DE2137893C3 - Annäherungs-Signalgeber - Google Patents
Annäherungs-SignalgeberInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Annäherungs-Signalgeber zur selbsttätigen Erkennung einer stromführenden
Hochspannungsleitung in der Nähe des Arbeitsbereiches eines Kranes, Fahrzeuges o. dgl., mit einer auf das
Feld der Hochspannungsleitung reagierenden Antenne in Form eines an einem Ausleger zu befestigenden
Sensorkabels und einem Gehäuse, das eine an die Antenne angeschlossene elektrische Schaltung mit
einem auf das Antennensignal ansprechenden Oszillator für den Betrieb einer Alarmeinrichtung und mehreren
von außen zu betätigenden Schaltern enthält.
Bei einem bekannten Annäherungs-Signalgeber dieser Art (US-PS 31 68 729) ist die gesamte Schaltung, an
die das Sensorkabel angeschlossen wird, in der üblichen
ίο Verbindungstechnik aus einzelnen Bauelementen zusammengesetzt
und in dem Gehäuse angordnet. Bei den Betriebsbedingungen denen das Gerät an einem Kran
ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, daß die elektrischen Bauelemente den Vibrationseinwirkungen bzw. den
nohen Umgebungstemperaturen nicht standhalten. Das Ergebnis ist eine große Ausfallhäufigkeit Die Praxis hat
gezeigt, daß die bekannten Signalgeber sich bei extremen Temperaturwechseln ungünstig verhalten.
Die Umgebungstemperaturen bewegen sich im allgemeinen von —600C bis +900C. Bei dem vorbekannten
Gerät erfolgt die Empfindlichkeitsregelung über ein Potentiometer. Außerdem ist eine Testschaltung vorgesehen,
die durch Betätigen eines Schalters eine gewollte Alarmauslösung ermöglicht, um die Funktionsfähigkeit
zu überprüfen.
Bei einem anderen bekannten Annäherungs-Signalgeber für einen kran (US-PS 32 01775) ist ein
Detektorteil außen am Kranauslegcr in unmittelbarer Nähe des Sensorkabels angeordnet, während eine
jo Steuereinheit in dem im Führerhaus untergebrachten Gehäuse angeordnet ist. Derartige Geräte sind sehr
empfindlich gegen Störungen, weil die die Detektorscheibe mit dem Gehäuse verbindenden Leitungen
bereits als Antennen wirken können, wodurch die Signalübertragung gestört wird. Durch einen in der
Nähe befindlichen Hochleistungssender o. dgl. kann leicht ein Fehlalarm ausgelöst werden.
Bei einem bekannten Gerät zur berührungsfreien Hochspannungsprüfung (DD-PS 49S10) ist eine kapazitive
Sonde vorgesehen, die auf das Feld einer stromdurchflnssenen elektrischen Leitung anspricht.
Das elektrische Signal der Sonde wird verstärkt und für den Betrieb eines eine Anzeigerleuchte steuernden
Oszillators benutzt. Um die Empfindlichkeit der Schaltungsanordnung der jeweiligen Spannungsebene
anpassen zu können, sind an die Elektroden der kapazitiven Sonde wahlweise einschaltbarer Kondensatoren
angeschaltet. Die gesamte Schaltung ist zusammen mit einer Batterie in dem stabförmigen Gehäuse
untergebracht, das zur Aufspürung spannungsführender Leitungen in der Hand gehalten werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Annäherungs-Signalgeber der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, daß seine Zuverlässigkeit auch bei einem Betrieb, der dauernden Vibrationen und Temperaturschwankungen
ausgesetzt ist, erhöht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die elektrische Schaltung aufgeteilt ist
in einen Erkennungs- und Verstärkerteil, der in dem nicht-magnetischen Gehäuse in gekapselter Form
herausnehmbar befestigt ist. und einen Schaltteil, der die von außen zu betätigenden Schalter enthält und dem die
Alarmschaltung sowie eine Empfindlichkeitsregelschaltung angehören, in der Kondensatoren unterschiedli-
h5 eher Kapazitäten zur Einstellung der Empfindlichkeit
auf das jeweilige Antenncnsignal vorgesehen sind.
