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Die
Erfindung betrifft einen Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten, wie
zum Beispiel Banknoten, sowie eine Vorrichtung, in die dieser Sensor
eingebaut ist, wie zum Beispiel eine Banknotenbearbeitungsmaschine,
einen Geldautomaten, eine Bezahlvorrichtung, etc..
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In
Banknotenbearbeitungsmaschinen werden Banknoten mit Hilfe von Sensoren
zum Beispiel auf ihre Denomination, Währung, Echtheit oder auf ihren
Zustand überprüft. Zu diesem
Zweck werden die Banknoten von einem Transportsystem befördert und
durchlaufen dabei eine Sensorstrecke mit einem oder mehreren Sensoren.
Die Banknoten werden dabei im Wesentlichen parallel zu der den Banknoten zugewandten
Oberfläche
des Sensors transportiert. Die Sensoroberfläche ist üblicherweise eine ebene Fläche, die
lediglich einige Aussparungen aufweist, z. B. für Messköpfe oder Fenster, jedoch ohne
erhabene oder vertiefte Stellen. Bei einigen Sensoren gleiten die
vorbei transportierten Banknoten zumindest zeitweise auf der Sensoroberfläche. Durch
das Entlanggleiten der Banknoten wird die Sensoroberfläche jedoch
im Laufe der Zeit verschmutzt und abgenutzt. Außerdem finden Berührungen
der Banknoten zufällig
und undefiniert statt, was zu einem unruhigen Transport, z. B. zum
Flattern der Banknoten führt.
Dies wirkt sich nachteilig auf die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse
aus. Um die Reibung zwischen der Banknote und der Sensoroberfläche gering
zu halten wird die Sensoroberfläche
daher üblicherweise
möglichst
eben gestaltet. Ein weiterer Nachteil des berührenden Transports ist die
elektrostatische Aufladung der Banknote aufgrund der Reibung zwischen
der Banknote und der Sensoroberfläche. Aus diesen Gründen kommt
es beim Vorbeitransportieren von Banknoten an den bekannten Sensoren
immer wieder zu Staus im Banknotentransport.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen störungsfreien Transport von Wertdokumenten, insbesondere
von Banknoten, entlang der Sensoren zu erzielen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Gegenstände der
unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
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Der
Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Sensoroberfläche, entlang
der die Wertdokumente an dem Sensor vorbei transportiert werden,
mit einer Struktur aus einer Vielzahl von Erhebungen oder aus einer
Vielzahl von Vertiefungen zu versehen. Als Erhebungen werden im
Sinne der Anmeldung konvexe Stellen der Sensoroberfläche und
als Vertiefungen konkave Stellen der Sensoroberfläche bezeichnet. Beispielsweise
besitzt die Sensoroberfläche
einen oder mehrere strukturierte Abschnitte, die jeweils eine Vielzahl
von Erhebungen oder eine Vielzahl von Vertiefungen aufweisen. Im
Vergleich zum Transport entlang einer ebenen Sensoroberfläche reduziert sich
beim Transport eines Wertdokuments entlang der erfindungsgemäß strukturierten
Sensoroberfläche
die Andruckkraft auf die Sensoroberfläche und damit auch die Reibungskraft
zwischen dem Wertdokument und der Sensoroberfläche.
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Es
wird angenommen, dass sich durch die erfindungsgemäße Struktur
der Sensoroberfläche die
Strömung
der durch das Wertdokument verdrängten
Luft verändert
und zumindest zeitweise Luftpolster zwischen dem Wertdokument und
der Sensoroberfläche
entstehen. Diese Luftpolster bewirken eine Kraft auf das Wertdokument,
die der Andruckkraft auf die Sensoroberfläche entgegen wirkt. Zur Erzielung dieses
Effekts gibt es viele mögliche
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sensoroberfläche. Dies betrifft
sowohl die Höhe
bzw. Tiefe und die laterale Ausdehnung der Erhebungen bzw. Vertiefungen,
die in die Sensoroberfläche
eingebracht werden, als auch die Form und die Anordnung der Erhebungen bzw.
