DE1905570B2 - Abtastvorrichtung fuer auf baendern angeordnete reflexmarken - Google Patents

Description

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färbung zuzuschreiben sind. Aus vorstehendem ergibt mige öffnung 12c in der Ausnehmung 13 des Ge-

sich damit die Autgabe, eine von Störungen der ge- häuses 10. In der Ausnehmung 13 des Gehäuses 10

nannten Art unabhängig arbeitende Abtastvorrich- ist ferner eine öffnung 12 d vorgesehen, durch die

Hing zu schäften die in jedem Betriebsfall den Anfang Licht aus der Lichtquelle 12a austritt. Ein Riegel 12e

und das hnde des Bandes zuverlässig zu bestimmen 5 des Gehäuses hindert das Licht aus der Lichtquelle

gestattet 12ο daran, auf direktem Wege zur lichtempfindlichen

Ausgehend von der eingangs genannten Vorrich- Schicht des Photoelementes 12ft zu gelangen, tung lost die Erfindung die Aufgabe dadurch, daß zur Das Gehäuse 10 hat eine ebene Fläche 16, vor der indirekten Beleuchtung des anderen Photoelementes das Band hergeführt wird. Teile des Bandes 18 sind eine zweite Lichtquelle vorgesehen ist und die beiden io in F i g. 1 zur Illustration dargestellt. Die Reflex-Lichtquelle-Photoelement-Einheiter, jeweils gegen- marke 20 liegt auf einer Hälfte der Quererstreckung über der Vorder- oder der Rückseite des Bandes an- des Bandes 18, die Reflexmarke 22 liegt auf der gegeordnet sind, daß die beiden Photoelemente in Reihe genüberliegenden Hälfte. Das Band ist lichtundurchan einer gegen ein Bezugspotential symmetrischen lässig, absorbiert normalerweise Licht und reflektiert Spannungsquelle liegen und daß als Signalgeber ein 15 das Licht nicht an das Photoelement 12ft. Wenn das Verstärker vorgesehen ist, dessen eine Eingangs- Band 18 entlang der ebenen Fläche 16 des Gehäuses klemme an den Verknüpfungtpunkt der beiden Photo- 10 bewegt wird, läuft d.<. Reflexmarke 20 vor der elemente angeschlossen ist, dessen -ndere Eingangs- Lichtquelle-Photoelement-Einheit 12 vorbei. Die Reklemme auf dem Bezugspotential liegt und der an flexmarke 20 weist eine stark reflektierende Fläche einem von zwei Ausgängen gegenüber dem Bezugs- 20 auf, die auf die Lichtquelle-Photoelement-Einheit 12 potential eine Spannung besitzt, wenn nur eines der hinweist und das Licht aus der Lichtquelle 12 a zur Photoelemente beleuchtet ist und zu keinem der Aus- photoempfindlichen Schicht des Photoelementes 12 ft gänge eine Spannung gegenüber dem Bezugspotential reflektiert, wodurch das Photoelement 12 ft ein elekaufweist, wenn beide Photoelemente beleuchtet oder trisches Signal erzeugt, das die Anwesenheit der Renicht beleuchtet sind. 25 flexmarke 20 anzeigt.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß Die Lichtquelle-Photoelement-Einheit 14 besitzt die Spleißen und Glanzstellen, die vor allem auf star- eine nicht dargestellte Lampe und ein Photoelement ker benutzten Bändern sich gewöhnlich über die 14 ft, die in einer Aussparung untergebracht sind, die ganze Breite des Bandes erstrecken, nicht mehr zu im wesentlichen identisch zur Aussparung der Licht-Fehlanzeigen über das Vorliegen von Reflexmarken 30 quelle-Photoelement-Einheit 12 ist. Die Lichtquelleführen können. Da die beiden Photoelemente nicht Photoelement-Einheit 14 ist jedoch oberhalb mehr durch eine gemeinsame Lichtquelle optisch ge- der Lichtquelle-Photoelement-Einheit 12 angeordnet koppelt sind, können derartige Glanzstellen das Vor- (Fig. 1), so daß die Reflexmarke 22 während ihres handensein von Reflexmarken nicht mehr vor- Weges über die ebene Fläche 16 des Gehäuses 10 vor täuschen. Da jedem Photoelement seine eigene Licht- 35 der Lichtquelle-Photoelement-Einheit 14 vorbeiläuft, quelle zugeordnet ist, kann durch besonders korn- Die Reflexmarke 22 reflektiert Licht aus der Lampe pakte Zusammenfassung jeder Lichtquelle-Photo- auf das Photoelement 14 ft, so daß das Photoelement element-Einheit der wirksame Lichtweg und damit 146 ein Signal erzeugt, welches das Vorliegen der das unerwünschte Reflexionen erzeugende Streulicht Reflexmarke 22 anzeigt.

