DE2525070B2 - Informationsleseeinheit für von einem Förderer mitgefühlte Steuerinformationen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Informationsleseeinheit für von einem Förderer mitgeführte Steuer informationen der im Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruches 1 gekennzeichneten Gattung.

Sie kann zur Steuerung der Bewegungsvorgänge von Stückgütern bei lastentragenden Kreisförderern und Kreisförderern mit Klappmitnehmern, Einschienenbahnen, Flurförderern und -transportern sowie zur Steuerung der Bewegungsvorgänge des Schienentransportes eingesetzt werden.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung verfügt der Informationsträger über zwei Informationsspuren und eine zu diesen parallele Taktspur gleicher Teilung (DE-OS 2135330). Im bekannten Fall sollen die Informationen mit hoher Sicherheit sowohl wahlweise parallel als auch seriell abnehmbar sein, und zwar bei einem relativ großen Abstand zwischen der Leseeinheit und dem Informationsträger. Eine sichere und eindeutige Signalaussage wird durch Parallelabfrage erreicht, bei der alle Magnete der Informationsspuren des Informationsträgers durch eine Leseeinheit mit in Laufrichtung gegeneinander versetzte Abfrageköpfe gleichzeitig gelesen werden und somit Geschwindigkeit und Pendelungen des Fördermittels keinen Einfluß auf die Richtigkeit der Informationsabnahme haben. Überall dort, wo eine gewisse Fehlerquote vertretbar ist, wird die Information !seriell gelesen. Da

sich bei der bekannten Anordnung die Signale zweier in diesem Fall nebeneinanderliegender Magnete nicht immer eindeutig unterscheiden lassen, ist zur seriellen Lesung der Information die Taktspur mit gleicher Teilung wie die Informationsspuren zwischen diesen beiden vorgesehen und bewirkt somit jeweils einen Taktimpuls zur Kontrolle. Die entsprechende serielle Informationsleseeinheit besitzt für jede Informationsspur einen Abfragekopf und für die Taktspir einen um 90° gedrehten Abtragekopf, jeweils mit Hallgenerator. Die ersten beiden Abfrageköpfe liefern beim Vorbeilaufen der Permanentmagnete in einer Richtung eine Hallspannung, deren Höhe vom Abstand der Abfrageköpfe zum Magneten in Laufrichtung abhängig ist, deren Polarität jedoch davon unabhängig ist, wogegen die Hallspannung des um 90° gedrehten Abfragekopfes beim Vorbeilauf eines Magneten ihre Polarität mit steilem Nulldurchgang wechselt, wovon der Taktimpuls abgeleitet wird und wodurch somit ein eindeutiges Kriterium gegeben ist zur Freigabe der Informationssignale an Dreipunktverstärker, die den Haiigeneratoren nachgeschaltet sind. Dabei wird eine ternäre Information gewonnen. Bildet die Polfläche des entsprechenden Magneten einen Nordpol, so entsteht ein »1«-, bei einem Südpol ein »0«-Signal, und ein Störungsfall kann anhand des Fehlens eines Signals erkannt werden. Die Informationssicherung erfordert im bekannten Fall einen relativ großen schaltungstechnischen Aufwand. Dabei ist eine große Lesesicherheit bei Verschiebungen des Förderers quer zur Laufrichtung und bei Änderungen der Laufgeschwindigkeit gegeben. Verschiebungen des Förderers senkrecht zu seiner Laufrichtung und damit Änderungen der Spaltweite zwischen diesem und den Abfrageköpfen bleiben jedoch problematisch, weil die Empfindlichkeit und Störfestigkeit der Hallgeneratoren selbst nicht erhöht sind.

