DE1278503B - Selbsttaetiger Signaluebersetzer mit einer Abtastvorrichtung zur Auswertung magnetischer Signale fuer Vorrichtungen zum Identifizieren einzeln zugefuehrter Gegenstaende, z. B. Fahrzeugreifen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4ii57WW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

GlIc

H 03 k

Deutsche KL: 21 al -36/16

P 12 78 503.4-31 (U 7835)

28. Februar 1961

26. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Signalübersetzer für Vorrichtungen zum Identifizieren einzeln zugeführter Gegenstände, z. B. Fahrzeugreifen od. dgl. Der Signalübersetzer ist mit einer Abtastvorrichtung zum Auswerten magnetischer Signale ausgestattet, die je ein drehkörperförmiges, um seinen Mittelpunkt zur Abtastvorrichtung relativ drehbares magnetisierbares Bauelement aufweist, das mit kennzeichnenden magnetischen Aufzeichnungen versehen ist.

Im USA.-Patent 2 920674 ist bereits ein derartiger Signalübersetzer beschrieben, der auf magnetische Aufzeichnungen in magnetisierbaren Bauelementen, nämlich Wulstdrähten, von Reifen anspricht. Das Abtasten der die Aufzeichnungen tragenden Reifenbauteile erfolgt dabei intermittierend, und der Reifen muß auf eine Drehscheibe aufgelegt, in Drehung versetzt und nach Beendigung des gewünschten Identifizierungsvorganges abgenommen und durch den nächsten Reifen ersetzt werden. Dies ao erfordert sehr zeitraubende Arbeitsgriffe, die nur unter großem Aufwand durch selbsttätige Einrichtungen ausführbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auf einfache Weise zu überwinden. So soll ein selbsttätiger Signalübersetzer geschaffen werden, um mit dessen Hilfe ein vollautomatisches Abtasten der magnetischen Signale durchführen zu können, ohne daß die einzeln zugeführten Gegenstände auf spezielle Vorrichtungen jeweils befestigt und von diesen wieder abgenommen werden müssen.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Transformator, dessen Primärwicklung mit der Abtastvorrichtung gegenüber dem nicht umlaufenden Gegenstand und einer feststehenden Sekundärwicklung drehbar ist, und Schaltmittel zur Abgabe von Steuerimpulsen entsprechend den Aufzeichnungen auf dem Bauelement verwendet sind, und daß die Schaltmittel mit der Sekundärwicklung verbunden sind.

Die Erfindung löst die obengenannte Aufgabe auf sehr einfache Weise. Da die Abtastvorrichtung in Drehung versetzt wird, braucht der Gegenstand, beispielsweise ein Fahrzeugreifen, der das magnetisierbare Bauelement enthält, lediglich an der Signalabgabevorrichtung vorbeigeführt zu werden, um ein Abtasten durch die mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Abtasteinrichtung zu ermöglichen. Die Anordnung eines Transformators, dessen Primärwicklung in einer Abtastvorrichtung gegenüber einem nicht umlaufenden Gegenstand und einer feststehenden Sekundärwicklung drehbar ist, die mit Schaltmitteln zur Abgabe von den Aufzeichnungen an dem Selbsttätiger Signalübersetzer mit einer
Abtastvorrichtung zur Auswertung magnetischer Signale für Vorrichtungen zum Identifizieren
einzeln zugeführter Gegenstände,
z. B. Fahrzeugreifen

Anmelder:

Uniroyal, Inc., New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder

und Dipl.-Ing. Dr.-Ing. E. Boettner,

Patentanwälte,

8000 München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:
Frederick Tourtellotte,
Oakland, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 1. April 1960

Bauelement entsprechenden Steuerimpulsen verbunden ist, ist an sich bereits bekannt. Es handelt sich dabei jedoch um eine Anordnung zur magnetischen Aufzeichnung bzw. Abtastung von Fernsehsignalen auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, der als magnetisierbares Bauelement dient Dort sollen keine Gegenstände identifiziert werden, und es ist auch kein drehkörperförmiges magnetisierbares Bauelement vorhanden, das gegenüber der Abtastvorrichtung um seinen Mittelpunkt relativ drehbar ist. Der Aufzeichnungsträger wird vielmehr in einem geradlinigen Abschnitt abgetastet, und die relative Drehung der Abtastvorrichtung erfolgt um einen außerhalb des Aufzeichnungsträgers liegenden Mittelpunkt. Die Relativdrehung dient dabei dem Zweck, nacheinander mehrere Abtastvorrichtungen an den Aufzeichnungsträger abwechselnd heranzuführen.

