DE2242804A1 - Vorrichtung zur kontrolle der position eines bandes - Google Patents

Description

DR.-ING. ■ DIPL.-INO. M. SC. OIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTQART

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30.August 1972

Herr: Gian Paolo TREU
Via Colugna 127/13
UDINE, Italien

Vorrichtung zur Kontrolle der Position eines Bandes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der Position eines Bandes, insbesondere bei Signalvorrichtungen mit einem Indikatorband. Bei einer solchen Vorrichtung trägt das Indikatorband eine Vielzahl von Symbolen oder Anzeigen und wird gleitend vor einem Fenster vorbeigezogen, wobei eine Ablesung der einzelnen Symbole oder Markierungen, wie sie auf dem Indikatorband angebracht sind, durch das Fenster möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kontrolle der Position eines aolchen Indikatorbandes zu schaffen, die es ermöglicht, den Banddurchlauf so einzuregeln, daß eine gewünschte abzulesende Position des Bandes von diesem auch eingenommen wird.

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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs bezeichneten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß in Korrespenz zu den verschiedenen Markierungen, Symbolen oder Anzeigen auf dem Indikatorband eine Vielzahl von kodierten Informationen auf diesem verteilt sind, daß ein auf den Durchlauf der kodierten Informationen in Übereinstimmung mit einer vorgewählten Position ansprechendes Leseelement und eine Vergleichschaltung vorgesehen sind, die von Zeit zu Zeit die kodierten Informationen mit Bezugsinformationen relativ zu der gewünschten Position des Indikatorbandes vergleicht und ein der Differenz der verglichenen Information entsprechendes Signal an einem von mindestens zwei Ausgängen erzeugt, und daß den Signalausgängen der Vergleichsschaltung ein Paar das Indikatorband antreibender und in entgegengesetzte Richtungen bewegender Motoren zugeordnet sind, die als Folge des durchgeführten Vergleichs abwechselnd mit Strom versorgbar sind.

Indem man zwei Motoren mit entgegengesetzten Bewegungsrichtungen vorsieht und eine Vergleichschaltung, die diese abwechselnd als Funktion des Vorzeigens der Differenz zwischen auf dem Band vorhandenen Informationen und den Informationen, die von Zeit zu Zeit als Referenzinformationen eingeführt werden, aktiviert, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Kontrolle der Bandposition in der Weise, daß die gewünschte Position jeweils auf dem kürzest möglichen Weg erreicht wird. Sobald das Band die gewünschte Position erreicht hat, wird es in seiner Bewegung abgestoppt, da der nunmehr als Differenzsignal erzielte Nullwert die Versorgung der weiter vorn erwähnten Motoren unterbricht. Es können geeignete Anordnungen und Mittel vorgesehen sein, um eine Anzeige und Signalauswertung der ausgelesenen Informationen des Bandes und der von Zeit zu Zeit eingeführten Informationen zu erlangen.

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Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Im folgenden wird auf Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher eingegangen. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Indikatorband mit Straßenverkehrszeichen zur Verwendung in einer Signalapparatur,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der die Position des Bandes kontrollierenden Regelanordnung,

Fig. 3 verschiedene Bauteile des der Regelanordnung der Figur 2 zugeordneten Leselementes und

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Gesamtdarstellung.

Figur 1 zeigt ein Indikatorband N, auf welchem eine Vielzahl von Figuren bzw. Markierungen aufgebracht sind, die Straßenverkehrszeichen darstellen sowie eine entsprechende Anzahl von Gruppen von Markierungen I, die mit Bezug auf die verschiedenen Positionen, die das Indikatorband N einnehmen kann, kodierte Informationen darstellen. Die Positionen des Indikatorbandes N sind bezogen auf ein geeignetes Fenster, welches die das Indikatorband verwendende Signalapparatur aufweist. Dem Indikatorband N ist ein Leseelement L zugeordnet, welches aus einem Paar oder einer entsprechenden Anzahl von Fotodioden FD und Fototransistoren FT besteht (siehe hierzu auch Figur 3); weiterhin sind dem Indikatorband zugeordnet ein Paar Motoren Ml und M2, die so angeordnet sind, daß sie das Indikatorband in eine entgegengesetzte Richtung, wie durch die Pfeile Fl und F2 angegeben, bewegen können.

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Das Leseelement L und die Motoren Ml und M2 sind Teil der in Figur 2 dargestellten Regelanordnung, die darüberhinaus eine Vergleichsschaltung C umfaßt, die einen Vergleich durchführt zwischen Signalen El, die ihr von dem Leseelement L mit Bezug auf die auf dem Indikatorband N angebrachten Informationen I zugeliefert worden und Signalen E2, die, wie gewünscht, eine Positionsinformation darstellen, die von Zeit zu Zeit in die Regelanordnung eingespeist wird.

