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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem.
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Vorrichtungen und Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, werden häufig in Wertdokumentbearbeitungssystemen eingesetzt, um einzelne Wertdokumente von einem bereitgestellten Stapel von Wertdokumenten abzuziehen und einer weiteren Bearbeitung, wie z. B. einer Echtheits- und Zustandsprüfung, Zählung und Sortierung, zuzuführen.
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Es sind verschiedene Ansätze bekannt, um Wertdokumente von einem Stapel abzuziehen, beispielsweise mit Hilfe von Reibrädern oder -walzen, Reibbändern oder durch Ansaugen bzw. Einblasen von Luft. Eine hohe Zuverlässigkeit bei der Vereinzelung der Wertdokumente ist wichtig, um eine möglichst störungsfreie automatische Bearbeitung der Wertdokumente zu gewährleisten. Insbesondere ist es wichtig, Mehrfachabzüge, Fehlabzüge und/oder andere Störungen, wie etwa einen Stau von Wertdokumenten im Vereinzler, zu vermeiden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem anzugeben, durch welche bzw. welches eine zuverlässige Vereinzelung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung, das Verfahren sowie das Wertdokumentbearbeitungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, umfasst eine Eingabeeinrichtung, welche zur Aufnahme eines Stapels von Wertdokumenten eingerichtet ist, eine Transporteinrichtung, welche zum Abziehen eines Wertdokuments von dem in der Eingabeeinrichtung befindlichen Stapel von Wertdokumenten eingerichtet ist, und ein Transportelement, welches dazu eingerichtet ist, das Abziehen des Wertdokuments vom Stapel von Wertdokumenten zu beeinflussen. Ferner ist mindestens ein Sensor vorgesehen, welcher dazu eingerichtet ist, eine Größe des in der Eingabeeinrichtung befindlichen Stapels, insbesondere eine Höhe des Stapels und/oder einen Füllstand der Eingabeeinrichtung, und eine Dichte des Stapels zu erfassen. Eine Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Transporteinrichtung und/oder das Transportelement basierend auf der erfassten Größe des Stapels und/oder der erfassten Dichte des Stapels zu steuern.
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Das erfindungsgemäße Wertdokumentbearbeitungssystem zum Bearbeiten, insbesondere zum Sortieren, Zählen und/oder Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten auf.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, wird ein Wertdokument von einem von einer Eingabeeinrichtung aufgenommenen Stapel von Wertdokumenten abgezogen, wobei eine Größe des Stapels, insbesondere einer Höhe des Stapels und/oder eines Füllstands der Eingabeeinrichtung erfasst wird, und eine Dichte des Stapels erfasst wird, und das Abziehen des Wertdokuments vom Stapel basierend auf der erfassten Größe des Stapels und/oder der erfassten Dichte des Stapels gesteuert wird.
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Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, die Größe und die Dichte eines zu vereinzelnden Stapels von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit einem Sensor zu erfassen und das Abziehen eines Wertdokuments vom Stapel mittels einer Transporteinrichtung und/oder eines Transportelements in Abhängigkeit von der erfassten Größe und/oder Dichte des Stapels oder mindestens einer davon abgeleiteten Eigenschaft, wie z. B. einem Gewicht des Stapels und/oder dem Zustand (sog. Fitness) der im Stapel befindlichen Wertdokumente, zu steuern. Durch die Transporteinrichtung werden einzelne Wertdokumente vom Stapel, beispielsweise durch Reibungskräfte zwischen dem jeweils untersten Wertdokument und der Transporteinrichtung, abgezogen, wobei der Abziehvorgang von dem Transportelement beeinflusst werden kann, beispielsweise durch Sperrung bzw. Freigabe eines Transportweges für das abzuziehende Wertdokument und/der einer Veränderung der Reibungskräfte zwischen Transporteinrichtung und Wertdokument. Auf diese Weise kann der Vereinzelungsvorgang an Eigenschaften des Stapels bzw. der darin befindlichen Wertdokumente angepasst und entsprechend optimiert werden.
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Insgesamt erlaubt die Erfindung somit eine besonders zuverlässige Vereinzelung eines Stapels von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten.
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Unter einem Erfassen der Größe des Stapels von Wertdokumenten durch einen Sensor kann im Sinne der Erfindung sowohl eine direkte Messung der Größe, beispielsweise der Höhe, des Stapels als auch eine indirekte Bestimmung eines Maßes für die Größe, insbesondere die Höhe, des Stapels anhand der vom Sensor erzeugten Sensorsignale verstanden werden. Stellen die Sensorsignale des Sensors beispielsweise ein Maß für eine elektrische Kapazität dar, die von der Anzahl der vor dem Sensor befindlichen Wertdokumente abhängt, lässt sich aus den Sensorsignalen die Anzahl der Wertdokumente im Stapel und/oder die Höhe des Stapels ableiten oder zumindest abschätzen.
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Unter einem Erfassen der Dichte des Stapels von Wertdokumenten durch einen Sensor ist im Sinne der Erfindung vorzugsweise eine Bestimmung eines dimensionslosen Maßes für die Dichte des Stapels anhand der Sensorsignale zu verstehen.