besonders klein gehalten werden. Durch die differen- 40 Zur Vollständigkeit soll*e noch hervorgehoben

tielle Abtastanordnung bleiben nicht nur symme- werden, daß die Reflexmarken 20 und 22 an ver-

trische Reflexionen auf dem Band außer Betracht, schiedenjn Stellen der Bandlänge 18 angebracht sind

sondern es bleiben auch Veränderungen der Photo- und vor den Lichtquelle-Photoelement-Einheiten 12

elemente, die durch Altern oder Erwärmen eintreten, und 14 nicht gleichzeitig erscheinen. Auf diese Weise

ohne Einfluß. 45 kann eine Reflexmarke als Anzeige für den Anfang

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind Ge- des Bandes und die andere Reflexmarke als Anzeige

gerutand der Unteranspriiche. für das Bandende benutzt werden. Natürlich können

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nach- die Reflexmarken auch zur Anzeige anderer Bandfolgend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben: es längeneinstellungen benutzt werden, zeigt 50 Das d'e Ausnehmungen für beide Lichtquelle-

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der be- Photoelement-Einheiten umschließende Gehäuse 10

schriebenen Abtastvorrichtung, ist schwarz gefärbt, so daß es Licht absorbiert. Da-

F i g. 2 einen Schnitt 2-2 durch die Vorrichtung durch wird verhindert, daß Streulicht vor. dem Ge-

nach F i g. 1 und häuse aus in die Photoelemente reflektiert wird. Die

Fig. 3 das elektrische Schaltbild für den Anschluß 55 Photoelemente 126 und 146 sind gewöhnliche Cad-

der Photoelemente nach F i g. 1 an einen Verstärker. miumsulfid-Photozellen.

Nach F i g. 1 und 2 nimmt ein Plastikgehäuse 10 Der Block 24 erhebt sich vor der Fläche 16 die verschiedenen Lampen und Photoelemente der zwischen der Lichtquelle-Photoelement-Einheit 12 Vorrichtung auf. Als Abtastelemente sind in dem Ge- und dem Photoelement 26. Das Photoelement 26 ist häuse die Lichtquelle-Photoelement-Einheiten 12, 14 60 ebenfalls in einer Ausnehmung des Gehäuses 10 hinuntergebracht. Wie man besonders gut aus dem Quer- ter der ebenen Fläche 16 untergebracht. Das Photoschnitt der F i g. 2 erkennt, umfaßt die Lichtquelle- element 26 liegt etwa bei dem gleichen Winkel wie Photoelement-Einheit 12 eine Lichtquelle 12α, z.B. das Photoelemertt276; in dem Gehäuse ist eine eine Glühbirne, und ein Photoelement 126, das eine Öffnung 27 zwischen der photoempfindlichen Schicht Photozelle sein kann. Die Lichtquelle 12 a und das 63 des Photoelementes 26 und der ebenen Fläche 16 vor-Photoelement 12 ft liegen in einer Ausspaiungl3 in gesehen.

