WO2010020412A1 - Vorrichtung zur abtastung der teilstriche eines mechanischen rollenzählwerks bei zählern aller art - Google Patents

Vorrichtung zur abtastung der teilstriche eines mechanischen rollenzählwerks bei zählern aller art Download PDF

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Herbert Deichmeyer
Frieder Liebermann
Norbert Hoffmann
Jörg LUTTMER
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Hengstler Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device for scanning the graduations of a mechanical roller counter in counters of all kinds according to the preamble of claim 1.
  • a pulse wire sensor is non-rotatably flanged with the axis of rotation of the respective counter, which consists essentially of a circulating permanent magnet, the corresponding voltage pulses induced at a spaced opposite receiving coil.
  • DE 200 04 969 U1 uses an electronic image reader for reading the number wheels, while DE 196 45 656 A1 provides an electronic image capture.
  • DE 101 13 378 C2 proposes a non-contact scanning of rollers of a roller counter via a capacitive readout. An encoded coating on the peripheral surface of each
  • the capacities are dependent on the mechanical dimensions of the numbered rollers and their distance from the counterplate, which leads, for example, to an angular position of the numerical roller axis in comparison to the stationary counterplate to an inaccurate and faulty reading of the capacitors.
  • the inductively readable roller counter is mechanically coupled directly to the axis of rotation of the individual number wheels, so that the inner Drehreibung is disadvantageously increased.
  • the invention is therefore the object of developing a device for scanning the graduations of a mechanical roller counter at counters of all kinds so that the readout can be added at any time with little effort to an existing meter and that the device is magnetically insensitive and against dirt and moisture resistant.
  • An essential feature of the invention is that in the respective number role of the counter each digit at least one (active or passive) transponder is arranged opposite to the opposite at a small distance an RFID antenna field, which is driven by a corresponding circuit such that each with a Antenna of the RFID antenna field a numerical role of the counter is readable.
  • Another essential feature of the invention is that in the area of the readout unit a logical check of the values read out and additionally a plausibility check takes place.
  • the adjacent payroll transponder send with another identity signal or characteristic radio signal, which is recognized by the receiving circuit on the receiver side, so that the receiver side only assigned to the one number role Receive pulses that were received exactly from the aligned opposite arranged number role.
  • Receive signals from the transponder row on the adjacent number role are recognized and not used for the evaluation.
  • Another advantage of the present invention is that already in the manufacturer counter can be equipped with the numerical rollers according to the invention without mounting the RFI D readout itself.
  • pre-equipped counters can still be used in a conventional manner, and only if the legislator requires that a Remote reading is required, it is sufficient to attach the RFID reader on the outside of the counter.
  • the present invention also provides that such counters can be immediately provided with a housing-side internal RFI D read-out device.
  • the number roller reading unit (block circuit) is de-energized without connection of an external interface.
  • the current is supplied by a connected consumer during optical operation or in a wireless operation, the current is supplied by battery or power supply units
  • An RFID reader (active) is positioned in a receiving device for each number role.
  • Each digit is assigned to a differently described transponder.
  • Any wired, optical or wireless port is suitable as a possible readout port.
  • the individual RFID transponders are combined in a so-called transmit and receive antenna module. In this embodiment, therefore, it is no longer necessary to separate in the interior of the number wheels arranged RFID transponders mounted as separate components, which is associated with a high production cost.
  • the development of the present invention proposes now to design a transmitting and a receiving antenna module in such a way that only one number wheel carries only one transponder and no longer a plurality of transponders, as was the case in the previous exemplary embodiments.
  • the transmitting and receiving antenna assembly is preferably made of a printed circuit board which is either only on the front side or only on the back or on both sides equipped with associated antenna coils.
  • These antenna coils are preferably arranged as conductor tracks on a geäzten circuit board and are arranged distributed uniformly around the circumference.
  • Each antenna coil can be controlled separately, so that according to the number of antenna coils and a number of control lines on the transmitting and receiving antenna assembly is present.
  • the transponder Upon rotation of a number wheel, the transponder moves centrically to the evenly distributed on the circumference arranged antenna coil on the transmitting and receiving antenna assembly.
  • the antenna coil which is closest to the passing transponder on the transmitting and receiving antenna module receives a corresponding signal and this signal is converted into corresponding number positions, because yes, the transmitting and receiving antenna assembly is arranged stationary and therefore an accurate assignment each individual antenna coil is assignable to the individual, mobile opposite numbers on the number role.
  • the transmitting and receiving antenna assembly is very narrow, because it is a thin circuit board with a thickness of z. B. is less than 1 millimeter, said transmitting and Empfangsantennen- assembly is arranged in the space stationary between the moving past numbers wheels.
  • the transmitting and receiving antenna assembly has separately controllable antenna coils both at the front and at the rear, wherein, for example, the front side of the transmitting and receiving antenna assembly of the left-hand payroll and the back of this Assembled assembly of the right number role and the arranged there transponder.
  • the two-sided assembly (front and back side assembly) of the transmitting and receiving antenna assembly there is the advantage that in a small space a plurality of antenna coils can be arranged.
  • this is not necessarily necessary for the solution, because as stated earlier, it is sufficient to equip only the front or the back of the module with antenna coils, where coded signals are output so that the transponder on the left number role, for example, the Encoding A and the transponder on the right number role has the encoding B and the two codes differ in such a way that it is easy to determine when reading the antenna coils, whether now the left number role with the A-coded transponder or the right number role with the B-coded transponder passed and was detected in the position.
  • the invention provides that either a fixed metal plate is arranged on the first payroll or directly on the drive axle of the turbine wheel, which co-rotates with the payroll and consequently with the drive axle for the lowest order number role.
  • This fixedly mounted metal plate which is non-rotatably connected to the rotating drive axle, is associated with a stationary arranged eddy current sensor which detects the rotational speed and the direction of rotation of this metal plate.
  • the signal of the eddy current sensor is sent via a signal line to the microcontroller, which is responsible for the signal processing of the signals from the number wheels anyway and the controller outputs its output signal to a display, is displayed on the according to the software setting the flow or return of the medium.