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Unter einem Ermitteln des Gewichts des Stapels von Wertdokumenten im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise die Bestimmung eines dimensionslosen Maßes für das Gewicht zu verstehen. Beispielsweise kann das Gewicht bzw. ein Maß für das Gewicht des Stapels aus der erfassten Größe des Stapels, insbesondere der Höhe, und der erfassten Dichte des Stapels ermittelt werden.
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Der Füllstand der Eingabeeinrichtung im Sinne der Erfindung gibt an, in welchem Umfang die Eingabeeinrichtung mit Wertdokumenten gefüllt ist. Der Füllstand kann beispielsweise ein, z. B. prozentualer, Wert sein, der angibt, welcher Anteil der Eingabeeinrichtung bezogen auf eine vollständige Füllung mit Wertdokumenten gefüllt ist. Der Füllstand der Eingabeeinrichtung charakterisiert beispielsweise das Verhältnis aus der Höhe des in der Eingabeeinrichtung befindlichen Stapels zur maximalen Höhe eines Stapels, den die Eingabeeinrichtung aufnehmen kann.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Größe und der Dichte des Stapels ein Gewicht des Stapels zu ermitteln und die Transporteinrichtung und/oder das Transportelement basierend auf dem ermittelten Gewicht des Stapels zu steuern. Aus der Größe und der Dichte des Stapels kann insbesondere die Anzahl der Wertdokumente im Stapel bestimmt oder zumindest abgeschätzt werden. Durch die Steuerung des Vereinzelungsprozesses anhand des Gewichts bzw. der daraus abgeleiteten Anzahl der im Stapel befindlichen Wertdokumente können die Wertdokumente mit besonders hoher Zuverlässigkeit bei gleichzeitig einfachem Aufbau der Vorrichtung vereinzelt werden.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand des ermittelten Gewichts des Stapels ein Maß für die Reibungskraft oder -kräfte zwischen dem untersten Wertdokument im Stapel und dem nächsten Wertdokument im Stapel und/oder dem Bodens der Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Ablage, zu ermitteln und die Transporteinrichtung und/oder das Transportelement so zu steuern, dass das Abziehen des untersten Wertdokuments basierend auf der ermittelten Reibung zuverlässig erfolgt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Dichte des Stapels den Zustand der in der Eingabeeinrichtung befindlichen Wertdokumente zu ermitteln und die Transporteinrichtung und/oder das Transportelement basierend auf dem ermittelten Zustand der Wertdokumente zu steuern. Hierbei wird vorzugsweise davon ausgegangen, dass Wertdokumente in gutem Zustand, zum Beispiel neue Banknoten, weitgehend knitterfrei, d. h. glatt, sind, und daher dicht gepackt werden können, d. h. ein Stapel solcher Wertdokumente weist eine hohe Dichte auf. Entsprechend sind Wertdokumente in schlechtem Zustand, wie zum Beispiel alte oder stark gebrauchte Banknoten, zerknittert, geknickt, uneben und/oder eingerissen, so dass sie weniger dicht gepackt werden können, d. h. ein Stapel solcher Wertdokumente weist eine geringere Dichte auf.
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Die Reibungskraft zwischen dem jeweils abzuziehenden untersten Wertdokument des Stapels und dem darüber liegenden Wertdokument und/oder des Bodens der Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Auflagefläche, hängt von der Reibzahl und der Normalkraft des Wertdokumentestapels ab. Diese Normalkraft ergibt sich aus der zur Auflagefläche hin zunehmenden Masse der gestapelten Wertdokumente und kann somit indirekt von der Stapelhöhe abhängen. Die Reibzahl ergibt sich aus unterschiedlichen Wertdokumenteigenschaften, wie zum Beispiel dem Zustand des Wertdokuments. Hierzu kommen beispielsweise Risse, Eselsohren, Klebestreifen, Verschmutzung, Falten und/oder grundsätzliche Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere Druckbild, Sicherheitsfäden, Sichtfenster, der Wertdokumente in Betracht. Daher kann durch die Berücksichtigung der Höhe und/oder Dichte des Stapels von Wertdokumenten das Abziehen eines Wertdokuments vom Stapel optimiert werden, indem durch eine entsprechende Steuerung der Transporteinrichtung und/oder des Transportelements beispielsweise die Reibungskraft zwischen abzuziehenden Wertdokument und Transporteinrichtung beeinflusst wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die Transporteinrichtung mindestens ein Abzugselement auf, welches dazu eingerichtet ist, das Wertdokument vom Stapel abzuziehen, und wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Anordnung des Abzugselements relativ zu dem in der Eingabeeinrichtung befindlichen Stapel basierend auf der erfassten Größe des Stapels und/oder der erfassten Dichte des Stapels zu steuern, so dass zwischen dem Abzugselement und dem abzuziehenden Wertdokument auftretende Reibungskräfte verändert werden. Beispielsweise kann ein Anpressdruck des Abzugselements auf das unterste Wertdokument in einem hohen Stapel, d. h. bei hohen Reibungskräften zwischen dem untersten Wertdokument des Stapels und dem folgenden Wertdokument und/oder dem Boden der Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Auflagefläche, erhöht werden, indem das Abzugselement in Richtung Stapel verfahren wird. Entsprechend kann der Anpressdruck des Abzugselements auf das unterste Wertdokument in einem niedrigen Stapel, d. h. bei geringen Reibungskräften zwischen dem untersten Wertdokument des Stapels und dem folgenden Wertdokument und/oder dem Boden der Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Auflagefläche, verringert werden, indem das Abzugselement in eine zum Stapel entgegengesetzte Richtung, d. h. vom Stapel weg, verfahren wird. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Abziehen von Wertdokumenten von einem Stapel gewährleistet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das mindestens eine Abzugselement als Reibband, Reibrad oder Luftleitplatte ausgebildet.