dem Gehäuse 10. Das Photoelement 126 weist mit Der Block 24 trägt eine reflektierende Fläche 24 α,

seiner photoempfindlichen Fläche auf eine krelsför- die auf die ebene Fläche 16 zuweist. Wenn das Band

das Licht nicht abhält, dann reflektiert die Fläche 24a heit 12 läuft, wodurch das Photoelement 126 von der

des Blocks 24 Licht aus der Lichtquelle 12 a zum entsprechenden Lichtquelle beleuchtet wird. Die Be-

Photoelement 26. Auf diese Weise kann das Photo- leuchtung des Photoelementes 126 bewirkt, daß sein

element 26 in Verbindung mit einer bereits vorhande- Innenwiderstand abnimmt, wodurch der Verknüp-

nen Lichtquelle 12 a zu der Anzeige benutzt werden, s fungspunkt 29 mit seinem Potential über den

daß das Band an der Lichtquelle^Photoelement-Ein- Schwellpegel für die Verstärkerstufe 28 a ansteigt,

heit vollständig vorübergelaufen ist und ein klarer, Dadurch wiederum erzeugt die Verstärkerstufe 28 a

durchscheinender Vorspann an der Abtastvorrichtung ein Ausgangssignal positiver Spannung von vorge-

vorbeigezogen wird. gebenem Wert an seinem Ausgang 30. Auf diese

Ein rechtwinklig geformter Deckel 25 liegt vor- to Weise ist das Vorhandensein der Reflexmarke 20 anzugsweise über der Fläche 16 und dem Block 24. gezeigt.

Der Deckel 25 ist gestrichelt dargestellt, damit die Es werde jetzt angenommen, das statt der Reflexwesentlichen Merkmale der Abtastvorrichtung in marke 20 jetzt die Reflexmarke 22 in die Abtastvor-F i g. 1 erkennbar bleiben. Der Deckel 25 weist einen richtung vor die Lichtquelle-Photoelement-Einheit 14 Schlitz 13a an beiden Enden auf, durch den das Band 15 läuft. Dadurch wird das Photoelement 146 von der zur Abtastvorrichtung gelangen kann. Der Deckel entsprechenden Lichtquelle beleuchtet, die Spannung besitzt ebenso wie das Gehäuse eine schwarze, licht- am Verknüpfungspunkt 29 fällt unter den Schwellabsorbierende Oberfläche, und er reduziert das Streu- pegel für die Verstärkerstufe 286, so daß die Verlicht, das in die Lichtquelle-Photoelement-Einheiten stärkerstufe 28 6 ein positives Signal von vorgegegelangt. ao benem Pegel an seinem Ausgang 32 erzeugt. Auf

Die Schaltung der Photoelemente 126 und 146 diese Weise zeigt das Signal am Ausgang 32 das Vor- und des zugehörigen Signalgebers ist von besonderer liegen der Reflexmarke 22 an.
Wichtigkeit (Fig. 3). Die Photoelemente 126 und Man bemerke, das für den Fall, wenn Staub, 146 liegen in Reihe zwischen einer Spannungsquelle Schmutz oder ein Spleiß im Band die gleichzeitige Bevon 4-20 Volt und einer Spannungsquelle von 95 leuchtung beider Photoelemente 126 und 146 zur - 20 Volt (die beide nicht dargestellt sind). Der Ver- Foige hat, der Widerstand beider Zellen im wesentknüpfungspunkt 29 zwischen den beiden Elementen liehen um den gleichen Betrag absinkt und die Spanist mit dem Eingang eines Verstärkers 28 verbunden. nung am Verknüpfungspunkt 29 bei 0 Volt stehen-

Dieser Verstärker 28 weist zwei Stufen 28 a und bleibt. Folglich wird der Verstärker 28 keine falsche 286 mit separaten Ausgängen auf. Die Lichtmenge 30 Anzeige, d. h. das scheinbare Vorliegen von Reflexaus jeder Lichtquelle in den Lichtquelle-Photoele- marken, liefern.

