DE2911458C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 22 15 140 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Merkmal benutzt, das allen Briefmarken gemeinsam ist, nämlich die Zähnung am Markenrand, welche sich als Erkennungsmerkmal besonders eignet, weil sie sich wie ein verläßliches Codezeichen verhält und mit modernen Maschinen mit weitgehend exakter Teilung hergestellt werden kann.

Mit der bekannten Vorrichtung wird eine in Förderrichtung verlaufende Zahnreihe abgetastet. Die in Förderrichtung verlaufenden Zahnreihen der Briefmarken erzeugen beim Vorbeilaufen an der Abtasteinrichtung eine niederfrequente Impulsfolge, die der Auswerteschaltung als Kriterium für das Vorhandensein einer Briefmarke dient. Da aber der genaue Ort der aufgeklebten Briefmarke nicht festliegt, muß hierbei ein breiter Streifen abgetastet werden. Die Abtasteinrichtung besteht deshalb aus einer größeren Anzahl von parallel arbeitenden Photodioden mit angeschlossenen Verstärkerkanälen. Beim Abtasten wird aber nur auf einem Kanal die gezähnte Schnittkante erfaßt, wogegen alle anderen Kanäle durch Brieffalze, rauhes Briefpapier u. dgl. hervorgerufene Störsignale liefern. Um diese hohe Störungsanfälligkeit zu verringern, ist ein beträchtlicher elektronischer Aufwand erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aus der DE-PS 22 15 140 bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß die einwandfreie Erkennung von Marken mit einem geringen schaltungstechnischen Aufwand möglich wird und die Störanfälligkeit wesentlich verringert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Es wird also die quer zur Förderrichtung der Briefe verlaufende Briefmarkenzähnung abgetastet, und zwar elektronisch durch eine Diodenzeile, die durch einen hochfrequenten Impulsgenerator gesteuert ist. Zur Fortschaltung für die zeilenweise Abtastung der Briefmarke wird die Förderbewegung des Briefes benützt. Da die einzelnen Streifen nicht parallel, sondern seriell abgetastet werden, ist nur ein Verstärkerkanal erforderlich, wodurch der Aufwand an Elektronik stark verringert und das Verhältnis der Nutzspannung zur Störspannung entscheidend vergrößert wird.

Da die Abtastung der quer zur Förderrichtung liegenden Zahnreihe mit viel höherer Geschwindigkeit als die Fördergeschwindigkeit vor sich gehen muß, verwendet man zweckmäßigerweise als photoelektrische Abtasteinrichtung eine elektronisch gesteuerte integrierte Diodenzeile. Das geringe Ausmaß dieses monolithischen Halbleiterbauteiles erfordert eine stark verkleinerte Abbildung der abgetasteten gezähnten Schnittkante der Briefmarke auf den lichtempfindlichen Teil der Diodenzeile. Dies ist mittels einer sphärischen Linsenoptik kleiner Brennweite gelöst. Damit bei der annähernd punktförmigen Abtastung eine ausreichend genaue Wiedergabe der Zähnung möglich ist, wird eine Diodenzeile verwendet, bei der die Anzahl der Dioden ein Vielfaches der Anzahl der abzutastenden Zähne ist.

Die Abtastung senkrecht zur Förderrichtung ist zwar aus der DE-AS 12 03 994 bekannt, doch enthält diese Druckschrift keinerlei Hinweise auf die Ausbildung einer der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechenden Auswerteeinrichtung. Die DE-AS 12 03 994 enthält auch keinen Hinweis auf eine Vorschubbewegung des Briefes während der Abtastung, so daß es gemäß dieser Druckschrift offen bleibt, ob nach dieser die Abtastung überhaupt während einer Bewegung des Briefes erfolgt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft die photoelektrische Abtasteinrichtung bzw. die Auswerteeinrichtung, die ein Verzögerungsglied, z. B. ein Schieberegister, enthält, das den Inhalt jeweils einer abgetasteten Zeile speichert und erst zusammen mit der jeweils nächsten Zeile weitergibt. Hierdurch kann eine Überlappung der Zeilen erzielt werden, was eine bessere Erkennung schief aufgeklebter Briefmarken ermöglicht.

