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Zielsteuerungaeinrichtung für RohrDostanlagen Bei Rohrpostanlagen,
in denen Rohrpostbüchsen mit an deren Oberfläche angeordneten Kennzeichenelementen
verkehren, können grundsätzlich zwei Systeme von Zielsteuerungseinrichtungen unterschieden
werden.
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Das erste System von Zielsteuerungseinrichtungen ist dabei systembedingt
unabhängig von der Drehlage der Rohrpostbüchse am Abfrageort, während das zweite
System zur Auswertung von Kennzeichen die jeweilige Drehlage der Rohrpostbüchse
bestimmen muß.
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Zum erstgenannten System gehört z.B. ein Verfahren, bei dem die Rohrpostbüchse
als frequeneabhangiges Kopplungsorgan zwischen neben dem Fahrrohr ortsfest aufgestellten
Frequenzgebern und auf diese abgestimmten Frequenzaufnehmern dient. Als frequenzbestimmendes
Glied dieses Kopplungsorgans dient dabei ein bezüglich seiner Durchlaßfrequenzen
einstellbares Filter. Bei diesem Verfahren ist die mechanische Ausbildung und Befestigung
von ihren bezüglich der Durchlaßfrequenz zu variierenlen Kennzeichenorganen nur
schwierig zu bewerkstelligen, wozu noch eine gewisse Störanfälligkeit aufgrund mechanischer
Beanspruchungen kommt, da das Filter im allgemeinen für verhältnismäßig hohe Frequenzen
ausgelegt sein muß, um die Baugröße der verwendeten Bauelemente klein halten zu
können.
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Ebenfalls dem erstgenannten System von Zielsteuerungseinrichtungen
ist eine Anordnung zuzurechnen, bei der einzelne Kennzeichenmagnete die Rohrpostbüchse
ringförmig umgeben und in Achsrichtung der Rohrpostbüchse magnetisiert sind. Die
Abtastung der Kennzeichen erfolgt dabei über bewegliche magnetisierbare Anker, die
unter dem Einfluß der Magnetfelder der einzelnen Kennzeichenelemente so bewegt werden,
daß dadurch ein Kontakt geschlossen wird. Die eigentliche Zieldarstellung erfolgt
bei dieser Einrichtung durch eine größere Anzahl derartiger ringförmiger Magnete,
deren Magnetisierungsrichtung unterschiedlich gepolt sein kann. Es ist leicht einzusehen,
daß eine derartige Einrichtung bei einem verhältnismäßig großen Raumbedarf nur relativ
wenig Ziele darzustellen vermag.
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Eine weitere, ebenfalls dem erstgenannten System von Zielsteuerungseinrichtungen
zuzurechnende Anordnung von hennzeichenelementen auf Rohrpostbüchsen sieht einen
auf der Stirnseite von Rohrpostbüchsen angeordneten Magneten vor, der in mehrere
Stellungen drehbar ist. Die Schwierigkeit, hierbei einen vorgegebenen Nullpunkt
erkennen zu können, wird dadurch vermieden, daß die Rohrpostbüchse zumindest im
Bereich ihrer Fahrringe eine von der Kreisform abweichende Kontur hat, so daß die
Lage der Robrpostbüchse innerhalb der Fahrrohre von vornherein fixiert ist. Ein
derartiges Verfahren ist natürlich im Hinblick auf die fertigungstechnischen Schwierigkeiten
der Herstellung solcher Rohrpostbüchsen und Bohrrohre gegenüber zylindrischen Rohrpostbüchsen
und ahrrohren als nachteilig anzusehen.
