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Verfahren zum Erkennen des Lichtdurchlassvermögens des Druckbildes auf einer Banknote Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Lichtdurchlassvermögens des Druckbildes auf einer Banknote, insbesondere für Geldwechsler und Selbstverkäufer, bei dem diie Banknote durch Feststellung dz#s Liahtdurchlassvermög=s an bestimmten Stellen auf Echtheit geprüft wird.
Bekanntlich sind durch Münzeinwurf betätigte Selbstverkäufer auf geringwertige Güter beschränkt. Der durchschnittliche Kunde hat verständlicherweise keine Lust, sieh mit einer grossen Anzahl von Scheid münzen verschiedener Sorten auszurüsten und diese nacheinander einzuwerfen, wenn er eine Ware aus einem Selbstverkäufer entnehmen will.
Um den Kunden entgegenzukommen, welche eine Ware zu erwerben wünschen, die nur mit geringwertigen Münzen aus dem Selbstverkäufer zu erstehen ist, sind Geldwechselvorrichtungen entwickelt worden. Manche Geldwechsler sind getrennt von dem Selbstverkäufer in der Nähe desselben aufgestellt. So kann ein Kunde leicht eine grössere Münze wie ein Fünffrankenstück oder ein Zweifrankenstück wechseln, um mit dem Wechselgeld den Selbstverkäufer zu bedienen. Andere Geldwechsler sind sn den Selbstverkäufer eingebaut, so dass der Kunde unmittelbar den Selbstverkäufer mit einer grösseren Münze als nötig bedienen kann und dann zusammen mit der Ware das Restgeld zurückerhält.
Um die Vielseitigkeit und Verwendbarkeit von Selbstverkäufern zu erweitern, sind viele Anstrengungen auf die Entwicklung von Vorrichtungen verwendet worden, die Papiergeld wechseln bzw. die gewünschte Ware und das Restgeld für Papiergeld ausgeben. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird eine Banknote in einen Schlitz oder auf eine Platte gelegt und geprüft, ob sie echt ist. Die Prüfung kann photo. elektrisch oder elektromagnetisch durchgeführt werden.
Die photoelektrische Erkennung .des Banknotenaufdrucks wird bei bekannten Einrichtungen durchgeführt, indem die Banknote über eine Gruppe fester Photozellen oder sonstiger photoelektrischer Vorrichtungen festgehalten. und mit einer Lichtquelle beleuchtet wird. Die Lichtquelle kann auf der gleichen Seite der Banknote wie die Photozellen angeordnet sein, so dass das Licht von der Banknote zu den Zellen reflektiert wird, oder die Lichtquelle befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Banknote, so dass das Licht durch die Banknote auf die Photozellen gelangt.
In beiden Fällen wirkt die Photozelle als veränderlicher Widerstand, deren jeweiliger Widerstandswert der auftreffenden Lichtintensität entspricht. Der Photozellenwiderstand ist klein, wenn die Photozelle kräftig belichtet wird, und hoch, wenn die Belichtung schwach ist.
Mit den Photozellen ist eine Erkennungsnetzwerk verbunden, das eine Geldwechsel- oder Warenausgabevorrichtung nur dann betätigt, wenn die Widerstände der einzelnen Zellen in Übereinstimmung mit einer bestimmten Verteilung sind, die vorher mittels einer echten Banknote bestimmt wurde. Ist diese Verteilung vorhanden, so wird die Banknote als echt angenommen und Wechselgeld oder die Ware dafür ausgegeben. Ist die vorgegebene Verteilung nicht vorhanden, so wird die Banknote nicht angenommen, sondern dem Kunden zurückgegeben.
Anordnungen der beschriebenen Art können ziemlich zuverlässig gestaltet werden, so dass sie keinerlei Papiergeld annehmen, das nicht die richtige Verteilung der Widerstandswerte der Photozellen ergibt. Es werden also z. B. echte Banknoten dsr falschen Sorte, gefälschte Banknoten, Spielgeld und dgl. ausgeschieden. Die geschilderten Vorrichtungen weisen aber auch viele richtige Banknoten zurück, die nicht genau die vorgeschriebene Verteilung der Photozellenwiderstände ergeben.
Es gibt verschiedene Gründe für diese Fehlleistungen. Beispielsweise wurde festgestellt, dass gleichartige Banknoten verschiedenen Alters und sogar Banknoten des gleichen Alters in vieler Hinsicht stark voneinander abweichen, weil jede Banknote ein anderes Schicksal hinter sich hat. Die Reflexions- und Durchlass- eigenschaften einer frischen Banknote weichen erheblich
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von denjenigen einer abgegriffenen bzw. schmutzigen Banknote ab.
Die Durchsichtigkeit der Banknoten ist weitgehend eine Funktion der Häufigkeit ihres Anfas- sens,weil das Hautfett von den Fingern immer mehr in das Papier eindringt.
Bei den, bekannten Banknotenprüfeinrichtungen der angegebenen Art wird versucht, die Empfindlichkeit der Erkennungsvorrichtung so einzustellen, dass echte Banknoten einer bestimmten Sorte angenommen werden, deren Reflexions- und Durchlasseingenschaften in einen vorgeschriebenen Bereich fallen. Aber auch innerhalb dieses Bereichs werden echte Banknoten zurückgewiesen, deren Abmessungen stark von derjenigen Banknote abweichen, die bei der Eichung der Widerstandsverteilung der Photozellen benutzt wurde.
Es wurde beispielsweise festgestellt, dass sich eine Banknote bei starkem Gebrauch dehnen kann. Auch wird häufig übersehen, dass die Muster auf der Vor- der- und Rückseite von Banknoten der gleichen Sorte sich nicht stets in gleicher Weise decken. Obwohl also zwei Banknoten die gleiche Abmessung haben, können die Druckspiegel auf der Vorder- und Rückseite verschiedene Lagen hinsichtlich des Papierrandes aufweisen. Ebenso können die Muster der Vorder- und Rückseite gegeneinander verschoben sein. So kommt es, dass auch echte Banknoten wegen ihrer von der Musterbanknote abweichenden Reflexions- oder Durchlassesgenschaften von den Vorrichtungen der bekannten Art zurückgewiesen werden.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Banknotenprüfvorrichtungen liegt darin, dass diese nur echte Banknoten einer ganz bestimmten Sorte annehmen können. Da eine bestimmte Verteilung der Widerstands- bzw. Stromstärkewerte für eine bestimmte Banknotenart vorgeschrieben ist und die zugeordneten Prüfvorrichtungen und Ausgabeeinrichtungen nur dann ansprechen können, wenn genau diese Verteilung festgestellt wurde, kann eine echte Banknote mit davon abweichender Sorte oder abweichendem Muster die betreffende Widerstandsverteilung nicht hervorrufen.
Wenn also in den bekannten Vorrichtungen Banknoten verschiedener Sorten verwendet werden sollen, so müssen vollständig getrennte Einrichtungen für die verschiedenen Banknotenarten einschliesslich getrennter Erkennungsvorrichtungen und Netzwerke zum Ansprechen bei entsprechenden Widerstandsverteilungen vorgesehen werden. Eine solche Vervielfachung der ganzen Anlage erhöht offenbar den Bauaufwand und die Kosten ganz erheblich.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Erkennen und Prüfen von Banknoten, bei denen d,@e genannten Nachteile vermieden sind. Es soll also eine vorgelegte Banknote mit einem Normal photoelektrisch derart verglichen werden, dass die Einflüsse von Unterschieden zwischen dem Normal und einer echten Banknote derselben Art möglichst gering bleiben. Ferner sollen die gleichen Schaltungsanordnungen im Stande sein, die Echtheit von Banknoten verschiedener Sorten zu prüfen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Lichtdurchlassvermö- gen der zu prüfenden Banknote abschnittsweise bestimmt und die Lichtstärke der Lichtquelle der das Durchlassvermögen an bestimmten Stellen messenden Einrichtung umgekehrt proportional zu dem festgestellten abschnittsweisen mittleren Durchlassvermögen geregelt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind Fig. 1 eine Teilansicht der erfindungsgemässen Einrichtung; Fig.2 ein Schnitt längs der Line 2-2 in Fig.1; Fig. 3 ein Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig.4 eine Ansicht der Abzugswalzen für echte Banknoten;
Fig. 5a und 5b schematische Schaltbilder der elektrischen Einrichtung; und Fig. 6a bis 6e Darstellungen von elektrischen Span- nungsverläufen zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10, das mit einem Waren- bzw. Wechselgeldausgabeschacht 11 ausgerüstet ist. Die Oberseite des Gehäuses 10 stellt ein ebenes Bett 10' dar, auf dem ein Schlitten 12 unter einer Lichtquelle, bestehend aus den Lampen 13 bis 16, verschiebbar ist.
Der Schlitten 12, der vorzugsweise aus undurchsichtigem Kunststoff besteht, besitzt zwei getrennte Ausschnitte, die Aufnahmebehälter 18 und 19 für die zu vergleichenden Banknoten bilden. Das Normal, also die Banknote, die dem Vergleich zugrunde gelegt werden soll, befindet sich im Behälter 18, während die unbekannte Banknote, die auf Echtheit geprüft werden soll, in den Behälter 19 eingelegt wird. Der Schlitten 12 wird über das Bett 10' verschoben, wobei an festen Punkten, über welche die Banknoten hinweggleiten, die Lichtdurchlässigkeiten der beiden Banknoten vergii- chen werden.
Die festen Punkte werden durch parallele Reihen 20 und 21. von Photozellen gebildet, die so angeordnet sind, dass jeweils einander entsprechende Teile der Banknoten entsprechende Photozellen der beiden Reihen passieren. Hierbei dient der belichtungsabhängige Widerstand der Photozellen zum Vergleich. Wenn die Belichtung aller entsprechenden Photozellen im Verlauf der Banknotenbewegung in gleicher Weise schwankt, so entscheidet das Gerät, dass die unbekannte Banknote das gleiche Druckmuster wie die Normalbanknote trägt. Die nunmehr als echt erkannte Banknote wird angenommen, d. h. aus dem Behälter 19 abgezogen, und dann gibt das Gerät Wechselgeld oder die gewählte Ware oder beide durch den Ausgabeschacht 11 ab.
Wenn dagegen der Vergleich zu keinem günstigen Ergebnis führt, d. h. wenn die Widerstandsschwankungen entsprechender Photozellen stark voneinander abweichen, so wird die unbekannte Banknote nicht angenommen und eine Waren- oder Wech- selgeld-ausgabe findet nicht statt.
Die Einzelheiten der erfindungsgemässen Einrichtung werden nachstehend insbesondere anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert. Wie daraus hervorgeht, ist das Bett 10' auf der Oberseite des Gehäuses 10 als flache Rinne ausgebildet, an deren Seitenwänden die entsprechenden Seitenwände des Schlittens 12 anliegen. Um das Herausheben des Schlittens aus der Rille zu verhindern, sind Seitenschienen 23 und 24, die etwas über die Rillenwände nach innen vorstehen, am Gehäuse befestigt. Der Schlitten 12 wird cn Ruhelage nach vorn gedrückt, wo das dem Behälter 19 benachbarte Ende des Schlittens sich an. der Stirnseite des Gehäuses 10 befindet.
Zu diesem Zweck (siehe Fig.l) ist eine Brücke 25 vorgesehen, deren Schenkel an den Schienen 23 und 24 befestigt sind. Der Schlitten 12 besitzt an seinen Seitenkanten hintere Fortsätze 26 und 27
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hinter dem Behälter 18, an denen Zugfedern 28 und 29 befestigt sind, deren andere Enden an den Schenkeln der Brücke 25 angreifen. Somit erzeugen die Federn 28 und 29 eine horizontale Kraftkomponente, welche den Schlitten 12 nach vorn in Fig. 1 zu drük- ken sucht.
Damit der Schlitten 12 nicht über die Stirnseite des Gehäuses 10 vorsteht, ist ein Anschlagstift 30 auf dem Fortsatz 26 vorgesehen, der gegen das hintere Ende der Schiene 23 anstösst, wenn der Schlitten 12 seine Ruhestellung erreicht hat.
