<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Erkennen des Lichtdurchlassvermögens des Druckbildes auf einer Banknote Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Lichtdurchlassvermögens des Druckbildes auf einer Banknote, insbesondere für Geldwechsler und Selbstverkäufer, bei dem diie Banknote durch Feststellung dz#s Liahtdurchlassvermög=s an bestimmten Stellen auf Echtheit geprüft wird.
Bekanntlich sind durch Münzeinwurf betätigte Selbstverkäufer auf geringwertige Güter beschränkt. Der durchschnittliche Kunde hat verständlicherweise keine Lust, sieh mit einer grossen Anzahl von Scheid münzen verschiedener Sorten auszurüsten und diese nacheinander einzuwerfen, wenn er eine Ware aus einem Selbstverkäufer entnehmen will.
Um den Kunden entgegenzukommen, welche eine Ware zu erwerben wünschen, die nur mit geringwertigen Münzen aus dem Selbstverkäufer zu erstehen ist, sind Geldwechselvorrichtungen entwickelt worden. Manche Geldwechsler sind getrennt von dem Selbstverkäufer in der Nähe desselben aufgestellt. So kann ein Kunde leicht eine grössere Münze wie ein Fünffrankenstück oder ein Zweifrankenstück wechseln, um mit dem Wechselgeld den Selbstverkäufer zu bedienen. Andere Geldwechsler sind sn den Selbstverkäufer eingebaut, so dass der Kunde unmittelbar den Selbstverkäufer mit einer grösseren Münze als nötig bedienen kann und dann zusammen mit der Ware das Restgeld zurückerhält.
Um die Vielseitigkeit und Verwendbarkeit von Selbstverkäufern zu erweitern, sind viele Anstrengungen auf die Entwicklung von Vorrichtungen verwendet worden, die Papiergeld wechseln bzw. die gewünschte Ware und das Restgeld für Papiergeld ausgeben. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird eine Banknote in einen Schlitz oder auf eine Platte gelegt und geprüft, ob sie echt ist. Die Prüfung kann photo. elektrisch oder elektromagnetisch durchgeführt werden.
Die photoelektrische Erkennung .des Banknotenaufdrucks wird bei bekannten Einrichtungen durchgeführt, indem die Banknote über eine Gruppe fester Photozellen oder sonstiger photoelektrischer Vorrichtungen festgehalten. und mit einer Lichtquelle beleuchtet wird. Die Lichtquelle kann auf der gleichen Seite der Banknote wie die Photozellen angeordnet sein, so dass das Licht von der Banknote zu den Zellen reflektiert wird, oder die Lichtquelle befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Banknote, so dass das Licht durch die Banknote auf die Photozellen gelangt.
In beiden Fällen wirkt die Photozelle als veränderlicher Widerstand, deren jeweiliger Widerstandswert der auftreffenden Lichtintensität entspricht. Der Photozellenwiderstand ist klein, wenn die Photozelle kräftig belichtet wird, und hoch, wenn die Belichtung schwach ist.
Mit den Photozellen ist eine Erkennungsnetzwerk verbunden, das eine Geldwechsel- oder Warenausgabevorrichtung nur dann betätigt, wenn die Widerstände der einzelnen Zellen in Übereinstimmung mit einer bestimmten Verteilung sind, die vorher mittels einer echten Banknote bestimmt wurde. Ist diese Verteilung vorhanden, so wird die Banknote als echt angenommen und Wechselgeld oder die Ware dafür ausgegeben. Ist die vorgegebene Verteilung nicht vorhanden, so wird die Banknote nicht angenommen, sondern dem Kunden zurückgegeben.
Anordnungen der beschriebenen Art können ziemlich zuverlässig gestaltet werden, so dass sie keinerlei Papiergeld annehmen, das nicht die richtige Verteilung der Widerstandswerte der Photozellen ergibt. Es werden also z. B. echte Banknoten dsr falschen Sorte, gefälschte Banknoten, Spielgeld und dgl. ausgeschieden. Die geschilderten Vorrichtungen weisen aber auch viele richtige Banknoten zurück, die nicht genau die vorgeschriebene Verteilung der Photozellenwiderstände ergeben.
Es gibt verschiedene Gründe für diese Fehlleistungen. Beispielsweise wurde festgestellt, dass gleichartige Banknoten verschiedenen Alters und sogar Banknoten des gleichen Alters in vieler Hinsicht stark voneinander abweichen, weil jede Banknote ein anderes Schicksal hinter sich hat. Die Reflexions- und Durchlass- eigenschaften einer frischen Banknote weichen erheblich
<Desc/Clms Page number 2>
von denjenigen einer abgegriffenen bzw. schmutzigen Banknote ab.
Die Durchsichtigkeit der Banknoten ist weitgehend eine Funktion der Häufigkeit ihres Anfas- sens,weil das Hautfett von den Fingern immer mehr in das Papier eindringt.
Bei den, bekannten Banknotenprüfeinrichtungen der angegebenen Art wird versucht, die Empfindlichkeit der Erkennungsvorrichtung so einzustellen, dass echte Banknoten einer bestimmten Sorte angenommen werden, deren Reflexions- und Durchlasseingenschaften in einen vorgeschriebenen Bereich fallen. Aber auch innerhalb dieses Bereichs werden echte Banknoten zurückgewiesen, deren Abmessungen stark von derjenigen Banknote abweichen, die bei der Eichung der Widerstandsverteilung der Photozellen benutzt wurde.
Es wurde beispielsweise festgestellt, dass sich eine Banknote bei starkem Gebrauch dehnen kann. Auch wird häufig übersehen, dass die Muster auf der Vor- der- und Rückseite von Banknoten der gleichen Sorte sich nicht stets in gleicher Weise decken. Obwohl also zwei Banknoten die gleiche Abmessung haben, können die Druckspiegel auf der Vorder- und Rückseite verschiedene Lagen hinsichtlich des Papierrandes aufweisen. Ebenso können die Muster der Vorder- und Rückseite gegeneinander verschoben sein. So kommt es, dass auch echte Banknoten wegen ihrer von der Musterbanknote abweichenden Reflexions- oder Durchlassesgenschaften von den Vorrichtungen der bekannten Art zurückgewiesen werden.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Banknotenprüfvorrichtungen liegt darin, dass diese nur echte Banknoten einer ganz bestimmten Sorte annehmen können. Da eine bestimmte Verteilung der Widerstands- bzw. Stromstärkewerte für eine bestimmte Banknotenart vorgeschrieben ist und die zugeordneten Prüfvorrichtungen und Ausgabeeinrichtungen nur dann ansprechen können, wenn genau diese Verteilung festgestellt wurde, kann eine echte Banknote mit davon abweichender Sorte oder abweichendem Muster die betreffende Widerstandsverteilung nicht hervorrufen.
