DE2009282A1 - System zur Kontrolle einer Dauer - Google Patents

Description

25. FEB. 1970 Dipl.-Ing. Egon Prinz

Dr. (Bortfuc}, Hauser .

Dipl.- Ing. β.cüiriod Lsiser

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Ernsbergerstrasse 19 Unser Zeichen: 3! 840

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TRAVAUX INDUSTRIELS POUR L¹ELEOTRICITB TRIHDEL 44» rue de Lisbonne, Paris/Prankreich System zur Kontrolle einer Dauer

Die Erfindung betrifft ein System zur

Kontrolle einer Dauer mit einem tragbaren Aufzeichnungsträger, z.B. einer Kontrollmarke, sowie einer Vorrichtung zum Vermerken des Beginne der zu kontrollierenden Dauer auf diesem Träger und einer Vorrichtung zur Ablesung dieses Vermerks.

Die Erfindung soll insbesondere die Erhebung und die Kontrolle der Benutzungsgebühr auf Parkplätzen für Kraftfahrzeuge erleichtern. '

Bekanntlich ist es bei derartigen Parkplätzen zur Vermeidung einer Überfüllung üblioh, dass der Benutzer die Benutzungsgebühr bezahlt, bevor er seinen Wagen nimmt. Er erhält dann eine Kontrollmarke, welohe ihm gestattet, die automatischen Türen zu offnen, wenn er mit seinem Wagen an den Auegang dee Parkplatzes kommt.

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Um einen Betrug zu verhindern, muss die

Zeit der Bezahlung auf der Kontrollmarke vermerkt und am Ausgang geprüft werden. Dieses Kontrollsystem erfordert aber entweder Kontrollpersonen oder teuere Mechanismen, und die Kontrollmarke kann nur einmal benutzt werden.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen

durch Benutzung einer Kontrollmarke abzuhelfen, welche einen zeitzeiligen Vermerk mit bestimmter Dauer empfangen kann.

Das erfindungsgemässe System zur Kontrolle

einer Dauer mit einem tragbaren Aufzeichnungsträger, z.B. einer Kontrollmarke, einer Einschreibevorrichtung zum Vermerken der zu kontrollierenden Dauer auf diesem Träger und einer Vorrichtung zur Ablesung dieses Vermerks ist dadurch gekennzeichnet, W dass der tragbare Aufzeichnungsträger eine Kapazität enthält, welche in einen Stromkreis mit einer bestimmten Zeitkonstante eingeschaltet ist, wobei die Einschreibevorrichtung Mittel enthält, um diese Kapazität auf eine bestimmte Spannung aufzuladen und die Ablesevorrichtung Mittel enthält, welche die Restspannung an den Klemmen dieser Kapazität messen.

Hierdurch kann eine schnelle genaue Kontrolle erfolgen, und der Aufzeichnungsträger kann beliebig oft benutzt werden.

Gemäss einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Aufzeichnungsträger eine Wicklung und einen Gleichrichter auf, welche in Reihe in den Stromkreis der Kapazität geschaltet sind, während die Einachrelbevorrichtung und die Ablesevorrichtung wenigstens einen mit wenigstens einer Spule versehenen, einen Luftspalt enthaltenden Magnetkreis besitzen, derart, dass das Einschreiben Vüoä. die Ablesung durch Induktion zwischen der Wicklung des Trägers und der Spule der Einschreibevorrichtung und der Ablesevorrichtung erfolgen.

Geraäss einerjweckmässigen Ausfilming der

Erfindung enthalt der Aufzeichnungeträger einen zu dem Gleichrichter parallel geschalteten, magnetisch betätigten Schalter, und die Ablesevorrichtung enthält einen Magneten, welcher den "chalter betätigt, wenn sich die Wioklung des Trägers in dem .!luftspalt der Ablesen «*-*-. v-htung befindet.

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ORIGINAL INSPECTED

Hierdurch können die Kontrollvorgänge vollständig automatisch vorgesehen werden, und eine betrügerische Benutzung der Kontrollmarke ist praktisch unmöglich gemacht.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt die elektrische Schaltung eines erfindungsgemassen Aufzeichnungsträgers.

Pig. 2 ist eine Draufsicht einer der Schaltung der Fig. 1 entsprechenden Kontrollmarke.

Fig. 3 zeigt die Schaltung einer Einschreibevorrichtung, wobei sich die Kontrollmarke der Fig· 1 in der Einschreibestellung befindet.

Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht einer Ausfuhrung der Schaltung der Fig· 3.

