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Vorrichtung zur Echtheitskontrolle von Dokumenten Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur Echtheitskontrolle von Dokumenten, wie Scheckkarten,
die aus Papier, Kunststoff oder anderem für die Herstellung von Dokumenten geeignetem
Material bestehen, in das magnetische oder magnetisierbare Teilchen eingelagert
sind.
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Es ist schon vorgeschlagen worden (vgl. DT-OS 23 23 897 bzw. DT-OS
23 28 880), für Dokumente eine zusätzliche Fälschungssicherheit dadurch zu schaffen,
daß in das Dokument Fasern eingebracht werden, die oberflächlich mit einem magnetischen
oder einem magnetisierbaren Material beschichtet sind. Derartige Fasern können sc
hergestellt werden, daß sie sich bei der Verarbeitung im Papierbrei wie die dort
vorliegenden Fasern verhalten und deshalb ohne weiteres als Zuschlag mitverarbeitet
werden können. Derartige Fasern lassen sich in Papier, Kunststoff oder andere für
die Herstellung von Dokumenten geeigneten Materialien einbringen und auch in Dokumenten
verarbeiten, die in Sandwichbauweise aufgebaut
sind. Es ist möglich,
bei der Herstellung für eine gleichmäßige Verteilung der Fasern zu sorgen. Überdies
ist es bei Bedarf durch Magnetfelder einfach möglich, den Fasern im Dokumentmaterial
Vorzugsrichtungen zu geben. Auf diese Weisekönnen durch unterschiedliche Mengen
magnetischer oder magnetisierbarer Fasern, durch ihre Ausrichtung oder durch Verteilung
von mit teilchenversetzten und von teilchenfreien Abschnitten eine Unterscheidung
zwischen unterschiedlichen Dokumenten bzw. eine Echtheitskontrolle ermöglicht werden.
Das ist bei Geldscheinen, Scheckkarten, Identitätsdokumenten und dergleichen von
Bedeutung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine
Echtheitkontrolle von derart mit magnetischen oder magmtisierbaren Teilchen ausgestatteten
Dokumenten ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dokument
und ein Detektor in engem Kontakt relativ zueinander bewegt werden, daß durch die
Relativbewegung eine Abtastspur des Detektors auf dem Dokument festgelegt ist und
daß der Detektor die Anzahl der in der Abtastspur liegenden Teilchen feststellt.
Auf diese Weise ist einfach eine Echtheitskontrolle durchzuführen, weil mit einem
mechanisch einfachen Gerät eine Relativbewegung von Detektor und Dokument erzielt,
dadurch eine Abtastspur erhalten und die Anzahl der magnetischen oder magnetisierten
Teilchen auf diese Weise ermittelt werden kann. Diese Anzahl muß dann mit einem
bekannten Wert übereinstimmen. Auf diese Weise ist eine Echtheitskontrolle mit geringem
gerätetechnischem Aufwand gut durchführbar. Beispielsweise kann eine Scheckkarte
für das laufende Kalenderjahr von einer solchen unterschieden werden, die aus Material
für Scheckkarten des vorhergehenden Kalenderjahres gefertigt ist, wenn jeweils von
Jahr zu Jahr der Zuschlag des für die Scheckkartenherstellung verwendeten Materials
an magnetischen Fasern verändert wird. Ebenso kann beispielsweise in Geld- und Wechselautomaten
eine zusätzliche Möglichkeit für die Überprüfung der Echtheit eines Geldscheines
zur
Verfügung gestellt werden, wenn jeweils ein ;eldschein eines gewissen Wertes eine
bestimmte Faserbeladung rur,reist. Diese Art der Echtheitskntrolle kann ohne besonderen
Aufwand mit zahlreichen anderen bekannten Möglichkeiten für die Echtheitskontrolle
kombiniert werden, so daß man eine erhöhte Sicherheit, insbesondere Fälschungssicherheit
erhält.
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Für das Erzeugen der Relativbewegung von Dokument und Detektor sind
zahlreiche unterschiedliche Anordnungen denkbar. Die einfachste Möglichkeit würde
darin bestehen, den Detektor über eine vorgegebene Bahn, beispielsweise hin und
zurück über das Dokument zu bewegen. Zum Erzielen präziser Ergebnisse empfiehlt
es sich aber, im Gerät für eine präzise und gut reproduzierbare Lage der Abtastspur
zu sorgen. Es ist dann auch möglich, ene zusätzliche Sicherheit dadurch zu erzielen,
daß in einem ungleichmäßig mit magnetischen Teilchen beladenen Dokument jeweils
nur ein bestimmter, vom Geräteäußeren her nicht zu erkennender Teil abgetastet wird.
So ist es zum Erhalt einer geradlinigen Abtastspur vorteilhaft, den Detektor in
der Vorrichtung ortsfest anzuordnen und dem Dokument eine Translationsbewegung zu
erteilen.
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Auch kann es zweckmäßig sein, zum Erhalt einer kreisförmigen Abtastspur
das Dokument in der Vorrichtung ortsfest zu halten und dem Detektor eine Rotationsbewegung
zu erteilen.