In Fig.1 und 2 ist in Phantom ein Deckel 31 eingezeichnet, der sich von einer Ebene vor der Photozel- lenreihe 21 bis zur Rückseite des Bettes 10' erstreckt. Befindet sich der Schlitten 12 in seiner vorderen Stellung, so liegt der Behälter 19 vor dem Deckel 31 und ist dem Kunden zugänglich, so dass dieser eine Banknote als Bezahlung für die gewünschte Ware bzw. das Wechselgeld einlegen kann. Der Behälter ist mit einem ebenen durchsichtigen Deckel 32, z. B. aus Kunststoff versehen, der um die Hinterkante hochgeklappt werden kann. Um eine Banknote in den Behälter 19 einzulegen, hebt man den Deckel 32 z.
B. mittels eines Fingerloches 32' an und legt die Banknote flach auf den unter dem Deckel in der öffnung 19 sichtbar werdenden Teil des Bettes 10'. Dann klappt man den Deckel zu, wodurch die Banknote U in Fig. 2 niedergehalten wird.
Die Normalbanknote S wird im Behälter 18 zwi- schen. zwei durchsichtigen Platten 33 und 33' festgehalten. Die Bodenplatte 33 ist fest, z. B. in den Schlitten 12 eingeklebt, während die Deckplatte 33' abnehmbar ist. So kann die Deckplatte entfernt werden, um je nach Wunsch die Normalbanknote zu wechseln.
Um zu gewährleisten, dass eine in den Behälter 19 eingelegte Banknote sich mit .dem Schlitten 12 bewegt (siehe Fig. 1 und 3), ist das Bett 10' mit parallelen Nuten 34 und der Schlitten 12 mit in die Nuten eingreifenden Rippen 35 versehen. Die Rippen 35 schlies- sen am einen Ende mit der Aussenkante des Behälters 19 ab. Demgemäss wird die äussere Kante einer im Behälter oder Fenster 19 befindlichen Banknote U von der Vorderkante des Behälters erfasst und mit dem Schlitten 12 bei dessen Rückbewegung mitgeführt.
Die Rückbewegung des Schlittens 12 gegen die Spannung der Federn 28 und 29 geschieht selbsttätig. Diese Bewegung kann in irgendeiner Weise durchgeführt werden. Beispielsweise ist gemäss Fig.1 der Schlitten 12 an seiner Unterseite an einer Kante mit einer Zahnstange 36 versehen, in .die ein vom Motor 38 angetriebenes Zahnrad 37 eingreift. Wird der Motor 38 erregt, so dreht sich das Zahnrad 37 derart, dass der Schlitten 12 nach hinten verschoben wird.
Diese Abtastbewegung des Schlittens 12 wird von. einem Startknopf 39 eingeleitet, der an der Vorderseite des Gehäuses 10 angeordnet ist. Wird der Startknopf 39 gedrückt, so wird Motor 38 erregt und der Schlitten 12 verschiebt sich nach hinten. Diese Bewegung des Schlittens 12 setzt sich fort, bis der Schlitten in der rückwärtigen Grenzstellung verriegelt wird. Zu diesem Zweck ist ein Elektromagnet 40 am hinteren Ende des Gehäuses 10 artgeordnet und mit einem Anker 41 versehen, der in Ruhelage in eine Stellung gedrängt wird, in der er sich im Wege des Fortsatzes 26 am hinteren Ende des Schlittens 12 befindet.
Der Fortsatz 26 besitzt einen erhöhten Endteil, auf dem eine Schrägfläche 42 ausgebildet ist, die sich in der Bahn des unteren Endes des Ankers 41 befindet. Der Anker 41 ist mit einer cntsprechendenSehrägfläche versehen, so dass er von der Schrägfläche 42 leicht hochgedrückt werden kann, bis das Ende des. Fortsat- zes 26 unter dem Anker 41 hindurchgegangen ist. Unmittelbar danach wird der Anker 41 wieder herabgedrückt und verklinkt so den Schlitten 12 in der rückwärtigen Stellung.
Der Schlitten bleibt in dieser Stellung, bis der Elektromagnet 40 erregt wird und den Anker 41 zurückzieht. Unmittelbar nach dem Zurückziehen des Ankers 41 soll der Schlitten 12 freigegeben und von den Federn 28 und 29 vorwärts bewegt werden. Um diese Rückbewegung zu unterstützen, ist die Welle des Motors 38, auf der das Zahnrad 37 sitzt, frei drehbar, wenn der Motor 38 nicht erregt ist. Dem- gemäss behindert die Zahnstangenanordnung die Rückbewegung des Schlittens 12 in seine Ausgangslage nicht.
Wenn der Schlitten 12 die rückwärtige Stellung erreicht hat, in welcher er durch den Anker 41 verklinkt wird, so beginnt die Annahme und Abführung der im Behälter 19 befindlichen Banknote, falls diese als identisch mit der Normalbanknote im Behälter 18 befunden wurde. Damit die Banknote im Behälter 19 eingenommen werden kann, bevor der Waren- oder Wechselgeldausgabevorgang beginnt, sind Mittel vorgesehen, um die Banknote durch die Oberseite des Gehäuses 10 in dasselbe einzuführen. Hierzu sind gemäss Fig. 1 und 2 Schlitze 44 und 45 im Deckel 32 bzw. im Bett 10' vorgesehen. Die Schlitze 44 und 45 fluchten, wenn der Schlitten 12 in der rückwärtigen Stellung verriegelt ist. Die Länge des Schlitzes 45 ist grösser als die Breite der Banknote.
Die als echt befundene Banknote im Behälter 19 wird durch den Schlitz 45 in das Innere des Gehäuses 10, z. B. in einen Sammelbehälter 46 abgeführt (siehe Fig.2). Hierzu dient ein dünner Schieber 47, der vertikal verschiebbar ist und durch die Schlitze 44 und 45 eindringen kann, wenn diese fluchten. Der Schieber 47 ist zwischen zwei an der Brücke 25 befestigten Platten 48 geführt. Dies geschieht beispielsweise mittels Stiften 49 am Schieber 47, die in Schlitze 50 der Platten 48 eingreifen.
Die vertikale Einstellung und Bewegung des Ab- streifschiebers 47 geschieht mittels eines Elektromagneten 51, dessen Anker 52 mit dem oberen Ende des Schiebers 47 über eine Verbindungsstange 53 und einen Winkelhebel 54 verbunden ist. Der Winkelhebel 54, der L-förmmig gestaltet ist, hat einen langen Arm 54', der mit einem Ende zwischen die Platten 48 eingreift und ein Langloch 55 aufweist, in das ein Stift 56 am Schieber 47 eingreift. In der Nähe seines anderen Endes ist der Arm 54' und damit der Winkelhebel 54 um eine Achse 57 drehbar, die an einem festen, von der Brücke 25 ausgehenden Arm 58 befestigt ist.
In der Ruhelage befindet sich der Anker 52 des Elektromagneten 51 unter Federkraft in einer äusseren Stellung, in welcher er den Winkelhebel 54 so hält, dass dessen Arm 54' horizontal steht, so dass der Ab- streifschieber 47 sich in der obersten Lage befindet.
Wird der Elektromagnet 51 erregt, so zieht er seinen Anker 52 zurück, wodurch der Winkelhebel 54 eine Bewegung im Uhrzeigersinne ausführt und damit den Schieber 47 nach unten führt, dessen unteres Ende durch die Schlitze 44 und 45 hindurchdringt. Die im Behälter 19 befindliche Banknote wird vom unteren Ende des Schiebers 47 erfasst und in der Mitte gefaltet und der Mittelteil wird in das Innere des Gehäuses 10 mitgenommen.
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Der Schieber 47 gelangt nur um eine kurze Strecke in das Innere des Gehäuses 10, so dass die Endteile der Banknote noch hineingeschoben werden müssen, bevor der Schlitten freikommt.
Hierzu ist ein Motor 60 (Fig.2) im Gehäuse 10 vorgesehen, der über ein Getriebe 61 zwei Wellen 62 (Fig. 4) in entgegengesetzter Richtung antreibt. Auf den Wellen 62 befinden sich je zwei Walzen 63, 64 aus weichem Material, z. B. Gummi, die einander berühren. Die Wellen 62 sind so angeordnet, dass sie sich auf entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 45 befinden und die Linie durch die Berührungspunkte der Rollen 63 und 64 verläuft unmittelbar unterhalb des Schlitzes 45 (siehe Fig. 4). Ferner ist der Abstand zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der auf einer Welle sitzenden Walzen 63 und 64 kleiner als die Breite einer Banknote.
Gemäss Fig. 2 und 4 geht der Schieber 47 in seiner untersten Stellung zwischen den Wellen 62 und zwischen den Walzen 63 und 64 hindurch. Infolgedessen wird der Mittelteil der vom Schieber 47 mitgenommenen Banknote von den Walzen. 63 und 64 erfasst und zwischen ihnen mitgeführt.
Durch .die Drehung der Walzen 63 und 64 wird die Banknote nach unten in den Sammelbehälter 46 abgezogen. Danach tritt die Ausgabevorrichtung 66 in Fig. 2 in Tätigkeit, wie oben beschrieben.
Die beschriebenen Vorgänge werden in bestimmter Reihenfolge selbsttätig durchgeführt. Beginn und Ende dieser Folge werden durch die Bewegung des Schlittens 12 gesteuert. Zu diesem Zweck ragt ein federbelasteter Knopf 70 (Fig. 1 und 2) oberhalb des Bettes 10' in den Weg des Fortsatzes 26 am Schlitten 12 und kann vom Fortsatz 26 niedergedrückt werden, um hierdurch die Abtastfolge einzuleiten. Der Knopf 70 schliesst gemäss Fig.2 einen Schalter 71, der von einer Feder 72 normalerweise in geöffneter Stellung gehalten wird.
Vorzugsweise findet die Schliessung des Schalters 71 unmittelbar statt, nachdem -die Hinterkanten der Behälter 18 und 19 über den entsprechenden Photozel- lenreihen 20 und 21 erschienen sind.
Das Ende der Abtastung wird .durch Betätigung eines Knopfes 74 bestimmt, der sich im Weg des Schlittens 12 befindet und in gleicher Weise wie der Knopf 70 betätigt wird. Gemäss Fig.2 betätigt der Knopf 74 einen Umschalter 75, dessen Schaltarm von einer Feder 76 in Ruhelage in Berührung mit dem einen Festkontakt gehalten wird, sowie durch Betätigung des Knopfes 74 in Berührung mit dem anderen Festkontakt gelangt. Nach der so bewirkten Beendi- gung der Abtastung kann der Elektromagnet 40 erregt werden, um den Anker 41 zurückzuziehen und damit den Schlitten 12 zur Rückkehr in seine Ruhelage freizugeben.
Die Schaltung zur Steuerung der einzelnen Abtast- vorgänge wird nachstehend anhand der Fig. 5a und 5b erläutert. Wie erwähnt, wird der Startknopf 39 gedrückt, um den Prüfvorgang einzuleiten, indem der Motor 38 (Fig. 1) erregt wird.
Wie Fig. 5a zeigt, schliesst der Startknopf 39 einen Arbeitskontakt 80, um den Motor 38 mit den Netzadern 81 und 82 zu verbinden. Die eine Netzader 82 ist mit dem Motor 38 über eine Sammelschiene 83, einen Ruhekontakt 84 und den Endschalter 75 verbunden. Der Kontakt 80 befindet sich zwischen Motor 38 und einer Sammelschiene 85, die über einen Schalter 86 an die andere Netzader 81 angeschlossen ist. Der Schalter 86 trennt die Sammelschiene 85 vom Netz ab, wenn die Ausgabevorrichtung 66 leer ist. Gleichzeitig leuchtet in. diesem Falle ein Anzeigel'ämpchen 87 auf, das einerseits mit der Netzader 82 und andererseits mit einem Ruhekontakt des Schalters 86 verbunden ist.
Solange sich noch eine Ware bzw. Geld in der Ausgabevorrichtung 66 befindet, wird hierdurch der Kontaktarm des Schalters 86 in der in Fig. 5a gezeigten Stellung gehalten, in welcher die Steuervorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann.
Nach Schliessung des Schalters 80 und dem Anlauf des Antriebsmotors 38 für den Schlitten werden alle weiteren Operationen durch die Photozellen gesteuert. In Fig. 5b sind einige Photozellen in der Reihe 20 mit 89 bis 99 und die entsprechenden Photozellen in der Reihe 21 mit 89 bis 99' bezeichnet. Jede Photozelle ist schematisch als Widerstand dargestellt, dessen Wert sich umgekehrt mit der auffallenden Lichtintensität ändert.
