有价证券与传感器表面之间的距离有关地进行。对于普通的有价证券输送任务,这些输送参数覆盖一个大的数值区。可以肯定,没有对于所有的输送任务均导致期望效果的传感器最佳表面设计。因此找到一种对于具体使用而言最适用的传感器表面结构,必须由专业人员最终根据相应的试验确定。
优选地,隆凸或凹陷有修圆的表面。隆凸优选地有凸出的、尤其似毛粒的形状或大体平行于有价证券输送方向延伸的腹板的形状。凹陷优选地有凹入的形状,尤其具有似槽的形状或大体平行于有价证券输送方向延伸的沟槽的形状。此外,在一个或每个结构化区段内部所有的隆凸或凹陷,优选地有大体相同的形状和/或相同的侧向尺寸和/或相同的高度或深度。除此之外,在传感器表面的一个或每个结构化区段内部所有的隆凸或凹陷,可以构成一种规则的结构。例如,在一个或每个结构化区段内部所有的隆凸或凹陷构成一个二维的格栅,此格栅可通过元胞(Elementarzelle)和栅极(Gitterbasis)确定,栅极由一个或多个隆凸或由一个或多个凹陷组成。元胞例如有正方形或矩形或平行四边形或多边形的几何形状。但是结构化区段,尤其规则的结构或二维格栅,可以被传感器表面中的缺口和/或被平坦区段断开。
按一种优选的实施形式,隆凸垂直于有价证券输送面具有在0.05mm至2mm,特别优选地在0.1mm至1mm,尤其在0.1mm至0.5mm之间的高度。与之不同,凹陷垂直于有价证券输送面具有在0.05mm至2mm,特别优选地在0.1mm至1mm,尤其在0.1mm至0.5mm之间的高度。隆凸或凹陷平行于有价证券输送面的侧向尺寸,大于隆凸或凹陷的高度或深度。沿有价证券输送方向的侧向尺寸也称为隆凸或凹陷的长度,垂直于输送方向的侧向尺寸也称为其宽度。优选地,隆凸或凹陷的长度和/或宽度至少是其高度或深度的两倍大,尤其至少是其5倍大。此外,隆凸或凹陷的长度优选地大于其宽度。隆凸或凹陷的长度和/或宽度可例如为至少0.5mm,尤其至少2mm。
隆凸或凹陷垂直于输送方向的宽度以及相邻隆凸或凹陷垂直于输送方向的距离选择为,使有价证券垂直于输送方向延伸经过多个隆凸或凹陷。优选地,有价证券垂直于输送方向延伸经过至少两个,优选地延伸经过至少5个隆凸或凹陷。下面列举的尺寸可例如使用于检验有价证券,尤其钞票的传感器中,它们的长度通常在100mm与200mm之间,以及它们的宽度通常在50mm与100mm之间。隆凸或凹陷垂直于有价证券输送方向的宽度和/或距离例如最大20mm,尤其最大10mm,例如最大5mm。彼此直接相邻的隆凸或凹陷平行于有价证券输送方向的距离,也优选地最大20mm,尤其最大10mm,特别优选地最大5mm。按特别优选的实施形式,彼此直接相邻的隆凸或凹陷平行和/或垂直于输送方向的距离为0mm至2mm。
按第一种实施形式,按本发明的传感器是一个传感器组,其中包含多个传感器室。在每一个传感器室内可安装一个检验有价证券的测量头和/或测量元件,有价证券沿传感器组表面经过传感器组输送。传感器组表面由传感器盖和由其他盖构成,前者覆盖传感器室(面朝有价证券的)上侧,其他盖则覆盖传感器组上侧处于传感器室之间和旁边的区域。传感器组表面可以有一个或多个按本发明的结构化区段,它或它们施加在传感器盖内和/或其他盖内。
按第二种实施形式,按本发明的传感器具有外壳,外壳具有外壳表面,外壳表面构成传感器表面以及是外壳整体的组成部分。有价证券沿外壳表面经过传感器组输送。在外壳表面内施加至少一个按本发明的结构化区段。