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Eine geradlinige bzw. eine kreisförmige Abtastspur stellen noch relativ
einfache geometrische Formen dar, die ein Fälschung mehr ausgesetzt sind. Es empfiehlt
sich deshalb, durch besondere Relativbewegungen zwischen Dokument und Detektor noch
Abtastspuren komplizierterer Form vorzusehen, die speziell bei ungleichmäßiger Verteilung
der magnetischen Teilchen eine Fälschung sehr erschweren. So kann eine Abtastspur
in Form einer zweidimensionalen Wendel erzielt werden, wenn dem Detektor eine Rotationsbewegung
und gleichzeitig dem Dokument eine Translationsbewegung erteilt ist. Zum Erzielen
der echten Wendelform muß dabei die lineare Geschwindigkeit der Rotationsbewegung
größer als die
Geschwindigkeit der Translationsbewegung sein. Allerdings
wird auch dann, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, eine bogenlinienförmige
Abtastspur erzielt, die eine erhebliche Fälschungssicherheit erbringt. Eine andere
komplizierte und daher sehr sichere Form der Abtastspur ist die Spirale. Eine solche
spiralförmige Abtastspur wird erzielt, wenn dem Detektor eine Rotationsbewegung
und dieser Rotationsbewegung überlagert eine den Abstand des Detektors vom Rotationszentrum
zunehmend vergrößernde Translationsbewegung erteilt ist. Statt einer gleichförmigen
Translationsbewegung des Dokuments ist auch eine solche Bewegung mit veränderlicher
Geschwindigkeit denkbar. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines schrittweisen
Vorschubs beispielsweise mit Hilfe eines Schrittschaltwerks oder eines Schrittmotors,
da dann bei der Abtastung Veränderungen der Faserdichte mit bestimmten Schrittsequenzen
programmäßig gekoppelt werden können. Alle diese Bewegungen können durch einfache
Antriebe bzw. mechanische Steuerungen erzielt werden.
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Zur Abtastung der in das Dokument eingelagerten magnetischen Fasern
sind beispielsweise M'agnetköpfe vorgesehen. Auch Hall-Detektoren sind hierfür geeignet.
Sie sprechen schon auf sehr schwache Magnetfelder an, so daß häufig schon der remanente
Magnetismus magnetisierbarer Teilchen für das Ansprechen des Detektors völlig ausreicht.
Häufig ist es zweckmäßig und erbringt eine zusätzliche Sicherheit, wenn der Detektor
aus mehreren Einzeldetektoren dieser Art besteht. Zweckmäßig wird dann dafür gesorgt,
daß jeder Einzeldetektor eine Meßfläche gleicher Größe abtastet bzw. sein Meßergebnis
auf die Flächeneinheit umgerechnet wird.
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Um bei Abtastung durch den Detektor eindeutige Meßergebnisse zu erzielen,
erweist es sich häufig als gunstig, die mit magne tisi erbarem Material aufzei chnungsträgerähnli
ch be schichteten Fasern, die in das Dokumentenmaterial eingearbeitet sind, vor
der Abtastung nochmals zu magnetisieren. Hierfür kann das
Dokument
beim Einlegen in das Gerät zwangsläufig an einem Magnet vorbeigeführt werden. Wird
beim Abtasten dem Dokument eine Translationsbewegung erteilt, so geschieht das über
eine mit einer Andruckrolle zusammenwirkende Treibspindel. In diesem Fall kann die
Magnetisierung dadurch erreicht werden, daß die Treibspindel als Magnet ausgebildet
wird. Besonders einfache und funktionsgerechte Ergebnisse werden hier erzielt, wenn
die Treibspindel als gummiummantelter Ferritkern ausgebPldet ist. Auch ist es dabei
möglich, die Treibspindel nur teilweise als Magnet auszuführen, beispielsweise nur
für die Hälfte oder einen gewissen Abschnitt ihrer Länge oder nur für einen Teil
ihres Querschnitts, beispielsweise für eine Querschnittshälfte. Auf diese Weise
wird erreicht, daß jeweils nur ein bestimmter Teil der in das Dokument eingelegten
magnetisierbaren Teilchen magnetisiert wird.
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Das stellt eine weitere Komplizierung dar, die eine Fälschung erschwert.
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Ebenso kann es zweckmäßig sein, jeweils nur einen bestimmten örtlichen
Bereich abzutasten und beispielsweise nur einen Teil dieses Bereiches mit magnetischen
oder magnetisierbaren Teilchen im Dokument zu versehen. Eine Fälschung der Art,
daß auf ein gefälschtes Dokument von außen magnetische oder magnetisierbare Teilchen
aufgebracht werden, ist dann sehr erschwert. Allerdings ist bei der Echtheitskontrolle
dafür Sorge zu tragen, daß die Abtastung des Dokuments durch den Detektor in präziser
örtlicher Zuordnung beider erfolgt. Das kann durch Anschläge und Führungen geschehen.
Ist die Abtastung eines wohldefinierten örtlichen Bereiches nicht notwendig, so
kann statt einem solchen festen Gerät mit Anschlägen und Führungen für das Dokument
auch ein Detektor Verwendung finden, der frei auf das Dokument aufsetzbar ist und
in dem beispielsweise der Detektor selbst umläuft.
