DE102019109008B3

DE102019109008B3 - Sensoreinrichtung und System zur Erfassung eines magnetischen Sicherheitsmerkmals eines Dokuments

Info

Publication number: DE102019109008B3
Application number: DE102019109008.3A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Pieper; Axel Bartos
Original assignee: TE Connectivity Sensors Germany GmbH
Current assignee: TE Connectivity Sensors Germany GmbH
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2039-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung und ein System mit solch einer Sensoreinrichtung, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens eine erste Magnetanordnung und eine Sensoranordnung aufweist, wobei die erste Magnetanordnung ein erstes Leitelement, ein zweites Leitelement und wenigstens einen ein erstes Magnetfeld bereitstellenden Magneten aufweist, wobei die Sensoranordnung beabstandet zu der ersten Magnetanordnung angeordnet ist, wobei das erste Leitelement eine erste Oberseite und das zweite Leitelement eine zweite Oberseite aufweist, wobei der Magnet eine erste Seitenfläche und eine zur ersten Seitenfläche gegenüber liegend angeordnete zweite Seitenfläche aufweist, wobei an der ersten Seitenfläche das erste Leitelement und an der zweiten Seitenfläche das zweite Leitelement mit dem Magneten verbunden ist, wobei die zweite Oberseite parallel zu der ersten Seitenfläche in Richtung dem Magnet versetzt zu der ersten Oberseite angeordnet ist, wobei das erste Leitelement ausbildet ist, das erste Magnetfeld zwischen dem Magneten und der ersten Oberseite und das zweite Leitelement ausgebildet ist, das erste Magnetfeld zwischen dem Magneten und der zweiten Oberseite zu führen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein System zur Erfassung eines magnetischen Sicherheitsmerkmals eines Dokuments gemäß Patentanspruch 15.
Aus der DE 10 2011 110 138 A1 ist eine Messvorrichtung zum Messen magnetischer Eigenschaften der Umgebung der Messvorrichtung mit einer Sensorzeile mit mindestens einem sich in eine Zeilenrichtung erstreckenden magnetoresistiven Sensorelement bekannt.
Aus der EP 2 600 163 A1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung einer magnetischen Substanz mit einem magnetoresistivem Sensor bekannt.
Aus der US 2015/0 377 650 A1 eine Magnetsensorvorrichtung mit einem Magnetfeldgenerator und einem Magnetwiderstandseffekt-Element.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Sensoreinrichtung und ein verbessertes System bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Sensoreinrichtung gemäß Patentanspruch 1 und eines Systems gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Sensoreinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Sensoreinrichtung aufweisend wenigstens eine erste Magnetanordnung und eine Sensoranordnung, wobei die erste Magnetanordnung ein erstes Leitelement, ein zweites Leitelement und wenigstens einen ein erstes Magnetfeld bereitstellenden Magneten aufweist, wobei zwischen dem ersten Leitelement und dem zweiten Leitelement der Magnet angeordnet ist, wobei die Sensoranordnung beabstandet zu der ersten Magnetanordnung angeordnet ist, wobei der Magnet eine erste Seitenfläche und eine zur ersten Seitenfläche gegenüberliegende zweite Seitenfläche aufweist, wobei an der ersten Seitenfläche das erste Leitelement und an der zweiten Seitenfläche das zweite Leitelement mit dem ersten Magneten verbunden ist, wobei die zweite Oberseite in einer Richtung parallel zu der ersten Seitenfläche in Richtung dem Magnet versetzt zu der ersten Oberseite angeordnet ist, wobei das erste Leitelement ausbildet ist, das erste Magnetfeld zwischen dem Magneten und der ersten Oberseite und das zweite Leitelement ausgebildet ist, das erste Magnetfeld zwischen dem Magneten und der zweiten Oberseite zu führen.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein besonders günstiges ausgebildetes und starkes erstes Magnetfeld an der Sensoranordnung der Sensoreinrichtung bereitgestellt werden kann. Ferner weist das erste Magnetfeld an der Sensoranordnung eine besonders hohe Güte auf, wodurch beim Vermessen eines magnetischen Sicherheitsmerkmals eines Dokuments Störungen an der Sensoreinrichtung, resultierend durch eine Fehlausrichtung des ersten Magnetfelds, vermieden werden können. Dadurch kann die Sensoreinrichtung besonders zuverlässig ein magnetisches Sicherheitsmerkmal erfassen.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung eine zweite Magnetanordnung auf, wobei die zweite Magnetanordnung ein drittes Leitelement, ein viertes Leitelement und wenigstens einen ein zweites Magnetfeld bereitstellenden weiteren Magneten aufweist, wobei zwischen dem dritten Leitelement und dem vierten Leitelement der weitere Magnet angeordnet ist.
Von besonderem Vorteil ist, wenn der weitere Magnet blockförmig ausgebildet ist und eine dritte Seitenfläche, eine der dritten Seitenfläche gegenüberliegende vierte Seitenfläche und eine zweite Magnetoberseite aufweist, wobei die dritte Seitenfläche auf einer der ersten Magnetanordnung zugewandten Seite und die vierte Seitenfläche auf einer der ersten Magnetanordnung abgewandten Seite angeordnet ist, wobei das dritte Leitelement an der dritten Seitenfläche und das vierte Leitelement an vierten Seitenfläche angeordnet sind, wobei das dritte Leitelement eine dritte Oberseite und das vierte Leitelement eine vierte Oberseite aufweist, wobei die dritte Oberseite parallel zu der vierten Seitenfläche in Richtung dem zweiten Magnet versetzt zu der vierten Oberseite angeordnet ist, wobei das dritte Leitelement und das vierte Leitelement ausbildet sind, das zweite Magnetfeld zwischen dem weiteren Magneten und der dritten Oberseite und das vierte Leitelement ausgebildet ist, das zweite Magnetfeld zwischen dem weiteren Magneten und der vierten Oberseite zu führen. Das erste Magnetfeld und das zweite Magnetfeld wirken zu einem Gesamtmagnetfeld. Dadurch kann in der Detektionszone und an der Sensoranordnung ein besonders starkes Gesamtmagnetfeld bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Sensoranordnung zwischen der ersten Magnetanordnung und der zweiten Magnetanordnung angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoranordnung wenigstens einen Sensor auf, wobei die Sensoranordnung in Richtung parallel zu der ersten Seitenfläche in Richtung dem ersten Magnet versetzt zu der ersten Oberseite derart angeordnet ist, dass das erste Magnetfeld derartig zu dem Sensor ausgerichtet ist, dass das den Sensor durchdringende erste Magnetfeld an dem Sensor senkrecht zum Sensor ausgerichtet ist. Die senkrechte Ausrichtung bezieht sich dabei auf eine Haupterstreckungsrichtung, insbesondere auf eine Oberseite des Sensors. Dadurch kann die Sensoreinrichtung besonders zuverlässig wenigstens das magnetische Sicherheitsmerkmal des Dokuments, insbesondere einer Urkunde, die beispielsweise im Zahlungsverkehr als wertbehaftetes Dokument eingesetzt wird, erfassen.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Magnet blockförmig ausgebildet und weist eine erste Magnetoberseite auf, wobei das erste Leitelement und das zweite Leitelement plattenförmig ausgebildet sind, wobei die erste Magnetoberseite in Richtung parallel zu der ersten Seitenfläche wegversetzt zu der ersten Oberseite angeordnet ist. Dadurch überragt das erste Leitelement abschnittsweise die erste Magnetoberseite.
