DE69005269T2

DE69005269T2 - Thickness measuring device for sheet material.

Info

Publication number: DE69005269T2
Application number: DE69005269T
Authority: DE
Inventors: Steven Michael Hosking; Ernest Alfred Munn
Original assignee: De la Rue Systems Ltd
Current assignee: Glory Global Solutions Holdings Ltd
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2010-10-26
Also published as: KR910010362A; EP0429184B1; GB8925354D0; DE69005269D1; EP0429184A1; KR940011366B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Blattdickenmeßgerät mit einer ersten und einer zweiten bewegbaren Führungsfläche, die einen Spalt begrenzen, durch den ein Blatt während der Benutzung hindurchläuft, und einem Fühler zum Erfassen einer Relativtrennbewegung der Führungsflächen. Derartige Meßgeräte werden nachstehend als "von der beschriebenen Art" bezeichnetThe invention relates to a sheet thickness measuring device with a first and a second movable guide surface which define a gap through which a sheet passes during use, and a sensor for detecting a relative separation movement of the guide surfaces. Such measuring devices are hereinafter referred to as "of the type described"

Ein Beispiel eines Dickenmäßgeräts von der beschriebenen Art ist in der EP-A-013 0824 dargestellt. Dieses Meßgerät hat sich als sehr erfolgreich erwiesen, doch kann unter Umständen ein Problem auftreten, wenn die Dicke von Blättern, wie Geldscheinen, gemessen wird, die eine langgestreckte Markierung mit einer Dicke aufweisen, die größer als die des Blattes ist. Beispielsweise tragen Geldscheine häufig Sicherheitsfäden, die selbst eine Dicke haben, die derjenigen der Banknote entspricht, mit der Folge, daß, wenn der Sicherheitsfaden durch den Spalt läuft, die doppelte Dicke gemessen wird. Dies könnte entweder zur Einstellung eines Dickenwertes für ein "einzelnes Blatt", das falsch wäre, verwendet werden oder würde bewirken, daß der von dem Meßgerät Gebrauch machende Apparat das Blatt als ein Doppelblatt zurückweist. Ähnliche Probleme entstehen mit Blättern, wie Scheinen, die mit einem Band, zum Beispiel Klebeband, versehen sind.An example of a thickness gauge of the type described is shown in EP-A-013 0824. This gauge has proved very successful, but a problem may arise when measuring the thickness of sheets such as banknotes which have an elongated marking with a thickness greater than that of the sheet. For example, banknotes often carry security threads which themselves have a thickness corresponding to that of the banknote, with the result that when the security thread passes through the gap, twice the thickness is measured. This could either be used to set a thickness value for a "single sheet" which would be incorrect, or would cause the apparatus using the gauge to reject the sheet as a double sheet. Similar problems arise with sheets such as banknotes which are provided with a tape, for example adhesive tape.

Erfindungsgemäß ist ein Blattdickenmeßgerät der beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche eine Rippe trägt, die sich im wesentlichen längs, jedoch unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Fläche erstreckt, so daß sich die Rippe im Spalt seitlich relativ zur zweiten Führungsfläche bewegt und irgendein sich in Bewegungsrichtung des Blattes erstreckender Blatteil mit einer Dicke, die größer als der größte Bereich desjenigen Blattabschnitts ist, der durch den Spalt hindurchläuft, wobei die Dicke des Teils nicht größer als die Tiefe der Rippe ist, im wesentlichen keine Änderung der relativen Trennung der Flächen bewirkt, ausgenommen dann, wenn der Teil zwischen der Rippe und der zweiten Fläche liegt.According to the invention, a blade thickness gauge of the type described is characterized in that the first surface carries a rib extending substantially longitudinally but at an angle to the direction of movement of the surface, so that the rib moves laterally in the gap relative to the second guide surface and any blade portion extending in the direction of movement of the blade having a thickness greater than the largest area of the blade section passing through the gap, the thickness of the portion not being greater than the depth of the rib, causes substantially no change in the relative separation of the surfaces except when the portion is between the rib and the second surface.