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Eine weitere Erschwernis von Fälschungen ist dann gegeben, wenn das
Ausgangs signal des Detektors nach Amplituden derart sortiert wird, daß zum Zählen
oder als Eingangssignal eines Rechners nur solche Impulse durchgelassen werden,
deren Amplitude zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert liegt. Da der
Detektor auf magnetische Felder anspricht, die ihrerseits wieder von der Art der
magnetischen Teilchen, der Art der Magnetisierung und ihrer Anordnung im Dokument
abhängen, ist bei der Beschränkung der Auswertung auf Impulse einer bestimmten Amplitude
eine Fälschung kaum mehr möglich. Durch Verwendung eines Impulsformers kann sichergestellt
werden, daß die Auswertung der vom Detektor abgegebenen und verstärkten Impulse
mit großer Identifikationssicherheit erfolgt.
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Schließlich wird zweckmäßig das Ergebnis der Echtheitskontrolle vom
Gerät ziffernmäßig oder als Schauzeichen hergestellt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert und zwar
zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Scheckkarte mit möglichen Formen von Abtastspuren,
Fig. 2 teilweise aufgerissen und im Schnitt bei Linie II-II von Fig. 3 ein Gerät
mit stillstehendem Detektor und translatorischem Dokumentdrchlauf, Fig. 3 teils
als Draufsicht und teils aufgerissen und im Schnitt entsprechend Linie III-III von
Fig. 2 das Gerät nach Fig. 2, Fig. 4 ein Gerät mit durch Anschläge ortsfest gehaltenem
Dokument und rotierendem Detektor, Fig. 5 eine Fig. 4 ähnliche Ansicht eines Gerätes
mit translatorischem Dokumentdurchlauf und rotierendem, gegebenenfalls überlagert
rotierenden
und verscho-benen Detektor, Fig. 6 eine Blockschaltung
des Grundprinzips der Auswertung der Echtheitskontrolle, Fig. 7 ein etwas mehr ins
Einzelne gehende teils als Blockschaltung ausgeführte Schaltung eines Gerätes mit
wahlweise/as Hall-Detektor oder Magnetkopf ausgeführten Detektor, und Fig. 8 schematisch
eine Blockschaltung eines Gerätes mit einem Detektor aus einem Vielzahl von Einzeldetektoren.
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Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein Dokument 10, bei dem es sich beispielsweise
um eine Scheckkarte handelt. Das Dokument 10 besteht aus einem Material, das, wie
in der Figur symbolisch angedeutet, gleichmäßig verteilt faserförmige Teilchen 11
enthält, die magnetisch oder doch magnetisierbar sind. Vorzugsweise werden hierfür
Fasern benützt, die sich bei der Herstellung des Dokuments gut verarbeiten lassen,
also beispielsweise mit den Fasern bei der Papierherstellung in Größe und spezifischem
Gewicht gut übereinstimmen oder den Bedingungen bei der Kunststoffverarbeitung genügen.
Es kann sich z.B. um Baumwolle- oder Kohlefasern handeln, die oberflächlich mit
einem magnetischen oder einem magnetisierbaren Material beschichtet sind. Selbstverständlich
ist es möglich, bei einem laminierten, sandwichartigen Aufbau des Dokuments 10 nur
eine Oberflächenschicht aus einem Material mit Teilchen 11 zu fertigen. In die andere
Oberflächenschicht können dann beispielsweise noch Magnetstreifen und dergleichen
zur Vornahme einer magnetischen Aufzeichnung einbezogen werden. Es genügt dafür,
die Oberflächenschichten durch ein magnetisch abschirmendes Material voneinander
zu trennen. Besonders geeignet hierfür ist eine Zwischenschicht aus -Metall. Weiter
ist es möglich, nur bestimmte Teile einer Schicht des Dokumentes 10 mit magnetischen
oder magnetisierbaren
Teilchen 11 zu beladen und solche Teile lokal
oder abwechselnd anzuordnen. Die Bedeutung dieser Maßnahme wird weiter unten noch
näher erläutert werden.
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In Fig. 1 sind weiter schraffiert verschiedene Möglichkeiten der
Abtastspuren auf dem Dokument 10 angedeutet. Solche Abtastspuren können durch Relativbewegung
eines auf die magnetischen oder magnetisierbaren Teilchen 11 ansprechenden Detektors
und des Dokuments 10 erzeugt werden. So entsteht eine geradlinige Abtastspur 13,
wenn der Detektor 12 (Fig. 2) ortsfest angeordnet und dem Dokument 10 eine Translationsbewegung
erteilt wird. Eine geradlinige Abtastspur 13 wird selbstverständlich ebenso erhalten,
wenn das Dokument 10 ortsfest festgehalten und der Detektor 12 längs einer Geraden
über das Dokument geführt wird. Diese Möglichkeit mag noch einfacher erscheinen.
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Gerätetechnisch ist eine präzise Zuordnung des vom Detektor abzutastenden
Bereiches zum Detektor jedoch bei ortsfestem Detektor leichter durchzuführen.