Wenn also in den bekannten Vorrichtungen Banknoten verschiedener Sorten verwendet werden sollen, so müssen vollständig getrennte Einrichtungen für die verschiedenen Banknotenarten einschliesslich getrennter Erkennungsvorrichtungen und Netzwerke zum Ansprechen bei entsprechenden Widerstandsverteilungen vorgesehen werden. Eine solche Vervielfachung der ganzen Anlage erhöht offenbar den Bauaufwand und die Kosten ganz erheblich.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Erkennen und Prüfen von Banknoten, bei denen d,@e genannten Nachteile vermieden sind. Es soll also eine vorgelegte Banknote mit einem Normal photoelektrisch derart verglichen werden, dass die Einflüsse von Unterschieden zwischen dem Normal und einer echten Banknote derselben Art möglichst gering bleiben. Ferner sollen die gleichen Schaltungsanordnungen im Stande sein, die Echtheit von Banknoten verschiedener Sorten zu prüfen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Lichtdurchlassvermö- gen der zu prüfenden Banknote abschnittsweise bestimmt und die Lichtstärke der Lichtquelle der das Durchlassvermögen an bestimmten Stellen messenden Einrichtung umgekehrt proportional zu dem festgestellten abschnittsweisen mittleren Durchlassvermögen geregelt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind Fig. 1 eine Teilansicht der erfindungsgemässen Einrichtung; Fig.2 ein Schnitt längs der Line 2-2 in Fig.1; Fig. 3 ein Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig.4 eine Ansicht der Abzugswalzen für echte Banknoten;
Fig. 5a und 5b schematische Schaltbilder der elektrischen Einrichtung; und Fig. 6a bis 6e Darstellungen von elektrischen Span- nungsverläufen zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10, das mit einem Waren- bzw. Wechselgeldausgabeschacht 11 ausgerüstet ist. Die Oberseite des Gehäuses 10 stellt ein ebenes Bett 10' dar, auf dem ein Schlitten 12 unter einer Lichtquelle, bestehend aus den Lampen 13 bis 16, verschiebbar ist.
Der Schlitten 12, der vorzugsweise aus undurchsichtigem Kunststoff besteht, besitzt zwei getrennte Ausschnitte, die Aufnahmebehälter 18 und 19 für die zu vergleichenden Banknoten bilden. Das Normal, also die Banknote, die dem Vergleich zugrunde gelegt werden soll, befindet sich im Behälter 18, während die unbekannte Banknote, die auf Echtheit geprüft werden soll, in den Behälter 19 eingelegt wird. Der Schlitten 12 wird über das Bett 10' verschoben, wobei an festen Punkten, über welche die Banknoten hinweggleiten, die Lichtdurchlässigkeiten der beiden Banknoten vergii- chen werden.
Die festen Punkte werden durch parallele Reihen 20 und 21. von Photozellen gebildet, die so angeordnet sind, dass jeweils einander entsprechende Teile der Banknoten entsprechende Photozellen der beiden Reihen passieren. Hierbei dient der belichtungsabhängige Widerstand der Photozellen zum Vergleich. Wenn die Belichtung aller entsprechenden Photozellen im Verlauf der Banknotenbewegung in gleicher Weise schwankt, so entscheidet das Gerät, dass die unbekannte Banknote das gleiche Druckmuster wie die Normalbanknote trägt. Die nunmehr als echt erkannte Banknote wird angenommen, d. h. aus dem Behälter 19 abgezogen, und dann gibt das Gerät Wechselgeld oder die gewählte Ware oder beide durch den Ausgabeschacht 11 ab.
Wenn dagegen der Vergleich zu keinem günstigen Ergebnis führt, d. h. wenn die Widerstandsschwankungen entsprechender Photozellen stark voneinander abweichen, so wird die unbekannte Banknote nicht angenommen und eine Waren- oder Wech- selgeld-ausgabe findet nicht statt.
Die Einzelheiten der erfindungsgemässen Einrichtung werden nachstehend insbesondere anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert. Wie daraus hervorgeht, ist das Bett 10' auf der Oberseite des Gehäuses 10 als flache Rinne ausgebildet, an deren Seitenwänden die entsprechenden Seitenwände des Schlittens 12 anliegen. Um das Herausheben des Schlittens aus der Rille zu verhindern, sind Seitenschienen 23 und 24, die etwas über die Rillenwände nach innen vorstehen, am Gehäuse befestigt. Der Schlitten 12 wird cn Ruhelage nach vorn gedrückt, wo das dem Behälter 19 benachbarte Ende des Schlittens sich an. der Stirnseite des Gehäuses 10 befindet.
Zu diesem Zweck (siehe Fig.l) ist eine Brücke 25 vorgesehen, deren Schenkel an den Schienen 23 und 24 befestigt sind. Der Schlitten 12 besitzt an seinen Seitenkanten hintere Fortsätze 26 und 27
<Desc/Clms Page number 3>
hinter dem Behälter 18, an denen Zugfedern 28 und 29 befestigt sind, deren andere Enden an den Schenkeln der Brücke 25 angreifen. Somit erzeugen die Federn 28 und 29 eine horizontale Kraftkomponente, welche den Schlitten 12 nach vorn in Fig. 1 zu drük- ken sucht.
Damit der Schlitten 12 nicht über die Stirnseite des Gehäuses 10 vorsteht, ist ein Anschlagstift 30 auf dem Fortsatz 26 vorgesehen, der gegen das hintere Ende der Schiene 23 anstösst, wenn der Schlitten 12 seine Ruhestellung erreicht hat.
In Fig.1 und 2 ist in Phantom ein Deckel 31 eingezeichnet, der sich von einer Ebene vor der Photozel- lenreihe 21 bis zur Rückseite des Bettes 10' erstreckt. Befindet sich der Schlitten 12 in seiner vorderen Stellung, so liegt der Behälter 19 vor dem Deckel 31 und ist dem Kunden zugänglich, so dass dieser eine Banknote als Bezahlung für die gewünschte Ware bzw. das Wechselgeld einlegen kann. Der Behälter ist mit einem ebenen durchsichtigen Deckel 32, z. B. aus Kunststoff versehen, der um die Hinterkante hochgeklappt werden kann. Um eine Banknote in den Behälter 19 einzulegen, hebt man den Deckel 32 z.
B. mittels eines Fingerloches 32' an und legt die Banknote flach auf den unter dem Deckel in der öffnung 19 sichtbar werdenden Teil des Bettes 10'. Dann klappt man den Deckel zu, wodurch die Banknote U in Fig. 2 niedergehalten wird.
Die Normalbanknote S wird im Behälter 18 zwi- schen. zwei durchsichtigen Platten 33 und 33' festgehalten. Die Bodenplatte 33 ist fest, z. B. in den Schlitten 12 eingeklebt, während die Deckplatte 33' abnehmbar ist. So kann die Deckplatte entfernt werden, um je nach Wunsch die Normalbanknote zu wechseln.
Um zu gewährleisten, dass eine in den Behälter 19 eingelegte Banknote sich mit .dem Schlitten 12 bewegt (siehe Fig. 1 und 3), ist das Bett 10' mit parallelen Nuten 34 und der Schlitten 12 mit in die Nuten eingreifenden Rippen 35 versehen. Die Rippen 35 schlies- sen am einen Ende mit der Aussenkante des Behälters 19 ab. Demgemäss wird die äussere Kante einer im Behälter oder Fenster 19 befindlichen Banknote U von der Vorderkante des Behälters erfasst und mit dem Schlitten 12 bei dessen Rückbewegung mitgeführt.
Die Rückbewegung des Schlittens 12 gegen die Spannung der Federn 28 und 29 geschieht selbsttätig. Diese Bewegung kann in irgendeiner Weise durchgeführt werden. Beispielsweise ist gemäss Fig.1 der Schlitten 12 an seiner Unterseite an einer Kante mit einer Zahnstange 36 versehen, in .die ein vom Motor 38 angetriebenes Zahnrad 37 eingreift. Wird der Motor 38 erregt, so dreht sich das Zahnrad 37 derart, dass der Schlitten 12 nach hinten verschoben wird.