  • Figure 1 schematically a readout device according to the RFI D technology
  • FIG. 2 enlarges a number roller according to FIG. 1
  • FIG. 4 schematizes the functional principle of the present invention
  • Figure 5 a time-pulse diagram, which the query of the individual
  • FIG. 6 shows a perspective view of two separated numbered rollers with an assembly arranged therebetween
  • Figure 7 an assembly of the arrangement of Figure 6, wherein the antennas are arranged on both sides of the assembly
  • Figure 8 a modified embodiment in which the antenna coils are arranged only on one side of the module
  • Figure 9 the front view of the assembly
  • FIG. 11 an embodiment modified in comparison to FIG. 10, in which only the front side of the assembly is equipped.
  • FIG. 12 shows a schematically illustrated arrangement for detecting the passage direction of the medium.
  • a mechanical roller counter 1 is generally shown, which consists of a plurality of number of rollers 2, which are driven in rotation on a common axis of rotation 4 by a stepping mechanism, not shown.
  • each number roller 2 has numerals 3 distributed around the circumference, which enable optical reading of the counter 1.
  • Each number roller 2 is designed substantially as a cylindrical hollow body and forms an open to one side of the interior 5, so that starting from the interior, an inner circumferential surface 7 is present.
  • a number of transponders 6 are now applied at the mutual distance according to FIG. 2 on the inside of the lateral surface 7.
  • the invention is not limited thereto.
  • Such a transponder 6 may also be poured or injected into the plastic material of the number role.
  • the transponder 6 can also be mounted on the outer circumference of the number roller 2 instead of or together with the numbers 3.
  • the rotating number of rollers 2, which are driven by the stepping mechanism, not shown, is stationary a transponder field, which is part of a transponder read-out device 9.
  • This transponder read-out device is shown in more detail in FIG. 4; it consists essentially of an RFI D antenna array 15, which has individual RFID antennas 16, 17, 18.
  • Part of the readout device is a multiplexer 10, which is controlled by a microcontroller 11, which in turn is connected to an interface module 12, which performs, for example, a parallel or serial readout.
  • the detected signals are forwarded via a readout 14, wherein a voltage stabilization 13 is present.
  • the device is, for example, only supplied with power when a readout takes place via the readout line 14. In this case, the required power supply for the stationary read-out device is initiated via the readout line 14.
  • transponder read-out device 9 is followed by a multiplexer 10 which sequentially controls the individual RFID antennas 16-18, wherein in each case only one RFID antenna 16, 17, 18 is in operation. In this way, it is ensured that in each case only one antenna 16 or 17 or 18 is in operation and this one antenna, the respective complete readout unit is available and is read out accordingly.
  • a typical read-out process takes place, for example, in such a way that the multiplexer 10 first switches on the RFID antenna 16 and emits a transmit pulse 8 according to FIG. 5 via it.
  • This transmit pulse 8 is received according to Figure 5 of the number role 2 and there meets the aligned opposite current transponder 6, which is assigned, for example, the decimal 3.
  • This transponder 6 responds with its individual identifier and in turn sends out a transmission pulse 8 ', which in turn is detected by the RFID antenna 16 and supplied to the microprocessor 11. This is done under control of the transceiver 19.
  • a plausibility check is used to check whether it is logical that number role 2 has answered and not an adjacent number role.
  • an EEPROM arranged there is queried in the microprocessor and it is determined whether the received number is logically possible and permissible.
  • the next, neighboring number wheel 2a is now interrogated, and in the same way a transmission pulse 8a is transmitted by the neighboring antenna 17 and received by a specific transponder 6a in the adjacent number wheel 2a, which is thereby activated and has its individual identifier the transmission beam 8a 'back to the antenna 17 sends.
  • a transmission pulse 8a is transmitted by the neighboring antenna 17 and received by a specific transponder 6a in the adjacent number wheel 2a, which is thereby activated and has its individual identifier the transmission beam 8a 'back to the antenna 17 sends.
  • the next RFID antenna 18 is then put into operation and emits a transmit pulse 8b received by the arranged in the number role 2b transponder 6b and with his individual identifier back than Transmission beam 8b 'is sent.
  • Another transponder located farther from the RFI D antenna field on the same number reel (eg, number reel 2) and assigned a different decimal digit on the number reel will not respond because the transmit power is so low in that it only suffices to cause the respective foremost and next to the RFI D antenna array 15 arranged transponder to transmit its identifier.
  • each individual RFID antenna 16, 17, 18, etc. have their own transmitting and
  • Receiving frequency is assigned, so that this is a distinction between the individual number roles is given. In this way, a rigid assignment of a number role to a particular RFID antenna takes place.
  • Another advantage of the invention is that only currently then the entire counter reading is read when voltage is applied to the readout unit 14, which is done by a very remote power source over a long line can.
  • the counter readings are then read out according to the above-mentioned method without the need for intermediate storage of the data. There is thus a very low electronic circuit complexity with maximum security in the reading.
  • each number roller 2 carries only a single transponder 6, and the transponder moves past the fixed transmitting and receiving antenna module 20 when the number wheel is moved (rotated).
  • This module preferably consists of a printed circuit board 22 which is equipped with a plurality of printed conductors 23.
  • a number of antenna coils (21a-21j) are arranged on the printed circuit board 22, wherein preferably each antenna coil is assigned to each digit on the number roller.
  • number wheel on the number wheel is to be understood as an example only, and it may be any symbol, assuming only that the number of symbols to be read out by the number roller coincides with the number of antenna coils 21a-21j.
  • Each antenna coil can be read out separately, so that a large number of connection lines 26 leads away from the printed circuit board 22 and is connected there to a corresponding read-out unit.
  • FIG. 7 shows that the antenna coils 21 are arranged on both sides of the printed circuit board 22, so that the front side 24 with the antenna coils 21 arranged there, for example the left number wheel 2 and the rear side 25 of the printed circuit board 22 with the further antenna coils 21 of the right one arranged there Number role is assigned.
  • FIG. 8 shows that it is also sufficient to arrange the antenna coils 21 only on the front side 24, for example.
  • the general description part then send the arranged on the front antenna coils 21 through the electrically insulating material of the circuit board 22 through to the oppositely arranged on the back of the number role and the transponder arranged there.
  • FIG. 9 shows the plan view of such a printed circuit board 22 with the arrangement of the antenna coils 21a-21j.
  • FIG. 10 shows the printed circuit board in the unfolded state, which, however, only serves to illustrate the drawings. In reality, there is no folding state, but it is only shown that the front side 24 and the back 25 is equipped with different antenna coils 21.
  • FIG. 11 shows that it is sufficient to equip only the front side 24 with the antenna coils 21.
  • Battery level indicator suitable for various interfaces, eg. M-BUS, LAN, W consideration gallons, liters and others.