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Ersetzt man den ortsfesten Detektor 12 durch einen um eine zur Oberfläche
des Dokumentes 10 senkrechten Achse rotierenden Detektor 14 (Fig. 4) oder durch
einen rotierenden und gegebenenfalls auch bezüglich der Rotationsachse radial verschobenen
Detektor 15 (Fig. 5), so erhält man kreisförmige, zweidimensional wendelförmige
bzw. spiralförmige Abtastspuren. Gegebenenfalls kann auch bei ortsfestem Magnetkopf
das Dokument rotieren. Eine kreisförmige Abtastspur 16 ergibt sich bei ortsfest
gehaltenem Dokument 10 und bei festem Achsabstand rotierendem Detektor 14. Erteilt
man bei um eine ortsfeste Rotationsachse rotierenden Detektor 15 gleichzeitig dem
Dokument 10 eine Translationsbewegung, so erhält man eine zweidimensionale wendelförmige
Abtastspur 17. Um die in Fig. 1 gezeichnete Gestalt der Abtastspur 17 zu erzielen,
ist es erforderlich, daß der Detektor 15 eine größere absolute Geschwindigkeit hat
als das Dokument 10. Werden die Geschwindigkeiten gleich oder wird die Absolutgeschwindigkeit
des
Dokuments 10 höher als die des Detektors 15, so verändert sich die Gestalt der Abtastspur
17 zu einer Folge von in mehr oder weniger stark ausgebildeten Spitzen zusammenlaufenden
Bogen. Überdies ist aus der Fig. 1 auch zu entnehmen, daß ein Teil der Abtastspur
17 spiralförmig sein kann. Eine echte Spiralform wird erzielt, wenn dem rotierenden
Detektor 14 (oder 15) außer der Rotationsbewegung um seine Rotationsachse auch noch
eine zur Rotationsachse radial gerichtete Geschwindigkeit (der Rotationsbewegung
überlagert) verliehen wird. Es ist klar, daß gerätetechnisch Vorsorge dafür getragen
werden kann, daß die Abtastspuren 13, 16 oder 17 an einer wohldefinierten Stelle
des Dokumentes 10 liegen. Das spielt insbesondere dann eine Rolle, wenn magnetische
oder magnetisierbare Teilchen 11 in unregelmäßiger Konfiguration oder mit Unterbrechungen
in einer Schicht des Dokumentes 10 vorliegen, Die Fläche der Abtastspuren 13, 16,
17, die durch die Relativbewegung zwischen Dokument und Detektor abgetastet wird,
ist bekannt. Der Detektor ist so ausgebildet, daß er auf die von ihm in dieser Fläche
angetroffenen magnetischen Teilchen 11 anspricht, so daß eine Bewertung der Teilchendichte
etwa nach Art eines Geigerzählers durch eine Impulszählung erfolgen kann. Ein solcher
einfacher Zählvorgang, der überdies gleichzeitig mit anderen Auswertungen bei der
Benützung bzw. Kontrolle des Dokuments 10 erfolgen kann, macht so sicher, daß das
Doku -ment 10 tatsächlich aus dem vorgeschriebenen Material besteht bzw. eine vorgeschriebene
Dichte der Teilchen 11 aufweist. Damit ist eine weitere Erhöhung der Fälschungssicherheit
gegeben.
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Aus herstellungstechnischen Gründen ist es schwierig, ein derart
mit magnetischen bzw. magnetisierbaren Teilchen versehenes Material für Falsifikate
herzustellen. Der Detektor würde allerdings unter Umständen auch auf magnetische
Teilchen ansprechen, die auf die Oberfläche eines aus falschem Material bestehenden
Dokumentes aufgebracht sind. Geschieht das mit
genügender Präzision,
so könnte es sein, daß die Vorrichtung auch ein solches gefälschtes Dokument akzeptiert.
Das kann auf zweierlei Weise verhindert werden.
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Einmal ist es möglich, nur wohldefinierte Teile des Dokuments 10
mit Teilchen 11 zu versehen und die Abtastspur des Detektors so zu legen, daß mit
Teilchen versehene und nicht mit Teilchen versehene Bereiche abgetastet werden.
Eine Fälschung ist dann sehr schwer, weil das Dokument 10 nicht durchgehend gleiche
magnetische Eigenschaften aufweist.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß das Ausgangssignal des
Detektors auf seine Amplitude untersucht wird. Es ist nämlich sehr schwer, bei Fälschungen
Teilchen aufzubringen, die auf den Detektor die gleiche magnetische Einwirkung haben,
wie die ordnungsgemäß verwendeten magnetischen Teilchen. Ein zu schwaches oder ein
zu starkes magnetisches Feld hat aber am Detektorimpuls Amplituden zur Folge, die
vom Normwert abweichen. Wird nun dem Detektor ein Amplitudenpass nachgeschaltet,
der die einlaufenden Impulse in Impulsgruppen verschiedener Amplitudenbereiche unterteilt
(level quantieer) und nur für einen Amplitudenbereich durchlässig ist, so sind auch
hier Fälschungen sehr erschwert.