Diese Abtastbewegung des Schlittens 12 wird von. einem Startknopf 39 eingeleitet, der an der Vorderseite des Gehäuses 10 angeordnet ist. Wird der Startknopf 39 gedrückt, so wird Motor 38 erregt und der Schlitten 12 verschiebt sich nach hinten. Diese Bewegung des Schlittens 12 setzt sich fort, bis der Schlitten in der rückwärtigen Grenzstellung verriegelt wird. Zu diesem Zweck ist ein Elektromagnet 40 am hinteren Ende des Gehäuses 10 artgeordnet und mit einem Anker 41 versehen, der in Ruhelage in eine Stellung gedrängt wird, in der er sich im Wege des Fortsatzes 26 am hinteren Ende des Schlittens 12 befindet.
Der Fortsatz 26 besitzt einen erhöhten Endteil, auf dem eine Schrägfläche 42 ausgebildet ist, die sich in der Bahn des unteren Endes des Ankers 41 befindet. Der Anker 41 ist mit einer cntsprechendenSehrägfläche versehen, so dass er von der Schrägfläche 42 leicht hochgedrückt werden kann, bis das Ende des. Fortsat- zes 26 unter dem Anker 41 hindurchgegangen ist. Unmittelbar danach wird der Anker 41 wieder herabgedrückt und verklinkt so den Schlitten 12 in der rückwärtigen Stellung.
Der Schlitten bleibt in dieser Stellung, bis der Elektromagnet 40 erregt wird und den Anker 41 zurückzieht. Unmittelbar nach dem Zurückziehen des Ankers 41 soll der Schlitten 12 freigegeben und von den Federn 28 und 29 vorwärts bewegt werden. Um diese Rückbewegung zu unterstützen, ist die Welle des Motors 38, auf der das Zahnrad 37 sitzt, frei drehbar, wenn der Motor 38 nicht erregt ist. Dem- gemäss behindert die Zahnstangenanordnung die Rückbewegung des Schlittens 12 in seine Ausgangslage nicht.
Wenn der Schlitten 12 die rückwärtige Stellung erreicht hat, in welcher er durch den Anker 41 verklinkt wird, so beginnt die Annahme und Abführung der im Behälter 19 befindlichen Banknote, falls diese als identisch mit der Normalbanknote im Behälter 18 befunden wurde. Damit die Banknote im Behälter 19 eingenommen werden kann, bevor der Waren- oder Wechselgeldausgabevorgang beginnt, sind Mittel vorgesehen, um die Banknote durch die Oberseite des Gehäuses 10 in dasselbe einzuführen. Hierzu sind gemäss Fig. 1 und 2 Schlitze 44 und 45 im Deckel 32 bzw. im Bett 10' vorgesehen. Die Schlitze 44 und 45 fluchten, wenn der Schlitten 12 in der rückwärtigen Stellung verriegelt ist. Die Länge des Schlitzes 45 ist grösser als die Breite der Banknote.
Die als echt befundene Banknote im Behälter 19 wird durch den Schlitz 45 in das Innere des Gehäuses 10, z. B. in einen Sammelbehälter 46 abgeführt (siehe Fig.2). Hierzu dient ein dünner Schieber 47, der vertikal verschiebbar ist und durch die Schlitze 44 und 45 eindringen kann, wenn diese fluchten. Der Schieber 47 ist zwischen zwei an der Brücke 25 befestigten Platten 48 geführt. Dies geschieht beispielsweise mittels Stiften 49 am Schieber 47, die in Schlitze 50 der Platten 48 eingreifen.
Die vertikale Einstellung und Bewegung des Ab- streifschiebers 47 geschieht mittels eines Elektromagneten 51, dessen Anker 52 mit dem oberen Ende des Schiebers 47 über eine Verbindungsstange 53 und einen Winkelhebel 54 verbunden ist. Der Winkelhebel 54, der L-förmmig gestaltet ist, hat einen langen Arm 54', der mit einem Ende zwischen die Platten 48 eingreift und ein Langloch 55 aufweist, in das ein Stift 56 am Schieber 47 eingreift. In der Nähe seines anderen Endes ist der Arm 54' und damit der Winkelhebel 54 um eine Achse 57 drehbar, die an einem festen, von der Brücke 25 ausgehenden Arm 58 befestigt ist.
In der Ruhelage befindet sich der Anker 52 des Elektromagneten 51 unter Federkraft in einer äusseren Stellung, in welcher er den Winkelhebel 54 so hält, dass dessen Arm 54' horizontal steht, so dass der Ab- streifschieber 47 sich in der obersten Lage befindet.
Wird der Elektromagnet 51 erregt, so zieht er seinen Anker 52 zurück, wodurch der Winkelhebel 54 eine Bewegung im Uhrzeigersinne ausführt und damit den Schieber 47 nach unten führt, dessen unteres Ende durch die Schlitze 44 und 45 hindurchdringt. Die im Behälter 19 befindliche Banknote wird vom unteren Ende des Schiebers 47 erfasst und in der Mitte gefaltet und der Mittelteil wird in das Innere des Gehäuses 10 mitgenommen.
<Desc/Clms Page number 4>
Der Schieber 47 gelangt nur um eine kurze Strecke in das Innere des Gehäuses 10, so dass die Endteile der Banknote noch hineingeschoben werden müssen, bevor der Schlitten freikommt.
Hierzu ist ein Motor 60 (Fig.2) im Gehäuse 10 vorgesehen, der über ein Getriebe 61 zwei Wellen 62 (Fig. 4) in entgegengesetzter Richtung antreibt. Auf den Wellen 62 befinden sich je zwei Walzen 63, 64 aus weichem Material, z. B. Gummi, die einander berühren. Die Wellen 62 sind so angeordnet, dass sie sich auf entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 45 befinden und die Linie durch die Berührungspunkte der Rollen 63 und 64 verläuft unmittelbar unterhalb des Schlitzes 45 (siehe Fig. 4). Ferner ist der Abstand zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der auf einer Welle sitzenden Walzen 63 und 64 kleiner als die Breite einer Banknote.
Gemäss Fig. 2 und 4 geht der Schieber 47 in seiner untersten Stellung zwischen den Wellen 62 und zwischen den Walzen 63 und 64 hindurch. Infolgedessen wird der Mittelteil der vom Schieber 47 mitgenommenen Banknote von den Walzen. 63 und 64 erfasst und zwischen ihnen mitgeführt.
Durch .die Drehung der Walzen 63 und 64 wird die Banknote nach unten in den Sammelbehälter 46 abgezogen. Danach tritt die Ausgabevorrichtung 66 in Fig. 2 in Tätigkeit, wie oben beschrieben.
Die beschriebenen Vorgänge werden in bestimmter Reihenfolge selbsttätig durchgeführt. Beginn und Ende dieser Folge werden durch die Bewegung des Schlittens 12 gesteuert. Zu diesem Zweck ragt ein federbelasteter Knopf 70 (Fig. 1 und 2) oberhalb des Bettes 10' in den Weg des Fortsatzes 26 am Schlitten 12 und kann vom Fortsatz 26 niedergedrückt werden, um hierdurch die Abtastfolge einzuleiten. Der Knopf 70 schliesst gemäss Fig.2 einen Schalter 71, der von einer Feder 72 normalerweise in geöffneter Stellung gehalten wird.
Vorzugsweise findet die Schliessung des Schalters 71 unmittelbar statt, nachdem -die Hinterkanten der Behälter 18 und 19 über den entsprechenden Photozel- lenreihen 20 und 21 erschienen sind.
Das Ende der Abtastung wird .durch Betätigung eines Knopfes 74 bestimmt, der sich im Weg des Schlittens 12 befindet und in gleicher Weise wie der Knopf 70 betätigt wird. Gemäss Fig.2 betätigt der Knopf 74 einen Umschalter 75, dessen Schaltarm von einer Feder 76 in Ruhelage in Berührung mit dem einen Festkontakt gehalten wird, sowie durch Betätigung des Knopfes 74 in Berührung mit dem anderen Festkontakt gelangt. Nach der so bewirkten Beendi- gung der Abtastung kann der Elektromagnet 40 erregt werden, um den Anker 41 zurückzuziehen und damit den Schlitten 12 zur Rückkehr in seine Ruhelage freizugeben.