Zur Verbesserung des Erkennungsvorganges und Ausschaltung von störenden Impulsen ist die den Erkennungsvorgang nach einer vorgegebenen und einstellbaren Anzahl von Impulsen auslösende Impulszählschaltung so gebaut, daß sie den Zählvorgang auf Null zurücksetzt, falls die für den Erkennungsvorgang erforderliche Anzahl von Impulsen nicht erreicht wird und weitere Impulse ausbleiben oder die Impulsfolgefrequenz der aufgenommenen Impulse nicht der Zähnungsteilung der Briefmarke entspricht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung mit einem Sperrglied versehen, das nach Abgabe eines Erkennungssignals an die Schaltvorrichtung den Zählvorgang sperrt und erst für den nachfolgenden Brief wieder freigibt.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 die Grenzlagen von auf einem Brief aufgeklebten Briefmarken in der Aufsicht.

Die Gesamtanordnung besteht, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, aus einem Förderband 1, das den mit einer Marke beklebten Brief 2 mit konstanter Geschwindigkeit v an einer photoelektrischen Abtasteinrichtung 4 vorbeizieht. Der Brief 2 und die Marke sind durch eine Lichtquelle 3 beleuchtet. Die Beleuchtung muß streifend und stark von der Seite auf die zur Förderrichtung senkrechte Zähnung der Marke gerichtet sein. Die Abtastanordnung 4 besteht aus einer sphärischen Linsenoptik und einer selbstabtastenden integrierten Diodenzeile. Sie ist, insbesondere was den Winkel ihrer optischen Achse zur Förderrichtung betrifft, so angeordnet, daß sie eine möglichst optimale Abbildung der gezähnten Schnittkante der Marke auf die Diodenzeile erzielt.

Die Diodenzeile der Abtastanordnung 4 ist mittels eines Impulsgenerators 5 gesteuert und liefert eine hochfrequente der Zähnung entsprechende Ausgangsspannung an einen selektiven Verstärker 6. Diese Spannung wird anschließend durch eine Schmitt-Trigger-Schaltung 7 in eine digitale Form gebracht und sodann einer Impulszählschaltung 8 zugeführt. Diese setzt nach Einlangen der vorgegebenen Anzahl von Zähnungsimpulsen eine Schaltvorrichtung 9 in Tätigkeit.

Für eine optimale Ausleuchtung der abzutastenden Zähnungskante ist gemäß Fig. 2 die Richtung der Lichtstrahlen L unter einem Winkel ϕ von etwa 60° gegen die Förderrichtung F vorgesehen. Aus Fig. 2 kann aus den Grenzlagen der Briefmarke die erforderliche Länge l der abzutastenden Zeile abgeschätzt werden, wenn man voraussetzt, daß eine sehr tief geklebte Marke nur dann ein Erkennungssignal liefern soll, wenn sie einen Stempelabdruck 10 trägt. Unter der Annahme, daß die Abtastung von 10 Zähnen zur einwandfreien Erkennung erforderlich ist, gelangt man je nach Lage und Größe des Stempelabdruckes zu nur leicht voneinander abweichenden Werten, die im Durchschnitt bei l = 40 mm liegen.

Die Anzahl der Dioden der Diodenzeilenanordnung muß so groß sein, daß bei einer Zähnungsteilung der Marken von z. B. 14 Zähnen je 20 mm: 14 × 2 = 28 Zähne durch die Abtastung wiedergegeben werden können. Obwohl für die Abtastung einer sinusförmigen Lichtverteilung entlang der Zähnung nur mindestens 2 Punkte je Periode, also insgesamt 2 × 28 = 56 Dioden ausreichend wären, ist es vorteilhaft, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine integrierte Diodenzeile mit 256 Dioden zu verwenden, um den impulsförmigen Charakter der Lichtverteilung wiedergeben zu können.