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Fig. 2 und 3 zeigen eine gerätetechnische Ausbildung einer Vorrichtung,
mit der eine geradlinige Abtastspur 13 erzielt werden kann. Bei dem Gerät handelt
es sich um ein Kästchen mit einem Gehäuse 18, das aus Blechteilen 19 oder aus Kunststoff
oder dergleichen gefertigt ist. Ein Dokument 10 einer Breite w wird im Inneren des
Gehäuses 18 über einen Einlaßschlitz 20 zugeführt, was durch eine Einlaßlippe 21
erleichtert wird. Im Gerät ist in Fortsetzung der Einlaßlippe 21 eine Plattform
22 für das durch den Einlaßschlitz 20 zugeführte Dokument vorgesehen. Das Dokument
10 wird auf der Plattform 22 getragen und seitlich durch als Führungen dienende
Wände 23 und 24 im Gerät geführt, die einen Abstand voneinander haben, der der Breite
w
des Dokumentes 10 entspricht.
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Beim Einschieben des Dokumentes 10 in den Einlaßschlitz 20 wird das
Dokument zwischen einer Treibspindel 25 und einer Andruckrolle 26 erfaßt, die in
der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung umlaufen. Die Berührungslinie von Treibspindel
25 und Andruckrolle 26 liegt zum Einlaßschlitz 20 parallel.
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In der dem Dokument 10 durch die Treibspindel 25 aufgezwungenen Laufrichtung
hinter der Treibspindel 25 ist nahe über der Plattform 22 jedoch in einem das Durchtreten
des Dokumentes 10 zulassenden Abstand der Detektor 12 angeordnet. Statt einem Detektor
12, der das Dokument 10 in seiner Abtastspur 13 abtastet, können auch mehrere solcher
Detektoren angeordnet sein. In Fig.
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3 sind beispielsweise zusätzliche Detektoren 12' und 12" strichliert
angedeutet. In Laufrichtung des Dokumentes nach dem Detektor 12 ist eine weitere
Treibspindel 27 mit Andruckrolle 28 angeordnet, die ebenfalls in der durch den Pfeil
angedeuteten Richtung umlaufen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Dokument
10 zur Ganze unter dem Detektor 12 hindurchgeführt wird, bis es schließlich vom
Gerät an einer Ausgabelippe 29 abgenommen werden kann.
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Zum Erzielen einer gleichmäßigen Magnetisierung der Teilchen 11 im
Dokument 10 ist es zweckmäßig, in der Nähe des Einlaßschlitzes 20 einen Magneten
anzuordnen und mit diesem die Teilchen 11 gleichmäßig, beispielsweise bis zur Sättigung
zu magnetisieren. Besonders einfach wird diese Magnetisierung erreicht, wenn die
Treibspindel 25 mit einem magnetischen Kern, beispielsweise einem Ferritkern 25'
versehen ist. Eine Ausbildung des Kerns der Treibspindel 25 teils als Magnet teils
aus magnetischen Material führt dazu, daß beim Durchlauf des Dokumentes 10 durch
das Gerät eine abschnittweise wechselnde Magnetisierung erzielt werden kann. Die
Andruckrollen können in diesem Fall entfallen, da magnetische Kräfte das Dokument
10 auf den Ferritkern 25' ziehen. Für eine Ablösung von diesem sorgen jeweils die
Steifigkeit
des Dokuments 10 und die an die Treibspindel herangeführten Kanten der Plattform
22. Die Treibspindeln 25 und 27 sind zur Erhöhung des Reibungswertes gegenüber dem
Dokument 10 und zur Verminderung des Dokumentenabriebs zweckmäßig, wie in Fig. 2
gezeigt, gummiummantelt. Außerdem kann den Figuren entnommen werden, daß die Treibspindeln
25 und 27 in Schlitzen 30 und 31 der Plattform 22 liegen und hier mit den beiden
Andruckrollen 26 und 28 in Kontakt stehen. Die Treibspindeln 25 und 27 sind ebenso
wie die Andruckrollen 26 und 28 in den Wänden 23 und 24 drehbar gelagert. Die Treibspindeln
25 und 27 sind überdies mit den in den Figuren nur schematisch gezeigten Antriebseinheiten
32 und 33 versehen, bei denen es sich beispielsweise um einen elektromotorischen
Antrieb handeln kann. Selbstverständlich ist es durch Zahnrad-.triebe oder dergleichen
einfach möglich, den Antrieb der Treibspindeln 25 und 27 miteinander zu koppeln.
Weiter ist es auch möglich, das Gerät so auszubilden, daß die Treibspindeln erst
anlaufen, wenn eine Scheckkarte oder dergleichen durch die Schlitzeingabe dem Gerät
zugeführt wird Durch die beschriebene Ausbildung des Gerätes wird das Dokument 10
unter dem im Gerät ortsfest angeordneten Detektor 12 hindurch geradlinig fortbewegt,
so daß der Detektor 12 das Dokument 10 in einer Abtastspur 13 abtastet. Das Ergebnis
dieser Abtastung wird in einer unten noch näher zu erläuternden Weise ausgewertet
und als Zahl der insgesamt festgestellten Teilchen 11 oder als Zahl der Teilchen
11 in einer Bezugsfläche oder in der Flächeneinheit in einer Ziffernanzeige 34 angezeigt.
Stattdessen ist es auch möglich, nach erfolgter Bewertung des Abtastergebnisses
eine Echtheit oder Unechtheit des Dokumentes bzw. eine Akzeptierung oder eine Ablehnung
einfach durch Schauzeichen, beispielsweise das Aufleuchten einer grünen Lampe 35
oder einer roten Lampe 36 anzuzeigen.
