Einrichtung zur Überwachung von Druckbehältern Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung von Druckbehältern runden Quer schnitts, insbesondere von Druckgasflaschen, mit unter Erzeugung elektrischer Impulse abfragbaren, kontakt losen Code-Elemente, die an einem Halsring oder un mittelbar an :
dem Hals der Druckgasflasche bzw. des Behälters in Form eines Code-Träger-Rings angebracht sind, ,der den Halsring oder den Hals mindestens teil weise umfasst, wobei die Cod-e-Elementc am Co@de- Träg2r-Ring zum Teil in Form unmagnetischer, ma:
gne- tisierbarer Teile, zum Teil in Form unmagnetisierbarer Teile ausgebildet sind. Bei einer Ausführungsform des Hauptpatents sollen die unterschiedlichen Code-Ele- mente zum Teil als besondere unmagrnetisch-- Teile in einem Code.-Träger-Ring aus diamagnetischem Werk stoff eingab:
ttet sein und mit diamagnetischen Code- Elementen abwechseln. Bei einer anderen Ausführungs form des Hauptpatents sollen die gesonderten urimagne- tischen Code-Elemente als Vollteile mit Leerstellen des Code-Träger-Rings :abwechseln.
Es hat sich nun gezeigt, dass die gesonderte Ferii- gung und insbesondere die Einbettung von Code-Ele- menten in diamagnetischen Werkstoff, z.
B. gespritzten Kunststoff, als gesonderte Teile einen erheblichen Zeit aufwand erfordert, ;der die Fertigung des Code-Träger- Rings stark verteuert. Es bereitet besondere Schwierig keiten, die dünnen Wandstärken des diamagnetischen Werkstoffs, die zwischen den saus ma:
gnetisierbarem Werkstoff bestehenden einzelnen Code-Elementen ste hen bleiben, mit genügender Genauigkeit zu fertigen.
Die vorliegende Verbesserung der Erfindung des Hauptpatents bezweckt, diese Fertigungsschwierigkeiten zu beheben und ,den Code-Träger-Ring so auszubilden, dass er mit wirtschaftlichen Fertigungsverfahren, vor zugsweise durch einfache Stanzvorgänge, genügend ge nau ohne grossen Zeitaufwand in. Massenfertigung her stellbar ist.
Zu ,diesem Zweck ist gemäss der Erfindung eine Ein- richtung zur Überwachung von Druckbehältern der ein gangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die unmagnetis:ierbaren Code-Elemente Ausnehmungen des Code-Träger-Ringstücks sind, .die als Leerstellen zwi schen vollen unmagnetischen Code-Elementen gelegen sind, welche in einem Stück mit :
dem übrigen Code Träger-Ring ausgebildet sind.
Anstelle der eingebetteten Einzelelemente des Hauptpatents treten also nach der vorliegenden Verbes serung in einem Stück als Teil des Cod-e-Träger-Rings ausgebildete Code-Elemente. Diese können dann radiale Vorsprünge, vorzugsweise eines Stahlrings, bilden.
Da bei können sie bis an den Umfang des Code-Träger- Rings vorragen, an dem ;dann die Leerstellen als Aus- nehmungen ausgespart sind.
Wegen der möglichen Ge- fahr der Verletzung von Bedienungspersonen, die den Behälter handhaben, ,ist es zu bevorzugen, dass die die Leerstellen bildenden Ausnehmungen D.urchbrechungen des Code-Träger-Rings sind, die allseitig vom Werkstoff dieses Rings umgeben sind.
In diesem Fall muss die Ab- fragurng der Code-Markierung von den Flachseiten des Code-Träger-Rings her erfolgen, während beim Haupt patent eine Abfragung vom Umfang ;des Rings her vor gesehen ist.
Zur Erleichterung dieser Abfragung soll bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Code- Träger-Ring vom Behälterhals radial so vorstehen, dass ein Abfragegerät mit U-förmigem Querschnitt seines an den Ring arnlegbaren Abfrageteils mit den U-Schenkeln über und unter den vorstehenden Teil des Rings ein schiebbar ist.
Im übrigen kann .das zugehörige Abfragegerät, wie beim Hauptpatent, ein auf die Oberfläche und/oder Ringfläche des Code-Träger-Rings passender Körper sein, der an den im Code-Träger-Ring mit vollen Code- Elementen und Leerstellen versehenen Stellen je einen Elektromagneten aufweist,
der einen magnetischen Fluss erzeugt, welcher durch das zugehörige Code-Element geht, wenn dieses aus magnetisierbarem Werkstoff be steht. Wie beim Hauptpatent wird dann der hierdurch veränderte Widerstand der Erregerwicklung des Ma gneten messbar und/oder als elektrisches Signal zu einem Speicher oder einer Anzeige- und/oder Druck-, Schreib- oder Stanzvorrichtung geführt.