Fig. 5 zeigt die elektrische Schaltung ·

einer Ablesevorrichtung, wobei sich die Kontrollmarke in der Ablesestellung befindet und die Vorrichtung an ein Wiedergabeglied angeschlossen ist. .

Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht einer der Schaltung der Figi 5 entsprechenden Ablesevorriehtung.

Das eine tragbare Kontrollmarke benutzende dargestellte System zur Kontrolle einer Dauer enthält eine Kontrollmarke (Fig. 1 und 2), eine Einschreibevorrichtung zum Veimerken des Beginns der zu kontrollierenden Dauer (Fig. 3 und 4) und eine Ablesevorrichtung (Fig· 5 und 6).

Die Kontrollmarke 1 (Fig. 1 und 2) weist

einen Trager 2 aus einem kaltpolymerisierten Kunststoff auf, in welchen eine Anzahl von elektrischen Bauteilen eingebettet ist. Diese umfassen eine mit einer Kapazität 4 in Reihe geschaltete Wicklung 3 und einen bei der dargestellten Ausführung ^durch eine Diode 5 gebildeten Gleichrichter. Ein Regelwiderstand 6 ist an die Klemmen der Kapazität 4 angeschlossen, und ein magnetisch betätigter Schalter 7 mit in der Ruhestellung offenen Kontakten ist an die Klemmen der Diode 5 angeschlossen. Bekanntlich enthalt ein derartiger Schalter im wesentlichen zwei in einer dichten Hülle angeordnete, je ein Kontaktplättehen tragende Lamellen aus einem ferromagnetisehen Werkstoff.

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Zur Verdeutlichung der Zeichnung sind in

Fig. 2 die Verbindungen zwischen den elektrischen Bauteilen nicht dargestellt, da diese genügend klar aus Pig. 1 hervorgehen.

Die Binschreibevorrichtung 8 (Pig. 3 und

4) enthält einen geblätterten Magnetkreis 9 aus Blechen mit hoher magnetischer Permeabilität mit einem Luftspalt 11. An diesem Magnetkreis 9 sind zwei Magnetisierungsspulen 12 auf dem dem luftspalt 11 abgewandten Arm des Magnetkreises symmetrisch zu dem luftspalt angeordnet. Die Spulen 12 können je nach der verfügbaren Speisespannung parallel oder in Reihe geschaltet werden und sind über einen Schalter 13 mit den Klemmen 14 einer Wechselstromquelle verbunden.

Die Vorrichtung 8 enthält noch eine durch

den luftspalt 11 tretende lotrechte Rutsche 15 aus Kunststoff. Die Rutsche 15 ist parallelepipedisch und so bemessen, dass die Kontrollmarke 1 in ihr gleiten kann. In dem unteren Teil der Rutsche 15 ist ein zurückziehbarer Anschlag 16 so angeordnet, dass bei Anlage der Kontrollmarke 1 an diesem Anschlag ihre Wicklung 3 sich in dem Luftspalt 11 befindet.

Der Anschlag 16 trägt einen Bund 17, an

welchem sich eine Druckfeder 18 abstützt, deren anderes Ende an einer festen Wand 19 befestigt ist. Der Anschlag 15 wird durch einen magnetischen Stab 21 verlängert, welcher den Tauchkern eines Elektromagneten bildet, dessen Spule 22 über einen Schalter 23 an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist.

Die Ablesevorrichtung 24 enthält zwei wie

der Magnetkreis 9 der Einschreibevorrichtung ausgebildete, mit einem Luftspalt versehene Magnetkreise 25. Jeder Magnetkreis 25 trägt zwei Ablesespulen 26. Die beiden Magnetkreise 25 sind parallel zueinander so angeordnet, dass ihre Luftspalte 27 senkrecht übereinander liegen. Eine lotrechte Kunststoffrutsche 28 tritt durch die beiden Luftspalte 27 und ist so bemessen, dass die Kontrollmarke 1 in ihr gleiten kann. Ein Dauermagnet 29 ist in gleichen Abständen von den beiden Magnetkreisen 25 befestigt. Der Abstand zwischen diesen beiden Magnetkreisen ist so bemessen, dass sich die Spule 3 der Kontrollmarke 1 in dem einen oder 4em anderen Luftspalt 27 befindet,

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wenn der Schalter 7 der Kontrollmarke 1 dem Magneten 29 gegenüber liegt.

Die Klemmen der Ablesespulen 26 sind je

an eine monostabile Schaltung 31 angeschlossen, deren Ausgang mit einem Eingang einer ODBR-Scgaltung 32 verbunden ist. Der Ausgang dieser ODER-Schaltung ist über einen Verstärker 33 mit einer bei der dargestellten Ausführung durch ein Relais 34 gebildeten Wiedergabestufe verbunden. Der Kontakt 35 dieses Relais schliesst einen Signalkreis, welcher eine lampe, eine Klingel oder ein beliebiges geeignetes sichtbares oder hörbares Anzeigegerät betätigt.

