DE1774290B2 - Messanordnung zur automatischen auswertung eines charakteristischen merkmals einer banknote in einer vorrichtung zur echtheitspruefung von banknoten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Meßanordnung dieser Art, wie sie insbesondere für Banknotenwechsler und Verkaufsautomaten verwendet wird, kontrolliert auf kapazitivem Wege die Dicke einer im Stahlstichdruck hergestellten Banknote, die zu diesem Zwecke zwischen den beiden Platten-Elektroden eines Kondensators hindurch geführt wird. Hierbei dient also die charakteristische Höhe des Farbprofils, welches im Stahlstichdruck hergestellte Banknoten aufweisen, relativ zur Papierdicke ais charakteristisches Echtheitsmerkmal. Ferner ist es bereits bekannt, als zu prüfendes charakteristisches Merkmal radioaktive Einschlüsse in einer Banknote

vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die automatische Echtheitsprüfung ein zwar an sich bereits in einigen Banknotensorten vorhandenes, jedoch bisher noch nicht für eine solche Echtheitsprüfung ausgenutztes charakteristisches Merkmal zu verwenden und eine besonders zweckmäßige und sichere, kapazitiv arbeitende Meßanordnung vorn eingangs beschriebenen Typ zu schaffen, welche auf einfache Weise und eindeutig festzustellen erlaubt, ob dieses chrakteristische Merkmal vorhanden ist oder nicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung durch diejenigen Merkmale charakterisiert, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben sind.

Banknoten mit wenigstens einem im Papier eingebetteten metallischen Faden werden in einigen Ländern aus besonderen Sicherheitsgründen verwendet, vor allem auch, weil sich die Gegenwart metallischen Materials im Banknotenpapier bei einer Durchleuchtung mit Rönt-

genstrahlen feststellen läßt Bei der erfindungsgemäßen Anwendung dieses charakteristischen Merkmals auf die automatische Echtheitsprüfung von Banknoten in einem Echtheitsprüfer wird entweder das Vorhandensein oder aber die Abwesenheit eines metaliischen Fadens als Echtheitsmerkmal gewertet, je nachdem, ob der Banknotentyp, welcher vom Echtheitsprüfer zu kontrollieren ist, einen metallischen Faden enthalten muß oder nicht. Im letzten Falle verhindert die Meßanordnung nach der Erfindung insbesondere die Annahme von solchen Banknoten anderen Werts oder anderer Währung, die einen Metallfaden aufweisen.

Das mit der Erfindung überprüfte Echtheitsmerkmal bildet eine sehr vorteilhafte Ergänzung der Gesamtkontrolle, die zur Gewährleistung einer zuverlässigen Echtheitsprüfung nicht nur auf einer einzigen, beispielsweise auf einer der bekannten Dicken- oder lichtoptischen Prüfmethoden beruhen darf, sondern die Prüfung einer ganzen Anzal von unabhängigen Echtheitsmerkmalen umfassen muß, um den Prozentsatz möglicher Fehlentscheidungen eines derartigen Echtheitsprüfers auf das praktisch zulässige Maß zu verringern. In dieser Hinsicht bildet ein in das Banknotenpapier eingebetteter Metallfaden ein Merkmal, dessen Vorhandensein oder Nichtvorhandensein mit der Anordnung nach der Erfindung, unabhängig von der sonstigen Beschaffenheit bzw. vom Abnutzungsgrad der Banknote, praktisch immer eindeutig feststellbar ist.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unte;ransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Draufsicht auf ein als Unterlage für die zu prüfende Banknote dienendes Gitter mit den Elektroden sowie das vereinfachte Blockschaltbild der Meßanordnung,

F i g. 2 einen schematischen Schnitt durch eine auf der Unterlage nach F i g. 1 liegende Banknote mit einem im Banknotenpapier eingebetteten metallischen Faden, in der Meßstellung, und

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform der Elektroden- und Gitteranordnung bei einer Meßanordnung nach der Erfindung.

