DE2616558C2 - Schalter für Rohrpostanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen durch die Patrone einer Rohrpostanlage betätigbaren Schalter.

In Rohrpostanlagen sind an den verschiedenartigsten Stellen beispielweise an Weichen und an den Endstationen Steuerschalter nötig, welche durch die durch das Rohr bewegten Rohrpostpatronen betätigt werden und die mit der eigentlichen Steuereinrichtung der Anlage verbunden sind. Bisher werden hierfür mechanische Schalter verwendet, due außen auf das Rohr aufgesetzt sind und deren Arbeitskontakt mechanisch über einen dünnen Betätigungsstift betätigt wird, der durch ein Loch in der Rohrwand in das Rohrinnere ragt und durch die Patrone auslenkbar ist. Diese mechanischen Schalter sind die störanfälligsten Elemente einer solchen Rohrpostanlage. Man hat deshalb auch schon versucht Magnetschalter zu verwenden, hierzu müssen jedoch die Rohrpostpatronen zusätzlich mit entsprechenden Metallteilen versehen werden und die außen am Rohr S nötige Spulenanordnung ist relativ aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen durch die Patrone einer Rohrpostanlage betätigbaren Schalter zu schaffen, der ohne Abänderungen oder Ergänzungen der Rohrpostanlage bzw. der darinnen bewegten

ίο Rohrpostpatronen einsetzbar ist und der trotzdem ohne mechanische Berührung mit der Patrone arbeitet

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schalter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des

■ 5 Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäß-n Schalter ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird zur Auslösung des Arbeitskontaktes die elektrische Ladung auf der Oberfläche des meist aus Kunststoff bestehenden Rohres der Rohrpostanlage ausgenutzt die dadurch entsteht daß im Inneren des Rohres die Rohrpostpatrone mit Reibung an der Rohrinnenwand bewegt wird. Bei den gebräuchlichsten Rohrpostanlagen bestehen so-

2s wohl die Rohre als auch die Patronen aus Kunststoff und an den Patronen sind Filzringe angebracht die zur Führung der Patrone dienen. Durch die mechanische Reibung zwischen diesen Filzringen und der Innenwand der Kunststoffrohre entsteht auf der Außenseite der

jo Rohre eine elektrische Ladung, die je nach Material des Rohres und der Patrone eine ausreichende Spannung gegenüber Erde erzeugt die als Steuergröße für den Arbeitskontakt der elektronischen Auswertschaltung ausgenutzt werden kann. Zum Abgriff dieser beim Vorbeilaufen der Patrone auf der Rohraußenwand als Spannungsimpuls auftretende Ladung wird bei der Erfindung die auf der Außenseite des Rohres aufgesetzte Elektrode benutzt und der elektronischen Auswertschaltung zugeführt. Der erfindungsgemäße Schalter kann bei allen üblichen Rohrpostanlagen angewendet werden, bei denen infolge der unterschiedlichen Materialien der Patrone bzw. deren Dichtringen und des Rohres eine durch Reibung elektrische Ladung entsteht Die Polarisation der Ladung hängt davon ab, welches der Materialien die größere Dielektrizitätskonstante besitzt. Diese Polarität der Ladung ist für die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Schalters ohne Bedeutung und kann durch entsprechende Dimensionierung der elektronischen Auswertschaltung berücksich- tigt werden.

Für die durch die Elektrode angesteuerte elektrische Auswertschaltung gibt es die verschiedenartigsten bekannten Möglichkeiten. Vorzugsweise wird der Arbeitskontakt der elektrischen Auswertschaltung unmittelbar als elektronisch steuerbares Schaltelement ausgeführt so daß der gesamte Schalter mit elektronischen Bauteilen aufgebaut und damit wartungs- und störungsfrei ist. Ein erfindungsgemäßer Schalter kann sehr einfach und billig aus elektronischen Bauteilen beispielsweise auch in integrierter Schaltungstechnik aufgebaut werden und beseitigt beim Einbau in eine bestehende Rohrpostanlage wegen seiner Betriebssicherheit einen wesentlichen Störfaktor solcher Anlagen. Hin cfindungsgemäßer Schalter kann auch sehr einfach montiert werden, da er ja nur auf die Rohraußenwand aufgesetzt wird und Löcher in der Rohrwand überflüssig sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati-

