DE2516345C2 - Löscheinrichtung eines durch magnetische Felder veränderbaren Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Löscheinrichtung eines durch magnetische Felder veränderbaren Aufzeichnungsträgers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich ist es unzweckmäßig und was den Verbrauch an Registriermaterial anbelangt auch unwirtschaftlich, eine Meßgröße über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen, wenn nachträglich keine statistische Auswertung der Aufzeichnungen vorgenommen wird. Andererseits interessiert bei der Überwachung einer Meßgröße in vielen Fällen lediglich deren Verlauf unmittelbar vor einem bestimmten Ereignis, wobei für diesen zeitlich meist eng begrenzten Bereich eine optimale Auflösung wünschenswert ist

Ein typisches Beispiel für eine derartige Pegistrieraufgabe ist die Registrierung der Betriebsdaten eines

ίο Kraftfahrzeuges, und zwar im Sinne einer Unfalldatenerfassung. Dabei ist es vor allem wichtig, daß ein hierfür geeignetes Registriergerät eine Aufzeichnung des Geschwindigkeitsverlaufs über die zuletzt zurückgelegte Wegstrecke liefert, daß das Registriergerät aber auch in der Lage ist, beispielsweise Aussagen über die Brems- und die Blinkerbetätigung zu machen und diese Aufzeichnungen nach einiger Zeit, oder wenn die zurückgelegte Strecke die Bezugsgröße darstellt, nach einer bestimmten Strecke fortlaufend löscht.

Abgesehen davon, daß bei der angestrebten Verwendung im Kraftfahrzeug ein Registriergerät rauhen Betriebsbedingungen ausgesetzt ist dennoch aber weitgehend wartungsfrei arbeiten und über einen weiten Temperaturbereich eine einigermaßen zufriedenstellende Qualität der Aufzeichnungen bieten sollte, müssen bei einem derartigen Unfallregistriergerät die Aufzeichnungen unmittelbar, also ohne daß hierzu ein Wandler oder ein Entwicklungsvorgang notwendig wird, sichtbar sein und gegebenenfalls der Aufzeichnungsträger durch einen Verkehrsbeamten dem Registriergerät entnommen werden können. Dabei ist ein besonders einfaches Handhaben des Aufzeichnungsträgers zwingend erforderlich. Die Aufzeichnungen, die im allgemeinen nicht wiederholbar sind und in den meisten Fällen einen entscheidenden dokumentarischen Wert darstellen, dürfen aber durch das Handhaben in keiner Weise beeinträchtigt werden. Das bedeutet eine weitgehende Sicherheit gegen mechanische Beschädigungen. Griffestigkeit und auch Unempfindlichkeit gegenüber reibungsbedingten elektrostatischen Feldern. Entscheidend ist jedoch, daß der Aufzeichnungsträger derart beschaffen sein sollte, daß er sowohl leicht kopierbar als auch im Original in Unfallakten abheftbar ist. Diese Bedingung schließt natürlich alle kassettierten Aufzeichnungsträger, obwohl diese eine weitgehende Sicherheit gegen mechanische Beschädigungen der Aufzeichnungen bieten, für die Verwendung in einem Unfallregistriergerät aus.

In neuerer Zeit ist nun ein papierartiges Aufzeichnungsmaterial bekanntgeworden, das eine besonders

so gute Eignung für ein derartiges Registriergerät zeigt (Artikel von D. O. Ballinger in Electronics, 1. März 1973, S. 73 bis 76). In diesem Aufzeichnungsmaterial, das durch magnetische Beeinflussung veränderbar ist, sind zwischen zwei durchsichtigen Deckschichten mit Öl gefüllte, durchsichtige Mikrokapseln eingebettet, in denen Metallplättchen schweben, die magnetisch sind und Licht reflektieren. Im unbeschriebenen Zustand sind diese magnetischen Metallplättchen im wesentlichen in der Ebene des Aufzeichnungsträgers ausgerichtet und

bo reflektieren das auf sie fallende Licht. Dadurch erscheint der Aufzeichnungsträger relativ hell. Wird nun ein permanent magnetischer oder elektrisch inagnetisicrtcr Schreibstift über den Aufzeichnungsträger bewegt, wobei er diesen nicht notwendigerweise berühren muß, so

b% entsteht im Vergleich zur übrigen Fläche des Aufzeichnungsträgers eine dunkle Schreibspur dadurch, daß sich die Metallplättchen in den Mikrokapseln um 90" drehen und sich im wesentlichen senkrecht zur Aufzeichnungs-

trägerebene anordnen, so daß das einfallende Licht in der Schreibspur absorbiert wird bzw. durch den Aufzeichnungsträger hindurchtreten kann.

