DE1774065C3 - Magnetische Lesevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische Lesevorrichtung, die dazu bestimmt ist. Informationen zu lesen, die auf einer magnetischen Spur aufgezeichnet sind, welche die Form eines an seiner Innenfläche mit einem magnetischen Überzug versehenen Ringes aufweist

Im Hinblick auf ihre Identifizierung und ihre automatische Füllung sind die Flaschen für Flüssiggas jeweils mit einem magnetischen Ring versehen, der Informationen wie das Leergewicht der Flasche, das Datum, an dem sie in Verkehr gebracht wurde, usw. trägt Dieser Ring ist an seinem innenumfang mit einem ebenfalls ringförmigen Metallteil eingefaßt, das »Schutzeinrichtung« genannt wird und am oberen Teil der Flasche koaxial mit ihrem Ventil angebracht ist.

Die Erfindung kann gleichermaßen bei jedem anderen Gegenstand verwendet werden, der einen Bund trägt, der innen mit einer Information enthaltenden Magnetspur versehen ist, um seine Identifizierung oder seine spätere Behandlung zu ermöglichen.

Es ist bereits ein Transduktor bekannt (siehe beispielsweise IBM Technical Disclosure Bulletin, vol. 5. Nr 3 August 1962, S. 24 und 25). der für die Abtastung von Magnetspuren an der Innenseite einer Trommel geeignet ist. Der Transduktorkopf sitzt hier auf einem parallel zur Trommelachse geführten Wagen, während die für den Lesevorgang notwendigt Relativbewegung zwischen dem Transduktorkopf und der Trommel durch Rota Jon der Trommel bei stillstehendem Kopf erzeugt wird. Diese Vorrichtung arbeitet nur dann zufriedenstellend, wenn der Wagen bezüglich der Trommeldrehachse sehr genau fluchtend angeordnet ist, denn bei einem Fluchtfehler würde der Kopf sofort an der Trommelwand zerstört.

Die Erfindung hat also zur Aufgabe, eine magnetische Lesevorrichtung zu schaffen, die robust genug ist, um an einer Füllstation für Flüssiggasflaschen verwendet werden zu können, ohne daß der Magnetkopf während seines Instellungbringens gefährdet wird.

Diese Aufgabe wird durch eine magnetische Lesevorrichtung mit einem um eine Achse drehbaren magnetischen Lesekopf, der zum Lesen einer Identifizierungsnachricht bestimmt ist, welche auf der Innenfläche eines Rings aufgezeichnet ist, wobei Mittel zur fluchtenden Ausrichtung der Drehachse des Lesekopfs auf die Achse des. Rings vorgesehen sind, sowie Einrichtungen, um den Lesekopf entlang dieser Achse in Höhe der Nachricht zu bringen und gegen die Innenfläche des Rings anzulegen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtungen aus einer den Lesekopf tragenden Spindel bestehen, die drei Schäfte umfaßt, nämlich einen ersten Schaft, der bezüglich eines die Spindel tragenden Gestells drehfest und in Richtung der Drehachse des Lesekopfes verschiebbar ist, einen zweiten Schaft, der ebenfalls drehfest ist, den ersten Schaft koaxial umgibt und über eine erste Feder teleskopisch mit diesem verbunden ist, sowie einen dritten koaxialen Schaft, der mit dem ersten Schaft translatorisch fest verbunden ist aber in Drehrichtung über ein Kugellager frei ist, wobei der Lesekopf an einem ersten Ende eines über eine horizontale Achse am Ende des dritten Schaftes angelenkten Hebels angebracht ist, wobei der Hub de< ersten Schaftes zumindest um die Länge des Lesekopfe; größer als der des zweiten Schaftes ist, derart, daß dei zweite Schaft den Lesekopf umschließt, wenn die erste Feder entspannt ist, wobei dann ein zweites bezüglich der horizontalen Achse dem ersten Ende gegenüberlie gendes Ende des Hebels gegen einen Nocken anliegt der am zweiten Schaft befestigt ist und den Lesekop von der Ringinnenfläche gegen eine Rückholfeder se lange abgehoben hält, bis der zweite Schaft auf dei

Rand des Rings aufgesetzt hat und nur noch der erste und der dritte Schaft in Richtung auf den Ring weiterbewegt werden.