scher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig.1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Schalter bestehend aus einer am Umfang des Kunststoffrohres 1 einer Rohrpostanlage angebrachten Elektrode 2, die über eine Leitung 3 mit dem Steuereingang 4 einer elektrische'. Auswertschaltung 5 verbunden ist. Die Auswertschaltung besitzt mindestens einen schematisch angedeuteten und durch den Steuereingang 4 betätigbaren Arbeitskontakt 6, der über Anschlüsse 7 und 8 mit einer nicht näher dargestellten Steuerschaltung der Rohrpostanlage verbindbar ist und dort die verschiedenartigsten Steuervorgänge auslösen kann.

Wenn mittels Druck- und Saugluft durch das Rohr 1 der Rohrpostanlage eine Rohrpostpatrone 10 hindurch bewegt wird, erzeugen die Dichtringe 11 der Patrone, die meist aus Filz bestehen, durch die Reibung an der Innenwand des Kunststoffrohres I nach den bekannten physikalischen Grundsätzen auf der Außenfläche des Rohres 1 eine elektrische Ladung, die gegenüber Erde 12 als Spannung zur Verfügung steht. Diese elektrische Ladung wird im Bereich der Elektrode 2 auf diese übertragen und über die Leitung 3 dem Steuereingang 4 zugeführt. Die Auswertschaltung 5 ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie durch diesen Spannungsimpuls am Eingang 4 wirksam wird und ihren Arbeitskontakt 6 betätigt.

In den F i g. 2 bis 4 sind einige mögliche Schaltbeispiele für die Auswertschaltung 5 dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird die am Eingang 4 gegenüber Masse auftretende Steuerspannung unmittelbar dem Steueranschluß eines steuerbaren elektronischen Schaltelements 13 zugeführt, beispielsweise der Basis eines Transistors oder dem Triggereingang eines Thyristors. Wenn dieses elektrische Schaltelement 13 durch den anliegenden Steuerspannungsimpuls leitend wird, wird ein beispielsweise in Reihe dazu liegendes Relais 14 erregt und dessen Arbeitskontakt 16 geschlossen. Dem Relais 14 kann gegebenenfalls in bekannter Weise ein Maltekreis zur Abfallverzögerung zugeordnet sein, so daß beliebige Schließzeiten für den Arbeitskontakt 16 einstellbar sind. Eine solche Verlängerung der Schließzeit könnte auch durch einen am Eingang angeschalteten Kondensator 15 erreicht werden, der durch den Steuerspannungsimpuls aufgeladen wird und damit das Schaltelement 13 eine vorbestimmte Zeitlang leitend hält. Am Eingang 4 der Auswertschaltung muß natürlich auch ein Schaltelement zum Abführen der durch die Reibung auf der Elektrode 2 erzeugten Ladung vorgesehen sein, im einfachsten Fall ein Entladewiderstand 17.

Bei dem Ausfühmngsbeispiel nach F i g. 3 wird der Arbeitskontakt der Auswertschaltung unmittelbar durch ein elektronisches Bauelement 18 gebildet und so ein mechanischer Kontakt vermieden. Der Steuerspannungsimpuls der Elektrode 2 wird wieder dem Steueranschluß eines steuerbaren elektronischen Schaltelements 18 zugeführt und d.e Schaltstrecke dieses Schaltelements 18, bei einem Transistor also beispielsweise die Emitter-Kollektcr-Strecke, bildet in bekannter Weise unmittelbar den <:u den Klemmen 7 und 8 geführten Arbeitskontakt. Wenn die am Eingang 4 anliegende, von der elektrischen Ladung des Rohres herrührende Steuerspannung nicht genügt, um das elektronische Schaltelement 18 unmittelbar durchzuschalten, kann ein entsprechender Verstärker 19 vorgeschaltet werden, wie dies im Ausführungsbeispiel Γιάΐ'ίι F i g. t gCicigi iSi.