Die Schaltung zur Steuerung der einzelnen Abtast- vorgänge wird nachstehend anhand der Fig. 5a und 5b erläutert. Wie erwähnt, wird der Startknopf 39 gedrückt, um den Prüfvorgang einzuleiten, indem der Motor 38 (Fig. 1) erregt wird.
Wie Fig. 5a zeigt, schliesst der Startknopf 39 einen Arbeitskontakt 80, um den Motor 38 mit den Netzadern 81 und 82 zu verbinden. Die eine Netzader 82 ist mit dem Motor 38 über eine Sammelschiene 83, einen Ruhekontakt 84 und den Endschalter 75 verbunden. Der Kontakt 80 befindet sich zwischen Motor 38 und einer Sammelschiene 85, die über einen Schalter 86 an die andere Netzader 81 angeschlossen ist. Der Schalter 86 trennt die Sammelschiene 85 vom Netz ab, wenn die Ausgabevorrichtung 66 leer ist. Gleichzeitig leuchtet in. diesem Falle ein Anzeigel'ämpchen 87 auf, das einerseits mit der Netzader 82 und andererseits mit einem Ruhekontakt des Schalters 86 verbunden ist.
Solange sich noch eine Ware bzw. Geld in der Ausgabevorrichtung 66 befindet, wird hierdurch der Kontaktarm des Schalters 86 in der in Fig. 5a gezeigten Stellung gehalten, in welcher die Steuervorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann.
Nach Schliessung des Schalters 80 und dem Anlauf des Antriebsmotors 38 für den Schlitten werden alle weiteren Operationen durch die Photozellen gesteuert. In Fig. 5b sind einige Photozellen in der Reihe 20 mit 89 bis 99 und die entsprechenden Photozellen in der Reihe 21 mit 89 bis 99' bezeichnet. Jede Photozelle ist schematisch als Widerstand dargestellt, dessen Wert sich umgekehrt mit der auffallenden Lichtintensität ändert.
Jeweils entsprechende Photozellenpaare in den Reihen 20 und 21 sind in einer Brückenschaltung angeordnet. Hierzu sind die Photozellenpaare in Reihe mit zugehörigen Widerständen 101 bis 111 an die Klemmen der Sekundärwicklung 112 eines Transfor- mators 113 angeschlossen, wobei die Sekundärwicklung 112 eine geerdete Mittelanzapfung 114 aufweist.
Jeder einem Photozellenpaar zugeordnete Festwiderstand hat einen Schleifkontakt, der anfangs so eingestellt wird, dass bei gleicher Belichtung der beiden Photozellen und bei Anlegung einer Spannung an die Primärwicklung 115 des Transformators 113 die Spannung zwischen dem Schleifkontakt und der Mittelanzapfung 114, d. h. in der Brückendiagonale, ein Minimum darstellt und zum Beispiel verschwindet.
Wenn nun .die Banknoten in den Behältern 18 und 19 vom gleichen Typ sind, so erfahren die Widerstände jedes Photozellenpaares die gleichen Schwankungen, während der Schlitten 12 die Banknoten an den Photozellen vorbeiführt. Demzufolge bleibt trotz der ständigen Belichtungsschwankungen die Spannung zwischen dem Schleifkontakt und der Mittelanzapfung 114 auf dem Wert Null. Unterscheiden sich dagegen die Banknoten erheblich in ihren Lichtdurchlasseigen- schaften, so weichen die Photozellenwiderstände in der Brückenschaltung voneinander ab und es ergibt sich eine Ausgangsspannung in der Brückendiagonale.
In der beschriebenen Schaltung dienen die an den Ausgängen einer Anzahl von Brückenschaltungen auftretenden Spannungen zur Steuerung der Abstreif- und Ausgabevorrichtungen über Relais R1 (Fig.5b) und R2 bis R5 (Fig.5a). Jedes Relais steuert einen oder mehrere Ruhe- und Arbeitskontakte. Die einem Relais zugeordneten Kontakte werden mit dem Bezugszeichen dieses Relais und fortlaufenden kleinen Buchstaben bezeichnet.
Wie aus Fig. 5b ersichtlich ist, wird Relais R1 betätigt, wenn bestimmte Brückenschaltungen eine nicht verschwindende Ausgangsspannung zeigen, und steuert die verschiedenen anderen Relais, Elektromagnete und Motoren. in bestimmter Reihenfolge. Das Relais R1, das als Prüfrelais bezeichnet werden kann, ist an eine Kippschaltung 120 angeschlossen, die beispielsweise als vereinfachter Schmitt-Trigger ausgebildet ist. Die Kippschaltung 120 enthält zwei Transistoren 121 und 122 (im vorliegenden Falle pnp-Transistoren), .deren Emitter 123 und 124 über einen gemeinsamen Widerstand 125 geerdet .sind.
Ein Lastwiderstand 126 befindet sich zwischen dem Kollektor 127 des Transistors
<Desc/Clms Page number 5>
121 und einer negativen Klemme B-, während die Wicklung des Relais R1 zwischen die Kollektorelek- trode 128 des Transistors 122 und die negative Klemme B- eingeschaltet ist. Die Basis des Transistors 122 ist über eine Ader 129 mit dem Kollektor des Transistors 121 verbunden und über einen Widerstand 130 geerdet.
Der Eingang der Kippschaltung 120 ist die Basis des Transistors 121. Im Ruhezustand, d. h. ohne Vorhandensein eines Eingangssignals bestimmter Grösse, ist der Transistor 121 gesperrt und der Transistor 122 leitend. Das Relais R1 ist also in diesem Falle erregt. Wenn dagegen ein Eingangssignal bestimmter Grösse an der Basis des Transistors 121 auftritt, so wird dieser leitend und der Transistor 122 gesperrt, wodurch Relais R1 abfällt.
Zu Prüfzwecken sind bestimmte Brückenschaltungen mit der Kippschaltung 120 verbunden. Beispiels- weise sind gemäss Fig.5b die Schleifkontakte der Widerstände 101 bis 105 und 108 bis 111 über jeweils zugeordnete Dioden 131 bis 139 mit einer gemeinsamen Ausgangsader 140 verbunden. Die Dioden 131 bis 139 sind alle in gleicher Richtung zwischen der Ader 140 und dem jeweiligen Schleifkontakt eingeschaltet, um die einzelnen Brückenschaltungen voneinander zu trennen.
Die Ader 140 ist mit einem Ruhekontakt R2c verbunden, der also vom Relais R2 betätigt wird. Der Kontakt R2c ist über ein RC-Glied aus Widerstand 141 und Kondensator 142 an den Eingang der Kipp- schaltung 120 angeschlossen. Ein Schleifkontakt 143 des Widerstandes 141 ist mit dem Kondensator 142 verbunden, so dass je nach seiner Einstellung bei einem bestimmten Spannungsabfall am Kondensator 142 und dem dazu parallel geschalteten Teil des Widerstandes 141 die Kippschaltung 120 betätigt wird. Das RC-Glied ist mit einem Widerstand 144 im Basiskreis des Transistors 121 verbunden.