Der Erfindung liegt, ausgehend von der vorbeschriebenen Steuereinrichtung, die Aufgabe zugrunde, eine variable Spalftveite durch erhöhte Empfindlichkeit und Störfestigkeit der Infonnationsleseeinheit zu ermöglichen. Zu diesem Zweck soll auch der Einfluß äußerer Magnetfelder ausgeschaltet werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht auf der Grundlage des gattungsbildenden Gegenstandes erfindungsgemäß in den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1. Durch den Pulsbetrieb des Hallgenerators wird bei geringerer Verlustleistung bzw. entsprechend geringerer Verlustwärme eine höhere Empfindlichkeit erreicht. Das steuerbare nichtlineare Schaltglied liefert dazu Stromimpulse genügend hoher Amplitude und bietet die Möglichkeit, die Dauer der Stromimpulse auf das notwendige Maß herabzusetzen. Vorzugsweise besteht das nichtlineare Schaltglied aus einem steuerbaren Gleichrichter und einer Parallelschaltung eines Kondensators mit einem Widerstand.

Der im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Aufbau eines polaritätsempfindlichen Dekodierers aus Dioden läßt eine Auswertung heteropolarer Impulse selbst bei kleinen Ausgangsspannungen des Hallgenerators zu. Eine solche ausgangsseitig des Magnetfelddetektors einer Informationsleseeinheit liegende Diodenschaltung ist an sich bekannt (US-PS 2974277). Die bekannte Anordnung unterscheidet sich im weiteren von der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, weil am Eingang des Magnetfelddetektors ein Oszilla-

tor mit einer Frequenz von 15 kHz ohne Zwischensdtialtung eines steuerbaren nichtlinearen Schaltgliedes liegt

In der Informationsleseeinheit gemäß vorliegender Erfindung ist vorteilhaft eine zum Hallgenerator parallelgeschaltete Baugruppe zum Ausgleich des Erdmiignetfeldes vorgesehen. Damit wird die Absicherung der Information gegen Störungen weiter verbessert

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 die gegenseitige Anordnung des Informationsträgers und der Informationsleseeinheit,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Informationsleseeinheit,

Fig. 3 ein elektrisches Prinzipschaltbild der Infonnaticnsleseeinheit,

Fig. 4 eine Variante des Hallgenerators und des Dekodierers der Informationsleseeinheit nach Fig. 3.

Die in der Linienführung 1 des Förderers untergebrachte Steuereinrichtung des Förderers umfaßt einen Informationsträger 2, der in eine unmagnetische Unterlage 4 neben- und hintereinander eingepreßte Permamentmagnete 3 aufweist Der Informationsträger 2 ist an einem über die Linienführung 1 des Förderers geführten Objekt 5 befestigt (der Förderer ist nicht dargestellt).

Die Steuereinrichtung des Förderers umfaßt weiterhin eine Informationsaufzeichnungseinheit, die in der Linienführung 1 des Förderers angeordnet ist (nicht dargestellt). Die Informationsaufzeichnungseinheit enthält in üblicher Weise einen Elektromagneten, der jedem Permanentmagneten 3 eine bestimmte Polarität aufdrückt.

Die Steuereinrichtung des Förderers enthält auch eine Informationsleseeinheit 15, die mit Hilfe einer Konsole 16 in der Linienführung 1 des Förderers angeordnet ist. Die Informationsleseeinheit 15 weist einen Hallgenerator 17 auf, dessen eine Stromelektrode 18 mit einer Wechselspannungsquelle 19 in Verbindung steht. Die zweite Stromelektrode 20 des Hallgenerators 17 ist an ein nichtlineares Schaltglied 21 angeschlossen, das mit der gleichen Spannungsquelle 19 in Verbindung steht. Die Ausgangselektroden 22 und

23 des Hallgenerators 17 sind an einem Dekodierer

24 für heteropolare Impulse angeschlossen, der mit einer Ausgangseinheit 25 verbunden ist.

Die Informationsleseeinheit 15 enthält eine Baugruppe 26 (Fig. 2) zum Ausgleich des Erdmagnetfeldes, die an das nichtlineare Schaltglied 21 und parallel zürn Hallgenerator 17 angeschlossen ist.