  • FIG. 12 does not show that this fixed metal plate can also be arranged on the least significant numbered roller 2 because it can also rotate forward and backward in accordance with the flow direction of the medium.
  • the metal plate 30 opposite to an eddy current sensor 31 is arranged, which detects the direction of rotation and the rotational speed of the metal plate 30.
  • the signals of the eddy current sensor 31 are supplied via a signal line 32 to the microcontroller 11, at whose output via a line 33, a display 35 is driven, on which the direction of rotation of the medium can be displayed.
  • the display 35 the other additional functions that are included in the above list, displayed.

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Abstract

Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerkes (1) bei Zählern aller Art, mit einer Anzahl von drehend angetriebenen Zahlenrollen (2), wobei jede Zahlenrolle am Umfang verteilt eine Anzahl von Ziffern (3) oder Symbolen gleichmäßig am Umfang verteilt trägt, die mit einer gegenüberliegend angeordneten, ortsfesten Auslesevorrichtung erfassbar und auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Zahlenrolle (2) des Zählwerkes (1) jeder Ziffer (3) oder jedem Symbol mindestens ein Transponder (6) zugeordnet ist, dem gegenüberliegend in geringem Abstand ein RFI D-Antennenfeld (15) gegenüberliegt, welches von einer Schaltung dergestalt angesteuert ist, dass jeweils mit einer Antenne (16, 17, 18) des RFI D-Antennenfeldes (15) eine Zahlenrolle des Zählwerkes (1) auslesbar ist.

Description

Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerks bei Zählern aller Art
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerkes bei Zählern aller Art nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiger Stand der Technik ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 197 19 459 A1 bekannt geworden, bei der zur Auslesung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerkes ein lichtempfindlicher Matrix-Sensor verwendet wird, der insbesondere als CCD-Array ausgebildet ist und der als Vorsatz auf einen herkömmlichen Zähler aufgesetzt wird. Hierbei wird vorausgesetzt, dass ein lichtdurchlässiges Fenster von außen her zugänglich ist, um das CCD-Array von außen auf dieses Fenster aufsetzen zu können.
Durch entsprechende Belichtung der sich drehenden Zahlenrollen kann von dem aufgesetzten CCD-FeId ein entsprechendes Signal empfangen und verarbeitet werden. Nachteil dieser bekannten Auslesetechnik ist, dass sie außerordentlich schmutz- und feuchtigkeitsanfällig ist und im Übrigen nicht genau arbeitet. Es ist relativ schwierig, aufgrund einer Mustererkennung die in dem CCD anfallenden Signale in der Weise auszuwerten, dass man erkennen kann, welche Zahl auf welcher Zahlenrolle gerade vorbeigelaufen ist. Dies hat den weiteren Nachteil, dass relativ lange Verarbeitungszeiten vorhanden sind, so dass eine derartige Technik nicht für schnell laufende Zähler eingesetzt werden kann. Soll diese Technik auch für schnell laufende Zähler verwendet werden, ergibt sich auf der Verarbeitungsseite ein unverhältnismäßiger Aufwand.
Mit dem Gegenstand der DE 197 14 351 C2 wird lediglich die Drehzahl von Volumenzählern, insbesondere von Drehkolben-, Turbinenrad- und Wahlradzählern festgestellt, ohne dass die Auslesung von einzelnen Zahlenrollen vorgesehen ist. Bei dieser Technik wird ein Impulsdrahtsensor drehfest mit der Drehachse des jeweiligen Zählers angeflanscht, der im Wesentlichen aus einem umlaufenden Permanentmagneten besteht, der entsprechende Spannungsimpulse an einer im Abstand gegenüberliegend angeordneten Empfangsspule induziert.
Mit einer solchen Technik ist es deshalb nicht möglich, einzelne Zahlenrollen und die Ziffer auf den Zahlenrollen auszulesen.
Mit dem Gegentand der DE 295 10 643 U1 wird eine Fernkontrolle von Wasserverbräuchen von Zählern vorgeschlagen, bei der ein optoelektronischer Sender und ein optoelektronischer Empfänger verwendet werden. Hier besteht wiederum der Nachteil der Verschmutzungsgefahr durch eindringenden Schmutz und Feuchtigkeit.
Die DE 200 04 969 U1 verwendet ein elektronisches Bildlesegerät zur Auslesung der Zahlenrollen, während die DE 196 45 656 A1 eine elektronische Bilderfassung vorsieht.
Mit der DE 195 22 722 C2 wird eine mechanische Kontaktgabe mit einer umlaufenden Schaltnocke am am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Schaltern vorgeschlagen, was mit hohem Aufwand, mit einer großen Reparaturanfälligkeit und mit einer Drehmoment beeinflussenden Auslesung verbunden ist.
Mit dem Gegenstand der DE 101 13 378 C2 wird eine berührungslose Abtastung von Rollen eines Rollenzählwerkes über eine kapazitive Auslesung vorgeschlagen. Eine codierte Beschichtung auf der Umfangsfläche der jeweiligen
Rolle liegt gegenüberliegend zu einem Gegenbeschichtungsstreifen auf einer festen Gegenplatte, um so einen Kondensator mit je nach Winkelstellung der Rolle unterschiedlicher Kapazitäten zu bilden. Die hier anfallenden Kapazitäten werden messtechnisch ausgewertet.
Bei einer derartigen Vorrichtung besteht der Nachteil, dass eine externe Stromquelle verwendet werden muss, um den entstehenden Kondensator auslesen zu können. Weiterer Nachteil ist, dass die Auslesung gegen Feuchtigkeit und Schmutz außerordentlich empfindlich ist und im Übrigen ungenau, denn die Kapazitätserfassung erfolgt im Pico-Farad-Bereich, was zu relativ ungenauen Auswertergebnissen führt.
Die Kapazitäten sind im Übrigen von den mechanischen Dimensionen der Zahlenrollen und deren Abstand zu der Gegenplatte abhängig, was dazu führt, dass beispielsweise eine Winkelstellung der Zahlenrollenachse im Vergleich zu der ortsfesten Gegenplatte zu einer ungenauen und fehlerbehafteten Auslesung der Kondensatoren führt.
Der gleiche Nachteil ist im Übrigen auch bei der DE 100 27 647 B4 gegeben, weil dort ebenfalls eine kapazitive Auslesung gegeben ist.