Vertiefungen. Welche dieser Aus gestaltungen der Sensoroberfläche für eine bestimmte
Transportaufgabe am besten geeignet sind, hängt jedoch von den jeweiligen
Transportbedingungen ab. Beispielsweise erfolgt die Ausbildung der
Luftpolster in Abhängigkeit
der Größe des Wertdokuments,
in Abhängigkeit
der Transportgeschwindigkeit des Wertdokuments und in Abhängigkeit
des Abstands zwischen dem Wertdokument und der Sensoroberfläche. Diese Transportparameter überspannen
bei den üblichen Wertdokument-Transportaufgaben
einen großen Wertebereich.
Es lässt
sich daher keine optimale Ausgestaltung der Sensoroberfläche festlegen,
die für
alle Transportaufgaben zu dem gewünschten Effekt führt. Das
Auffinden der für
die jeweilige Anwendung am besten geeigneten Strukturen der Sensoroberfläche muss
daher letztendlich dem Fachmann überlassen
bleiben, der dies im Rahmen von entsprechenden Versuchen ermittelt.
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Vorzugsweise
besitzen die Erhebungen oder die Vertiefungen eine abgerundete Oberfläche. Die Erhebungen
weisen bevorzugt eine konvexe Form auf, insbesondere eine noppenähnliche
Form oder die Form von Stegen, die etwa parallel zu der Transportrichtung
des Wertdokuments verlaufen. Die Vertiefungen weisen bevorzugt eine
konkave Form auf, insbesondere eine muldenähnliche Form oder die Form
von Gräben
auf, die etwa parallel zu der Transportrichtung des Wertdokuments
verlaufen. Außerdem
besitzen alle Erhebungen oder Vertiefungen innerhalb eines oder
jedes strukturierten Abschnitts bevorzugt etwa die gleiche Form
und/oder die gleiche laterale Ausdehnung und/oder die gleiche Höhe bzw. Tiefe.
Darüber
hinaus können
die Erhebungen oder Vertiefungen innerhalb eines oder jedes der
strukturierten Abschnitte der Sensoroberfläche eine regelmäßige Struktur
bilden. Beispielsweise bilden alle Erhebungen oder Vertiefungen
innerhalb eines oder jedes der strukturierten Abschnitte ein zweidimensionales
Gitter, das sich durch eine Elementarzelle und eine Gitterbasis
definieren lässt,
die aus einer oder mehreren Erhebungen oder aus einer oder mehreren Vertiefungen
be steht. Die Elementarzelle hat z. B. die geometrische Form eines
Quadrats oder eines Rechtecks oder eines Parallelogramms oder eines Polygons.
Die strukturierten Abschnitte, insbesondere die regelmäßigen Strukturen
oder auch das zweidimensionale Gitter, können jedoch durch Aussparungen
in der Sensoroberfläche
und/oder durch ebene Abschnitte unterbrochen sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Erhebungen senkrecht zur Transportebene der Wertdokumente
eine Höhe
von 0,05 mm bis 2 mm auf, besonders bevorzugt von 0,1 mm bis 1 mm, insbesondere
von 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Alternativ weisen die Vertiefungen senkrecht
zur Transportebene der Wertdokumente eine Höhe von 0,05 mm bis 2 mm auf,
besonders bevorzugt von 0,1 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,1 mm
bis 0,5 mm auf. Die lateralen Ausdehnungen der Erhebungen bzw. Vertiefungen,
die diese parallel zur Transportebene der Wertdokumente aufweisen,
sind größer als
die Höhe
bzw. Tiefe der Erhebungen bzw. Vertiefungen. Die laterale Ausdehnung
in Transportrichtung der Wertdokumente wird als Länge der
Erhebung bzw. Vertiefung bezeichnet, die laterale Ausdehnung senkrecht
zur Transportrichtung als deren Breite. Bevorzugt ist die Länge und/oder
die Breite der Erhebungen bzw. der Vertiefungen mindestens doppelt
so groß,
insbesondere mindestens 5 mal so groß wie deren Höhe bzw. Tiefe.
Außerdem
ist die Länge
der Erhebungen bzw. Vertiefungen vorzugsweise größer als deren Breite. Die Länge und/oder
die Breite der Erhebungen bzw. Vertiefungen können zum Beispiel mindestens
0,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm betragen.