Bei diesem mit einfachsten technischen Mitteln durchführbaren Registrierverfahren sind die Mangel, die herkömmliche Registrierverfahren aufweisen, weitgehend vermieden worden und die erzielbaren Aufzeichnungen sind sowohl unmittelbar beobachtbar als auch maschinell, beispielsweise mittels Hall-Sensoren, lesbar, was bei zusätzlichen, vorzugsweise als Strichmarkierungen aufgezeichneten Informationen, wie z. B. Metermarkierungen, Markierungen für Brems- und Blinkersignale und dergl. von besonderem Vorteil ist.

Nun ist einer der entscheidenden Faktoren hinsichtlich der Brauchbarkeit eines selbstlöschenden Registrierverfahrens die Löschbarkeit des Aufzeichnungsträgers sowie der technische Aufwand, der für eine einwandfreie Löschung erforderlich ist Bei dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial sind hierzu Magnetfelder, vorzugsweise magnetische Wechselfelder, erforderlich, und es hat sich gezeigt, daß der Löscheffekt dann optimal ist, wenn wenigstens zwei in der Ebene des Aufzeichnungsträgers wirksame Magnetfelder geschaffen werden, deren Wirkungsrichtungen durch die Richtung der erforderlichen Relativbewegung zwischen der die Magnetfelder erzeugenden Löscheinrichtung und dem Aufzeichnungsträger gekreuzt werden, und wenn während dieser Relativbewegung die Magnetfelder in jedem zu löschenden Bereich des Aufzeichnungsträgers vorzugsweise unter einem Winkel von 90° wirksam sind. Auf diese Weise werden die magnetischen Metallplättchen des Aufzeichnungsmaterials sowohl verwirbelt als auch weitgehend in die Ebene des Aufzeichnungsträgers gedreht.

Aus einem Prospekt der Fa. Honeywell »Guide to Writing and Erasing POP Magnetic Paper« sind verschiedene nach diesem Prinzip arbeitende Löscheinrichtungen, auch die gemäß dem Oberbegriff des Anspruches !,bekannt.

Danach ist die einfachste Aussführungsform einer Löscheinrichtung für einen aus dem beschriebenen Aufzeichnungsmaterial gefertigten, streifenförmigen Aufzeichnungsträger eine flache, mit einer spaltförmigen öffnung und einem rechteckförmigen Wicklungsquerschnitt ausgebildete Spule, die unter 45° _!ur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers angeordnet ist. Vorausgesetzt, daß die Spule bestromt ist, wird bereits ein gewisser Löscheffekt dadurch erzielt, daß der Aufzeichnungsträger mit einer für die Registrierung erforderlichen Transportgeschwindigkeit durch diese Spule hindurchgeführt v-.ird. Eine befriedigende Löschung wird aber erst erzielt, wenn zu dieser ersten Spule eine zweite um 90° zur ersten versetzte Spule angeordnet wird, oder der Aufzeichnungsträger nach dem ersten Löschvorgang gewendet wird und ein zweites Mal durch die eine Spule geführt wird. Auch wird vorgeschlagen, den Aufzeichnungsträger in einer Schleife umzulenken und auf diese Weise in zwei Richtungen durch lediglich eine unter 45° stehende Spule zu führen. Andere Vorschläge für eine geeignete Löschvorrichtung, bei denen der Nachteil, daß der Aufzeichnungsträger in die Spulenöffnung eingefädelt werden muß, vermieden wird, sehen aufwendige, sich gegenseitig über dem Aufzeichnungsträger kreuzende Spu'enanordnungen beiderseits des Aufzeichnungsträgers vor.