Wird ein radial vom Be hälterhals vorstehender Code-Träger-Ring verwendet, so erhält der Abfrageteil :des Abfra.gegerätes vorzugsweise den schon erwähnten U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel sich dicht .an die vorstehenden Teil;
, der Flach seiten des Rings anlegen können. Sind die vollen Code- Elemente bis zum Umfang des Rings vorstehende ma- (rnetisierbare Teile, so liegt jeder der magnetisierenden Elektromagnete im Steg des U-Profils .des Abfrageteils. Werden aber die Leerstellen des Code-Träger-Rings in der bevorzugten Weise :
als Durchbrechungen des Rings ausgebildet, so werden die Abfrage-Elektromagneten in einem oder beiden der Schenkel des Abfrggeteils unter gebracht, vorzugsweise abwechselnd im beim Abfragen oben und unten liegenden Schenkel, um Platz für die Anordnung zu gewinnen. Jedoch kann der eine Sehen kel des Abfrageteils auch wegfallen.
Die des Code-Träger-Rings mit von den Flachseiten des Rings her abzufragenden Durchbrechungen gestattet diese Abfragung auch durch optische statt durch magnetische Abtastung der mit vol len Code-Elementen oder Leerstellen versehenen Stellen. In diesem Fall sind indem Gerät zum Abfragen in je weils einem der Schenkel des zum Code-Träger-Ring passenden
Abfnageteils mit U-förmigem Querschnitt kleine Lichtquellen in gleicher Anzahl wie die Code- Stellen und diesen gegenüber jeweils im anderen Schen kel Photoelemente angebracht, die auf das kleine Licht bündel mit elektrischen Strom- oder Spannungsimpulsen ansprechen, wenn der jeweiligen Lichtquelle ,eine Durch brechung des Code-Träger-Rings gegenüber liegt.
Es können alle Lichtquellen in,dem einen U-Schenkel und alle Photoelemente in :dem anderen U-Schenkel unter- gebracht sein, und es können sich Lichtquelllen und Photoelemente in ein und demselben Schenkel abwech seln.
Es ist ersichtlich, dass bei .dieser Art der Ausbildung des Code-Träger-Rings und der optischen Abfragung der Coda-Träger-Ring zwar gleichfalls, wie bei den an deren Ausführungsformen, aus magnetisierbarem, ferro- magnetischem Werkstoff bzw. Stahl bestehen kann, aber in diesem Fall auch aus diamagnetischem Werkstoff, z.
B. Kunststoff, bestehen kann.
In den Zeichnungen sind die zwei angegebenen Aus führungsformen des Code-Träger-Rings mit den zuge hörigen Abfragegeräten beispielsweise dargestellt, und <B>zwar zeigen:
</B> Fig. 1 a eine Draufsicht auf einen im wesentlichen als Stahlring ausgebildeten Code-Träger-Ring mit Code- Elementen, die am Umfang der vom Umfang her abzu fragenden Ringteile liegen; Fig. lb eine Seitenansicht eines Code-Träger-Rings nach Fig. l a;
Fig. 2a ein Gerät zum Abfragen eines Code-Träger- Rings nach Fig. 1 a und 1b in Draufsicht; Fig. 2b einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2a;
Fig. 3 a eine andere Ausführungsform des Code- Träger-Rin@gs mit als Durchbrechungen für die Leerstel len und für die Abfragung von den Flachseiten des Rings her ausgebildeten Leerstellen in Draufsicht; Fig. 3b eine Seitenansicht eines Code-Träger-Rings nach Fig. 3a;
Fig. 4 einen Schnitt durch den Abfrageteil für ma gnetische Abfragwng eines im wesentlichen der Fig. 2a entsprechenden Abfragegerätes, und Fig. 5 einen Schnitt durch ,
den Abfrageteil eines im wesentlicher < dem Gesamtaufbau der Fig. 2a entspre- chenden Abfragegerätes für optische Abtastung.
Gemäss Fig. 1 a und 1:b ist der eigentliche Code- Träger-Ring b' ein gestanzter Stahlring, der nur an den nicht abzufragenden Umfangs- und Innenflächen bei b mit einem Korrosionsschutzüberzug, z. B. aufs Kunststoff, versehen ist.