Weitere Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der F i g. I bis U anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert das insbesondere für eine Station zum automatischen Füllen von Flüssiggasflaschen bestimmt ist. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Gesamtansicht der Vorrichtung im Aufriß,

• Fig.2 eine Aufrißdarstellung der den Lesekopf tragenden Spindel in der oberen Stellung, wobei ein Teil ,₅ der Spindel entsprechend einer durch ihre Achse gelegten Ebene geschnitten gezeigt ist,

Fig.3 eine Aufrißdarstellung der den Lesekopf iragenden Spindel in Lesestellung, woDei ein Teil der Spindel entsprechend einer durch ihre Achse gelegten _M Ebene geschnitten dargestellt ist,

Fig.4 eine Schnittansicht entsprechend der Linie C-Cin Fig.3.

F i g. 5 die Art der Darstellung der Binärzahl »Eins«,

F i g. 6 die Art der Darstellung der Binärzahl »Null«, _2J

F i g. 7 eine Darstellung des Signals, das dem Lesen einer Binärzahl »Eins« entspricht.

F i g. 8 eine Darstellung des Signals, das dem Lesen einer Binärzahl »Null« entspricht,

Fig.9 eine Darstellung des dem Beginn einer Information entsprechenden Signals,

Fig. 10 eine Darstellung des Anfangs-Lesesignals der Information und

F i g. 11 eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung.

Nach F i g. 1 umfaßt die Vorrichtung im wesentlichen ,₅ ein schwanenhalsförmiges Gestell 1, das eine gleitende Spindel 2 trägt, welche zur Halterung des Lesekopfes dient und über der Flasche 3 angeordnet ist, bzw. diese Flasche überragt. Bei 3a ist eine Flasche dargestellt, die ähnlich der Flasche 3, aber von geringerer Höhe ist. Die Platte4,der Förderers und die Mitnehmer6gehören zu einer Einrichtung zum automatischen Füllen von Flüssiggasflaschen, die im einzelnen nicht beschrieben wird.

Die Vorrichtung weist ferner auf:

- einen in der Zeichnung nicht dargestellten Plattenanschlag,

- einen Flaschenzentrierer 7, der beispielsweise aus Rollen mit vertikaler Achse besteht, die translatorisch in der Weise verschiebbar sind, daß die Rollen die Flasche _J0 eng umschließen,

- eine Zentriereinrichtung für den Flaschenhals 8, die in Vertikalrichtung bewegbar ist, um in eine bestimmte Höhe gebracht werden zu können, die bezüglich des Endes des Flaschenhalses unabhängig von der Art der _5J Flasche fest ist Die Höheneinstellung der Zentriereinrichtung erfolgt mittels Abstützelementen oder Füßen 9, die am oberen Teil der Flasche 3 oder 3a anliegen, wobei die Flasche bei ihrer Ankunft unter der Arbeitsstation auf die Abstützelemente rückwirkt.

Die Anzahl der Abstützelemente 9 wird durch Füße 10 verdoppelt, die eine Feineinstellung in einem Bereich gewährleisten, wo das Profil der verschiedenen möglichen Flaschenformen durch einen allen Flaschen gemeinsamen Zeichnungs- oder Markierungspunkt geht.

Mit dieser beweglichen Anordnung ist gleichermaßen ein Organ bekannter Bauart verbunden, das den mit

45

6o einer Schutzeinrichtung verbundenen Haltegriff der Flasche unabhängig von der Stellung der Flasche anhebt und es den Abstützelementen 10 ermöglicht, ihre Einstellzone zu erreichen.
Ferner ist in F i g. 1 dargestellt:

- eine Windenvorrichtung II, welche das Absenken der den Lesekopf tragenden Spindel steuert,

- ein Zahnstangengewinde 12, welche die Drehung des Lesekopfes in der im Zusammenhang mit Fig.2 gezeigten Weise steuert,

-■ und eine Platte 32, die einem elektrischen Kabel als Auflage dient, welches den Meßkopf und die elektronische Abtast- oder Auswertevorrichtung verbindet.

Vor einer Erläuterung des Lesevorgangs soll unter Bezugnahme auf die Fig.2 bis 4 die den Lesekopf tragende Spindel beschrieben werden.

Die Spindel besitzt eine feste Büchse 16, die mit dem Gestell 1 der Vorrichtung fest verbunden ist.

Die Spindel weist ferner einen ersten Schaft 13 auf, der drehfest, aber verschiebbar ist. Diese Verschiebung wird durch die Wirkung der Winde 11 gewährleistet, die auf eine Gabel 12 einwirkt. Bei seiner Verschiebebewegung nimmt der Schaft 13 einen zweiten Schaft 14 mittels einer Feder 15 mit Dieser zweite Schaft ist /.um ersten Schaft koaxial. Der Schaft 14 gleitet in der Büchse 16. Der Schaft 14 ist drehfest.