In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die erste Oberseite in einer ersten Ebene, wobei vorzugsweise die erste Ebene senkrecht zu der ersten Seitenfläche ausgerichtet ist, wobei die zweite Oberseite in einem Abstand zu der ersten Ebene angeordnet ist, wobei die erste Magnetoberseite in einem weiteren Abstand zu der ersten Ebene angeordnet ist, wobei der weitere Abstand gleich oder geringer ist als der Abstand. Dadurch ist die erste Magnetanordnung oberseitig gestuft ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung ein Gehäuse mit einem Gehäusedeckel auf, wobei der Gehäusedeckel eine plan ausgebildet Deckelinnenseite aufweist, wobei die erste Magnetanordnung senkrecht oder in einem Winkel von 85° bis 95°, insbesondere in einem Winkel von 88° bis 92°, besonders vorteilhafterweise in einem Winkel von 89° bis 91°, zu der Deckelinnenseite zu der Deckelinnenseite angeordnet ist, wobei die erste Oberseite an der Deckelinnenseite anliegt.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Gehäusedeckel einen ersten Gehäuseabschnitt und wenigstens einen zweiten Gehäuseabschnitt auf, wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt jeweils plattenförmig ausgebildet und an einer ersten Verbindungsstelle miteinander verbunden sind, wobei der zweite Gehäuseabschnitt schräg geneigt zu dem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, wobei das erste Leitelement benachbart zu der ersten Verbindungstelle an dem ersten Gehäuseabschnitt anliegt. Der Gehäusedeckel kann aus einem Blech geformt oder mittels eines Druckgusses (z.B. einem Zink-Druckguss) wannenförmig ausgebildet sein, sodass der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sind. Der Gehäuseinnenraum kann mit einer Vergussmasse, beispielsweise einem Kunstharz vergossen sein, damit die im Gehäuseinnenraum angeordneten Komponenten sich keinesfalls gegeneinander bewegen können. Solche Bewegungen würden in der Sensoreinrichtung oder durch Induktion in Leiterbahnen der Sensoreinrichtung falsche Signale erzeugen. Dadurch kann ein Mikrofonieeffekt vermieden und eine Schwingungsempfindlichkeit des Systems reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung eine Detektionszone auf, wobei das zweite Leitelement auf einer der Sensoranordnung zugewandten Seite angeordnet sind, wobei die Detektionszone außenseitig des Gehäusedeckels angeordnet ist, wobei in die Detektionszone ein Dokument einbringbar ist, wobei das erste Leitelement und das zweite Leitelement ausgebildet sind, das erstes Magnetfeld zumindest zwischen dem Gehäusedeckel und dem Magneten zu führen und in die Detektionszone zu leiten, wobei das erste Magnetfeld die Sensoranordnung durchdringt.
Besonders zweckmäßig ist, wenn der Sensor näher zu der ersten Ebene angeordnet als die erste Magnetoberseite und/oder die zweite Oberseite ist.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste Oberseite und die vierte Oberseite in einer gemeinsamen ersten Ebene angeordnet und/oder wobei die erste Magnetoberseite und die zweite Magnetoberseite in einer gemeinsamen zweiten Ebene angeordnet sind, wobei die erste Ebene und/oder die zweite Ebene parallel zueinander ausgerichtet sind. Zusätzlich oder alternativ sind die zweite Oberseite und die dritte Oberseite in einer gemeinsamen dritten Ebene angeordnet, wobei die erste Ebene und/oder die dritte Ebene parallel zueinander ausgerichtet sind.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Gehäusedeckel einen dritten Gehäuseabschnitt auf. Der dritte Gehäuseabschnitt ist plattenförmig ausgebildet und mit einer zur ersten Verbindungsstelle gegenüberliegenden zweiten Verbindungsstelle mit dem ersten Gehäuseabschnitt verbunden. Der dritte Gehäuseabschnitt ist schräg geneigt zu dem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet. Zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt und dem dritten Gehäuseabschnitt sind die erste Magnetanordnung, die zweite Magnetanordnung und die Sensoranordnung angeordnet. Das vierte Leitelement ist benachbart zu der zweiten Verbindungstelle angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Gehäusedeckel wenigstens eine Einbuchtung, vorzugsweise mehrere in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnete und identisch zueinander ausgebildete Einbuchtungen, auf. Die Einbuchtung ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet. Das erste Leitelement ist seitlich an der Einbuchtung zu dem ersten Gehäuseabschnitt vorbeigeführt.
Es wurde erkannt, dass ein verbessertes System dadurch bereitgestellt werden kann, dass das System eine Sensoreinrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, und ein Steuergerät aufweist, wobei das Steuergerät mit der Sensoreinrichtung verbunden ist. Die Sensoreinrichtung ist ausgebildet, ein Sensorsignal in Abhängigkeit einer oberseitig des Gehäuses anordenbaren magnetischen Sicherheitsmerkmals eines Dokuments bereitzustellen. Das Steuergerät ist ausgebildet, das Sensorsignal zu erfassen. Das Sensorsignal kann dazu beispielsweise vorverstärkt, gefiltert, durch einen Bandpass geführt werden. Auch können externe Störfelder aus dem Sensorsignal entfernt werden oder Rauschsignalanteile aus dem Sensorsignal entfernt werden. Ebenso können durch das Steuergerät Empfindlichkeitsunterschiede der einzelnen Sensoren ausgeglichen werden und/oder eine analog/digital-Wandlung durchgeführt werden. Das Steuergerät kann das (weiterverarbeitete) Sensorsignal an einer Standardschnittstelle ausgeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Systems;
2 eine perspektivische Schnittansicht entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch eine in 1 gezeigte Sensoreinrichtung des Systems;
3 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch einen Gehäusedeckel der in 2 gezeigten Sensoreinrichtung;
4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Magnetanordnung und einer zweiten Magnetanordnung der Sensoreinrichtung;
5 eine perspektivische Darstellung der in 2 gezeigten Sensoreinrichtung in teilmontiertem Zustand;
6 einen in 2 mit der Markierung C markierten Ausschnitt der in 2 gezeigten Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die Sensoreinrichtung;
7 eine Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Sensoreinrichtung.

In den nachfolgenden Figuren wird zum erleichterten Verständnis auf ein Koordinatensystem Bezug genommen. Das Koordinatensystem weist eine x-Achse (Längsrichtung), eine y-Achse (Höhenrichtung) und eine z-Achse (Querrichtung, Transportrichtung) auf und ist beispielhaft als Rechtssystem ausgebildet.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Systems 10.
Das System 10 weist eine Sensoreinrichtung 15, ein Steuergerät 20 und einen Adapter 21 auf, wobei das Steuergerät 20 mittels einer ersten Verbindung 25 mit einer Kontakteinrichtung 30 des Adapters 21 elektrisch verbunden ist. Der Adapter 21 ist mittels einer in 1 verdeckten zweiten Verbindung mit der Sensoreinrichtung 15 elektrisch verbunden. Der Adapter 21 ist unterseitig der Sensoreinrichtung 15 angeordnet. Auf den Adapter 21 kann auch verzichtet werden.
Ferner kann das System 10 weitere Komponenten, insbesondere Komponenten zur Zuführung eines Dokument 31 (in 1 mittels einer Strich-Punkt-Punkt-Linie angedeutet) mit einem magnetischen Sicherheitsmerkmal in eine Detektionszone 35 (in 1 mittels einer strichpunktierten Linie angedeutet) der Sensoreinrichtung 15 aufweisen. Die Detektionszone 35 befindet sich dabei in einer Transportebene 40 (in 1 mittels strichlierter Linie dargestellt), in der das jeweilige Dokument 31 mit dem magnetischen Sicherheitsmerkmal an der Sensoreinrichtung 15 vorbeigeführt wird.
Die Transportebene 40 ist als xz-Ebene ausgebildet, wobei in z-Richtung das Dokument 31 in der Transportebene 40 transportiert wird. Die Transportebene 40 ist beabstandet zu einer Gehäuseoberseite 45 eines Gehäuses 50 der Sensoreinrichtung 15 angeordnet. Der Abstand der Transportebene 40 zu der Gehäuseoberseite 45 beträgt etwa 0,1 mm bis 1 mm.
2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Sensoreinrichtung 15.
Das Gehäuse 50 weist ein erstes Gehäuseelement 55, ein zweites Gehäuseelement 60 und einen Gehäusedeckel 65 auf. Der Gehäusedeckel 65 ist oberseitig des ersten Gehäuseelements 55 und des zweiten Gehäuseelements 60 angeordnet. Das erste und zweite Gehäuseelement 55, 60 sind in Querrichtung gegenüberliegend zueinander angeordnet. In Höhenrichtung ist oberhalb des ersten und zweiten Gehäuseelements 55, 60 der Gehäusedeckel 65 angeordnet. Das Gehäuse 50 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 70.
In dem Gehäuseinnenraum 70 weist die Sensoreinrichtung 15 eine erste Magnetanordnung 75, eine zweite Magnetanordnung 80, eine Sensoranordnung 85 und eine Auswerteeinheit 90 auf. Die erste Magnetanordnung 75 ist in einem oberen Bereich des ersten Gehäuseelements 55 angeordnet und überragt in y-Richtung das erste Gehäuseelement 55 abschnittsweise. Zur Befestigung der ersten Magnetanordnung 75 weist das erste Gehäuseelement in y-Richtung nach oben hin erstreckende erste Haltefinger 91 auf, die in x-Richtung und in z-Richtung abwechselnd in zwei Reihen versetzt zueinander angeordnet sind.
Die zweite Magnetanordnung 80 ist in Querrichtung versetzt zu der ersten Magnetanordnung 75 angeordnet. Die zweite Magnetanordnung 80 ist in einem oberen Bereich des zweiten Gehäuseelements 60 angeordnet und überragt in y-Richtung das zweite Gehäuseelement 60 abschnittsweise. Zur Befestigung der zweiten Magnetanordnung 80 weist das zweite Gehäuseelement in y-Richtung nach oben hin erstreckende zweite Haltefinger 92 auf, die in x-Richtung und in z-Richtung abwechselnd in zwei Reihen versetzt zueinander angeordnet sind.
