NO852075L - Automatisk elektrisk koplingsanordning for hurtig og kortvarig sammenkopling av elektroniske kretser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en automatisk elektrisk tilkoplings-anordning som kan brukes til å etablere hurtig og forbigå-ende sammenkopling av elektroniske kretser.

Det er kjent å sikre sammenkopling mellom flere elektroniske kretser ved å bruke kontaktanordninger som definerer hannstifter og hunnsokler. Betjening av en slik kontakt ut-føres manuelt. Den er forholdsvis langsom, og forutsetter at man på passende måte kan bringe de to uttakene på kontakten på linje før man stikker dem i hverandre. Dette kjente system er derfor vanskelig å bruke, for ikke å si umulig for visse anvendelser. Spesielt blir problemet kritisk når ett av de to elementene er bevegelige.

Oppfinnelsen tar sikte på å unngå disse manglene ved å realisere et automatisk og hurtig tilkoplingssystem som pas-ser for diverse anvendelser. Blant mulige anvendelser kan anordningen ifølge oppfinnelsen brukes til å identifisere gjenstander eller dyr. Det er kjent at på oppdrettsgårder har man for vane å identifisere kveget ved å feste en metalletikett i øret. Enkelte ganger i løpet av dyrets leve-tid må oppdretteren nærme seg, lese av det som er skrevet på etiketten og notere på et skjema de ulike trekk som tillater ham å følge kvegets utvikling.

Oppfinnelsen tar bl.a. sikte på å erstatte metalletiketten med en miniatyrisert elektronisk lagerenhet (hukommelse). Dette lageret omfatter ledende områder på sin utvendige overflate, og er festet på dyret, f.eks. på øret. Når oppdretteren nærmer seg, bærer han et elektronisk apparat som kan lese ut fra lageret eller modifisere dets innhold, hvilket tillater ham å arbeide med en bøling uten å behøve å skrive på papir. For å utføre en slik operasjon, nærmer oppdretteren seg dyret og han må gripe tak i dyrets lager-etikett for å få elektrisk forbindelse til avlesningsappa-ratet. Man vil forstå at etablering av slik elektrisk kontakt reiser et praktisk problem på grunn av dyrets bevegelser.

Oppfinnelsen tar sikte på å løse dette problem ved å realisere et system som for det første omfatter en kontaktflate innbygd i det lageret som dyret bærer, og for det andre en føler som brukeren bærer i hånden, og som det er tilstrekkelig å trykke mot nevnte kontaktflate, og det bare forbi-gående, for å tillate avvikling av de ønskede elektroniske operasjoner. Avlesning, undersøkelse eller endring av innholdet i lageret kan utføres på meget korttid, f.eks. en brøkdel av et sekund, uten spesiell forberedelse, hvilket er forenlig med dyrets bevegelser.

Selvsagt er ikke anvendelsesområdet for den beskrevne anordning begrenset bare til dette. Anordningen ifølge oppfinnelsen kan også brukes i medisinsk sammenheng, i veterinær-eller oppdrettssammenheng, eller på hvilke som helst andre områder hvor man måtte ønske, manuelt eller automatisk, å få kontakt med elektroniske kretser beliggende på faste gjenstander eller på gjenstander i bevegelse.