Wie man sieht, wird die Summe der Ausgangsspannungen der an die Ader 140 angeschlossenen Brückenschaltungen auf den Eingang der Kippschaltung 120 gegeben. Schwanken die über die entsprechenden Pho- tozellenpaare hinweggleitenden Teile der beiden Banknoten in ihrer Lichtdurchlässigkeit in gleicher Weise, so bleibt die Summe der Ausgangsspannungen der betreffenden Brüekenschaltungen unter der Zündspan- nung der Kippschaltung 120. In diesem Falle wird also die ganze Abtastbewegung ausgeführt, ohne dass die Kippschaltung 120 anspricht und damit bleibt das Relais R1 erregt.
Weicht dagegen die zu prüfende Banknote längs einer von ,den Photozellenpaaren abgetasteten Linie erheblich von dem Normal ab, so reicht die Ausgangsspannung einer oder mehrerer Brückenschaltungen aus, um die Kippschaltung 120 zu betätigen und das Relais R1 abzuwerfen.
Das Prüfrelais R1 bestimmt die Arbeitsweise der übrigen Teile der Steuerschaltung, also entweder die Abführung und Annahme einer echten Banknote oder die Anzeige der Nichtübereinstimmung.
Hierzu besitzt das Relais R1 einen in Fig.5a gezeigten Umschaltkontakt, nämlich den Ruhekontakt R1a und den Arbeitskontakt R1d. Kontakt Rla ist also geschlossen, wenn die Banknoten nicht übereinstimmen, und Kontakt R1ä ist geschlossen, wenn die Banknoten übereinstimmen.
Die Wicklung des Relais R2 ist mit dem Kontakt R1a' über einen Ruhekontakt Rob verbunden. Hat sich der Endschalter 71 durch die Bewegung des Schlittens 12 geschlossen und ist Arbeitskontakt Rlä geschlossen, so wird die Wicklung des Relais R2 bei der nachfolgenden Betätigung des Endschalters 75 mit den Sammelschienen 83 und 85 verbunden, d. h. der Schalter 75 trennt den Antriebsmotor 38 ab und übernimmt die Speisung des Relais R2.
Ein Arbeitskontakt R2b erregt beim Anziehen des Relais R2 den Abstreifmagneten 51, der zwischen Sammelschiene 83 und Schalter 71 liegt. Da der Schalter 71 in diesem Zeitpunkt geschlossen ist, kann der Elektromagnet 51 anziehen und der Abstreifschieber 47 (Fig. 1) drückt den Mittelteil der Banknote im Behälter 19 durch den Schlitz 45 nach unten.
Das Relais R2 hat ebenfalls einen Umschaltkontakt mit dem Ruhekontakt R2a und dem Arbeitskontakt R2ä . Der Antriebsmotor 60 für die Abzugswalzen ist zwischen den Schalter 75 und den Kontakt R2a' eingeschaltet, so dass bei angezogenem Relais R2 der Motor 60 in Tätigkeit gesetzt wird und den durch den Schlitz 45 gedrückten Teil der Banknote in den Sammelbehäl- ter 46 abführt.
Wenn eine Banknote abgezogen und in den Sam- melbehälter gebracht wurde, so ist die Anordnung zur Betätigung der Ausgabevorrichtung 66 bereit. Diese kann in bekannter Weise aufgebaut sein und einen Motor enthalten, der eine einzige Umdrehung macht und hierbei einen Schieber, der das Waren- oder Wechselgeldmagazin versperrt, öffnet, so dass die betreffende Ware oder das Wechselgeld in den Schacht 11 fallen kann, woraufhin der Schieber wieder gesperrt wird.
Hierzu ist in Fig.5a ein Motor 150 vorgesehen, der zwischen die Sammelschiene 83 und einen Kontakt 151 eines vom Motor 150 nockengesteuerten Schalters 152 geschaltet ist. Der Kontaktarm des Schalters 152 ist mit dem Festkontakt des Schalters 71 verbunden und befindet sich in Ruhelage, also wenn der Motor 150 stillsteht, in Berührung mit einem anderen Festkontakt 152, während der Kontakt 151 frei ist.
Das Relais R3 dient zur Betätigung des Ausgabemotors 150. Es besitzt ebenfalls einen Umschalter mit dem Ruhekontakt R3a und dem Arbeitskontakt R3ä . Die Wicklung des Relais R3 ist parallel zum Abstreif- motor 60 geschaltet, so dass bei Schliessung des Kontaktes R2ä zur Erregung des Motors 60 gleichzeitig das Relais R3 anzieht. Es hält sich dann selbst über den Arbeitskontakt R3ä, den Schalter 152 und den Schalter 71. Ein Arbeitskontakt R3b dient zum Einschalten des Ausgabemotors 150, sobald das Relais. R2 abgefallen ist.
Relais R3 bleibt angezogen, bis die Banknote vom Schlitten ganz abgezogen ist. Ist die Banknote im Sam- melbehälter 46 abgelegt, so spricht die Kippschaltung 120 an und Relais R1 fällt ab. Dieser Vorgang wird durch die Phototzellenpaare 94-94' und 95-95' hervorgerufen, die sich an den beiden Enden des Schlitzes 45 befinden. Wie Fig. 5b zeigt, sind die diesen Photo- zellenpaaren zugeordneten Brückenschaltungen über Dioden 154 und 155 mit dem Schleifkontakt eines Widerstandes 157 verbunden, der in. Reihe mit dem RC-Glied im Eingang der Kippschaltung 120 liegt.
Die Photozellen 94, 94' und 95, 95' und die zugehörigen Brückenschaltunen arbeiten in gleicher Weise wie die vorher beschriebenen Photozellenpaare. Die genannten Photozellen sind aber weitgehend unempfindlich gemacht, so dass sie eine unmittelbare Belichtung von
<Desc/Clms Page number 6>
den Lampen 13 und 14 benötigen, um eine ausreichende Brücken.ausgangsspannung für die Betätigung der Kippschaltung 120 zu liefern. Sie geben also erst dann ein Signal ab, wenn die geprüfte Banknote den Schlitten verlassen hat und in den Sammelbehälter Gewandert ist. Solange noch ein Teil der Banknote eine der Photozellen 94' und 95' bedeckt, kann der Ausgabemotor 150 nicht ansprechen und eine Ware ausgeben.
Solange das Relais R2 erregt bleibt, ist der zugehörige Kontakt R2a offen, so dass der Ausgabemotor 150 keine Spannung erhalten kann. Andererseits bleibt Relais R2 solange erregt, als Relais R1 angezogen bleibt.
Wenn dagegen die Brückenschaltungen aus den Photozellenpaaren 94-94' und 95-95' e^n Räumungssignal abgeben, spricht die Kippschaltung 120 an, Relais R1 fällt ab, Kontakt R1ä öffnet sich und Kontakt Rla schliesst sich. Infolgedessen wird die Wicklung des Relais R4 zwischen Sammelschiene 83 und Sammelschiene 85 (über Kontakte R1a und 71) eingeschaltet, so dass Relais R4 anzieht. Damit öffnet sich Ruhekontakt Rob und trennt im Verein mit dem Kontakt Rlä das Relais R2 ab.
Mit dem Abfallen von Relais R2 öffnet sich Arbeitskontakt R2a' und Kontakt R2a schliesst sich. Da Kontakt R3b weiterhin geschlossen ist, gelangt der Ausgabemotor 150 über R3b, R2a und Schalter 71 unter Spannung, so dass er zu arbeiten beginnt und eine Ware bzw. das Wechselgeld ausgibt.
Sobald sich Motor 150 zu drehen beginnt, wird der Nockenschalter 152 betätigt und vom Kontakt 153 auf den Kontakt 151 umgelegt. Dadurch wird Relais R3 von der Spannungsquelle abgetrennt und fällt ab. Der Ausgabemotor 150 bleibt aber bis zur Vollendung seines Umlaufes eingeschaltet, weil er über Schalter 152 und Schalter 71 mit der Spannungsquelle verbunden bleibt.