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Die
Breite der Erhebungen bzw. Vertiefungen senkrecht zur Transportrichtung
und die Abstände
benachbarter Erhebungen bzw. Vertiefungen senkrecht zur Transportrichtung
werden so gewählt, dass
sich das Wertdokument senkrecht zur Transportrichtung über mehrere
Erhebungen bzw. Vertiefungen erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich
das Wertdokument senkrecht zur Transportrichtung über mindestens
zwei, bevorzugt über
mindestens 5 Erhebungen bzw. Vertiefungen. Die im Folgenden genannte Maße können z.
B. bei einem Sensor zur Prüfung
von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, verwendet werden, deren
Länge üblicherweise
zwischen 100 mm und 200 mm und deren Breite üblicherweise zwischen 50 mm
und 100 mm liegt: Die Breite und/oder die Abstände der Erhebungen bzw. Vertiefungen
senkrecht zur Transportrichtung betragen z. B. maximal 20 mm, insbesondere
maximal 10 mm, zum Beispiel maximal 5 mm. Auch parallel zur Transportrichtung
der Wertdokumente betragen die Abstände unmittelbar zueinander
benachbarter Erhebungen bzw. Vertiefungen vorzugsweise maximal 20 mm,
insbesondere maximal 10 mm, besonders bevorzugt maximal 5 mm. In
besonders bevorzugten Ausführungsformen
betragen die Abstände
unmittelbar zueinander benachbarter Erhebungen bzw. Vertiefungen
parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung 0 mm bis 2 mm.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist der erfindungsgemäße Sensor
ein Sensorblock, in dem mehrere Sensorkammern enthalten sind. In
jeder der Sensorkammern kann ein Messkopf und/oder Messelemente
zur Prüfung
der Wertdokumente angeordnet sein, die entlang der Oberfläche des
Sensorblocks vorbei transportiert werden. Diese Sensorblock-Oberfläche wird
durch Sensorabdeckungen gebildet, die die (den Wertdokumenten zugewandte) Oberseite
der Sensorkammern abdecken, und durch weitere Abdeckungen, die die
zwischen und neben den Sensorkammern liegenden Bereiche der Oberseite
des Sensorblocks abdecken. Die Sensorblock-Oberfläche kann
einen oder mehrere erfindungsgemäß strukturierte
Abschnitte aufweisen, der oder die in die Sensorabdeckungen und/oder
in die weiteren Abdeckungen eingebracht ist oder sind.
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In
einer zweiten Ausführungsform
weist der erfindungsgemäße Sensor
ein Gehäuse
mit einer Gehäuseoberfläche auf,
die die Sensoroberfläche bildet und
die integraler Bestandteil des Gehäuses ist. Entlang der Gehäuseoberfläche werden
die Wertdokumente an dem Sensor vorbei transportiert. In die Gehäuseoberfläche ist
zumindest ein erfindungsgemäß strukturierter
Abschnitt eingebracht.
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In
einer dritten Ausführungsform
weist der erfindungsgemäße Sensor
einen Gehäusekörper auf, an
dessen (den Wertdokumenten zugewandter) Oberseite zumindest ein
Frontelement angeordnet ist, dessen Oberfläche die Sensoroberfläche bildet. In
die Oberfläche
zumindest eines der Frontelemente ist zumindest ein strukturierter
Abschnitt eingebracht.
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Die
Sensoroberfläche,
die den oder die strukturierten Abschnitte aufweist, kann insbesondere
ein Frontelement oder eine Sensorabdeckung oder eine weitere Abdeckung
eines Sensorblocks oder eine Gehäuseoberfläche sein.
Die erfindungsgemäß strukturierte
Sensorabdeckung und/oder die weitere Abdeckung und/oder die Gehäuseoberfläche und/oder
das Frontelement können
eine oder mehrere Aussparungen aufweisen. In diesen Aussparungen
können
Messköpfe
und/oder Transportelemente, z. B. Transportrollen, und/oder Fenster
angeordnet sein, durch die Messsignale des Sensors transmittiert
werden. Die Aussparungen können
auch offen sein, wobei Messköpfe
oder Messelemente in oder unmittelbar unterhalb der Aussparung angeordnet werden
können.