Et system for hurtig automatisk tilkopling ifølge oppfinnelsen omfatter for det første en kontaktflate og for det andre en føler. Systemet er kjennetegnet ved at kontaktflaten omfatter flere fra hverandre isolerte områder, mens føleren omfatter spisser av ledende materiale som bare trenger å bli trykket mot sektorene på mottakerflaten.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er spissene på føleren metallspisser med teleskopstruktur som de elastiske tilbakeføringsmidler har en tendens til å skyve tilbake utover, slik at spissene har en tendens til å presses mot til-bakef ør ingsmidlet når man trykker føleren mot lagerets ledende flate.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er den ledende motta-gerflate utstyrt med midler som automatisk sikrer følerens vinkelposisjonering når den anbringes.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er de ledende områdene på mottagerflaten fordelt sirkulært eller som sirkelsektorer rundt en sentral geometrisk akse, mens vinkelposi-sjoneringsmidlene består av en krone utstyrt med en fortanning som en komplementær fortanning på føleren begynner åc^ripe inn i før spissene på føleren legger seg an mot den ledende flaten. Man legger da merke til at følerens vinkel-orientering i forhold til mottagerflaten bare er definert på én tann nær, hvilket kan utføres automatisk uten at brukeren trenger å famle en kortere eller lengre tid. Dette systemet blir ytterligere forbedret dersom man for tennene eller rif-lene anordner et skrått inngrep, mens tannkronen har generell form som en avkortet kjegle.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er lagerets kontaktflate dekket av en folie av mykt og perforerbart isolerende materiale som sikrer beskyttelse av flåten, mens spissene på føleren er tilstrekkelig spisse til å trenge gjennom denne hinnen ved hver operasjon.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er apparatets elekto-niske kretser utstyrt slik at straks etterat spissene har kommet i kontakt med lagerets mottagerområder, avvikles en første sekvens under hvilken en målekrets med lav impedans sikrer undersøkelsen av de ulike ledende områdene for å finne ut hvilke følerspiss hvert område er forbundet til, og straks etter denne forberedende fasen avvikles den egentlige arbeidssekvensen som leser av, undersøker eller endrer innholdet i lageret.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen blir den myke, isolerende beskytte.lseshinne på mottagerf laten realisert av et syntetisk, selvhelende materiale, d.v.s. at hver gang en spiss på føleren har perforert hinnen, lukker den seg av seg selv på tett måte straks føleren blir fjernet.

Vedlagte eksempelvise og ikke begrensende tegninger vil gi

en bedre forståelse av oppfinnelsens ulike trekk.

Fig. 1 viser et lager ifølge oppfinnelsen, festet på øret til et oppdrettsdyr. Fig. 2 viser undersøkelses- og avlesningsapparat som opera-tøren bruker. Fig. 3 viser en detalj av lageret i stor målestokk, sett ovenfra.

Fig. 4 er et snitt etter IV-IV på fig. 3.

Fig. 5 er et aksialt snitt som viser føleren ifølge oppfinnelsen når man gjør seg klar til å bruke den på lageret. Fig. 6 viser i stor målestokk en detalj av en av de uttrekk-bare spissene på fig. 5. Fig. 7 er et snitt analogt med fig. 5, og som viser føleren lagt an mot lageret. Fig. 8 er et tilsvarende snitt som viser en detalj av en av kontaktspissene. Fig. 9 er et blokkskjema som viser monteringen av den elektroniske tilkoplingskretsen . Fig. 10 er et elektrisk skjema av dettrinnet som brukes for å undersøke kontaktspissenes vinkelposisjon i forhold til lagerets ledende sektorer.

I det viste eksempel har man på oppdrettsdyrets øre festet en elektronisk brikett 2 ifølge oppfinnelsen. Denne briketten omfatter et hukommelseslager 3 som er loddet' til flaten på en ledende plate 4, hvis motstående flate er delt opp i flere ledende sektorer, f.eks. i et antall av fire, benevnt 5, 6, 7, 8 på fig. 3. Disse sektorene er adskilt med skjøter av isolerende materiale 9. Endelig er hele den ledende overflate 5, 6, 7, 8 dekket av en hinne 10 av et mykt elastomer som på samme tid er isolerende og selvhelende. Hele anordningen hviler i harpiksen i en isolerende sokkel 11, som rundt og over mottagerflaten 5, 6, 7, 8 danner en tannkrone 12 som er utvidet utover. Med andre ord oppviser hver tann på kronen 12 et skrått inngrep dersom man betrakter den utenfra.