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Möglichkeiten für die Auswertung der an der Ziffernanzeige 34 angezeigten
Zahl sollen im folgenden kurz erläutert werden.Es kann beispielsweise die Anzahl
der in einer bestimmten Abtastspur vorhandenen Teilchen 11 als Code benützt werden.
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Im in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist da abgezeigte Zählergebnis beispielsweise
die Zahl "213". Diese Zahl kann als Sichert heitsschlüssel derart verwendet werden,
daß mit ihr eine vom Benutzer anzugebende oder beispielsweise einen Geldautomat
über eine Tastatur einzugebende Ziffer übereinstimmt. Hierfür kann so vorgegangen
werden, daß bei einem bestimmten Dokument 10 die in der ausgewählten Abtastspur
vorhandenen Teilchen 11 ausgezählt werden, worauf diese Ziffer: dem Kunden bekannt
gegeben wird. Selbstverständlich kann das System dadurch verfeinert werden, daß
die Ziffer auf dem Dokument 10 auch noch auf eine andere Weise verschlüsselt eingegeben
wird, beispielsweise durch Lochungen, eine Magnetstreifenaufzeichnung oder dergleichen.
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Noch eine weitere Verfeinerung wird erreicht, wenn die Detektor ausgelesene
Ziffer erst nach einem Rechenvorgang, de-r dem Gerät bekannt ist, oder ihm ebenfalls
vom Dokument 10 verschlüsselt angegeben wird, mit einer anderen Ziffer des Dokumentes
10 übereinstimmen muß. Solche hochentwickelten Systeme sind auch für die einfache
Anzeige mit Hilfe der Lampen 35 und 36 oder anderer, vom Gerät selbst verarbeiteter
Gültigkeits- oder Ablehnungssignale möglich. Insbesondere ist darauf hinzuweisen,
daß hier jede Vorrichtung unabhängig von ihrem Standort selbstständig arbeiten kann,
ohne daß eine Verbindung mit einer Zentrale notwendig ist.
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Das ist für zahlreiche Servicesysteme, die mit Kundenkarten oder dergleichen
arbeiten, von erheblicher Bedeutung.
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Statt der Auswertung aller drei Ziffern , die an der Ziffernanzeige
34 angegeben sind, ist es beispielsweise auch möglich, hier nur die Hunderterziffer,
in diesem Fall also die Ziffer "2" für eine Bewertung zu verwe en. Das ist insbesondere
dann möglich, wenn durch unterschiedliche Beladung mit magnetischen Teilchen 11
unterschiedliche Dokumente unterschieden werden. Dabei
kann es
sich beispielsweise um Geldscheine handeln oder um Scheckkarten, für die eine unterschiedliche
maximale Auszahlungsgrenze oder ein unterschiedlicher Gültigkeitszeitraum gilt.
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Beispielsweise kann ein Geldschein des Einheitswertes nur dann gültig
sein, wenn in ihm 200 bis 299 Teilchen vorliegen, während ein Geldschein der Zehnereinheit
400 bis 499 Teilchen aufweisen muß, ein solcher der Hundertereinheit 600 bis 699
Teilchen und ein solcher der Tausendereinheit 800 bis 899 Teilchen. Selbstverständlich
können diese Werte statt für die Gesamtfläche der Abtastspur auch für eine Bezugsfläohe
und insbesondere für die Flächeneinheit gelten. Es ist klar, daß das Gerät so jedes
Dokument nach dem durch die Fasern festgelegten Wert bewerte t wird und zwar unabhängig
vom aufgedruckten, allenfals gefälschten Geldwert. Auch eine unmittelbare optische
Lesung des aufgedruckten Werts und ein Vergleich mit dem durch die magnetischen
bzw. magnetisierbaren Teilchen 11 angegebenen Wert läßt eine Fälschung erkennen
und vom Gerät ablehnen. Gleiches gilt für ein Dokument, bei dem die Teilchen 11
in einer überhaupt nicht zugelassenen Anzahl vorliegen (beim oben erläuterten Beispiel
etwa in einer Anzahl die durch eine ungerade Hunderterziffer 1, 3, 5, 7, 9 wiedergegeben
wird.) Eine weitere Ausgestaltung ist wie folgt möglich: Ein Teil der an sich starren
Plattform 22 wird als Waageplattform 22' ausgebildet. Die Waageplattform 22' wird
beispielsweise, wie in der Figur gezeigt, über Federn mit dem restlichen Teil der
Plattform 22 in Flucht gehalten. Unter der Waageplattform ist parallel zum Ferritkern
25' ein Magnetstab 25" angeordnet, der dem Detektor 12 einen Pol zukehrt, der mit
dem der Oberfläche des Ferritkerns 25' übereinstimmt. Läuft nun ein Dokument aus
durch den Ferritkern 25' magnetisch gemachten Material über die Waageplattform 22',
so erfolgt eine mehr oder weniger große Anziehung durch den Magnetstab 25. Ist die
Anziehung korrekt, so kann der Detektor 12 die Abtastung vornehmen,
wie
oben erläutert. Ist die Anziehung aber zu groß, so wird das Dokument 10 zu weit
vom Detektor 12 entfernt. Eine Auslesung ist nicht mehr möglich oder erfolgt mit
zu kleiner Amplitude. Auf diese Weise werden nur korrekte Dokumente akzeptiert.