按第三种实施形式,按本发明的传感器有一个壳体,在其(面朝有价证券的)上侧设至少一个前侧构件,它的表面构成传感器表面。在所述至少一个前侧构件的表面内施加至少一个结构化区段。
有一个或多个结构化区段的传感器表面,可尤其是传感器组的一个前侧构件或一个传感器盖或另一个盖或外壳表面。按本发明具有某种结构的传感器盖和/或另一个盖和/或外壳表面和/或前侧构件,可以有一个或多个缺口。在缺口中可以安装测量头和/或输送件,例如传送滚轮,和/或设窗口,通过它发送传感器的测量信号。缺口也可以是敞开的,此时可将测量头或测量元件安装在缺口内或直接布置在缺口的下方。传感器盖和/或外壳表面和/或前侧构件可以是透光的,以及例如有一个或多个没有隆凸或凹陷的平坦区段,传感器的光测量信号穿过它们发送。
在列举的例子中,传感器组的前侧构件或传感器盖或其他盖,在传感器组面朝有价证券的上侧将壳体或传感器组封闭。与之不同,也可以将前侧构件或传感器盖或其他盖安装在一个事先已密封防尘的外壳的上侧。在这种情况下,前侧构件或传感器盖或其他盖可有利地在不将灰尘侵入的情况下从外壳中取走。因此,在更换磨损的传感器表面时,测量元件保持防尘地封装在外壳中。传感器组的前侧构件或传感器盖或其他盖可借助普通的固定方式固定在各自的外壳或传感器组上,例如通过卡扣连接、通过楔固、通过夹紧、借助螺钉或通过粘结,对于永久性固定也可以通过压入或通过熔接。
按本发明的传感器表面的制造可例如通过压铸、压印或深冲进行。作为其中施加隆凸或凹陷的传感器表面的材料,可采用塑料、金属或玻璃。优选地,传感器表面,尤其传感器盖和/或其他盖和/或外壳表面和/或前侧构件,有一种耐磨的,例如玻璃纤维或碳纤维增强的塑料。塑料优选地有低的摩擦系数和/或是导电的,以避免由于有价证券摩擦产生电荷。此外,所采用的塑料对于可见光和/或红外(IR)、紫外(UV)光也可以是透光的。与之不同,传感器表面也可以有经硬化或加硬质镀层的铝或例如由铝、镁或不锈钢制的金属薄板。为获得传感器表面的已列举的特性,传感器表面还可以用恰当的材料镀层。
除传感器本身外,本发明另一个方面涉及那些传感器组成部分,由它们构成传感器的按本发明具有某种结构的传感器表面。所述在其表面有许多隆凸或凹陷的传感器组成部分,可以是用于覆盖壳体或整个传感器外壳或传感器部分外壳的传感器组的传感器盖,或传感器组另一个传感器盖,或前侧构件。这种传感器组成部分设计用于与其他传感器构件组成一个完整的传感器。
本发明还涉及一种检验有价证券的设备,它有一个或多个按本发明的传感器,例如一种有价证券,尤其钞票、息票、付款单、凭单或支票的处理机。这种处理机可以是检验器和分选器,或可以是自动取款机、缴纳机、钞票再循环器或付款机。在设备中可以在有价证券输送地段的一侧或两侧,例如彼此对置地安装多个传感器。两个互相对置的传感器可以有按本发明具有某种结构的传感器表面。与之不同,在按本发明的传感器对面也可以设置导引件,它的表面获得与按本发明具有某种结构的表面一样的性质。对置的结构化表面上隆凸或凹陷的布局,可镜面对映地面对面,或也可以互相错开。
此外,本发明还涉及一种检验有价证券的方法,其中,有价证券例如借助皮带和/或借助滚轮途经按本发明的传感器输送。在这里有价证券的输送速度通常在0.1m/s与10m/s之间的范围内。当有价证券沿传感器表面输送时,至少暂时在有价证券与传感器表面之间形成气垫。