Am Ende des Ausgabezyklus wird der Freigabemagnet 40 erregt, um dem Schlitten die Rückkehr in die Ausgangsstellung zu ermöglichen. Hierzu dienen die Relais R4 und R5. Gemäss Fig.5a ist die Wicklung des Relais R5 zum Motor 38 parallelgeschaltet und ein Arbeitskontakt R5a liegt parallel zum Startschalter 80. Wenn also der Startschalter 80 geschlossen wird, um den Motor 38 einzuschalten, zieht Relais R5 gleichzeitig an und hält sich über einen Kontakt R5a, wodurch der Motor 38 ebenfalls eingeschaltet bleibt und den Schlitten ganz zurückzieht, bis er sich mit dem Anker 41 verklinkt.
Ein Arbeitskontakt R4c des Relais 4 liegt in Reihe mit einem Ruhekontakt R5b des Relais R5 und mit dem Elektromagneten 40, sowie dem Ruhekontakt R3a. Wie erwähnt, wird Kontakt R3a am Ende des Ausgabevorganges geschlossen. Ferner ist Relais R4 erregt, so dass Kontakt R4c geschlossen ist. Der End- schalter 75 ist in der zurückgezogenen Stellung des Schlittens betätigt und hat den Motor 38, sowie das Relais R5 abgeschaltet, so dass Kontakt R5b geschlossen ist.
Da am Ende des Ausgabevorganges der Schalter 152 den Kontakt 153 wieder mit dem geschlossenen Abtastkontakt 71 verbindet, wird der Elektromagnet 40 erregt und gibt somit den Schlitten in der früher beschriebenen Weise frei. Während der Rückkehrbewegung des Schlittens bleibt zunächst nur das Relais R4 erregt. Sobald aber der Schlitten den Betätigungsknopf 70 freigibt, öffnet sich der Schalter 71 selbsttätig und unterbricht so die Verbindung. des Relais R4 mit dem Netz, so dass Relais R4 ebenfalls abfällt. Damit ,ist die Anordnung für den nächsten Arbeitszyklus bereit.
Relais R4 betätigt ausserdem eine Rückgabevorrichtung, falls bereits während der Abtastung der Banknoten durch die Photozellen ein Signal auftritt, das die Kippschaltung 120 betätigt und dadurch das Relais R1 abwirft. Durch den Abfall des Relais R1 schliesst sich Ruhekontakt R1a, woraufhin Relais R4 in der oben beschriebenen Weise erregt wird. Da Relais R4 sich selbst hält, bleibt es im weiteren Arbeitszyklus angezogen. Da gleichzeitig Kontakt Rob sich öffnet, kann danach das Relais R2 nicht erregt werden und somit auch die Abzugs- und Ausgabevorgänge nicht einleiten, d. h. die geprüfte und nicht als echt befundene Banknote bleibt im Behälter 19.
Dem gemäss wirken am Ende des Zyklus die Relais R4 und R5 in der beschriebenen Weise zusammen, um den Elektromagneten 40 zu betätigen und den Schlitten zur Rückkehr in die Ausgangsstellung freizugeben. Dort kann die zurückgewiesene Banknote aus dem Schlitten entnommen werden.
Wie erwähnt, muss eine als echt befundene Banknote vollständig durch den Schlitz 45 hindurchgehen, bevor die unmittelbar neben ihm liegenden Photozel- lenpaare in Tätigkeit treten und die nachfolgende Betätigung der Ausgabevorrichtung einleiten. Hierdurch werden Versuche vereitelt, die geprüfte Banknote mit dem Wechselgeld oder der Ware zurückzuerlangen. Beispielsweise sei angenommen, dass der Benutzer eine Banknote halbiert, die beiden Hälften in den Behälter einlegt und sie auf den Stirnseiten desselben mit Hilfe von Klebstreifen befestigt.
Wenn eine solche Banknote echt und von der gleichen Sorte wie das Normal ist, so wird die normale Arbeitsfolge ausgeführt, bis der Ab- streifmagnet 51 und der Abzugsmotor 60 in Tätigkeit treten. Der Abstreifschieber 47 kann aber eine solche Banknote nicht durch den Schlitz 45 mitnehmen, weshalb die Photozellen 94' und 95' immer noch von den Mittelteilen der Banknote bedeckt sind. Demgemäss sind die Photozellen 94' und 95' nicht unmittelbar so stark beleuchtet, wie es zur Erzeugung des Freisignals erforderlich wäre, und der Ausgabemotor 150 tritt nicht in Tätigkeit.
Wenn eine solche zerschnittene Banknote in den Behälter 19 eingelegt wird, so gelangt aber auch der Schlitten 12 nicht in seine Ausgangslage zurück. Nachdem nämlich eine als echt befundene Banknote im normalen Arbeitsgang abgezogen wurde, werden der Abstreifmagnet 51 und der Abziehmotor 60 nicht abgeschaltet und der Freigabemagnet 40 nicht erregt, bevor nicht das Freisignal aufgetreten ist. Wenn also die beiden Hälften einer zerschnittenen Banknote in :der oben beschriebenen Weise im Schlitten befestigt sein sollten, so bleiben der Elektromagnet 51 und der Motor 60 eingeschaltet, aber die weiteren Arbeitsgänge werden nicht ausgeführt. Damit bleibt der Schlitten in seiner zurückgezogenen Stellung veriegelt und die präparierte Banknote wird nicht zurückgegeben.
Um eine Überlastung der erregten Relais, Elektromagnete und Motoren in der soeben beschriebenen Situation zu verhindern, werden erfindungsgemäss diese Teile nach einem bestimmten Zeitintervall abgeschaltet. Zu diesem Zweck ist ein Heizelement 160 (Fig.5a) zwischen der Sammelschiene 83 und dem festen Kontakt des Abtastschalters 71 vorgesehen. Das Heizelement 160 ist z. B. ein Bimetallstreifen, der in
<Desc/Clms Page number 7>
der Nähe der Feldwicklung des Abziehmotors 60 angebracht ist und sich ausdehnt, nachdem während einer bestimmten Zeitdauer ein Strom hindurchgeflossen ist.
Diese Zeitdauer ist wesentlich grösser als die Länge eines normalen Arbeitszyklus, bis der Schlitten in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.
Das Heizelement 160 betätigt einen Kontakt 84, der in der Ruhestellung die Sammelschiene 83 mit dem Endschalter 75 verbindet. Wenn die Temperatur des Heizelementes 160 den Umschaltwert erreicht hat, so wird der Kontakt 84 umgelegt und Relais R2 fällt ab, wodurch auch der Elektromagnet 51, das Relais R3 und der Motor 60 abgeschaltet werden. Zwar wird hierdurch der Abstreifschieber 48 zurückgezogen, aber der Freigabemagnet 40 kann trotzdem nicht erregt werden, so dass der Schlitten in der zurückgezogenen Stellung gesperrt bleibt. Die Anordnung kann erst wieder in Gang gesetzt werden, wenn der Deckel abgehoben und der Anker 41 von Hand zurückgezogen wurde, so dass der Schlitten in die Ruhestellung zurückkehren kann.
Durch Betätigung des Kontaktes 84 mittels des Bimetallstreifens 160 werden auch die Kippschaltung 120 und das Relais R1 vom Netz abgeschaltet. Die Gleichspannung für die Kippschaltung und das Relais R1 wird nämlich von einem Gleichrichter 162 in Fig.5a geliefert, dem die Netzspannung über einen Abwärtstransformator 163 zugeführt wird. Die Primärwicklung 164 dieses Transformators ist parallel zum Kontakt 84 geschaltet. Wenn also der Kontakt 84 in der oben beschriebenen Weise geöffnet wurde, so kann auch keine Wechselspannung auf den Transformator 163 gelangen.