Die Code-Elemente bestehen ,aus an den Aussenflächen des Rings ausgebildeten Teilen c und c', und zwar bilden .die vollen Cod@e-Elemente c radiale Vorsprünge des Stahlrings und die Leerstellen radiale Ausnehmungen c' zwischen den vollen Elementen c.
Wendet man den in Fig. 6 des Hauptpatents darge- stellten Code an, so entspricht im Beispiel der Fig. 1 a die Oberflächenbreite und Anordnung der Code-Elemente c und c' wie ersichtlich und angegeben der Ziffernfolge 03456700, die in diesem Beispielsfall als Nummer einer Gasflasche abfragbar markiert werden soll;
denn in die sem Code sind die Ziffern einer Dekade, wenn man eine Leerstelle mit 0 und ein volles Code-ELment mit 1 be zeichnet, wie folgt wiedergegeben:
EMI0002.0209
Ziffer <SEP> 0) <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Ziffer <SEP> 1) <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> Ziffer <SEP> 2) <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Ziffer <SEP> 3) <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> Ziffer <SEP> 4) <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Ziffer <SEP> 5) <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Ziffer <SEP> 6) <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> Ziffer <SEP> 7) <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Ziffer <SEP> <B>8</B>) <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Ziffer <SEP> 9)
<SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 Das zum Abfragen dienende Gerät .hat im ganzen die im Hauptpatent zu Fig. 5a beschriebene und dargestellte, hier in Fig. 2a wiadzrgegebene Form,
die genau zu dem Kantenverlauf der mit Code-Elementen versehenen Kan ten des Code-Träger-Rings passt und diese Kanten von der Seite her zangenartig und dicht anliegend umschlies- sen kann:
. Abweichend vom Hauptpatent steht aber der Code-Träger-Ring nach seiner Anbringung am Fla schen- oder Behälterhals oder dessen Halsring mit den Teilen c und c' .so vor, dass ,er an seinen Flachseiten von oben übergriffen und von unten umergriffen werden kann.
Zu diesem Zweck ist,das Querschnitts-Profil des eigentlichen Abfrageteils a .des Gerätes gemäss Fig. 2b U-förmig ausgebildüt. Es enthält die einzelnen Abfrage- magneten d aus ferromagnetischem Werkstoff innerhalb des Stegs dies U-Querschnitts,
der im übrigen aus dia- magnetischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff oder diamagnetischem Metall, besteht. Die Wicklung der ein zelnen U-förmigen Elektromagnete d ist an deren U-Steg vorgesehen und mit ;den Stromzuführungsleitungen d' versehen.
Bei der Ausführungsform dies Code-Träger-Rings nach Fig. 3a und 3'b bildet der Ring b" einen vorzugs- weise ans Stahl gestanzten Ring, der aber auch aus die- magnetischem Werkstoff, d. h.
aus nicht ferromagneti- schem Metall oder aus Kunststoff gefertigt und in die sen Fällen auch. gegossen oder gespritzt sein kann. Der Ring b" besitzt ,die Leerstellen der Code-Markierung in Form von durchgehenden Durchbrechungen bzw.
Aus- sbanzungen .e'. Die vollen Code-Elemente e liegen in der gleichen Ringzone wie die Durchbrechungen e' zwischen diesen. Wesentlich ist, dass in diesem Fall der äussere Ringumfang .des Code-Träger-Rings .eine glatte Ober fläche besitzt und, mindestens wenn er nicht aus Stahl gefertigt.
ist, keinen Korrosionsschutzüberzug erhält.
Wie ersichtlich und angegeben, entspricht die Auf- ein;anderfolge und Breite der einzelnen Codz-Elemente wieder der Ziffernfolge 03456700, wenn der in Fig. 6 ,des Hauptpatents dargestellte Code zugrunde gelegt wind.
Die Abfragung der Code-Markierung muss aber neunmehr von den oder einer der Flachseiten des her erfolgen. Für dien Fall einer der ma gnetischen Abfragung ödes Hauptpatents entsprechenden Abfragung wird der Querschnitt des eigentlichen Ab- <RTI
ID="0003.0033"> frageteils a' des Abfragegerätes .gemäss Fig. 4 mit U-för migem Querschnitt ausgebildet, wobei die U-Schenkel über und unter die ,auch in :
diesem Fall vor den Hals oder Halsring des Behälters vorstehenden und als Mar- kierung dienenden Taile des Code-Träger-Rings greifen und dicht an diese Flachseiten anliegen. Die zangen artige oder lehrsnar@ge Gesamtform des Abfragegerätes entspricht im wesentlichen der Fig. 2,
a mit dem Unter schied, dass der Lehmenhohlraum des Gerätes auch an der Innenseite der hier runden Aussenfläche des Code- Träger-Rings angepasst ist.