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Ein Reibband weist eine große Auflagefläche auf, wodurch die Reibungskraft zwischen Reibband und dem untersten Wertdokument im Stapel vorteilhaft erhöht wird. Vorzugsweise ist das Reibband gegenüber dem in der Eingabeeinrichtung aufgenommenen Stapel von Wertdokumenten verfahrbar gelagert, so dass der Anpressdruck des Reibbands auf das untersten Wertdokument im Stapel, insbesondere in Abhängigkeit von der Höhe und/oder Dichte des Stapels, einfach eingestellt werden kann.
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Das Reibband ist vorzugsweise dazu eingerichtet, mit zumindest einem Abschnitt periodisch in die Eingabeeinrichtung hineinzuragen bzw. einzutauchen, wobei bei jedem Hineinragen bzw. Eintauchen des Abschnitts des Reibbandes in die Eingabeeinrichtung ein, insbesondere reibschlüssiger, Kontakt zwischen dem hineinragenden Abschnitt des Reibbands und dem jeweils untersten Wertdokument des Stapels hergestellt wird, so dass das jeweils unterste Wertdokument des Stapels abgezogen wird. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das Reibband relativ zu dem von der Eingabeeinrichtung aufgenommenen Stapel so zu verfahren, dass das Reibband periodenweise tiefer bzw. weniger tief in die Eingabeeinrichtung hineinragt bzw. eintaucht, insbesondere in Abhängigkeit der Grüße und/oder Dichte des Stapels. Dadurch kann die Reibungskraft zwischen dem untersten Wertdokument des Stapels und dem Reibband besonders zuverlässig eingestellt werden und so ein zuverlässiges Abziehen des untersten Wertdokuments des Stapels gewährleistet werden.
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Das Reibrad ist vorzugsweise als Walze ausgebildet, welche in reibschlüssigen Kontakt mit dem abzuziehenden Wertdokument gebracht wird und das unterste Wertdokument des Stapels unter Rotation abzieht. Dadurch wird das Abziehen von Wertdokumenten von dem Stapel durch eine besonders einfache mechanische Konstruktion erreicht, was die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zum Abziehen von Wertdokumenten erhöht.
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Weiter weist die Transporteinrichtung vorzugsweise eine Auflagefläche für die Wertdokumente auf. Besonders bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, die Neigung der Auflagefläche zu verändern und damit die Reibungskraft zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und dem Reibrad zu erhöhen oder zu vermindern, so dass ein sicherer Abzug von einzelnen Wertdokumenten gewährleistet wird, da bei stärkerer Neigung der Auflagefläche eine Hangabtriebskraft auf das unterste Wertdokument des Stapels, vorzugsweise in Richtung des Reibrads, wirkt.
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In einer Ausführung bildet der Boden, oder zumindest ein Teil des Bodens, der Eingabeeinrichtung einen Teil der Transporteinrichtung, insbesondere die Auflagefläche für die Wertdokumente. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, die Neigung des Bodens, oder zumindest eines Teils des Bodens, der Eingabeeinrichtung basierend auf der ermittelten Größe und/oder Dichte des Stapels von Wertdokumenten zu verändern.
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Die Luftleitplatte ist vorzugsweise als ebene Platte mit Löchern, insbesondere Düsen, ausgebildet und dazu eingerichtet, das unterste Wertdokument des Stapels durch Ansaugen bzw. Wegblasen mit Luft vom Stapel abzuziehen. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtungen dazu eingerichtet, die Stärke des Luftstroms durch die Löcher, insbesondere Düsen, in Abhängigkeit der Größe und/oder der Dichte des Stapels zu Steuern.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Anordnung des Transportelements, welches insbesondere mindestens ein Sperrelement, beispielsweise eine Sperrklinke, aufweist, relativ zu dem in der Eingabeeinrichtung befindlichen Stapel basierend auf der erfassten Größe des Stapels und/oder der erfassten Dichte des Stapels zu steuern, so dass der Zeitpunkt des Abziehens des Wertdokuments vom Stapel verändert wird. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die mindestens ein Sperrelement relativ zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Reibungskraft zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und der Transporteinrichtung auftritt, zu öffnen und/oder zu schließen, so dass die Zeitdauer der Bewegung des Wertdokuments auf dem Transportweg eingestellt werden kann. Dadurch kann das Auftreten von Störungen im Vereinzler, insbesondere ein Stau von Wertdokumenten, und Fehlabzügen, bei denen kein Wertdokument abgezogen wird, zuverlässig vermieden werden.