Die Vergleichschaltung C weist drei Ausgänge auf, an welcher jeweils die Ausgangssignale Ul, U2 und U3 erscheinen, und zwar jeweils im Falle, daß EK E2 ist (das Band ist mit Bezug auf die gewünschte Positionsinformation in Richtung des Pfeiles Fl verzögert) , El> E2 ist (das Band ist mit Bezug auf die gewünschte Positionsinformation in Richtung des Pfeiles F2 verzögert) und El = E2 (das Band befindet sich in der gewünschten Position). Das Signal U3 wird dem Rückstelleingang ( reset input) eines Flip-Flop FF zugeführt, dessen Stelleingang ( set input) ein Signal SD zugeführt wird, auf dessen Aufgabe weiter unten noch eingegangen wird.

Das am Stellausgang bzw. am Ausgang "1" des Flip-Flops FF vorhandene Signal UF wird zusammen mit dem Signal Ul dem Eingang eines logischen UND-Gatters Pl zugeführt, dessen Ausgang dem Motor Ml über einen Verstärker Al mit Strom versorgt. Das gleiche Signal UF wird zusammen mit dem Signal U2 dem Eingang eines logischen UND-Gatters P2 zugeführt, dessen Ausgang über einen Verstärker A2 an dem Tor M2 angeschlossen ist. Schließlich umfaßt die Regelanordnung der Fjgur 2 noch ein logisches UND-Gatter P3, welches an seinem Eingang das Signal El und Signal SL empfängt, auf dessen Aufgabe ebenfalls weiter unten noch eingegangen wird, und an seinem Ausgang ein Signal UP abgibt.

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Öie Wirkungsweise der Anordnung des Indikatorbandes N und der ihm zugeordneten Regelanordnung ist dabei wir folgt. Jedesmal, wenn ein Signal E2 mit Bezug auf die gewünschte Positionsinformation eingegeben wird, führt die Vergleichsschaltung C einen Vergleich zwischen diesem Signal E2 und dem Signal El .aus, welches die tatsächliche Positionsinformation des Bandes N liefert. Sollte El kleiner E2 sein, wird ein Differenzsignal Ul erzeugt, welches kombiniert mit dem Signal UF (dessen "1"~ Niveau auf das zu Null werdende Signal U3 zurückzuführen ist, und wobei die Einführung - zusammen mit dem Beginn des Signals E2 - eines Signals SD an den Stelleingang des Flip-Flops FF eine Anzeige darstellt, daß ein Positionieren möglichist und gleichzeitig die Tätigkeitsanzeige bildet), am Eingang des logischen Gatters Pl ein Signal erzeugt, welches von dem Verstärker A3 verstärkt ein Unterstromsetzen des Motors Ml und damit eine Verschiebung des Indikatorbandes N auf die von dem Signal E2 definierte neue Position bewirkt. Eine solche Verschiebung ist dann zu Ende, wenn, bei erreichter gewünschter Position, die Bedingung El = E2 erfüllt und das Signal Ul zu Null gemacht ist, während ein Signal U3 erscheint, welches den Flip-Flop FF zurückstellt und damit das Signal UF zu Null macht und damit signalisiert, daß ein "Freizustand" der Regelanordnung erreicht ist. Die gleichen Schaltungen und Beziehungen treten auf, im Falle, daß El größer als E2 ist, führen jedoch offensichtlich zur Energieversorgung des Motors M2, wohingegen bei El gleich E2 keiner der beiden Motoren Ml und M2 mit Energie versorgt wird, in sämtlichen drei Fällen dient das Gatter P3 zur Erzeugung eines Signals UP zur Anzeige bzw. zur Auswertung der gelesenen Informationen, wann immer das Anzeigebzw. Auswertesignal SL erscheint. Die Anwesenheit einer gewünschten Positionsinformation ist umgekehrt von dem Signal UF angezeigt, welches, wie oben schon erläutert, als Folge der Einführung eines Auswertsignales SD erzeugt wird.

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Figur 4 zeigt in eher schematischer Weise, wie die mechanischen Komponenten der das Indikatorband umfassenden Signalapparatur zur vorteilhaften Regelung und Kontrolle durch die soeben beschriebene Schaltung angeordnet sein können.

Ein äußeres Gehäuse 10 enthält die Einzelteile der Anordnung, und zwar im einzelnen einen Motor Ml, dessen Welle mit einer Rolle 12 verkeilt ist. In gleicher Weise ist eine Rolle 13 auf der Welle des Motors M2 aufgekeilt, der ebenfalls in dem Gehäuse 10 gelagert ist. über die Rollen 12 und 13 ist das Indikatorband N gewickelt und wird zwischen beiden fest unter Spannung gehalten, wobei es noch über Rollen 16 läuft, die als Leerlaufrollen in Lagern 17 gehalten sind. Das Indikatorband läuft nach Art eines Sandwichs zwischen zwei Schirmen 18 und 19, die* in im übrigen nicht dargestellter Weise ebenfalls an dem Gehäuse 10, und zwar in Übereinstimmung mit einem Fenster 20 befestigt sind.