Bei @dieser Ausführungsform gemäss Fig. 4 sind die einzelnen Abfrage-Elektromagnete d" für jede Code- Stelle in dem dickeren oberen Schenkel ;des Abfrageteils a' untergebracht, der .aus ,diamagnetischem Werkstoff besteht.
Die einzelnen Wicklungen sind wie bei Fig. 2a mittels Erregerleitungen @d' mit dem, wie beim Haupt patent vorgesehenen, ,elektrischen Teil des Abfragegerä- t3s verbunden.
Die Abfragemagnete,d" können, wie ge zeichnet, .sämtlich in: ein; und @demselben bzw. in dem oberen Schenkel des Abfrageteiles a' untergebracht sein oder aus Platzgründen abwechselnd im oberen oder un teren Schenkel, die @dann, igleich, stark ausgebildet wer den.
Es können auch Abfragemagneteeinander gegen- überIiegend in beiden Schenkeln des Abfrage teils a' an gebracht sein, wobei dann -der zweite Ringsatz von Ab- fnagem:
agneten zur Kontrolle des .durch den anderen Ringsatz erzeugten Abfrageergebnisses .in einem entspre chenden Teil des elektrischen Teils ,des Abfragegeräts dienen kann.
Solleine optische AbfraguAg der Code-Markierung erfolgen, so ist die im Querschnitt in Fi,g. 5 dargestellte Ausbildung :des Abfrageteils @a" eines im übrigen wie vorstehend im wesentlichen der Fig. 2a entsprechenden Abfragegerätes vorgesehen.
In diesem Fall sind in dem einen - nach Fig. 5 dicker gestalteten oberen - Schen kel des aus beliebigem Werkstoff bestehenden Abfrage- teils ä ' schematisch bei f nur angedeutete kleine Licht quellen für jede der Code-Element-Stelle des Code- Träger-Rings angebracht. Im :
anderen Schenkel sind je- weils gegenüber Aden Lichtquellen Photoel,mente, die bei g nur schematisch angedeutet sind und z. B. Silizium- Elemente oder Photodioden sein können, untergebracht.
Trifft der von f kommende Abtastlichtsfirahl auf eine Durchbrechung bzw. Leerstelle e', so wird in dem Photoelement g -ein Spannungs- bzw.
Stromimpuls er zeugt, der .analog zu Aden in den vorstehenden Figuren und im Hauptpatent beschriebenen Impulsen und Signa len einem Speicher oder einer Anzeige- und/oder einer Druck-, Schreib- oder Stanzvorrichtung zugeführt wird.
Selbstverständlich können .auch im vorliegenden Fall die Lichtqu llen abwechselnd im oberen und im unteren Schenkel des Abfragteils a" angebracht werden, vor ausgesetzt, ;
dass jeder Lichtquelle f entsprechend im ge genüberliegenden Schenkel ein Photoelement g genau gegenüberliegt. Es ist bei diesem optischen Abtastgerät nicht erforderlich, dass die Innenflächen des U-Schen- kels des Abfragateils bündig genau passend an die Flachseiten des Code-Träger-Rings anliegen,
wenn nur ein wesentlicher, die Photoelemente beeinflussender seit licher Lichteinfall vermieden wird.
Es ist zu beachten, dass ein Spannungs- oder Strom- impuls an den Leitlungen g' abweichend von den vor stehend beschriebenen Ausführungsformen nicht bei Ab- tastung des Code-Elements aus vollem Material, son dern bei Abtastung einer Leerstelle, d. h. einer Durch- brechung des Code-Träger-Rings eintritt. Will man.
da her .den gleichen Code wie in Fig. 6 des Hauptpatents zugrundelegen und nicht einen an den vorstehenden Un terschied angepassten Code, so müssen am Code-Träger- Ring nach Fig. 3a die Durch:
brechungen e' an die Stelle der vollen Code-Elemente e und mit gleicher, den Code- Ziffern entsprechender Breite treten und umgekehrt. Das heisst, für @die Widerga.be der Ziffernfolge 03456700 werden die vollen Code-Elemente e in gleicher Winkel- grösse (Breit;;
) .als Durchbrechungen ausgebildet und umgekehrt die Durchbrechungen e' als volle Code Elemente.