Mit dem Gegenstand der EP 0 024 647 A1 ist eine induktive Auslesung eines Rollenzählwerkes bekannt geworden, dass allerdings unter dem Nachteil leidet, dass es gegen magnetische Einflüsse empfindlich ist. Bei derartigen Zählern kommt es oft vor, dass sie im Bereich von Starkstromleitungen verlegt sind und die magnetische Einkopplung von Feldern auf das hier beschriebene Rollenzählwerk führt zu einer fehlerhaften Auslesung der Zahlenrollen.
Weil das induktiv auslesbare Rollenzählwerk direkt mechanisch mit der Drehachse der einzelnen Zahlenrollen gekoppelt ist, ist damit auch die innere Drehreibung in nachteiliger Weise erhöht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerks bei Zählern aller Art so weiterzubilden, dass die Auslesevorrichtung jederzeit unter geringem Aufwand nachträglich an einen vorhandenen Zähler angebaut werden kann und dass die Vorrichtung insgesamt magnetisch unempfindlich und auch gegen Schmutz und Feuchtigkeit resistent ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass in der jeweiligen Zahlenrolle des Zählwerkes jeder Ziffer mindestens ein (aktiver oder passiver) Transponder angeordnet ist, dem gegenüberliegend in geringem Abstand ein RFID- Antennenfeld gegenüberliegt, welches von einer entsprechenden Schaltung dergestalt angesteuert ist, dass jeweils mit einer Antenne des RFID- Antennenfeldes eine Zahlenrolle des Zählwerkes auslesbar ist.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun eine berührungslose Auslesung über kurze Sende- und Empfangsimpulse gegeben ist, wobei der Vorteil erreicht wird, dass diese Art der Auslesung magnetisch unempfindlich und im Übrigen auch unanfällig gegen Feuchtigkeit und Schmutz ist.
Es sind auch große geometrische Toleranzen zulässig, weil selbst ein mechanischer Versatz der Drehachse der Zahlenrolle im Vergleich zum gegenüberliegenden RFI D-Antennenfeld nicht zu einer Beeinträchtigung der Auslesung führt.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass im Bereich der Ausleseeinheit eine logische Überprüfung der ausgelesenen Werte und zusätzlich eine Plausibilitätsprüfung statt findet.
Dies bedeutet, dass Fehlereinflüsse weitgehend ausgeschlossen werden. Hier ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeweils einer Antenne im ortsfesten RFID- Antennenfeld genau einer Zahlenrolle zugeordnet ist.
Es könnte nun passieren, dass auch die Transponder in der benachbarten Zahlenrolle durch einen Sendeimpuls der der anderen Zahlenrolle zugeordneten RFID-Antenne angesprochen werden.
Die dort in der benachbarten Zahlenrolle angeordneten Transponder senden jedoch mit einem anderen Identitätssignal oder charakteristischen Funksignal, welches von der Empfangsschaltung auf der Empfängerseite erkannt wird, so dass die Empfängerseite nur an der der einen Zahlenrolle zugeordnete Empfangsimpulse auswertet, die auch genau von der fluchtend gegenüberliegend angeordneten Zahlenrolle empfangen wurden.
Empfangssignale von der Transponderreihe auf der benachbarten Zahlenrolle werden erkannt und nicht zur Auswertung herangezogen.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, denn beim Stand der Technik war eine derartige logische Überprüfung der eingehenden Empfangsimpulse nicht gegeben und ebenso wenig eine Plausibilitätsprüfung.
Bei der Plausibilitätsprüfung werden alle möglichen Zahlenkombinationen in einem EEPROM abgelegt, und bei der Auswertung der einzelnen Empfangsimpulse aus dem RFI D-Antennenfeld findet die besagte Plausibilitätsprüfung statt. Wurde eine Zahlenkombination erfasst, die nicht vorkommen kann oder als ungültig erkannt wurde, wird sie verworfen.
Mit der gegebenen technischen Lehre ist eine einfache Umrüstung vorhandener Zähler möglich, denn es reicht aus, lediglich die vorhandenen Zahlenrollen gegen die erfindungsgemäßen Zahlenrollen (mit eingesetzten Transpondern) auszutauschen.
Ferner reicht es bei einer Nachrüstung aus, die Ausleseeinheit auf das
Sichtfenster des Zählers aufzusetzen und mit dem Gehäuse mechanisch zu verbinden, um das RFI D-Antennenfeld in möglichst dichter und fluchtender Übereinstimmung mit den Zahlenrollen im Innenraum des Zählers zu positionieren.
Weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass bereits im Herstellerwerk Zähler mit den erfindungsgemäßen Zahlenrollen ausgerüstet werden können, ohne die RFI D-Ausleseeinheit selbst zu montieren.
Diese so vorgerüsteten Zähler können nach wie vor in herkömmlicher Weise verwendet werden, und erst wenn der Gesetzgeber vorschreibt, dass eine Fernauslesung gefordert wird, reicht es aus, die RFID-Ausleseeinheit außen an den Zähler anzubringen.
Selbstverständlich sieht die vorliegende Erfindung auch vor, dass solche Zähler sofort mit einer gehäuseseitig innenliegenden RFI D-Auslesevorrichtung versehen werden können.
Wichtig bei allen Ausführungsformen ist, dass ein Abstand von bis zu 10 mm zwischen den Antennen des RFI D-Antennenfeldes der Auslesevorrichtung und den zugeordneten Transpondern in den Zahlenrollen möglich ist. Dies ermöglicht eine große Gestaltungsfreiheit der Vorrichtung, und es ist sogar ein geringer seitlicher Versatz von z. B. 1 mm möglich, ohne dass es zu fehlerhaften Auslesungen kommt.
Selbst wenn die Drehachse des Zählwerkes verkantet zu dem RFI D-Antennenfeld in der Auslesevorrichtung montiert wird, führt dies nicht zu fehlerhaften Ergebnissen.
Auch spielt ein Achsspiel des Zählwerkes, bedingt durch einen fortlaufenden Verschleiß, keine Rolle bei der Auslesung. Im Übrigen wird ein weitgehender Eingriff an den Zahlenrollen vermieden, weil herkömmliche Zahlenrollen verwendet werden können, die lediglich am Innen- oder Außenumfang oder an einem sonstigen Teil der Zahlenrolle mit einer Reihe von im Abstand voneinander angeordneten Transpondern versehen werden.