在借助皮带输送有价证券时,皮带在有价证券上施加一个朝传感器表面的方向的压紧力,所以有价证券至少暂时与传感器表面接触。与之不同,有价证券也可以不用皮带而仅借助滚轮沿传感器表面输送,滚轮装在有价证券输送面的两侧,以及保证持续夹紧有价证券。在这里,有价证券与传感器表面之间的距离通常在1mm与5mm之间的范围内。在这种情况下根据有价证券与传感器表面之间的距离,也可能导致传感器表面与有价证券之间或多或少有力而频繁地接触。按本发明具有某种结构的传感器表面可以使用于这两种输送方式,其中,传感器表面的具体设计根据各自的输送方式,尤其根据输送速度及所述距离选择。
有价证券的输送方向在沿有价证券输送路径设置的传感器上限定各一个进口侧和出口侧,有价证券在进口侧引入传感器的检测区内,有价证券在出口侧从检测区导出。前侧构件或传感器盖或另一个盖或外壳,优选地设计和布置为,使面朝有价证券的表面在进口侧斜切和/或在出口侧斜切。采用这些斜切,在被输送的有价证券附近构成钝角的和不影响输送的棱边。
按本发明的传感器可例如是机械传感器、磁性传感器、电容式传感器、超声波传感器或也可以是光敏传感器,它们使用于通过UV、VIS或IR光学检验有价证券。
下面借助附图举例说明本发明。
图1表示三个相邻传感器1的透视图,它们设计用于检验有价证券5以及安装在有价证券5输送路径的一侧。有价证券5例如通过滚轮输送装置平行于传感器1的表面,例如沿用箭头表示的输送方向W输送。在传感器1的对面设另一些传感器,它们同样可以有一个具有某种包括许多隆凸4或凹陷3的结构的传感器表面。传感器1各有一个壳体2,在其上侧设置前侧构件7。为了改善有价证券在传感器1之间过渡区内的输送,前侧构件7分别在其进口侧和在其出口侧设有一种梳状结构。相邻前侧构件7的梳状结构优选地设计为,使它们互相啮合,也就是说,其中一个前侧构件7的齿可至少部分置于相邻前侧构件7的空隙内,或反之。此外,在前侧构件7内加工一些缺口8,输送滚轮9和窗口6设在缺口中,传感器1可通过窗口检测测量信号。在前侧构件7的表面内,在缺口8及梳状结构之外,连续施加由许多隆凸4组成的规则结构,它们构成前侧构件7按本发明的结构化区段16。
有价证券5沿传感器表面例如借助输送滚轮9通过输送通道导引,在传感器与对置的导引件17之间构成此输送通道,参见图2。导引件17同样可以有由许多隆凸4或凹陷3组成的结构化区段16。导引件17的表面可类似于对面的传感器的按本发明的传感器表面设计。两个对置表面的隆凸或凹陷可以或如图2所示面对面镜面对映地布置,或沿输送方向和/或垂直于输送方向彼此错开排列。按图2的实施例,传感器表面通过光学传感器的前侧构件13构成,它至少对于可见光和IR是透光的。在光学传感器的内部设测量元件20,它们发送为用于照明有价证券5的光并检测从有价证券5回射的光,尤其是光源或光源组和/或探测器或探测器组。为了不影响光的放射轨迹,前侧构件13有一个平坦区段26,按本发明的结构化区段16在这里断开,以及光没有干扰性偏转地通过平坦区段26发送。与之不同,在光学传感器对面,在输送通道的另一侧,取代导引件17可以设置另一个光学传感器和/或另一个光源和/或另一个探测器,它们用于测量通过有价证券5发送的光。
图3a和3b表示前侧构件11的另一种实施例,它设计用于安装在一个壳体上,在此壳体内安装多个测量头10、18。前侧构件11有一个按本发明的结构化区段和三个缺口8,结构化区段沿整个前侧构件11延伸以及有许多深度T的凹陷3。大的缺口用于安装一个测量头10,它例如可设计用于测量有价证券的磁特性。两个较小的缺口8保持不封闭,所以直接设在下方的测量头18的测量信号通过这些缺口发送。测量头18例如是超声波测量头,借助它们检测途经其输送的有价证券5的超声波反射或超声波发送。