Wir haben eine modifizierte Form eines Meßgeräts entwickelt, bei dem die eine der bewegbaren Führungsflächen eine Rippe trägt, die irgendeine zusätzliche Dicke aufgrund einer langgestreckten Markierung auf dem Blatt, zum Beispiel eines Sicherheitsfadens, wirksam ausgleicht, ausgenommen dann, wenn dieser Faden unmittelbar unter der Rippe hindurchläuft. Dies bewirkt eine plötzliche oder kurzzeitige Zunahme der relativen Trennung der Flächen, die durch den Fühler festgestellt und dadurch ausgeglichen werden kann.We have developed a modified form of gauge in which one of the movable guide surfaces carries a rib which effectively compensates for any additional thickness due to an elongated marking on the blade, such as a security thread, except when that thread passes immediately beneath the rib. This causes a sudden or momentary increase in the relative separation of the surfaces which can be detected by the sensor and thereby compensated for.

Vorzugsweise sind die Führungsflächen durch jeweils eine Rolle bestimmt, von denen die eine eine vorgegebene Lage oder Bezugslage definiert und die andere in Abhängigkeit vom Durch lauf eines Blattes durch den Spalt bewegbar ist. Vorzugsweise ist die Rippe auf der Bezugsrolle vorgesehen. Es sind jedoch auch andere zusammenwirkende Führungsflächen möglich, zum Beispiel FördererPreferably, the guide surfaces are each defined by a roller, one of which defines a predetermined position or reference position and the other is movable depending on the passage of a sheet through the gap. Preferably, the rib is provided on the reference roller. However, other interacting guide surfaces are also possible, for example conveyors

Obwohl eine einzige Rippe ausreichend sein kann, sind bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Rippen vorgesehen und in Abständen längs der Führungsfläche angeordnet, und typischerweise überlappt das Ende der einen Rippe den Anfang der nächsten Rippe in der Bewegungsrichtung. Im allgemeinen bilden die Rippen wenigstens einen Teil einer Wendel- oder Schraubenlinie.Although a single rib may be sufficient, in a preferred embodiment a number of of ribs and arranged at intervals along the guide surface, and typically the end of one rib overlaps the beginning of the next rib in the direction of travel. Generally, the ribs form at least part of a helix or helical line.

Die Erfindung ist besonders bei Geldschein-Überwachungssystemen anwendbar, zum Beispiel bei Geldscheinausgabe-, Geldscheinzähl- oder Geldscheinsortier- Automaten, um Schwierigkeiten mit den Sicherheitsfäden u.dgl. zu vermeiden.The invention is particularly applicable to banknote monitoring systems, for example in banknote dispensing, banknote counting or banknote sorting machines, in order to avoid difficulties with the security threads etc.

Nachstehend werden Beispiele von erfindungsgemäßen Meßgeräten anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Examples of measuring devices according to the invention are described below with reference to the drawings. They show:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht des Meßgeräts,Fig. 1 is a schematic front view of the measuring device,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Meßgeräts nach Fig. 1,Fig. 2 is a schematic side view of the measuring device according to Fig. 1,

Fig. 3 ein Beispiel einer profilierten Bezugsrolle,Fig. 3 an example of a profiled reference roll,

Fig. 4 das Ausgangssignal des Meßgeräts mit der Bezugsrolle nach Fig. 3Fig. 4 the output signal of the measuring device with the reference roller according to Fig. 3

Fig. 5 das Ausgangssignal eines herkömmlichen Meßgeräts undFig. 5 the output signal of a conventional measuring device and