Um zu verhindern, daß bereits durch geringe Eingangsspannungsstöße, beispielsweise hervorgerufen durch nicht von der Patronenbewegung herrührende Reibungselektrizität, der Arbeitskontakt ausgelöst wird, ist es vorteilhaft, der Auswertschaltung 5 noch ein Schwellwert-Schaltelement zuzuordnen. Im einfachsten Fall ist dies beispielsweise eine am Eingang 4 angeschaltete Zenerdiode 25, die erst dann ein Wirksamwerden der nachfolgerden Auswertschaltung ermöglicht, wenn die am Eingang anliegende Steuerspannung einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Die nach F i g. 4 parallel zum Eingang 4 geschaltete Zenerdiode 25 wird nur durch einen gegenüber eventuellen Störspannungen großen Steuerimpuls lei- *end, schließt dann den Eingang des nachfolgenden Verstärkers 19 kurz und dieses so gewonnene Schallkriterium wird dann über den Verstärker 19 wieder dem eigentlichen Schaltelement 18 zugeführt, dessen Schaltstrecke dadurch leitend wird.

Die Auswertschaltung 5 benötigt je nach Schaltungsart oftmals eine Betriebsspannung, beispielsweise im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 zum Erregen des Relais 14 oder im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 zum Betrieb des Vorverstärkers 19. Dieses Betriebsspannung wird im einfachsten Fall gesondert zugeführt. Nachdem an den mit der eigentlichen Steuerschaltung der Rohrpostanlage verbundenen Klemmen 7 und 8 im allgemeinen bei offenem Arbeitskontakt 6 eine Spannung anliegt, kann diese unmittelbar für die elektronische Auswertschaltung ausgenutzt werden. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 liegt der Pol 7 beispielsweise an einem Pluspotential und der Pol 8 an einem Minuspotential der Rohrpoststeuerschaltung. Die Betriebsspannung für den Verstärker 19 wird dann einfach über eine Diode 20 zugeführt. Durch zusätzliche Dioden kann dafür gesorgt werden, daß die Schaltung nicht durch einen falsch gepolten Anschluß beschädigt wird.

Wenn die Betriebsspannung unmittelbar von den Klemmen 7 und 8 abgegriffen wird, steht sie natürlich nur so lange zur Verfügung als das elektronische Schaltelement 18 nicht durchschaltet. Durch zusätzliche Kondensatoren z. B. 21 wird das verhindert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Vorverstärker i9 mit dem Schalttransistor 18 so zusammenzuschalten, daß die Betriebsspannung an der Klemme 7 nicht vollständig durch die Schaltstrecke des Transistors 18 kurzgeschlossen wird sondern immer soviel Spannung für den Transistor übrig bleibt, daß sein Haltestrom aufrechterhalten wird. Dem Fachmann sind die hierfür üblichen Schaltungsmaßnahmen bekannt.

Es hat sich noch als vorteilhaft erwiesen, dem Arbeitskontakt 6, Π bzw. 18 ein Anzeigeelement zuzuordnen, das dem Benutzer anzeigt, ob dieser Arbeitskontakt geschlossen ist oder nicht. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist dies eine Leuchtdiode 22, die in Reihe zum Arbeitskontakt des elektronischen Schaltelements 18 liegt und bei Stromfluß zwischen den Klemmen 7 und 8 aufleuchtet.