Das System arbeitet folgendermassen: Zu Beginn der zu kontrollierenden Dauer, z.B. wenn der Benutzer eines Kraftfahrzeugparkplatzes die Parkgebühr entrichtet, führt man die Kontrollmarke 1 in die, Rutsche 15 der E:inechreibevorrichtung 8 ein. Der Elektromagnet 22 iat nicht gespeist, so dass der Anschlag 16 die Kontrollmarke 1 in einer solchen Stellung anhält, dass ihre Spule 3 in dem Luftspalt 11 liegt. Hierauf schliesst man den Schalter 13, so dass ein Wechselstrom in der magnetisierenden Spule 12 flieset-· In der Wicklung 3 der Kontrollmarke 1 wird dann eine

elektromotorische Kraft induziert, welche den Durchgang einer von

Folge/nur. in einer Richtung verlaufenden Strompimpulsen durch die Diode 5 und den Kondensator 4 erzeugt. Der Kondensator lädt sich daher auf eine Spannung auf, deren Wert von der Dauer der Schliessung des Schalters 13, der Spannung der Stromquelle 14 und den Werten der Bauteile der Kontrollmarke 1 und der Einechreibevorrichtung 8 abhängt· Wenn z.B. der Schalter 13 während einer Zeit geschlossen wird, welche sehr lang gegenüber der Zeitkonstante des Stromkreises der Kontrollmarke 1 ist und der Widerstand 6 einen sehr hohen ohmschen Wert nat, lädt eich der Kondensator 4 auf eine Spannung auf, welche praktisch gleich dem Spitzenwert der in der Wicklung 3 induzierten elektromotorischen Kraft iat.

Wenn die gewünschte Ladespannung erreioht

ist, öffnet man den Schalter 13 und speist den Elektromagneten 22, welcher den Anschlag 16 zurückzieht. Die Kontrollmarke 1 wird am Ausgang der Rutsche 15 aufgefangen.

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Der Kondensator 4 entladt eich dann über

den Widerstand 6 mit einer Zeitkonstante, welche im wesentliohen durch den Wert der Kapazität 4 und den ohmschen Wert des Widerstands 6 betimmt' ist. Die Restapnnung an den Klemmen der Kapazität 4 ist jederzeit eine Funktion der Dauer, welche seit dem Vermerken der Anfangszeit in der Vorrichtung 8 verflossen ist.

Die Entladungszeitkonstante wird durch die

Wahl des Wertes des Widerstands 6 eingestellt. Wenn dieser im besonderen einen unendlichen Wert hat, d.h. wenn die Kontrollmarke keinen Widerstand 6 enthält, wird die Zeitkonstante durch den Isolationswiderstand des Kondensators 4, die Kapazität desselben, den Widerstand der Diode 5 in der Sparrichtung und den Widerstand der Wicklung 3 bestimmt. Unter diesen Bedingungen ist die Zeitkonstante theoretisch unendlich.

Zur Kontrolle der Dauer, z.B. wenn der Benutzer des Parkplatzes an den Ausgang desselben kommt, steckt man die Kontrollmarke 1 in die Rutsche 28 der Ablesevorrichtung 24. Da diese symmetrisch ist, kann man die Kontrollmarke in einem beliebigen Sinn einstecken. Die Kontrollmarke gleitet durch die Rutsche, und wenn der magnetische Schalter 7 an dem Magneten 29 vorbeikommt, bewirkt dieser die Schliessung der Kontakte des Schalters und schliesst die Diode 5 kurz. Der Kondensator 4 entlädt sich dann plötzlich über die Wicklung 3, welche einen geringen ohmschen Widerstand hat. Da sich die Wicklung 3 in diesem Augenblick in einem der luftspalte 27 befindet, wird ein Signal in den entsprechenden Ablesespulen 26 induziert.

Wenn die seit dem Vermerken verflossene

Dauer ziemlich kurz ist, genügt dieses Signal, um die monostabile Formgebungsschaltung 31 auszulösen. Man erhält dann ein praktisch rechteckiges Signal bestimmter Höhe an einem der Ausgänge der ODER-Schaltung 32. Diese sendet ihrerseits ein Signal aus, welches bei 33 verstärkt wird und das Relais 34 betätigt. Der Kontakt 35 schliesst dann einen Signal- oder Steuerkreis, welcher z.B. die Ausgangsschranke dee Parkplatzes anhebt.

