DE1566724A1

DE1566724A1 - Fuehleinrichtung mit einem Fuehlerelement veraenderlicher Kapazitaet

Info

Publication number: DE1566724A1
Application number: DE19671566724
Authority: DE
Inventors: Rhodes William Emerson
Original assignee: Robertshaw Controls Co
Current assignee: Robertshaw Controls Co
Priority date: 1966-05-23
Filing date: 1967-05-22
Publication date: 1970-08-06
Also published as: GB1191331A; US3372319A

Description

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89 Augsburg, den 22. Mai 1%?

Robertshaw Controls Company, 1701 Byrd Avenue, Richmond, Virginia, Vereini-gte Staaten von .-imerika

Fühleinrichtung mit einem Fühlerelement veränderlicher

Kapazität

Die Erfindung betrifft Umgebungsüberwachungseinrichtungen und inobesondere vielseitig verwendbare Umgebungsüberv/gciiungselemente veränderlicher Impedanz für derartige Einrichtungen.

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COPY • BADORIGiNAL

Bei Uingebungs':"ber-.v?chuiigseinriGhtun.2en, bei -vt-lchen Impedanziaiderungen, beispielsweise li--.\ :>zitütsL;nderun^on, alo £in_i:':n_:-"i-:-7er^:-'ni-.-r^i-:l:e· verwendet v/erden, =uf ."eiche die betreffir.de ..ter·¹;· chungs^inrichtu-ig hinsichtlich ihres Ansprechvermögen:· 'uicr-ele^r i-^x und welche durch iie Anwesenheit von Se ge ns t Lind en in bestimmter Lege in der Umgebung der Jberv/^ci.ungseinrichtung bzv;₀ eines Fühlerelementes der Einrichtung hervorgerufen .verden, ist der betreffende Umgebungsbereich durch die Lege des F"hlerelementes und durch die Empfindlichkeit der zu;;eh'.:'riren Überwachungseinrichtung begrenzt. ",Venn -?lso eine solche Umgebungsüberv/echungseinrichtung in einer bestimmten L?.ge fest angeordnet ist_t i?t der mit der Einrichtung erfaßbare Umgebungsüberv/achungsbereich begrenzte

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst v/erden, den mit derartigen Unigebungsüberwachungsgerb'ten erfaEbsren Umgebungsbereich zu vergrößern.

Ferner beinhciret die Erfindung eine Fvhleinrichtung veränderlicher Impedanz f'Ir Überv/echungseinrichtungen der soeben dargelegten .-rt, mittels \.'elcher eine grc;:e Vielzahl von uber'/Vschungsbereichen mittels solcher Einrichtungen erfaßbar ist.

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung ermöglicht es, die Teile derartiger Fühleinrichtungen veränderlicher Kapazität schnell auszutauschen und hierdurch die mit derartigen Einrichtungen erfaßbaren Umgebungsbereiche rasch zu verändern«,

Im Sinne der Lösung der oben errllhnten Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine FI^: hl einr ich tun?: mit einem Fühlorelement veränderlicher Kapazität, welche gemäß der Erfindung durch eine dielektrische, einen äußeren Teil des Gerätes enthaltende Grundplatte mit einer, innerhalb ihrer Au^eribegrenzungen angeordneten, elektrisch leitf^::higen Schicht und mit einer; in leitender Berührung mit dieser leitf;^:higen Schicht steh-enden_s --m dieser Grundplatte befestigten, elektrisch leitfilhigen Kupplung zur Aufnahme eines Hlifs-FUhlerelementes gekennzeichnet ist, welches seinerseits-wahlweise on einer von dem erstgenannten Fühlerelement verhältnismäßig abgelegenen Stelle angeordnet und ausgerichtet werden kann.

".Yeitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden BeSchreibung, in -.veleher die Erfindung mit Beaug auf die beiliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten AusführungsföEm- "beispielsweise beschrieben ist_o Ss stellea dass

BAD ORIGiNAL

• figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Umgebungs-Überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Fühlerelement veränderlicher Kapazität,

Figur 2 eine Vorderansicht eines in eine derartige Einrichtung eingebauten erfindungsgemäßen Fühlere1ementes,

Figur 3 eine Seitenansicht des in Figur 2 dargestellten, erfindungsgemäßen Fühlerelementes,

Figur 4- einen Axialschnitt einer in den Figuren Λ bis dargestellten Einzelheit eines derartigen Elementes gemäß der Erfindung und

Figur 5 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Buchse, die zum Anschluß solcher Fühlerelemente dient·

In Figur 1 der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Fühlerelement dargestellt» v/elches mit einer Umgebungs-Überwachungseinrichtung 10 oder dergl* verbunden ist und