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Dem zweiten System von Zielsteuerungseinrichtungen ist eine bekannte
Anordnung zuzurechnen, die eine an Rohrpostbüchsen runden Querschnitts angeordnete
kennzeichnenmarke aufweist, di bezüglich Kennzeichenelementen, die um den Umfang
der Rohrpostbüchse
in einer Ebene verteilt liegen, als Nullpunkt
anzusehen ist. Dabei werden die Rohrpostbüchsen am Abfrageort in ihre Nullstellung
gebracht, indem der Büchsenkörper so ausgebildet ist, daß er als Anker eines Drehstrommotors
wirkt und daß die Fahrbahn an der Stelle, an welcher die Büchse angehalten wird,
von einem Drehfeld umgeben ist. Während des Drehens wird dabei die das Kennzeichen
darstellende Anzahl von magnetischen Elementen mittels eines entsprechenden Indikators
abgetastet.
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Es ist aber auch bereits eine weitere Anordnung zur Zielansteuerung
in Rohrpostanlagen bekannt, die ebenfalls die Zieldarstellung durch mehrere am Umfang
der Rohrpostbüchse verteilt angeordnete Kennmarken hervorruft, und bei der ebenfalls
eine besondere Kennmarke an einem bestimmten Ort der Rohrpostbüchse sitzt, wobei
diese Kennmarke in Fahrtrichtung auf der Büchse vor den anderen Marken angeordnet
ist. Mehrere vorhandene um das Fahrrohr im Abfrageort verteilt angeordnete Abtasteinrichtungen
werden aann je nach Lage der Kennmarke so umgeschaltet, daß sie durch die nachfolgenden
eigentlichen Eennzeichenelemente bei den verschiedensten Drehlagen der Büchsen in
definierter Weise erregt werden.
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Mit einer derartigen Anordnung kann aber natürlich noch nicht sichergestellt
werden, daß ein Kennzeichenelement in genau ausgerichteter Lage gegenüber einer
ihm zugeordneten Abtasteinrichtung zu liegen kDmmt. Um auftretende Zwischenlagen
ebenfalls eindeutig auswerten zu können, ist es auch bereits bekannt, bei der soeben
beschriebenen Anordnung die Abtasteinrichtungen so anzuordnen, daß für die möglichen
Stellungen jedes Magneten die doppelte Anzahl von Abtastorganen vorgesehen wird.
Durch eine entsprechende Auswerteschaltung können dann solche Zwischenlagen erkannt
und damit die richtigenzieldarstellungen ausgewertet werden. Auch diese bekannte
Anordnung bedarf eines verhältnismäßig großen Aufwandes.
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Ebenfalls von der Drehlage der Rohrpostbüchsen am Abfrageort unabhängig
ist eine vorgeschlagene Zielkennzeichnungsvorrichtung, die ein feststehendes Markierband
und ein verdrehbares Einstellband vorsieht, wobei auf beide Bänder eine Kennzeichnung
mit einem Iron Beginn des Bandes ao entlang desselben definiert ansteigenden relevanten
Kennzeichenparameter aufgetragen jst a9 jeweilige Kennzeichen wird dabei durch Vergleich
der an einer beliebigen senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung der Bänder verlaufenden
Abtastlinie ermittelten Werte der Kennzeichenparameter der beiden Bänder bestimmt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Zielsteuerungseinrichtung
für Rohrpostanlagen zu schaffen, die ebenfalls die Erkennung von Zielkennzeichen
unabhängig von der Drehlage der Rohrpostbüchsen am Abtastort ermöglicht und dabei
die Zieldarstellung auf engstem Raum sowie die Zielerkennung mit geringem schaltungstechnischen
Aufwand ermöglicht.
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Die Erfindung geht dabei aus von einer Zielsteuerungseinrichtung für
Rohrpostanlagen mit im Zuge von Fahrrohren ortsfest angeordneten Abfrageeinrichtungen,
die von an den Rohrpostbüchsen im Sinne einer Zieldarstellung angeordneten magnetischen
Kennzeichen elementen beeinflußbar sind. und löst die angegebene Aufgabe dadurch,
daß in einer der Ste'lenzahl des darzustellender Zielkennzeichens entsprechenden
Anzahl von zur Büchsenachse senkrechten Ebenen jeweils mindestens ein in Richtung
der Büchsenachse magnetisiertes Kennzeichenelement angeordnet ist , das mit Holfe
eines magneitsch leitenden Deckringes partiell derart abdeckbar ist, daß as Maß
des mit einer am Abfrageort das Fahrrohr umschließenden Auswertespule verketteten
magnetischen Induktionsflusses den direkt dem Maß der Abdeckung entsprechenden auszuwertenden
Konnzeichenparameter darstellt.
