DE1474466A1

DE1474466A1 - Galvanomagnetisch abfragbarer Informationstraeger mit Abfrageorgan

Info

Publication number: DE1474466A1
Application number: DE19651474466
Authority: DE
Inventors: Schertel Dipl-Ing Guenther; Engel Dipl-Phys Walter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-03-24
Filing date: 1965-03-24
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB1121818A; CH452940A; NL6603576A

Description

Erlangen 23. Μ«. WW Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-Str.

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Dr. Expl.

Gaivanomagnetisch abfragbarer Informationsträger nib Abfrageorgan

Die Erfindung bezieht sich auf einen galvanomagnetisch abfragbaren Informationsträger, insbesondere Ziffernrollen einee Zählv/erkeB, mit einem quer zur FortschaJtbewegung des Informationsträgers entiangführbaren Abfrageorgan.

Bei den bekannten Einrichtungen diener Art ist der Informationsträger zur 3ildung der Information mit magnetischen Zeichen in Form einer magnetischen Beschriftung versehen. Die magnetischen Zeichen bestehen aus kleinen magnetischen Dipolen, die ent-

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sprechend der zu Übermittelnden Information gerichtet sind. In der Regel sind die magnetischen Dipole so angeordnet, daß ihre magnetische Achse senkrecht zur Abfrageebene steht. Die magnetischen Dipole können kleine Magnete oder magnetisierbar Nassen sein, die in den Informationsträger eingesetzt bzw. eingestrichen sind. Der Informationsträger kann aber auch eine magnetlsierbare Folie sein oder mit einer magnetiaierbaren Polie versehen sein. Jn vielen Fällen.bereitet es Schwierigkeiten, die magnetische Beschriftung in einer zur Abfrage geeigneten Stärke auf den Informationsträger aufzubringen. Das ist beispielsweise der Fall, wenn die magnetische Beschriftung auf einer an sich sehr kleinen Ziffernrolle aufgebracht werden soll. Die magnetischen Dipole müssen daher entsprechend klein sein, so daü nan gezwungen ist, das Abfrageorgan möglichst nahe an der Ziffernrolle vorbeizuführen, da die magnetische Feldstärke mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Die bekannten mechanischen Ziffernrollen sitzen aber mit relativ großem Spiel auf den Zählwerkachsen, so dali bei geringem Abstand des Abfrageorgans von denselben Zeichen sehr unterschiedlicher Stärke gewonnen werden, deren nachträgliche Auswertung erschwert wird.

Dieser Nachteil kann gemäß der Erfindung dadurch benoben werden, daß der Informationsträger die Information als Wechsel ferromagnetischer und nichtmagnetischer Bereiche in Fora dec gewünschten Codes trägt, und daß die ferromagnetischen Bereiche zumindest .einen Teil des magnetischen Rückschlusses im magnetischen Kreis des galvanomagnetischen Abfrageorgans bilden. Das an sich zur gaivanomagnetisehen Abfrage erforderliche magnetische Feld kann

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nun unabhängig von der Große des Informationsträgers sehr stark gemacht werden, da der erregende Magnet nicht mehr auf dem Informationsträger, sondern im Abfrageorgan angeordnet ist. Die Quelle de3 magnetischen Flusses können ein oder mehrere Permanentmagneten oder auch Elektromagneten sein, die zusammen mit dem galvanomagnetischen Element das Abtastorgan bilden.

Der Informationsträger bildet also nur den Rückschluß im magnetischen Kreis. Dieser magnetische Rückschluß ist in eeiner Kleinheit und unkomplizierten Form einfach und deshalb auch billig herzustellen. Durch die Verwendung größerer Magnete wird der auf diese Weise gewonnene Spannungspegel erheblich höher. Das macht einen bequemer beherrschbaren größeren Luftspalt möglich. Der Informationeträger kann auf einfache Weise als gestanztes oder geätztes ferromagnetisches Raster in oder auf einem nichtmagnetischen Träger ausgeführt werden. Eb kann auch ein Noppenraster aus ferromagnetischem Material ausgeprägt werden oder eine magnetische Masse auf einen unmagnetischen Träger aufgerollt, eingedrückt, gestrichen oder gedruckt werden. Die Unterlage kann bei selbsttragendem Rasterkörper entfallen. Der Informationsträger kann als Streifen, Band, Scheibe, K rte. Rolle oder Rohr ausgeführt sein. Das galvanomagnetische Element kann sowohl ein Hallgenerator als auch ein magnetfeldabhängiger Widerstand (z.B. Feldplatte) sein. Auf diese Weise ergeben sich unipolare Ausführungen mit Feldplatten und sowohl unipolare als auch bipoiare mit Hallgeneratoren.