Bei dem Annäherungs-Signalgeber wird bezüglich der räumlichen Unterbringung der einzelnen Schal-
tungsteile eine Unterscheidung vorgenommen zwischen
solchen Schaltungsteilen, die im Anschluß an die Herstellung des Gerätes keine mechanische Veränderung mehr erfahren und denjenigen Schaltungsteilen, an
denen Schalt- oder Einstellvorgänge vorgenommen werden bzw. die eine Anzeigefunktion haben. Der
Erkennungs- und Verstärkerteil ist dicht gekapselt so daß die in ihm enthaltenen Bauteile relativ zueinander
festliegen und auch bei starken mechanischen Erschütterungen und Vibrationen in fester gegenseitiger
Zuordnung bleiben. Hierdurch wird die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit des Gerätes beträchtlich
erhöht. In freier Verdrahtung sind nur noch die Bauelemente des Schaltungsteiles miteinander verbunden und diese Verbindungen können, weil sie nicht sehr
zahlreich sind, mit der erforderlichen Sorgfalt und
Stabilität hergestellt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher
erläutert. ·
F i g. 3 zeigt eine Rückansicht des Signalgebers nach
F i g. 1 bei abgenommener Rückenplatte,
F i g. 5 zeigt ein Schaltbild der Erkennungsschaltung für das induzierte Signal und
F i g. 6 zeigt ein Schaltbild des den Testschaltkreis und die Alarmschaltung umfassenden Schaltteiles.
Im einzelnen ist der Annäherungs-Signalgeber nach
Fig. 1 mit einem Gehäuse 100 versehen, an dem eine Warnleuchte 81 befestigt ist, die intermittierend
aufleuchtet, wenn in einem (nicht dargestellten) Sensorkabel eine Spannung induziert wird. Das
Sensorkabel ist am Gehäuse 100 i.iit dem Sensor-Verbindungsstück 11 befestigt. Das Annäherungs-Überwachungssystem wird eingeschaltet, indem der Batterieschalter 52 in die Schaltstellung umgelegt wird. Das
Sensorkabel wird an dem entsprechenden Objekt, beispielsweise dem Ausleger eines Kranes, befestigt, der
in seinem Schwenkbereich in den Einflußbereich eines elektrostatischen Feldes kommen kann. Die Art, in der
das Sensorkabel oder die Antenne an dem bewegten Objekt zu befestigen ist, ist bekannt und hat im Rahmen
der vorliegenden Erfindung keine Bedeutung. Wird das Sensorkabei hinreichend dicht an eine Hochspannungsleitung herangeführt, induziert das die Hochspannungsleitung umgebende elektrostatische Feld in ihm eine
Spannung. Die Ansprechempfindlichkeit des Systemes auf das die Spannung induzierende elektrostatische Feld
ist mit Hilfe der Empfindlichkeitsregelschaltung 14 einstellbar. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
dient die Empfindlichkeitsregelung 14 der Grobeinstellung und ermöglicht über ein Potentiometer 23 eine
Empfindlichkcitsfeineinstellung. Der Batterieschalter 52 ist mit der Versorgungsbatterie des Systems verbunden.
Das System und das Alarmgerät befinden sich in arbeitsbereiten Zustand, wenn der Schalter 52 in
Einschaltposition ist Es kann zweckmäßig sein, eine äußere Alarmeinrichtung an dem System anzubringen,
In diesem Falle ist der Schalter 82 für die äußere Alarmeinrichtung in seine Einschaltposition zu bringen.
Es können verschiedene Typen von Warngeräten benutzt werden. Die Warnleuchte 81 am Gehäuse 100
stellt bei der vorliegenden Ausführungsform eine
primäre Alarmschaltun^dar. Es können auch akustische
Warneinrichtungen verwendet werden, um den Fahrer oder Kranführer bzw. das Bodenpersonal zu warnen.
wenn das Alarmgerät angesprochen hat, Ferner können in Verbindung mit dem Warnsystem andere äußere und
ferngesteuerte Leuchten verwendet werden.