Fig. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsbeispiele von Bezugsrollen.Fig. 6 and 7 show two further embodiments of reference rollers.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßgerät kann einen Teil eines ansonsten herkömmlichen Blattverarbeitungssystems bilden, zum Beispiel eines Geldschein-Zählers oder -Sortierers, bei dem die Blätter dem Meßgerät nacheinander zugeführt werden. Das in Fig. 1 dargestellte Meßgerät enthält zwei Bezugsrollen 1, 2, die drehfest auf einer Welle 3 gelagert sind, die ihrerseits durch einen (nicht dargestellten) Motor gedreht wird. Jede Bezugsrolle 1, 2 liegt jeweils an einer Meßrolle 4, 5 an, die drehfest auf einer Welle 6 gelagert sind. Die Wellen 3 und 6 sind durch ein (nicht dargestelltes) Getriebe miteinander verbunden. Jede Meßrolle 4, 5 kann zur betreffenden Bezugsrolle 1, 2 hin oder von dieser weg bewegt werden und wird durch zugeordnete Federn 9, 10 gegen die betreffende Bezugsrolle gedrückt, um Spalte 7, 8 zu begrenzen, oder die Spalte können durch intern gefederte Meßrollen 4, 5 erzielt werden, so daß die Federn 9, 10 lediglich eine Nachlaufrolle spielen. Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, drückt jede Feder, zum Beispiel die Feder 9 nach Fig. 2, eine zugeordnete schwenkbar gelagerte Stange 11, 12 gegen die zugeordnete Meßrolle 4, 5. Die geradlinige Bewegung der Stange 11 wird in herkömmlicher Weise gemessem, beispielsweise so, wie es in der WO-A- 82/01698 beschrieben ist. Die Stange 11 ist bei 30 schwenkbar gelagert und an dem von der Rolle 4 abgekehrten Ende mit einem Kern 31 eines linear variablen Differentialtransformators (LVDT) 32 verbunden, der durch einen Oszillator 33 gespeist wird. Der LVDT 32 erzeugt ein den Drehwinkel darstellendes Spannungssignal und führt es einem Mikroprozessor 13 zu, der das Signal überwacht, um den Abstand zwischen den jeweiligen Meß- und Bezugsrollenpaaren und den Durchlauf eines Geldscheins durch die Spalte 7, 8 festzustellen. Ein Beispiel eines Geldscheins 14 ist schematisch in Fig. 1 dargestellt, und wie man sieht, trägt dieser Geldschein einen Sicherheitsfaden 15, der auf den Spalt 7 ausgerichtet istThe meter shown in Figs. 1 and 2 may form part of an otherwise conventional sheet processing system, for example a banknote counter or sorter, in which the sheets are fed to the meter are fed one after the other. The measuring device shown in Fig. 1 contains two reference rollers 1, 2 which are mounted in a rotationally fixed manner on a shaft 3 which in turn is rotated by a motor (not shown). Each reference roller 1, 2 rests against a measuring roller 4, 5 which are mounted in a rotationally fixed manner on a shaft 6. The shafts 3 and 6 are connected to one another by a gear (not shown). Each measuring roller 4, 5 can be moved towards or away from the relevant reference roller 1, 2 and is pressed against the relevant reference roller by associated springs 9, 10 in order to limit gaps 7, 8, or the gaps can be achieved by internally spring-loaded measuring rollers 4, 5 so that the springs 9, 10 only play a follow-up role. As can be seen from Fig. 2, each spring, for example spring 9 in Fig. 2, urges an associated pivoted rod 11, 12 against the associated measuring roller 4, 5. The linear movement of the rod 11 is measured in a conventional manner, for example as described in WO-A-82/01698. The rod 11 is pivoted at 30 and is connected at the end remote from the roller 4 to a core 31 of a linear variable differential transformer (LVDT) 32 which is fed by an oscillator 33. The LVDT 32 generates a voltage signal representative of the angle of rotation and feeds it to a microprocessor 13 which monitors the signal to determine the distance between the respective measuring and reference roller pairs and the passage of a banknote through the columns 7, 8. An example of a banknote 14 is shown schematically in Fig. 1 and, as can be seen, this banknote carries a security thread 15 aligned with the gap 7

