WO2009083126A1 - Sensor zur prüfung von wertdokumenten - Google Patents

Abstract

In Wertdokument-Bearbeitungsmaschinen werden Wertdokumente, wie z.B. Banknoten, Schecks, etc., von einem Transportsystem entlang eines oder mehrerer Sensoren befördert. Die an den Sensoren vorbei geführten Banknoten berühren zumindest zeitweite die Sensoroberfläche. Zur Verbesserung des Transports wird die Sensoroberfläche, an der die Banknoten vorbeitransportiert werden, mit einer Vielzahl von Erhebungen oder Vertiefungen ausgestattet. Durch die strukturierte Sensoroberfläche reduziert sich die Reibung zwischen der Sensoroberfläche und dem vorbei transportierten Wertdokument, so dass der Transport des Wertdokuments stabilisiert und die Stauanfälligkeit verringert wird.

Description

Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten

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..

In Banknotenbearbeitungsmaschinen werden Banknoten mit Hilfe von Sen- soren 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 Räche, 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 je- doch 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 Bank- notentransport. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen störungsfreien Transport von Wertdokumenten, insbesondere von Banknoten, entlang der Sensoren zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Sensoroberfläche, entlang der die Wertdokumente an dem Sensor vorbei transportiert werden, mit einer Struk- tur 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 Er- hebungen 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.

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 Transportge- schwindigkeit 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 ge- wünschten 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.

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 mul- denähnliche 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.

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.

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. Ver- tiefungen 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.

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 Sensor- blocks 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.

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.

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.

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.

In den genannten Beispielen schließen die Frontelemente bzw. die Sensorabdeckungen bzw. die weiteren Abdeckungen des Sensorblocks den Gehäuse- körper 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 weite- ren 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 jewei- ligen 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 o- der durch Schmelzverbindung.

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. 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 Viel- zahl 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.

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 ange- ordnet 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. Vertie- fungen der gegenüberliegenden strukturierten Oberflächen kann spiegelbildlich gegenüber oder auch zueinander versetzt sein.

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.

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 Sensoroberflä- che 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 Transport- arten eingesetzt werden, wobei die konkrete Ausgestaltung der Sensoroberfläche abhängig von der jeweiligen Transportart, insbesondere von Transportgeschwindigkeit und Abstand, auszuwählen ist.

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 be- vorzugt 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.

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.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 perspektivische Ansicht dreier benachbarter Sensoren mit jeweils einem Frontelement an der Sensoroberfläche, Fig. 2 Schnittansicht des Transportkanals zwischen einem Sensor und einem gegenüber angeordneten Leitelement, Fig.3a perspektivische Ansicht eines Frontelements für mehrere Messköpfe,

Fig.3b Schnittansicht durch das Frontelement aus Fig.3a, mit den Messköpfen,

Fig.4a Seitenansicht eines Sensorblocks mit zwei Sensorkammern, Fig.4b perspektivische Ansicht einer weiteren Abdeckung für den Sensorblock aus Fig.4a,

Fig. 5 Schnittansicht durch ein Gehäuse mit Fenster, und Fig. 6a-e schematische Darstellung verschiedener regelmäßiger Strukturen der Sensoroberfläche in Aufsicht. Figur 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 Front- elemente 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.

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. Figur 2. Das Leitelement 17 kann ebenfalls einen strukturierten Abschnitt 16 aus einer Vielzahl von Erhebungen 4 oder Vertiefun- gen 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 Figur 2 gezeigt, spiegelbildlich gegenüber angeordnet sein oder in Transportrichtung und/oder senkrecht zur Transportrichtung zueinander versetzt angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel der Figur 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. Detektorar- rays. 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.

In den Figuren 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 er- fasst wird.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäß strukturierte Sensoroberfläche eine Oberfläche eines Sensorblocks 25, vgl. Figur 4a und Figur 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. Figur 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 Figur 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.

In Figur 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.