Jeweils entsprechende Photozellenpaare in den Reihen 20 und 21 sind in einer Brückenschaltung angeordnet. Hierzu sind die Photozellenpaare in Reihe mit zugehörigen Widerständen 101 bis 111 an die Klemmen der Sekundärwicklung 112 eines Transfor- mators 113 angeschlossen, wobei die Sekundärwicklung 112 eine geerdete Mittelanzapfung 114 aufweist.
Jeder einem Photozellenpaar zugeordnete Festwiderstand hat einen Schleifkontakt, der anfangs so eingestellt wird, dass bei gleicher Belichtung der beiden Photozellen und bei Anlegung einer Spannung an die Primärwicklung 115 des Transformators 113 die Spannung zwischen dem Schleifkontakt und der Mittelanzapfung 114, d. h. in der Brückendiagonale, ein Minimum darstellt und zum Beispiel verschwindet.
Wenn nun .die Banknoten in den Behältern 18 und 19 vom gleichen Typ sind, so erfahren die Widerstände jedes Photozellenpaares die gleichen Schwankungen, während der Schlitten 12 die Banknoten an den Photozellen vorbeiführt. Demzufolge bleibt trotz der ständigen Belichtungsschwankungen die Spannung zwischen dem Schleifkontakt und der Mittelanzapfung 114 auf dem Wert Null. Unterscheiden sich dagegen die Banknoten erheblich in ihren Lichtdurchlasseigen- schaften, so weichen die Photozellenwiderstände in der Brückenschaltung voneinander ab und es ergibt sich eine Ausgangsspannung in der Brückendiagonale.
In der beschriebenen Schaltung dienen die an den Ausgängen einer Anzahl von Brückenschaltungen auftretenden Spannungen zur Steuerung der Abstreif- und Ausgabevorrichtungen über Relais R1 (Fig.5b) und R2 bis R5 (Fig.5a). Jedes Relais steuert einen oder mehrere Ruhe- und Arbeitskontakte. Die einem Relais zugeordneten Kontakte werden mit dem Bezugszeichen dieses Relais und fortlaufenden kleinen Buchstaben bezeichnet.
Wie aus Fig. 5b ersichtlich ist, wird Relais R1 betätigt, wenn bestimmte Brückenschaltungen eine nicht verschwindende Ausgangsspannung zeigen, und steuert die verschiedenen anderen Relais, Elektromagnete und Motoren. in bestimmter Reihenfolge. Das Relais R1, das als Prüfrelais bezeichnet werden kann, ist an eine Kippschaltung 120 angeschlossen, die beispielsweise als vereinfachter Schmitt-Trigger ausgebildet ist. Die Kippschaltung 120 enthält zwei Transistoren 121 und 122 (im vorliegenden Falle pnp-Transistoren), .deren Emitter 123 und 124 über einen gemeinsamen Widerstand 125 geerdet .sind.
Ein Lastwiderstand 126 befindet sich zwischen dem Kollektor 127 des Transistors
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121 und einer negativen Klemme B-, während die Wicklung des Relais R1 zwischen die Kollektorelek- trode 128 des Transistors 122 und die negative Klemme B- eingeschaltet ist. Die Basis des Transistors 122 ist über eine Ader 129 mit dem Kollektor des Transistors 121 verbunden und über einen Widerstand 130 geerdet.
Der Eingang der Kippschaltung 120 ist die Basis des Transistors 121. Im Ruhezustand, d. h. ohne Vorhandensein eines Eingangssignals bestimmter Grösse, ist der Transistor 121 gesperrt und der Transistor 122 leitend. Das Relais R1 ist also in diesem Falle erregt. Wenn dagegen ein Eingangssignal bestimmter Grösse an der Basis des Transistors 121 auftritt, so wird dieser leitend und der Transistor 122 gesperrt, wodurch Relais R1 abfällt.
Zu Prüfzwecken sind bestimmte Brückenschaltungen mit der Kippschaltung 120 verbunden. Beispiels- weise sind gemäss Fig.5b die Schleifkontakte der Widerstände 101 bis 105 und 108 bis 111 über jeweils zugeordnete Dioden 131 bis 139 mit einer gemeinsamen Ausgangsader 140 verbunden. Die Dioden 131 bis 139 sind alle in gleicher Richtung zwischen der Ader 140 und dem jeweiligen Schleifkontakt eingeschaltet, um die einzelnen Brückenschaltungen voneinander zu trennen.
Die Ader 140 ist mit einem Ruhekontakt R2c verbunden, der also vom Relais R2 betätigt wird. Der Kontakt R2c ist über ein RC-Glied aus Widerstand 141 und Kondensator 142 an den Eingang der Kipp- schaltung 120 angeschlossen. Ein Schleifkontakt 143 des Widerstandes 141 ist mit dem Kondensator 142 verbunden, so dass je nach seiner Einstellung bei einem bestimmten Spannungsabfall am Kondensator 142 und dem dazu parallel geschalteten Teil des Widerstandes 141 die Kippschaltung 120 betätigt wird. Das RC-Glied ist mit einem Widerstand 144 im Basiskreis des Transistors 121 verbunden.
Wie man sieht, wird die Summe der Ausgangsspannungen der an die Ader 140 angeschlossenen Brückenschaltungen auf den Eingang der Kippschaltung 120 gegeben. Schwanken die über die entsprechenden Pho- tozellenpaare hinweggleitenden Teile der beiden Banknoten in ihrer Lichtdurchlässigkeit in gleicher Weise, so bleibt die Summe der Ausgangsspannungen der betreffenden Brüekenschaltungen unter der Zündspan- nung der Kippschaltung 120. In diesem Falle wird also die ganze Abtastbewegung ausgeführt, ohne dass die Kippschaltung 120 anspricht und damit bleibt das Relais R1 erregt.
Weicht dagegen die zu prüfende Banknote längs einer von ,den Photozellenpaaren abgetasteten Linie erheblich von dem Normal ab, so reicht die Ausgangsspannung einer oder mehrerer Brückenschaltungen aus, um die Kippschaltung 120 zu betätigen und das Relais R1 abzuwerfen.
Das Prüfrelais R1 bestimmt die Arbeitsweise der übrigen Teile der Steuerschaltung, also entweder die Abführung und Annahme einer echten Banknote oder die Anzeige der Nichtübereinstimmung.
Hierzu besitzt das Relais R1 einen in Fig.5a gezeigten Umschaltkontakt, nämlich den Ruhekontakt R1a und den Arbeitskontakt R1d. Kontakt Rla ist also geschlossen, wenn die Banknoten nicht übereinstimmen, und Kontakt R1ä ist geschlossen, wenn die Banknoten übereinstimmen.
Die Wicklung des Relais R2 ist mit dem Kontakt R1a' über einen Ruhekontakt Rob verbunden. Hat sich der Endschalter 71 durch die Bewegung des Schlittens 12 geschlossen und ist Arbeitskontakt Rlä geschlossen, so wird die Wicklung des Relais R2 bei der nachfolgenden Betätigung des Endschalters 75 mit den Sammelschienen 83 und 85 verbunden, d. h. der Schalter 75 trennt den Antriebsmotor 38 ab und übernimmt die Speisung des Relais R2.
Ein Arbeitskontakt R2b erregt beim Anziehen des Relais R2 den Abstreifmagneten 51, der zwischen Sammelschiene 83 und Schalter 71 liegt. Da der Schalter 71 in diesem Zeitpunkt geschlossen ist, kann der Elektromagnet 51 anziehen und der Abstreifschieber 47 (Fig. 1) drückt den Mittelteil der Banknote im Behälter 19 durch den Schlitz 45 nach unten.
Das Relais R2 hat ebenfalls einen Umschaltkontakt mit dem Ruhekontakt R2a und dem Arbeitskontakt R2ä . Der Antriebsmotor 60 für die Abzugswalzen ist zwischen den Schalter 75 und den Kontakt R2a' eingeschaltet, so dass bei angezogenem Relais R2 der Motor 60 in Tätigkeit gesetzt wird und den durch den Schlitz 45 gedrückten Teil der Banknote in den Sammelbehäl- ter 46 abführt.
Wenn eine Banknote abgezogen und in den Sam- melbehälter gebracht wurde, so ist die Anordnung zur Betätigung der Ausgabevorrichtung 66 bereit. Diese kann in bekannter Weise aufgebaut sein und einen Motor enthalten, der eine einzige Umdrehung macht und hierbei einen Schieber, der das Waren- oder Wechselgeldmagazin versperrt, öffnet, so dass die betreffende Ware oder das Wechselgeld in den Schacht 11 fallen kann, woraufhin der Schieber wieder gesperrt wird.
Hierzu ist in Fig.5a ein Motor 150 vorgesehen, der zwischen die Sammelschiene 83 und einen Kontakt 151 eines vom Motor 150 nockengesteuerten Schalters 152 geschaltet ist. Der Kontaktarm des Schalters 152 ist mit dem Festkontakt des Schalters 71 verbunden und befindet sich in Ruhelage, also wenn der Motor 150 stillsteht, in Berührung mit einem anderen Festkontakt 152, während der Kontakt 151 frei ist.
Das Relais R3 dient zur Betätigung des Ausgabemotors 150. Es besitzt ebenfalls einen Umschalter mit dem Ruhekontakt R3a und dem Arbeitskontakt R3ä . Die Wicklung des Relais R3 ist parallel zum Abstreif- motor 60 geschaltet, so dass bei Schliessung des Kontaktes R2ä zur Erregung des Motors 60 gleichzeitig das Relais R3 anzieht. Es hält sich dann selbst über den Arbeitskontakt R3ä, den Schalter 152 und den Schalter 71. Ein Arbeitskontakt R3b dient zum Einschalten des Ausgabemotors 150, sobald das Relais. R2 abgefallen ist.
Relais R3 bleibt angezogen, bis die Banknote vom Schlitten ganz abgezogen ist. Ist die Banknote im Sam- melbehälter 46 abgelegt, so spricht die Kippschaltung 120 an und Relais R1 fällt ab. Dieser Vorgang wird durch die Phototzellenpaare 94-94' und 95-95' hervorgerufen, die sich an den beiden Enden des Schlitzes 45 befinden. Wie Fig. 5b zeigt, sind die diesen Photo- zellenpaaren zugeordneten Brückenschaltungen über Dioden 154 und 155 mit dem Schleifkontakt eines Widerstandes 157 verbunden, der in. Reihe mit dem RC-Glied im Eingang der Kippschaltung 120 liegt.
Die Photozellen 94, 94' und 95, 95' und die zugehörigen Brückenschaltunen arbeiten in gleicher Weise wie die vorher beschriebenen Photozellenpaare. Die genannten Photozellen sind aber weitgehend unempfindlich gemacht, so dass sie eine unmittelbare Belichtung von
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den Lampen 13 und 14 benötigen, um eine ausreichende Brücken.ausgangsspannung für die Betätigung der Kippschaltung 120 zu liefern. Sie geben also erst dann ein Signal ab, wenn die geprüfte Banknote den Schlitten verlassen hat und in den Sammelbehälter Gewandert ist. Solange noch ein Teil der Banknote eine der Photozellen 94' und 95' bedeckt, kann der Ausgabemotor 150 nicht ansprechen und eine Ware ausgeben.
Solange das Relais R2 erregt bleibt, ist der zugehörige Kontakt R2a offen, so dass der Ausgabemotor 150 keine Spannung erhalten kann. Andererseits bleibt Relais R2 solange erregt, als Relais R1 angezogen bleibt.
Wenn dagegen die Brückenschaltungen aus den Photozellenpaaren 94-94' und 95-95' e^n Räumungssignal abgeben, spricht die Kippschaltung 120 an, Relais R1 fällt ab, Kontakt R1ä öffnet sich und Kontakt Rla schliesst sich. Infolgedessen wird die Wicklung des Relais R4 zwischen Sammelschiene 83 und Sammelschiene 85 (über Kontakte R1a und 71) eingeschaltet, so dass Relais R4 anzieht. Damit öffnet sich Ruhekontakt Rob und trennt im Verein mit dem Kontakt Rlä das Relais R2 ab.
Mit dem Abfallen von Relais R2 öffnet sich Arbeitskontakt R2a' und Kontakt R2a schliesst sich. Da Kontakt R3b weiterhin geschlossen ist, gelangt der Ausgabemotor 150 über R3b, R2a und Schalter 71 unter Spannung, so dass er zu arbeiten beginnt und eine Ware bzw. das Wechselgeld ausgibt.