An Hand der F i g. 1 bis 7 sind Ausführungsbeispiele für die Erfindung sowie vorteilhafte wei-

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tere Ausbildungen bzw. Verbesserungen derselben diesen weg zu richten und damit die Feldverluste und

im folgenden näher erläutert. die Strömungsverluste zu vermindern. Ferner be-

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen drehbaren dingen die Lamellen zwei parallele Kraftlinienwege Transformator zur Verwendung in einer Vorrichtung für jeden Teil der Wicklung, die schematisch in gegemäß der Erfindung; 5 strichelten Linien in Fig. 2 dargestellt sind und die

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Transforma- wirksam die Luftspaltverluste vermindern und eine

tor gemäß Fig. 1 entlang der LinieII-II in Fig. 1; geschlossene Kupplung zwischen der Primär- und der

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die teilweise im Sekundärwicklung durch Verminderung der magne-Schnitt einen Signalübersetzer gemäß der Erfindung tischen Verluste bewirken. Das Niederfrequenzunter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Trans- ίο ansprechvermögen des Transformators wird dabei formators zeigt; vergrößert. Da in dem Transformator E-Lamellen

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV verwendet werden, ist sowohl die Primär- als auch

in Fig. 3; die Sekundärwicklung zwischen den Armen des E

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Signalüber- verteilt. Durch die Verteilung der Wicklung wird der

setzers gemäß der Erfindung, bei der zwei Einheiten, 15 Kapazitivwiderstand zwischen den Windungen jeder

ähnlich der in Fig. 3 dargestellten, verwendet Wicklung mit der Wirkung vermindert, daß das

werden; Hochfrequenzansprechvermögen des Transformators

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung ge- erhöht wird. Außerdem vermindert die radiale Anmaß Fig. 3, die zur Verwendung für die Identifizie- Ordnung der Ε-Lamellen senkrecht zu den Leitern rung von Reifenrohkarkassen ausgebildet ist, und 20 der Wicklung den Induktionsstromfluß in den La-

Fig. 7 ist ein Schaltschema, das die elektrischen mellen, wodurch ebenfalls das Hochfrequenz-Kreise des Signalübersetzers darstellt. ansprechvermögen des Transformators erhöht wird.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist der Transformator 17 Der in Fig. 3 und 4 dargestellte selbsttätige eine drehbare, mit-der Abtastvorrichtung verbundene Signalübersetzer gemäß der Erfindung weist eine Primärwicklung 18 und eine feststehende Sekundär- 25 magnetisierbare Abtastvorrichtung auf, die in der wicklung 19 auf. Der Transformator 17 hat Vorzugs- Nähe des magnetisierten Bauelementes, z. B. eines weise eine breite Frequenzansprechbarkeit, die mit Reifens derart drehbar ist, daß sie einen Impuls ent- ± 1 db Abflachung von 10 Hz bis 15 kHz reicht. Zu sprechend der Magnetisierung abgibt. Im einzelnen diesem Zweck weist der Transformator einen Außen- besteht die magnetisierbare Abtastvorrichtung aus ring 20 mit einem ringförmigen Kern aus E-förmigen 3° der Abtastwicklung 10, die auf einer nichtmagneti-Lamellen 21 auf. Die Sekundärwicklung 19 ist zwi- sierbaren Scheibe 11 in einem nichtmagnetisierbaren sehen den Armen der Lamellen angeordnet und vor- Scheibengehäuse lla angeordnet und um die hohle zugsweise in Serie zur Primärwicklung 18 geschaltet. Mittelwelle 12 drehbar ist. Die Scheibe 11 und ihr Ein äußerer Klemmring 22 dient dazu, die Rück- Gehäuse 11a sind vorzugsweise aus Aluminium herseiten der Lamellen 21 festzuhalten und sie auf diese 35 gestellt. Der Abstand zwischen der Abtastwicklung Weise im wesentlichen in ihrer radialen Stellung zu 10 und der Mittelwelle 12 ist etwa so groß wie der halten. Die Lamellen 21 haben vorzugsweise eine Radius des Reifenwulstdrahtes. Die Abtastwicklung Kornausrichtung in Richtung der Arme der E-Lamel- 10 weist vorzugsweise 2400 Windungen aus Kupferlen, um den magnetischen Widerstand zu verringern draht auf und ist in einem Kunststoffisolierverbinder und die Frequenzansprechbarkeit des Transformators 40 13 angeordnet, der in einer unregelmäßig geformten zu erhöhen. Der Transformator weist außerdem Ausnehmung 14 der Aluminiumscheibe 11 liegt. Die einen gegen den Außenring 20 drehbaren Innenring unregelmäßige Form der Ausnehmung 14 schafft eine 23 mit einem ringförmigen Kern 24 aus E-förmigen Angriffsfläche für den Kunststoffverbinder. Leitungs-Lamellen auf, deren Wicklungen 18 vorzugsweise in drahte 15 führen von der Abtastwicklung 10 durch Serie geschaltet sind und die zwischen den Armen 45 einen Schlitz 16 und die hohle Mittelwelle 12 zur der Lamellen liegende Primärwicklung bilden, um Primärwicklung 18 des drehbaren Transformators, so die Lamellen miteinander auf einem auf der Welle Der Signalübersetzer weist außerdem einen Motor 12 gemäß Fig. 3 und 4 verkeilten Tragring25 fest- 30 auf, um die Mittelwelle 12, die Scheibe 11 mit zuhalten und die Kraftflußverluste zu vermindern. der Abtastspule 10 und die Primärwicklung 18 des Die Lamellen des Innenringes 23 sind ebenfalls in 50 Transformators 17 in Umdrehung zu setzen und Richtung der Arme am Ende des E korngerichtet, in der Sekundärwicklung 19 einen Ausgangsimpuls um das Frequenzansprechvermögen des Transfer- entsprechend der Magnetisierung des Wulstdrahtes mators zu erhöhen. zu erregen.

