ES2239222T3 - Dispositivo para aceptar billetes. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para aceptar billetes, formularios de cheques y similares, en especial máquina expendedora de dinero, con un compartimento (14) para recibir un fajo de billetes (16) y un mecanismo de separación (28, 30) para extraer billetes individuales (32) desde un fajo (16), estando dispuesto una disposición sensorial (34, 36) a lo largo al menos una de las paredes (18, 20, 22, 24) que limitan el compartimento (14), para detectar cuerpos extraños metálicos unidos a los billetes (32) y estando configurada la disposición sensorial (34, 36) como sensor de corriente parásita, caracterizado porque la disposición sensorial (34, 36) tiene una pareja de sensores compuesta de una bobina de medición (40) y una bobina de compensación (42) configurada idénticamente a ésta con relación a sus características eléctricas, que están dispuestas en plano, con una distancia entre ellas, sobre una placa soporte (38) metálica que delimita el compartimento (14) y están unidas a una fuente de corriente (50), un oscilador (52) y un amplificador diferencial (54).

Description

Dispositivo para aceptar billetes.

La invención se refiere a un dispositivo para aceptar billetes, conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Los dispositivos mecánicos en el interior de una máquina expendedora de dinero son componentes complejos muy avanzados, que están fabricados y ajustados cuidadosamente, para poder comprobar, clasificar, contar y transportar billetes aislados a un ritmo elevado. Estos dispositivos mecánicos reaccionan con una sensibilidad correspondiente ante cuerpos extraños, en especial objetos metálicos como clips, alfileres, monedas o similares. Por ese motivo debe evitarse que tales cuerpos extraños entren en el aparato junto con los billetes.

Se conoce un dispositivo de la clase citada al comienzo del documento DE 38 37 239 A1, en el caso de un dispositivo clasificador para billetes. En el mismo los billetes se sujetan entre dos placas de sujeción, de las que una soporta una placa de circuito impreso con el sensor de corriente parásita.

La invención se ha impuesta la tarea de configurar un dispositivo de la clase citada anteriormente, con el que sea posible una exploración muy sensible de objetos planos como billetes, para que pueda evitarse daños a componentes mecánicos en el aparato a causa de cuerpos extraños metálicos.

Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante las particularidades indicadas en la reivindicación 1.

Cuando el dispositivo sensorial detecta objetos metálicos en el fajo de billetes introducido, se interrumpe la imbibición de los billetes o ni siquiera se empieza. Puede solicitarse al cliente que compruebe de nuevo si existen objetos extraños en los billetes.

El sensor de corriente parásita comprende un oscilador, cuya oscilación se amortigua mediante corrientes parásitas, que se inducen en un objeto metálico situado en las proximidades, y se desplaza en fase. Estas variaciones de los valores característicos de oscilación puede valorarse como señales de perturba-
ción.

El sensor de corriente parásita aplicado se compone de una bobina por la que circula corriente, que está dispuesta sobre una chapa soporte metálica. En el caso de un diseño adecuado se obtienen a través de la interacción inductiva de ambos componentes, las características deseadas del sensor. La acción de un conductor dilatado en plano sobre la distribución de campo magnética de una bobina por la que circula corriente, que se encuentra sobre el conductor, depende de sus características eléctricas y magnéticas. Del método de reflexión se obtiene que la distribución de campo de esta disposición es idéntica a la de la misma bobina y la bobina reflejada en la superficie límite del conductor. La disposición de una bobina a una distancia \Delta sobre un conductor plano se sustituye por la disposición de dos bobinas a una distancia 2\Delta con la misma geometría, la misma amplitud de corriente y una fase de corriente, que depende de las características eléctricas y magnéticas del conductor plano. Para que se cumplan las condiciones marginales, que se deducen de las ecuaciones de Maxwell, para los componentes tangenciales de la intensidad de campo eléctrica en la superficie límite, en el caso límite del conductor ideal (conductividad \sigma\rightarrow\infty) el sentido de corriente en la bobina reflejada debe ser opuesto al sentido en la bobina original. Los campos magnéticos encadenados a las corrientes se debilitan mutuamente. El campo total desaparece conforme disminuye la distancia \Delta\rightarrow0. En el otro caso límite del conductor magnético (permeabilidad magnética \sigma\rightarrow\infty) debe coincidir el sentido de corriente en la bobina reflejada con el de la bobina original, para que se cumplan las condiciones marginales para los componentes tangenciales de la intensidad de campo magnética en la superficie límite del conductor. Los campos magnéticos encadenados a las corrientes se intensifican en el sentido de avance. El campo total se duplica conforme disminuye la distancia \Delta\rightarrow0 y se anula en el sentido de retroceso.