Sobald sich Motor 150 zu drehen beginnt, wird der Nockenschalter 152 betätigt und vom Kontakt 153 auf den Kontakt 151 umgelegt. Dadurch wird Relais R3 von der Spannungsquelle abgetrennt und fällt ab. Der Ausgabemotor 150 bleibt aber bis zur Vollendung seines Umlaufes eingeschaltet, weil er über Schalter 152 und Schalter 71 mit der Spannungsquelle verbunden bleibt.
Am Ende des Ausgabezyklus wird der Freigabemagnet 40 erregt, um dem Schlitten die Rückkehr in die Ausgangsstellung zu ermöglichen. Hierzu dienen die Relais R4 und R5. Gemäss Fig.5a ist die Wicklung des Relais R5 zum Motor 38 parallelgeschaltet und ein Arbeitskontakt R5a liegt parallel zum Startschalter 80. Wenn also der Startschalter 80 geschlossen wird, um den Motor 38 einzuschalten, zieht Relais R5 gleichzeitig an und hält sich über einen Kontakt R5a, wodurch der Motor 38 ebenfalls eingeschaltet bleibt und den Schlitten ganz zurückzieht, bis er sich mit dem Anker 41 verklinkt.
Ein Arbeitskontakt R4c des Relais 4 liegt in Reihe mit einem Ruhekontakt R5b des Relais R5 und mit dem Elektromagneten 40, sowie dem Ruhekontakt R3a. Wie erwähnt, wird Kontakt R3a am Ende des Ausgabevorganges geschlossen. Ferner ist Relais R4 erregt, so dass Kontakt R4c geschlossen ist. Der End- schalter 75 ist in der zurückgezogenen Stellung des Schlittens betätigt und hat den Motor 38, sowie das Relais R5 abgeschaltet, so dass Kontakt R5b geschlossen ist.
Da am Ende des Ausgabevorganges der Schalter 152 den Kontakt 153 wieder mit dem geschlossenen Abtastkontakt 71 verbindet, wird der Elektromagnet 40 erregt und gibt somit den Schlitten in der früher beschriebenen Weise frei. Während der Rückkehrbewegung des Schlittens bleibt zunächst nur das Relais R4 erregt. Sobald aber der Schlitten den Betätigungsknopf 70 freigibt, öffnet sich der Schalter 71 selbsttätig und unterbricht so die Verbindung. des Relais R4 mit dem Netz, so dass Relais R4 ebenfalls abfällt. Damit ,ist die Anordnung für den nächsten Arbeitszyklus bereit.
Relais R4 betätigt ausserdem eine Rückgabevorrichtung, falls bereits während der Abtastung der Banknoten durch die Photozellen ein Signal auftritt, das die Kippschaltung 120 betätigt und dadurch das Relais R1 abwirft. Durch den Abfall des Relais R1 schliesst sich Ruhekontakt R1a, woraufhin Relais R4 in der oben beschriebenen Weise erregt wird. Da Relais R4 sich selbst hält, bleibt es im weiteren Arbeitszyklus angezogen. Da gleichzeitig Kontakt Rob sich öffnet, kann danach das Relais R2 nicht erregt werden und somit auch die Abzugs- und Ausgabevorgänge nicht einleiten, d. h. die geprüfte und nicht als echt befundene Banknote bleibt im Behälter 19.
Dem gemäss wirken am Ende des Zyklus die Relais R4 und R5 in der beschriebenen Weise zusammen, um den Elektromagneten 40 zu betätigen und den Schlitten zur Rückkehr in die Ausgangsstellung freizugeben. Dort kann die zurückgewiesene Banknote aus dem Schlitten entnommen werden.
Wie erwähnt, muss eine als echt befundene Banknote vollständig durch den Schlitz 45 hindurchgehen, bevor die unmittelbar neben ihm liegenden Photozel- lenpaare in Tätigkeit treten und die nachfolgende Betätigung der Ausgabevorrichtung einleiten. Hierdurch werden Versuche vereitelt, die geprüfte Banknote mit dem Wechselgeld oder der Ware zurückzuerlangen. Beispielsweise sei angenommen, dass der Benutzer eine Banknote halbiert, die beiden Hälften in den Behälter einlegt und sie auf den Stirnseiten desselben mit Hilfe von Klebstreifen befestigt.
Wenn eine solche Banknote echt und von der gleichen Sorte wie das Normal ist, so wird die normale Arbeitsfolge ausgeführt, bis der Ab- streifmagnet 51 und der Abzugsmotor 60 in Tätigkeit treten. Der Abstreifschieber 47 kann aber eine solche Banknote nicht durch den Schlitz 45 mitnehmen, weshalb die Photozellen 94' und 95' immer noch von den Mittelteilen der Banknote bedeckt sind. Demgemäss sind die Photozellen 94' und 95' nicht unmittelbar so stark beleuchtet, wie es zur Erzeugung des Freisignals erforderlich wäre, und der Ausgabemotor 150 tritt nicht in Tätigkeit.
Wenn eine solche zerschnittene Banknote in den Behälter 19 eingelegt wird, so gelangt aber auch der Schlitten 12 nicht in seine Ausgangslage zurück. Nachdem nämlich eine als echt befundene Banknote im normalen Arbeitsgang abgezogen wurde, werden der Abstreifmagnet 51 und der Abziehmotor 60 nicht abgeschaltet und der Freigabemagnet 40 nicht erregt, bevor nicht das Freisignal aufgetreten ist. Wenn also die beiden Hälften einer zerschnittenen Banknote in :der oben beschriebenen Weise im Schlitten befestigt sein sollten, so bleiben der Elektromagnet 51 und der Motor 60 eingeschaltet, aber die weiteren Arbeitsgänge werden nicht ausgeführt. Damit bleibt der Schlitten in seiner zurückgezogenen Stellung veriegelt und die präparierte Banknote wird nicht zurückgegeben.
Um eine Überlastung der erregten Relais, Elektromagnete und Motoren in der soeben beschriebenen Situation zu verhindern, werden erfindungsgemäss diese Teile nach einem bestimmten Zeitintervall abgeschaltet. Zu diesem Zweck ist ein Heizelement 160 (Fig.5a) zwischen der Sammelschiene 83 und dem festen Kontakt des Abtastschalters 71 vorgesehen. Das Heizelement 160 ist z. B. ein Bimetallstreifen, der in
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der Nähe der Feldwicklung des Abziehmotors 60 angebracht ist und sich ausdehnt, nachdem während einer bestimmten Zeitdauer ein Strom hindurchgeflossen ist.
Diese Zeitdauer ist wesentlich grösser als die Länge eines normalen Arbeitszyklus, bis der Schlitten in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.
Das Heizelement 160 betätigt einen Kontakt 84, der in der Ruhestellung die Sammelschiene 83 mit dem Endschalter 75 verbindet. Wenn die Temperatur des Heizelementes 160 den Umschaltwert erreicht hat, so wird der Kontakt 84 umgelegt und Relais R2 fällt ab, wodurch auch der Elektromagnet 51, das Relais R3 und der Motor 60 abgeschaltet werden. Zwar wird hierdurch der Abstreifschieber 48 zurückgezogen, aber der Freigabemagnet 40 kann trotzdem nicht erregt werden, so dass der Schlitten in der zurückgezogenen Stellung gesperrt bleibt. Die Anordnung kann erst wieder in Gang gesetzt werden, wenn der Deckel abgehoben und der Anker 41 von Hand zurückgezogen wurde, so dass der Schlitten in die Ruhestellung zurückkehren kann.
Durch Betätigung des Kontaktes 84 mittels des Bimetallstreifens 160 werden auch die Kippschaltung 120 und das Relais R1 vom Netz abgeschaltet. Die Gleichspannung für die Kippschaltung und das Relais R1 wird nämlich von einem Gleichrichter 162 in Fig.5a geliefert, dem die Netzspannung über einen Abwärtstransformator 163 zugeführt wird. Die Primärwicklung 164 dieses Transformators ist parallel zum Kontakt 84 geschaltet. Wenn also der Kontakt 84 in der oben beschriebenen Weise geöffnet wurde, so kann auch keine Wechselspannung auf den Transformator 163 gelangen.
Es sind ferner Vorkehrungen getroffen, um einen Alarm zu geben, wenn in der oben beschriebenen Weise eine Sperrung des Arbeitsablaufes eintritt. Zu diesem Zweck ist eine Alarmvorrichtung 165 mit der einen Netzader 81 verbunden und kann über den Kontakt 84 mit der Sammelschiene 83 verbunden werden, wenn der Kontakt 84 vom Bimetallstreifen 160 umgelegt wurde. In diesem Falle wird ein sichtbarer oder hörbarer Alarm oder beides gegeben.
Die Prüfung und Erkennung echter Banknoten der richtigen Sorte ist ferner mit in weiten Grenzen streuenden Lichtdurchlasseigenschaften möglich. Zu diesem Zweck sind gemäss Fig.5a die Lampen 13 bis 16 paarweise angeordnet, wobei die Lampen 13 und 14 oberhalb der Photozellenreihe 21 und die Lampen 15 und 16 oberhalb der anderen Photozellenreihe 20 je parallel geschaltet sind. Die Lampen 13 und 14 bzw. 15 und 16 befinden sich in getrennten Lichtstärkeregelkreisen, die über Transformatoren 170 und 171 mit Strom versorgt werden. Die Primärwicklungen 172 und 173 der beiden Transformatoren liegen zwischen den Sammelschienen 83 und 85.
Zur Lichtstärkeregelung der Lampen 13 und 14 dient eine Photozelle 174 @in der Reihe 21. Diese ist in Reihe mit einem RC-Glied 175 und 176 parallel zur Sekundärwicklung 177 des Transformators 170 geschaltet. Die Verbindungsstelle der Photozelle 174 und des RC-Gliedes ist mit der Basis 178 eines Transistors 179 verbunden, dessen Emitter-Basis-Verbindung über einen Vorwiderstand 180 parallel zum RC-Glied geschaltet ist. Ein gesteuerter Siliciumgleichrichter 181 und ein Regelwiderstand sind in Reihe parallel zur Sekundärwicklung 177 geschaltet, wobei der Gleichrichter 181 parallel zu den Lampen 13 und 14 liegt.
Der Regelwiderstand besteht beispielsweise aus zwei Ballastlampen 182, 183 in Parallelschaltung.
Zum Betrieb des gesteuerten Siliciumgleichrichters 181 ist die Kollektorelektrode 184 des Transistors 179 mit der Steuerelektrode 185 des Gleichrichters 181 verbunden. Der Transistor ist normalerweise leitend, so dass die Spannung an der Steuerelektrode 185 den Spannungsschwankungen an der Basis 178 des Transi- stors 179 folgen kann.
Die Lichtstärkeregelung für die Lampen 15 und 16 ist identisch mit derjenigen für die Lampen 13 und 14, abgesehen davon, dass eine Photozelle 188 in der Reihe 20 entsprechend der Photozelle 174 in der Regelschaltung für die Lampen 13 und 14 verwendet wird. Alle übrigen Schaltungselemente, die identisch mit denjenigen der Regelschaltung für die Lampen 13 und 14 sind, sind durch Striche gekennzeichnet. Es genügt, die Regelung für die Lampen 13 und 14 im einzelnen zu beschreiben. Wie bei den oben erwähnten Photozellen schwankt auch der Widerstand .der Photozelle 174 umgekehrt mit der Belichtungsintensität.
Diese Widerstandsschwankungen werden mittels des RC-Gliedes 175, 176, des Transistors 179 und der Ballastlampen 182, 183 verwendet, um den Gleichrichter 181 leitend zu machen.
Wenn der Gleichrichter 181 leitet, so dient er als Kurzschluss für die Lampen 13 und 14. Je nach dem Bruchteil jeder Wechselstromperiode, in welcher der Gleichrichter einen Kurzschluss bildet, lässt sich so die mittlere Lichtstärke der Lampen 13 und 14 beeinflussen. Wenn z. B. die Lampen während drei Vierteln jeder Spannungsperiode mit Strom versorgt werden, so ist die Lichtstärke grösser, als wenn der Strom nur jeweils in einer Halbperiode fliesst.