按另一种实施例,按本发明具有某种结构的传感器表面是传感器组25的一个表面,参见图4a和4b。传感器组含有两个传感器室19,一个用于安装光学测量元件20,以及一个用于安装测量头10。有光学测量元件20的左传感器室19通过透明的塑料盖13封闭,在其表面加工有按本发明的结构化区段16,它在光学测量元件20的区域内被一个平坦区段26断开。在右传感器室19上侧设一个盖12,测量头10安装在其缺口中。此外,在传感器组25的表面还安装有其他两个盖14,它们同样设置结构化区段16,参见图4b。其他的盖14有缺口8,输送滚轮9通过缺口8从传感器组25伸出以及伸入有价证券5的输送通道中。不仅传感器盖12、13,而且其他盖14,可例如借助夹头15固定在传感器组25上。图4b表示的其他盖14有四个按本发明的结构化区段16。传感器盖12、13也可以有一个或多个按本发明的结构化区段16。
图5表示按本发明的传感器的另一种实施形式,它有一个外壳21,在外壳表面加工一个或多个按本发明的结构化区段16。外壳21可例如通过压铸制造,其中按本发明的隆凸或凹陷通过压铸模本身制成。在传感器上侧可设窗口6,传感器的光学测量元件20的测量信号通过它发送。
图6示意表示按本发明具有某种结构的传感器表面的几种设计。在这里借助其底面的分界线描绘隆凸4或凹陷3。在每个分图6a-6e中,分别表示隆凸或凹陷规则结构一个圆形的局部,它沿结构化区段16延伸,例如沿传感器盖12、13或前侧构件7、11或其他盖14或外壳21的整个长度延伸。规则的结构可以例如通过缺口或平坦区段间断。图示的规则结构仅选择作为范例,以及在隆凸4或凹陷3的大小、尺寸比例、距离和布局等方面完全没有限制,按本发明的传感器表面可以有这种隆凸4或凹陷3。
传感器表面的许多按本发明的规则结构,可仿效晶格通过一个元胞确定,在其角上分别设一个栅极。栅极可以由一个隆凸4或一个凹陷3组成,但它也可以由多个隆凸4或多个凹陷3组成。元胞可例如有多边形几何形状。隆凸或凹陷的基面可例如是圆形或卵形或椭圆形。
图6a表示隆凸4的一种规则的结构,它们的元胞是一个平行四边形(用点线表示)。在本例中栅极仅由一个隆凸4组成。与之不同,图6a所示的规则结构当然也可以由凹陷而不是由隆凸组成。为了说明各个隆凸4或凹陷3的尺寸,在图6a中标注了其长度L及其宽度B,隆凸或凹陷有沿有价证券输送方向(箭头)的长度L以及有垂直于输送方向(平行于输送面)的宽度B。隆凸4或凹陷3的长度L在本例中约为7mm并大于其宽度B,在本例中宽度B约为3mm。图6b表示规则结构的另一种实施形式,它有矩形元胞(用点线表示),以及作为栅极同样只含有一个隆凸4或凹陷3。图6c所示的规则结构通过一个六角形(用点线表示)确定作为元胞,以及同样仅含有一个隆凸4或凹陷3作为栅极。图6d表示一种规则结构,它通过一个平行四边形确定作为元胞(用点线表示),然而有一个由两个隆凸4或凹陷3组成的栅极。图6e所示规则结构的隆凸或凹陷有腹板或沟槽的形状,它们沿输送方向的长度L比其垂直于输送方向的宽度B大得多。腹板或沟槽沿输送方向可在整个结构化区段16上延伸,例如沿传感器盖12、13或前侧构件7、11或其他盖14或外壳21的整个长度延伸。