Der Signalgeber nach der Erfindung kann so eingestellt werden, daß der Alarm auf jede gewünschte
Entfernung von etwa 30cm bis z.B. 100m in
Abhängigkeit von der Spannung der Hochspannungsleitung ausgelöst wird. Wenn die Stärke des elektrostatischen Feldes um die Hochspannungsleitung herum den
to gewünschten minimalen Arbeitsabstand überschreitet, wird die Alarmeinrichtung ausgelöst, d.h. die Warnleuchte 81 beginnt aufzuleuchten und/oder ein vom
Gehäuse entfernt angebrachtes Licht beginnt zu blinken bzw. ein Signalhorn zu tönen. Die Blinkfrequenz oder
die Schwingung des akustischen Alarmsignales erhöht sich, wenn das Objekt wie z. B. der Ausleger oder der
Vorsprung dichter an die Hochspannungsleitung herangeführt wird. Das Alarmsystem setzt die Warnung so
lange fort, bis das Objekt die Gefahrenzone verlassen
hat.
in dem Gehäuse fOö befindet sich ferner ein Testschalter 12, mit dem es möglich ist, die Schaltkreise
oder die Erkennungsschaltung des Alarmsystemes zu überwachen. Wenn der Testschalter 12 in die Einschalt
stellung gebracht wird, leuchtet eine Sensor-Testleuchte
80 auf, wenn das (nicht dargestellte) Sensorkabel in Betriebsbereitschaft ist.
Eine Verbindungsleiste 101 ist an der Unterseite des Gerätes angebracht, um die verschiedetien Alarmsignal
jo sowie die verwendeten Batteriespannungen anschließen
zu können.
Der Annäherungs-Signalgeber besitzt zwei wesentliche Schaltungsteile, die im Gehäuse 100 untergebracht
sind. Die Schaltung umfaßt einen Schaitteil und einen
J5 gekapselten Erkennungs- und Verstärkerteil 10. Der
Schaitteil ist detailiert in Fig.6 und Erkennungs- und
Verstärkerteil 10 in Fig. 5 dargestellt. Der Schaltteil besteht aus einem Testschaltkreis und einer Alarnüchaltung im Gehäuse 100. Wie aus Fig.3 erkennbar ist,
enthält die Empfindlichkeitsregelschaltung 14 eine Reiiie von Kondensatoren. Zur Feinempfindlichkeitseinstellung ist, ein veränderbarer Widerstand 23
vorgesehen. Batterieschalter 52 und Außen-Alarmschalter 82 sind als Kippschalter ausgebildet. Zur Einschal-
4r> tung der Testschaltung 12, 13 dient ein Druckknopfschalter 12. Ferner ist im Gehäuse ein Relah 41
angebracht, das sich normalerweise in aberregtem Zustand befindet. Die Anschlußdrähte sind in der
Zeichnung, beispielsweise in Fig.3, aus Gründen der
5(i Übersichtlichkeit fortgelassen.
In dem Gehäuse 100 ist der Erkennungs- und Verstärkerteil 10 als gekapselter Modul, der abnehmbar
befes'igt ist, angeordnet. Er enthält die im einzelnen in
F i g. 5 dargestellte Erkennungsschaltung. Die Kapse-
ν> lung des Erkennuiigs- und Verstärkerteils 10 ist in
bekannter Weise ausgeführt und braucht daher nicht näher erläutert zu werden. Die in Fig.5 dargestellte
Schaltung wird in ein Gehäuse oder einen kastenförmigen Rahmen eingebracht, der mit Kunstharz gefüllt
ho wird. Das Gehäuse besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kunststoff. Der Erkennung^- und
Verstärkerteil 10 ist an einem Befestigungsteil 103 (Fig. 2) angebracht. Der Schaltteil und der gekapselte
Erkennungs- und Verstärkerteil sind dicht beieinander
im Gehäuse 100 angebracht und mittels Steckerleisten
24a und 24b miteinander verbunden.
Das Gehäuse 100 besteht aus nichtmagnetischem Material, um die in dem Erkennunes- und Verstärkerteil
10 enthaltenen hochempfindlichen Schaltungsteile abzuschirmen. Im vorliegenden Falle ist eine Aluminiumlegierung
verwendet worden, um gegen elektrostatische Finstreuung und mögliche elektromagnetische Effekte
abzuschirmen. Das Gerät hat eine sehr kompakte Bauform, wie sie bei den bekannten Geräten nicht
erzielbar ist. Die Verwendung eines gekapselten Erkennungs- und Verstärkerteiles 10 beseitigt die bei
Vibration infolge von Ermüdungserscheinungen auftretenden Schwierigkeiten. Zusätzlich ist die Erkennungsschaltung im Stande, auch bei hohen Temperaluren
ordnungsgemäß zu arbeiten. Durch Dichtungen zwischen der Abdeckung 102 und dem Gehäuse 100 wird
eine Staubbarriere gebildet.