Fig. 3 zeigt das elektrische Prinzipschaltbild der Informationsleseeinheit 15. Die eine Stromelektrode 18 des Hallgenerators 17 steht, wie bereits beschrieben, mit der Wechselspannungsquelle 19 in Verbindung. Die zweite Stromelektrode 20 des Hallgenerators 17 ist an das nichtlineare Schaltglied 21 angeschlossen, das hintereinandergeschaltet einen steuerbaren Gleichrichter 27 und eine Parallelschal- t tungaus einem Widerstand 28 und einem Kondensator 29 enthält. Die Ausgangselektroden 22 und 23 des Hallgenerators 17 sind an den als Diodenbrücke aufgebauten Dekodierer 24 angeschlossen, der mit einer auf einen bestimmten Ansprechpegel abgestiinm- _h ten Relaisausgangsemheit 25 verbunden ist. Die an das nichtlineare Schaltglied 21 parallel zum Hallgenerator 17 angeschlossene baugruppe 26 zum Ausgleich des Erdmagnetfeldes enthält eine Spule 30 mit Magnetkern, einen regelbaren Widerstand 31 und euren Umschalter 32.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante des Hallge-

> iterators 17 mit zweü zusätzlichen Spannungs- bzw. Ausgangselektroden 33 und 34 und des Dekodierers 24 heteropolarer Impulse, der in Form von zwei Dioden 35 und 36 ausgeführt ist, über die die Ausgangselektroden 33 und 34 des Hallgenerators 17 mit der

ι Ausgangseinheit 25 in Verbindung stehen.

Der Betrieb der Steuereinrichtung eines Förderers beginnt mit dem Augenblick der Aufzeichnung einer neuen Information auf den Informationsträger 2. Die Informationsaufzeichnung erfolgt beim Durchlauf des

'< Informationsträgers 2 im Spalt der Informationsauf-Zeichnungseinheit. Die Information wird ternär verschlüsselt, wobei drei Zustände des Permanentmagneten 3 des Informationsträgers, negativ und positiv magnetisierter sowie unmagnetisierter Zustand, benutzt werden.

Die Permanentmagnete 3 trage* die vorgegebene Information in bestimmten Kombinationen.bie Anzahl dieser Kombinationen wird aus der Formel

Λ/=3"-1

errechnet, wobei η die Anzahl der Dauermagnete 3 im Informationsträger 2 ist.

Die Information wird beim Vorbeifahren des Objektes 5 mit dem Informationsträger 2 von der Informationsleseeinheit 15 gelesen. Zum Betrieb der Informationsleseeinheit 15 wird ihr Wechselspannung von der Wechselspannungsquelle 19 über das nichtlineare Schaltglied 21 zugeführt. Der steuerbare Gleichrichter 27 öffnet jeweils bei Erreichen einer bestimmten Einschaltspannung. Durch die Reihenschaltung von nichtlinearem Schaltglied 21 und Hallgenerator 17 fließt nun ein Stromimpuls. Beim Durchschalten des steuerbaren Gleichrichters 27 ist die Amplitude dieses Impulses nur durch den Iniienwiderstand des Hallgenerators 17 und den Durchlaßwiderstand des steuerbaren Gleichrichters 27 begrenzt, wei( der Widerstand des Kondensators 29 in diesem Augenblick nahe null ist. In der Folgezeit fällt der Wert des Stromimpulses ab, weil der Kondensator 29 sich auflädt und die steuerbare Diode 27 sperrt, nachdem der Strom die Ausschaltgröße erreicht hat. Der Kondensator 29 wird über den Widerstand 28 entladen. Während der positiven Halbperiode der Wechselspannung schaltet die steuerbare Diode 27 einmal durch, in der negativen Halbperiode sperrt sie. Dem Stromelektrodenprar 18 und 20 des Hallgenerators 17 wird also ein Stromimpuls zugeführt, dessen Amplitude jene Amplitude, die beim unmittelbaren Anschluf des Hallgenerators 17 an die Wechselspannungsquelle 19 zulässig wäre, um das Mehrfache überschreitet. Die iiohe Impulsamplitude des Speisestroms führt einen Empfindlichkeitsgewinn des Hallgenerators 17 herbei, wobei die entstehende Verlustwärme wegen der begrenzten Impulsdauer gleich bleibt.