An Hand, der Zeichnung, in der mehrere.Ausführungsbeispiele schemati3Ch dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert.

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Pig. 1 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Toil eines Informationsträgers 1, weicher die Information in Form ferrromagneti-BCher Bereiche (Teile) 2 trägt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Informationsträger 1 aus unmagnetischem Material, z.B. Kunststoff, auf dem.ferromagnetische Streifen 2 ein- oder aufgesetzt sind. Der Träger 1 kann auch aus ferromagnetischem Material bestehen, nur müssen dann die ferromagnetischen Zeichen 2 erhaben ausgeführt sein.

Pig. 2 zeigt eine Schnittansicht entsprechend der Linie II-II

der Fig. 1. Das Abfrageorgan $ besteht in diesem Falle aus einem U-förmigen Permanentmagneten 4, der entsprechend seiner Magnet!- " sierung an den Enden einen Nordpol N bzw. Südpol S führt. Auf einem Pol ist ein galvanomagnetisches Element 5 angebracht, das beispielsweise ein Feldplatte ist. Mit 6 sind die Stromzuführungeleitungen bezeichnet. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dali die ferromagnetischen Bereiche (Teile) 2 den Rückßchlußteil im magnetischen Kreis des Abfrageorgans 3 bilden. Solange den Polen N und S unmagnetisches Material oder ferromagnetisches Material mit großem Abstand gegenübersteht, wird der magnetische Streufiuß relativ groß sein", so daß der die Feldplatte 5 durchsetzende magnetische Fluß kiem ist. wird der Informationsträger in Pfeilrichtung oewegt und die Rückschlußteile 2 gelangen unter die Pole dea Magneten 4, so geht der Hauptfluß durch die Feldplatte 5, wodurch sich ihr Widerstand entsprechend erhöht. Mit Hilfe einer nachgeschalteten Impuisformerstufe wird das auf diese Weise gewonnene Zeichen geformt. Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform wirkt unipolar. '

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In Fig. ) und 4 let eine inverse Ausführungsform dargestellt, bei der die Zeichen nicht durch ferromagnetische Material, sondern durch unmagnetisches Material gebildet sind. Der Träger 7 besteht in diesem P-lie aus ferromnagetischem Material und weist entsprechend der Zeichenform öffnungen 8 auf. Das Magnetsystem kann die gleiche Form wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. und 2 haben. Gleiche Teilt sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Befinden sich die Poienden über eine Öffnung 8, so wird der otreufluß sehr groß sein, während beim Überfahren einer 3rüJke 9 der in Fig. 4 eingezeichnete Magnetfluß entsteht. Es wird bemerkt, daß bei allen Ausführungsbeiapieien der Übersicht halber der Luftspalt sehr groß dargestellt ist. Das gleiche gilt auch für den Träger und das Abfrageorgan· Die Form des Magneten kann auch hufeisenförmig" mit spitz zulaufenden Po±en sein.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Informationsträger einer bipolaren Ausführung und Fig. ό eine Schnittansicht. Der Informationsträger 10 besteht wiederum aus unraagne ti schein Material, auf dem ein ferromagnetischer Teil in Form eines Doppelzeichens 11 aufgesetzt ist. Fig. ,6 zeigt ein Abfrageorgan 12, das aus einem E-förmigen Magneten 15 und einer Hallaonde 14 besteht. Bei der angegebenen Magnetisierung wird der Hallgenerator 14 beim Überstreichen des linken Teiles des Zeichens 11 von dem eingezeichneten Magnetfluß durchsetzt. Wird der Abfragekopf 12 oder der Träger 10 in Pfeilrichtung weiterbewegt, so wird der · rechte Schenkel des Magneten 13 durch den ferromagnetischen RUck-•schiuß 11 überbrückt, so daß durch den Hallgenerator 14 ein Magnetfluß in umgekehrter Richtung zustandekommt. Der Hall-

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generator wird in diesem Falle eine etwa sinusförmige Ausgangsspannung abgeben» die durch eine nachgeschaltete Puisforatretufe in Rechteckimpulse umgewandelt werden kann.

PIg₁ 7 und 8 zeigen die inverse Anordnung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der Träger 15 besteht aus ferromagnetiochem Material, der entsprechend den Zeichen 11 In Fig. 5 und 6 öffnungen 16 aufweist· Das Magnetsystem 12 iat wie zuvor ausgeführt. Werden beide Schenkel des Magneten \t> von ferroraagnetisehen Material überbrückt, so wird der Magnetfluß in Mittelschenkel aufgehoben, d.h. der Hailgenerator wird von keinen Magnetfeld durchsetzt. Gelangt ein Schenkelpaar Über die öffnungen 1b, so wird dao Gleichgewicht der magnetischen Brücke gestört und es fließt in dem anderen Schenkel ein Magnetfluß, wie in- Fig. θ angedeutet ist.