Der Lesekopf 26 ist mit einem dritten Schaft 36 fest verbunden, welcher koaxial zu den Schäften 13 und 14 und mit dem Schaft 13 bei der Verschiebung verbunden und außerdem drehbar ist.

Der Kopf ist an einem Enden eines Hebels 21 angeordnet, dessen Achse 22 horizontal verläuft und an dem Schaft 36 befestigt ist und dessen anderes Ende mit einem Nocken 20 zusammenarbeitet, der bezüglich der Verschiebebewegung mit dem Schaft 14 kraftschlüssig verbunden ist. Eine Feder, die Rückholfeder 24, die einerseits an dem Schaft 36 und andererseits an dem dem Kopf gegenüberliegenden Ende des Hebels befestigt ist, übt auf den Hebel eine ständige Kraft aus. die eine Entfernung des Kopfes 26 von der Achse der Spindel bewirken möchte.

F i g. 2 zeigt die den Lesekopf tragende Spindel in der hochgezogenen Stellung, d. h. in der Stellung, in die sie sich während der Vorgänge des Einbringens der Flasche, der Zentrierung der Flasche oder der Herausnahme der Flasche befindet. Das untere Ende des Schaftes 14 schützt den Kopf gegen alle Stöße, die während des Anbringens, der Zentrierung oder der Herausnahme der Flasche auftreten könnten.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die sich auf ihrer Platte befindende Flasche kommt an der den Lesekopf tragenden Spindel an, und die Platte wird dann durch die Transportkette gelöst, so daß sie zum Stillstand kommt.

Die zur Zentrierung des Halses dienende Einrichtung 8 wird höhenmäßig eingestellt, worauf eine Zentrierung der Flasche und dann der Schutzvorrichtung durchgeführt wird.

Wenn alle diese Zentrierungen ausgeführt sind, so wird die Winde 11 betätigt, und diese nimmt in einer Vertikalbewegung den Schaft 13 nach unten mit.

Die Feder 15 wird komprimiert und nimmt den in der Büchse 16 gleitenden Schaft 14 mit.

Der Hub des Schafts 13 ist in der Weise berechnet daß das Hubende erreicht wird, wenn das konische Ende 17 des Schaftes 14 mit dem Rand 37 des Ringes ir Berührung kommt.

Der Schaft 13 setzt dann seinen Weg fort und drück

die Feder 15 so lange zusammen, bis eine Berührung zwischen den Schäften 13 und 14 an dem in F i g. 3 mit 19 bezeichneten Punkt erfolgt.

Der Nocken 20, der bezüglich der Verschiebebewegung mit dem Schaft 14 und bezüglich der Drehbewegung mit dem den Lesekopf tragenden Hebel 21 kraftschlüssig verbunden ist, kommt gleichzeitig mit dem Schaft 14 zum Stillstand. Der Hebel 21 hat dabei gleichzeitig mit dem Schaft 13 seinen Weg fortgesetzt, da der Schaft 13 und der Schaft 36 bezüglich der ^!0 Verschiebung durch Wälzlager 23 verbunden sind. Der den Lesekopf tragende Hebel 21 gleitet längs des Nockens 20 und kippt unter der Wirkung der Federn 24 in der durch den Pfeil 25 angegebenen Richtung. Damit ist das Austreten des Kopfes aus dem von dem Ende des '5 Schaftes 14 gebildeten Schutzschaft 17 realisiert und das Anlegen des Kopfes an der sich an der Innenseite der Schutzvorrichtung 18 befindenden Spur erreicht.

Die horizontale Achse 27, um die der Kopf schwenken kann, ermöglicht ein einwandfreies Anlegen des Kopfes an die Spur.

Ein Taststift 28, der mit einem dem Schaft 13 entsprechenden Ansatz zusammenarbeitet, stellt das differentielle Hubende fest und steuert die Speisung eines Motors, der den Kopf um die Achse der Vorrichtung in Drehung versetzt. In der Zeichnung ist lediglich die Welle 29 dieses Motors dargestellt. Die Übertragung der Bewegung der Welle 29 auf den Schaft 36 wird durch ein Keil-Nuten-System 30 sichergestellt, das die Vertikalbewegung ermöglicht.

Ein in der Figur nicht dargestelltes untersetzendes Nockensystem ermöglicht die Ausführung von zwei Umdrehungen der Welle 29 in dem dem Lesen der Information entsprechenden Sinne und dann in entgegengesetzter Richtung, wobei diese zweite Drehung von dem Hochziehen der Schäfte begleitet ist.