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Während sämt@@@@@ kannter Zielstruerungs@eine @icht@@@@ magnetische
@@@@benelement @@w@n @@@@ aufgehaut sind
bzw. so betrieben werden,
daß die Winkellage der magnetischen Kennzeichenelemente abgetastet wird, wird bei
der erfindungagema'ßen Zielsteuerungseinrichtung unabhängig von der Winkellage der
Rohrpostbüchsen das Maß des durch die magnetischen Kennzeichenelemente verursachten
und mit einer das Bohrrohr umschließenden Auswertespule verketteten magnetischen
Induktionsflusses ausgewertet. Die Verstellung der Kennzeichen erfolgt dabei vorzugsweise
so, daß sich die einzelnen Deckringe verschieben lassen, wobei es als besonders
zweckmäßig anzusehen ist, diese Verstellung in Rastschritten vorzunehmen.
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Die Ausbildung der magnetischen Kennzeichenelemente kann dabei so
beschaffen sein, daß einzelne Ringsegmente entlang des Umfanges der Rohrpostbüchse
angeordnet sind und ein mit entsprechenden Aussparungen versehener Deckring über
diesen Magnetringsegmenten verschiebbar angeordnet ist. Es kann jedoch auch als
vorteilhaft angesehen werden, die magnetischen Eennzeichenelemente derart darzustellen,
daß ein durchgehender magnetischer Ring auf die Rohrpostbüchse aufgebracht wird
und mittels einer magnetisch leitenden, ebenfalls ringfdrmigen Blende in bezug auf
ihre Auswirkung nach außen einzelne Magnetringsegmente gebildet werden.
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In der Praxis tritt häufig, insbesondere bei abgefahrenen Fahrringen,
der Fall auf, daß eine Rohrpostbüchse während der Abtastung sich mit ihrer Achse
nicht in mit der Achse des Fahrrohres deckungsgleicher Lage befindet, sondern gegenüber
dieser Ideallage etwas exzentrisch versetzt ist. Wird nun eine Rohrpostbüchse, die
mit magnetischen Kennseichenelementen gemaß der erfindungsgemäßen Zielsteuerungseinrichtung
versehen ist, in solch einer exzentrischen Lage abgetastet, so sind auf der Seite,
an der die Rohrpostbüchse der Fahrrohrwandung näherkommt, eine größere Anzahl von
magnetischen Kraftlinien mit der Abtastspule rerkettet als auf der diametral gegenüberliegenden
Seite. Da
die Winkellage der Rohrpostbüchse im Moment der Abtastung
nicht zu bestimmen ist, können durch eine derart unsymmetrische Verteilung des Ausmaßes
des mit der Abtastspule verketteten magnetischen Induktionsflusses bei einem gleichbleibenden
Maß der Abdeckung der magnetischen Kennzeichenelemente an einem Abfrageort unterschiedlich
große magnetische Induktionsflüsse ausgewertet werden. Diese Toleranzbreite des
ausgewerteten magnetischen Induktioneflusses würde dann dazu führen, daß die Anzahl
der mittels eines einzelnen Ringes magnetischer tennzeichenelemente einstellbaren
Ziele verhältnismäßig gering ist.
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Diese durch eine unsymmetrische lage der Rohrpostbüchse innerhalb
des Fahrrohres bewirkte Schwierigkeit wird jedoch gemäB einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung dadurch eliminiert, daß die einzelnen Kennzeichenelemente aus voneinander
getrennt angeordneten Teilstücken bestehen, wobei mit der Anzahl der Teilstücke
- symmetrische Verteilung derselben über den Umfang der Rohrpostbüchse vorausgesetzt
- die Unathangigkeit von der beschriebenen Unsymmetrie immer mehr anwächst.