Diese letztgenannten Einrichtungen sind jedoch für die Anwendung in einem in Serie herstellbaren Registriergerät ungeeignet. Auch die zuerst genannten Prinzipvorschläge zum Löschen des Aufzeichnungsträgers sind insbesondere in einem Unfallregistriergerät unbrauchbar, da der Registrierstreifen beim Wechseln zu umständlich gehandhabt werden muß. Besonders nachteilig aber ist. daß alle bisher bekannten Löscheinrichtungen für scheibenförmige Aufzeichnungsträger ungeeignet sind, und zwar deshalb, weil die für eine einwandfreie Löschung erforderliche, optimale Magnetfeldverteilung im Falle einer kreisförmigen Bewegung zwisehen dem Aufzeichnungsträger und der Löscheinrichtung nicht gegeben ist. Gerade aber die Scheibenform bietet gegenüber einem Registrierstreifen entscheidende Vorteile. So kann, abgesehen davon, daß die Auflösung der Meßgröße vom jeweiligen Registrierradius abhängig ist, ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Auch die Handhabung beim Einspannen einer Registrierscheibe in dem Registriergerät ist einfacher, es entstehen keine Verschleißerscheinungen, da keine Transportperforation erforderlich ist. und es iind keine besonderen Führungs- und Umlenkmittel notwendig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Löscheinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben, deren Raumbedarf und Bauteileaufwand weitgehend reduziert ist, die insbesondere für die Serienfertigung geeignet ist und die eine einfache Handhabung des Aufzeichnungsträgers gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist insbesondere in der einfachen Herstellung der Löscheinrichtung zu sehen. Außerdem ist die Handhabung des Auf-Zeichnungsträgers insofern wesentlich verbessert, als beispielsweise ein streifenförmiger Aufzeichnungsträger von vornherein als fertig verklebtes Endlorband in der Registriergerät einsetzbar ist. Ein entscheidender Vorteil ist auf der anderen Seite dadurch gegeben, daß es das 'ine Ausführungsbeispiel der Löscheinrichtung erlaubt, auch scheibenförmige Aufzeichnungsträger mit den dadurch sich ergebenden Vorteilen, insbefondere beim Wechseln des Aufzeichnungsträgers, zu verwenden.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine prinzipielle Ausführungsform der Löscheinrichtung,
Fig.2 eine speziell für streifenförmige Aufzeichnungsträger geeignete Ausführungsform der Löscheinrichtung,

F i g. 3 fine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß F i g. 2.
Fig. 4 eine speziell für scheibenförmige Aufzeichnungsträger geeignete Ausführungsform dei Löscheinrichtung.

F i g. 5 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß F i g. 4,
F i g. 6 eine Funktionsdarstellung über die Magnetfeldverteilung bei einer Ausführungsform gemäß Fig.4.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 zeigt eine durch drei Schenkel 1, 2, 3 gebildete flache Spule 4, deren beide beim Löschvorgan^ wirksame Schenkel 2 und 3 im wesentlichen unter einem Winkel von 90° zueinander stehen. Die Spule 4 ist als selbsttragende Flachspule mit einem vorzugsweise rechteckförmigen Wicklungsquerschnitt 5 aus sogenanntem Backlackdraht berge-

stellt, der ein thermoplastisches Formen gestattet. Dabei liegen die Breitseiten der Spulenschenkel 2 und 3 parallel zur Spulenebene. Beim Löschvorgang wird der zu löschende Aufzeichnungsträger 6 in geringem Abstand über der Spule 4 derart bewegt, daß seine Bewegungsrichtung die Wirkungsrichtungen der durch die Schenkel 2 und 3 erzeugten Magnetfelder, die jeweils als Pfeileschar 7 bzw. 8 dargestellt sind, kreuzt. Zur Erzeugung der wirksamen Magnetfelder 7 und 8 kann die Spule 4 sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom erregt werden, wobei jedoch die Erregung mit Wechselstrom und damit die Schaffung von magnetischen Wechselfeldern insofern wirksamer ist. als eine bessere Verwirbelung, d. h. eine weitgehende Aufhebung der das Ausrichten in der Aufzeichnungsebene behindernden gegenseitigen Verklemmungen der im Aufzeichnungsträger eingelagerten magnetischen Metallplättchen erzielt wird.