Die Sensorabdeckung und/oder die Gehäuseoberfläche und/oder das Frontelement
kann lichtdurchlässig
sein und beispielsweise einen oder mehrere ebene Abschnitte ohne
Erhebungen bzw. Vertiefungen aufweisen, durch die optische Messsignale
des Sensors transmittiert werden.
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In
den genannten Beispielen schließen
die Frontelemente bzw. die Sensorabdeckungen bzw. die weiteren Abdeckungen
des Sensorblocks den Gehäusekörper bzw.
den Sensorblock an seiner dem Wertdokument zugewandten Oberseite
ab. Alternativ können
die Frontelemente bzw. die Sensorabdeckungen bzw. die weiteren Abdeckungen
auch auf die Oberseite eines von vornherein staubdicht verschlossenen
Gehäuses
aufgebracht sein. In diesem Fall können die Frontelemente bzw.
die Sensorabdeckungen bzw. die weiteren Abdeckungen vorteilhaft ohne
Eindringen von Staub von dem Gehäuse
abgenommen werden. Beim Wechsel abgenutzter Sensoroberflächen bleiben
die Messelemente dann in dem Gehäuse
staubdicht eingekapselt. Die Frontelemente bzw. die Sensorabdeckungen
bzw. die weiteren Abdeckungen des Sensorblocks können mit Hilfe der üblichen
Befestigungsarten an dem jeweiligen Gehäuse bzw. Sensorblock befestigt
sein, z. B. durch Schnappverbindung, durch Verkeilen, durch Klemmung,
mit Hilfe von Schrauben oder durch Klebung, für eine permanente Befestigung
auch durch Einpressen oder durch Schmelzverbindung.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäßen Sensoroberfläche kann
beispielsweise durch Spritzguss, Prägen oder Tiefziehen erfolgen.
Als Materialien für
die Sensoroberfläche,
in die die Erhebungen oder Vertiefungen eingebracht werden, können Kunststoffe,
Metall oder Glas verwendet werden. Vorzugsweise weist die Sensoroberfläche, insbesondere die
Sensorabdeckung und/oder die weitere Abdeckung und/oder die Gehäuseoberfläche und/oder das
Frontelement einen verschleißfesten,
z. B. glas- oder karbonfaserverstärkten Kunststoff auf. Der Kunststoff
hat vorzugsweise eine geringe Reibungszahl und/oder ist elektrisch
leitfähig,
um elektrische Aufladungen durch die Reibung des Wertdokuments zu
vermeiden. Außerdem
kann der verwendete Kunststoff auch transparent für sichtbares
Licht und/oder Licht im IR, UV sein. Alternativ kann die Sensoroberfläche auch
gehärtetes
oder hart beschichtetes Aluminium aufweisen oder ein Metallblech,
z. B. aus Aluminium, Magnesium oder Edelstahl. Um die genannten
Eigenschaften der Sensoroberfläche
zu erzielen, kann die Sensoroberfläche auch mit geeigneten Materialien
beschichtet werden.
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Neben
dem Sensor selbst ist ein weiterer Aspekt der Erfindung derjenige
Sensorbestandteil, der die erfindungsgemäß strukturierte Sensoroberfläche des
Sensors bildet. Der Sensorbestandteil, der an seiner Oberfläche die
Vielzahl von Erhebungen oder Vertiefungen aufweist, kann eine Sensorabdeckung eines
Sensorblocks oder ein weitere Abdeckung eines Sensorblocks oder
ein Frontelement zur Abdeckung eines Gehäusekörpers oder ein komplettes Sensorgehäuse oder
ein Teilgehäuse
des Sensors sein. Der Sensorbestandteil ist dazu ausgebildet, mit weiteren
Sensorkomponenten zu einem kompletten Sensor zusammengebaut zu werden.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten, die
einen oder mehrere erfindungsgemäße Sensoren
aufweist, beispielsweise eine Bearbeitungsmaschine für Wertdokumente,
insbesondere für
Banknoten, Coupons, Bons, Gutscheine oder Schecks. Die Bearbeitungsmaschine
kann ein Prüf-
und Sortiergerät
sein oder auch ein Geldautomat, ein Einzahlgerät, ein Banknoten-Recyclinggerät oder eine
Bezahlvorrichtung. In der Vorrichtung können mehrere Sensoren einseitig oder
beidseitig der Transportstrecke der Wertdokumente, z. B. einander
gegenüberliegend
angeordnet sein. Beide einander gegenüberliegenden Sensoren können eine
erfindungsgemäß strukturierte
Sensoroberfläche
aufweisen. Alternativ kann gegenüber
zu einem erfindungsgemäßen Sensor
auch ein Leitelement angeordnet sein, dessen Oberfläche wie
eine erfindungsgemäß strukturierte
Sensoroberfläche
beschaffen ist. Die Anordnung der Erhebungen bzw. Vertiefungen der
gegenüberliegenden
strukturierten Oberflächen
kann spiegelbildlich gegenüber
oder auch zueinander versetzt sein.