Es bedarf deshalb z. B. nicht der Anordnung von Leiterplatten zwischen den Zahlenrollen oder Lichtleitern, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
Nachfolgend werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung kurzgefasst nochmals wiedergegeben:
Ausleseprinzip: - induktiv, kontaktlos
bestehend aus: - RFID-Transponder aktiv - Multiplexer
- Microprozessor
- Geeignete Schnittstelle zur Signalübertragung
- Stabilisierung Betriebsspannung - RFID-T ransponder passiv
- Zahlenrolle(n)
Ausführung/Funktion:
- Die Zahlenrollenausleseeinheit (Blockschaltung) ist ohne Verbindung einer externen Schnittstelle stromlos.
- Ein internes Netzteil oder Batteriebetrieb ist möglich.
- Grundsätzlich erfolgt die Bestromung durch einen angeschlossenen Verbraucher beim optischen Betrieb oder bei einem Wirelessbetrieb erfolgt die Bestromung durch Batterie oder Netzteile
Ausleseverfahren:
- Pro Zahlenrolle wird ein RFI D-Lesegerät (aktiv) in einer Aufnahmeeinrichtung positioniert.
- In den Zahlenrollen befinden sich eingelegt und/oder eingespritzt oder anders befestigte RFID-Transponder (passiv) pro Ziffer.
- Jeder Ziffer wird ein unterschiedlich beschriebener Transponder zugeordnet.
- Als möglicher Ausleseport ist jeder bedrahtete, optische oder WirelessPort geeignet.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, wenn die einzelnen RFID-Transponder in einer sogenannten Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe zusammengefasst sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist es deshalb nicht mehr notwendig, im Innenraum der Zahlenrollen getrennt voneinander angeordnete RFID-Transponder als separate Bauteile anzubringen, was mit einem hohen Fertigungsaufwand verbunden ist.
Stattdessen schlägt die Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, nun eine Sende- und eine Empfangsantennen-Baugruppe dergestalt auszubilden, dass lediglich eine Zahlenrolle jeweils nur noch einen Transponder trägt und nicht mehr eine Vielzahl von Transpondern, wie es in den vorherigen Ausführungsbeispielen der Fall war.
Stattdessen ist nur noch bevorzugt ein einziger Transponder vorhanden und die Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe besteht bevorzugt aus einer Leiterplatte, die entweder nur vorderseitig oder nur rückseitig oder auch beidseitig mit zugeordneten Antennenspulen bestückt ist.
Diese Antennenspulen sind bevorzugt als Leiterbahnen auf einer geäzten Leiterplatte angeordnet und sind gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet.
Jede Antennenspule ist getrennt ansteuerbar, so dass entsprechend der Anzahl der Antennenspulen auch eine Anzahl von Ansteuerleitungen auf der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe vorhanden ist.
Bei Drehung einer Zahlenrolle bewegt sich der Transponder zentrisch zu den am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Antennenspule auf der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe. Die Antennenspule, die auf der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe dem sich vorbeibewegenden Transponder am nächsten liegt, bekommt ein entsprechendes Signal und dieses Signal wird in entsprechende Zahlenpositionen umgesetzt, weil ja die Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe ortsfest angeordnet ist und demzufolge eine genaue Zuordnung jeder einzelnen Antennenspule den einzelnen, beweglich gegenüberliegenden Ziffern auf der Zahlenrolle zuordenbar ist.
Es wird bevorzugt so viele Antennenspulen auf der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe anzuordnen, wie Ziffern auf der Zahlenrolle zugeordnet werden sollen. Damit ist eine eindeutige Zuordnung möglich. Vorteil dieses weiteren Ausführungsbeispiels ist, dass ein sehr geringer Raumbedarf besteht und ferner werden die kostenintensiven Transponder, die in einer Vielzahl auf der Zahlenrollen angeordnet werden mussten, deutlich verringert, weil nur noch ein einziger Transponder notwendig ist.
Ferner ist es möglich, die Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe sehr schmal auszubilden, weil es sich um eine dünne Leiterplatte mit einer Dicke von z. B. kleiner als 1 Millimeter handelt, wobei diese Sende- und Empfangsantennen- Baugruppe im Zwischenraum ortsfest zwischen den sich aneinander vorbeibewegenden Zahlenrollen angeordnet ist.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Sende- und Empfangantennen-Baugruppe sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite getrennt voneinander ansteuerbare Antennenspulen aufweist, wobei beispielsweise die Vorderseite der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe der linken Zahlenrolle und die Rückseite dieser Baugruppe der rechten Zahlenrolle und dem dort angeordneten Transponder zugeordnet ist.
Es gibt jedoch auch die Möglichkeit, dass man lediglich mit einer einseitig bestückten Baugruppe und den dort beispielsweise an der Vorderseite angeordneten Antennenspulen sowohl die Stellungsabfrage der linken als auch der rechten Zahlenrolle vornehmen kann, weil die Antennenspulen durch das Material der Kunststoff-Leiterplatte hindurchstrahlen und demzufolge auch den Transponder auf der an der unbestückten Rückseite vorbeilaufenden Zahlenrolle entsprechend beschicken.
Durch die beidseitige Bestückung (vorder- und rückseitige Bestückung) der Sende- und Empfangsantennen-Baugruppe ergibt sich der Vorteil, dass auf kleinstem Raum eine Vielzahl von Antennenspulen angeordnet werden können. Dies ist jedoch nicht unbedingt lösungsnotwendig, denn wie vorhin ausgeführt, reicht es aus, lediglich die Vorderseite bzw. die Rückseite der Baugruppe mit Antennenspulen zu bestücken, wobei dergestalt codierte Signale ausgegeben werden, dass der Transponder auf der linken Zahlenrolle beispielsweise die Codierung A und der Transponder auf der rechten Zahlenrolle die Codierung B aufweist und die beiden Codierungen sich dergestalt unterscheiden, dass es einfach ist, bei der Auslesung der Antennenspulen festzustellen, ob nun die linke Zahlenrolle mit dem A-codierten Transponder oder die rechte Zahlenrolle mit dem B-codierten Transponder vorbeigelaufen und in der Stellung erfasst wurde.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass entweder auf der ersten Zahlenrolle oder direkt auf der Antriebsachse des Turbinenrades eine fest angebrachte Metallplatte angeordnet ist, die mit der Zahlenrolle und demzufolge auch mit der Antriebsachse für die niederwertigste Zahlenrolle mitrotiert.