Um die Löschwirkung zu verbessern, ist es denkbar, der Spule 4 eine zweite gleichartige Spule 4' (nicht dargestellt) auf der Gegenseite des Aufzeichnungsträgers 6 zuzuordnen und diese Spule 4' derart zu bestromen, daß sich die Magnetfelder 7 bzw. T und 8 bzw. 8' in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 6 verstärken. Dieser Gedanke führt zu den Ausführungsformen gemäß den F i g. 2 und 4. Die in F i g. 2 dargestellte Spule 9 ist dabei als flacher, quadratischer Ring hergestellt und weist ebenfalls wie die Spule 4 einen rechteckförmigen Querschnitt 10 auf. Durch Falten der Spule 9 um eine ihrer Diagonalen 11 entsteht die in Fig.3 dargestellte Spulenform mit einem das Durchführen des Aufzeichnungsträgers 6 gestattenden Luftspalt 12.

Die in den F i g. 4 und 5 dargestellte Spule 13 ist nun in ähnlicher Weise wie die Spule 9, jedoch aus einem rechteckförmigen Ring geformt, wobei durch die Verwendung dieser Spule 13 als Löscheinrichtung für einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger i4 die wirksamen Spulenschenkel 15 und 16 bzw. 15' und 16' bestimmten Kurvenform entsprechen müssen, um die Bedingung zu erfüllen, daß die von den Schenkeln 15 und 15' bzw. 16 und 16' erzeugten Magnetfelder bezogen auf einen bestimmten Punkt auf dem Aufzeichnungsträger senkrecht zueinander wirksam werden können. Die Form der Schenkel 15 und 16 bzw. 15' und 16' muß daher theoretisch der Funktion y = ax-' entsprechen.

Die Funktionsdarstellung F i g. 6 zeigt in diesem Zusammenhang, d. h. wenn eine derart geformte Spule als Löscheinrichtung einem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger zugeordnet ist. in verschiedenen radialen Abständen 17, 18, 19 und 20 vom Mittelpunkt 21 des Aufzeichnungsträgers unterschiedliche Wirkungsrichtungen des durch die Pfeiieschar 22 gekennzeichneten Magnetfeldes des Spulenschenkels 16. Symmetrisch hierzu und demnach mit unterschiedlichen Wirkungsrichtungen in jedem möglichen radialen Abstand vom Mittelpunkt 21 des Aufzeichnungsträgers 14 ist auch das vom Spulenschenkei 15 gelieferte Magnetfeld aufgebaut Bei der üblichen Transportbewegung des Aufzeichnungsträgers überlagern sich, wie F i g. ö zeigt (die Pfeileschar 22 ist über der Pfeileschar 23 gestrichelt dargestellt), die Wirkungen der beiden Magnetfelder 22 und 23, und zwar derart, daß sich in jedem Punkt des Aufzeichnungsträgers 14 die Wirkungsrichtungen der Magnetfelder optimal schneiden, d. h. unter einem Winkei von 90' zueinander stehen.

Für die Praxis ist es nicht unbedingt erforderlich, die Schenkel der Spule 13 exakt einer Parabel nachzubilden. Ein ausreichender Löscheffekt wird erfahrungsgemäß auch dann erzielt, wenn die Schenkel der Spule 13 in der in der F i g. 4 dargestellten Weise der theoretisch erforderlichen Parabel angenähert ausgebildet werden, was die Herstellung der Löscheinrichtung wesentlich