Der Lesekopf 26 ist elektrisch mit der elektrischen Abtast- oder Auswertevorrichtung mittels dünner Drähte verbunden, die an ein Kabel angeschlossen sind, das durch die Mittelbohrung des Schaftes 36 geführt ist und am oberen Teil dieses Schaftes durch eine Öffnung 31 austritt. In dieser Höhe ist das Kabel auf einer Platte 32, die sich mit dem Schaft 36 dreht, spiralenförmig aufgewickelt Gemäß einer Ausführungsvariante kann diese Platte drehfest ausgebildet sein. Das Aufrollen und Entrollen der Spirale erfolgt dann bei den Drehbewegungen der den Lesekopf tragenden Anordnung.

Der Nocken 20 ist derart geformt daß die Bahn des Kopfes ein Anlegen des Kopfes an der Spur gewährleistet wobei stets vermieden wird, daß ein Zusammentreffen mit dem nicht dargestellten Ventil der Flasche, das sich im Zentrum der Schutzvorrichtung befindet, erfolgt

Unter Bezugnahme auf die Fig.5 bis 11 wird nunmehr eine bevorzugte Art der Kodierung der Information oder Nachricht beschrieben.

Nach Fig.5 ist die Binärzahl »Eins« in Form eines positiven Rechtecksignals wie 101 aufgezeichnet Auf den Abszissenachsen ist dabei die Zeit / und auf den Ordinaten der Wert der Speisespannung α des Aufzeichnungskopfes aufgetragen. Das Signal »Eins« dauert eine »Zeitspanne«, die vorzugsweise etwa ein Dritte] der Zeit At beträgt, welche die Anstiegsflanken zweier aufeinanderfolgender Signale trennt

Nach F i g. 6 besitzt das Signal »Null« die Form eines 6s negativen Rechtecks 102, das gleiche Amplitude, aber entgegengesetzte Richtung wie das die Binärzahl »Eins« darstellende Signal besitzt Dieses Signal nimmt im wesentlichen die gleiche Zeitspanne wie das Sigmi »Eins« ein, nämlich etwa ein Drittel der Zeit, welche di< Abfallflanken zweier aufeinanderfolgender Signal· trennt.

Nach F i g. 7, welche die Spannung ν am Lesekopf al Funktion der Zeit / zeigt, tritt die Zahl »Eins« bein Lesen durch das Auftreten eines positiven Impulses 10; in Erscheinung, dem ein negativer Impuls 104 folgi wobei diese beiden Impulse durch ein Zeitinterval voneinander getrennt sind, das gleich der Dauer de: Signals 101 ist. In gleicher Weise zeigt Fig.8, daß da Lesesignal der Zahl »Null« die Form eines negativei Impulses 105 besitzt, dem ein positiver Impuls 106 folgt wobei beide Impulse durch ein Zeitintervall voneinan der getrennt sind, das der Dauer des Signals 10; entspricht.

Die Zeitdauern der Signale 101 und 102 wurden gleicl dargestellt, sie können jedoch auch ohne Nachtei verschieden gewählt werden.

F i g. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eine; Signals, das am Beginn einer jeden Nachricht vorgese hen wird. Es weist die Form einer Reihe vor Rechtecksignalen kurzer Dauer wie 109 auf. Fig. K zeigt das entsprechende Lesesignal. Dieses Lesesigna ist aufgrund der elektrischen Trägheit der den Lesekreis bildenden Selbstinduktivitäten eine mit der Zeil zunehmende Funktion. Die Lesevorrichtung ist in der Weise ausgestaltet, daß der Lesevorgang einsetzt, wenr ein Schwellenwert v_s erreicht ist.

Die Form des Signals am Beginn der Nachrichl ermöglicht einen Verzicht auf einen elektronischen Taktgeber und somit die Verwendung nur einer einzigen Magnetspur, da die üblicherweise zur Zeitzählung verwendete Spur nicht mehr benötigt wird.

Die Form der Binärsignale »Eins« und »Null« gewährleistet, daß eine gute Aufzeichnungssicherheil und eine gute Leseempfindlichkeit erhalten wird, die beide besser sind als in den bekannten Techniken, wo die Signale »Eins« und »Null« jeweils durch das Vorhandensein oder das Fehlen eines Signals dargestellt sind.

Fig. 11 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Identifizierung von Flüssiggasflaschen im Hinblick auf ihre Kontrolle und ihre automatische Füllung.

Das in Fig. 11 schematisch bei 120 dargestellte Identifizierungsband der Flasche ist vorzugsweise in Form einer geschlossenen Schleife ausgebildet und trägt drei identische Informationen, bzw. Nachrichten, die durch Informationsanfangssignale wie vorstehend beschrieben getrennt sind.