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Bezüglich der Auswertung des magnetischen Induktionsflusses mittels
der am Abfrageort angeordneten Abfrageeinrichtung bietet die erfindungsgemäße Zielsteuerungseinrichtung
mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann jedem mit magneti.schen Kennzechenelementen
versehenen Ring einer Rohrpostbüchse eine separate Abtastspule zugeordnet werden;
es ist aber auch möglich, eine einzige Abtastspule für sämtliche Kennzeichenelementenringe
vorzusehen. Weiterhin besteht sowohl die Möglichkeit, die Abtastspule entlang der
am Abfrageort feststehenden Rohrpostbüchse za bewegen, als auch die Möglichkeit,
die Rohrpostbüchse mit sogenannter fliegender Abtastung - also während der Fahrt
der Rohrpostbüchse - abzutasten.
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Dabei wird im allgemeinen die letztere dieser beiden Möglichkeiten
vorzuziehen sein, da sie aufgrund des Vorhandenseins einer
einzigen
Abtastspule und des Pehlens separater Antriebsvorrichtungen zum Bewegen der Spule
den geringeren konstruktiven Aufwand beinhaltet und außerdem infolge der strömungsdynamischen
Verhältnisse innerhalb der Rohrpostanlage von vornherein eine annähernd symmetrische
Ausrichtung der abzutastenden Rohrpostbüchse innerhalb des Fahrrohres ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dabei die
in der Abtastspule induzierte Spannung einem Integràtionsverstärker zugeführt, wodurch
eine vollkommene Unabhängigkeit der Geschwindigkeit der Rohrpostbüchsen am Abtastort
erzielt wird.
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Sofern die Abtastspule räumlich soweit ausgedehnt ist, daß sie mit
dem von zwei Kennzeichenelementenringen ausgehenden magnetischen Induktionsfluß
verkettet ist, kann der Integrationsverstärker auch einen differenzbildenden Eingang
aufweisen bzw. kann dem Integrationsverstärker ein Differenzverstärker vorgeschaltet
werden, der von der Spannung, die von dem von zwei Eennzeichenelementenringen ausgehenden
magnetischen Indukt ionsfluß entspricht, die Spannung subtrahiert, die dem vorher
mit der Abtastspule verketteten magnetischen Induktionsfluß entspricht, der von
dem ersten der beiden in die Abtastspule eingetretenen Kennzeichenelementenringe
ausgeht.
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Die Differenzbildung dieser Spannungen kann aber auch nach dem Integrationsverstärker
erfolgen. Wenn beispielsweise die Ausgangsspannung des Integrationsverstärkers über
Schwellwertschalter ausgewertet wird, so besteht die Möglichkeit, die Ausgangsspannungen
der Schwellwertschalter unterschiedlich zu gestalten und nach Ansprechen eines bestimmten
Schwellwertschalters aus einer ersten Gruppe von Schwellwertschaltern den Eingängen
sämtlicher Schwellwertumschalter einer zweiten Gruppe von Schwellwertschaltern zuzuführen,
wobei jede Gruppe von Schwellwertschaltern ;ieweila zur Auswertung des von einem
Kennzeicheiielementenring ausgehenden magnetischen Indukt-ionsflusses dient
Es
ist aber ebenso möglich, diese Differenzbildung auch aus gangsseitig der Schwellwertschalter
vorzunehmen, indem eine logische Differenzbildung über den Schwellwertschaltern
nachgeordnete Gatter erfolgt.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 6 beschrieben, von denen
die Figuren 1 bis 4 einerseits und die Figur 5 andererseits zwei konstruktive Realisierungen
der Kennzeichendarstellung an Rohrpostbüchsen zeigen, wahrend in der Figur 6 eine
schematische Darstellung der schaltungstechnischen Realisierung einer mit Kennzeichnungsvorrichtungen
von Rohrpostbüchsen korrespondierenden Abfrageeinrichtung erfolgt ist.