Una disposición adecuada como sensor de corriente parásita de la clase representada exige por tanto un material reflejado con elevada permeabilidad y escasa conductividad. Para esto son muy adecuadas ferritas sinterizadas. Sin embargo, éstas sólo están disponibles normalmente en forma cilíndrica o anular. Asimismo son quebradizas, poco robustas y difíciles de tratar mecánicamente. Los metales de Mu o el acero ferrítico magnético dulce representa un buen compromiso entre sensibilidad de medición, facilidad de tratamiento, disponibilidad y costes. En este caso no se cumple exactamente la igualdad de fase de la corriente alterna en la bobina y su reflejo. En el caso de una elección adecuada de la frecuencia de la corriente de bobina la relación de actuación entre conductividad y permeabilidad está, sin embargo, totalmente del lado de la permeabilidad, de tal modo que se obtiene una superposición constructiva de las porciones de campo magnético y, de este modo, una intensificación de la sensibilidad de medición en el sentido de avance.

La disposición conforme a la invención es especialmente adecuada para la exploración muy sensible de objetos planos como billetes. La bobina de medición y la bobina de compensación deberían con ello estar situadas suficientemente alejadas una de la otra para no sufran del mismo la influencia de objetos extraños como clips y similares, de tal manera que si se presenta un objeto metálico se obtenga una señal diferencia clara entre la bobina de medición y la bobina de compensación, que pueda valorarse.

La disposición sensorial tiene con preferencia una multitud de bobinas de medición y bobinas de compensación asociadas a las mismas, que están dispuestas repartidas sobre la placa soporte, pudiéndose unir en cada caso una bobina de medición y una bobina de compensación idéntica a la misma, mediante una conexión multiplexada, consecutivamente al oscilador y al circuito de evaluación. Por medio de esto se obtiene una disposición sensorial de gran superficie que hace posible una supervisión de toda la pared del compartimento.

La placa soporte se compone, al menos sobre su superficie vuelta hacia las bobinas, de un material de alta permeabilidad, por ejemplo un metal de Mu o un acero ferrítico magnético dulce. La placa soporte puede estar compuesta globalmente de estos materiales. Siempre que esto no sea posible, es sin embargo suficiente si sobre otro material metálico se coloca una lámina estrecha del material de alta permeabilidad.

Las bobinas deberían ser lo más planas posible y se fabrican por tanto convenientemente con una capa de devanado de alambre o con una técnica de estampado litográfica y, por ejemplo, se pegan sobre la placa soporte o se estampan sobre una lámina, que después se pega sobre la placa soporte.

La placa soporte con las bobinas es convenientemente paralela a la superficie de un fajo de billetes situado en el compartimento. La propia placa soporte puede estar formada por ejemplo por la placa de retención de billetes, la cual es atravesada por los elementos de extracción del mecanismo de separación. La placa soporte metálica apantalla con ello la disposición de bobinas contra las señales perturbadoras electromagnéticas desde el interior del aparato.

La disposición puede elegirse sin embargo también de tal modo, que la u otra placa soporte que soporta las bobinas de medición y compensación esté orientada transversalmente a la superficie del fajo de billetes. Si se dispone de dos placas soporte orientadas casi perpendicularmente una con relación a la otra, las señales obtenidas por las bobinas sobre estas placas soporte pueden valorarse conjuntamente, para de este modo aumentar la sensibilidad de la disposición sensorial con relación a objetos metálicos en el compartimento de recepción.

La velocidad sincronizada de la consulta sensorial se coordina convenientemente con la velocidad de extracción del mecanismo de separación, y precisamente de tal manera que por cada billete extraído se exploren todas las parejas de bobinas de la disposición sensorial. De este modo se garantiza que antes de la imbibición de un billete se ha verificado todo el espacio a detectar por la disposición sensorial.

Se obtienen otras particularidades y ventajas de la invención de la siguiente descripción, que explica la invención, en unión a los dibujos adjuntos, con base en un ejemplo de ejecución. Aquí muestran:

la figura 1 una vista lateral esquemática de un compartimento de recepción de billetes de una máquina expendedora de dinero,

la figura 2 una vista en planta esquemática sobre una placa soporte con una bobina de medición y una bobina de compensación de la disposición sensorial conforme a la invención, y

la figura 3 un esquema de conexiones de principio de la disposición sensorial con oscilador y circuito de valoración.