For avlesning av briketten 2 forutsetter oppfinnelsen for-øvrig bruk av en bærbar elektronisk enhet 13, som gjennom en myk kabel 14 er forbundet til en føler 15. Føleren er utstyrt med tilbaketrekkbare ledende spisser i et antall lik antallet av ledende sektorer 5, 6, 7, 8. I det valgte eksempel har m.a.o. de ledende spissene i et antall på fire, referansenumrene 16, 17, 18, 19.

Hver spiss er konstruert slik fig. 6 og 8 viser i det spesielle tilfellet med spissen 16. Denne siste omfatter en stift 20 med en spisset ende 21. Stiften 20 kan gli inne i føleren

15 mot trykket av en kompresjonsfjær 22 som presser den

utover .

Ifølge en foretrukket utformning av oppfinnelsen hviler hver fjær 22 og dens glidende stift 20 inne i en hylse 23. Alle hylsene 23 er festet i dekslet 24 som ved hjelp av en plate-fjær 25 er forbundet til følerlegemet 15. Fjæren 25 kan klappe over når man trykker en sentral knapp 27 festet i dekslet 24 nedover (pilen 26).

Forøvrig omfatter føleren 15 på sin periferi en tannkrone 28 som kan gripe inn i fortanningen på kronen 12, hvis profil er komplementær til fortanningen på tannkronen 28.

I den viste utformning antas det at antallet av spisser er fire, og at den myke kabel 14 også omfatter fire tråder..Som fig. 9 viser er kabelen forbundet til en elektronisk appara-tur som hviler i en boks 13. Denne apparaturen omfatter:

- for det første en mikroprosessor 29 (fig. 9),

- for det andre en automatisk tilkoplingskrets 30 (fig. 10).

Mikroprosessoren 29 er satt sammen av et styretastatur 31, en visuell fremviser 32 og et lager 33. Det hele er komple-mentert med den automatiske forbindelsen 30, en utgang 35, en integrert krets 36 og et grensesnitt 37.

Den automatiske forbindelseskretsen 30 omfatter en firebiters teller 34, som styrer fire kvadruppelbrytere 35, 36, 37, 38, som kan være transistorisert eller koplet opp av releer. Den programmerbare matekretsen 39 har lavt nivå og dens utgangsimpedans er tilpasset for impedanssøkning. På den måten sikrer man at de inverse spenningene som lagerkretsen definerer ikke blir overskredet. Lagerlinjene blir styrt etter hverandre i takt med en taktkrets (klokke) 40 som telleren 34 er utstyrt med. Når den spesielle søkte impedans fremkommer, utløser utgangen fra vindukomparatoren 41 en monostabil vippe 42 som blokkerer telleren 34 og god-kjenner tilkoplingene av linjene. Den kortslutter også impe-dansen til den programmerbare matekretsen 39, programmerer matingen til en verdi som er nødvendig for å få lageret 3 til å virke, og vise mikroprosessoren at forbindelsen er etablert, slik at den likevel kan kommunisere med lageret 3. Varigheten av utgangsåpningen fra den monostabile kretsen 42 dekker den tiden som er nødvendig for utveksling mellom apparatet i boksen 13 og lageret 3.

Virkemåten er som følger:

Når operatøren nærmer seg dyret, er det tilstrekkelig at han tar frem føleren 15 og trykker den mot briketten 2 som inne-holder lageret 3. I den første delen av denne operasjonen griper tennene på hannkronen 28 inn i tennene på hunnkronen 12 (fig. 5). Herunder blir føleren 15, på en tann nær, posi-sjonert vinkelmessig i forhold til briketten 2 som bærer lageret 3. På den måten er man sikker på at ingen av spissene i føleren 15 treffer de isolerende skjøtene 9.

Ved å fortsette med å trykke inn knappen 27 bringer opera-tøren stiftene 16-19 til å senke seg, og deres spisser 21 perforerer den myke hinnen 10 (fig. 8). Ved slutten av denne bevegelsen er fjærene 22 trykket sammen, hvilken sikrer god elektrisk kontakt mellom hver av spissene 16 - 19 og de tilsvarende ledende sektorer 5-8.