Es sind ferner Vorkehrungen getroffen, um einen Alarm zu geben, wenn in der oben beschriebenen Weise eine Sperrung des Arbeitsablaufes eintritt. Zu diesem Zweck ist eine Alarmvorrichtung 165 mit der einen Netzader 81 verbunden und kann über den Kontakt 84 mit der Sammelschiene 83 verbunden werden, wenn der Kontakt 84 vom Bimetallstreifen 160 umgelegt wurde. In diesem Falle wird ein sichtbarer oder hörbarer Alarm oder beides gegeben.
Die Prüfung und Erkennung echter Banknoten der richtigen Sorte ist ferner mit in weiten Grenzen streuenden Lichtdurchlasseigenschaften möglich. Zu diesem Zweck sind gemäss Fig.5a die Lampen 13 bis 16 paarweise angeordnet, wobei die Lampen 13 und 14 oberhalb der Photozellenreihe 21 und die Lampen 15 und 16 oberhalb der anderen Photozellenreihe 20 je parallel geschaltet sind. Die Lampen 13 und 14 bzw. 15 und 16 befinden sich in getrennten Lichtstärkeregelkreisen, die über Transformatoren 170 und 171 mit Strom versorgt werden. Die Primärwicklungen 172 und 173 der beiden Transformatoren liegen zwischen den Sammelschienen 83 und 85.
Zur Lichtstärkeregelung der Lampen 13 und 14 dient eine Photozelle 174 @in der Reihe 21. Diese ist in Reihe mit einem RC-Glied 175 und 176 parallel zur Sekundärwicklung 177 des Transformators 170 geschaltet. Die Verbindungsstelle der Photozelle 174 und des RC-Gliedes ist mit der Basis 178 eines Transistors 179 verbunden, dessen Emitter-Basis-Verbindung über einen Vorwiderstand 180 parallel zum RC-Glied geschaltet ist. Ein gesteuerter Siliciumgleichrichter 181 und ein Regelwiderstand sind in Reihe parallel zur Sekundärwicklung 177 geschaltet, wobei der Gleichrichter 181 parallel zu den Lampen 13 und 14 liegt.
Der Regelwiderstand besteht beispielsweise aus zwei Ballastlampen 182, 183 in Parallelschaltung.
Zum Betrieb des gesteuerten Siliciumgleichrichters 181 ist die Kollektorelektrode 184 des Transistors 179 mit der Steuerelektrode 185 des Gleichrichters 181 verbunden. Der Transistor ist normalerweise leitend, so dass die Spannung an der Steuerelektrode 185 den Spannungsschwankungen an der Basis 178 des Transi- stors 179 folgen kann.
Die Lichtstärkeregelung für die Lampen 15 und 16 ist identisch mit derjenigen für die Lampen 13 und 14, abgesehen davon, dass eine Photozelle 188 in der Reihe 20 entsprechend der Photozelle 174 in der Regelschaltung für die Lampen 13 und 14 verwendet wird. Alle übrigen Schaltungselemente, die identisch mit denjenigen der Regelschaltung für die Lampen 13 und 14 sind, sind durch Striche gekennzeichnet. Es genügt, die Regelung für die Lampen 13 und 14 im einzelnen zu beschreiben. Wie bei den oben erwähnten Photozellen schwankt auch der Widerstand .der Photozelle 174 umgekehrt mit der Belichtungsintensität.
Diese Widerstandsschwankungen werden mittels des RC-Gliedes 175, 176, des Transistors 179 und der Ballastlampen 182, 183 verwendet, um den Gleichrichter 181 leitend zu machen.
Wenn der Gleichrichter 181 leitet, so dient er als Kurzschluss für die Lampen 13 und 14. Je nach dem Bruchteil jeder Wechselstromperiode, in welcher der Gleichrichter einen Kurzschluss bildet, lässt sich so die mittlere Lichtstärke der Lampen 13 und 14 beeinflussen. Wenn z. B. die Lampen während drei Vierteln jeder Spannungsperiode mit Strom versorgt werden, so ist die Lichtstärke grösser, als wenn der Strom nur jeweils in einer Halbperiode fliesst.
Die an die Basis 178 des Transistors 179 gelangende Spannung hat eine Phasenbeziehung hinsichtlich der Spannung an der Sekundärwicklung 177, die von der Zeitkonstante der aus dem Widerstand der Photozelle 174 und der Kapazität des Kondensators 176 gebildeten Kombination abhängt. Da die Kapazität konstant bleibt und der Widerstand der Photozelle 174 mit der Belichtungsintensität derselben schwankt, ändert sich die Phase der an die Basis 178 des Transistors 179 angelegten Spannung hinsichtlich der Spannung einer Sekundärwicklung 177 mit der Belichtung. Die Phasenverschiebung folgt unmittelbar der Widerstandsänderung der Photozelle 174. Diese Beziehung ist in den Fig. 6a bis 6c dargestellt.
In Fig. 6a ist der Spannungsverlauf an der Sekundärwicklung 177 mit 190 bezeichnet. In Fig.6b und 6d bezeichnen die Spannungsverläufe 191 und 192 die Transistor-Basis- Spannungen für kleinen Photozellenwiderstand und somit für eine kleine Phasenverschiebung (hohe Lichtstärke der Lampen 13 und 14), sowie für einen hohen Photozellenwiderstand und somit für eine grosse Phasenverschiebung (Lampen 13 und 14 schwach leuchtend).
Obwohl die Spannungsschwankungen an der Steuerelektrode 185 des Gleichrichters 181 (Fig.5a) den Schwankungen der Basisspannung des Transistors 179 folgen, kann der Gleichrichter jeweils nur während einer Halbperiode der Spannungsschwankungen leiten, z. B. während der negativen Halbperiode. Die Stelle, bei welcher der Gleichrichter 181 relativ zur Spannung an der Sekundärwicklung 177 zu leiten beginnt, bestimmt den Zeitabschnitt innerhalb einer Periode der
<Desc/Clms Page number 8>
Spannung an der Sekundärwicklung 177, in welchem die Lampen 13 und 14 aufleuchten.
Falls die Belichtung der Photozelle abnimmt, soll der Gleichrichter 181 bei einer späteren Phase in jeder Periode der Spannung an der Sekundärwicklung zu leiten beginnen, so dass die Lampen 13 und 14 während eines grösseren Zeitabschnittes mit Energie versorgt werden und damit eine grössere mittlere Lichtstärke abgeben. Wenn dagegen die Belichtung der Photozelle 174 zunimmt, so soll der Gleichrichter 181 früher leitend werden, um den Lampen 13 und 14 eine geringere mittlere Energie zuzuführen, so dass ihre Lichtstärke sinkt.
Um dies noch näher zu erläutern, sind in Fig. 6c und 6e Spannungsverläufe 193 und 194 gezeichnet, welche die Zeitabschnitte zeigen, in denen die Lampen 13 und 14 mit Energie versorgt werden. Die Spannung 193 in Fig.6c stellt die Leuchtzeit der Lampen dar, falls die Belichtung der Photozelle 174 zugenommen hat, während die Spannung 194 in Fig. 6e die Situation für schwache Belichtung der Photozelle 174 darstellt. Wie man sieht, verschwindet die Spannung 193, falls der Gleichrichter 181 leitet, an einer Stelle 195 zu einem frühen Zeitpunkt der negativen Halbperioden, während die Spannung 194 erst an einer Stelle 196 zu einem späteren Zeitpunkt der negativen Halbperioden verschwindet.