Die wichtigsten Schaltungsteile des Annäherungs-Signalgebers sind in den F i g. 5 und 6 dargestellt. An
demjenigen Teil des zu schützenden Objektes, der mit dem eine Hochspannungsleitung umgebenden elektrostatischen
Feld am ehesten in Kontakt kommen kann, wird ein Sensor 11, bestehend aus einer Antenne,
befestigt. Die Antenne kann beispielsweise an dem Ausleger eines Kranes, an den Gabelenden eines
Gabelstaplers oder an der Leiter eines Leiterfahrzeuges angebracht sein. Wenn das Sensorkabel hinreichend
dicht an die Hochspannungsleitung herangeführt ist, induziert das die Hochspannungsleitung umgebende
elektrostatische Feld eine Spannung in der Antenne oder dem Sensor 11. Die induzierte Spannung gelangt
an den kapazitiven Spannungsteiler in der Empfindlichkeitsregelschaltung. Sie wird an Kontakt 136 des
Testschalters 12 angelegt. Die Empfindlichkeitsregelschaltung 14 ermöglicht auch eine Grob-Empfindiichkeitseinstellung.
Sie enthält hierzu einen Kondensator 15 und eine Gruppe von Kondensatoren 16 bis 21.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt ein einstellbarer Widerstand 23 von 5 MOhm parallel zur
Kondensatorgruppe. Dieser Widerstand bildet die Fein-Empfindlichkeitseinstellung. Die Feineinstellung
der Empfindlichkeit wird vorgenommen, indem der gewünschte Prozentsatz der induzierten Eingangsspannung
an der Kondensatorgruppe abgegriffen und an den Transistoren anlegt. Aus diesem Grunde wird de
einstellbare Widerstand 60 verwendet, um die Vorspan nung für den Transistor 25 so einzustellen, daß sich ir
bezug auf die Empfindlichkeit eine Wiederholbarkei bei jedem der produzierten Singnalgeber ergibt. Durcl
einfachen Abgleich ist es also möglich, die Empfindlich keilscharaktcristik so einzustellen, daß sie bei aller
Geräten gleich ist.
Die Transistoren 25 und 26 bilden einen zweistufiger
ίο direkt-gekoppelten Verstärker. Die im Sensor Il
induzierte Eingangsspannung wird von den Transisto ren 25 und 26 verstärkt und danach an der
Emitterfolgertransistor 27 angelegt. Eines der Haupt Probleme, die sich bei den bekannten Geräten ergeben
besteht in der Schwierigkeit, die sich durch eingestreute Wechselfelder ergibt. Durch Einschaltung des Konden
sators 62 ist diese Schwierigkeit aus dem Wege geräumt indem der Frequenzbereich, innerhhalb dessen dit
Erkennungsschaltung funktioniert, begrenzt wurde. Ei
ist wichtig, daß das Alarmgerät nicht schon durch einer in der Nähe befindlichen Transformator in Gang
gebracht wird, oder wenn die Arbeit in der Nähe eine; Sendeturmes durchgeführt wird. Der Kondensator 6i
wirkt als Parallelzwcig mit sehr niedriger Impedanz. Dit Impedanz wirkt sich so aus. daß Signale von etwa 60 H?
bis zu etwa 450 11z durchgelassen werden. Außerhalb dieses Bereiches vergrößert sich die Impedanz, wodurch
ein Abfall des Ausgangssignales eintritt. Es hat sich al< notwendig erwiesen, einen zweiten Kondensator 67
)n einzusetzen, um die Schwierigkeiten mit den Rundfunkfrequenzen
zu umgehen. Die Verwendung diese« besonderen Blockkondensators 67 erlaubt es. alle
niedrigen Frequenzteile über den mit Erde verbundener Stifte 8 zum Gehäuse hin kurzzuschließen.
Die verstärkte Eingangsspannung wird vom Emitterfolger 27 abgenommen und einem Halbwellen-Doppelgleichrichier
(Delon-Gleichrichter) sowie einem Filter zugeführt. Der Halbwellen-Doppelgleichrichter bestehl
aus den Dioden 28 und 29. Die verstärkte Eingangsspannung wird über den Kondensator 70 dem Verbindungspunkt der Dioden 28 und 29 zugeführt. Bei der positiven
IlU. LSIt- Ht
ι imuvvcnc ist uic Diuuc 29 icitciiu UIiU
Fig. 6 dargestellte Schaltung ist elektrisch mit dem
gekapselten Erkennungs- und Verstärkerteil nach F i g. 5 verbunden. Zum Anschluß dienen Stifte 1 bis 8 in
den Steckerleisten 24a und 24b. Eine der Steckerleisten 24a. 240 ist mit Stiften und die andere mit Stecklöchern
versehen. Die induzierte Spannung wird über die Stifte 1 und 2 dem Feldeffekttransistor 25 zugeführt.