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Darüber hinaus
betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, bei dem
die Wertdokumente beispielsweise mit Hilfe von Riemen und/oder mit
Hilfe von Rollen an einem erfindungsgemäßen Sensor vorbei transportiert
werden. Die Transportgeschwindigkeit der Wertdokumente liegt dabei üblicherweise
im Bereich zwischen 0,1 m/s und 10 m/s. Beim Vorbeitransportieren
des Wertdokuments entlang der Sensoroberfläche bilden sich zumindest zeitweise
Luftpolster zwischen dem Wertdokument und der Sensoroberfläche aus.
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Beim
Transport der Wertdokumente mit Hilfe von Riemen üben die
Riemen eine Andruckkraft auf das Wertdokument in Richtung der Sensoroberfläche aus,
so dass die Wertdokumente die Sensoroberfläche zumindest zeitweise berühren. Alternativ
dazu können
die Wertdokumente auch riemenfrei und nur mit Hilfe von Rollen entlang
der Sensoroberfläche vorbei
transportiert werden, die auf beiden Seiten der Transportebene der
Wertdokumente angeordnet werden und für eine permanente Klemmung
der Wertdokumente sorgen. Der Abstand zwischen dem Wertdokument
und der Sensoroberfläche
liegt dabei üblicherweise
im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm. Je nach Abstand zwischen Wertdokument
und Sensoroberfläche
kann es auch in diesem Fall zu einem mehr oder weniger starken und
häufigen
Kontakt zwischen der Sensoroberfläche und den Wertdokumenten
kommen. Die erfindungsgemäß strukturierte
Sensoroberfläche
kann für
beide dieser Transportarten eingesetzt werden, wobei die konkrete
Ausgestaltung der Sensoroberfläche
abhängig
von der jeweiligen Transportart, insbesondere von Transportgeschwindigkeit
und Abstand, auszuwählen
ist.
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Die
Transportrichtung der Wertdokumente definiert an den Sensoren, die
entlang der Transportstrecke des Wertdokuments angeordnet sind,
jeweils eine Eingangsseite, auf der das Wertdokument in den Erfassungsbereich
des Sensors hineingeführt wird,
und eine Ausgangseite, auf der das Wertdokument aus dem Erfassungsbereich
herausgeführt wird.
Das Frontelement bzw. die Sensorabdeckung bzw. die weitere Abdeckung
bzw. das Gehäuse
ist bevorzugt so gestaltet und angeordnet, dass es an der dem Wertdokument
zu gewandten Oberfläche, auf
der Eingangsseite abgeschrägt
und/oder auf der Ausgangsseite abgeschrägt ist. Durch diese Abschrägungen werden
in unmittelbarer Nähe
zu dem transportierten Wertdokument stumpfwinklige und keine den
Transport beeinträchtigenden
Kanten gebildet.