En la figura 1 se ha designado con 10 la carcasa de una máquina expendedora de dinero, que es apropiada para aceptar billetes. La máquina expendedora de billetes puede estar configurada por lo demás de cualquier forma conocida y no es necesario que se explique aquí con más detalle. En el interior del campo de manejo 12 de la máquina expendedora de dinero se ha configurado un compartimento de recepción 14 para introducir un fajo de billetes 16. El compartimento de recepción 14 tiene una pared trasera 18, un fondo 20, una superficie de cubierta 22 y dos paredes laterales 24, de las que aquí sólo se ha representado una. El fajo de billetes 16 se introduce de tal modo que se coloca de canto sobre el fondo 20 y hace contacto plano con la pared trasera 18. La pared trasera 18 tiene perforaciones 26 que son atravesadas por rodillos de extracción 28 que extraen individualmente, en cooperación con rodillos de separación 30 de un mecanismo de separación, los billetes individuales 32 del fajo de billetes 16 y los llevan para ser tratados en la máquina expendedora de dinero.

En la práctica se ha demostrado que en los billetes se encuentran con frecuencia clips o alfileres, con los que se han unido los billetes y que pueden provocar daños en los mecanismos de verificación y tratamiento en el interior de la máquina expendedora de dinero. Por ello debe impedirse que estos objetos entren en la máquina expendedora de dinero. Para esto se ha dispuesto en la pared trasera 18 y también en el fondo 20 una disposición sensorial plana 34 o 36, en paralelo a la pared trasera 18 o al fondo 20, que se explicará a continuación con más detalle con base en las figuras 2 y 3.

La disposición sensorial comprende una placa soporte 38 que se compone de un metal de alta permeabilidad, como por ejemplo un metal de Mu o un acero ferrítico magnético dulce, o está cubierta al menos con una capa fina de un metal de este tipo. Para la sensibilidad de la disposición sensorial lo mejor sería una placa soporte de ferrita. Sin embargo, normalmente este material no puede tratarse en forma de placa o no puede usarse en aparatos como una máquina expendedora de dinero. Sobre la placa soporte se encuentran al menos dos, pero con preferencia dos bobinas planas iguales por parejas, llamadas bobinas de tortilla, que se disponen en forma de un único devanado de alambre o como bobinas estampadas sobre la superficie de la placa soporte. Las bobinas pueden por ejemplo pegarse o estamparse sobre una lámina, que después a su vez se fija sobre la placa soporte. En cada caso dos bobinas separadas entre sí deberían estar configuradas de forma idéntica. Una de las bobinas forma en cada caso una bobina de medición, mientras que la otra se designa como bobina de compensación, siendo físicamente iguales la bobina de medición y la bobina de compensación.

Como muestra la figura 3, el grupo de las bobinas de medición 40 está unido a un primer interruptor 44 y el grupo de las bobinas de compensación 42 a un segundo interruptor 46 de un multiplexor 48. A través de los interruptores 44 y 46, las bobinas de medición 40 ó 42 pueden estar unidas por parejas a una fuente de corriente 50 y a un oscilador 52, así como a la entrada no inversora e inversora de un amplificador diferencial 54. La salida del amplificador diferencial 54 está unida a dos circuitos rectificadores para una rectificación 56 ó 58 con selección de fase, a los que se lleva además la señal del oscilador o la señal del oscilador desplazada en fase en 90º. La salida de los circuitos rectificadores 56 ó 58 está unida en cada caso, a través de un convertidor A/C 60 ó 62, a un microcontrolador 64 que, por un lado, controla el amplificador diferencial 54 y, por otro lado, el multiplexor 48 y está unido a un PC 68 a través de un interfaz 66. Asimismo el microcontrolador está unido al oscilador 52, para poder ajustar su frecuencia.

Si se activa la disposición sensorial con las bobinas de medición 40, 42, los interruptores 44, 46 del multiplexor 48 conectan y activan consecutivamente, en cada caso, una pareja de bobinas que comprende una bobina de medición 40 y una bobina de compensación 42. Si en el compartimento, es decir en los billetes 32 del fajo de billetes 16, se encuentra un objeto metálico, se modifican la amplitud y la fase de las oscilaciones en las bobinas 40, 42 a causa de las corrientes parásitas inducidas en el objeto metálico. La señal de medición lleva información tanto de amplitud como de fase, que puede usarse por medio de selección de fase para diferenciar las aportaciones de señal de las diferentes piezas metálicas (masa, material) de aquellas que se producen, a causa de influencias de la temperatura, en el dispositivo sensorial y el sistema electrónico de verificación.