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Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das Sperrelement zu einem frühen Zeitpunkt bezüglich des Auftretens einer Reibungskraft zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und der Transporteinrichtung zu öffnen, wenn die Dichte der sich im Stapel befindlichen Wertdokumente niedrig, d. h. der Zustand der Wertdokumente schlecht, ist. Dadurch wird die Zeitdauer verlängert, in der die zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und der Transporteinrichtung wirkende Reibungskraft ein Abziehen des untersten Wertdokuments im Stapel bewirkt. Entsprechend ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das Sperrelement zu einem späteren Zeitpunkt bezüglich des Auftretens einer Reibungskraft zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und der Transporteinrichtung zu öffnen, wenn die Dichte der sich im Stapel befindlichen Wertdokumente hoch, d. h. der Zustand der Wertdokumente gut, ist. Dadurch wird die Zeitdauer verringert, in der die zwischen dem abzuziehenden Wertdokument und der Transporteinrichtung wirkende Reibungskraft ein Abziehen des untersten Wertdokuments im Stapel bewirkt. Das Einstellen der Zeitdauer in Abhängigkeit der Dichte des Stapels von Wertdokumenten verhindert das Auftreten von Vereinzlerstörungen und Fehlabzügen besonders zuverlässig.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Anordnung des Transportelements relativ zur Transporteinrichtung, insbesondere zum Abzugselement, basierend auf der erfassten Größe des Stapels und/oder der erfassten Dichte des Stapels zu steuern, so dass zwischen der Transporteinrichtung und dem abzuziehenden Wertdokument auftretende Reibungskräfte verändert werden. Insbesondere kann das Transportelement als Rückhaltelement ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführung kann über den Abstand des Rückhalfelements bzw. von Teilen des Rückhaltelements zu der Transporteinrichtung die zwischen der Transporteinrichtung und dem abzuziehenden Wertdokument auftretende Reibungskraft eingestellt werden. Eine präzise Justierung des Abstands macht den Vereinzelungsvorgang besonders zuverlässig.
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Vorzugsweise weist das Rückhaltelement mindestens eine Rückhaltekufe auf. Weiter vorzugsweise weist das Transportelement, insbesondere ein Reibband bzw. ein Reibrad, mindestens eine Nut auf, in welche die mindestens eine Rückhaltekufe des Rückhaltelements, insbesondere formschlüssig, eingreifen kann. Befindet sich ein Wertdokument zwischen der mindestens einen Rückhaltekufe und der mindestens einen Nut und wird die mindestens eine Rückhaltekufe in die mindestens eine Nut eingeführt, verformt sich das Wertdokument und wird besonders zuverlässig auf das Transportelement gedrückt, das heißt die Reibungskraft zwischen dem Wertdokument und dem Transportelement wird zuverlässig erhöht. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, das Einführen der mindestens einen Rückhaltekufe in die mindestens eine Nut in Abhängigkeit der Dichte und/oder der Größe des Stapels zu steuern.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist der mindestens eine Sensor mindestens zwei Messelektroden auf und ist in der Eingabeeinrichtung derart angeordnet, dass zumindest ein Teil der im Stapel befindlichen Wertdokumente ein Dielektrikum bildet, welches die elektrische Kapazität der mindestens zwei Messelektroden beeinflussen kann. Die Steuerungseinrichtung ist hierbei dazu eingerichtet, die Größe des Stapels und/oder die Dichte des Stapels anhand der elektrischen Kapazität der mindestens zwei Messelektroden zu ermitteln. Beispielsweise können die mindestens zwei Messelektroden einander gegenüber angeordnet sein, so dass der Stapel bzw. ein Teil des Stapels zwischen ihnen liegt. Vorzugsweise können die mindestens zwei Messelektroden aber auch in einer Ebene angeordnet sein, insbesondere nebeneinander oder in einer integrierten Form, bei welcher eine Messelektrode eine andere Messelektrode umschließt bzw. umgibt. An den Messelektroden wird eine elektrische Spannung angelegt. Feldlinien des dadurch erzeugten elektrischen Feldes zwischen den mindestens zwei Messelektroden durchdringen dann die im Bereich der Messelektroden befindlichen Wertdokumente des Stapels, so dass die Kapazität der mindestens zwei Messelektroden – gegenüber einer Situation, in der sich keine Wertdokumente im Bereich der Messelektroden befinden – erhöht wird. Dadurch können die Größe und/oder die Dichte des Stapels besonders einfach und zuverlässig bestimmt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die Messelektroden im Wesentlichen vertikal in der Eingabeeinrichtung angeordnet, und die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, anhand der elektrischen Kapazität wenigstens einer Messelektrode, welche sich auf Höhe eines oberen Endes des Stapels befindet, die Größe des Stapels und/oder die Dichte des Stapels von Wertdokumenten zu ermitteln. Insbesondere wird der Sensor durch eine vertikale Anordnung von mehr als zwei Messelektroden in mehrere Messbereiche unterteilt. Dadurch kann die Größe und/oder die Dichte des Stapels auf besonders einfache und robuste Weise ermittelt werden.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Kapazität der vertikal angeordneten Messelektroden die Anzahl an Messelektroden zu bestimmen, deren Kapazität einen vorgegebenen Wert aufweist oder überschreitet, d. h. deren Fläche mit Wertdokumenten vollständig bedeckt ist bzw. vor deren gesamter Fläche Wertdokumente gestapelt sind. Anhand dieser Anzahl kann die Größe, insbesondere die Höhe, des Stapels zuverlässig bestimmt werden. Optional kann zu der auf diese Weise ermittelten Höhe des Stapels noch eine Höhe eines obersten Stapelabschnitts addiert werden, die anhand der Kapazität der obersten Messelektrode, die ggf. nur teilweise mit Wertdokumenten bedeckt ist, abgeschätzt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