Bei den Ausfuhrungsbeispielen nach Fig. 5» b_f 7 und 8 können an Steile einea Hailgenerators 14 auch zwei Feidpxatten verwendet werden, die dann auf je einen Außenschenkei desr Magneten 13 angeordnet sind.

9» 10 und 11 zeigen verschiedene Ausführung3farmen des Abfrageorgans. Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 9 wird an Stelle eines Permanentmagneten ein Elektromagnet 17 verwendet. Mit 18 ist die Erregerspule und nit 19 das galvanomagnetisch Element bezeichnet. Letzteres ist an Grund des linken Schenkels angeordnet.

'Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeiepiel rait zwei Permanentmagneten 20 und 20', die auf magnetisch leitendem Material 21 befestigt

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sind. Der Mittelschenkel 22 besteht ebenfalls aus magnetisch leitendem Material. Am Grund desselben ist das gaivanomagnetische Element 23 angeordnet. Es liegt in einer durch die Magnete 20 iind 20'gebildeten magnete nchen Brücke. Sind die beiden Brdckenzweige 20, 22 bzw. 20', 22 gleich belastet, sei ea, daß die Kraftlinien in Luft oder in Eisen _#veriauf en, so heben sich die Flüsse im Mittelschenkel auf und das galvanomagnetische Element 23 wird von praktisch keinem Magnetfluß durchsetzt» Wird das Brllckengleichgewicht gestört, beispielsweise durch «inen in Fig. 5 und 7 dargestellten Informationsträger, entsteht im Mittelschenkel 22 ein magnetischer Fluß in der einen und der anderen Richtung.

Fig. 11 zeigt eine andere Aueführungsform des in Fig. 10 dargestellten Abfrageorgans. Ein U-fbrmiger Permanentmagnet 24 erhält einen Mittelschenkel 25 mit Abfragesonde 26. Im ungestörten Zustand heben sich die Flüsse im Mittelschenkel auf,

während bei Annäherung eines ferromagnetischen Teiles an einem Schenkel das Gleichgewicht gestört wird und die Abfragesonde von einem Feld durchsetzt wird. ■ :

Fig. 12 zeigt einen streifenförmigen Informationsträger 27» der mit ferromagnetischen RUckschlußteilen 28 in Form des gewünschten Zeichens versehen ist. In Fig. 13 ist die Seitenansicht des Trägere mit dem Abfrageorgan 29 dargestellt.

Fig. 14 zeigt wiederum einen streifenförmigen Informationsträger, der mit einem Coderaster 30 aus ferromangetischem Material versehen ist.. Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht des Trägers 34 und

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der Abfrageeinrichtung 31· Die Sonde 32 kann ein Hallgenerator oder eine Feldplatte sein.

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Fig. 16 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Ziffernrolle als Informationsträger. Die Rückschlußteile 33 sind in Codefprm auf dem Informationsträger 35 angebracht. Mit einem in Achsrichtung bewegbaren Abfrageorgan 36 kann der Code in Impulsform abgefragt werden* Das Abfrageorgan 36 sitzt auf einem Träger 37» der mittels einer Crewindespindel 38 axial verschiebbar ist. Mit 39 ist eine Führungsstange bezeichnet· Die ferromagnetischen Rück-

achlußteile können durch Einsetzen, Aufprägen« Abrollen od.dgl. aufgebracht sein* Der !Präger 35 ist vorzugsweise aus unmagneti-

sbhem Material gefertigt.

Fig. 17 zeigt eine Ziffernrolle mit einem Coderaster. Zur Abfrage wird ein in Fig. 15 dargestelltes Abfrageorgan 40 verwendet. Mit 41 ist der Coderaster bezeichnet.

Fig. 18 zeigt den Teil einer Ziffernrolle. Der Mantel 42 ist aus ferromagnetische!!! Material gefertigt und weist entsprechend dem Code Ausnehmungen 43 auf. Die Stirnfläche 4,4 besteht aus Kunststoff oder sonstigem unmagnetischem Material. Als Abfrageorgan dient wieder ein in Fig. 10, 11 oder 15 dargestelltes Abfrageorgan·

Fig. 19 zeigt einen trommelfbrmigen Informationsträger, der beispielsweise ebenfalls eine Ziffernrolle sein kann·* Sie weist in ihrem ferromagnetischen Mantel 45 gestanzte Codeschlitze 46 auf. Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, läßt sich ein solcher Informationsträger aus gestanztem Blech durch Rollen leicht her-