Dieser fest angebrachten Metallplatte, die drehfest mit der rotierenden Antriebsachse verbunden ist, ist ein ortsfest angeordneter Wirbelstromsensor zugeordnet, der die Rotationsgeschwindigkeit und die Drehrichtung dieser Metallplatte erfasst. Damit ist es nun erstmals möglich, den Vor- und Rücklauf des Mediums durch Erfassung der Drehrichtung der ersten, niederwertigsten Zahlenrolle bzw. durch Erfassung der Drehrichtung der Antriebsachse zu erfassen.
Das Signal des Wirbelstromsensors wird über eine Signalleitung an den Mikrokontroller gegeben, der ohnedies für die Signalverarbeitung der Signale von den Zahlenrollen zuständig ist und der Controller gibt sein Ausgangssignal auf ein Display, auf dem entsprechend der Softwareeinstellung der Vor- oder Rücklauf des Mediums angezeigt wird.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 : schematisiert eine Auslesevorrichtung nach der RFI D-Technik
Figur 2: vergrößert eine Zahlenrolle nach Figur 1
Figur 3: eine gegenüber Figur 1 leicht abgewandelte Darstellung mit
Darstellung weiterer Einzelheiten
Figur 4: schematisiert das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung
Figur 5: ein Zeit-Impulsdiagramm, welches die Abfrage der einzelnen
Antennen darstellt
Figur 6: perspektivische Ansicht von zwei auseinandergezogenen Zahlenrollen mit einer dazwischen angeordneten Baugruppe
Figur 7: ein Zusammenbau der Anordnung nach Figur 6, wobei die Antennen beidseitig auf der Baugruppe angeordnet sind
Figur 8: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem die Antennenspulen lediglich an einer Seite der Baugruppe angeordnet sind
Figur 9: die Vorderansicht der Baugruppe
Figur 10: die auseinandergeklappte Darstellung der Baugruppe nach Figur 9, um darzustellen, dass sowohl die Vorder- als auch die Rückseite mit Antennenspulen bestückt ist Figur 11 : eine gegenüber Figur 10 abgewandelte Ausführungsform, bei nur die Vorderseite der Baugruppe bestückt ist.
Figur 12: schematisiert dargestellte Anordnung zur Erfassung der Durchlaufrichtung des Mediums.
In den Figuren 1 und 3 ist allgemein ein mechanisches Rollenzählwerk 1 dargestellt, welche aus einer Vielzahl von Zahlenrollen 2 besteht, die auf einer gemeinsamen Drehachse 4 drehend von einem nicht näher dargestellten Schrittschaltwerk angetrieben sind.
Gemäß Figur 3 weist jede Zahlenrolle 2 am Umfang verteilt angeordnete Ziffern 3 auf, die eine optische Auslesung des Zählwerkes 1 ermöglichen.
Für eine rein elektronische Auslesung des Zählwerkes ist das Vorhandensein der Ziffern 3 oder Symbole jedoch nicht erforderlich. Sie können in diesem Fall auch entfallen.
Jede Zahlenrolle 2 ist im Wesentlichen als zylindrischer Höhlkörper ausgebildet und bildet einen zur einen Seite offenen Innenraum 5 aus, so dass von dem Innenraum ausgehend eine innere Mantelfläche 7 vorhanden ist.
Erfindungsgemäß sind nun eine Anzahl von Transpondem 6 im gegenseitigen Abstand gemäß Figur 2 auf der Innenseite der Mantelfläche 7 aufgebracht. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Ein solcher Transponder 6 kann auch in das Kunststoffmaterial der Zahlenrolle eingegossen oder eingespritzt sein. In einer anderen Ausführung können die Transponder 6 auch auf dem Außenumfang der Zahlenrolle 2 anstelle oder zusammen mit den Ziffern 3 angebracht werden.
Wichtig ist nun, dass auf oder in jeder Zahlenrolle 2 eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Transpondem 6 befestigt sind, wobei jeweils ein Transponder einer Ziffer zugeordnet ist. Statt der Ziffern 3 können selbstverständlich auch andere Merkmale für den Drehzustand der jeweiligen Zahlenrolle 2 verwendet werden, wie z. B. Symbole oder Buchstaben.
Den sich drehenden Zahlenrollen 2, die von dem nicht näher dargestellten Schrittschaltwerk angetrieben sind, liegt ortsfest ein Transponderfeld gegenüber, welches Teil einer Transponder-Auslesevorrichtung 9 ist.
Diese Transponder-Auslesevorrichtung ist in Figur 4 näher dargestellt; sie besteht im Wesentlichen aus einem RFI D-Antennenfeld 15, welches einzelne RFID- Antennen 16, 17, 18 aufweist.
Teil der Auslesevorrichtung ist ein Multiplexer 10, der von einem Mikrokontroller 11 angesteuert wird, der seinerseits mit einem Schnittstellen-Baustein 12 verbunden ist, der beispielsweise eine parallele oder serielle Auslesung vornimmt. Die erfassten Signale werden über eine Auslesung 14 weitergeleitet, wobei eine Spannungsstabilisierung 13 vorhanden ist.
Die Vorrichtung wird beispielsweise nur noch dann mit Strom versorgt, wenn eine Auslesung über die Ausleseleitung 14 stattfindet. In diesem Fall wird über die Ausleseleitung 14 die erforderliche Spannungsversorgung für die ortsfeste Auslesevorrichtung eingeleitet.
Eine gegenüber Figur 1 leicht abgewandelte Schaltung ist in Figur 3 dargestellt, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In Figur 4 sind nun weitere Einzelheiten der Ausleseschaltung zu erkennen.
Es ist erkennbar, dass der Transponder-Auslesevorrichtung 9 ein Multiplexer 10 nachgeschaltet ist, der die einzelnen RFID-Antennen 16-18 nacheinander folgend ansteuert, wobei jeweils immer nur eine RFID-Antenne 16, 17, 18 in Betrieb ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass jeweils immer nur eine Antenne 16 oder 17 oder 18 in Betrieb ist und dieser einen Antenne die jeweilige komplette Ausleseeinheit zur Verfügung steht und entsprechend ausgelesen wird.
Ein typischer Auslesevorgang erfolgt beispielsweise dergestalt, dass der Multiplexer 10 zunächst die RFID-Antenne 16 einschaltet und über diese einen Sendeimpuls 8 gemäß Figur 5 abgibt. Dieser Sendeimpuls 8 wird gemäß Figur 5 von der Zahlenrolle 2 empfangen und trifft dort auf den fluchtend gegenüberliegenden aktuellen Transponder 6, der beispielsweise der Dezimalziffer 3 zugeordnet ist.