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1 ein Beispiel eines Wertdokumentbearbeitungssystems;
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2 ein Beispiel einer Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten;
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3 ein Beispiel einer Transporteinrichtung und eines Transportelements in unterschiedlichen Phasen a) und b) eines Vereinzelungsvorgangs; und
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4 ein Beispiel eines Sensors mit mehreren Messelektroden.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Wertdokumentbearbeitungssystems 1 mit einer Vorrichtung 5 zum Vereinzeln von Wertdokumenten 2, insbesondere Banknoten. Die Wertdokumente 2 werden in Form eines Stapels 3 in eine Eingabeeinrichtung 4 eingegeben und durch ein Zusammenwirken einer schematisch angedeuteten Transporteinrichtung 6 und eines ebenfalls schematisch dargestellten Transportelements 7 vereinzelt, d. h. einzeln vom Stapel 3 abgezogen.
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Eine Transportvorrichtung 10 überführt die vereinzelten Wertdokumente 2 an eine Prüfvorrichtung 20, in welcher die Wertdokumente 2 hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie z. B. Stückelung und/oder Zustand und/oder Echtheit, geprüft werden. Dazu sind Prüfsensoren 21 vorgesehen, die physikalische Eigenschaften der Wertdokumente 2 erfassen und in entsprechende Sensorsignale umwandeln, die in einer Steuerungseinrichtung 9 ausgewertet werden.
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Die Steuerungseinrichtung 9 ist ferner dazu eingerichtet, Weichen 11, 12 so zu steuern, dass die bearbeiteten Wertdokumente 2 in Abhängigkeit ihrer ermittelten Eigenschaft in einen ersten oder zweiten Container 13 bzw. 14 überführt werden. Hierbei werden beispielsweise Wertdokumente 2 in einem guten Zustand („fit”) im ersten Container 13 und Wertdokumente 2 in einem schlechten Zustand („unfit”) im zweiten Container 14 abgelegt. Je nach Anwendungsfall können die Wertdokumente 2 in den unterschiedlichen Containern 13, 14, beispielsweise auch in Abhängigkeit ihrer Stückelung, abgelegt werden. Es können auch weitere Weichen und weitere Container (nicht dargestellt) oder weitere Bearbeitungselemente, wie zum Beispiel ein Schredder zur Vernichtung von Wertdokumenten 2 mit bestimmten Eigenschaften, vorgesehen sein, was durch einen Pfeil 15 angedeutet ist.
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Im Bereich der Eingabeeinrichtung 4 ist ein Sensor 8 vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, den in der Eingabeeinrichtung 4 befindlichen Stapel 3 von Wertdokumenten 2 zu erfassen und entsprechende Sensorsignale zu erzeugen, anhand welcher in der Steuerungseinrichtung 9 ein Maß für die Größe und/oder die Dichte und/oder das Gewicht des Stapels 3 und/oder den Zustand der im Stapel 3 befindlichen Wertdokumente 2 abgeleitet werden kann. Bei der Größe des Stapels 3 kann es sich insbesondere um die Höhe des Stapels 3 und/oder einen Füllstand der Eingabeeinrichtung 4 bezogen auf einen maximal möglichen Füllstand handeln.
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Die Steuerungseinrichtung 9 ist ferner dazu eingerichtet, die Transporteinrichtung 6 und/oder das Transportelement 7 in Abhängigkeit der Sensorsignale des Sensors 8 und/oder der aus den Sensorsignalen ermittelten Eigenschaften des Stapels 3 bzw. der darin befindlichen Wertdokumente 2 zu steuern. Dadurch lässt sich eine hohe Vereinzelungsqualität erzielen, wobei insbesondere das Auftreten von Staus oder Fehl- bzw. Mehrfachabzügen zuverlässig verhindert wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 9 auch dazu eingerichtet sein, die Steuerung der Vorrichtung 5, insbesondere der Transporteinrichtung 6 und/oder des Transportelements 7, in Abhängigkeit von Benutzereingaben durchzuführen, die in einer Eingabeeinheit 30 von einem Benutzer eingegeben werden. Solche Benutzereingaben können beispielsweise die Vereinzelungsgeschwindigkeit der Vorrichtung 5 und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit in der Prüfvorrichtung 20 betreffen. Ferner kann vorgesehen sein, dass Eigenschaften der Wertdokumente 2 anhand von Sensordaten der Prüfsensoren 21 unter Berücksichtigung der Benutzereingaben ermittelt werden. Eine Benutzereingabe kann hierbei z. B. die Stückelung der in dem Stapel 3 vorhandenen Wertdokumente 2 und/oder deren Zustand und/oder die Anzahl der Wertdokumente 2 in dem Stapel 3, soweit bekannt, betreffen. Diese Eigenschaften müssen dann nicht notwendigerweise anhand von Sensordaten des Sensors 8 und/oder der Prüfsensoren 21 ermittelt werden.