^r> vereinfacht. Die zunächst rechteckförmig gewickelte Spule 13 wird dabei symmetrisch zur Mittenlinie ihrer längeren Schenkel in der Spulenebene derart verformt, daß zwei deckungsgleiche Spulenhälften entstehen und danach senkrecht zur Spulenebene gefaltet, so daß die beiden Spulenhälften mit geringem Abstand übereinander angeordnet sind. In dem verbleibenden Luftspalt 24 greift der Aufzeichnungsträger 14 ein, der seinerseits auf einem zeit- oder wegabhängig angetriebenen Mitnehmer 25 in geeigneter Weise befestigt ist.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß bei der Verwendung im Kraftfahrzeug das nicht dargestellte auf dem Aufzeichnungsträger 6 bzw. 14 wirksame Schreiborgan — in diesem Falle ein permanent magnetischer Stift — in der üblichen Weise geschwindigkeitsabhängig angetrieben wird, und zwar beispielsweise durch ein Wirbelstrommeßwerk, das seinerseits über eine biegsame Welle mit dem Getriebeausgang des Fahrzeuges in getrieblicher Verbindung steht. Bei dem bei diesem Registrierverfahren gegebenen relativ geringen Schreibmoment ist ohne weiteres auch eine elektrische Meßschshung mit einem Drehspul- oder Drehmagnetmeßwerk als Stellorgan einsetzbar, während für die Registrierung zusätzlicher Informationen z. B. für Blinkeroder Bremsbetätigungen und dergl. elektrisch steuerbare Schreiborgane, die ortsfest über dem Aufzeichnungsträger angeordnet sind, erforderlich werden. Die elektrischen Impulse, mit denen die Löscheinrichtung bestromt wird, lassen sich einem geeigneten Taktgenerator entnehmen oder auf induktivem Wege dem im Wirbelstrommeßwerk drehenden Magneten entkoppeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Löscheinrichtung eines durch magnetische Felder veränderbaren Aufzeichnungsträgers, welcher visuell erkennbare Aufzeichnungen erlaubt, die durch wenigstens zwei mit Hilfe einer Spule erzeugte, in der Ebene des Aufzeichnungsträgers wirksame Magnetfelder dadurch löschbar sind, daß während einer Relativbewegung zwischen der die Magnetfelder erzeugenden Löscheinrichtung und dem Aufzeichnungsträger in jedem zu löschenden Bereich des Aufzeichnungsträgers die Linien, entlang derer die verschiedenen Magnetfelder eingewirkt haben, sowohl sich gegenseitig als auch die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne mehrschenklige Flachspule (4,9,13) derart dem Aufzeichnungsträger (6,14) zugeordnet ist daß die Achse der Flachspule (4, 9, 13) senkrecht zur Registrierfläche des Aufzeichnungsträgers (6,14) angeordnet ist und eine der Zahl der löschenden Magnetfelder entsprechende Zahl von Schenkeln (2, 3 bzw. 15, 16) der Flachspule vorgesehen ist, die den Aufzeichnungsträger (6, 14) quer zu dessen Transportrichtung kreuzen und außerhalb des durch den Registrierbereich des Aufzeichnungsträgers (6, 14) gegebenen Löschbereichs entweder miteinander verbunden sind oder in ihren gedachten Verlängerungen einen Schnittpunkt bilden.

2. Löscheinrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß im Falle ν 'zier geradlinigen Bewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger (6) und der Löscheinrichtung die Flacht· ale (9) als quadratischer Ring mit rechteckförmigem Querschnitt (10) hergestellt und um eine ihrer Diagonalen (11) derart zusammengefaltet ist. daß zwischen den deckungsgleich übereinander liegenden Spulenschenkeln ein geringer, ein Durchführen des Aufzeichnungsträgers (6) erlaubender Luftspalt (12) verbleibt (Fig.2 und 3).

3. Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer kreisförmigen Bewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger (14) und der Löscheinrichtung die zum Löschen wirksamen Schenkel (15,16 und 15', 16') der Flachspule (13) parabelförmig oder annähernd parabelförmig ausgebildet sind, indem die Flachspule (13) als ein im wesentlichen rechteckförmiger Ring hergestellt ist, dessen längere Schenkel symmetrisch zu ihrer Mittenlinie in der Spulenebene derart verformt sind, daß die Spule (13) aus zwei deckungsgleichen Spulenhälften mit parabelförmigen oder annähernd parabelförmigen Schenkeln (15, 16 und 15', 16') besteht, und indem durch Falten der Spule (13) senkrecht zur Spulenebene die beiden Spulenhälften, durch einen geringen Luftspalt (24) getrennt, deckungsgleich übereinander angeordnet sind (F i g. 4 und 5).