Nach Fig. 1 wird die Unterlage, auf der sich die Banknote während der Messung befindet oder auf welcher sie während der Messung weiterbewegt wird, durch ein geerdetes metallisches Gitter 1 gebildet, das im betrachteten Ausführungsbeispiel die einfache Form eines H hat, wobei der Querschenkel mit la bezeichnet

i7 74

ist. Im Abstand voneinander sind, symmetrisch zum Querschenkel la des Gitters, zwei drahtförmige Elektroden 2 und 3 angeordnet, die auf einer gemeinsamen, den Schenkel la senkrecht schneidenden Geraden liegen. Die eine Elektrode 2 ist an einen Hochfrequenzgenerator HF angeschlossen, welcher beispielsweise mit einer Spannung von etwa 3 Volt und einer Frequenz im Bereich von 10 bis 50 kHz arbeitet. Die andere Elektrode 3 ist über einen Verstärker V mit hoher Eingangsimpedanz an eine elektrische Schwellwertstufe T mit vorgebbarem Schwellwert angeschlossen. Das Ausgangssignal der Schwellwertstufe wird auf eine bistabile Kippstufe FFgegeben.

In ihrer Meßlage liegt eine, den metallischen Faden 5 enthaltende Banknote 4 in der in F i g. 2 gezeigten Lage auf dem Gitter 1, la, wobei sich der in das Papier eingebettete Faden 5 in Höhe der gedachten Verbindungslinie der beiden Elektroden 2 und 3 und parallel zu diesen befindet.

Die beiden Elektroden 2 und 3 bilden die Belegungen eines elektrischen Kondensators, dessen Kapazität durch den Abstand der beiden Elektroden 2 und 3 sowie durch das im Feld zwischen beiden Elektroden liegende, während der Messung durch die Banknote gegebene Dielektrikum bestimmt ist Die Verwendung eines geerdeten Gitters hat darüber hinaus den Vorteil, das einerseits die Streuung des elektrischen Feldes verringert und andererseits durch den zwischen beiden Elektroden liegenden Gitterschenkel la eine Konfiguration geschaffen wird, die elektrisch zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren entspricht. Ein Kondensator wird nämlich durch die Elektrode 2 und den Gitterdraht ta, der andere Kondensator aus dem Gitterdraht la und der Elektrode 3 gebildet. Durch diese in Serie geschalteten Kapazitäten wird das Nutz-Stör-Verhältnis der Meßanordnung verbessert.

Verglichen mit dem Fall, daß eine Banknote ohne eingebetteten Metallfaden in der Meßstellung auf dem Gitter 1 liegt, ändert sich die Kapazität des Kondensatorsystems bzw. der kapazitive Widerstand des die beiden Elektroden 2 und 3 einschließenden Hochfrequenzkreises wesentlich, wenn, in der Darstellung nach F i g. 2, die beiden Elektroden 2 und 3 durch einen in der Banknote 4 enthaltenen metallischen Faden 5 weitgehend überbrückt werden. Bei Gegenwart eines solchen metallischen Fadens 5 nämlich wird eine Kondensatorkonfiguration geschaffen, die im wesentlichen aus der Hintereinanderschaltung eines aus der Elektrode 2 und dem Faden 5 bestehenden sowie eines aus dem Faden und der Elektrode 3 bestehenden Kondensators gebildet wird, wobei jedoch die für den effektiven Kapazitätswert wesentlichen Abstände der Belegungen beider Kondensatoren gegenüber dem zuerst betrachteten Fall stark verringert und praktisch nur noch durch die halbe Dicke des Banknotenpapiers gegeben sind. Daher wird die Gesamtkapazität der Anordnung bei Vorhandensein eines metallischen Fadens wesentlich erhöht, was also eine entsprechende Verringerung des kapazitiven Widerstandes und damit bei gegebener Spannung des Hochfrequenzgenerators eine Erhöhung des Stromes bedeutet. Ais Verstärker V wird vorzugsweise eine Emitterfolgestufe verwendet. Der Schwellwert der Schwellwertstufe Tist derart zu wählen, daß er nur bei Vorhandensein eines metallischen Fadens überschritten wird. In diesem Falle liefert dann die Kipßstufe FF an eine Anzeigevorrichtung A unter der Voraussetzung, daß die zu prüfende Banknote einen Metallfaden enthalten muß, ein »Richtigsigna!;*, während bei einer NichtÜberschreitung des Schwellwerts, d. h. also bei Abwesenheit eines Fadens, ein »Falschsignal« ausgelöst bzw. die Abwesenheit eines Signals der Schwellwertstufe Tals »Falschsignal« gewertei wird.