Ein »korngerichtetes« Material ist ein magnetisier- Die Vorrichtung weist ferner eine auf das Ausbares Material, das bessere magnetische Eigen- 55 gangssignal ansprechende Auswertvorrichtung auf, schäften entlang einer seiner Achsen als entlang die ein Signal in Abhängigkeit von der Magnetisieseiner anderen beiden Achsen aufweist, das also eine rung des Wulstdrahtes erzeugt. Die Auswertvorrichmagnetische Vorzugsrichtung aufweist. Dünne La- tung kann z. B. ein Zählmechanismus üblicher Baumellenstapel können üblicherweise durch Kaltwalzen art, eine Signallampe oder eine Reifensortiervorrich- und erne Spezialwärmebehandlung nach dem Aus- 60 tung üblicher Bauart sein.

stanzen der Lamellen korngerichtet werden. Wenn Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird an Hand

in einer Ε-Lamelle die Kornausrichtung in der Rieh- von Fig. 5, 6 und 7 erläutert, wobei zwei Bau-

tung der Arme des E liegt, wird der magnetische Fluß einheiten 40, 41, von denen jede der Einheit 17 in

in seinem Verlauf parallel zu den Armen des E weni- F i g. 1 entspricht, an einer Reif entransporteinrich-

ger Verlusten unterworfen als quer zur Breite eines 65 tung, wie in F i g. 5 dargestellt, angeordnet sein

Armes oder entlang des Rückbalkens des E. Diese können, um die Magnetisierung jedes Wulstdrahtes

Wirkung wird bei Transformatoren verwendet, um des Reifens abzutasten. Die Transportvorrichtung 47

den Kraftlinienfluß auf den Luftspalt zu und über kann Reifen mit einer Stückzahl von z. B. 60 Reifen

pro Minute fördern. Die Einheit 42 entsprechend der Einheit 17 in F i g. 1 kann, wie in F i g. 6 dargestellt, an einer üblichen Transporteinrichtung für Reifenkarkassen angeordnet sein, um die Magnetisierung des Wulstdrahtes in einer Karkasse 43 abzutasten. Zur Vereinfachung der Erläuterung wird angenommen, daß die Stückzahl von Reifen mit magnetisierten Wulstdrähten festzustellen ist und daß die Magnetisierung eines Wulstdrahtes in einem einzigen magnetisierten, 2,5 cm langen Stück des Reifenwulstes besteht. Wie in F i g. 5 und 7 dargestellt, werden die Motore der Einheiten 40 und 41 kontinuierlich angetrieben, um die Abtastwicklung im Bereich des Reifenwulstdrahtes in Umdrehung zu setzen und ein Signal von z. B. 10 mVolt Amplitude aufzunehmen, welches durch jede der Abtastwicklungen und die drehbaren Transformatoren auf einen Verstärker 44, ein Wechselstromrelais 45 und die Auswertvorrichtung, z. B. ein Zählwerk 46 bekannter Bauart, übertragen wird. Wenn jeder Wulstdraht des Reifens magnetisiert ist, wird ein Signal mit 60 Hertz ausgelöst, wenn die Abtastwicklung mit 3600 Umdrehungen pro Minute umläuft. Dieses Signal wird durch einen elektrischen Kreis, der schematisch in F i g. 7 dargestellt ist, übertragen, um das Wechselstromrelais zu erregen, solange der magnetisierte Wulstdraht in der Nähe der Abtastwicklung liegt, wobei das Zählwerk in Betrieb gesetzt wird, wenn der Relaiskontakt 45 a sich schließt.

Selbstverständlich kann die Vorrichtung gemäß F i g. 5 und 6 auch Mehrfach-Stromstöße enthaltende Signale mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlichem Abstand aufnehmen, die entsprechend den die Herstellung des Reifens betreffenden Informationen verschlüsselt sind und die durch entsprechende Kreise dann entschlüsselt werden.