Der eine Wicklung 130 und einen Formgebungskreis 135 umfassende Lesekopf speist einen Schwellenkreis 140, der die öffnung eines Gatters 150 steuert, wenn die Spannung vs erreicht ist Die mittels des Kopfes gelesenen und der ersten der Nachrichten entsprechenden Informationen werden dann in einem Speicher 160 gespeichert, dessen Speicherkapazität der Anzahl von Binärziffern entspricht welche die Nachricht aufweist

Das Auftreten des Anfangssignals der zweiten Nachricht bewirkt aufgrund des Schwellenkreises die binärzifferweise Überführung des Inhalts des Speichers 160 m einen mit dem Speicher 160 identischen Speicher 170, worauf die zweite Nachricht in dem Speicher 160 gespeichert wird. In analoger Weise bewirkt das Auftreten des A.ifangssignals der dritten Nachricht die Überführung des Inhalts des Speichers 170 in einen zu den Speichern 160 und 170 identischen Speicher 180, die

Überführung des Inhalts des Speichers 160 in den Speicher 170 und das Speichern der dritten Nachricht in dem Speicher 160. Die drei Speicher enthalten dann jeweils eine der drei Nachrichten, von denen wenigstens zwei identisch sind. Mittels eines Komparators 200 wird dann Binärziffer mit Binärziffer verglichen, worauf eine Überführung der die Majorität besitzenden Binärziffern

in einen Speicher 210 zur weiteren Verwendung erl Eine derartige Dreifachaufzeichnung ermö sogar dann ein Lesen der Nachricht, wenn ein Te Nachricht zerstört ist. Außerdem ist eine Alarn vorgesehen, wenn ein Nachrichten-Anfangssigna tritt und ein Speicher nicht vollkommen gefüllt ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetische Lesevorrichtung mit einem um eine Achse drehbaren magnetischen Lesekopf, der zum Lesen einer Identifizierungsnachricht bestimmt ist, weiche auf der Innenfläche eines Rings aufgezeichnet ist, wobei Mittel zur fluchtenden Ausrichtung der Drehachse des Lesekopfs auf die Achse des Rings vorgesehen sind, sowie Einrichtungen, um den Lesekopf entlang dieser Achse in Höhe der Nachricht zu bringen und gegen die Innenfläche des Rings anzulegen; d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h net, daß die Einrichtungen aus einer den Lesekopf (26) tragenden Spindel bestehen, die drei Schäfte umfaßt, nämlich einen ersten Schaft (13), der bezüglich eines die Spindel tragenden Gestells (1) drehfesl und in Richtung der Drehachse des Lesekopfs verschiebbar ist, einen zweiten Schaft (14), der ebenfalls drehfest ist. den ersten Schaft (13) koaxial umgibt und über eine erste Feder (15) teleskopisch mit diesem verbunden ist, sowie tinen dritten koaxialen Schaft (36), der mit dem ersten Schaft translatorisch fest verbunden, aber in Drehrichtung über ein Kugellager frei ist, wobei der Lesekopf an einem ersten Ende eines über eine horizontale Achse (22) am Ende des dritten Schaftes angelenkten Hebels (21) angebracht ist, wobei der Hub des ersten Schaftes zumindest um die Länge des Lesekopfes größer als der des zweiten Schaftes (14) ist, derart, daß der zweite Schaft den Lesekopf umschließt, wenn die erste Feder (15) entspannt ist, wobei dann ein zweites bezüglich der horizontalen Achse dem ersten Ende gegenüberliegendes Ende des Hebels gegen einen Nocken (20) anliegt, der am zweiten Schaft befestigt ist und den Lesekopf von der Ring-Innenfläche gegen eine Rückholfeder (24) so lange abgehoben hält, bis der zweite Schaft auf dem Rand (37) des Rings aufgesetzt hat und nur noch der erste und der dritte Schaft in Richtung auf den Ring weiterbewegt werden.

2. Lesevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Steuerung der Vertikalverschiebung des ersten Schaftes (13) vorgesehen ist.

3. Lesevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Organ zur Feststellung des Hubendes des ersten Schafts (13) einen Motor steuert, der den dritten Schaft in Bewegung versetzt.

4. Lesevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Feststellung des Hubendes des ersten Schaftes (13) aus einem Taststift (28) besteht, welcher mit einem an dem ersten Schaft vorgesehenen Ansatz zusammenwirkt.

5. Lesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lesekopf (26) mit einem Organ zur Verarbeitung der Informationen mittels eines Kabels verbunden ist, das durch eine Axialbohrung des dritten Schaftes geführt ist und auf einer horizontalen Platte (32) aufgerollt wird, die am oberen Ende des dritten Sqhafts angebracht ist.