Darf die zu prüfende Note dagegen keinen Metallfaden enthalten, dann wird natürlich das bei Überschreiten des Schwellwerts von der Stufe T abgegebene Signal als »Falschsignal« und die NichtÜberschreitung des Schwellwerts als »Richtsignal« gewertet

In automatischen Echtheitsprüfern, in denen die Banknote unter Verwendung verschiedener unabhängiger Meßeinheiten nach unterschiedlichen Kriterien geprüft wird, gelangt das Entscheidungssignal aus der Kippstufe FF in eine an sich bekannte logische Schaltung zur Auswertung, welche schließlich als Ergebnis der Verarbeitung der Signale aller Meßeinheiten das endgültige Entscheidungssignal zur Annahme bzw. zur Zurückweisung der Banknote erzeugt.

Wenn mit der Meßanordnung nach der Erfindung Banknoten geprüft werden sollen, welche grundsätzlich an einer bestimmten Stelle einen metallischen Faden enthalten, der sich dann in der Regel über die gesamte Quer- oder Längsabmessung der Banknote erstreckt, dann kann die Anordnung derart getroffen sein, daß die Messung nur in derjenigen justierten Stellung der Banknote stattfindet, in welcher sich der metallische Faden, wenn er vorhanden ist, in Höhe bzw. in Verlängerung der beiden Elektroden 2 und 3 nach F i g. 1 befindet, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Andererseits kann die Messung auch derart durchgeführt werden, daß sich die Banknote während der Meßperiode in einer zur Orientierung des Metallfadens senkrechten Richtung (Pfeil fnach Fig. 1) vollständig am Meßsystem vorbeibewegt bzw., im betrachteten Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2, zwischen dem Gitter 1 und den Elektroden 2 und 3 hindurchbewegt. In diesem Falle spielt die genaue Lage des Fadens im Banknotenpapier keine Rolle, da es dann mit Sicherheit gewährleistet ist, daß der Faden, wenn er vorhanden ist, die beiden Elektroden 2 und 3 bzw. die gedachte Verbindungslinie zwischen diesen beiden Elektroden unter weitgehender Überbrückung beider Elektroden passiert. Eine Messung bei am Elektrodensystem vollständig vorbeibewegter Banknote ist insbesondere immer dann erforderlich, wenn die auf Echtheit zu prüfende Note keinen Metallfaden enthalten darf und daher alle diejenigen Banknotentypen oder Nachahmungen als falsch erkannt werden sollen, die an irgend einer beliebigen Stelle der Banknote einen Metallfaden enthalten. Da im allgemeinen ein Metallfaden, wenn er vorhanden ist, stets in Querrichtung der Note orientiert ist, genügt es in diesem Falle im allgemeinen, die Banknote quer zum Faden, d. h. also in Längsrichtung, am Elektrodensystem vorbeizubewegen. Die Meßanordnung nach der Erfindung läßt sich jedoch nach Bedarf auch derart erweitern, daß die Banknote einmal in Richtung ihrer Querabmessung und das andere Mal in Richtung ihrer Längsabmessung entweder nacheinander das gleiche Elektrodensystem oder zwei verschiedene gleichartige Elektrodensysteme passiert. Dann wird mit Sicherheit sowohl ein quer zur Banknote orientierter Faden als auch ein in Längsrichtung der Note liegender Faden erkannt.

Bei lange im Verkehr befindlichen und häufig geknickten Banknoten kann es vorkommen, daß der in der Note eingebettete Faden gebrochen ist. Wenn bei einer Messung dann gerade der die Bruchstelle aufweisende Fadenabschnitt im Meßbereich des Elek-