Dieser Transponder 6 antwortet mit seiner individuellen Kennung und sendet seinerseits einen Sendeimpuls 8' aus, der wiederum von der RFID-Antenne 16 erfasst und dem Mikroprozessor 11 zugeführt wird. Dies erfolgt unter Steuerung des Transceivers 19.
Es wird nun das Empfangssignal des Transponders 6 in der Zahlenrolle 2 ausgewertet und erkannt, dass es der Transponder 6 ist, der der Ziffer 3 in der Zahlenrolle 2 zugeordnet ist.
Über eine Plausibilitätsprüfung wird nun geprüft, ob es logisch ist, dass die Zahlenrolle 2 geantwortet hat und nicht eine benachbarte Zahlenrolle.
Ferner wird im Mikroprozessor ein dort angeordneter EEPROM abgefragt und festgestellt, ob die empfangene Zahl überhaupt logisch möglich und zulässig ist.
Sobald diese Plausibilitäts- und logische Überprüfung stattgefunden hat, wird die Zahl abgespeichert.
Die logische Überprüfung und die Plausibilitätsprüfung werden jedoch erst dann durchgeführt, wenn alle Zahlenrollen abgefragt wurden und die entsprechenden Ergebnisse vorliegen. Gemäß Figur 5 wird nun die nächste, benachbarte Zahlenrolle 2a abgefragt und es wird in der gleichen Weise ein Sendeimpuls 8a von der benachbarten Antenne 17 ausgesendet und von einem bestimmten Transponder 6a in der benachbarten Zahlenrolle 2a empfangen, der dadurch aktiviert wird und seine individuelle Kennung mit dem Sendestrahl 8a' zurück auf die Antenne 17 sendet. Auch hier erfolgt wieder eine entsprechende Auswertung und eine Abspeicherung dieses Wertes, wonach dann nachfolgend die nächste RFID-Antenne 18 in Betrieb genommen wird und einen Sendeimpuls 8b aussendet, der von der in der Zahlenrolle 2b angeordneten Transponder 6b empfangen und mit seiner individuellen Kennung zurück als Sendestrahl 8b' gesendet wird.
Auf diese Weise erfolgt schrittweise das Abfragen aller Transponder in den jeweiligen Zahlenrollen, wobei jeweils nur der Transponder antwortet, der genau fluchtend in der Funkstrecke zwischen dem der dieser Zahlenrolle zugeordneten RFID-Antenne (16-18) liegt.
Ein anderer Transponder, der weiter von dem RFI D-Antennenfeld entfernt auf der gleichen Zahlenrolle (z. B. der Zahlenrolle 2) angeordnet ist und dem eine andere dezimalen Ziffer auf der Zahlenrolle zugeordnet ist, wird nicht antworten, weil die Sendeenergie so gering ist, dass sie nur ausreicht, den jeweils vorderste und nächst dem RFI D-Antennenfeld 15 angeordneten Transponder zur Aussendung seiner Kennung zu veranlassen.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass jeder einzelnen RFID-Antenne 16, 17, 18 usw. eine eigene Sende- und
Empfangsfrequenz zugeordnet ist, so dass auch hierdurch eine Unterscheidung zwischen den einzelnen Zahlenrollen gegeben ist. Auf diese Weise erfolgt eine starre Zuordnung jeweils einer Zahlenrolle zu einer bestimmten RFID-Antenne.
Ein Übersprechen zwischen dem Funkverkehr einer RFID-Antenne und der benachbarten Zahlenrolle ist deshalb ausgeschlossen.
Weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass nur aktuell dann der gesamte Zählerstand ausgelesen wird, wenn Spannung an die Ausleseeinheit 14 angelegt wird, was auch von einer sehr entfernten Spannungsquelle über eine lange Leitung erfolgen kann. Es werden dann aktuell die Zählerstände nach dem oben genannten Verfahren ausgelesen, ohne dass es einer Zwischenspeicherung der Daten bedarf. Es erfolgt damit ein sehr geringer elektronischer Schaltungsaufwand mit höchster Sicherheit bei der Auslesung.
Es ist selbstverständlich auch möglich, eine solche Versorgungsspannung kurzzeitig über einen Sendeimpuls auf die Ausleseleitung 14 zu koppeln, um nur für diesen Fall die gesamte Vorrichtung auszulesen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die gesamte Schaltung mit einer Batterie zu betreiben.
Im Übrigen handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Absolut- Encoder, weil die Auslesung absolut erfolgt, d. h. jeder Ziffer ist genau ein Wert zugeordnet.
In der Ausführung nach Figur 6 ist dargestellt, dass jede Zahlenrolle 2 lediglich einen einzigen Transponder 6 trägt, und der Transponder sich bei Bewegen (Drehung) der Zahlenrolle an der ortsfesten Sende- und Empfangsantennen- Baugruppe 20 vorbeibewegt.
Diese Baugruppe besteht bevorzugt aus einer Leiterplatte 22, die mit einer Vielzahl von Leiterbahnen 23 bestückt ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind auf der Leiterplatte 22 eine Anzahl von Antennenspulen (21a— 21j) angeordnet, wobei bevorzugt jede Antennenspule jeder Ziffer auf der Zahlenrolle zugeordnet ist.
Der Begriff einer „Ziffer" auf der Zahlenrolle ist nur beispielhaft zu verstehen. Es kann sich auch um beliebige Symbole handeln, wobei nur vorausgesetzt wird, dass die Anzahl der von der Zahlenrolle auszulesenden Symbole mit der Anzahl der Antennenspulen 21a— 21j übereinstimmt. Jede Antennenspule ist getrennt auslesbar, so dass eine Vielzahl von Anschlussleitungen 26 von der Leiterplatte 22 wegführt und dort mit einer entsprechenden Ausleseeinheit verbunden ist.
Die Figur 7 zeigt, dass die Antennenspulen 21 beidseitig auf der Leiterplatte 22 angeordnet sind, so dass also die Vorderseite 24 mit den dort angeordneten Antennenspulen 21 beispielsweise der linken Zahlenrolle 2 und die Rückseite 25 der Leiterplatte 22 mit den dort angeordneten weiteren Antennenspulen 21 der rechten Zahlenrolle zugeordnet ist.