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stellen. Zur Lagerung der Achse dient eine Scheibe 47 aus unmagnetischem Material, die durch Umbiegen mitgestanzter Lappen 46 innen und außen gehalten wird»

In Fig. 20 ist angedeutet, daß die Codeschlitze auch in streifenförmigen Teilen 49 gestanzt, sein können, welche dann mit Hilfe angestanzter Lappen 5u am Umfang unmagnetischer Scheiben 51 beidseitig befestigt sind. An Stelle der in Blech gestanzten Codeschlitze können auch Tiefprägungen vorgenommen werden. Die Ziffernrolle kann auch aus ferromagnetischem Material bestehen und der Coderaster herausgefräst sein.

Fig. 21 zeigt eine andere Herstellungsart einer Ziffernrolle. Sie ist aus einzelnen Codescheiben 52 zusammengesetzt. Die Codescheiben 52 tragen lappenförmige Ansätze 5), die den ferromagnetischen Rückschluß* im magnetischen Kreis des Abfrageorgane bilden. Die einzelnen Codescheiben 52 können beispielsweise durch Nieten 54 und 55 zusammengehalten werden. In gestrichelten Linien ist die Größe einer normalen Ziffernrolle angedeutet.

Fig. 22 zeigt ein etwas anderes Auoführunßsbeispiej-, bei dem Material eingespart ist. Jede Codescheibe 56 trägt am Umfang ausgestanzte Lappen 57, die entsprechend dem Coderaster 30 in Fig. 14 verbogen sind. Zwischen den einzelnen Codescheiben 56 sind Distanzstücke 58 angeordnet. An Stelle dieser Distanzstücke 58 können an den Scheiben 5υ entsprechende Ansätze 59 ausgeprägt sein.. Die einzelnen Codescheiben 56 werden wieder durch Nieten 6υ und 61 zusammengehalten. 2° Figuren
1'} Ansprüche

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Claims

-5/1149 Patentansprüche

1. Galvanomagnetische Einrichtung zur kontaktlosen Abfrage eines Informationsträgers (!Speichers), insbesondere -iffernrolien eines Zählwerkes, durch Entlangfuhren eines Abfrageorgans quer zur ¥ortaohaitbewegung des Informationsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger die Information alo Wechsel ferromagnetischer und niehtmagnetiacher Jereiche in Form des gewünschten Codes trägt, und dali die ferromagnetischen Bereiche zumindest einen T il des magnetischen Rückschlusses im magnetischen Kreis des galvanoraagnetischen Abfrageorgane bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetisahen Bereiche durch Erhebungen ferromagnetischer Werkstoffe gebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, daduroh gekennzeichnet, daß die ferromagnetisehen Bereiche durch entsprechend geformte ferromagnetische Teile gebildet sind, die auf Träger aus nichtmagneti-Material auf- oder eingesetzt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daii die Erhebungen durch Prägen ferromagnetisehen Materialu hergestellt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der ferromagnetisehen Bereiche eine ferromagnetische

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Masse auf einen Träger aus emagnetlsohem Material aufgerollt, eingedrückt oder in entsprechende Vertiefungen desselben eingestrichen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dau die nichtmagneti3Chen Bereiche aue einem ferromagnetisehen Teil entfernt sind« beispielsweise durch Stanzen· Atzen u.dgl.

« 7· Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet» dall der Informationsträger in an eich bekannter Weise als Streifen* Band, Scheibe» Rolle» Rohr ausgeführt ist·

β. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet« daß der Informationsträger aus ^stanzten, ferromagnetischen Codescheiben zusammengesetzt ist. .

9· Einrichtung nach Anspruch 1 bis Θ, dadurch gekennzeichnet» daß das Abfrageorgan aus einem U-fbrmißen oder E-fÖrmigen Permanent- oder Elektromagneten und einem galvanomagnetischen Element («.B. magnetfeldabhänglgen Widerstand, Hallgentrator od.dgl·) besteht, welches im magnetischen Kreis angeordnet 1st«

•10. Einrichtung nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß das galvanomagnetisch^ Element an den Polschuhen deυ Magneten angeordnet ist« . '

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das galvanomaftnetische Element in einer magnetischen Brücke angeordnet ist.

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12. Einrichtung nach Anupruch 1 biß 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung, einer abfragbaren Ziffernrolle mehrere Code-Gcheiben aneinandergereiht und durch an eich bekannte Mittel, wie Nieten od.dgl* zusammengehalten üind.

15· Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,-daß ein Coderaster durch Verbiegen, angestanzter Lappen an den Code-Bcheiben hergeotellt ist.

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