Das erste Gehäuseelement 55 weist oberseitig in Querrichtung zwischen den ersten Haltefingern 91 eine erste Auflagefläche 95 und das zweite Gehäuseelement 60 weist oberseitig in Querrichtung zwischen den zweite Haltefingern 92 eine zweite Auflagefläche 100 auf. Die erste Auflagefläche 95 und die zweite Auflagefläche 100 sind in einer gemeinsamen xz-Ebene angeordnet. Oberseitig der ersten Auflagefläche 95 ist die erste Magnetanordnung 75 angeordnet. Dabei liegt unterseitig die erste Magnetanordnung 75 auf der ersten Auflagefläche 95 auf. Die zweite Auflagefläche 100 ist in Querrichtung gegenüberliegend zu der ersten Auflagefläche 95 angeordnet. Auf der zweiten Auflagefläche 100 liegt die zweite Magnetanordnung 80 unterseitig auf.
In einem ersten Zwischenraum 93 zwischen der ersten Magnetanordnung 75 und der zweiten Magnetanordnung 80 etwa auf Höhe der ersten und zweiten Magnetanordnung 75, 80 ist die Sensoranordnung 85 angeordnet. Unterhalb der Sensoranordnung 85 ist in einem zweiten Zwischenraum 94 zwischen dem ersten Gehäuseelement 55 und dem zweiten Gehäuseelement 60 die Auswerteeinheit 90 angeordnet. Die Auswerteeinheit 90 ist mittels einer dritten Verbindung (in 2 verdeckt) mit der Sensoranordnung 85 elektrisch verbunden.
Der Gehäusedeckel 65 weist im Wesentlichen über die ganze Längserstreckung einen identischen Querschnitt auf. Der Gehäusedeckel 65 kann jedoch zusätzlich einzelne in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnete Einbuchtungen 110 aufweisen. Auf die Einbuchtung 110 kann auch verzichtet werden.
3 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch den Gehäusedeckel 65.
Der Gehäusedeckel 65 weist eine erste Gehäuseseitenwandung 115, eine in Querrichtung gegenüberliegend zur ersten Gehäuseseitenwandung 115 angeordnete zweite Gehäuseseitenwandung 120 sowie einen ersten Gehäuseabschnitt 125, einen zweiten Gehäuseabschnitt 130 und einen dritten Gehäuseabschnitt 135 auf.
Die erste Gehäuseseitenwandung 115 und die zweite Gehäuseseitenwandung 120 sind im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und erstrecken sich jeweils in einer xy-Ebene. Dabei sind in Querrichtung die erste Gehäuseseitenwandung 115 und die zweite Gehäuseseitenwandung 120 versetzt zueinander angeordnet.
Der erste bis dritte Gehäuseabschnitt 125, 130, 135 sind jeweils plattenförmig ausgestaltet. Der erste Gehäuseabschnitt 125, der zweite Gehäuseabschnitt 130 und der dritte Gehäuseabschnitt 135 sind oberseitig zu der ersten Gehäuseseitenwandung 115 und der zweiten Gehäuseseitenwandung 120 angeordnet. Der erste Gehäuseabschnitt 125 ist direkt unterhalb der Detektionszone 35. Dabei erstreckt sich der erste Gehäuseabschnitt 125 im Wesentlichen in einer xz-Ebene. Somit ist der erste Gehäuseabschnitt 125 senkrecht zu der ersten Gehäuseseitenwandung 115 und der zweiten Gehäuseseitenwandung 120 angeordnet. Der zweite Gehäuseabschnitt 130 ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 125 und der ersten Gehäuseseitenwandung 115 angeordnet. Der erste Gehäuseabschnitt 125 ist an einer ersten Verbindungsstelle 145 mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 130 verbunden. Der zweite Gehäuseabschnitt 130 verbindet den ersten Gehäuseabschnitt 125 mit der ersten Gehäuseseitenwandung 115. Der zweite Gehäuseabschnitt 130 ist beispielhaft schräg geneigt zu dem ersten Gehäuseabschnitt 125 angeordnet, vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zu dem ersten Gehäuseabschnitt 125. Ebenso ist der zweite Gehäuseabschnitt 130 schräg geneigt zur ersten Gehäuseseitenwandung 115 angeordnet.
In Querrichtung gegenüberliegend zu dem zweiten Gehäuseabschnitt 130 ist der erste Gehäuseabschnitt 125 mittels einer zweiten Verbindungsstelle 150 mit dem dritten Gehäuseabschnitt 135 verbunden. Der dritte Gehäuseabschnitt 135 verbindet den ersten Gehäuseabschnitt 125 mit der zweiten Gehäuseseitenwandung 120 und ist in Querrichtung zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 125 und der zweiten Gehäusewandung 120 angeordnet. Der dritte Gehäuseabschnitt 135 ist schräg geneigt, vorzugsweise im gleichen Winkel wie der zweite Gehäuseabschnitt 130 zu dem ersten Gehäuseabschnitt 125, angeordnet. Ebenso ist der dritte Gehäuseabschnitt 135 schräg geneigt zu der zweiten Gehäuseseitenwandung 120 angeordnet.
Innenseitig des ersten Gehäuseabschnitts 125 weist der Gehäusedeckel 65 eine Deckelinnenseite 140 auf. Die Deckelinnenseite 140 ist plan ausgebildet und erstreckt sich in einer xz-Ebene. In Querrichtung wird die Deckelinnenseite 140 durch den zweiten Gehäuseabschnitt 130 an einer Seite und in Querrichtung gegenüberliegend zum zweiten Gehäuseabschnitt 130 durch den dritten Gehäuseabschnitt 135 an einer anderen Seite begrenzt. Die Deckelinnenseite 140 erstreckt sich dabei in Längsrichtung (x-Richtung) im Wesentlichen über den gesamten Gehäusedeckel 65. Die Deckelinnenseite 140 verläuft dabei parallel zu der Detektionszone 35 und der Transportebene 40.
Vorzugsweise sind die erste Gehäuseseitenwandung 115, die zweite Gehäuseseitenwandung 120 und erste bis dritte Gehäuseabschnitt 125, 130, 135 einstückig und materialeinheitlich aus einem leichtmagnetischen oder nichtmagnetischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, einem Kupfer-Werkstoff, insbesondere aus einer Kupferlegierung, beispielsweise Kupferbyrellium, oder mittels eines Druckgusses, beispielsweise einem Zinkdruckguss, gefertigt.
Außenseitig an dem ersten Gehäuseabschnitt 125 weist der Gehäusedeckel 65 die Gehäuseoberseite 45 auf. Die Gehäuseoberseite 45 ist plan ausgebildet und verläuft in einer xz-Ebene, die in y-Richtung versetzt zu der Deckelinnenseite 140 angeordnet ist. Oberhalb der Gehäuseoberseite 45 erstreckt sich die Detektionszone 35. Die Gehäuseoberseite 45 ist parallel zur der Transportebene 40 angeordnet.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Magnetanordnung 75 und der zweiten Magnetanordnung 80.
Die erste Magnetanordnung 75 und die zweite Magnetanordnung 80 sind parallel zueinander verlaufend angeordnet. Dabei ist eine Haupterstreckungsrichtung der Magnetanordnung 75, 80 im Wesentlichen in Längsrichtung.
Die erste Magnetanordnung 75 weist wenigstens einen ersten Magneten 160 und wenigstens einen zweiten Magneten 165 auf. Vorzugsweise sind der erste Magnet 160 und der zweite Magnet 165 in einer ersten Reihe 170 angeordnet. Die erste Magnetanordnung 75 kann eine Vielzahl von ersten und zweiten Magneten 160, 165 aufweisen, die in der ersten Reihe 170 angeordnet sind. Die erste Reihe 170 verläuft parallel zu der x-Achse. Der erste Magnet 160 und der zweite Magnet 165 sind jeweils blockförmig ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der erste Magnet 160 und/oder der zweite Magnet 165 eine andersartig ausgebildete Form aufweist. Insbesondere ist hierbei auch denkbar, dass der erste Magnet 160 und/oder der zweite Magnet 165 gekrümmt ausgebildet sind.