ment-Einheiten 12 und 14 ist individuell so einge- Man bemerke weiter, daß die Verbindung der beistellt, daß das an dem Verknüpfungspunkt 29 auftre- den Photoelemente 12 und 14 mit dem Verstärker 28 tende Signal im Normalfall 0 Volt beträgt, wenn von differentialer Art ist, dergestalt, daß entweder das beide Photoelemente entweder beleuchtet oder nicht 35 eine oder das andere der Photoelemente 126 oder beleuchtet sind. Die Verstärkerstufe 28a ist ein kon- 146, jedenfalls aber nicht beide gleichzeitig, beleuchventioneller Verstärker, der normalerweise einen Aus- tet werden müssen, um ein logisch wahres Ausgangsgang von OVoIt zeigt, wenn sein Eingangssignal signal zu erzeugen. Es liegt natürlich auch im RaIi-0 Volt Spannung hat. men der Erfindung, die beiden Photoelemente direkt

Dementsprechend beträgt das Ausgangssignal aus 40 mit dem Eingang eines DifTerentialverstärkers zu vcrder Verstärkerstufe 28 a normalerweise 0 Volt. Wenn binden, der die gleichen Eigenschaften bezüglich das Signal an dem Verknüpfungspunkt 29 auf eine seiner Ausgangssignale besitzt wie der Verstärker 28. positive Spannung über einen vorbestimmten Schwell- Es ist erwünscht, daß die Bandfläche, die Licht pegel ansteigt, liefert die VerstäTkerstufe 28a ein aus den Lichtquellen in den Lichtquelle-Photoelevorbestimmtes Ausgangssignal positiver Spannung 45 ment-Einheiten 12 und 14 erhält, so groß wie irgendbei 30. Die Verstärkerstufe 286 ist ähnlich aufgebaut möglich sein soll, um den Einfluß unerwünschter Rcwie die Verstärkerstufe 28a. Jedoch liefert sie ihr flexionen auf Grund von Spleißen. Schmilzt usw. klein Ausgangssignal auf negative Eingangssignale hin. zu halten. Man bemerke weiterhin, daß das Band 18 Wenn ein Signal am Verknüpfungspunkt 29 ein Po- gerade vor der Fläche 16 herläuft und die Fläche tential von ÖVolt hat, dann liefert die Verstärker- 50 kaum freigibt und auf diese Weise den direkt in die stufe 28 6 ein Ausgangssignal bei 32 von OVoIt. Photoelemente gelangenden Anteil von Streulicht und Wenn das Signal an dem Verknüpfungspunkt 29 die optische Kopplung -zwischen den Lichtquelleunter einen vorbestimmten Schwellpegel negativer Photoelement-Einheiten für den Bandbeginn und für Spannung absinkt, liefert die Verstärkerstufe 28 b ein das Bandende und den Lichtquellen stark herabpositives Ausgangssignal am Ausgang 32. Obgleich 55 drückt.

der Schwellpegel für die beiden Verstärkerstufen von In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind

entgegengesetzter Polarität sind, haben sie doch beide Photoelemente 12b und 14/) in einem gemein-

gleiche Größe. samen Gehäuse untergebracht, das 7. B. aus Plastik

Es wird jetzt der Axbeitsablauf der Schaltung nach bestehen kann, so daß die Erwärmung beide EIe-F i g. 3 betrachtet. Im Normalfall liegt nur das licht- 60 mente in gleicher Weise beeinflußt. Dadurch wird undurchlässige Band 18 vor den Lichtquelle-Photo- eine Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen den elernent-Einheiten 12 und 14. Dementsprechend ist beiden Photoelementen auf Grund unterschiedlicher weder das Photoelement 12 b noch das Photoelement Temperaturen klein gehalten. Indem die beiden 14 b beleuchtet, und das Signal an dem Verknüpfungs- Photoelemente in einem gemeinsamen Körper Unterpunkt 29 beträgt 0 Volt, so daß von beiden Verstär- 65 gebracht werden, bleibt die Temperaturdiffcrcnz kerstufen 28 a und 28 b ein Ausgangssignal von 0 Volt zwischen beiden sehr klein.