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Die
erfindungsgemäßen Sensoren
können
z. B. mechanische Sensoren, magnetische Sensoren, kapazitive Sensoren,
Ultraschallsensoren oder auch Photosensoren sein, die zur optischen
Prüfung
der Wertdokumente im UV, VIS oder IR eingesetzt werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 perspektivische
Ansicht dreier benachbarter Sensoren mit jeweils einem Frontelement an
der Sensoroberfläche,
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2 Schnittansicht
des Transportkanals zwischen einem Sensor und einem gegenüber angeordneten
Leitelement,
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3a perspektivische
Ansicht eines Frontelements für
mehrere Messköpfe,
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3b Schnittansicht
durch das Frontelement aus 3a, mit
den Messköpfen,
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4a Seitenansicht
eines Sensorblocks mit zwei Sensorkammern,
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4b perspektivische
Ansicht einer weiteren Abdeckung für den Sensorblock aus 4a,
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5 Schnittansicht
durch ein Gehäuse
mit Fenster, und
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6a–e
schematische Darstellung verschiedener regelmäßiger Strukturen der Sensoroberfläche in Aufsicht.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht dreier benachbarter Sensoren 1,
die zur Prüfung
von Wertdokumenten 5 ausgebildet sind und die auf einer Seite
einer Transportstrecke der Wertdokumente 5 angeordnet sind.
Die Wertdokumente 5 werden beispielsweise durch Rollentransport
parallel zur Oberfläche
der Sensoren 1 transportiert, z. B. in der mit dem Pfeil
angedeuteten Transportrichtung W. Gegenüberliegend zu den Sensoren 1 können weitere Sensoren
angeordnet sein, die ebenfalls eine strukturierte Sensoroberfläche mit
einer Vielzahl von Erhebungen 4 oder Vertiefungen 3 aufweisen
können. Die
Sensoren 1 weisen jeweils einen Gehäusekörper 2 auf, an dessen
Oberseite ein Frontelement 7 angeordnet ist. Zur Verbesserung
des Wertdokumenttransports im Übergangsbereich
zwischen den Sensoren 1 sind die Frontelemente 7 jeweils
mit einer Kammstruktur auf ihrer Eingangs- und auf ihrer Ausgangsseite
versehen. Die Kammstrukturen der benachbarten Frontelemente 7 sind
bevorzugt so ausgebildet, dass sie gegenseitig ineinander greifen,
d. h. dass Zähne
des einen Frontelements 7 zumindest teilweise in Lücken des
benachbarten Frontelements 7 angeordnet werden können und
umgekehrt. Außerdem
sind in die Frontelemente 7 Aussparungen 8 eingebracht,
in denen Transportrollen 9 und Fenster 6 angeordnet
werden, durch die die Sensoren 1 Messsignale erfassen können. In
die Oberfläche
der Frontelemente 7 ist außerhalb der Aussparungen 8 und der
Kammstruktur durchgehend eine regelmäßige Struktur aus einer Vielzahl
von Erhebungen 4 eingebracht, die einen erfindungsgemäß strukturierten
Abschnitt 16 des Frontelements 7 bilden.
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Die
Wertdokumente 5 werden entlang der Sensoroberfläche zum
Beispiel mit Hilfe von Transportrollen 9 durch einen Transportkanal
geführt,
der zwischen dem Sensor und einem gegenüberliegend angeordneten Leitelement 17 gebildet
wird, vgl. 2. Das Leitelement 17 kann
ebenfalls einen strukturierten Abschnitt 16 aus einer Vielzahl
von Erhebungen 4 oder Vertiefungen 3 aufweisen.
Die Oberfläche
des Leitelements 17 kann analog zur erfin dungsgemäßen Sensoroberfläche des
gegenüberliegenden
Sensors ausgebildet sein. Die Erhebungen bzw. Vertiefungen der beiden
gegenüberliegenden Oberflächen können dabei
entweder, wie in 2 gezeigt, spiegelbildlich gegenüber angeordnet
sein oder in Transportrichtung und/oder senkrecht zur Transportrichtung
zueinander versetzt angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel der 2 wird
die Sensoroberfläche
durch ein Frontelement 13 eines optischen Sensors gebildet,
das zumindest für
sichtbares Licht und für
IR transparent ist. Innerhalb des optischen Sensors sind Messelemente 20 angeordnet, die
Licht zur Beleuchtung des Wertdokuments 5 aussenden und
von dem Wertdokument 5 zurück emittiertes Licht erfassen,
insbesondere Lichtquellen bzw. Lichtquellenarrays und/oder Detektoren
bzw. Detektorarrays. Um den optischen Strahlengang nicht zu beeinträchtigen,
weist das Frontelement 13 einen ebenen Abschnitt 26 auf,
in dem der erfindungsgemäß strukturierte
Abschnitt 16 unterbrochen ist und durch den das Licht ohne
störende
Ablenkung transmittiert wird. Alternativ kann gegenüber zu dem optischen
Sensor, auf der anderen Seite des Transportkanals statt dem Leitelement 17 ein
weiterer optischer Sensor und/oder eine weitere Lichtquelle und/oder
ein weiterer Detektor angeordnet sein, die zur Messung von durch
das Wertdokument 5 transmittiertem Licht verwendet werden.