Wenn die verfloeaene Dauer einen beutimm-

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ten Wert übersteigt, ist das in'den Ablesespulen 26 induzierte Signal kleiner als die Auslöseschwelle der monostabilen Schaltung 31, und der Kontakt 35 "dee Relais bleibt offen* -

Unter diesen Bedingungen ist offenbar die

Gültigkeit der Kontrollmarke 1 auf die Dauer begrenzt, bei deren Überschreitung das Signal in den Ablesespulen kleiner als die Ausloseschwelle der monostabilen Schaltung 31 wird.

Diese Gültigkeitsdauer kann durch Veränderung der ursprünglichen ladespannung der Kapazität 4, der Entladezeitkonstante, oder der Auslöseschwelle der monostabilen Schaltung 31 verändert werden. Die anfängliche Ladespannung hängt ihrerseits von der Spannung der Stromquelle 14 und der Dauer der ladung ab. Man kann also ohne Veränderung der Kontrollmarke 1 selbst, d.h. ohne Veränderung ihrer Entladungszeitkonstante, die Gültigkeitsdauer in sehr weiten Grenzen durch die alleinige Veränderung der Einstellungen der Einschreibevorrichtung oder der Ablesevorrichtung verändern.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel

hat der Kondensator 4 eine Kapazität von zehn Mikrofarad, und der Regelwiderstand 6 ist so gewählt, dass die Zeitkonstante des Entladekreises grössenordnungsmässig eine Stunde beträgt. Die Wicklung 3 besitzt tausend Windungen und hat einen Aussendurchmesser von grössenordnungsmässig achtzehn Millimetern. Die praktisch parallelepipedische Kontrollmarke 1 hat als Aussenabmessungen 50 χ 20 χ 6,5 Millimeter. ·

Wie bereits oben ausgeführt, ist die eine

bestimmte Kontrollmarke kennzeichnende Zeitkonstante nur einer der die Gültigkeitsdauer bestimmenden Faktoren. So kann die Gültigkeitsdauer einer Kontrollmarke, deren Zeitkonstante auf eine Stunde eingestellt wurde, nach Belieben durch alleinige Veränderung der Einstellungen der Ablesevorrichtung oder der Einschreibevorrichtung vergrÖssert oder verkleinert werden. - Das erfindungsgemässe System ermöglicht

so die Kontrolle einer bestimmten Dauer unter Benutzung einer leichten, wenig sperrigen und praktisch unzerstörbaren Kon- . trollmarke·

Die EinBchreibevorriohtung und die Ablesevorrichtung sind ihrerseits wenig sperrig, leicht zu handhaben

und sehr billig.

Das System bezitzt eine sehr groese Anpassungsfähigkeit, da die Gültigkeitsdauer der Kontrollmarke nach Belieben in sehr weiten Grenzen ohne Veränderung der Kontrollmarke eingestellt werden kann. Die Benutzungsdauer der Kontrollmarke ist praktisch unbegrenzt*

Das System ist praktisch betrugssicher.

Da namUbh die Klemmen der Kapazität 4 für den Benutzer unzugänglich sind, kann dieser die Kapazität nicht z.B. durch Benutzung eines Trockenelements oder eines Akkumulators nachladen* Der Kondensator 4 kann nur durch Induktion mittels der Einschreibevorrichtung 8 geladen werden.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt

ψ werden. So kann die Ablesevorrichtung 24 nur einen einzigen Magnetkreis enthalten, wobei dann die Kontrollmarke 1 in die Rutsche 28 in einem solchen Sinn eingesteckt wird, dass sich die Wicklung 3 in dem Luftspalt befindet, wenn der Schalter 7 dem Magneten 29 gegenüber liegt. Der Schalter der Einschreibevorrichtung 8 kann durch einen elektrischen oder elektronischen Teil ersetzt werden, welcher durch einen Zeitgeber so gesteuert wird, dass er die Ladedauer der Kapazität 4 bestimmt

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Claims (1)

1. Pat e η t a η s ρ r U c h e

   System zur Kontrolle einer Dauer mit

   einem tragbaren Aufzeichnungsträger, z.B. einer Kontrollmarke, einer Vorrichtung zum Vermerken des Beginns der zu kontrollierenden Dauer auf diesem Träger und einer Vorrichtung zum Ablesen dieses Vermerks, dadurch gekennzeichnet, dass der,, tragbare Aufzeichnungsträger (1) eine in einen Stromkreis ( 3, 5, 6) bestimmter Zeitkonstante eingeschaltete Kapazität (4) enthält, dass die Einschreibevorrichtung (8) Mittel (9» 12) zum Aufladen der Kapazität (4) auf eine bestimmte Spannung enthält, und dass die Ablesevorrichtung (24) Mittel (25, 26,29) zur Messung der Restspannung an den Klemmen der Kapazität (4) aufweist. .