Die an die Basis 178 des Transistors 179 gelangende Spannung hat eine Phasenbeziehung hinsichtlich der Spannung an der Sekundärwicklung 177, die von der Zeitkonstante der aus dem Widerstand der Photozelle 174 und der Kapazität des Kondensators 176 gebildeten Kombination abhängt. Da die Kapazität konstant bleibt und der Widerstand der Photozelle 174 mit der Belichtungsintensität derselben schwankt, ändert sich die Phase der an die Basis 178 des Transistors 179 angelegten Spannung hinsichtlich der Spannung einer Sekundärwicklung 177 mit der Belichtung. Die Phasenverschiebung folgt unmittelbar der Widerstandsänderung der Photozelle 174. Diese Beziehung ist in den Fig. 6a bis 6c dargestellt.
In Fig. 6a ist der Spannungsverlauf an der Sekundärwicklung 177 mit 190 bezeichnet. In Fig.6b und 6d bezeichnen die Spannungsverläufe 191 und 192 die Transistor-Basis- Spannungen für kleinen Photozellenwiderstand und somit für eine kleine Phasenverschiebung (hohe Lichtstärke der Lampen 13 und 14), sowie für einen hohen Photozellenwiderstand und somit für eine grosse Phasenverschiebung (Lampen 13 und 14 schwach leuchtend).
Obwohl die Spannungsschwankungen an der Steuerelektrode 185 des Gleichrichters 181 (Fig.5a) den Schwankungen der Basisspannung des Transistors 179 folgen, kann der Gleichrichter jeweils nur während einer Halbperiode der Spannungsschwankungen leiten, z. B. während der negativen Halbperiode. Die Stelle, bei welcher der Gleichrichter 181 relativ zur Spannung an der Sekundärwicklung 177 zu leiten beginnt, bestimmt den Zeitabschnitt innerhalb einer Periode der
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Spannung an der Sekundärwicklung 177, in welchem die Lampen 13 und 14 aufleuchten.
Falls die Belichtung der Photozelle abnimmt, soll der Gleichrichter 181 bei einer späteren Phase in jeder Periode der Spannung an der Sekundärwicklung zu leiten beginnen, so dass die Lampen 13 und 14 während eines grösseren Zeitabschnittes mit Energie versorgt werden und damit eine grössere mittlere Lichtstärke abgeben. Wenn dagegen die Belichtung der Photozelle 174 zunimmt, so soll der Gleichrichter 181 früher leitend werden, um den Lampen 13 und 14 eine geringere mittlere Energie zuzuführen, so dass ihre Lichtstärke sinkt.
Um dies noch näher zu erläutern, sind in Fig. 6c und 6e Spannungsverläufe 193 und 194 gezeichnet, welche die Zeitabschnitte zeigen, in denen die Lampen 13 und 14 mit Energie versorgt werden. Die Spannung 193 in Fig.6c stellt die Leuchtzeit der Lampen dar, falls die Belichtung der Photozelle 174 zugenommen hat, während die Spannung 194 in Fig. 6e die Situation für schwache Belichtung der Photozelle 174 darstellt. Wie man sieht, verschwindet die Spannung 193, falls der Gleichrichter 181 leitet, an einer Stelle 195 zu einem frühen Zeitpunkt der negativen Halbperioden, während die Spannung 194 erst an einer Stelle 196 zu einem späteren Zeitpunkt der negativen Halbperioden verschwindet.
Die Ballastlampen 182 und 183 unterstützen die Belichtungsregelung durch die Lampen 13 und 14. Der Widerstand dieser Lampen ändert sich in bekannter Weise unmittelbar mit der Stromstärke. Für eine bestimmte Spannungsamplitude an der Sekundärwicklung 177 wird also der Widerstand der Lampe 182 und 183 umso grösser, je länger der Gleichrichter 181 in jeder Periode leitet, d. h. die Lampen 13 und 14 kurz- schliesst und dadurch einen starken Stromfluss durch die Lampen 182 und 183 hervorruft. Wegen der Erwärmung der Lampen nimmt .deren hoher Widerstand während der Sperrzeiten des Gleichrichters 181 nur allmählich ab, wodurch die Stromstärke weiter verringert und die Lichtstärkenabnahme der Lampen 13 und 14 verstärkt wird.
Wenn dagegen der Gleichrichter 181 nur während eines kurzen Zeitabschnittes jeder Spannungsperiode an der Sekundärwicklung 177 leitet, um die Einschaltzeit der Lampen 13 und 14 zu erhöhen, dauern die Kurzschlussströme durch die Ballastlampen 182 und 183 nicht lange genug, um deren Widerstand merklich zu erhöhen. Demgemäss haben die Lampen 182 und 183 in diesem Falle kaum einen stromverringernden Einfluss auf die Lampen 13 und 14.
Um die Bedeutung der Lichtstärkeregelung zu verstehen, sei die Lage betrachtet, dass ohne eine solche Regelung eine echte Banknote mit der gleichen Sorte wie das Normal, aber mit stark davon verschiedenen Lichtdurchlasseigenschaften in den Behälter 19 eingelegt wird. Während der Abtastbewegung schwankt der Widerstand der Photozellen in der Reihe 21 in gleicher Weise wie derjenige der Photozellen in der Reihe 20, aber in abweichendem Ausmass. Für eine Banknote, die im Vergleich zur Normalbanknote undurchsichtig ist, sind also die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 weit grösser als diejenigen in der Reihe 20.
Ebenso schwanken bei einer Banknote, die erheblich durchscheinender als die Normalbanknote ist, die Widerstände ihrer Abtastphotozellen um einen weit höheren Mittelwert als diejenigen in der Reihe 20. Die Brückenschaltungen geben in diesen Fällen Ausgangsspannungen ab, die das Relais R1 abwerfen und so die Banknote ausscheiden, obwohl sie echt ist.
Mittels der Lichtstärkeregelung wird aber die Belichtung im notwendigen Ausmass geändert, so dass die Photozellen in der Reihe 21 auch durch solche verhält- nismässig undurchsichtigen oder durchscheinende echte Banknoten Belichtungsschwankungen erfahren, die in ausreichendem Masse mit denjenigen übereinstimmen, welche die Photozellen in der Reihe 20 beim Vorbeigang der Normalbanknote ausgesetzt sind, so dass die Brückenschaltungen das Relais R1 nicht betätigen und die Banknote nicht ausgeschieden wird. Hierbei sei noch betont, dass trotz der Teilspeisung der Lampen 13 bis 16 in jeder Netzperiode eine gleichmässige Belichtung erreicht wird, da die Lampenhelligkeit nur von der mittleren zugeführten Energie abhängt.
Wie man sieht, passt die Lichtstärkeregelung die Lampenhelligkeit allen unbekannten Banknoten, d. h. sowohl den falschen, als auch den echten Banknoten an. Dies bedeutet, dass die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 um den gleichen Mittelwert wie in der Reihe 20 schwanken und zwar für echte und falsche Banknoten. Da nun bei falschen Banknoten die Widerstände der Photozellen in der Reihe 21 nach einem anderen Gesetz schwanken als diejenigen in der Reihe 20, erzeugen die Messbrücken ohne weiteres die erforderliche Ausgangsspannung, um das Relais R1 abzuwerfen und die falsche Banknote auszuscheiden.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, lässt sich das Prüfverfahren für jede beliebige Normalbanknote verwenden, d. h. es sind keine Schaltungsänderungen erforderlich, um zu anderen Normalen überzugehen. Beispielsweise können zu verschiedenen Zeiten Banknoten verschiedener Sorten in den Vergleichsbehälter 18 eingesetzt werden. Die Widerstandsschwankungen der Photozellen in der Reihe 20 verlaufen hierbei anders, aber es kommt ja nur darauf an, dass die Widerstandsschwankungen einer in den Behälter 19 eingesetzten echten Banknote der gleichen Sorte in gleicher Weise verlaufen. In diesem Falle tritt keine Spannung an den Brückendiagonalen auf, welche das Relais R1 abwirft, so dass die Anordnung in der beschriebenen Weise arbeiten kann.
Die beschriebene Abzugsvorrichtung stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar. Der Abstreifschieber und die Schlitze können an anderen Stellen angebracht sein; z. B. in der Nähe einer Kante der Banknote; ausserdem können auch andere Abzugsvorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise wird eine unterhalb des Schlitzes angeordnete Reibwalze von unten gegen die Banknote gedrückt und durch einen seitlichen Schlitz abgeführt. In allen Fällen sind die zur Prüfung der Schlit- tenleerung dienenden Photozellen unmittelbar neben der öffnung angebracht, durch welche die Banknote ihren Behälter verlässt.
Im Falle eines am Rand des Behälters angeordneten Schlitzes wind nur eine, Prüfvorrichtung der beschriebenen Art benötigt.
Der Schlitten zur Aufnahme der beiden zu vergleichenden Banknoten braucht auch nicht oben zu sein. Beispielsweise kann ein gekrümmter Träger verwendet werden, der bogenförmige Behälter aufweist, in welche die Banknoten eingesetzt werden. Die Photozellen befinden sich in geeigneter Lage nahe dem Träger, so dass nach Drehung des Trägers um einen ausreichen den Winkel zum Vergleich der Banknoten eine bei der Prüfung als echt befundene Banknote abgezogen und
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vereinnahmt werden kann. Ein solcher gekrümmter Träger kann beispielsweise als Trommel ausgebildet sein, deren Umfang durchsichtig und von innen beleuchtet ist. Zum Abstreifen der Banknote von einer solchen Trommel können bürstenartige Vorrichtungen dienen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Photozellenreihen in der gleichen Linie und nicht in parallelen Linien, wie es oben beschrieben wurde. In diesem Falle sind die Photozellen in einer oder mehreren Linien quer zum Schlitten angeordnet und die Banknoten werden nebeneinander eingelegt, so dass sie in Längsrichtung über die zugehörigen Photozellen hinweggeführt werden. Der Abführschlitz ist bei dieser Anordnung parallel zu den Photozellenreihen angeordnet und die Abziehvorrichtung ist entsprechend ausgelegt, um die Banknote durch diesen Schlitz zu fördern. Auch hier ist nur eine Prüfvorrichtung für die Leerung des Schlittens erforderlich.
Die Abtastgeschwindigkeit kann konstant oder ver- änderlich sein. Wesentlich ist nur, dass die beiden Banknoten gleichzeitig längs mehrerer paralleler Linien abgetastet werden, um so mehrere Signalschwankungen längs entsprechender Linien der beiden Banknoten miteinander vergleichen zu können. Art und Richtung der Abtastbewegung sind also gleichgültig.
Auch die Beleuchtungsvorrichtung kann in verschiedener Art ausgeführt sein. Beispielsweise können die Lampen auch horizontal das Licht nach unten zu diesen leiten. Auch können die Photozellen oberhalb und die Lichtquellen unterhalb des Schlittens angeord- net sein.
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Method for recognizing the light transmittance of the printed image on a bank note The invention relates to a method for recognizing the light transmittance of the printed image on a bank note, especially for money changers and self-sellers, in which the bank note is checked for authenticity by determining dz # s Liahtdurchlassbarkeitg = s at certain points .
It is well known that self-sellers operated by inserting coins are limited to low-value goods. Understandably, the average customer does not feel like equipping himself with a large number of coins of different types and throwing them in one after the other when he wants to take goods from a self-seller.
In order to accommodate customers who wish to purchase goods that can only be bought with low-value coins from self-sellers, money-changing devices have been developed. Some money changers are set up separately from the self-seller in the vicinity of the same. A customer can easily change a larger coin such as a five-franc piece or a two-franc piece in order to serve the self-seller with the change. Other money changers are built into the self-seller, so that the customer can immediately serve the self-seller with a larger coin than necessary and then get the remaining money back together with the goods.
In order to expand the versatility and usefulness of self-sellers, much effort has been devoted to the development of devices that change paper money or dispense the desired goods and the change for paper money. In the known devices of this type, a bank note is placed in a slot or on a plate and checked whether it is genuine. The exam can be photo. be carried out electrically or electromagnetically.
The photoelectric recognition of the banknote imprint is carried out in known devices by holding the banknote in place via a group of fixed photocells or other photoelectric devices. and illuminated with a light source. The light source can be located on the same side of the banknote as the photocells, so that the light is reflected from the banknote to the cells, or the light source is on the opposite side of the banknote, so that the light through the banknote onto the photocells got.