Los acoplamientos electromagnéticos perturbadores en la disposición sensorial, como consecuencia de los procesos eléctricos de conmutación en el interior de la máquina expendedora de dinero, pueden suprimirse mediante un filtrado en banda estrecha de las señales parásitas y el circuito diferenciador de las bobinas 40 y 42.

Si la valoración de las señales diferenciales que aparecen en las bobinas 40 y 42 indica que tiene que encontrarse un objeto metálico en el compartimento de recepción, se interrumpe la imbibición en marcha o ni siquiera se inicia la imbibición. Se indica al cliente que debe volver a extraer los billetes y comprobar si hay presencia de piezas metálicas.

La sensibilidad de la disposición sensorial puede aumentarse todavía más si, aparte de la disposición sensorial 34 en la pared trasera 18, se dispone también de la disposición 36 en el fondo 20 del compartimento de recepción 14. Las señales de la disposición sensorial 36 pueden valorarse por sí mismas o compararse con las señales de la disposición sensorial 34, para de este modo crear otros criterios para la presencia de objetos metálicos en el compartimento de recepción 14.

La velocidad sincronizada con la que el multiplexor 48 explora las bobinas de medición y compensación está adaptada de forma conveniente a la velocidad de imbibición de los billetes 32, de tal manera que se garantiza que para cada billete se ha consultado toda la disposición sensorial.

Lista de símbolos de referencia

10

Carcasa

12

Campo de manejo

14

Compartimento de recepción

16

Fajo de billetes

18

Pared trasera

20

Fondo

22

Superficie de cubierta

24

Paredes laterales

26

Perforación

28

Rodillo de extracción

30

Rodillos de separación

32

Billetes

34

Disposición sensorial

36

Disposición sensorial

38

Placa soporte

40

Bobina de medición

42

Bobina de compensación

44

1er Interruptor

46

2º Interruptor

48

Multiplexor

50

Fuente de corriente

52

Oscilador

54

Amplificador diferencial

56

Rectificador con selección de fase

58

Rectificador con selección de fase

60

Convertidor A/C

62

Convertidor A/C

64

Microcontrolador

66

Interfaz

68

PC

Claims (12)

1. Dispositivo para aceptar billetes, formularios de cheques y similares, en especial máquina expendedora de dinero, con un compartimento (14) para recibir un fajo de billetes (16) y un mecanismo de separación (28, 30) para extraer billetes individuales (32) desde un fajo (16), estando dispuesto una disposición sensorial (34, 36) a lo largo al menos una de las paredes (18, 20, 22, 24) que limitan el compartimento (14), para detectar cuerpos extraños metálicos unidos a los billetes (32) y estando configurada la disposición sensorial (34, 36) como sensor de corriente parásita, caracterizado porque la disposición sensorial (34, 36) tiene una pareja de sensores compuesta de una bobina de medición (40) y una bobina de compensación (42) configurada idénticamente a ésta con relación a sus características eléctricas, que están dispuestas en plano, con una distancia entre ellas, sobre una placa soporte (38) metálica que delimita el compartimento (14) y están unidas a una fuente de corriente (50), un oscilador (52) y un amplificador diferencial (54).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición sensorial (34, 36) tiene una multitud de parejas de bobinas compuestas de una bobina de medición (40) y una bobina de compensación (42) asociada, que están dispuestas repartidas sobre la placa soporte (38), pudiéndose unir en cada caso una bobina de medición (40) y una bobina de compensación (42) idéntica a la misma, mediante una conexión multiplexada (48), consecutivamente al oscilador (52) y al amplificador diferencial (54).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la placa soporte (38) es paralela a la superficie de un fajo de billetes (16) situado en el compartimento (14).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque la placa soporte (18) está formada la placa de retención de billetes, la cual es atravesada por los elementos de extracción (28) del mecanismo de separación.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la u otra placa soporte (38) con bobinas de medición y compensación (40, 42) está orientada transversalmente a la superficie del fajo de billetes (16).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la placa soporte (38) se compone, al menos sobre su superficie vuelta hacia las bobinas (40, 42), de un material de alta permeabilidad.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el material de alta permeabilidad es un metal de Mu.

8. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el material de alta permeabilidad es un acero ferrítico magnético dulce.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las bobinas (40, 42) se fabrican con una capa de devanado de alambre o con una técnica de estampado litográfica.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las bobinas se pegan sobre una lámina, que está pegada sobre la placa soporte (38).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las bobinas están pegadas sobre la placa soporte (38).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la velocidad sincronizada de la consulta sensorial se coordina con la velocidad de extracción del mecanismo de separación (28, 30).