Die Ballastlampen 182 und 183 unterstützen die Belichtungsregelung durch die Lampen 13 und 14. Der Widerstand dieser Lampen ändert sich in bekannter Weise unmittelbar mit der Stromstärke. Für eine bestimmte Spannungsamplitude an der Sekundärwicklung 177 wird also der Widerstand der Lampe 182 und 183 umso grösser, je länger der Gleichrichter 181 in jeder Periode leitet, d. h. die Lampen 13 und 14 kurz- schliesst und dadurch einen starken Stromfluss durch die Lampen 182 und 183 hervorruft. Wegen der Erwärmung der Lampen nimmt .deren hoher Widerstand während der Sperrzeiten des Gleichrichters 181 nur allmählich ab, wodurch die Stromstärke weiter verringert und die Lichtstärkenabnahme der Lampen 13 und 14 verstärkt wird.
Wenn dagegen der Gleichrichter 181 nur während eines kurzen Zeitabschnittes jeder Spannungsperiode an der Sekundärwicklung 177 leitet, um die Einschaltzeit der Lampen 13 und 14 zu erhöhen, dauern die Kurzschlussströme durch die Ballastlampen 182 und 183 nicht lange genug, um deren Widerstand merklich zu erhöhen. Demgemäss haben die Lampen 182 und 183 in diesem Falle kaum einen stromverringernden Einfluss auf die Lampen 13 und 14.
Um die Bedeutung der Lichtstärkeregelung zu verstehen, sei die Lage betrachtet, dass ohne eine solche Regelung eine echte Banknote mit der gleichen Sorte wie das Normal, aber mit stark davon verschiedenen Lichtdurchlasseigenschaften in den Behälter 19 eingelegt wird. Während der Abtastbewegung schwankt der Widerstand der Photozellen in der Reihe 21 in gleicher Weise wie derjenige der Photozellen in der Reihe 20, aber in abweichendem Ausmass. Für eine Banknote, die im Vergleich zur Normalbanknote undurchsichtig ist, sind also die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 weit grösser als diejenigen in der Reihe 20.
Ebenso schwanken bei einer Banknote, die erheblich durchscheinender als die Normalbanknote ist, die Widerstände ihrer Abtastphotozellen um einen weit höheren Mittelwert als diejenigen in der Reihe 20. Die Brückenschaltungen geben in diesen Fällen Ausgangsspannungen ab, die das Relais R1 abwerfen und so die Banknote ausscheiden, obwohl sie echt ist.
Mittels der Lichtstärkeregelung wird aber die Belichtung im notwendigen Ausmass geändert, so dass die Photozellen in der Reihe 21 auch durch solche verhält- nismässig undurchsichtigen oder durchscheinende echte Banknoten Belichtungsschwankungen erfahren, die in ausreichendem Masse mit denjenigen übereinstimmen, welche die Photozellen in der Reihe 20 beim Vorbeigang der Normalbanknote ausgesetzt sind, so dass die Brückenschaltungen das Relais R1 nicht betätigen und die Banknote nicht ausgeschieden wird. Hierbei sei noch betont, dass trotz der Teilspeisung der Lampen 13 bis 16 in jeder Netzperiode eine gleichmässige Belichtung erreicht wird, da die Lampenhelligkeit nur von der mittleren zugeführten Energie abhängt.
Wie man sieht, passt die Lichtstärkeregelung die Lampenhelligkeit allen unbekannten Banknoten, d. h. sowohl den falschen, als auch den echten Banknoten an. Dies bedeutet, dass die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 um den gleichen Mittelwert wie in der Reihe 20 schwanken und zwar für echte und falsche Banknoten. Da nun bei falschen Banknoten die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 nach einem anderen Gesetz schwanken als diejenigen in der Reihe 20, erzeugen die Messbrücken ohne weiteres die erforderliche Ausgangsspannung, um das Relais R1 abzuwerfen und die falsche Banknote auszuscheiden.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, lässt sich das Prüfverfahren für jede beliebige Normalbanknote verwenden, d. h. es sind keine Schaltungsänderungen erforderlich, um zu anderen Normalen überzugehen. Beispielsweise können zu verschiedenen Zeiten Banknoten verschiedener Sorten in den Vergleichsbehälter 18 eingesetzt werden. Die Widerstandsschwankungen der Photozellen in der Reihe 20 verlaufen hierbei anders, aber es kommt ja nur darauf an, dass die Widerstandsschwankungen einer in den Behälter 19 eingesetzten echten Banknote der gleichen Sorte in gleicher Weise verlaufen. In diesem Falle tritt keine Spannung an den Brückendiagonalen auf, welche das Relais R1 abwirft, so dass die Anordnung in der beschriebenen Weise arbeiten kann.
Die beschriebene Abzugsvorrichtung stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar. Der Abstreifschieber und die Schlitze können an anderen Stellen angebracht sein; z. B. in der Nähe einer Kante der Banknote; ausserdem können auch andere Abzugsvorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise wird eine unterhalb des Schlitzes angeordnete Reibwalze von unten gegen die Banknote gedrückt und durch einen seitlichen Schlitz abgeführt. In allen Fällen sind die zur Prüfung der Schlit- tenleerung dienenden Photozellen unmittelbar neben der öffnung angebracht, durch welche die Banknote ihren Behälter verlässt.
Im Falle eines am Rand des Behälters angeordneten Schlitzes wind nur eine, Prüfvorrichtung der beschriebenen Art benötigt.
Der Schlitten zur Aufnahme der beiden zu vergleichenden Banknoten braucht auch nicht oben zu sein. Beispielsweise kann ein gekrümmter Träger verwendet werden, der bogenförmige Behälter aufweist, in welche die Banknoten eingesetzt werden. Die Photozellen befinden sich in geeigneter Lage nahe dem Träger, so dass nach Drehung des Trägers um einen ausreichen den Winkel zum Vergleich der Banknoten eine bei der Prüfung als echt befundene Banknote abgezogen und
<Desc/Clms Page number 9>
vereinnahmt werden kann. Ein solcher gekrümmter Träger kann beispielsweise als Trommel ausgebildet sein, deren Umfang durchsichtig und von innen beleuchtet ist. Zum Abstreifen der Banknote von einer solchen Trommel können bürstenartige Vorrichtungen dienen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Photozellenreihen in der gleichen Linie und nicht in parallelen Linien, wie es oben beschrieben wurde. In diesem Falle sind die Photozellen in einer oder mehreren Linien quer zum Schlitten angeordnet und die Banknoten werden nebeneinander eingelegt, so dass sie in Längsrichtung über die zugehörigen Photozellen hinweggeführt werden. Der Abführschlitz ist bei dieser Anordnung parallel zu den Photozellenreihen angeordnet und die Abziehvorrichtung ist entsprechend ausgelegt, um die Banknote durch diesen Schlitz zu fördern. Auch hier ist nur eine Prüfvorrichtung für die Leerung des Schlittens erforderlich.
Die Abtastgeschwindigkeit kann konstant oder ver- änderlich sein. Wesentlich ist nur, dass die beiden Banknoten gleichzeitig längs mehrerer paralleler Linien abgetastet werden, um so mehrere Signalschwankungen längs entsprechender Linien der beiden Banknoten miteinander vergleichen zu können. Art und Richtung der Abtastbewegung sind also gleichgültig.
Auch die Beleuchtungsvorrichtung kann in verschiedener Art ausgeführt sein. Beispielsweise können die Lampen auch horizontal das Licht nach unten zu diesen leiten. Auch können die Photozellen oberhalb und die Lichtquellen unterhalb des Schlittens angeord- net sein.