In both cases the photocell acts as a variable resistor, the resistance value of which corresponds to the incident light intensity. The photocell resistance is small when the photocell is strongly exposed and high when the exposure is weak.
A detection network is connected to the photocells, which actuates a money changing or goods dispensing device only if the resistances of the individual cells are in accordance with a certain distribution which was previously determined by means of a real banknote. If this distribution is present, the bank note is accepted as genuine and change or the goods for it are issued. If the specified distribution is not available, the banknote is not accepted but returned to the customer.
Arrangements of the type described can be designed quite reliably so that they do not accept any paper money which does not give the correct distribution of the resistance values of the photocells. So there are z. B. real banknotes dsr wrong type, counterfeit banknotes, play money and the like. Eliminated. However, the devices described also reject a large number of correct bank notes which do not exactly result in the prescribed distribution of the photocell resistances.
There are various reasons for these failures. For example, it has been found that similar banknotes of different ages and even banknotes of the same age differ greatly in many respects because each banknote has a different fate behind it. The reflection and transmission properties of a fresh banknote are significantly different
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from those of a worn or dirty banknote.
The transparency of the banknotes is largely a function of the frequency with which they are touched, because the skin oil from the fingers penetrates more and more into the paper.
In the case of the known bank note checking devices of the specified type, an attempt is made to adjust the sensitivity of the detection device in such a way that genuine bank notes of a certain type are accepted, the reflection and transmission properties of which fall within a prescribed range. But even within this range, real banknotes are rejected, the dimensions of which differ greatly from the banknote that was used to calibrate the resistance distribution of the photocells.
For example, it has been found that a banknote can stretch with heavy use. It is also often overlooked that the patterns on the front and back of banknotes of the same type do not always coincide in the same way. So even though two banknotes have the same dimensions, the printing surface on the front and back can have different positions with regard to the edge of the paper. The patterns on the front and back can also be shifted from one another. So it happens that even real bank notes are rejected by the devices of the known type because of their reflection or transmission properties that differ from the sample bank note.
Another disadvantage of the known bank note checking devices is that they can only accept genuine bank notes of a very specific type. Since a certain distribution of the resistance or current strength values is prescribed for a certain type of banknote and the assigned test devices and output devices can only respond if precisely this distribution has been determined, a real banknote with a different type or pattern cannot produce the relevant resistance distribution .
If, therefore, bank notes of different types are to be used in the known devices, completely separate devices must be provided for the different bank note types including separate recognition devices and networks for responding to corresponding resistance distributions. Such a multiplication of the whole system obviously increases the construction effort and the costs quite considerably.
The aim of the invention is to create a method and a device for recognizing and checking bank notes, in which the disadvantages mentioned d, @ e are avoided. A presented bank note is to be compared photoelectrically with a standard in such a way that the influences of differences between the standard and a genuine bank note of the same type remain as small as possible. Furthermore, the same circuit arrangements should be able to check the authenticity of bank notes of different types.
The method according to the invention is characterized in that the average light transmittance of the bank note to be checked is determined in sections and the light intensity of the light source of the device measuring the transmittance at certain points is regulated inversely proportional to the determined average transmittance in sections.
An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. 1 shows a partial view of the device according to the invention; FIG. 2 a section along the line 2-2 in FIG. 1; Fig. 3 is a partial section along the line 3-3 in Fig. 2; 4 shows a view of the pull-off rollers for real banknotes;
5a and 5b are schematic circuit diagrams of the electrical device; and FIGS. 6a to 6e representations of electrical voltage curves to explain the mode of operation of the device according to the invention.
1 shows a housing 10 which is equipped with a goods or change dispensing chute 11. The top of the housing 10 represents a flat bed 10 'on which a carriage 12 can be displaced under a light source consisting of the lamps 13 to 16.
The carriage 12, which is preferably made of opaque plastic, has two separate cutouts which form receptacles 18 and 19 for the bank notes to be compared. The normal, that is to say the bank note on which the comparison is to be based, is located in the container 18, while the unknown bank note which is to be checked for authenticity is placed in the container 19. The carriage 12 is displaced over the bed 10 ', the translucency of the two banknotes being compared at fixed points over which the banknotes slide.
The fixed points are formed by parallel rows 20 and 21 of photocells which are arranged in such a way that corresponding parts of the banknotes pass corresponding photocells in the two rows. The exposure-dependent resistance of the photocells is used for comparison. If the exposure of all corresponding photocells fluctuates in the same way in the course of the banknote movement, the device decides that the unknown banknote has the same print pattern as the normal banknote. The bank note now recognized as genuine is accepted, i. H. withdrawn from the container 19, and then the device dispenses change or the selected goods or both through the output shaft 11.
If, on the other hand, the comparison does not lead to a favorable result, i.e. H. If the resistance fluctuations of the corresponding photocells deviate significantly from one another, the unknown banknote will not be accepted and goods or change will not be issued.
The details of the device according to the invention are explained below in particular with reference to FIGS. 2 to 4. As can be seen from this, the bed 10 ′ is designed as a flat channel on the top of the housing 10, on the side walls of which the corresponding side walls of the carriage 12 rest. In order to prevent the carriage from lifting out of the groove, side rails 23 and 24, which protrude slightly inwards beyond the groove walls, are attached to the housing. The carriage 12 is pushed forward in the rest position, where the end of the carriage adjacent to the container 19 comes into contact. the end face of the housing 10 is located.
For this purpose (see Fig.l) a bridge 25 is provided, the legs of which are attached to the rails 23 and 24. The carriage 12 has rear extensions 26 and 27 on its side edges
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behind the container 18, to which tension springs 28 and 29 are attached, the other ends of which act on the legs of the bridge 25. The springs 28 and 29 thus generate a horizontal force component which seeks to push the carriage 12 forward in FIG.
So that the carriage 12 does not protrude beyond the end face of the housing 10, a stop pin 30 is provided on the extension 26 which strikes the rear end of the rail 23 when the carriage 12 has reached its rest position.
A cover 31 is drawn in phantom in FIGS. 1 and 2, which extends from a plane in front of the photocell row 21 to the rear of the bed 10 '. If the carriage 12 is in its front position, the container 19 lies in front of the cover 31 and is accessible to the customer so that the customer can insert a bank note as payment for the desired goods or change. The container is provided with a flat transparent lid 32, e.g. B. made of plastic, which can be folded up around the rear edge. To insert a banknote into the container 19, the lid 32 is lifted e.g.
B. by means of a finger hole 32 'and lays the banknote flat on the part of the bed 10' that becomes visible under the cover in the opening 19. The cover is then closed, whereby the bank note U in FIG. 2 is held down.
The normal bank note S is in between in the container 18. two transparent plates 33 and 33 'held. The bottom plate 33 is solid, e.g. B. glued into the carriage 12, while the cover plate 33 'is removable. The cover plate can be removed in order to change the normal banknote as required.
In order to ensure that a banknote inserted in the container 19 moves with the slide 12 (see FIGS. 1 and 3), the bed 10 'is provided with parallel grooves 34 and the slide 12 is provided with ribs 35 engaging in the grooves. The ribs 35 terminate at one end with the outer edge of the container 19. Accordingly, the outer edge of a bank note U located in the container or window 19 is grasped by the front edge of the container and is carried along with the carriage 12 during its return movement.
The return movement of the carriage 12 against the tension of the springs 28 and 29 takes place automatically. This movement can be done in any way. For example, according to FIG. 1, the slide 12 is provided on its underside at one edge with a toothed rack 36 in which a toothed wheel 37 driven by the motor 38 engages. If the motor 38 is excited, the gear 37 rotates in such a way that the carriage 12 is displaced backwards.
This scanning movement of the carriage 12 is of. initiated a start button 39 which is arranged on the front of the housing 10. If the start button 39 is pressed, the motor 38 is energized and the carriage 12 moves backwards. This movement of the slide 12 continues until the slide is locked in the rearward limit position. For this purpose, an electromagnet 40 is articulated at the rear end of the housing 10 and provided with an armature 41 which, in the rest position, is pushed into a position in which it is located at the rear end of the carriage 12 by way of the extension 26.
The extension 26 has a raised end portion on which an inclined surface 42 is formed, which is in the path of the lower end of the anchor 41. The armature 41 is provided with a corresponding saw surface so that it can be pushed up slightly by the inclined surface 42 until the end of the extension 26 has passed under the armature 41. Immediately thereafter, the armature 41 is pressed down again and thus latches the carriage 12 in the rearward position.
The carriage remains in this position until the electromagnet 40 is energized and pulls the armature 41 back. Immediately after the armature 41 is withdrawn, the slide 12 is to be released and moved forward by the springs 28 and 29. In order to support this return movement, the shaft of the motor 38 on which the gear 37 is seated can rotate freely when the motor 38 is not energized. Accordingly, the rack and pinion arrangement does not hinder the return movement of the slide 12 into its starting position.
When the carriage 12 has reached the rearward position in which it is latched by the armature 41, the acceptance and removal of the bank note in the container 19 begins, if it was found to be identical to the normal bank note in the container 18. In order that the banknote can be taken in the container 19 before the goods or change dispensing process begins, means are provided for inserting the banknote through the top of the housing 10 into the same. For this purpose, slots 44 and 45 are provided in the cover 32 and in the bed 10 'according to FIGS. 1 and 2. The slots 44 and 45 are aligned when the carriage 12 is locked in the rearward position. The length of the slot 45 is greater than the width of the bank note.
The bank note found to be genuine in the container 19 is inserted through the slot 45 into the interior of the housing 10, e.g. B. discharged into a collecting container 46 (see Figure 2). A thin slide 47 is used for this, which is vertically displaceable and can penetrate through the slots 44 and 45 when they are aligned. The slide 47 is guided between two plates 48 attached to the bridge 25. This is done, for example, by means of pins 49 on slide 47, which engage in slots 50 in plates 48.
The vertical adjustment and movement of the wiper slide 47 takes place by means of an electromagnet 51, the armature 52 of which is connected to the upper end of the slide 47 via a connecting rod 53 and an angle lever 54. The angle lever 54, which is L-shaped, has a long arm 54 'which engages with one end between the plates 48 and has an elongated hole 55 into which a pin 56 on the slide 47 engages. In the vicinity of its other end, the arm 54 ′ and thus the angle lever 54 can be rotated about an axis 57 which is fastened to a fixed arm 58 extending from the bridge 25.
In the rest position, the armature 52 of the electromagnet 51 is under spring force in an outer position in which it holds the angle lever 54 so that its arm 54 'is horizontal, so that the stripping slide 47 is in the topmost position.
If the electromagnet 51 is energized, it pulls its armature 52 back, whereby the angle lever 54 executes a clockwise movement and thus guides the slide 47 downwards, the lower end of which penetrates through the slots 44 and 45. The bank note located in the container 19 is grasped by the lower end of the slide 47 and folded in the middle and the middle part is taken into the interior of the housing 10.
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The slide 47 only reaches the interior of the housing 10 by a short distance, so that the end parts of the bank note still have to be pushed in before the carriage is released.
For this purpose, a motor 60 (FIG. 2) is provided in the housing 10, which drives two shafts 62 (FIG. 4) in opposite directions via a gear 61. On each of the shafts 62 there are two rollers 63, 64 made of soft material, e.g. B. Rubber that touch each other. The shafts 62 are arranged so that they are on opposite sides of the slot 45 and the line through the contact points of the rollers 63 and 64 runs immediately below the slot 45 (see Fig. 4). Furthermore, the distance between the facing end faces of the rollers 63 and 64 seated on a shaft is smaller than the width of a bank note.
According to FIGS. 2 and 4, in its lowermost position the slide 47 passes between the shafts 62 and between the rollers 63 and 64. As a result, the central part of the bank note carried by the pusher 47 becomes off the rollers. 63 and 64 recorded and carried between them.
By rotating the rollers 63 and 64, the bank note is drawn down into the collecting container 46. Thereafter, the output device 66 in FIG. 2 comes into operation, as described above.
The processes described are carried out automatically in a specific order. The beginning and end of this sequence are controlled by the movement of the carriage 12. For this purpose, a spring-loaded button 70 (FIGS. 1 and 2) protrudes above the bed 10 'in the path of the extension 26 on the carriage 12 and can be depressed by the extension 26 to thereby initiate the scanning sequence. According to FIG. 2, the button 70 closes a switch 71 which is normally held in the open position by a spring 72.
The switch 71 is preferably closed immediately after the rear edges of the containers 18 and 19 have appeared above the corresponding rows of photo cells 20 and 21.