Der erste Magnet 160 weist einen ersten magnetischen Nordpol N₁ und einen ersten magnetischen Südpol S₁ auf. Ebenso weist der zweite Magnet 165 einen zweiten magnetischen Nordpol N₂ und einen zweiten magnetischen Südpol S₂ auf, wobei die Anordnung der Pole N₂ , S₂ des zweiten Magneten 165 identisch zu der Anordnung der Pole N₁ , S₂ des ersten Magneten 160 ist. Dabei sind beispielhaft der erste magnetische Südpol S₁ sowie der zweite magnetische Südpol S₁ nach außen hin auf einer zur zweiten Magnetanordnung 80 abgewandten Seite angeordnet, während hingegen der erste magnetische Nordpol N₁ des ersten Magneten 160 und der zweite magnetische Nordpol N₂ des zweiten Magneten 165 auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten Seite angeordnet ist. Selbstverständlich kann die Anordnung der Pole N₁ , N₂ S₁ , S₂ des ersten und zweiten Magneten 160, 165 auch umgekehrt sein, sodass der magnetische Südpol S₁ , S₂ auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten und der magnetische Nordpol N₁ , N₂ auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 abgewandten Seite angeordnet ist.
Der erste Magnet 160 weist bezogen auf eine yz-Ebene eine erste Querschnittsfläche und der zweite Magnet 165 weist eine zweite Querschnittsfläche auf, wobei die erste Querschnittsfläche des ersten Magneten 160 sowie die zweite Querschnittsfläche des zweiten Magneten 165 in Längsrichtung im Wesentlichen konstant sind. Der zweite Magnet 165 ist in Längsrichtung direkt angrenzend an den ersten Magneten 160 angeordnet, wobei der zweite Magnet 165 stirnseitig, vorzugsweise in direktem Kontakt zu dem ersten Magneten 160, steht.
Jeder der ersten und zweiten Magneten 160, 165 weist eine erste Seitenfläche 175, eine zweite Seitenfläche 180 und eine erste Magnetoberseite 185 auf. Die erste Seitenfläche 175 ist auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 abgewandten Seite angeordnet. Die zweite Seitenfläche 180 ist auf einem der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten Seite angeordnet. Die erste Seitenfläche 175 und die zweite Seitenfläche 180 und die erste Magnetoberseite 185 sind beispielhaft plan ausgebildet. Die erste Seitenfläche 175 und die zweite Seitenfläche 180 sind parallel zueinander verlaufend in unterschiedlich angeordneten xy-Ebenen angeordnet. Die erste Seitenfläche 175 des ersten Magneten 160 und die erste Seitenfläche 175 des zweiten Magneten 165 sind dabei in einer gemeinsamen xy-Ebene angeordnet. Ebenso ist innenseitig auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten Seite die zweite Seitenfläche 180 des ersten Magneten 160 und die zweite Seitenfläche 180 des zweiten Magneten 165 in einer gemeinsamen xy-Ebene verlaufend angeordnet.
Die erste Magnetanordnung 75 weist ferner ein erstes Leitelement 190 und ein zweites Leitelement 195 auf. Das erste Leitelement 190 ist an der ersten Seitenfläche 175 angeordnet und ist vorteilhafterweise mit der ersten Seitenfläche 175 beispielsweise stoffschlüssig verbunden. Das zweite Leitelement 195 ist an der zweiten Seitenfläche 180 angeordnet und ist vorteilhafterweise mit der zweiten Seitenfläche 180 beispielsweise stoffschlüssig verbunden. Dadurch wird eine besonders steife erste Magnetanordnung 75 bereitgestellt. Das erste Leitelement 190 und zweite Leitelement 195 erstrecken sich in Längsrichtung über alle ersten Seitenflächen 175 bzw. zweite Seitenflächen 180 der Magnete 160, 165. Das erste Leitelement 190 und das zweite Leitelement 195 kann aus Kohlenstoffstahl gefertigt sein.
Das erste und zweite Leitelemente 190, 195 sind in der Ausführungsform beispielhaft plattenförmig ausgebildet und weisen in Querrichtung (z-Richtung) eine Erstreckung auf, die geringer ist als eine Erstreckung des ersten und/oder zweiten Magneten 160, 165 in Querrichtung. In der Ausführungsform ist beispielhaft die Erstreckung des ersten Leitelements 190 in Querrichtung identisch zu einer Erstreckung des zweiten Leitelements 195 in Querrichtung. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass beispielsweise in Querrichtung das zweite Leitelement 195 dünner ausgebildet ist als das erste Leitelement 190. In der Ausführungsform sind beispielhaft beide Leitelemente 190, 195 deutlich dünner (in der Ausführungsform um den Faktor 3 bis 5) als die Erstreckung des Magneten 160, 165 in Querrichtung. Unterseitig enden das erste Leitelement 190, das zweite Leitelement 195 sowie der erste und zweite Magnet 160, 165 in einer gemeinsamen xz-Ebene.
Das erste Leitelement 190 weist eine erste Oberseite 200 und das zweite Leitelement 195 weist eine zweite Oberseite 205 auf. Die erste Oberseite 200 ist oberseitig der ersten Magnetoberseite 185 angeordnet und überragt somit die erste Magnetoberseite 185 in Höhenrichtung. Bezogen auf die erste Seitenfläche 175 ist somit die erste Magnetoberseite 185 in einer Richtung parallel zur Seitenfläche 175, 180 (y-Richtung) weg versetzt zu der ersten Oberseite 200 angeordnet. In der Ausführungsform ist beispielhaft die zweite Oberseite 205 unterhalb in y-Richtung der ersten Magnetoberseite 185 angeordnet. Bezogen auf die erste Seitenfläche 175 ist in einer Richtung parallel zur ersten Seitenfläche 175 (y-Richtung) die zweite Oberseite 205 versetzt zu der ersten Oberseite 200 angeordnet. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die zweite Oberseite 205 und die erste Magnetoberseite 185 in einer gemeinsamen xz-Ebene angeordnet sind. Dadurch, dass die zweite Oberseite 205 unterhalb der ersten Magnetoberseite 185 angeordnet ist, ist ein Rand 210 der zweiten Seitenfläche 180 der Magnete 160, 165 durch das zweite Leitelement 195 unbedeckt. In Höhenrichtung ist der Rand 210 schmaler ausgebildet als eine Distanz der ersten Oberseite 200 zu der ersten Magnetoberseite 185 in y-Richtung. Eine andere Ausgestaltung der ersten Magnetanordnung 75 ist selbstverständlich denkbar.
Der erste Magnet 160 und der zweite Magnet 165 werden in ihrer Herstellung technisch aufmagnetisiert und stellen jeweils ein erstes Magnetfeld 280 (in 7 dargestellt) bereit. Das durch den ersten und zweiten Magneten bereitgestellte Magnetfeld 280 weist innerhalb des ersten und zweiten Magneten 160, 165 in der Ausrichtung technisch bedingte Toleranzen auf. So kann die Ausrichtung des ersten Magnetfelds im ersten Magneten 160 und/oder im zweiten Magneten 165 derart sein, dass das erste Magnetfeld 280 schräg zu der ersten Seitenfläche 175 und/oder der zweiten Seitenfläche 180 orientiert ist und schräg aus dem Magneten 160, 165 austritt bzw. eintritt. Das Leitelement 190, 195 ist ausgebildet, das erste Magnetfeld 280 zu leiten und das erste Magnetfeld 280 zur Detektionszone 40 auszurichten.
Die zweite Magnetanordnung 80 ist in der Ausführungsform beispielhaft spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 215 ausgebildet. Die Symmetrieebene 215 ist als xy-Ebene ausgebildet und erstreckt sich in mittiger Lage zwischen der ersten Magnetanordnung 75 und der zweiten Magnetanordnung 80. Auch eine asymmetrische Ausgestaltung der ersten Magnetanordnung 75 zu der zweiten Magnetanordnung 80 ist denkbar.
Die zweite Magnetanordnung 80 weist einen in einer zweiten Reihe 220 angeordneten dritten Magneten 225 und wenigstens einen vierten Magneten 230 auf. Der dritte Magnet 225 und der vierte Magnet 230 stehen stirnseitig in direktem Kontakt. Der dritte Magnet 225 weist eine in Längsrichtung im Wesentlichen konstante dritte Querschnittsfläche auf. Ebenso ist eine vierte Querschnittsfläche des vierten Magneten 230 in Längsrichtung im Wesentlichen konstant und identisch zu der dritten Querschnittsfläche des dritten Magneten 225. Ferner ist die dritte und vierte Querschnittsfläche identisch zu der ersten und zweiten Querschnittsfläche des ersten Magneten 160 und oder des zweiten Magneten 165.
Der dritte und vierte Magnet 225, 230 weisen jeweils eine dritte Seitenfläche 235, eine vierte Seitenfläche 240 und eine zweite Magnetoberseite 245 auf. Die dritte Seitenfläche 235 ist auf einer der ersten Magnetanordnung 75 zugewandten Seite angeordnet. Die vierte Seitenfläche 240 ist auf einer der ersten Magnetanordnung 75 abgewandten Seite angeordnet. Die zweite Magnetoberseiten 245 des dritten und vierten Magneten 225, 230 sind in einer gemeinsamen xz-Ebene angeordnet, sodass der dritte und vierte Magnet 225, 230 auf gleicher Höhe oberseitig enden. Auch die dritte Seitenfläche 235 und die vierte Seitenfläche 240 der dritten und vierten Magnete 225, 230 sind jeweils in einer gemeinsamen xy-Ebene jeweils angeordnet.