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Nachfolgend wird die Steuerung der Transporteinrichtung 6 und/oder des Transportelement 7 in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Stapels 3, insbesondere Größe, Dichte und/oder Gewicht, bzw. der im Stapel 3 enthaltenen Wertdokumente 2, insbesondere deren Zustand, im Zusammenhang mit den 2 und 3 näher erläutert.
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2 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 5 zum Vereinzeln von Wertdokumenten 2 mit einer Eingabeeinrichtung 4, einer Transporteinrichtung 6, einem Transportelement 7 und einem Sensor 8.
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Die Eingabeeinrichtung 4 ist so ausgestaltet, dass ein Stapel 3 von Wertdokumenten 2 eingelegt und aufgenommen werden kann. Das unterste Wertdokument 2 des Stapels 3 liegt dabei zumindest teilweise auf einer Auflagefläche (nicht dargestellt) auf. Im dargestellten Beispiel liegt das unterste Wertdokument 2 des Stapels 3 auch, zumindest teilweise, auf der Transporteinrichtung 6 auf. Die Eingabeeinrichtung 4 weist ferner einen Anschlag 4' auf, an dem die Wertdokumente 2 des Stapels 3 ausgerichtet werden können.
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Die einzelnen Wertdokumente 2 im Stapel 3 liegen, wie in 2 schematisch dargestellt, unterschiedlich dicht. Insbesondere werden die Wertdokumente 2 im unteren Bereich des Stapels 3 durch die Gewichtskraft der über ihnen liegenden Wertdokumente 2 dichter aneinander gedrückt als die oberen Wertdokumente 2. Die Dichte des Stapels 3 ist damit im unteren Bereich höher als im oberen Bereich.
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Die Transporteinrichtung 6 weist im dargestellten Beispiel ein Reibband 40 auf, das ein auf dem Reibband 40 aufliegendes Wertdokument 2 entlang eines Transportwegs 41 transportieren kann. Durch eine zwischen dem untersten Wertdokument 2 des Stapels 3 und dem Reibband 40 wirkende Reibungskraft wird bei der Transportbewegung entlang des Transportwegs 41 das unterste Wertdokument 2 des Stapels 3 zuverlässig abgezogen. Der Anschlag 4' der Eingabeeinrichtung 4 verhindert dabei zuverlässig, dass sich der Stapel 3 von Wertdokumenten 2 ebenfalls entlang des Transportwegs 41 bewegt.
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Vorzugsweise ist das Reibband 40 als Endlosband ausgebildet, welches über mehrere Umlenkrollen 42 geführt wird, von denen mindestens eine mit einer Antriebseinheit, beispielsweise einem Elektromotor, verbunden ist.
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Der Vereinzelungsvorgang wird von einem Transportelement 7 beeinflusst, welches im vorliegenden Beispiel ein Rückhaltelement 43 aufweist. Das Rückhaltelement 43 ist dazu eingerichtet, den Stapel 3 von Wertdokumenten 2, insbesondere in einem unteren Bereich, d. h. in einem Bereich nahe des Reibbands 40, aufzufächern. Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung 6, insbesondere das Reibband 40, relativ zum Transportelement 7, insbesondere zum Rückhaltelement 43, und/oder relativ zum Stapel 3 derart angeordnet, dass die Reibungskräfte zwischen dem untersten Wertdokument 2 des Stapels 3 und dem Reibband 40 in dem Bereich nahe des Transportelements 7 besonders groß, d. h. erhöht, sind. Durch das Auffächern des Stapels 3 wirkt die erhöhte Reibungskraft vorwiegend auf das unterste Wertdokument 2 des Stapels 3, so dass dieses besonders zuverlässig vom Stapel 3 abgezogen wird.
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Der Sensor 8 weist mehrere Messbereiche 50 auf und ist vertikal in der Eingabeeinrichtung 4 angeordnet, so dass die Messbereiche 50 zu unterschiedlichen Teilen von dem Stapel 3 von Wertdokumenten 2 verdeckt sind. Vorzugsweise sind die Messbereiche 50 derart angeordnet bzw. ausgestaltet, dass etwa 300 Wertdokumente 2 vor einem Messbereich 50 angeordnet bzw. gestapelt werden können, d. h. dass etwa 300 vor einem Messbereich 50 gestapelte Wertdokumente 2 diesen vollständig abdecken können. Grundsätzlich ist es aber möglich, die Messbereiche 50 größer oder aber auch kleiner auszugestalten.