In Verbindung mit dem drehbaren Transformator ist zu sagen, daß der Transformator auf Grund der obenerwähnten Ausbildungsmerkmale Signale bis zu einer Frequenz von 15 kHz übertragen kann, wodurch der Transformator diese aus Einzelstößen bestehenden verschlüsselten Signale übertragen kann. Ohne daß eine Einschränkung auf irgendwelche speziellen Anordnungen der Kreise und ihrer Konstanten oder anderer Merkmale erfolgen soll, wird im folgenden eine bevorzugte Ausführungsform eines Transformators für die Verwendung in der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

Primärwicklung

Anzahl der Wicklungen 1200 (je Spule)

Drahtstärke Nr. 30

Gleichstromwiderstand 101,5 Ohm

(je Spule) ^5S

Induktivwiderstand bei 100 Hz
(die Spulen in Serie verbunden)

sekundär offen 9,23 Henry

60 sekundär geschlossen 3,27 Henry

Sekundärwicklung

Anzahl der Windungen 190 (je Spule)

Drahtstärke Nr. 22 ^6s

Gleichstromwiderstand 5,72 Ohm

(je Spule) Transformationsverhältnis von primär auf sekundär 6,315:1

Normal-Belastungswiderstand 10 000 Ohm

Normaler Impulserregungswiderstand in der Aufnehmspule 2 400 Ohm

Aus der obigen Beschreibung ist zu ersehen, daß ein selbsttätiger Signalübersetzer gemäß der Erfindung den Vorteil hat, daß er eine geschlossene Einheit bildet, die leicht innerhalb einer Transportlinie für Reifen angeordnet werden kann und die die Magnetisierung von Wulstdrähten von Reifen feststellen und auswerten kann. Darüber hinaus hat ein drehbarer Transformator gemäß der Erfindung den Vorteil, daß er verbesserte elektrische Eigenschaften bei gleichzeitiger vereinfachter Konstruktion aufweist durch Verwendung von einheitlichen Ε-Lamellen, die radial derart angeordnet sind, daß die einzelnen Lamellen des Außenringes selbsthaltend in einem Klemmring festliegen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiger Signalübersetzer mit einer Abtastvorrichtung zur Auswertung magnetischer Signale für Vorrichtungen zum Identifizieren einzeln zugeführter Gegenstände, z. B. Fahrzeugreifen, die je ein drehkörperförmiges, um seinen Mittelpunkt zur Abtastvorrichtung des Signalübersetzers relativ drehbares, magnetisierbares und mit kennzeichnenden magnetischen Aufzeichnungen versehenes Bauelement enthalten, gekennzeichnet durch die bei Vorrichtungen zum Abtasten von Fernsehsignalen von einem laufenden bandförmigen Aufzeichnungsträger an sich bekannte Anordnung eines Transformators (17), dessen Primärwicklung (18) mit der Abtastvorrichtung (10) gegenüber dem nicht umlaufenden Gegenstand und einer feststehenden Sekundärwicklung (19) drehbar ist, die mit Schaltmitteln zur Abgabe von den Aufzeichnungen an dem Bauelement entsprechenden Steuerimpulsen verbunden ist.

2. Signalübersetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (17) einen Außenring (20), der einen ringförmigen Kern aus E-förmigen Lamellen (21) aufweist, zwischen deren Armen die feststehende Sekundärwicklung (19) angeordnet ist, wobei ein äußerer Klemmring (22) diese Lamellen festhält, und einen gegenüber dem Außenring drehbaren Innenring (23) aufweist, der einen ringförmigen Kern (24) aus E-förmigen, mit dem Innenring fest verbundenen Lamellen enthält, zwischen deren Armen die drehbare Primärwicklung (18) angeordnet ist.

3. Signalübersetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die E-förmigen Lamellen (21) der ringförmigen Kerne des Außen- (20) und des Innenringes (23) eine Kornausrichtung in Richtung der Arme der Lamellen aufweisen.

4. Signalübersetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Identifizierung von mit magnetisierbaren Wulstdrähten ausgestatteten Fahrzeugreifen, gekennzeichnet durch eine Mittelwelle (12), eine um diese Mittelwelle drehbare,

nichtmagnetisierbare Scheibe (11) und eine auf dieser nichtmagnetisierbaren Scheibe in .einem Abstand von der Mittelwelle etwa gleich dem Radius des Reifenwulstdrahtes drehbar in der Nähe des Reifenwulstdrahtes angeordnete magnetische Abtastwicklung (10) als Abtastvorrichtung

zur Abgabe eines Impulses entsprechend Magnetisierung des Reifenwulstdrahtes.

In Betracht gezogene Druckschriften: Peutsche Auslegeschrift Nr. 1026 781; USA.-Patentschrift Nr. 2 920 674.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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