Der dritte Magnet 225 und der vierte Magnet 230 sind blockförmig ausgebildet, wobei der dritte Magnet 225 einen dritten magnetischen Nordpol N₃ und einen dritten magnetischen Südpol S₃ aufweist, wobei der dritte magnetische Nordpol N₃ auf der zur ersten Magnetanordnung 75 zugewandten Seite und der dritte magnetische Südpol S₃ auf einer zur ersten Magnetanordnung 75 abgewandten Seite angeordnet ist. Ebenso weist der vierte Magnet 230 einen vierten magnetischen Nordpol N₄ und einen vierten magnetischen Südpol S₄ auf, wobei die Polung des vierten Magneten 230 identisch zu der Polung des dritten Magneten 225 ist, sodass der vierte magnetische Nordpol N₄ auf einer der ersten Magnetanordnung 75 zugewandten und der vierte magnetische Südpol S₄ auf einer der ersten Magnetanordnung 75 abgewandten Seite angeordnet ist.
Ferner weist die zweite Magnetanordnung 80 ein plattenförmig ausgebildetes drittes Leitelement 250 und ein plattenförmig ausgebildetes viertes Leitelement 255 auf, wobei das dritte Leitelement 250 an der dritten Seitenfläche 235 angeordnet, mit der dritten Seitenfläche 235 beispielsweise stoffschlüssig verbunden ist und sich über die gesamte Längserstreckung der dritten und vierten Magnete 225, 230 erstreckt. Das vierte Leitelement 255 ist an der vierten Seitenfläche 240 angeordnet und mit der vierten Seitenfläche 240 beispielsweise stoffschlüssig verbunden. Das vierte Leitelement 255 erstreckt sich in Längsrichtung über die dritten und vierten Magnete 235, 240 über deren gesamte Längserstreckung. Dadurch wird eine besonders steife zweite Magnetanordnung 80 bereitgestellt. Bezogen auf die vierte Seitenfläche 240, die parallel zur ersten Seitenfläche 175 ausgerichtet ist, sind die dritte Oberseite 260 und die zweite Magnetoberseite 245 versetzt nach unten in y-Richtung zu der vierten Oberseite 265 angeordnet.
Das dritte Leitelement 250 weist eine dritte Oberseite 260 und das vierte Leitelement 255 weist eine vierte Oberseite 265 auf. Die dritte Oberseite 260, die zweite Magnetoberseite 245 und die vierte Oberseite 265 verlaufen parallel und sind in jeweils parallel angeordneten xz-Ebenen angeordnet. Dabei ist die dritte Oberseite 260 unterhalb der zweiten Magnetoberseite 245 und die vierte Oberseite 265 oberhalb der zweiten Magnetoberseite 245 angeordnet.
In der Ausführungsform ist die erste Oberseite 200 und die vierte Oberseite 265 in einer gemeinsamen ersten Ebene 266, die als xz-Ebene ausgebildet ist, angeordnet. Die erste und zweite Magnetoberseite 185, 245 sind beispielhaft in einer gemeinsamen zweiten Ebene 267, die als xz-Ebene ausgebildet ist, angeordnet und die zweite Oberseite 205 und die dritte Oberseite 260 sind beispielhaft in einer dritten gemeinsamen Ebene 268, die als xz-Ebene ausgebildet ist, angeordnet. Das dritte Leitelement 250 und/oder das vierte Leitelement 255 können einen Kohlenstoffstahl aufweisen.
In der Ausführungsform stellt der dritte und vierte Magnet 225, 230 ein zweites Magnetfeld 285 (in 7 dargestellt) bereit, wobei das zweite Magnetfeld 285 an der dritten Seitenfläche 235 aus dem dritten und vierten Magneten 225, 230 austritt und an der vierten Seitenfläche 240 in den dritten und vierten Magneten 225, 230 wieder eintritt. Das dritte Leitelement 250 und das vierte Leitelement 255 sind ausgebildet, wie das erste und zweite Leitelement 190, 195 das erste Magnetfeld 280 leiten, das zweite Magnetfeld 285 zu leiten.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Sensoreinrichtung 15 in teilmontiertem Zustand.
In 5 ist der Gehäusedeckel 65 nicht dargestellt. In dem Gehäuseinnenraum 70 weist die Sensoranordnung 85 im Wesentlichen die gleiche Längserstreckung auf wie die erste Magnetanordnung 75 und/oder die zweite Magnetanordnung 80. Die Sensoranordnung 85 weist vorzugsweise mehrere in Längsrichtung versetzt nebeneinander angeordnete identisch nebeneinander ausgebildete Sensoren 270 auf. Jeder der Sensoren 270 ist ausgebildet, ein Magnetfeld an dem Sensor 270 zu erfassen. Jeder der Sensoren 270 weist eine Sensoroberseite 275 auf. Die Sensoroberseiten 275 der Sensoren 270 sind in einer gemeinsamen xz-Ebene angeordnet.
Die Sensoroberseite 275 ist auf einer zur Deckelinnenseite 140 zugewandten Seite angeordnet. In Querrichtung ist die Sensoranordnung 85 zwischen der ersten Magnetanordnung 75 und der zweiten Magnetanordnung 80 angeordnet. Dabei ist das erste Leitelement 190 auf einer der Sensoranordnung 85 abgewandten Seite und das zweite Leitelement 195 auf einer der Sensoranordnung 85 zugewandten Seite angeordnet. Ebenso ist das dritte Leitelement 250 auf einer der Sensoranordnung 85 zugewandten Seite und das vierte Leitelement 255 auf einer der Sensoranordnung 85 abgewandten Seite angeordnet.
6 zeigt einen in 2 mit der Markierung C markierten Ausschnitt der in 2 gezeigten Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die Sensoreinrichtung 15.
Die im Folgenden angegebenen Abstände beziehen sich jeweils parallel zur y-Achse und somit parallel zur ersten und vierten Seitenfläche 175, 240 und somit senkrecht zu der ersten Ebene 266, soweit nicht anders angegeben.
Zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt 130 und dem dritten Gehäuseabschnitt 135 ist in Querrichtung die erste Magnetanordnung 75, die zweite Magnetanordnung 80 sowie die Sensoranordnung 85 und die Auswerteeinheit 90 direkt unterhalb des ersten Gehäuseabschnitts 125 angeordnet.
Die erste Oberseite 200, die zweite Oberseite 205 und die erste Magnetoberseite 185 sind direkt unterhalb der Deckelinnenseite 140 auf einer zum Gehäusedeckel 65 zugewandten Seite der ersten Magnetanordnung 75 angeordnet. Die erste Oberseite 200 des ersten Leitelements 190 weist zu der Deckelinnenseite 140 einen ersten Abstand a₁ auf. In der Ausführungsform liegt beispielhaft die erste Oberseite 200 an der Deckelinnenseite 140 beispielhaft an, sodass der erste Abstand a₁ in der Ausführungsform null ist. Von besonderem Vorteil ist hierbei wenn der erste Abstand a1 in einem Bereich von 0 bis 0,2 mm liegt. Ferner ist dadurch auch die Deckelinnenseite 140 in der ersten Ebene 266 angeordnet. Auch kann die erste Oberseite 200 beabstandet in Abstand zu der Deckelinnenseite 140 angeordnet sein.
In der Ausführungsform liegt die erste Oberseite 200 direkt benachbart zu der ersten Verbindungsstelle 145 an dem ersten Gehäuseabschnitt 125 an. Dabei kann ein erster Minimalabstand a_M1 (dieser kann in alle Raumrichtungen gemessen sein) kleiner oder gleich dem ersten Abstand a₁ sein. Ferner wird durch eine senkrechte Anordnung der ersten Magnetanordnung 75 zu der Deckelinnenseite 140, insbesondere des ersten Leitelements 190 zu der Deckelinnenseite 140, wird ein flächiges Anliegen der ersten Oberseite 200 an der Deckelinnenseite 140 sichergestellt und dadurch ein Luftspalt zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 125 und dem ersten Leitelement 190 vermieden. Ebenso ist dadurch die erste Oberseite 200 und die zweite Oberseite 205 parallel zu der Deckelinnenseite 140 ausgerichtet. Alternativ kann die erste und/oder zweite Magnetanordnung 75, 80 senkrecht oder in einem Winkel von 85° bis 95°, insbesondere in einem Winkel von 88° bis 92°, besonders vorteilhafterweise in einem Winkel von 89° bis 91°, zu der Deckelinnenseite 140 angeordnet sein.