Bei einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Anordnung haben die Bezugs- und Meßrollen 1, 2, 4, 5 jeweils glatte äußere Oberflächen. Dies bedeutet, daß, wenn ein Sicherheitsstreifen den Spalt zwischen zwei Rollen durchläuft, sie während des gesamten Durchlaufs des Geldscheins um einen Betrag ausgelenkt werden, der der Gesamtdicke von Faden und Geldschein entspricht. Dies würde bei dem durch die Rollen 1, 4 begrenzten Spalt ein einziges Profil in der in Fig. 5 dargestellten Form ergeben, bei der t die Dicke des Geldscheins 14, T die Dicke des Sicherheitsfadens und L die Länge des Geldscheins 14 in Vorschubrichtung darstellt. In diesem herkömmlichen Falle erhält der Mikroprozessor 13 natürlich den Eindruck, daß ein überdickes Blatt durch den Spalt gelaufen ist, was zur Erzeugung einer Fehlermeldung führt.In a conventional arrangement (not shown), the reference and measuring rollers 1, 2, 4, 5 each have smooth external surfaces. This means that as a security strip passes through the gap between two rollers, they are deflected throughout the passage of the banknote by an amount equal to the combined thickness of thread and banknote. This would produce, for the gap defined by rollers 1, 4, a single profile of the form shown in Fig. 5, where t is the thickness of banknote 14, T is the thickness of the security thread and L is the length of banknote 14 in the direction of advance. In this conventional case, of course, microprocessor 13 is given the impression that an over-thick sheet has passed through the gap, resulting in the generation of an error message.

Um dieses Problem zu lösen, ist jede Bezugsrolle 1, 2 profiliert. Ein einfaches Profil ist in Fig. 3 dargestellt, bei dem die Rolle eine wendel- oder schraubenlinienförmige Rippe 16 trägt, die sich vollständig um ihren Umfang herum erstreckt, wie es auch in Fig. 6 dargestellt ist. Obwohl im vorliegenden Beispiel die Rippe auf der Bezugsrolle vorgesehen ist, kann sie alternativ auch auf der Meßrolle ausgebildet sein. Wenn sich die Bezugsrolle nach Fig. 3 zusammen mit einer entsprechenden Meßrolle dreht, scheint die Rippe 16 vorauszulaufen, wobei sie über die seitliche Breite des Spaltes zyklisch hin- und herläuft und damit über den durch den Spalt laufenden Bereich des Blattes, der gemessen wird. Wenn der Sicherheitsfaden daher am Spalt ankommt, zum Beispiel am Spalt 7 in Fig. 1, an einer Stelle, an der die Rippe seitlich von dem Faden verschoben ist, dann wird ein Teil des Blattes zwischen der Rippe und der Meßrolle aufgenommen und die Meßrolle gezwungen, sich von der Bezugsrolle um einen Betrag zu trennen, der der Dicke allein des Blattes entspricht. Dadurch wird ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das dem Mikroprozessor 13 zugeführt wird, derjenige Teil des Signals, der dem Abschnitt "a" in Fig. 4 entspricht. Die Rippe 16 läuft so lange über den Spalt vor, bis sie den Sicherheitsfaden erreicht. An dieser Stelle läuft sie auf den Sicherheitsfaden auf, so daß ein größerer Abstand zwischen der Meß- und der Bezugsrolle entsteht. Dies hat eine Zunahme des linearen Auslenkungssignals zur Folge, wie es bei "b" in Fig. 4 dargestellt ist. Diese zusätzliche Auslenkung dauert jedoch nur eine kurze Zeit an, während die Rippe über den Sicherheitsfaden hinwegläuft, und dann kehrt die Rippe zur Anlage am Hauptteil des Geldscheins zurück mit der Folge, daß der Abstand zwischen Bezugs- und Meßrolle abnimmt und das Ausgangssignal auf den in Fig. 4 bei "c" dargestellten Pegel zurückfällt.To solve this problem, each reference roller 1, 2 is profiled. A simple profile is shown in Fig. 3, in which the roller carries a helical or spiral rib 16 extending completely around its circumference, as is also shown in Fig. 6. Although in the present example the rib is provided on the reference roller, it may alternatively be formed on the measuring roller. When the reference roller of Fig. 3 rotates together with a corresponding measuring roller, the rib 16 appears to lead, cycling back and forth across the lateral width of the gap and thus across the portion of the sheet passing through the gap which is being measured. Therefore, when the security thread arrives at the gap, for example at gap 7 in Fig. 1, at a point where the rib is laterally displaced from the thread, a portion of the sheet is captured between the rib and the measuring roller and the measuring roller is forced to separate from the reference roller by an amount corresponding to the thickness of the sheet alone. This produces a corresponding output signal which is fed to the microprocessor 13, which Part of the signal corresponding to section "a" in Fig. 4. The rib 16 advances across the gap until it reaches the security thread. At this point it runs onto the security thread so that a greater distance is created between the measuring and reference rollers. This results in an increase in the linear deflection signal as shown at "b" in Fig. 4. However, this additional deflection only lasts for a short time while the rib passes over the security thread and then the rib returns to rest against the main body of the banknote with the result that the distance between the reference and measuring rollers decreases and the output signal falls back to the level shown at "c" in Fig. 4.