Ein erfindungsgemäßer Schalter kann je nach Dimensionierung der Auswertschaltung für die verschiedenartigsten Schaltaufgaben ausgenutzt werden. Durch geeignete Haltekreise kann beispielsweise sichergestellt werden, daß nach einmaligem Auslösen der Arbeitskontakt so lange geschlossen bleibt, bis er durch einen anderen Steuerbefehl wieder gelösi wird. Im Sinne der dargestellten Ausführungsbeispiele 1 und 4 kamt uic Siliuiiuiig aber aueii so gciiuiicfi Sein, uüij Häch

dem Auslösen des Arbeitskontaktes dieser nur eine vorbestimmte Zeit geschlossen bleibt und dann selbsttätig wieder öffnet.

Der mechanische Aufbau des erfindungsgemäßen Schalters richtet sich nach den jeweiligen Anwendungsfällen. Wenn die Stelle der Rohrpostanlage, an welcher der Schalter angebracht werden soll, sehr unzugänglich ist, ist es zweckmäßig, die F.lektrode beispielsweise als schmales Metallfolienband durch Kleben od. dgl. am Rohrumfang anzubringen und die Auswertschaltung an einer davon abgesetzten und zu Wartungszwecken leicht zugänglichen Stelle anzuordnen. Für andere Zwecke kann es vorteilhaft sein, Auswertschaltung 5 und F.lektrode 2 unmittelbar zu einer Baueinheit zu vereinigen. Wenn die elektronische Auswertschaltung beispielsweise als kleiner integrierter Baustein hergestellt ist, kann sie unmittelbar auf dem am Rohrumfang anbringbaren Eilektrodenband aufgesetzt sein. Zur Vermeidung von Fehlauslösungen bei der Reinigung der Anlage kann es von Vorteil sein, die Elektrode außen durch ein Gehäuse od. dgl. zu schützen.

F i g. 5 zeigt die Möglichkeit, die Auswertschaltung 5 in einem wie die bisher üblichen mechanischen Schalter geformten Gehäuse 23 einzubauen und die eine, der Krümmung des Rohrumfanges angepaßte Seite 24 dieses Gehäuses unmittelbar mit der Metallelektrode 2 zu belegen. Fine solche Schaltereinheit kann dann wie ein bisheriger Schalter von außen auf das Rohr aufgesetzt werden und eine bestehende Rohrpostanlage kann damit sehr schnell und einfach umgerüsiei werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Durch die Patrone einer Rohrpostanlage betätigbarer Schalter, gekennzeichnet durch eine an der Rohraußenseite anbringbare Elektrode (2) und eine auf die durch Reibung zwischen Patrone (10, 11) und Rohr (1) erzeugte elektrische Ladung ansprechbare, mindestens einen elektrischen Arbeitskontakt (6, 13, 18) aufweisende elektronische Auswertschaltung (5).

2. Schalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (5) ein mit seinem Steueranschluß (4) mit der Elektrode (2) verbundenes steuerbares elektronisches Schaltelement (13, 18,19), insbesondere einen Transistor oder Thyristor umfaßt.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskontakt (6) der Auswertschaltung (5) durch die Schaltstrecke eines steuerbaren elektronischen Schaltelements (13, 18) gebildet ist

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (5) ein die elektrische Ladung der Elektrode (2) ableitendes Schaltelement (17) umfaßt

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Auswertschaltung (5) einen den Arbeitskontakt (6) eine vorbestimmte Zeit geschlossen haltenden Haltekreis umfaßt.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Betriebsspannung der Auswertschaltung (S) unmittelbar von der an den Arbeitskontakt angeschlossenen Steuerschaltung (Anschlüsse 6,8) abgeleitet ist

7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Auswertschaltung (5) ein erst bei Überschreiten einer vorbestimmten Eingangssteuerspannung die Steuerung des Arbeitskontaktes (6, 13, 18) ermöglichendes Schwellwert-Schalielement (25) umfaßt.

8. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode (2) ein um das Rohr (1) herumgelegtes Metallfolienband ist.

9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Auswertschaltung (5) in einem seitlich auf das Rohr (1) aufsetzbaren Gehäuse (23) angeordnet ist und die Elektrode (2) unmittelbar auf einer der Rohrkrümmung angepaßten Gehäuseseite (24) aufgebracht ist.