Weist der Gehäusedeckel 65, wie in 6 gezeigt, die Einbuchtung 110, vorzugsweise mehrere in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnete und identisch zueinander ausgebildete Einbuchtungen 110, auf, so ist das erste Leitelement 190 auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten Seite des zweiten Gehäuseabschnitts 130 seitlich an der Einbuchtung 110 zu dem ersten Gehäuseabschnitt 125 vorbeigeführt.
Die erste Oberseite 200 erstreckt sich in der ersten Ebene 266, die als xz-Ebene ausgebildet ist. Die zweite Oberseite 205 weist zu der ersten Ebene 266 einen zweiten Abstand a₂ auf. Die erste Magnetoberseite 185 weist zu der ersten Ebene 266 einen dritten Abstand a₃ auf. Der dritte Abstand a₃ ist geringer als der zweite Abstand a₂ . Dadurch weist die erste Magnetanordnung 75 hin zu der Sensoranordnung 85 eine abgestufte Ausgestaltung auf. Von besonderem Vorteil ist, wenn der zweite Abstand a₂ in einem Bereich von a3 + 0 mm bis a3 + 1 mm und der dritte Abstand a₃ in einem Bereich von 0,3 bis 1,5 mm liegt.
Dadurch, dass der dritte Abstand a₃ geringer ist als der zweite Abstand a₂ , ist die zweite Oberseite 205 des zweiten Leitelements 195 unterhalb der ersten Magnetoberseite 185 angeordnet. Alternativ ist auch denkbar, dass die zweite Oberseite 205 des zweiten Leitelements 195 und die erste Magnetoberseite 185 in der zweiten Ebene 267 angeordnet sind, sodass der zweite Abstand a₂ und der dritte Abstand a₃ zu der ersten Ebene 266 identisch sind.
In Querrichtung ist zwischen dem dritten Leitelement 250 und dem vierten Leitelement 255 der dritte und vierte Magnet 225, 230 angeordnet. Die zweite Magnetanordnung 80 ist unterhalb der Deckelinnenseite 140 des ersten Gehäuseabschnitts 125 angeordnet, wobei ebenso die dritte Oberseite 260, die zweite Magnetoberseite 245 und die vierte Oberseite 265 nach innen hin zur Sensoranordnung 85 gestuft ausgebildet sind.
Die Sensoroberseite 275 ist auf einer der Deckelinnenseite 140 zugewandten Seite beabstandet in einem vierten Abstand a₄ zu der ersten Ebene 266 angeordnet. Der vierte Abstand a₄ ist geringer als der zweite Abstand a₂ oder der dritte Abstand a₃ . In der Ausführungsform ist der vierte Abstand a₄ größer als der erste Abstand a₁ .
Die dritte Oberseite 260 des dritten Leitelements 250 ist in einem fünften Abstand a₅ beabstandet zu der ersten Ebene 266 angeordnet. Die vierte Oberseite 265 weist einen sechsten Abstand a₆ zu der Deckelinnenseite 140 auf, wobei in der Ausführungsform die vierte Oberseite 265 innenseitig an der Deckelinnenseite 140 flächig anliegt. Dadurch beträgt der sechste Abstand a₆ in der Ausführungsform null.
In einer Weiterbildung der in 6 gezeigten Ausgestaltung kann die vierte Oberseite 265 beabstandet im sechsten Abstand a₆ zu der Deckelinnenseite 140 angeordnet sein, sodass ein Luftspalt zwischen der vierten Oberseite 265 und der Deckelinnenseite 140 vorgesehen ist.
In der Ausführungsform ist der sechste Abstand a₆ geringer als der fünfte Abstand a₅ . Durch die beispielhafte Anordnung der ersten und vierten Oberseite 200, 265 in der ersten Ebene ist beispielhaft in der sechste Abstand a₆ identisch zum ersten Abstand a₁ und ist somit null. Dadurch, dass die zweite Oberseite 205 und die dritte Oberseite 260 beispielhaft in der gemeinsamen dritten Ebene 268 angeordnet sind, ist der zweite Abstand a₂ und der fünfte Abstand a₅ zu der ersten Ebene 266 identisch. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der erste Abstand a₁ unterschiedlich zum sechsten Abstand a₆ und/oder der zweite Abstand a₂ unterschiedlich zum fünften Abstand a₅ ist. Der fünfte Abstand a₅ ist in der Ausführungsform deutlich größer als der vierte Abstand a₄ .
Es wird darauf hingewiesen, dass insbesondere bei einer asymmetrischen Ausgestaltung der Magnetanordnungen 75, 80 der zweite Abstand a₂ und der fünfte Abstand a₅ , der dritte Abstand a₃ und der siebte Abstand a₇ , der erste Abstand a₁ und der sechste Abstand a₆ unterschiedlich zueinander sein können.
Die zweite Magnetoberseite 245 ist in einem siebten Abstand a₇ ersten Ebene 266 angeordnet, wobei der siebte Abstand a₇ größer als der sechste Abstand a₆ und kleiner als der fünfte Abstand a₅ ist. In einer Weiterbildung kann auch der siebte Abstand a₇ identisch mit dem fünften Abstand a₅ sein. Durch die beispielhafte Anordnung der ersten und zweiten Magnetoberseite 185, 245 in der gemeinsamen zweiten Ebene 267 sind der dritte Abstand a₃ und der siebte Abstand a₇ zu der ersten Ebene 266 identisch.
In der Ausführungsform ist das vierte Leitelement 255 in Querrichtung direkt angrenzend an die zweite Verbindungsstelle 150 angeordnet, sodass ein zweiter Minimalabstand a_M2 (in alle Raumrichtungen gemessen) zumindest geringer als der fünfte Abstand a₅ und der siebte Abstand a₇ ist. Besonders von Vorteil ist, wenn der zweite Minimalabstand a_M2 kleiner oder gleich dem sechsten Abstand a₆ ist.
Auch das vierte Leitelement 255 ist seitlich innenseitig auf einer der ersten Magnetanordnung 75 zugewandten Seite an der Einbuchtung 110, die auch im dritten Gehäuseabschnitt 135 vorgesehen sein kann, hin zu dem ersten Gehäuseabschnitt 125 geführt.
7 zeigt eine Schnittansicht entlang der in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Sensoreinrichtung 15.
Zusätzlich ist in 7 mittels Magnetfeldlinien das erste und zweite Magnetfeld 280, 285 dargestellt. Der erste Magnetfeld 280 verläuft im ersten und zweiten Magneten 160, 165 im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenfläche 175 und der zweiten Seitenfläche 180 vom ersten und zweiten Südpol S₁ , S₂ , zum ersten und zweiten Nordpol N₁ , N₂ . Das erste Magnetfeld 280 des ersten und zweiten Magneten 160, 165 tritt an der zweiten Seitenfläche 180 aus dem ersten und/oder zweiten Magneten 160, 165 aus und tritt in das zweite Leitelement 195 ein. Das zweite Leitelement 195 lenkt das erste Magnetfeld um etwa 90 Grad nach oben zum Gehäusedeckel 65 um und führt zumindest einen Teil des ersten Magnetfelds 280 zur zweiten Oberseite 205. An der zweiten Oberseite 205 tritt das durch das zweite Leitelement 195 umgeleitete erste Magnetfeld 280 aus dem zweiten Leitelement 195 aus. Das erste Magnetfeld 280 überbrückt dabei einen ersten Spalt 290 im Gehäuseinnenraum 70 zwischen der zweiten Oberseite 205 und dem ersten Gehäuseabschnitt 125 und durchdringt den ersten Gehäuseabschnitt 125. Das erste Magnetfeld 280 durchdingt oberhalb des ersten Leitelements 190 den ersten Gehäuseabschnitt 125 und tritt über die erste Oberseite 200 in das erste Leitelement 190 ein. Das erste Leitelement 190 lenkt das erste Magnetfeld 280 wieder um etwa 90 Grad um und leitet das erste Magnetfeld 280 wieder an der ersten Seitenfläche 175 in den ersten und/oder zweiten Magneten 160, 165 ein. Auch tritt ein Teil des ersten Magnetfeld 280 auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 zugewandten fünften Seitenfläche 295 des zweiten Leitelements 190 aus und auf einer der zweiten Magnetanordnung 80 abgewandten sechsten Seitenfläche 300 des ersten Leitelements 185 in das erste Leitelement 185 ein. Ferner durchdringt das erste Magnetfeld 280 die Detektionszone 35.