Zusätzlich kann die Auslenkung der Waageplattform 22' auch, wie in Fig. 2 ebenfalls
strichliert angedeutet, von einem mechanisch-elektrischen Wandler in ein dem Ergebnis
der Wägung entsprechendes Signal umgesetzt werden, was eine weitere Klassifizierung
in abzulehnende und zu akzeptierende Dokumente 10 ermöglicht. Ist das Dokument 10
zu steif, um eine Wägung zu erlauben, so können Waageplattform 22' und Zubehör auch
an anderer Stelle des Gerätes angeordnet werden, wo das Dokument insgesamt auf die
Waageplattform 22' gelangen kann.
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In diesem Fall erfolgt also eine echte Gewichtsbestimmung des Dokumentes,
etwa eines Geldscheines. Wird die Waage so auegebildet, daß zunächst das Gewicht
unter Einfluß eines Magnetfeldes gemessen wird, dann das Gewicht ohne Einfluß eines
Magnetfeldes und schließlich die Differenz beider Messungen gebildet wird, so erhält
man eine sehr gute zusätzliche Kontrolle, die überdies vom jeweiligen Zustand des
Geldscheines, beispielsweise seiner Feuchtigkeit oder Abnutzung unabhängig ist und
immer ein für seinen Wert typisches Endergebnis bringt.
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Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung mit der eine kreisförmige Abtastspur
16 mit Hilfe eines Detektors 14 erzielt werden kann.
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Hier wird das Dokument 10 in eine Mulde 37 eingelegt, die auf zumindest
zwei, vorzugsweise aber drei Seiten mit Anschlägen 38 versehen ist, die die Mulde
37 rahmenartig umgeben. Die Mulde hat dann, wenn sie beispielsweise wie in Fig.
4 gezeigt, an drei Seiten von Anschlägen 38 umgeben ist wieder die Breite w des
Dokumentes 10. Im Boden der Mulde 37 bzw in einem über die Mulde angeordneten oder
sie herunterklappbaren Deckel ist hier ein Detektor 14 angeordnet, der einem Arm
39 beispielsweise im Sinne des Pfeils 40 um eine Rotationsachse 41 umläuft, die
auf
der durch die Mulde 37 bzw. das Dokument 10 definierten Ebene
senkrecht steht. Dadurch ist ein guter Kontakt des Detektors 14 mit der Oberfläche
des Dokumentes 10 bei seinem ganzen Umlauf sichergestellt. Man erhält dadurch die
Abtastspur 16 von Fig. 1.
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Wird der Detektor 14 nicht an einem festen Punkt des Arms 39 gehalten,
sondern aus der in Fig. 4 in ausgezogenen Linien gezeichneten Lage während des Umlaufs
stetig von der Rotationsachse 43 und damit dem Rotationszentrum weg radial nach
außen bewegt, so erhält man bei der Ausführungsform nach Fig. 4 nicht eine kreisringförmige
Abtastspur 16, sondern eine Abtastspur in Form einer Spirale.
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Auch ist es möglich, am Arm 39 nicht nur einen Detektor 14, sondern
eine ganze Anzahl von Detektoren anzubringen, wie das in Fig. 4 strichliert angedeutet
ist. Bei der Auswertung der Ausgangssignale der Detektoren muß dabei selbstverständlich
berücksichtigt werden, daß sie bei einem Umlauf um das von der Rotationsachse 41
gebildete Rotationszentrum unterschiedliche Flächen überstreichen. Eine Berücksichtigung
kann beispielsweise im die Ausgangssignale der Detektoren auswertenden Rechner erfolgen
oder dadurch, daß die Detektoren zu unterschiedlichen Zeiten abgeschaltet werden
und zwar die am Arm 39 außen liegenden Detektoren zuerst. Werden die Einschalt-
und Abschaltziten engt; sprechend gewählt, so kann erreicht werden, daß die Detektoren
jeweils die Zahlen von Teilchen 11 in gleichen Flächen des Dokumentes 10 auszählen.
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Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Abtastspur eine noch
kompliziertere Form erhält: Hier greift ebenfalls der an einem Arm 39 angebrachte
Detektor 15 (oder wie strichliert angedeutet) eine Vielzahl von Detektoren im Sinne
des Pfeils 40 um eine Rotationsachse 41. Selbstverständlich kann auch hier wieder
der Detektor 15 bei Bedarf während der Rotationsbewegung längs des Armes 39 verschoben
werden. Außer der Bewegung
des Detektors 15 wird aber auch noch
dem Dokument 10 eine Bewegung erteilt und zwar eine Translationsbewegung im Sinne
der Pfeile 42 und 43. Hierbei wird das Dokument 10 im Gerät, wie in der Figur schematisch
angedeutet, durch Anschläge 44 und 45 geführt. Der Antrieb des Dokumentes 10 für
seine Tranlationsbewegung auf der Plattform 22 erfolgt wieder durch Treibspindeln
25 bzw. 27, die in Schlitzen 30 bzw. 31 der Plattform 22 laufen und mit schematisch
angedeuteten Antriebseinheiten 32 und 33 versehen sind. Die Antriebseinheiten 32
und 33 sind antriebsmäßig miteinander gekoppelt. Beim Einschieben des Dokumentes
in Richtung des Pfeils 42 wird der federbelastete Mikroschalter 46 gegen die Wirkung
seiner Federbelastung geschlossen, wodurch die Antriebseinheiten 32 und 33 in Betrieb
genommen und die Drehbewegung des Detektors 15 um die Rotationsachse 41 eingeleitet
wird. Längs des Anschlages 44 befindet sich in der durch die Pfeile 42 und 43 angedeuteten
Laufrichtung des Dokumentes 10 ein weiterer Mikroschalter 47 in einem Abstand vom
Mikroschalter 46, der kleiner sein soll als die Länge des Dokumentes 10. Dieser
Mikro schalter 47 liegt in einem weiteren Speisekreis der verschiedenen Antriebe.