Deretter blir den programmerte sekvensen avviklet i to faser. I den første fasen virker den automatiske forbindelseskretsen 30 på den ovenfor beskrevne måte (fig. 9 og 10) for å finne ut hvilken av spissene 16, 17, 18, 19 som har fått kontakt med hver av de ledende sektorene 5, 6, 7, 8. Når denne første fasen er avsluttet, blir den egentlige operative fasen avviklet ved hjelp av den anordningen som fig. 9 viser. Dette tillater utlesing fra og innskriving i lageret 3, å visualisere informasjonene, f.eks. med en fremviser, å lagre et sett operasjoner eller automatisk å realisere hvilke som helst andre manipulasjoner.

Hele syklusen blir avviklet på meget kort tid, f.eks. en brøkdel av et sekund. Straks etter kan operatøren trekke føleren 15 tilbake og frigjøre det undersøkte dyret.

Claims (9)

1. Anordning for hurtig automatisk forbindelse som for det første omfatter en kontaktflate (4) og for det andre en føler (15), karakterisert ved at kontaktflaten (4) omfatter flere ledende områder (5-8), som er isolert fra hverandre, mens føleren (15) omfatter stifter (16-19) av ledende materiale som det er tilstrekkelig å legge an mot de ledende områdene (5-8) i kontaktflaten (4).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at stiftene (16-19) på føleren (15) er metallstifter med teleskopstruktur, at to elastiske tilbake-føringsmidler er anordnet for å skyve stiftene utover, slik at når man trykker fø leren (15) mot kontaktflaten (4), trykkes stiftene (16 - 19) inn mot tilbakefø ringsmidlene.

3. Anordning somangitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kontaktflaten (4) er utstyrt med midler som automatisk sikrer vin-kelposisjoneringen av føleren (15) når den anbringes.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at de ledende områder (5-8) på kontaktflaten (4) er fordelt sirkulært eller som sirkelsektorer rundt en sentral geometrisk akse, mens midlene for vinkelposisjonering består av en krone (12) utstyrt med en fortanning som en komplementær fortanning på fø leren (15) er innrettet til å gripe inn i før spissene (16-19) på føleren (15) blir lagt an mot kontaktflaten, slik at følerens (15) vinkelposisjonering i forhold til kontaktflaten (4) bare er definert på én tann nær, hvilket kan utfø res automatisk uten at brukeren trenger å famle i.kortere eller lengre tid.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at tennene på hannkronen (28) og hunnkronen (12) griper inn på skrå på grunn av at tannkronene har avkortet kjegleform.

6. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kontaktflaten (4) er dekket av en hinne (10) av et mykt og perforerbart isolerende materiale som sikrer beskyttelse av flaten, mens stiftene (16-19) på føleren (15) er tilstrekkelig spisse til å trenge gjennom hinnen (10) i hver operasjon.

7. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at de ledende områder (16-19) på kontaktflaten (4) er forbundet med et lager (3), sammen med hvilket de er innesluttet i en isolerende bærer (11).

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at apparatets (13) elektroniske kretser er utstyrt slik at, straks etter at stiftene (16-19) har kommet i kontakt med de mottagende områder på lageret (3) blir det avviklet en første sekvens i løpet av hvilken en målekrets (30) med lav impedans sikrer undersø kelse av de ulike ledende områder (5-8) for å finne ut hvilke områder hver av stiftene på fø leren (15) er forbundet til, men så snart denne preliminære fasen er avsluttet, blir den egentlige operative sekvens avviklet, hvor innholdet i lageret (3) avleses, undersøkes eller endres.

9. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den myke isolerende hinne (10) som beskytter kontaktflaten (4) er laget av et syntetisk selvhelende materiale, d.v.s. at etter hver perforering av en spiss på fø leren (15) lukker hinnen seg av seg selv på tett måte så snart føleren (15) blir fjernet.