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In den Figuren 1 bis 4 ist ein Querschnitt durch eine Rohrpostbüchsenhülse
RH dargestellt, der die Lage der einzelnen Magnete und die Lage des Deckringes DR
bei verschiedenen Zieldarstellungen zeigt. Im gewählten Beispiel sind dabei mittels
der vier jeweils zweigeteilten Magnete M11, M12 bis M41, M42 vier verschiedene Ziele
darstellbar.
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Die Figuren 1 bis 4 zeigen dabei jeweils die Lage des Deckringes DR
bei der Darstellung der einzelnen Ziele, wobei leicht zu erkennen ist, daß in der
Figur 1 samtliche Magnete M11 bis M42, in der Figur 2 die Magnete M21, M22 und M31,
M32, in der Figur 3 der Magnet M11, M12 und in der Figur 4 die Magnete Mii, M12,
M31, M32 und M41, M42 frei liegen, so daß sich in der beschriebenen Reihenfolge
die Ziele '4', '2', '1' und '3' ergeben.
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In der Figur 5 ist eine zweite Möglichkeit einer konstruktiven Realisierung
der an der Rohrpostbüchse angeordneten magnetischen Kennzeichenelemente angegeben.
Dabei umschließt ein magnetischer Ring MR die Rohrpostbüchsenhülse RH. Die einzelnen
Kennzeichenelementewerden durch die aus magnetisch leitendem Material bestehende
Blende B gebildet, die an den Stellen, an denen Kennzeichenelemente liegen sollen,
mit entsprechenden
Öffnungen versehen ist. Oberhalb der Blende
B ist wiederum der Deckring DR verstellbar befestigt.
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In der in der Figur 6 dargestellten Anordnung möge sich die Rohrpostbüchse
RB gerade in Höhe der am Fahrrohr FR angeordneten Abtastspule AS befinden.
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Die Rohrpostbüchse RB enthält dabei drei Kennzeichenringe K1, K2 und
X3, die in der durch dieBezeichnung der Magnetpole S1 bis N3 angegebenen Richtung
magnetisiert sind, und die im gewählten Beispiel auf die Ziele '4', '2' und '3'
eingestellt sein sollen.
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Während der Durchfahrt der Rohrpostbüchse RB durch dieEbene der Abtastspule
AS ergibt sich dabei ungefahr der in Höhe der Abtastspule eingezeichnete Spannungsverlauf,
wobei das erste Maximum durch den Südpol Si, das zweite Maximum durch das Zusammenwirken
der beiden Nordpole N1 und N2, das dritte Maximum durch das Zusammenwirken der beiden
Südpol S2 und S3 und das vierte Maximum durch den Nordpol N3 gebildet wird. Zur
Auswertung innerhalb des Integrationsverstärkers IV werden nun die durch den Südpol
S1, die durch den Nordpol N3 und die durch die beiden Nordpole N1 und N2 hervorgerufenen
Spannungen herangezogen, wobei von der durch die beiden Nordpole N1 und N2 gebildeten
Spannung die durch den Südpol Si hervorgerufene Spannung abgezogen wird. Der Integrationsverstärker
IV bildet also die zu den schraffierten Bereichen I, II und III gehörenden Spannungszeitflächen
und setzt diese in entsprechende Spannungen um, wobei der Spannungsverlauf hinter
dem Integrationsverstärker IV am Ausgang desselben eingezeichnet ist. Die drei Spannungswerte
werden daraufhin über den Polgeschalter FS nacheinander auf die drei Gruppen von
Schwellwertschaltern 811 bis S14, S21 bis S24 und S31 bis 834 gegeben, wobei durch
die Beschaltung dieser Schwellwertschalter S11 bis S34 mit Negatorschaltungen NS
und
UND-Gattern UG sichergestellt ist, daß jeweils nur ein Ausgang
innerhalb jeder Gruppe von Schwellwertschaltern ein Signal führt. Dabei sind die
den einzelnen Gruppen von Schwellwertschaltern zugeordneten Signale und die entsprechenden
Ausgangssignale wiederum eingezeichnet.
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6 Figuren 9 Ansprüche