Ein einstellbarer Widerstand 63 ist mit dem Source-Anschluß i5a des Transistors 25 verbunden. Der
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Transistor 25 reagiert äußerst empfindlich auf Verschmutzungen
oder Beschädigungen an seinen Leitungen. Infolge der Ausbildung einer leitenden Oberfläche
mit einer Oxydationsschicht oder durch Ablagerung von Feuchtigkeit bricht sofort die Eingangsimpedanz
zusammen. Ein bei den Geräten nach dem Stande der Technik auftretendes vordringliches Problem besteht in
der Ansammlung von Schmutz und mineralischen Ablagerungen, die die Eingangsimpedanzen der in den
Schaltungen verwendeten Transistoren veränderten. Ein weiteres Grundproblem, das bei der Massenproduktion
eines Signalgebers auftritt, besteht bei der Verwendung kommerzieller Transistoren in dem
großen Fertigungs-Streubereich. Diese Schwierigkeit existiert insbesondere, wenn man ein vorbestimmtes
Vorspannungspotential an kommerziell erhältliche LTKJUC 2c
nichtleitend. Während dieser Halbwelle lädt sich der Kondensator 70 bis zum vollen Spitzenwert der
positiven Halbwelle auf. Während der nächsten, negativen. Halbwelle, wird die Diode 29 nichtleitend,
während die Diode 28 in Durchlaßrichtung betrieben wird. Dies bedeutet, daß die negative Halbwelle einen
Stromfluß zur Diode 28 verursacht und daß die zuvor an
den Kondensator 70 angelegte Spannung an die ^iode 28 gelangt, so daß an der Diode die doppelte Spannung
liegt. Diese Diodenschaltung verursacht daher einen doppelten Halbwellenimpuls, der anschließend durch
das aus dem Widerstand 30 und dem Kondensator 31 bestehende Filter geschickt wird. Das Filter macht aus
der Halbwelle mit der verdoppelter Amplitude eine Gleichspannung, deren Amplitude derjenigen der
Eingangsspannu/ig proportional isL Der Kondensator
31 sorgt für eine Glättung und Eliminierung der von dem gleichgerichteten Signal herrührenden Welligkeit.
Der Kondensator 3! lädt sich während der Halbwelle auf und entlädt sich danach, so daß nur ein vollkommen
gefiltertes Gleichspannungssignal an den Transistor 32 gelangt. Die Spannung verändert sich an diesem Punkt
der Schaltung von etwa 0 bis etwa 3 V.
Der Gleichspannungs-Proportionalverstärker ist an
den normalerweise leitenden Transistor 32 angeschlossen.Wenn das induzierte Signal vorhanden ist, ändert
sich das Potential der Basis 32c in negativer Richtung und verursach! evtl. eine Abschaltung des Transistors
32. Wenn Transistor 32 gesperrt ist, beginnt Kondensator
36 sich auf ein höheres Potential aufzuladen und der Unijunction-Transistor 37 wird gezündet. Die negative
Halbwelle wird dazu benutzt, den normalerweise leitenric.ii Transistor 32 zu sperren, so daß der
Unijunction-Transistor 37 zu schwingen beginnen kann. Der Unijunction-Transistor 37 oszilliert mit einer
Frequenz, die durch den Leitfähigkeitszustand des Transistors 32 bestimmt wird. Bei der vorliegenden
Ausführungsform beträgt die Maximalfrequenz der Schwingung 5 Impulse pro Sekunde. Auf diese Weise ist
die Oszillatoreinrichtung vollständig kompatibel mit evtl. verwendeten akustischen Alarmeinrichtungen. In
Verbindung mit dem Oszillatortransistor 37 ist ein veränderbarer Widerstand 34 vorgesehen. Eine grundsätzliche
Produktionsschwierigkeit entsteht, wenn Unijunction-Transistoren
in der hier angegebenen Art gezündet werden sollen. Alle diese Unijunction-Transisioren
haben unterschiedlich Zündpunkte. Sie variieren beträchtlich in Bezug auf ihre Empfindlichkeit. Die
Transistoren mit empfindlichen Zündpunkten oszillieren mit höherer Frequenz. Es muß daher ein größerer
Widerstand in Verbindung mit derarligen Transistoren eingesetzt werden, um die Schwingung zu verlangsamen.