trodensystems liegt, besteht die Gefahr einer Fehlanzeige, weil ja dann der durch den Faden gebildete elektrisch leitende Pfad innerhalb des Banknotenpapiers, d. h. also innerhalb des Kondensatordielektrikums, unterbrochen ist. Um die Gefahr derartiger Fehlmessungen infolge eines gebrochenen Fadens zu vermeiden, ist nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 die Meßanordnung nach F i g. 1 derart erweitert, daß zwei in Richtung des zu identifizierenden Metallfadens versetzte Elektrodenpaare 2,3 sowie 2a, 3a vorgesehen sind, die im betrachteten Ausführungsbeispiel elektrisch parallel geschaltet sind. Die Elektroden 2 und 2a sind wiederum an einen Hochspannungsgenerator und die Elektroden 3 und 3a über einen Verstärker an eine Schwellwertstufe, wie im Beispiel nach Fig. 1, angeschlossen. Das geerdete Gitter 1 ist entsprechend derart erweitert, daß sich etwa in Höhe der Mitte zwischen den Elektroden jedes Paares ein Erdleiter befindet. Wenn das in F i g. 3 in der Draufsicht dargestellte Elektrodensystem von einer Banknote in Richtung des Pfeiles f passiert wird und ein senkrecht zur Bewegungsrichtung der Note orientierter Metallfaden vorhanden ist, der beispielsweise eine Bruchstelle im Bereich des Elektrodenpaares 2,3 aufweist, dann wäre ein Nichtansprechen der Meßanordnung auf die Gegenwart des Fadens innerhalb der Elektroden 2 und 3 ohne Bedeutung, weil auf alle Fälle die anderen beiden, sich außerhalb der Fadenbruchstelle befindlichen Elektroden 2a und 3a beim Passieren des Fadens überbrückt werden und die zum Ansprechen der Schwellwertstufe erforderliche Kapazitätsänderung doch noch stattfindet. Die Wahrscheinlichkeit, daß sich gerade zwei Bruchstellen des Fadens genau in den Bereichen der beiden vorgesehenen Elektrodenpaare befinden, ist praktisch außerordentlich gering. Prinzipiell läßt sich jedoch die Sicherheit gegenüber einer Fehlmessung infolge mehrerer Fadenbruchstellen beliebig dadurch vergrößern, daß man, wenn man es für erforderlich erachtet, eine größere Anzahl von Elektrodenpaaren über die Länge des zu identifizierenden Fadens verteilt anordnet.

Die Geometrie und die elektrische Schaltung des in Fig.3 dargestellten Elektrodensystems, bei welchem die beiden Elektrodenpaare auch noch in Richtung der Banknotenbewegung etwas versetzt zueinander angeordnet sind und bei welchem die entsprechenden Elektroden beider Paare in Parallelschaltung an einen gemeinsamen Frequenzgenerator bzw. einen gemeinsamen Verstärker angeschlossen sind, läßt sich natürlich im Rahmen der Erfindung beliebig modifizieren. So lassen sich beispielsweise mehrere Elektrodenpaare auch in einer Reihe anordnen, und man kann auch für jedes Elektrodenpaar voneinander getrennte Meßstromkreise vorsehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zur automatischen Auswertung eines charakteristischen Merkmals einer Banknote in einer Vorrichtung zur Echtheitsprüfung von Banknoten, bei der die Banknote einem hochfrequenten elektromagnetischen Schwingungsfeld zugeführt wird und bei der eine auf Änderungen der Kapazität zwischen zwei parallel zur Banknotenoberfläche angeordneten Elektroden ansprechende elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die eine Schwellwertstufe umfaßt und abhängig von dem Vorhandensein des charakteristischen Merkmals ein Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das charakteristische Merkmal ein in das Banknotenpapier eingebetteter Metallfaden (5) ist, der eine kapazitive Kopplung beider Elektroden (2, 3) bewirkt, und daß die beiden Elektroden auf gegenüber liegenden Rändern der Banknote (4) sowie parallel zur Unterseite oder Oberseite der Banknote (4) und parallel zu dem Metallfaden (5) angeordnet sind.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Elektroden (2, 3) mindestens eine weitere in Quer- und Längsrichtung parallel versetzte Elektrode (2a, 3a) parallel geschaltet ist

3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage für die Banknote (4) ein im Bereich der Elektroden angeordneter geerdetes metallisches Gitter (1, la) vorgesehen ist.

4. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Elektroden (2,3; 2a, 3a) und das geerdete metallische Gitter (1,1a) in einer parallel zur Banknote orientierten gemeinsamen Ebene liegen.

5. Meßanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geerdete metallische Gitter in der Mitte zwischen den beiden Elektroden eines Paares einen senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den beiden Elektroden orientierten Leiter (ta) aufweist.

6. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (2, 2a) an einem Hochfrequenzgenerator (HF) und die andere Elektrode (3, 3a) über einen Verstärker (V) hoher Eingangsimpedanz an die Schwellwertstufe (T) angeschlossen ist, deren Ausgang mit einer bistabilen Kippstufe (FF) verbunden ist.