   2.) Kontrollsystem nach Anspruch 1 ,· dadurch

   gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsträger (1) eine Wicklung (3) und einen Gleichrichter (5) enthält, welche in Reihe in den Stromkreis der Kapazität (4) geschaltet sind, und dass die Einschreibevorrichtung (8) und die Ablesevorrichtung (24) wenigstens einen mit wenigstens einer Spule (12, 26) versehenen, einen luftspalt (11, 27) enthaltenden Magnetkreis (9, 25) aufweisen, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass das Vermerken und die Ablesung durch Induktion zwischen der Wicklung (3) des Aufzeichnungsträgers (1) und der Spule (12, 26) der Einschreibevorrichtung (8) und der Ablesevorrichtung (24) erfolgen.

   < 3.) Kontrollsystem nach Anspruch 2, daduroh

   gekennzeichnet, dass die Einschreibevorrichtung (8) eine lotrechte Rutsche (15) aus einem unmagnetischen Werkstoff aufweist, welche durch den Luftspalt (11) tritt und so bemessen ist,dass sie den Aufzeichnungsträger (1) aufnehmen kann, wobei ein zurückziehbar er Anschlag (16) dem Träger (1) eine solche Lage gibt, dass eich seine Wicklung (3) in dem Luftspalt (11) der Einsohreibtvorrlohtung (8) befindet«

   4·) Kontrollsystem nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, dass dtr Aufzeichnungsträger (1) einen magnetieoh betätigten, parallel zu dem Gleichrichter (5) gesohalteten Sohalttr (7) aufweist, welcher die fernsteuerung der Entladung der Kapazität (4) im Augenblick der Ablesung ermöglicht.

   ORIGINAL INSPECTED

   5.) Kontrollsystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablesevorrichtung (24) eine Rutsche (28) aus einem unmagnetischen Werkstoff aufweist, welche durch den Luftspalt (27) derselben tritt und so bemessen ist, dass sie den Aufzeichnungsträger (1) aufnehmen kann, wobei ein Magnet (29) zur Betätigung des Schalters (7) zur Betätigung des Aufzeichnungsträgers (1) vorgesehen ist·

   6.) Kontrollsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung des Magneten (29) des Magnetkreises (25) von der Ablesevorrichtung (24) praktisch gleich der Entfernung des Schalters (7) von der Wicklung (3) des Aufzeichnungsträgers (1) ist.

   7.) Kontrollsystem nach Anspruch 5, da-W durch gekennzeichnet, dass die Ablesevorrichtung (24) zwei gleiche je mit einer Ablesespule (26) versehene Magnetkreise (25) aufweist, welche parallel zueinander so angeordnet sind, dass ihre Luftspalte (27) senkrecht übereinander liegen, wobei die Rutsche (28) durch die beiden Luftspalte (27) tritt und der

   Magnet (29) in gleicher Entfernung von den beiden Magnetkreisen (25) lügt.

   8.) Kontrollsystem nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, dass jede Ablesespule (26) mit dem Eingang einer ODER-Schaltung (32) verbunden ist, deren Ausgang an ein Wiedergabeglied (34) angeschlossen ist*

   . 9.) Kontrollsystem nach Anspruch 8, gekenn-

   ' zeichnet durch einen zwischen jede Ablesespule (26) und den entsprechenden Eingang der ODER-Schaltung (32) geschaltete monostabilθ Schaltung (31)·

   10.) Kontrollsystem nach Anspruch 1, da-

   duroh gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsträger (1) zur Einstellung der Zeitkonstante des Stromkreises (3, 4t 5, 6) einen zu der Kapazität (4) parallel geeohalteten Wideretand (6) aufweist.

   11.) System nach Anspruoh 1, dadurch ge-

   kinnzeiohntt, dass die elektrischen Muttilt (3t 4t 5, (_t 7) des Aufseiohnungstragers (1) in einen Träger (2) aus Kunststoff eingebettet sind, derart, dass sie eine Kontrollmark· bilden.

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   12.) Kontrollmarke zur Kontrolle einer Dau· er für das System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Trager (2) aus Kunststoff, in welchen eine mit einer Kapazität (A) und einem Gleichrichter (5) in Reihe geschaltete elektrische Wicklung (3) und ein parallel zu dem Gleichrichter (5) geschalteter magnetisch betätigter Schalter (7) eingebettet sind.

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