Der Impulsgenerator 5 steuert die Diodenzeile derart, daß in ununterbrochener Reihenfolge eine Abtastung auf die andere folgt, so daß durch die Fortbewegung des Briefes mit dem Förderband die Briefmarke Zeile für Zeile abgetastet wird. Da die Fördergeschwindigkeit des Briefes durch die Aufstellmaschine vorgegeben und annähernd konstant ist, kann die Streifenbreite der Abtastung, d. h. der Abstand von Zeile zu Zeile, durch die Frequenz des steuernden Impulsgenerators festgelegt werden. So ergibt sich z. B. bei einer Impulsfolgefrequenz des Steuergenerators von 500 kHz, einer Diodenzeile mit 256 Dioden und einer Fördergeschwindigkeit des Briefes von 3 m/sec eine Streifenbreite von

Eine Beschränkung der Streifenbreite auf die Breite der beleuchteten Zähnungskante ist nicht erforderlich, weil die Diodenzeile die empfangenen Lichtimpulse von einer Abtastung bis zur nächsten als elektrische Ladung speichert. Je größer die Streifenbreite ist, desto eher können schief aufgeklebte Marken erkannt werden. Eine Grenze ist jedoch durch die dabei ebenfalls größere abgetastete Fläche und die damit verbundene Aufnahme von allenfalls auftretenden störenden Lichtimpulsen gesetzt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Erkennung von normalen, mit Zähnung versehenen, nicht präparierten Briefmarken (2) auf Briefen, mit einer die durch ein Förderband (1) in einer Richtung bewegten Briefe (2) unter einem flachen Erhebungswinkel beleuchtenden Lichtquelle (3) und einer photoelektrischen Abtasteinrichtung (4), wobei die Lichtquelle (3) so angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen mit einer Förderebene einen spitzen Winkel bilden, wodurch die Briefmarken bei der Fortbewegung der Briefe (2) mit Streiflicht von der Seite so beleuchtet werden, daß die Flanken der Zähnung stark aufleuchten und die beim Abtasten der aufgehellten Zahnflanken erfaßten Lichtimpulsfolgen der eine Schaltvorrichtung (9) steuernden Auswerteeinrichtung (6, 7, 8) ein Kriterium für das Vorhandensein einer Briefmarke liefert, wobei die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) eine Linsenoptik zur optischen Abbildung dieser Zähnung auf eine elektronisch abtastbare Photodiodenanordnung enthält, und die bei der elektronischen Abtastung der hellen Zahnflanken entstehende hochfrequente Impulsfolge an die aus einem selektiven Verstärker (6), einer Schmitt-Trigger-Schaltung (7) und einer Impulszählschaltung (8) bestehende Auswerteschaltung (6, 7, 8) weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) auf die Flanken der durch die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) abzutastenden, senkrecht zur Förderrichtung (F) der Briefe verlaufenden Briefmarkenzähnung gerichtet ist und die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) aus einer sphärischen Linsenoptik kleiner Brennweite und einer senkrecht zur Förderrichtung (F) angeordneten selbstabtastenden integrierten Diodenzeile besteht, bei der die Anzahl der Dioden ein Vielfaches der Anzahl der abzutastenden Zähne ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) oder die Auswerteeinrichtung (6, 7, 8) ein Verzögerungsglied, z. B. ein Schieberegister enthält, das den Inhalt jeweils einer abgetasteten Zeile speichert und erst zusammen mit dem Inhalt der jeweils nächsten Zeile weitergibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Erkennungsvorgang nach einer vorgesehenen und einstellbaren Anzahl von Impulsen auslösende Impulszählschaltung (8) eine Einrichtung aufweist, die den Zählvorgang auf Null zurücksetzt, falls die für den Erkennungsvorgang erforderliche Anzahl von Impulsen nicht erreicht wird und weitere Impulse ausbleiben oder die Impulsfolgefrequenz der aufgenommenen Impulse nicht der Zähnungsteilung der Briefmarke entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (6, 7, 8) mit einem Sperrglied versehen ist, das nach Abgabe eines Erkennungssignales an die Schaltvorrichtung (9) den Zählvorgang sperrt und erst für den nachfolgenden Brief wieder freigibt.