Die Figur 8 zeigt als Unterschiedsmerkmal, dass es auch ausreicht, die Antennenspulen 21 lediglich beispielsweise nur auf der Vorderseite 24 anzuordnen.
Entsprechend dem allgemeinen Beschreibungsteil senden dann die auf der Vorderseite angeordneten Antennenspulen 21 durch das elektrisch isolierende Material der Leiterplatte 22 hindurch zu der gegenüberliegend auf der Rückseite angeordneten Zahlenrolle und dem dort angeordneten Transponder.
Die Figur 9 zeigt die Draufsicht auf eine solche Leiterplatte 22 mit der Anordnung der Antennenspulen 21a— 21j.
Die Figur 10 zeigt die Leiterplatte im aufgeklappten Zustand, was jedoch nur der zeichnerischen Verdeutlichung dient. In Wirklichkeit gibt es keinen Klappzustand, sondern es wird nur dargestellt, dass die Vorderseite 24 und die Rückseite 25 mit unterschiedlichen Antennenspulen 21 bestückt ist.
In der Abweichung von diesem Ausführungsbeispiel nach Figur 10 zeigt die Figur 11 , dass es ausreicht, nur die Vorderseite 24 mit den Antennenspulen 21 zu bestücken.
Mit der Verwirklichung der Erfindung ist es erstmals möglich, folgende Zusatzfunktionen eines Zählwerkes zu realisieren: absoluter Zählwert absoluter Zählwert zum Stichtag Zählwert pro Zeiteinheit Vor-/ Rücklauf des Mediums Leckage
Anzeigewechsel zwischen aktuellem und Gesamtverbrauch Zählernummer wird bei Auslesung mit übertragen Alarmfunktion bei Überschreitung von Grenzwerten Batteriestandsanzeige Interpreter für verschiedene Schnittstellen geeignet, z.B. M-BUS, LAN, W- Berücksichtung Gallone, Liter und andere.
Aus der obenstehenden Liste der Zusatzfunktionen ergibt sich, dass es mit der Ausführung nach Figur 12 erstmals möglich ist, auch die Flussrichtung des Mediums festzustellen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Figur 12 ist zwar angegeben, dass eine fest angebrachte Metallplatte 30 drehfest mit der Antriebsachse 28 des Zählwerkes verbunden ist. Die Antriebsachse 28 ist fest mit der Antriebsturbine 29 verbunden, welche in dem Mediumsstrom hineinreicht und von diesem drehend angetrieben wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 12 stellt nicht dar, dass diese fest angebrachte Metallplatte auch auf der niederwertigsten Zahlenrolle 2 angeordnet sein kann, weil diese sich ebenfalls entsprechend der Durchflussrichtung des Mediums vorwärts und rückwärts drehen kann.
Der Metallplatte 30 gegenüberliegend ist ein Wirbelstromsensor 31 angeordnet, der die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit der Metallplatte 30 erfasst. Die Signale des Wirbelstromsensors 31 werden über eine Signalleitung 32 dem Mikrokontroller 11 zugeführt, an dessen Ausgang über eine Leitung 33 ein Display 35 angesteuert wird, auf dem die Drehrichtung des Mediums anzeigbar ist. Selbstverständlich werden auf dem Display 35 auch die anderen Zusatzfunktionen, die in der oben genannten Aufzählung enthalten sind, angezeigt.
Zeichnungslegende
1 Zählwerk
2 Zahlenrolle
3 Ziffer
4 Drehachse
5 Innenraum
6 Transponder
7 Mantelfläche
8 Sende-Empfangsimpuls 8a, 8b
9 Transponder-Auslesevorrichtung
10 Multiplexer
11 Mikrokontroller
12 Schnittstellen-Baustein
13 Spannungsstabilisierung
14 Ausleseleitung
15 RFID-Antennenfeld
16 RFID-Antenne
17 RFID-Antenne
18 RFID-Antenne
19 Transceiver

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerkes (1 ) bei Zählern aller Art, mit einer Anzahl von drehend angetriebenen Zahlenrollen (2), wobei jede Zahlenrolle am Umfang verteilt eine Anzahl von Ziffern (3) oder Symbolen gleichmäßig am Umfang verteilt trägt, die mit einer gegenüberliegend angeordneten, ortsfesten Auslesevorrichtung erfassbar und auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Zahlenrolle (2) des Zählwerkes (1 ) jeder Ziffer (3) oder jedem Symbol mindestens ein Transponder (6) zugeordnet ist, dem gegenüberliegend in geringem Abstand ein RF I D-Antennenfeld (15) gegenüberliegt, welches von einer Schaltung dergestalt angesteuert ist, dass jeweils mit einer Antenne (16-18) des RFID- Antennenfeldes (15) eine Zahlenrolle (2) des Zählwerkes (1 ) auslesbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (6) passiv arbeitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Transponder (6) aktiv arbeitet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ausleseeinheit (9) eine logische Überprüfung der ausgelesenen Werte und zusätzlich eine Plausibilitätsprüfung stattfindet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer Zahlenrolle (2)eine Antenne (16-18) im ortsfesten RFID- Antennenfeld zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einer Zahlenrolle zugeordneten Transponder mit einem anderen Identitätssignal oder charakteristischen Funksignal auf einen Sende- Empfangsimpuls (8) antworten als vergleichsweise die in einer benachbarten Zahlenrolle angeordneten Transponder.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung alle möglichen und gültigen Zahlenkombinationen in einem EEPROM abgelegt sind, und bei der Auswertung der einzelnen Empfangsimpulse (8, 8a, 8b) ausgelesen und auf Gültigkeit überprüfbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die RFID-Ausleseeinheit außen am Zählergehäuse angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die RFID-Ausleseeinheit innen am Zählergehäuse angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder-Auslesevorrichtung (9) ein Multiplexer (10) nachgeschaltet ist, der die einzelnen RFID-Antennen (16-18) nacheinander folgend ansteuert, wobei jeweils immer nur eine RFID-Antenne (16, 17, 18) in Betrieb ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder in den jeweiligen Zahlenrollen schrittweise abfragbar sind, wobei jeweils nur der Transponder antwortet, der genau fluchtend in der
Funkstrecke zwischen dem dieser Zahlenrolle zugeordneten RFID-Antenne (16- 18) liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelnen RFID-Antenne (16, 17, 18) eine eigene Sende- und
Empfangsfrequenz zugeordnet ist.
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