BAD ORIGINAL

eine diese Einrichtung 10 ergänzende, .elektrisch leitende Platte 12 mit einer mittig -»!!geordneten Kupplung aufweist, die ihrerseits eine darin angeordnete leitf^hige Buchse 14 besitzt, in welch letzterer ein leitender Stab 16 oder ein ähnliches längliches, sich'von der Platte 12 her nach außen erstreckendes, leitendes Halterungselement lösbsr befestigt ist, welches an seinem äuF.eren Ende eine daran befestigte Platte 18 halt_o Diese weitere leitende Platte ist in der Zeichnung derart ausgerichtet dargestellt, daß ihre Ebene parallel zur Ebene der erstgenannten Platte 12 verläuft. Die Form und die relative Ausrichtung der erstgenannten Platte 12 bzw«, der weiteren Platte 3<8 some die Form und Ausrichtung des Stabes 16 können hiervon geringfügig abweichen, so daß diese Teile den einzelnen durch die Einrichtung 10 zu überwachenden Zuständen angepaßt werden können,

Ferner können bei Bedarf weitere Platten 18A, 18B, 18C hinzugefügt werden, welche an axialen Verlängerungen 16A» 16B, 16C ... des leitenden Stabes 16 befestigt sind, wie dies in strichpunktierten Linien in Figur 1 dargestellt ist«,

Der Stab 16 kann starr oder flexibel sein, also beispielsweise aus einem flexiblen Draht oder einer Kugelkette bestehen.

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Die in den Figuren Λ bis 5 dargestellte _l"tte ^Λ'λ //eist eine aus Glas oder anderem dielektrischen Li'tcriol bestehende Grundplatte 2C mit niedrigen, elektrischen Verlustwerten euf, durch -.velche eine mittig angeordnete Bohrung 2.2 hindurchführt, deren äußeres Ende mit einer Ansenkung 24 und deren inneres Ende mit einer vergrößerten Gegenbohrung 26 versehen ist.

Die äußere Fläche der Grundplatte 20 ist mit einer elektrisch leitenden, beispielsweise aus Silber bestehenden Schicht 28 überzogen, v/elche sich in die Änsenkung 24 der Bohrung 22 und, wenn gewünscht, auch durch die ganze Bohrung 22 hindurch erstreckt.

Die leitende Schicht 28 ist auf die Grundplatte aufgeklebt oder anderweitig derart aufgebracht, daß um den Rand der leitenden Schicht 28 herum ein im wesentlichen gleichmäßiger Rand 30 aus unbedecktem Glas verbleibt.

Die erstgenannte Platte 12 ist durch die in die Bohrung 22 eingesetzte leitende Buchse 14- vervollständigt, wie nachfolgend mit Bezug auf die figuren 4 und 5 beschrieben wird«

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Die Buchse 14 weist einen kegeligen Kopfteil 32 auf, welcher der Ansenkung 24 der Bohrung 22 angepaßt ist und welcher gleichen Durchmesser wie diese Ansenkung 24 hat, so daß er in dieser Ansenkung 24 mit dem sich in diese Ansenkung hinein erstreckenden Teil der leitfähigen Schicht elektrische Verbindung hat. Ein der 3ohrung 22 angepaßter Schaftteil 34 erstreckt sich durch diese Bohrung hindurch und über die innere Oberfläche der Grundplatte 20 hinaus. Das innen gelegene Ende des Schaftes 34 weist einen aufbördelbsren Ancatz 36 auf, welcher aus der in Figur 5 mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung so in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung umgebördelt und hierdurch in die erweiterte Segenbohrung 26 eingefügt werden kann, daß die Buchse 14 in der Bohrung 22 der Grundplatte 2.0 festgelegt ist.

Die BuGhse 14 weist eine abgesetzte Bohrung 33 mit einem von der äußeren Stirnseite der Buchse 14 und der Grundplatte 20 bis au einem abgeschrägten Absatz 42 dieser Bohrung JS verlaufenden Innengewinde 40 auf. ·

Um den Aufbau des SHihl ere lerne ntes vervollständigen . bzw, den tfoerwsc&ungsbereich der Einrichtung 10 vergrößern

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zu können, ist der leitende Stab 16 mit einem Außengewinde 44 versehen, mittels welchem er in die abgesetzte. Bohrung 38 der Buchse 14 eingeschraubt werden kann, wodurch der Stab 16 und seine zugehörige Platte 18 an der erstgenannten Platte 12 befestigt werden.

-Der Stab 16 und die Buchse 14 können auch mittels eines Schnappverschlusses oder in anderer '.Veise schnell trennbar elektrisch miteinander gekuppelt sein.