erzeuet wird. Es werde nun angenommen, daß die Re- Ein Vorteil der Verwendung zwcia getrennter

flexmarke20 vor die Lichtquelle-Photoelement-Ein- Lichtquellen liegt darin, daß die Lichtmenge jeder

Lichtquelle individuell eingestellt und dadurch die Schaltung nach F i g. 3 so abgestimmt werden kann, daß der Verknlipfungspunkt 29 ein Potential von 0 Volt besitzt.

Die Lichtquellen und die Photoelemente der Bandanfang- und Bahnende-Lichtquelle-Photoelement-Ein-

heiten sollten so nahe wie möglich in einer Geraden und senkrecht zur Kante des Bandes liegen. Dadurch wird der größtmögliche Schutz gegen unerwünschte Reflexionen von Spleißen, Bandvorspannverbindungen, Falten usw. erreicht, die gewöhnlich senkrecht und in Richtung der Bandkante liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

direkt über die Reflexmarken beleuchtenden Licht-Patentansprüche: quelle und einem an die Photoelemente angeschlossenen Signalgeber.

1. Vorrichtung zum Abtasten von Reflex- Diese im wesentlichen beispielsweise aus der USA.-marken, die auf der Vorder- oder Rückseite eines 5 Patentschrift 2 782 398 bekannte Vorrichtung dient Bandes in einem Abstand quer und in Längsrich- zum Abtasten von relativ schmalen, in zwei Reihen tung des Bandes angeordnet und mit dem Band auf der Vorderfläche eines Magnetbandes aufgebrachvor zwei in einem Abstand quer zur Längsrich- ten Reflexmarken, wobei insbesondere zum Anhalten tung des Bandes liegenden Photoelementen vor- und Weiterführen des Bandes jeweils zwei schmale, beibewegbar sind, mit einer ein Photoelement nur 10 einander gegenüberliegende Reflexmarken auf dem indirekt über die Reflexmarken beleuchtenden Magnetband vorgesehen sind. Zum Abtasten der ReLichtquelle und einem an die Photoelemente an- flexmarken ist bei der bekannten Vorrichtung die geschlossenen Signalgeber, dadurchgekenn- Lichtquelle zwischen beiden Photoelementen angezeichnet, daß zur indirekten Beleuchtung des ordnet, so daß beim Vorbeiführen zweier gegenüberanderen Photoelementes (12ft) eine zweite Licht- 15 liegender Reflexmarken in jedes Photoelement Licht quelle (12 a) vorgesehen ist und die beiden Licht- aus der gemeinsamen Lichtquelle reflektiert wird.
quelle-Ph'jtoelement-Eüiheiten (12, 14) jeweils Start- und Stop-Reflexmarken sind am Anfang und gegenüber der Vorder- oder Rückseite des Bandes am Ende eines Bandes besonders wichtig für das (18) angeordnet sind, daß die beiden Photo- rechtzeitige Schalten des Bandantriebes. Beispielselemente (12 b, 14 b) in Reihe an einer gegen ein 20 weise bei Magnetbändern, auf die dualkodierte In-Bezugspotential symmetrischen Spannungsquelie formationen aufgezeichnet werden, soll die nutzbare liegen und daß als Signalgeber ein Verstärker (28) Bandlänge möglichst vollständig ausgenutzt werden, vorgesehen ist, dessen eine Eingangsklemme an so daß es hierbei auf ein besonders exaktes Schalten den Verknüpfungspunkt (29) der beiden Photo- des Bandantriebes bei genau definierten Bandsteliunelemente angeschlossen ist, dessen andere Ein- 35 gen ankommt. Die bekannte Vorrichtung hat sich im gangsklemme auf dem Bezugspotential liegt und praktischen Betrieb zum Abtasten der Start- und der an ein< τ. von zwei Ausgängen gegenüber dem Stop-Reflexmarken am Bandanfang und -ende als Bezugspotential eine Spannung besitzt, wenn nur wenig zuverlässig erwiesen. Es traten häufig Fehleines der l'hotoelemente oeleuchtet ist, und an ablesungen auf, die zu einem vorzeitigen oder ver · keinem der Ausgänge eine Spannung gegenüber 30 späteten Anhalten des Bandes führten. Solche Fehldem Bezugspotential aufweist, wenn beide Photo- leistungen stellten sich besonders bei schon langer im elemente beleuchtet oder nicht beleuchtet sind. Betrieb befindlichen Bändern ein, die bereits Sflei-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ßen, Glanzstellen, Staubablagerungen u. dgl. aufkennzeichnet, daß ein weiteres Photoelement (26) weisen.