Der dritte und vierte Magnet 225, 230 stellen das zweite Magnetfeld 285 bereit. Das zweite Magnetfeld 285 verläuft im zweiten und dritten Magneten 225, 230 senkrecht zu der dritten Seitenfläche 235 und der vierten Seitenfläche 240 und zwischen der dritten und vierten Seitenfläche 235, 240. Das zweite Magnetfeld 285 tritt über die dritte Seitenfläche 235 in das dritte Leitelement 250 ein, wobei das dritte Leitelement 250 zumindest einen Teil des zweiten Magnetfelds 285 in Richtung des ersten Gehäuseabschnitts 125 des Gehäusedeckels 65 um 90 Grad umlenkt und zur dritten Oberseite 260 führt. An der dritten Oberseite 260 tritt der umgelenkte Teil des zweiten Magnetfelds 285 aus. Das zweite Magnetfeld 285 überbrückt einen zweiten Spalt 305 im Gehäuseinnenraum 70 zwischen der dritten Oberseite 260 und dem ersten Gehäuseabschnitt 125 und durchdringt den ersten Gehäuseabschnitt 125. Das zweite Magnetfeld 285 tritt über die vierte Oberseite 265 in das vierte Leitelement 255 ein. Das vierte Leitelement 255 lenkt das zweite Magnetfeld 285 um 90 Grad um und führt das zweite Magnetfeld 285 zu der vierten Seitenfläche 240, über die das zweite Magnetfeld 285 wieder in den dritten und vierten Magneten 225, 230 eintritt. Auch tritt ein Teil des zweiten Magnetfelds 285 über eine der ersten Magnetanordnung 75 zugewandte siebte Seitenfläche 305 des dritten Leitelements 250 aus und auf einer der ersten Magnetanordnung 75 abgewandten achten Seitenfläche 310 des vierten Leitelements 255 wieder in das vierte Leitelement 255 ein. Das zweite Magnetfeld 285 durchdringt die Detektionszone 40. Am Sensor 270 beeinflussen sich die beiden Magnetfelder 280, 285 gegenseitig zu einem Gesamtmagnetfeld 290. Durch die nach unten hin zurückversetzte Anordnung der zweiten Oberseite 205 zu der ersten Oberseite 200 ist das (im linksseitigen Bereich in 7 im Wesentlichen durch das erste Magnetfeld 280 beeinflusste) Gesamtmagnetfeld 290 nach innen hin in Richtung der Sensoranordnung 85 derart geneigt, dass die Magnetfeldlinien des Gesamtmagnetfelds 290 senkrecht den Sensor 270 durchdringen. Ebenso ist durch die nach unten hin zurückversetzte Anordnung der dritten Oberseite 260 zu der vierten Oberseite 265 das (im rechtsseitigen Bereich in 7 im Wesentlichen durch das zweite Magnetfeld 285 beeinflusste) Gesamtmagnetfeld 290 nach innen hin in Richtung der Sensoranordnung 85 derart geneigt, dass die Magnetfeldlinien des Gesamtmagnetfelds 290 senkrecht den Sensor 270 durchdringen.
Wird das Dokument 31 durch das Gesamtmagnetfeld 290 bewegt, so wird das magnetische Sicherheitsmerkmal v.a. oberhalb der ersten und/oder der zweiten Magnetanordnung 75, 80 aufmagnetisiert. Wird das Dokument 31 mit dem magnetischen Sicherheitsmerkmal in die Detektionszone 40 gebracht, so verändert das aufmagnetisierte magnetische Sicherheitsmerkmal des Dokuments 31 das Gesamtmagnetfeld am Sensor 270. Die senkrechte Ausrichtung des Gesamtmagnetfelds am Sensors 270 hat den Vorteil, dass ungewollte Komponenten des durch das aufmagnetisierte magnetische Sicherheitsmerkmal veränderten Gesamtmagnetfeld beim Vermessen des veränderten Gesamtmagnetfelds, nicht durch den Sensor 270 erfasst werden können. Insbesondere kann der Sensor 270 keine Magnetfeldkomponente in Richtung senkrecht zu der Zeichenebene (in 7 in x-Richtung) messen. Der Sensor 270 stellt in Abhängigkeit zu der Messung der beiden Magnetfelder 280, 285 und des veränderten Magnetfelds jeweils ein korrespondierendes Signal über die erste Verbindung 25 dem Steuergerät 20 bereit, wobei das Steuergerät 20 ausgebildet ist, das Sensorsignal weiterzuverarbeiten und um auf Grundlage eines Unterschieds des ersten und zweiten Magnetfelds 280, 285 zu dem veränderten Magnetfeld beispielsweise ein Dokument 31 mit einem echten magnetischen Sicherheitsmerkmal von einer Dokument mit einem unechten magnetischen Sicherheitsmerkmal zu unterscheiden.
Ohne die in Höhenrichtung versetzt angeordnete Ausgestaltung der Leitelemente 190, 195, 250, 255 durchdringt, das dann nur von der ersten und zweiten Magnetanordnung 75, 80 erzeugte Gesamtmagnetfeld 290 die Sensoranordnung 85 mit schräg zur Sensoroberseite 275 verlaufenden Magnetfeldlinien, sodass bei Erfassung des magnetischen Sicherheitsmerkmals des Dokuments die Sensoranordnung 85 immer wenigstens eine Komponenten des durch die erste und zweite Magnetanordnung 75, 80 erzeugten Gesamtmagnetfeld 290 miterfasst. Durch die hierdurch bewirkte Übersteuerung der Sensoranordnung 85 und die Verschiebung seines Arbeitspunktes in einen ungünstigen Bereich einer Sensorkennlinie der Sensoranordnung kann das magnetische Sicherheitsmerkmal des Dokuments 31, insbesondere eines Wertdokuments, nicht zuverlässig erfasst werden.
Die oben beschriebene Ausgestaltung des Systems 10 weist eine besonders hohe Erkennungsrate (größer 99,5 Prozent) von Dokumenten 31 auf. Ferner ist das erste und zweite Magnetfeld 280, 285 sowohl in der Detektionszone 40 als auch am Sensor 270 besonders stark.
Bezugszeichenliste

10: Banknotenprüfsystem
15: Sensoreinrichtung
20: Steuergerät
25: erste Verbindung
30: Kontakteinrichtung
31: Dokument
35: Detektionszone
40: Transportebene
45: Gehäuseoberseite
50: Gehäuse
55: erstes Gehäuseelement
60: zweites Gehäuseelement
65: Gehäusedeckel
70: Gehäuseinnenraum
75: erste Magnetanordnung
80: zweite Magnetanordnung
85: Sensoranordnung
90: Ausweiteeinheit
91: erster Haltefinger
92: zweiter Haltefinger
93: erster Zwischenraum
94: zweiter Zwischenraum
95: erste Auflagefläche
100: zweite Auflagefläche
110: Einbuchtung
115: erste Gehäuseseitenwandung
120: zweite Gehäuseseitenwandung
125: erster Gehäuseabschnitt
130: zweiter Gehäuseabschnitt
135: dritter Gehäuseabschnitt
140: Deckelinnenseite
145: erste Verbindungsstelle
150: zweite Verbindungsstelle
155: Gehäuseoberseite
160: erster Magnet
165: zweiter Magnet
170: erste Reihe
175: erste Seitenfläche
180: zweite Seitenfläche
185: erste Magnetoberseite
190: erstes Leitelement
195: zweites Leitelement
200: erste Oberseite
205: zweite Oberseite
210: Rand
215: Symmetrieebene
220: zweite Reihe
225: dritter Magnet
230: vierter Magnet
235: dritte Seitenfläche
240: vierte Seitenfläche
245: zweite Magnetoberseite
250: drittes Leitelement
255: viertes Leitelement
260: dritte Oberseite
266: erste Ebene
267: zweite Ebene
268: dritte Ebene
265: vierte Oberseite
270: Sensor
275: Sensoroberseite
280: erstes Magnetfeld
285: zweites Magnetfeld
290: Gesamtmagnetfeld

Claims

Sensoreinrichtung (15), - aufweisend wenigstens eine erste Magnetanordnung (75) und eine Sensoranordnung (85), - wobei die erste Magnetanordnung (75) ein erstes Leitelement (190), ein zweites Leitelement (195) und wenigstens einen ein erstes Magnetfeld (280) bereitstellenden Magneten (160, 165) aufweist, - wobei die Sensoranordnung (85) beabstandet zu der ersten Magnetanordnung (75) angeordnet ist, - wobei das erste Leitelement (190) eine erste Oberseite (200) und das zweite Leitelement (195) eine zweite Oberseite (205) aufweist, - wobei der Magnet (160, 165) eine erste Seitenfläche (175) und eine zur ersten Seitenfläche (175) gegenüberliegende zweite Seitenfläche (180) aufweist, - wobei an der ersten Seitenfläche (175) das erste Leitelement (190) mit dem ersten Magneten (160, 165) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Oberseite (205) in eine Richtung (y) parallel zu der ersten Seitenfläche (175) und in Richtung (y) des Magnets (160, 165) versetzt zu der ersten Oberseite (200) angeordnet ist, - wobei das erste Leitelement (190) ausbildet ist, das erste Magnetfeld (280) zwischen dem Magneten (160, 165) und der ersten Oberseite (200) zu führen und das zweite Leitelement (190) ausgebildet ist, das erste Magnetfeld (280) zwischen dem Magneten (160, 165) und der zweiten Oberseite (205) zu führen.