Bei der Einwirkung des Magnetfeldes des Informationsträgers 2 auf den im Pulsbetrieb arbeitenden Hallgenerator 17 entsteht an seinem Ausgangselektrodenpaar 22 und 23 eine EMK, deren Größe und Polarität sich je narh Größe und Richtung des Magnetfeldes des jeweiligen Permanentmagneten 3 des Informationsträgers 2 ändert.

Von dem Hallgenerator 17 gelangt das AusgaiiKSsi-

gnai zum Dekodierer 24 für heteropolare Impulse, der Signale verschiedener Polarität in den zugeordneten Kanälen trennt. Diese Signale werden der Relaisausgangseinheit 25 zugeführt, die bei einem bestimmten Pegel und bei der bestimmten Polarität des Signals anspricht, wobei die Polarität die Einstellung der Informationsleseeinheit 15 bestimmt.

Das nichtlineare Schaltglied 21 bietet die Möglichkeit, die Impulsamplitude an den Stromelektroden 18 und 20 des Hallgenerators 17 zu erhöhen und an seinen Ausgangselektroden 22 und 23 Impulse zu erzeugen, die zum Ansprechen der Ausgangseinheit 25 ausreichen.

Gleichzeitig gelangen die Stromimpulse von dem nichtlinearen Schaltglied 21 zur Baugruppe 26 zum Ausgleich des Erdmagnetfeldes an, weil diese zum Hallgenerator 17 parallel geschaltet ist. Dabei durchfließt der Stromimpuls den Stromkreis Umschalter 32

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- Umschalter 32. Der regelbare Widerstand 31 legt

die Oröße und der Umschalter 32 die Richtung de: Stromimpulses fest, der die Spule 30 speist. Der durct die Spule 30 mit Magnetkern erzeugte Magnetfluß gleicht das Erdmagnetfeld oder durch andere äußere Quellen erzeugte, den Hallgenerator 17 beeinflussende Magnetfelder aus. Dies liefert die Möglichkeit, seine Übertragungsfunktion zu stabilisierer und erhöht die Störfestigkeit der Informationslese einheit 15.

Durch die Anwendung eines Hallgenerators 1" nach Fig. 4 mit zwei zusätzlichen Ausgartgselektroder 33 und 34 kann der Dekodierer 24 vereinfacht werden. Dabei werden die Ausgangssignale von den jeweiligen Ausgangselektroden 22, 23 direkt und vor den Elektroden 33, 34 über Dioden 35 und 36 dei Relaisausgangseinheit 25 zugeführt. Dies bietet die Möglichkeit, den Durchlaßwiderstand des Dekodie rers 24 für heteropolare Impulse herabzusetzen unc

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15 zu erhöhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Infonnationsleseeinheit für von einem Forderer mitgefühlte Steuerinformationen, die durch die Magnetisterungszustände von in Informationsträgern gehaltenen Permanentmagneten repräsentiert werden, wobei die Informationsträger mit den geförderten Gegenständen bzw. den Fördergutträgern verbunden sind, mit einem Hallgenerator, einem daran angeschlossenen polaritätsempfindlichen Dekodierer und einer diesem nachgeschalteten Ausgangseinheit zur weiteren Signalverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallgenerator (17) von einer Wechselspannungsquelle (19) über ein steuerbares nichtlineares Schaltglied (21) gespeist wird, das Stromimpulse mit hoher Amplitude abgibt, und daß der polaritätsempfindliche Dekodierer (24) eine Diodenschaltung ist.

2. Infonnationsleseeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem steuerbaren Gleichrichter (27) und einer Parallelschaltung eines Kondensators (29) mit einem Widerstand (28) als nichtlineares Schaltglied (21).

3. Informationsleseeinhe-t nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hallgenerator (17) eine Baugruppe (26) zum Ausgleich des Erdmagnetfeldes parallel geschaltet ist.

4. Infonnationsleseeinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallgenerator (17) zwei zusätzlich». Spannungselektroden (33, 34) aufweist, von denen jede über eine Diode (35, 36) mit der Ausgf-ngseinheit (25) in Verbindung steht.