The end of the scan is determined by actuating a button 74 which is located in the path of the carriage 12 and is actuated in the same way as the button 70. According to FIG. 2, the button 74 actuates a changeover switch 75, the switching arm of which is held in contact with one fixed contact by a spring 76 in the rest position, and comes into contact with the other fixed contact by actuating the button 74. After the scanning has ended in this way, the electromagnet 40 can be excited in order to withdraw the armature 41 and thus release the carriage 12 to return to its rest position.
The circuit for controlling the individual scanning processes is explained below with reference to FIGS. 5a and 5b. As mentioned, the start button 39 is pressed in order to initiate the test process in that the motor 38 (FIG. 1) is energized.
As FIG. 5 a shows, the start button 39 closes a normally open contact 80 in order to connect the motor 38 to the mains leads 81 and 82. One power line 82 is connected to the motor 38 via a busbar 83, a break contact 84 and the limit switch 75. The contact 80 is located between the motor 38 and a busbar 85, which is connected to the other mains lead 81 via a switch 86. The switch 86 disconnects the busbar 85 from the network when the output device 66 is empty. At the same time, in this case, a small indicator lamp 87 lights up, which is connected on the one hand to the power line 82 and on the other hand to a break contact of the switch 86.
As long as there is still goods or money in the dispensing device 66, the contact arm of the switch 86 is thereby held in the position shown in FIG. 5a, in which the control device can be put into operation.
After the switch 80 is closed and the drive motor 38 for the slide has started, all further operations are controlled by the photocells. In Fig. 5b, some photocells in row 20 are labeled 89 to 99 and the corresponding photocells in row 21 are labeled 89 to 99 '. Each photocell is shown schematically as a resistor, the value of which changes inversely with the incident light intensity.
Corresponding pairs of photocells in rows 20 and 21 are arranged in a bridge circuit. For this purpose, the photocell pairs are connected in series with associated resistors 101 to 111 to the terminals of the secondary winding 112 of a transformer 113, the secondary winding 112 having a grounded center tap 114.
Each fixed resistor assigned to a pair of photocells has a sliding contact which is initially set in such a way that when the two photocells are exposed equally and a voltage is applied to the primary winding 115 of the transformer 113, the voltage between the sliding contact and the center tap 114, i.e. H. in the bridge diagonal, represents a minimum and, for example, disappears.
If the banknotes in the containers 18 and 19 are of the same type, the resistances of each pair of photocells experience the same fluctuations while the carriage 12 guides the banknotes past the photocells. As a result, the voltage between the sliding contact and the center tap 114 remains at the value zero despite the constant exposure fluctuations. If, on the other hand, the banknotes differ significantly in terms of their light transmission properties, the photocell resistances in the bridge circuit differ from one another and an output voltage results in the bridge diagonal.
In the circuit described, the voltages appearing at the outputs of a number of bridge circuits are used to control the stripping and dispensing devices via relays R1 (FIG. 5b) and R2 to R5 (FIG. 5a). Each relay controls one or more normally closed and normally open contacts. The contacts assigned to a relay are identified with the reference number of this relay and consecutive small letters.
As can be seen from Figure 5b, relay R1 is actuated when certain bridge circuits show a non-zero output voltage and controls the various other relays, electromagnets and motors. in a certain order. The relay R1, which can be referred to as a test relay, is connected to a flip-flop circuit 120, which is designed, for example, as a simplified Schmitt trigger. The flip-flop circuit 120 contains two transistors 121 and 122 (in the present case pnp transistors), whose emitters 123 and 124 are grounded via a common resistor 125.
A load resistor 126 is located between the collector 127 of the transistor
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121 and a negative terminal B-, while the winding of the relay R1 between the collector electrode 128 of the transistor 122 and the negative terminal B- is switched on. The base of the transistor 122 is connected to the collector of the transistor 121 via a wire 129 and is grounded via a resistor 130.
The input of flip-flop 120 is the base of transistor 121. In the quiescent state, i. H. Without the presence of an input signal of a certain size, the transistor 121 is blocked and the transistor 122 is conductive. The relay R1 is therefore energized in this case. If, on the other hand, an input signal of a certain magnitude occurs at the base of transistor 121, this becomes conductive and transistor 122 is blocked, as a result of which relay R1 drops out.
Certain bridge circuits are connected to the trigger circuit 120 for testing purposes. For example, according to FIG. 5b, the sliding contacts of the resistors 101 to 105 and 108 to 111 are connected to a common output wire 140 via respectively assigned diodes 131 to 139. The diodes 131 to 139 are all switched on in the same direction between the wire 140 and the respective sliding contact in order to separate the individual bridge circuits from one another.
The wire 140 is connected to a normally closed contact R2c, which is therefore actuated by the relay R2. The contact R2c is connected to the input of the trigger circuit 120 via an RC element made up of a resistor 141 and a capacitor 142. A sliding contact 143 of the resistor 141 is connected to the capacitor 142 so that, depending on its setting, the flip-flop circuit 120 is actuated at a certain voltage drop across the capacitor 142 and the part of the resistor 141 connected in parallel thereto. The RC element is connected to a resistor 144 in the base circuit of the transistor 121.
As can be seen, the sum of the output voltages of the bridge circuits connected to wire 140 is applied to the input of flip-flop 120. If the parts of the two banknotes sliding over the corresponding photocell pairs fluctuate in their transparency in the same way, the sum of the output voltages of the relevant bridge circuits remains below the ignition voltage of the trigger circuit 120. In this case, the entire scanning movement is carried out without the flip-flop 120 responds and thus the relay R1 remains energized.
If, on the other hand, the bank note to be checked deviates considerably from the normal along a line scanned by the pairs of photocells, the output voltage of one or more bridge circuits is sufficient to operate the toggle switch 120 and throw off the relay R1.
The test relay R1 determines the operation of the other parts of the control circuit, that is, either the removal and acceptance of a real bank note or the indication of the non-compliance.
For this purpose, the relay R1 has a changeover contact shown in FIG. 5a, namely the normally closed contact R1a and the normally open contact R1d. Contact Rla is closed when the bank notes do not match, and contact R1a is closed when the bank notes match.
The winding of the relay R2 is connected to the contact R1a 'via a normally closed contact Rob. If the limit switch 71 has closed due to the movement of the slide 12 and the normally open contact Rlä is closed, the winding of the relay R2 is connected to the busbars 83 and 85 when the limit switch 75 is subsequently actuated, i.e. H. the switch 75 disconnects the drive motor 38 and takes over the supply of the relay R2.
When the relay R2 is attracted, a normally open contact R2b excites the stripping magnet 51, which lies between the busbar 83 and the switch 71. Since the switch 71 is closed at this point in time, the electromagnet 51 can attract and the stripping slide 47 (FIG. 1) presses the central part of the bank note in the container 19 through the slot 45 downwards.
The relay R2 also has a changeover contact with the normally closed contact R2a and the normally open contact R2ä. The drive motor 60 for the take-off rollers is switched on between the switch 75 and the contact R2a ', so that when the relay R2 is pulled, the motor 60 is activated and discharges the part of the banknote pressed through the slot 45 into the collecting container 46.
When a bank note has been withdrawn and brought into the collecting container, the arrangement is ready for actuation of the output device 66. This can be constructed in a known manner and contain a motor that makes a single revolution and here a slide that blocks the goods or change magazine, opens so that the goods or change in question can fall into the shaft 11, whereupon the slide is blocked again.
For this purpose, a motor 150 is provided in FIG. 5 a, which is connected between the busbar 83 and a contact 151 of a switch 152 cam-controlled by the motor 150. The contact arm of the switch 152 is connected to the fixed contact of the switch 71 and is in the rest position, that is, when the motor 150 is at a standstill, in contact with another fixed contact 152, while the contact 151 is free.
The relay R3 is used to operate the output motor 150. It also has a changeover switch with the normally closed contact R3a and the normally open contact R3ä. The winding of the relay R3 is connected in parallel to the stripping motor 60, so that when the contact R2ä closes to excite the motor 60, the relay R3 picks up at the same time. It then holds itself via the normally open contact R3ä, the switch 152 and the switch 71. A normally open contact R3b is used to switch on the output motor 150 as soon as the relay is activated. R2 has fallen off.
Relay R3 remains energized until the banknote is completely withdrawn from the carriage. If the bank note is deposited in the collecting container 46, the toggle switch 120 responds and relay R1 drops out. This process is caused by the photocell pairs 94-94 'and 95-95' which are located at the two ends of the slot 45. As FIG. 5b shows, the bridge circuits assigned to these photocell pairs are connected via diodes 154 and 155 to the sliding contact of a resistor 157, which is in series with the RC element at the input of the flip-flop circuit 120.
The photocells 94, 94 'and 95, 95' and the associated bridge circuits work in the same way as the previously described photocell pairs. The photocells mentioned are made largely insensitive, so that they can be exposed directly to
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the lamps 13 and 14 need in order to supply a sufficient bridge output voltage for the actuation of the flip-flop 120. So they only emit a signal when the checked banknote has left the carriage and has moved into the collecting container. As long as a part of the bank note still covers one of the photocells 94 'and 95', the output motor 150 cannot respond and output goods.
As long as the relay R2 remains energized, the associated contact R2a is open, so that the output motor 150 cannot receive any voltage. On the other hand, relay R2 remains energized as long as relay R1 remains energized.
If, on the other hand, the bridge circuits from the photocell pairs 94-94 'and 95-95' emit an eviction signal, the toggle switch 120 responds, relay R1 drops out, contact R1a opens and contact Rla closes. As a result, the winding of relay R4 between busbar 83 and busbar 85 (via contacts R1a and 71) is switched on, so that relay R4 picks up. This opens the normally closed contact Rob and, in conjunction with the contact Rlä, disconnects the relay R2.
When relay R2 drops out, normally open contact R2a 'opens and contact R2a closes. Since contact R3b is still closed, the dispensing motor 150 is energized via R3b, R2a and switch 71, so that it begins to work and dispenses goods or change.
As soon as the motor 150 begins to rotate, the cam switch 152 is actuated and switched from contact 153 to contact 151. This disconnects relay R3 from the voltage source and drops out. However, the output motor 150 remains switched on until it completes its rotation because it remains connected to the voltage source via switch 152 and switch 71.
At the end of the dispensing cycle, the release magnet 40 is energized to allow the carriage to return to its home position. Relays R4 and R5 are used for this. According to FIG. 5a, the winding of relay R5 is connected in parallel to motor 38 and a normally open contact R5a is parallel to start switch 80. When start switch 80 is closed to switch on motor 38, relay R5 picks up at the same time and is held via contact R5a whereby the motor 38 also remains switched on and pulls the carriage back completely until it latches with the armature 41.
A normally open contact R4c of the relay 4 is in series with a normally closed contact R5b of the relay R5 and with the electromagnet 40, and the normally closed contact R3a. As mentioned, contact R3a is closed at the end of the dispensing process. Furthermore, relay R4 is energized, so that contact R4c is closed. The limit switch 75 is actuated when the slide is in the retracted position and has switched off the motor 38 and the relay R5, so that contact R5b is closed.
Since, at the end of the output process, the switch 152 reconnects the contact 153 to the closed sensing contact 71, the electromagnet 40 is energized and thus releases the carriage in the manner described earlier. Initially, only relay R4 remains energized during the return movement of the slide. But as soon as the carriage releases the actuating button 70, the switch 71 opens automatically and thus interrupts the connection. of relay R4 with the network, so that relay R4 also drops out. The arrangement is now ready for the next work cycle.
Relay R4 also actuates a return device if a signal occurs during the scanning of the banknotes by the photocells, which actuates the toggle circuit 120 and thereby throws off the relay R1. When relay R1 drops out, normally closed contact R1a closes, whereupon relay R4 is energized in the manner described above. Since relay R4 holds itself, it remains energized in the further working cycle. Since contact Rob opens at the same time, relay R2 cannot be energized afterwards and thus also cannot initiate the withdrawal and dispensing processes, i. H. the bank note that has been checked and found to be authentic remains in the container 19.
Accordingly, at the end of the cycle, the relays R4 and R5 cooperate in the manner described in order to actuate the electromagnet 40 and to release the carriage to return to the starting position. There the rejected banknote can be removed from the slide.