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Der Sensor 8 ist dazu eingerichtet, die Größe des Stapels 3 und die Dichte des Stapels 3 zu erfassen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel anhand der erzeugten Sensorsignale ermittelt werden, wie viele bzw. welche Messbereiche 50 durch den Stapel 3 abgedeckt werden und/oder wie viele Wertdokumente 2 am oberen Ende des Stapels 3 einen der oberen Messbereiche 50 zumindest teilweise abdecken.
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3 zeigt schematisch ein Beispiel einer Anordnung einer Transporteinrichtung 6 und eines Transportelements 7 in einer Querschnittsdarstellung in unterschiedlichen Phasen eines Vereinzelungsvorgangs. Die Transporteinrichtung 6 weist ein Reibband 40 mit zwei Nuten 40' auf, und das Transportelement 7 weist ein Rückhaltelement 43 mit zwei Rückhaltekufen 43' auf. Darüber hinaus weist das Transportelement 7 zwei Sperrelemente 7' auf, welche im dargestellten Beispiel parallel zur Bildebene verfahrbar sind, angedeutet durch die Doppelpfeile. Insbesondere sind die beiden Sperrelemente 7' dadurch aus dem Transportweg 41 (siehe 2), welcher im dargestellten Beispiel aus der Bildebene herauszeigt, herausfahrbar. In der in 3a) gezeigten Phase sind die beiden Sperrelemente 7' in einer Sperrposition, so dass ein Wertdokument 2, dargestellt als gestrichelte Linie, trotz Reibungskraft zwischen dem Wertdokument 2 und dem Reibband 40 und einer Bewegung des Reibbands 40 entlang des Transportwegs 41 (siehe 2) nicht von dem Stapel 3 abgezogen werden kann.
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Das Reibband 40 ist nach oben hin (siehe unterer Pfeil) verfahrbar, so dass die Reibungskraft zwischen dem Wertdokument 2 und dem Reibband 40 vergrößert wird. Insbesondere kann das Reibband 40 so verfahren werden, dass die Rückhaltekufen 43' in die Nuten 40' eingreifen und dadurch die Reibungskraft besonders deutlich erhöht wird.
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Alternativ oder zusätzlich sind die Rückhaltelemente 43, insbesondere die Rückhaltekufen 43', nach unten hin (siehe oberer Pfeil) verfahrbar. Dies ist in der in 3b) gezeigten Phase schematisch dargestellt. Durch das Verfahren des Rückhaltelements 43, insbesondere der Rückhaltekufen 43', greifen die Rückhaltekufen 43' in die Nuten 40' des Reibbands 40 ein und verformen dabei das Wertdokument 2 entsprechend der gestrichelt eingezeichneten Linie, so dass dieses auf das Reibband 40 gedrückt wird, wodurch die Reibungskraft zwischen dem Wertdokument 2 und dem Reibband 40 erhöht wird. Zum Vergleich ist die Lage des Wertdokuments 2 im nicht verfahrenen Zustand der Rückhaltelemente 43 (d. h. die Lage des Wertdokuments aus 3a) als gepunktete Linie eingezeichnet.
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Um den Transportweg 41 (siehe 2) für das abzuziehende Wertdokument 2 zu öffnen, können die Sperrelemente 7' aus dem Transportweg 41 herausgefahren bzw. -gezogen werden. Alternativ zu der in 3b) dargestellten Öffnung der Sperrelemente 7' durch ein Herausfahren aus dem Transportweg 41 kann es auch vorteilhaft sein, die Sperrelemente 7' um eine Achse, insbesondere eine Achse parallel oder senkrecht zum Reibband 40, aus dem Transportweg 41 zu drehen bzw. zu kippen.
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Wie bereits oben näher beschrieben, werden die Größe und Dichte des Stapels und ggf. davon abgeleitete Eigenschaften des Stapels bzw. der im Stapel enthaltenen Wertdokumente anhand der Sensorsignale des Sensors 8 (siehe 1 und 2) erfasst bzw. ermittelt. Abhängig von den erfassten bzw. ermittelten Eigenschaften werden die Transporteinrichtung 6 und/oder das Transportelement 7 gesteuert. Insbesondere wird hierbei die Anordnung von Transporteinrichtung 6 und Transportelement 7 relativ zueinander und/oder relativ zum Stapel gesteuert.