Figur 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 re- gelmäßigen 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.

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.

In Figur 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 Figur 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 Figur 6a deren Länge L einge- zeichnet, 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. Figur 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 Figur 6c definiert sich durch ein Sechseck (gepunktet gezeichnet) als Elementarzelle und enthält ebenfalls nur eine Erhebung 4 bzw. Vertiefung 3 als Gitterbasis. Figur 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 Figur 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.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten (5), insbesondere von Banknoten, der eine Sensoroberfläche aufweist und der zur Prüfung von Wertdokumenten ausgebildet ist, die in einer Transportrichtung (W) entlang der Sensoroberfläche an dem Sensor vorbei transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoroberfläche zumindest einen strukturierten Ab- schnitt (16) enthält, der eine Vielzahl von Erhebungen (4) oder eine Vielzahl von Vertiefungen (3) aufweist.

2. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) eine abgerundete Oberfläche aufweisen.

3. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) eine konvexe, insbesondere noppenähnliche Form oder die Form von Stegen aufweisen, die etwa parallel zu der Transportrichtung des Wertdokuments verlaufen.

4. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3) eine konkave Form, insbesondere eine muldenähnliche Form oder die Form von Gräben aufweisen, die etwa parallel zu der Transportrichtung des Wertdokuments verlaufen.

5. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Erhebungen oder Vertiefungen innerhalb des strukturierten Abschnitts (16) etwa die gleiche Form und/oder laterale Ausdehnung (B, L) und /oder Höhe (H) oder Tiefe (T) besitzen, wobei die Vielzahl von Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) innerhalb des strukturierten Abschnitts (16) vorzugsweise eine regelmäßige Struktur bilden.

6. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass alle Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) innerhalb des strukturierten Abschnitts (16) ein zweidimensionales Gitter bilden, das sich durch eine Elementarzelle und eine Gitterbasis definieren lässt, wobei die Elementarzelle vorzugsweise die geometrische Form eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Parallelogramms oder eines Polygons hat und wobei die Gitterbasis aus genau einer Erhebung (4) oder Vertiefung (3) oder aus mehreren Erhebungen (4) oder aus mehreren Vertiefungen (3) besteht.

7. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) eine Höhe (H) von 0,05 mm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen oder dass die Vertiefungen (3) eine Tiefe (T) von 0,05 mm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen.

8. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laterale Ausdehnung (L) der Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) parallel zu der Transportrichtung und /oder die laterale Ausdehnung (B) der Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) senkrecht zur Transportrichtung mindestens doppelt so groß ist, insbesondere mindestens 5 mal so groß ist wie die Höhe der Erhebungen (4) oder die Tiefe der Vertiefungen (3).

9. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laterale Ausdehnung (L) der Erhebungen (4) oder der Vertiefungen (3) parallel zu der Transportrichtung der Wertdoku- mente größer ist als die laterale Ausdehnung (B) senkrecht zu der Transportrichtung, wobei die Erhebungen (4) oder die Vertiefungen parallel zu der Transportrichtung vorzugsweise eine Ausdehnung (L) von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 2 mm aufweisen.

10. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) senkrecht zu der Transportrichtung der Wertdokumente eine Ausdehnung (B) von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 2 mm aufweisen und von maximal 20 mm, vorzugsweise von maximal 10 mm, insbesondere von maximal 5 mm aufweisen.

11. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen unmittelbar zueinander benachbarten Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung maximal 10 mm betragen, vorzugsweise maximal 5 mm, insbesondere 0 mm bis 2 mm.

12. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Sensorblock (25) ist, in dem mehrere Sensorkammern (19) enthalten sind und der eine Sensorblock- Oberfläche aufweist, entlang der die Wertdokumente (5) an dem Sensorblock vorbei transportiert werden, wobei die Sensorblock-Oberfläche zumindest einen strukturierten Abschnitt (16) aufweist.

13. Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensorblock-Oberfläche zumindest eine Sensorabdeckung (12,13) einer Sensorkammer (19) angeordnet ist, in die zumindest ein strukturierter Abschnitt (16) eingebracht ist, und/oder dass an der Sensorblock-Oberfläche neben den Sensorabdeckungen (12, 13) zumindest eine weitere Abdeckung (14) angeordnet ist, in die zumindest ein strukturierter Abschnitt (16) eingebracht ist.

14. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Gehäuse (21) mit einer Gehäuseoberfläche aufweist, entlang der die Wertdokumente (5) an dem Sensor vorbei transportiert werden, wobei in die Gehäuseoberfläche zumindest ein strukturierter Abschnitt (16) eingebracht ist.

15. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Gehäusekörper (2) aufweist, an dessen Oberseite mindestens ein Frontelement (7, 11) angeordnet ist, entlang dessen die Wertdokumente (5) an dem Sensor vorbei transportiert werden, wobei in eine Oberfläche des Frontelements (7, 11) zumindest ein strukturier- ter Abschnitt (16) eingebracht ist.

16. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoroberfläche, insbesondere das Frontelement (7, 11) oder die Sensorabdeckung (12, 13) oder die weitere Abde- ckung (14) oder die Gehäuseoberfläche, zumindest eine Aussparung (8) aufweist, in oder unmittelbar unter der ein Messkopf (10, 18) angeordnet ist und /oder durch die Messsignale des Sensors transmittiert werden und /oder in der ein Fenster (6) oder ein Transportelement, insbesondere eine Transportrolle (9), angeordnet ist.

17. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoroberfläche, insbesondere das Frontelement (7, 11) oder die Sensorabdeckung (12, 13) oder die Gehäuseoberfläche, zumindest einen lichtdurchlässigen, ebenen Abschnitt (26) aufweist, durch den Messsignale des Sensors transmittiert werden.

18. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Erhebungen (4) oder Vertiefungen (3) durch Spritzguss oder Prägen oder Tiefziehen in die Sensoroberflä- che, insbesondere in das Frontelement (7, 11) oder in die Sensorabdeckung (12,13) oder in die weitere Abdeckung (14) oder in die Gehäuseoberfläche, eingebracht ist.

19. Sensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Sensoroberfläche, insbesondere das Frontelement (7, 11) oder die Sensorabdeckung (12, 13) oder die weitere Abdeckung (14) oder die Gehäuseoberfläche, teilweise oder vollständig aus einem oder mehreren der folgenden Materialien besteht: Kunststoff, insbesondere verschleißfester und/oder kohlefaserverstärkter und/oder elektrisch leitfä- higer und/oder transparenter Kunststoff; Metall oder Metallblech, insbesondere Aluminium, Magnesium, Edelstahl; Glas.

20. Sensorbestandteil (7, 11, 12, 13, 14, 21) zur Bildung einer Sensoroberfläche eines Sensors (1, 25) nach einem oder mehreren der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbestandteil an seiner Oberfläche zumindest einen strukturierten Abschnitt (16) enthält, der eine Vielzahl von Erhebungen (4) oder eine Vielzahl von Vertiefungen (3) aufweist.

21. Sensorbestandteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbestandteil ein Gehäuse (21) des Sensors oder eine Sensorabdeckung

(12, 13) für einen Sensorblock (25) oder eine weitere Abdeckung (14) für einen Sensorblock oder ein Frontelement (7, 11) des Sensors ist.

22. Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere von Banknoten, mit mindestens einem Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19.

23. Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere von Banknoten, bei dem die Wertdokumente (5) an einem Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19 vorbei transportiert werden.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Wert- dokumente (5) mit Hilfe von Riemen und /oder mit Hilfe von Rollen (9) entlang der Sensoroberfläche vorbei transportiert werden.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Vorbeitransportieren der Wertdokumente (5) entlang der Sensoroberfläche Luftpolster ausbilden.