As mentioned, a bank note found to be genuine must pass completely through the slot 45 before the photocell pairs located immediately next to it come into operation and initiate the subsequent actuation of the output device. This prevents attempts to get the checked bank note back with the change or the goods. For example, it is assumed that the user halves a banknote, places the two halves in the container and attaches them to the front sides of the same with the aid of adhesive strips.
If such a bank note is genuine and of the same type as the normal, the normal operating sequence is carried out until the stripping magnet 51 and the pulling motor 60 come into operation. The stripping slide 47 cannot, however, take such a banknote with it through the slot 45, which is why the photocells 94 'and 95' are still covered by the central parts of the banknote. Accordingly, the photocells 94 'and 95' are not immediately illuminated as strongly as would be required to generate the clear signal, and the dispensing motor 150 does not operate.
When such a cut bank note is placed in the container 19, the carriage 12 does not return to its starting position either. After a bank note found to be genuine has been withdrawn in the normal operation, the stripping magnet 51 and the pulling motor 60 are not switched off and the release magnet 40 is not energized until the release signal has occurred. If, therefore, the two halves of a cut bank note should be fastened in the carriage in the manner described above, the electromagnet 51 and the motor 60 remain switched on, but the further operations are not carried out. The slide thus remains locked in its retracted position and the prepared banknote is not returned.
In order to prevent the energized relays, electromagnets and motors from being overloaded in the situation just described, according to the invention these parts are switched off after a certain time interval. For this purpose, a heating element 160 (FIG. 5a) is provided between the busbar 83 and the fixed contact of the scanning switch 71. The heating element 160 is e.g. B. a bimetal strip in
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is attached near the field winding of the puller motor 60 and expands after a current has passed through it for a certain period of time.
This period of time is considerably longer than the length of a normal working cycle until the carriage has returned to its starting position.
The heating element 160 actuates a contact 84 which, in the rest position, connects the busbar 83 to the limit switch 75. When the temperature of the heating element 160 has reached the switchover value, the contact 84 is switched over and relay R2 drops out, whereby the electromagnet 51, the relay R3 and the motor 60 are also switched off. The stripping slide 48 is withdrawn as a result, but the release magnet 40 can nevertheless not be excited, so that the carriage remains locked in the retracted position. The arrangement can only be started again when the cover has been lifted off and the armature 41 has been withdrawn by hand so that the slide can return to the rest position.
By actuating the contact 84 by means of the bimetallic strip 160, the toggle circuit 120 and the relay R1 are also switched off from the network. The DC voltage for the multivibrator and the relay R1 is supplied by a rectifier 162 in FIG. 5a, to which the mains voltage is fed via a step-down transformer 163. The primary winding 164 of this transformer is connected in parallel with the contact 84. If the contact 84 has been opened in the manner described above, no alternating voltage can reach the transformer 163 either.
There are also measures taken to give an alarm if the workflow is blocked in the manner described above. For this purpose, an alarm device 165 is connected to the one power line 81 and can be connected to the busbar 83 via the contact 84 if the contact 84 has been folded over by the bimetal strip 160. In this case a visible or audible alarm or both is given.
The checking and detection of real banknotes of the correct type is also possible with light transmission properties that vary within wide limits. For this purpose the lamps 13 to 16 are arranged in pairs according to FIG. 5a, the lamps 13 and 14 above the photocell row 21 and the lamps 15 and 16 above the other photocell row 20 each being connected in parallel. The lamps 13 and 14 or 15 and 16 are located in separate light intensity control circuits, which are supplied with power via transformers 170 and 171. The primary windings 172 and 173 of the two transformers are between the busbars 83 and 85.
A photocell 174 @ in row 21 serves to regulate the light intensity of lamps 13 and 14. This is connected in series with an RC element 175 and 176 in parallel with secondary winding 177 of transformer 170. The junction of the photocell 174 and the RC element is connected to the base 178 of a transistor 179, the emitter-base connection of which is connected in parallel to the RC element via a series resistor 180. A silicon controlled rectifier 181 and a variable resistor are connected in series in parallel with the secondary winding 177, the rectifier 181 being in parallel with the lamps 13 and 14.
The control resistor consists, for example, of two ballast lamps 182, 183 connected in parallel.
In order to operate the silicon controlled rectifier 181, the collector electrode 184 of the transistor 179 is connected to the control electrode 185 of the rectifier 181. The transistor is normally conductive, so that the voltage on the control electrode 185 can follow the voltage fluctuations on the base 178 of the transistor 179.
The light intensity control for lamps 15 and 16 is identical to that for lamps 13 and 14, except that a photocell 188 in row 20 corresponding to photocell 174 in the control circuit for lamps 13 and 14 is used. All other circuit elements that are identical to those of the control circuit for lamps 13 and 14 are indicated by dashes. It is sufficient to describe the control for the lamps 13 and 14 in detail. As with the photocells mentioned above, the resistance of the photocell 174 also varies inversely with the exposure intensity.
These resistance fluctuations are used by means of the RC element 175, 176, the transistor 179 and the ballast lamps 182, 183 in order to make the rectifier 181 conductive.
When the rectifier 181 conducts, it serves as a short circuit for the lamps 13 and 14. Depending on the fraction of each alternating current period in which the rectifier forms a short circuit, the average light intensity of the lamps 13 and 14 can be influenced. If z. For example, if the lamps are supplied with current for three quarters of each voltage period, the light intensity is greater than if the current only flows in one half period.
The voltage applied to the base 178 of the transistor 179 has a phase relationship with respect to the voltage on the secondary winding 177, which depends on the time constant of the combination formed from the resistance of the photocell 174 and the capacitance of the capacitor 176. Since the capacitance remains constant and the resistance of the photocell 174 varies with the exposure intensity thereof, the phase of the voltage applied to the base 178 of the transistor 179 with respect to the voltage of a secondary winding 177 changes with exposure. The phase shift immediately follows the change in resistance of the photocell 174. This relationship is illustrated in Figures 6a to 6c.
In FIG. 6 a, the voltage profile at the secondary winding 177 is designated by 190. In Fig. 6b and 6d, the voltage curves 191 and 192 designate the transistor base voltages for low photocell resistance and thus for a small phase shift (high luminous intensity of lamps 13 and 14), as well as for a high photocell resistance and thus for a large phase shift (lamps 13 and 14 weakly luminous).
Although the voltage fluctuations at the control electrode 185 of the rectifier 181 (FIG. 5a) follow the fluctuations in the base voltage of the transistor 179, the rectifier can only conduct during one half cycle of the voltage fluctuations, e.g. B. during the negative half cycle. The point at which the rectifier 181 begins to conduct relative to the voltage on the secondary winding 177 determines the time segment within a period of the
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Voltage on the secondary winding 177 in which the lamps 13 and 14 light up.
If the exposure of the photocell decreases, the rectifier 181 should begin to conduct at a later phase in each period of the voltage on the secondary winding, so that the lamps 13 and 14 are supplied with energy for a longer period of time and thus emit a greater average light intensity. If, on the other hand, the exposure of the photocell 174 increases, the rectifier 181 should become conductive earlier in order to supply the lamps 13 and 14 with a lower average energy, so that their light intensity decreases.
In order to explain this in more detail, voltage curves 193 and 194 are drawn in FIGS. 6c and 6e, which show the time segments in which the lamps 13 and 14 are supplied with energy. The voltage 193 in FIG. 6c represents the lighting time of the lamps if the exposure of the photocell 174 has increased, while the voltage 194 in FIG. 6e represents the situation for weak exposure of the photocell 174. As can be seen, if the rectifier 181 conducts, the voltage 193 disappears at a point 195 at an early point in time of the negative half-cycles, while the voltage 194 only disappears at a point 196 at a later point in time in the negative half-cycles.
The ballast lamps 182 and 183 support the exposure control by the lamps 13 and 14. The resistance of these lamps changes in a known manner directly with the current intensity. For a certain voltage amplitude at the secondary winding 177, the resistance of the lamp 182 and 183 becomes greater the longer the rectifier 181 conducts in each period, i.e. the longer the rectifier 181 conducts. H. the lamps 13 and 14 short-circuit and thereby causes a strong current flow through the lamps 182 and 183. Because of the heating of the lamps, their high resistance decreases only gradually during the blocking times of the rectifier 181, whereby the current intensity is further reduced and the decrease in luminous intensity of the lamps 13 and 14 is increased.
If, on the other hand, the rectifier 181 conducts only a short time segment of each voltage period on the secondary winding 177 in order to increase the switch-on time of the lamps 13 and 14, the short-circuit currents through the ballast lamps 182 and 183 do not last long enough to noticeably increase their resistance. Accordingly, the lamps 182 and 183 have hardly any current-reducing influence on the lamps 13 and 14 in this case.
In order to understand the importance of the light intensity regulation, consider the situation that, without such regulation, a real bank note of the same type as the normal, but with light transmission properties that differ greatly therefrom, is inserted into the container 19. During the scanning movement, the resistance of the photocells in row 21 fluctuates in the same way as that of the photocells in row 20, but to a different extent. For a bank note that is opaque compared to a normal bank note, the resistances of the photocells in row 21 are far greater than those in row 20.
Likewise, in the case of a bank note that is considerably more translucent than the normal bank note, the resistances of its scanning photocells fluctuate by a much higher mean value than those in row 20. In these cases, the bridge circuits emit output voltages that throw off relay R1 and thus reject the bank note, although it is real.
By means of the light intensity control, however, the exposure is changed to the necessary extent, so that the photocells in row 21 experience exposure fluctuations even through such relatively opaque or translucent real banknotes that correspond to those that the photocells in row 20 at Passing the normal banknote are exposed, so that the bridge circuits do not operate the relay R1 and the banknote is not discarded. It should also be emphasized here that, despite the partial supply of the lamps 13 to 16, a uniform exposure is achieved in each network period, since the lamp brightness only depends on the average energy supplied.
As you can see, the light intensity control adjusts the lamp brightness to all unknown banknotes, i. H. both the fake and the real banknotes. This means that the resistances of the photocells in row 21 fluctuate around the same mean value as in row 20, for real and false banknotes. Since the resistances of the photocells in row 21 fluctuate according to a different law than those in row 20 in the case of wrong bank notes, the measuring bridges easily generate the required output voltage to eject relay R1 and reject the wrong bank note.
As is readily apparent, the test method can be used for any normal bank note, i. H. no circuit changes are required to transition to other normals. For example, bank notes of different types can be inserted into the comparison container 18 at different times. The resistance fluctuations of the photocells in the row 20 proceed differently here, but the only thing that matters is that the resistance fluctuations of a genuine banknote of the same type inserted in the container 19 proceed in the same way. In this case, no voltage occurs on the bridge diagonals, which the relay R1 drops, so that the arrangement can work in the manner described.
The trigger device described represents only one embodiment. The scraper slide and the slots can be attached at other locations; z. B. near an edge of the banknote; In addition, other trigger devices can also be used. For example, a distribution roller arranged below the slot is pressed against the bank note from below and removed through a lateral slot. In all cases, the photocells used to check that the carriage has been emptied are fitted immediately next to the opening through which the banknote leaves its container.
In the case of a slot arranged on the edge of the container, only one test device of the type described is required.
The carriage for receiving the two bank notes to be compared does not have to be at the top either. For example, a curved carrier can be used which has arcuate containers into which the bank notes are inserted. The photocells are located in a suitable position near the carrier so that after the carrier has been rotated through a sufficient angle to compare the banknotes, a banknote found to be genuine during the check is withdrawn and
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can be collected. Such a curved carrier can for example be designed as a drum, the circumference of which is transparent and illuminated from the inside. Brush-like devices can be used to strip the banknote from such a drum.
In a further embodiment of the invention the rows of photocells are in the same line and not in parallel lines as described above. In this case, the photocells are arranged in one or more lines across the carriage and the banknotes are inserted next to each other so that they are moved longitudinally over the associated photocells. In this arrangement, the discharge slot is arranged parallel to the rows of photocells and the pull-off device is designed accordingly to convey the bank note through this slot. Here, too, only one test device is required for emptying the slide.
The scanning speed can be constant or variable. It is only essential that the two bank notes are scanned simultaneously along several parallel lines in order to be able to compare several signal fluctuations along corresponding lines of the two bank notes with one another. The type and direction of the scanning movement are therefore irrelevant.
The lighting device can also be designed in various ways. For example, the lamps can also guide the light horizontally down to them. The photocells can also be arranged above and the light sources below the carriage.