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Befindet sich beispielsweise ein großer bzw. hoher Stapel mit Wertdokumenten in der Eingabeeinrichtung, so kann durch Verfahren des Reibbands 40 und/oder des Rückhalteelements 43, 43' die Reibungskraft zwischen dem untersten Wertdokument 2 des Stapels und dem Reibband 40 derart erhöht werden, dass das Wertdokument 2 trotz relativ hoher Normalkraft des Stapels auf das Wertdokument 2 zuverlässig von dem Stapel abgezogen wird. Im Falle eines niedrigen Stapels kann das Reibband 40 und/oder das Rückhalteelement 43, 43' so verfahren werden, dass die Reibungskraft zwischen dem untersten Wertdokument 2 des Stapels und dem Reibband 40 verringert wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von der ermittelten Dichte des Stapels bzw. des Zustands der enthaltenen Wertdokumente auch der Zeitpunkt des Herausfahren der beiden Sperrelemente 7' aus dem Transportweg gesteuert werden. Dieser Zeitpunkt kann insbesondere auch relativ zum Zeitpunkt des Verfahrens des Reibbands 40 und/oder der Rückhaltekufen 43' oder relativ zum Zeitpunkt des Eingreifens der Rückhaltekufen 43' in die Nuten 40' des Reibbands 40 eingestellt werden. Hierdurch kann die Zeitdauer, während welcher die Reibungskraft zwischen dem Wertdokument 2 und dem Reibband 40 ausreichend groß ist und zu einem Abziehen des Wertdokuments 2 vom Stapel führt, vorteilhaft beeinflusst werden.
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Beispielsweise kann bei einer hohen Dichte des Stapels, z. B. bei fitten Wertdokumenten 2, ein relativ später Zeitpunkt des Herausfahren der Sperrelemente 7' und damit eine relativ kurze Vorschubbewegung während des Vereinzelungsvorgangs eingestellt werden, d. h. die Sperrelemente 7' öffnen relativ spät bzw. werden später aus dem Transportweg herausgefahren. Bei einer niedrigen Dichte des Stapels, z. B. bei unfitten Wertdokumenten 2, dagegen kann ein relativ früher Zeitpunkt des Herausfahren der Sperrelemente 7' und damit eine längere Vorschubbewegung während des Vereinzelungsvorgangs eingestellt werden, d. h. die Sperrelemente 7' öffnen relativ früh bzw. werden früher aus dem Transportweg herausgefahren.
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Insgesamt wird durch die, vorstehend nur beispielhaft beschriebene, Steuerung des Vereinzelungsvorgangs in Abhängigkeit von den erfassten bzw. ermittelten Eigenschaften des Stapels bzw. der Wertdokumente das Auftreten von Störungen, wie etwa Wertpapierstau oder Fehlabzügen, zuverlässig vermieden.
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4 zeigt ein Beispiel eines Sensors 8 mit vier Messelektroden 51, 51', nämlich drei ersten Messelektroden 51 und einer zweiten Messelektrode 51'. Der rechte Teil der 4 zeigt eine schematische Frontalansicht des Sensors 8 in einer integrierten Ausführung des Sensors 8, bei der die ersten Messelektroden 51 und die zweite Messelektrode 51' in einer Ebene angeordnet sind, wobei die zweite Messelektrode 51' von den ersten Messelektroden elektrisch isoliert ist und die ersten Messelektroden 51 umgibt.
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Der linke Teil der 4 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Seitenansicht des Sensors 8. Die Messelektroden 51, 51' sind auf einem Träger 52 bzw. Substrat aufgebracht. Ein Steuerungselement 53, das Teil der Steuerungseinrichtung 9 (siehe 1) sein kann, ist dazu ausgebildet, durch Anlegen einer Spannung die ersten Messelektroden 51 einerseits und die zweite Messelektrode 51' andererseits auf unterschiedliche Potenziale zu bringen, so dass die ersten Messelektroden 51 gegenüber der zweiten Messelektrode 51' jeweils wie ein Kondensator mit einer elektrischen Kapazität wirken. Die sich dabei ausbildenden elektrischen Feldlinien 54 sind durch gepunktete Linien angedeutet.
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Der Sensor 8 ist derart in der Eingabeeinrichtung 4 angeordnet (siehe 2), dass die sich zwischen den Messelektroden auf höherem Potenzial und den Messelektroden auf niedrigerem Potenzial ausbildenden elektrischen Feldlinien 54 die in der Eingabeeinrichtung 4 gestapelten Wertdokumente 2 durchdringen. Dadurch wirken die Wertdokumente 2 als Dielektrikum mit einer Dielektrizitätszahl εr, wodurch sich die Kapazität der jeweiligen Messelektrodenpaare 51, 51' ändert, je nachdem, ob und wie viele Wertdokumente 2 sich im Bereich der ersten Messelektroden 51 befinden.
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Vorzugsweise kann das Steuerungselement 53 die jeweilige Kapazität der ersten Messelektroden 51 und der zweiten Messelektrode 51' ermitteln. Dadurch entspricht jede der ersten Messelektroden 51 einem in 2 dargestellten Messbereich 50. Aus der Anzahl der Messelektroden 51, die aufgrund der vor ihnen befindlichen Wertdokumente 2 eine bestimmte Kapazität aufweisen, kann die Größe, d. h. die Höhe, des Stapels ermittelt werden. Aus der Höhe der jeweils ermittelten Kapazität kann ein Maß für die Dichte des Stapels im Bereich der jeweiligen Messelektrode 51 ermittelt werden.
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Jeder der Messelektroden 51 kann einen Messbereich 50 (siehe z. B. 2) festlegen.