Die Erfindung beinhaltet also neue bzw. neuartige idittel, mittels welcher eine überwachungs- oder Warneinrichtung mit einem daran beiestigbaren Fühlerelement, z„B. der genannten erfindungsgemäßen Platte 12, leicht an die Ermittlung von in der Nähe befindlichen Gegenständen oder veränderlichen Zuständen in verschiedenen auswählbaren Entfernungsbereichen und Richtungen, lediglich durch Ansetzen einer Verlängerung an das an der Grundplatte befestigte Fühlerelement angepaßt werden kann, welch letzteres den genannten leitenden Stab bzw_o das Halterungselement 16 und die daran befestigte Platte 18 aufweist. Der Stab 16 und die Platte 18 können zwecks Anpassung an jede Situation der möglichen Überwachungszustände eine Yieizahl von Formen und Richtungen aufweisen.

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Bei einigen Anwendungsfällen der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die auf die Platte 12 aufgebrachte leitende Schicht 28 weggelassen werden, falls nur eine die Platte enthaltende leitende Oberfläche zum Betrieb der überwachungseinrichtung 10 erforderlich ist. Die letztere weist einen leitenden Gehäusemantel auf, der jedoch bei allen Ausführungsformen der Erfindung nicht den dielektrischen Teil 20 der Platte 12 einschließt.

Bei Verwendung eines Stabes 16 aus flexiblem Draht oder in Form einer Kugelkette kann beispielsweise die Überwachungseinrichtung 10 in Höhe der Zimmerdecke über einem Türeingang aufgehängt werden und hierbei die Platte 18 an dem flexiblen Draht oder der Kugelkette verhältnismäßig nahe des Türeinganges angeordnet sein, wodurch man eine . einfache und empfindliche Alarmeinrichtung erhält, die auf Einbrecher oder andere im Umgebungsbereich sich vollziehende Vorgänge anspricht„

Aus obigen Darlegungen gehen die Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik hervor, obwohl nur eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wurde. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform oder andere abgewandelte Ausführungen beschränkt, die

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durch sndere Kombination und nndere Anordnung der beschriebenen Teile möglich sind und die sich dem Fachmann ohne weiteres ergeben.

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Claims

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Patentansprüche:

1« Fühleinrichtung mit einem Fühlerelement veränderlicher Kapazität, gekennzeichnet durch eine'dielektrische., einen äußeren Teil (12) des Gerätes. (1C) enthaltende Grundplatte (20) mit einer, innerhalb ihrer AuEenbegrenzungen angeordneten, elektrisch leitfähigen Schicht (28) und mit einer, in leitender Berührung mit dieser leitfähigen Schicht stehenden, an dieser Grundplatte befestigten,, elektrisch le it fähigen Kupplung zur Aufnahme eines Hilfs-Fühlere'lementes (16, 18),' . welches wahlweise an einer von den erstgenannten Fühlerelement verhältnismäßig abgelegenen Stelle angeordnet und ausgerichtet werden kann_o

2. Fühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ die Kupplung eine durch die leitfähige Schicht (28') und durch die Grundplatte (20) hindurchgehende Bohrung (22) aufweist und daH die Bohrung auf der einen Grunaplattenseite eine Ansenkung (24·). aufweist, in welche sich die. leitfähige Schicht hirieinerstreckt, daß ferner in diese Bohrung ei&e durchbohrte, elektrisch leitfähig© Buöhse (14) derart eingesetzt ist₉ daß sie innerhalb

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der Ansenkung mit der leitfähigen Schicht in leitender Berührung steht, und daß außerdem diese Buchse einen als Fassung dienenden Teil (38) aufweist, in welchen das Hilfs-Fühlerelement (16, 18) lösbar eingesetzt werden kann_e

3« Fühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfs-Fühlerelement (16, 18) aus einem länglichen, elektrisch leitfähigen' und mit der Kupplung leitend verbindbaren Halterungselement (16) und einer mit dem von der Kupplung abgelegenen Ende des Halterungselementes leitend verbundenen, elektrisch leitfahigen Platte (18) besteht.

4. Fühleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3ι dadurch

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gekennzeichnet, daß das Halterungselement (16) stangenfÖrmig ausgebildet und an seinem einen Ende mit einem Außengewinde (4-4-) versehen ist und daß der als Fassung dienende Teil der Buchse (14) mit einem Innengewinde (40) versehen ist, in v/elchem das Außengewinde des Halterungselementes Aufnahme finden kann.

5« Verwendung einer Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anpassung und Vergrößerung des Arbeits-

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