Man sieht daher, daß es erfindungsgemäß möglich ist, die Anwesenheit des Sicherheitsfadens festzustellen und ihn zu kompensieren. Der Mikroprozessor 13 ist so programmiert, daß er kurzzeitige Abweichungen der Ausgangssignale von einem Mittelwert feststellt und in seinem Entscheidungsverfahren unberücksichtigt läßt.It can therefore be seen that it is possible according to the invention to determine the presence of the security thread and compensate for it. The microprocessor 13 is programmed in such a way that it detects short-term deviations of the output signals from a mean value and ignores them in its decision-making process.

In einer abgewandelten Ausführungsform kann die Bezugsrolle mehrere schraubenlinienförmige Rippen oder Gewindeabschnitte 17 aufweisen, zum Beispiel vier Gewindeabschnitte, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind. Vorzugsweise liegt stets eine Überlappung in seitlicher Richtung zwischen aufeinanderfolgenden, in Umfangsrichtung auseinanderliegenden Gewindeabschnitten oder Rippen vor.In a modified embodiment, the reference roller can have several helical ribs or threaded sections 17, for example four threaded sections as shown in Fig. 7. Preferably, there is always an overlap in the lateral direction between successive threaded sections or ribs which are spaced apart in the circumferential direction.

Claims

1. Sheet thickness measuring device with a first and a second movable guide surface (1, 4; 2, 5) which define a gap (7, 8) through which a sheet passes during use, and a sensor (32) for detecting a relative separation movement of the guide surfaces, characterized in that the first surface carries a rib (16, 17) which extends substantially longitudinally but at an angle to the direction of movement of the surface, so that the rib moves laterally in the gap relative to the second guide surface and any part of the sheet extending in the direction of movement of the sheet and having a thickness which is greater than the largest area of the section of the sheet which passes through the gap, the thickness of the part not being greater than the depth of the rib, causes substantially no change in the relative separation of the surfaces, except when the part lies between the rib and the second surface.

2. Measuring device according to claim 1, in which the guide surfaces are determined by rollers (1, 4, 2, 5).

3. Measuring device according to claim 1 or 2, in which the first guide surface carries a number of ribs (17) spaced apart along the guide surface.

4. A measuring device according to claim 3, wherein the end of each rib laterally overlaps with an end of the same or another rib.