sowie auf der von den Photoelementen abgewand- 35 Zur Verarbeitung der von den Photoelementen geten Seite eine spiegelnde Fläche (24 a) vorgesehen lieferten Signale dienen im allgemeinen zwei versind, die bei durchscheinendem Band Licht aus schiedene Verfahren. Bei dem einen wird ein Wecheiner Lichtquelle (12a) in das weitere Photo- selstromverstärker, bei dem anderen ein Gleichstromelement (26) reflektiert. verstärker für die Photoelementsignale verwendet. Die

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden 40 Vorteile des Wechselstromverstärker· Verfahrens lie-Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß die gen darin, daß Fehlerquellen wie Lichtschwankungen, Photoelemente mit ihren Lichtquellen in einem Veränderungen in der Photozeüe, Verschmutzungen Gehäuse (Ϊ0) untergebracht sind. und unterschiedliche Bandfärbungen nur sehr gerin-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- gen Einfluß haben. Daher sind die Wartungszeiten im kennzeichnet, daß die Photoelemente innerhalb 45 Wechselstromverfahren geringer als im Gleichstromdes Gehäuses in Bereichen gleicher Umgebungs- verfahren. Andererseits leidet die Wechselstromvertemperatur eingebaut sind. Stärkertechnik darunter, daß zur Feststellung von

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Reflexmarken das Band bewegt werden muß. Die Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- Lage de3 Bandes kann nur dann festgestellt werden, stärker ein Differentialverstärker ist. 50 wenn bei Antreffen der Refiexmarke das Band bewegt

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden wird. Dies ist besonders dann unerfreulich, wenn das Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- Band so angehalten wird, daß eine Refiexmarke vor •tärker (28) nur auf solche Spannungen am Ver- der Abtastvorrichtung steht. Das Band muß dann erst knüpfungspunkt (29) anspricht, die entweder um ein geringes hin und her gefahren werden, um festeinen positiven Schwellpegel übersteigen oder ss zustellen, ob eine Refiexmarke vorliegt. Eine statische unter einen negativen Schwellpegel absinken. Abtastung hat hier Vorteile, insbesondere kann mit

ihrer Hilfe das Ende oder der Anfang des Bandes festgestellt werden, was beim Ingangsetzen des Band-

betriebes wichtig ist,

60 Das mit Gleichstromverstärkern arbeitende Verfahren hat gegenüber dem Wechselstromverfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ab- den Vorteil, daß es in seiner logischen Struktur eintasten von Reflexmarken, die auf der Vorder- oder fächer und insgesamt unkomplizierter ist, da für Rückseite eines Bandes in einem Abstand quer und in seinen Arbeitsablauf eine Bandbewegung nicht erfor-LHngsrichtung des Bandes angeordnet und mit dem 65 derlich ist. Dagegen schleichen sich beim Gleich' Band vor zwei in einem Abstand quer zur Längs- Stromverstärkersystem leicht Fehler ein, die Llchtfichtung des Bandes liegenden Photoelementen vorbei- Schwankungen, Veränderungen in dem Photoelement, bewegbar sind, mit einer ein Photoelement nur in- Verunreinigungen und Abweichungen in der Band-