Die Schirme 18 und 19 halten das Indikatorband flach, dabei ist der Schirm 18 transparent, so daß die von dem Indikatorband getragenen Symbole, Markierungen und Anzeigen, die nacheinander in Übereinstimmung mit dem Fenster 20 gebracht werden, klar sichtbar sind, wenn das Indikatorband als Folge der geregelten Umdrehungen der Rollen 12 und 13 durchläuft.

Die Wirkungsweise der in Figur 4 dargestellten Anordnung ist nun leicht zu verstehen. Die Bewegung des Indikatorbandes wird in jeder Richtung dadurch erhalten, daß man entweder dem Motor Ml oder dem Motor M2 Energie zuführt. Wird beispielsweise der* Motor M2 mit Energie versorgt, dann treibt er die Rolle 13 in einer solchen Richtung, daß sich das Indikatorband N um sich selbst wickelt und nach unten zwischen den Schirmen 18 und hindurchläuft, bis die aus den von dem Indikatorband getragenen Anzeigen ausgewählte Anzeige oder Symbol in Übereinstimmung

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mit dem Fenster 20 gebracht ist. Es ist offensichtlich, daß während einer solchen Bewegung das Indikatorband von der Rolle 12 abgezogen wird und auf diese Weise den Motor Ml zu einer Umdrehung veranlaßt, so daß ein gewisser Zug entsteht, der zweckvoll dazu angewendet wird, das Indikatorband N straff gespannt zu halten. Die Motoren Ml und M2 sind Synchronmotoren und in der Lage, unmittelbar zum Stillstand zu kommen; sie weisen auch eine hohe Anzahl von Polen auf, was sich als zweckmäßig erwiesen hat, da auf diese Weise die Drehgeschwindigkeit so gering ist, daß keine mechanischen Untersetzungsgetriebe mit Riemen oder Zahnrädern benötigt werden. Selbstverständlich ist es möglich, diese, wenn notwendig, zwischen Motor und der "jeweiligen angetriebenen Rolle einzufügen. In geeigneter Weise kann die Anordnung der Rollen auch geändert werden, insbesondere kann auf die leerlaufenden Rollen 16 und 17 verzichtet werden, wenn die Rollen 12 und 13 an deren Stelle gesetzt werden.

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Claims (4)

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1./Vorrichtung zur Kontrolle der Position eines Bandes, ins- \y besondere bei Signalvorrichtungen mit einem Indikatorband, dadurch gekennzeichnet, daß in Korrespondenz zu den verschiedenen Markierungen, Symbolen oder Anzeigen (S) auf dem Indikatorband (N) eine Vielzahl von kodierten Informationen (I) auf diesem verteilt sind, daß ein auf den Durchlauf der kodierten Informationen in Übereinstimmung mit einer vorgewählten Position ansprechendes Leseelement (L) und eine Vergleichsschaltung (C) vorgesehen ist, die von Zeit zu Zeit die kodierten Informationen (I) mit Bezugsinformationen (E2) relativ zu der gewünschten Position des Indikatorbandes (N) vergleicht und ein der Differenz der verglichenen Informationen entsprechendes Signal (Ul, U2 )'. an einem von mindestens zwei Ausgängen erzeugt, und daß den Signalausgängen der Vergleichsschaltung (C) ein Paar das Indikatorband (N) antreibender und in entgegengesetzten Richtungen bewegender Motoren (Ml, M2) zugeordnet sind, die als Folge des durchgeführten Vergleichs abwechselnd mit Strom versorgbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (C) einen zusätzlichen, im Falle einer Null-Differenz zwischen den sich gegenüberstehenden Informationen energieführenden Ausgang (U3) aufweist, der mit dem Rückstelleingang eines Flip-Flops(FF) verbunden ist, dessen Stelleingang Auswertsignale (SD) zuführbar sind im wesentlichen gleichzeitig mit der Zuführung der Bezugsinformationen (E2) .

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem jeweiligen Ausgang (Ul, U2) der Vergleichsschaltung (C) unter Zwischenschaltung eines logischen Gatters (Pl, P2) jeweils ein Motor (Ml, M2) zugeordnet ist, daß jeweils ein Eingang des logischen Gatters (Pl, P2) mit dem entsprechenden Ausgang der Vergleichsschaltung (C) und ein anderer Eingang mit dem Stellausgang (gesetztem Ausgang UF)' des Flip-Flop^ (FF) verbunden ist, und daß die Gatter so beschaffen sind, daß sie nur dann den Motoren Erregungssignale zuleiten, wenn an ihren beiden Eingängen ein Signal auftritt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren derAnarpüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres, mit seinem einen Eingang mit dem Ausgang des Leseelementes (L) verbundenes Gatter (P3) vorgesehen ist, dessen anderer Eingang mit einer Auswertsignale (LS) erzeugenden Quelle verbunden ist und das so beschaffen ist, daß an seinem Ausgang dann ein Signal (UP) erzeugbar ist, wenn an seinen Eingängen gleichzeitig Signale auftreten.

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