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In
den 3a und 3b ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Frontelements 11 dargestellt, das zur Anordnung auf
einem Gehäusekörper ausgebildet
ist, in dem mehrere Messköpfe 10, 18 angeordnet
werden. Das Frontelement 11 weist einen erfindungsgemäß strukturierten
Abschnitt auf, der sich über
das ganze Frontelement 11 erstreckt und eine Vielzahl von
Vertiefungen 3 der Tiefe T aufweist, sowie drei Aussparungen 8.
Die große
Aussparung dient zur Aufnahme eines Messkopfs 10, der beispielsweise
zur Messung von magnetischen Eigenschaften des Wertdokuments ausgebildet
sein kann. Die beiden kleineren Aussparungen 8 bleiben unverschlossen,
so dass die Messsignale der unmittelbar darunter angeordneten Messköpfe 18 durch die
Aussparungen transmittiert werden. Die Messköpfe 18 sind beispielsweise
Ultraschall-Messköpfe mit
denen die Ultraschallreflexion oder die Ultraschalltransmission
der vorbei transportierten Wertdokumente 5 erfasst wird.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist die erfindungsgemäß strukturierte
Sensoroberfläche eine
Oberfläche
eines Sensorblocks 25, vgl. 4a und 4b.
Der Sensorblock enthält
zwei Sensorkammern 19, eine zur Aufnahme von optischen
Messelementen 20 und eine zur Aufnahme eines Messkopfs 10.
Die linke Sensorkammer 19 mit den optischen Messelementen 20 ist
durch eine transparente Kunststoffabdeckung 13 verschlossen,
in deren Oberfläche
ein erfindungsgemäß strukturierter
Abschnitt 16 eingebracht ist, der im Bereich der optischen
Messelemente 20 durch einen ebenen Abschnitt 26 unterbrochen
ist. An der Oberseite der rechten Sensorkammer 19 ist eine
Abdeckung 12 angeordnet, in deren Aussparung ein Messkopf 10 angeordnet
ist. An der Oberfläche
des Sensorblocks 25 sind außerdem zwei weitere Abdeckungen 14 angeordnet,
die ebenfalls mit strukturierten Abschnitten 16 versehen
sind, vgl. 4b. Die weiteren Abdeckungen 14 weisen
Aussparungen 8 auf, durch die Transportrollen 9 aus
dem Sensorblock 25 heraus und in den Transportkanal der
Wertdokumente 5 hinein ragen. Sowohl die Sensorabdeckungen 12, 13 als
auch die weiteren Abdeckungen 14 können z. B. mit Hilfe von Klemmnasen 15 an
dem Sensorblock 25 befestigt werden. Die in 4b gezeigte
weitere Abdeckung 14 weist vier erfindungsgemäß strukturierte Abschnitte 16 auf.
Auch die Sensorabdeckungen 12, 13 können einen
oder mehrere erfindungsgemäß strukturierte
Abschnitte 16 aufweisen.
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In 5 ist
ein anderes Ausführungsbeispiel für einen
erfindungsgemäßen Sensor
gezeigt, der ein Gehäuse 21 aufweist,
in dessen Oberfläche
ein oder mehrere erfindungsgemäß strukturierte
Abschnitte 16 eingebracht sind. Das Gehäuse 21 kann z. B.
aus Spritzguss hergestellt sein, wobei die erfindungs gemäßen Erhebungen
oder Vertiefungen durch die Spritzgussform selbst erzeugt werden.
An der Oberseite des Sensors kann ein Fenster 6 angeordnet sein,
durch das die Messsignale der optischen Messelemente 20 des
Sensors transmittiert werden.
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6 zeigt
schematisch einige Ausgestaltungen von erfindungsgemäß strukturierten
Sensoroberflächen.