Beim Durchlauf des Dokumentes durch das Gerät in Kontakt mit den Anschlägen 44 und
45 wird so der Mikro schalter 47 gegen die Wirkung seiner Federbelastung geschlossen,
kurz bevor sich der Mikroschalter 46 öffnet. Das Dokument 10 wird so weiter durch
das Gerät geführt, bis es am Detektor 15 zur Gänze vorbeifuhrt ist und nunmehr in
Richtung des Pfeiles 43 aus dem Gerät entnommen werden kann.
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Die komplizierte Form der Abtastspur macht hierbei eine Fälschung
geradezu unmöglich.
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Fig. 6 zeigt in einfachster Ausführung das Prinzip der elektrischen
Auswertung des Abtastvorganges. Das Ausgangssignal des Detektors 48 wird über einen
Verstärker 49 an einen gegebenenfalls gleichzeitig als Zähler ausgebildeten Rechners
50 gegeben, der das Ergebnis überdies bewertet und ein entsprechendes einfaches
oder komplexes Signal an eine Ausgangsklemme 51 zur
Verfügung stellt.
Es kann sich dabei um ein Signal handeln, das an der Ziffernanzeige 34 ziffernmäßig
dargestellt wird oder über eine weitere Schaltungseinheit eine Gültigkeitsanzeige
an der grünen Lampe 35 bzw. eine Ungültigkeitsanzeige an der roten Lampe 36 bewirkt.
Die elektronische Ausbildung des Gerätes ist also ebenso einfach, wie die oben erläuterte
mechanische Ausbildung.
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Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der elektrischen Teils des Gerätes
etwas mehr im einzelnen. Es ist zunächst angedeutet, daß der Detektor 48 entweder
als Hall-Detektor 52 uder als Kopf-Detektor 53 ausgebildet sein kann, also als herkömmlicher
Magnetkopf. Beim Hall-Detektor wird an die Klemme 54 eine Spannung von beispielsweise
+5V gelegt. Die gegenüberliegende Elektrode ist geerdet. Vom anderen einander gegenüberliegenden
Elektrodenpaar des Hall-Detektors 52 wird über mit den Eingängen des Verstärkers
49 verbundene Klemmen 55 ein Signal abgenommen. Der Hall-Detektor 52 spricht schon
auf äußerst geringe Feldstärken an. Stattdessen kann auch ein Magnetkopf als Kopf-Detektor
53 benützt werden, der über Klemmen 56 mit den Eingängen des Verstärkers 49 verbunden
ist.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 49 wird an einen Impulsformer
57 gegeben. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Schmitt-Schaltung handeln.
Ist dem Implusformer 57 ein Amplitudenpass 58 nachgeschaltet, so darf der Impulsformer
57 auf die Amplituden der Impulse keinen Einfluß haben. Der Amplitudenpass 58 ist
so ausgebildet, daß er nur für Impulse durchlässig ist, deren Amplitude zwischen
einem unteren und einem oberen Grenzwert liegt. Alle anderen Impulse werden nicht
durchgelassei und damit auch nicht an den Rechner 50 gegeben, der wieder das von
den Detektoren erhaltene Auswertungsergebnis bewertet und ein entsprechendes Signal
an die Ausgangsklemme 51 legt.
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Fig. 8 zeigt einen Mehrkanaldetektor aus mehreren als Magnetköpfe
ausgebildeten Einzeldetektoren 59, 59, ... 59".
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Die Ausgangssignale der Einzeldetektoren 59, 59',...59" werden über
Verstärker 49, 49',...49" und Impulsformer 57, 57'... 57" gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
eines Amplitudenpasses an einen komplexen Rechner 60 gelegt, der die Meßergebnisse
bewertet und ein entsprechendes Signal an eine Ausgangsklemme 61 gibt. Eine derartige
Ausbildung ist vorteilhaft, wenn zur Erhöhung der Sicherheit mit mehreren Einzeldetektoren
oder einem Mehrkanaldetektor gearbeitet wird, wie in den Fig. 3, 4 und 5 jeweils
strichliert angedeutet. Überdies können dabei bei entsprecheder Ausbildung des Rechners
auch zusätzliche Informationen, beispielsweise zur gerichteten oder nicht gerichteten
Art der Faserlage, Faserlänge und dergleichen erhalten werden.