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 1, - aufweisend eine zweite Magnetanordnung (80), - wobei die zweite Magnetanordnung (80) ein drittes Leitelement (250), ein viertes Leitelement (255) und wenigstens einen ein zweites Magnetfeld (285) bereitstellenden weiteren Magneten (225, 230) aufweist, - wobei zwischen dem dritten Leitelement (250) und dem vierten Leitelement (255) der weitere Magnet (225, 230) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 2, - wobei der weitere Magnet (225, 230) blockförmig ausgebildet ist und eine dritte Seitenfläche (235), eine der dritten Seitenfläche (235) gegenüberliegende vierte Seitenfläche (240) und eine zweite Magnetoberseite (245) aufweist, - wobei die dritte Seitenfläche (235) auf einer der ersten Magnetanordnung (75) zugewandten Seite und die vierte Seitenfläche (240) auf einer der ersten Magnetanordnung (75) abgewandten Seite angeordnet ist, - wobei das dritte Leitelement (250) an der dritten Seitenfläche (235) und das vierte Leitelement (255) an vierten Seitenfläche (240) angeordnet sind, - wobei das dritte Leitelement (250) eine dritte Oberseite (260) und das vierte Leitelement (255) eine vierte Oberseite (265) aufweist, - wobei die dritte Oberseite (260) parallel zu der vierten Seitenfläche (240) in Richtung dem zweiten Magnet (225) versetzt zu der vierten Oberseite (265) angeordnet ist, - wobei das dritte Leitelement (190) und das vierte Leitelement (195) ausbildet sind, das zweite Magnetfeld (285) zwischen dem weiteren Magneten (225, 230) und der dritten Oberseite (260) und das vierte Leitelement (255) ausgebildet ist, das zweite Magnetfeld (285) zwischen dem weiteren Magneten (225,230) und der vierten Oberseite (265) zu führen, - wobei das erste und zweite Magnetfeld (280, 285) zu einem Gesamtmagnetfeld (290) zusammenwirken.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 2 oder 3, - wobei die Sensoranordnung (85) zwischen der ersten Magnetanordnung (75) und der zweiten Magnetanordnung (80) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Sensoranordnung (85) wenigstens einen Sensor (270) aufweist, - wobei die Sensoranordnung (85) parallel zu der ersten Seitenfläche (175) in Richtung dem Magnet (160, 165) versetzt zu der ersten Oberseite (200) derart angeordnet ist, - dass das erste Magnetfeld (280) derartig zu dem Sensor (270) ausgerichtet ist, dass das den Sensor (270) durchdringende erste Magnetfeld (280) und/oder das den Sensor (270) durchdringende Gesamtmagnetfeld (290) an dem Sensor (270) senkrecht zu dem Sensor (270) ausgerichtet ist.
Sensoreinrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Magnet (160, 165) blockförmig ausgebildet ist und eine erste Magnetoberseite (185) aufweist, - wobei das erste Leitelement (190) und das zweite Leitelement (195) plattenförmig ausgebildet sind, - wobei die erste Magnetoberseite (185) in Richtung parallel zu der ersten Seitenfläche (175) von der ersten Oberseite (200) weg versetzt angeordnet ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 6, - wobei die erste Oberseite (200) sich in einer ersten Ebene (266) erstreckt, - wobei vorzugsweise die erste Ebene (266) senkrecht zu der ersten Seitenfläche (175) ausgerichtet ist, - wobei die zweite Oberseite (205) in einem Abstand (a₂) zu der ersten Ebene (266) angeordnet ist, - wobei die erste Magnetoberseite (185) in einem weiteren Abstand (a₃) zu der ersten Ebene (266) angeordnet ist, - wobei der weitere Abstand (a₃) gleich oder geringer ist als der Abstand (a₂).
Sensoreinrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend ein Gehäuse (50) mit einem Gehäusedeckel (65), - wobei der Gehäusedeckel (65) eine plan ausgebildete Deckelinnenseite (140) aufweist, - wobei die erste Magnetanordnung (75) senkrecht oder in einem Winkel von 85° bis 95°, insbesondere in einem Winkel von 88° bis 92°, besonders vorteilhafterweise in einem Winkel von 89° bis 91°, zu der Deckelinnenseite (140) angeordnet ist, - wobei die erste Oberseite (200) an der Deckelinnenseite (140) anliegt.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 8, - wobei der Gehäusedeckel (65) einen ersten Gehäuseabschnitt (125) und wenigstens einen zweiten Gehäuseabschnitt (130) aufweist, - wobei der erste Gehäuseabschnitt (125) und der zweite Gehäuseabschnitt (130) jeweils plattenförmig ausgebildet und an einer ersten Verbindungsstelle (145) miteinander verbunden sind, - wobei der zweite Gehäuseabschnitt (130) schräg geneigt zu dem ersten Gehäuseabschnitt (125) angeordnet ist, - wobei das erste Leitelement (190) benachbart zu der ersten Verbindungstelle (145) an dem ersten Gehäuseabschnitt (125) anliegt.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 8 oder 9, - aufweisend eine Detektionszone (35), - wobei das zweite Leitelement (195) auf einer der Sensoranordnung (85) zugewandten Seite angeordnet sind, - wobei die Detektionszone (35) außenseitig des Gehäusedeckels (65) angeordnet ist, - wobei in die Detektionszone (35) ein Dokument (31) einbringbar ist, - wobei das erste Leitelement (190) und das zweite Leitelement (195) ausgebildet sind, das erstes Magnetfeld (280) zumindest zwischen dem Gehäusedeckel (65) und dem Magneten (160, 165) zu führen und in die Detektionszone (35) zu leiten, - wobei das erste Magnetfeld (280) die Sensoranordnung (85) durchdringt.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, - wobei der Sensor (270) näher zu der ersten Ebene (266) angeordnet als die erste Magnetoberseite (185) und/oder die zweite Oberseite (205) ist.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 11, - wobei die erste Oberseite (200) und die vierte Oberseite (265) in der gemeinsamen ersten Ebene (266) angeordnet sind, - und/oder - wobei die erste Magnetoberseite (185) und die zweite Magnetoberseite (245) in einer gemeinsamen zweiten Ebene (267) angeordnet sind, - wobei die erste Ebene (266) und/oder die zweite Ebene (267) parallel zueinander ausgerichtet sind, - und/oder - wobei die zweite Oberseite (205) und die dritte Oberseite (260) in einer gemeinsamen dritten Ebene (268) angeordnet sind, - wobei die erste Ebene (266) und/oder die dritte Ebene (268) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Sensoreinrichtung (15) nach Anspruch 11 oder 12, - wobei der Gehäusedeckel (65) einen dritten Gehäuseabschnitt (135) aufweist, - wobei der dritte Gehäuseabschnitt (135) plattenförmig ausgebildet ist und mit einer zur ersten Verbindungsstelle (145) gegenüberliegenden zweiten Verbindungsstelle (150) mit dem ersten Gehäuseabschnitt (125) verbunden ist, - wobei der dritte Gehäuseabschnitt (135) schräg geneigt zu dem ersten Gehäuseabschnitt (125) angeordnet ist, - wobei zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt (130) und dem dritten Gehäuseabschnitt (135) die erste Magnetanordnung (75), die zweite Magnetanordnung (80) und die Sensoranordnung (85) angeordnet sind, - wobei das vierte Leitelement (255) benachbart zu der zweiten Verbindungstelle (150) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung (15) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, - wobei der Gehäusedeckel (65) wenigstens eine Einbuchtung (110), vorzugsweise mehrere in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnete und identisch zueinander ausgebildete Einbuchtungen (110), aufweist, - wobei die Einbuchtung (110) in dem zweiten Gehäuseabschnitt (130) angeordnet ist, - wobei das erste Leitelement (190) seitlich an der Einbuchtung (110) zu dem ersten Gehäuseabschnitt (125) vorbeigeführt ist.
System (10), - aufweisend eine Sensoreinrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Steuergerät (20), - wobei das Steuergerät (20) mit der Sensoreinrichtung (15) verbunden ist, - wobei die Sensoreinrichtung (15) ausgebildet ist, ein Sensorsignal in Abhängigkeit einer oberseitig des Gehäuses (50) anordenbares Dokument (31) bereitzustellen, - wobei das Steuergerät (20) ausgebildet ist, das Sensorsignal zu erfassen und weiterzuverarbeiten.