Die Erhebungen 4 oder Vertiefungen 3 sind dabei
anhand der Begrenzungslinie ihrer Grundfläche skizziert. In jeder Teilfigur 6a–6e ist jeweils ein kreisförmiger Ausschnitt
einer regelmäßigen Struktur von
Erhebungen oder Vertiefungen dargestellt, die sich über einen
strukturierten Abschnitt 16 erstreckt, z. B. über die
gesamte Länge
der Sensorabdeckung 12, 13 oder des Frontelements 7, 11 oder
der weiteren Abdeckung 14 oder des Gehäuses 21. Die regelmäßige Struktur
kann unterbrochen sein, so z. B. durch Aussparungen oder ebene Abschnitte.
Die gezeigten regelmäßigen Strukturen
sind lediglich beispielhaft ausgewählt und keineswegs begrenzend
im Hinblick auf die Abmessungen, Größenverhältnisse, Abstände und
Anordnung der Erhebungen 4 oder Vertiefungen 3,
die die erfindungsgemäße Sensoroberfläche aufweisen
kann.
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Viele
der erfindungsgemäßen regelmäßigen Strukturen
der Sensoroberfläche
lassen sich in Analogie zu Kristallgittern durch eine Elementarzelle
definieren, an deren Ecken jeweils eine Gitterbasis angeordnet ist.
Die Gitterbasis kann aus einer Erhebung 4 oder aus einer
Vertiefung 3 bestehen, sie kann aber auch aus mehreren
Erhebungen 4 oder Vertiefungen 3 bestehen. Die
Elementarzelle kann z. B. die geometrische Form eines Polygons haben.
Die Grundfläche
dieser Erhebungen oder Vertiefung kann beispielsweise kreisförmig oder
oval oder elliptisch sein.
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In 6a ist eine regelmäßige Struktur von Erhebungen 4 gezeigt,
deren Elementarzelle ein Parallelogramm ist (gepunktet gezeichnet).
Die Gitterba sis besteht in diesem Fall aus nur einer Erhebung 4.
Alternativ kann die regelmäßige Struktur
aus 6a natürlich statt aus den Erhebungen 4 auch aus
Vertiefungen 3 bestehen. Zur Illustration der Abmessungen
der einzelnen Erhebungen 4 bzw. Vertiefungen 3 ist
in 6a deren Länge L eingezeichnet, die diese
in Transportrichtung des Wertdokuments (Pfeil) aufweist und deren
Breite B, die die Erhebung bzw. Vertiefung senkrecht zur Transportrichtung
(parallel zur Transportebene) aufweist. Die Länge L der Erhebungen 4 bzw.
Vertiefungen 3 beträgt
in diesem Beispiel etwa 7 mm und ist größer als deren Breite B, die
in diesem Beispiel etwa 3 mm beträgt. 6b zeigt
eine alternative Ausführungsform
einer regelmäßigen Struktur,
die eine rechteckige Elementarzelle (gepunktet gezeichnet) aufweist
und ebenfalls nur eine Erhebung 4 bzw. Vertiefung 3 als
Gitterbasis enthält.
Die regelmäßige Struktur
aus 6c definiert sich durch ein Sechseck
(gepunktet gezeichnet) als Elementarzelle und enthält ebenfalls
nur eine Erhebung 4 bzw. Vertiefung 3 als Gitterbasis. 6d zeigt eine regelmäßige Struktur, die durch ein
Parallelogramm als Elementarzelle (gepunktet gezeichnet) definiert
ist, jedoch eine Gitterbasis aus zwei Erhebungen 4 bzw.
Vertiefungen 3 besitzt. Die Erhebungen bzw. Vertiefungen
der regelmäßigen Struktur aus 6e haben die Form von Stegen bzw. von Gräben, deren
Länge L
in Transportrichtung viel größer ist
als deren Breite B senkrecht zur Transportrichtung. Die Stege bzw.
Gräben
können
sich in Transportrichtung über
den gesamten strukturierten Abschnitt 16 erstrecken, z.
B. über
die gesamte Länge der
Sensorabdeckung 12, 13 oder des Frontelements 7, 11 oder
der weiteren Abdeckung 14 oder des Gehäuses 21.