Die Kombination der Verwendung eines verstellbaren Widerstandes 34 zur Standardisierung der
Oszillatorfrequenz des Transistors 37 mit der Verkapselung 'er gesamten Schaltung ergibl ein vollkommen
standardisierbares, hochwirksames Gerät.
Zur Streckung der Impulse, um ein Signal bestimmter Form für die angeschlossenen Alarmvorrichtungen
bereitzustellen, ist ein Impulsformer vorgesehen. Wenn der Impuls vom Unijunction-Transistor 37 zum
Transistor 38 gelangt, ergibt sich eine sehr schnelle Aufladung des Kondensators 40 durch die Diode 39.
Nach Beendigung des Impulses kehrt Transistor 38 in seinen nichtleitenden Zustand zurück und der Kondensator
40 muß sich langsam über Widerstand 41 entladen. Anders ausgedrückt: der Transistor 318 ist normalerweise
gesperrt, bis er den Ausgangsimpuls des unijunction-Transistors 37 erhält. Die schnelle Aufladung des
Kondensators 40 und seine langsame Entladung bewirken eine zeitliche Streckung de* Impulses. Die sich
so ergebenden Impulse haben eine Dauer von etwa 80 Millisekunden. Die Impulse werden dem Impulsverstärker
34 über den Widerstand 42 zugeführt.
Das verstärkte Ausgangssignal des Transistors 43 gelangt zu einem Leistungsverstärkertransistor 25 und
dem Stift 5 der Steckerleiste. Durch diese Schaltverbindung wird erreicht, daß der Strom über die Stifte 5 und 6
durch das Alarmrelais 46 und von Stift 7 über den Widerstand 47 zu Stift 6 der Steckerleiste 24 fließt. Der
Strom fließt durch das Alarmrelais 46, zu Stift 5, durch den Leistungstransistor 45 und schließlich zu Stift 4. Die
Diode 48 dient dazu, die Spannungspitzen abzuschneiden, die durch die Spule des Relais 46 erzeugt werden
können.
Wenn das Alarmrelais 46 erregt ist, werden die Kontakte 49, 50 und 51 geschlossen. Kontakt 49
verbindet die ungeerdete Klemme der Fahrzeugbatterie mit der Außenklemme der Auslegerleuchte und dem
Alarmanteil. Kontakt 51 verbindet die Alarmleuchte 81 über die Stifte 4 und 7 der Steckerleiste 24 mit der
Kranbatterie. Der Strom fließt nur, wenn Schalter 52 geschlossen ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Relais 46 für 6 V-Betrieb bemessen. Wird dieses Relais in Verbindung mit Widerstand 47 benutzt, so
entsteht ein lauteres Klick-Geräusch als bei einem 12 V-Relais.
Da die Ausgangsspannung des Generator- und Batteriesystems von Fahrzeugen, beispielsweise von
Kranen, sich erheblich verändern kann, kann auch die Oszillatorfrcquenz des Schwingsystemes 37 in nachteiliger
Weise verändert werden. Es ist daher erforderlich, die Betriebsspannung konstant zu halten, um ein
wirksam in der Praxis einsetzbares Standardgerät mit hoher Ansprechsicherheit zu schaffen. Beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die spannungstabilisierende Schaltung im Stande, Spannungen von etwa 10 V bis zu
etwa 16 V auf 8 bis 8,5 V herabzuregeln. Die in Verbindung mit dem Transistor 53 verwendete Zenerdiode
54 stabilisiert die Fahrzeugspannung, die von dem Generator und dem Batteriesystem geliefert wird. Der
Kondensator 56 wirkt als Filter, das verhindert, daß das Brummen von der Fahrzeugstromversorgung in die
Schaltung des Signalgebers eindringt. Die Widerstände 71 und 72 und der Kondensator 68 bilden weitere Filter
gegen derartige Einstreuungen.
Die Testschaltung umfaßt einen Testschaltknopf 12 und Kontakte 13a, und 136 und 13c Die Kontakte 13a,
136 und 13c werden bei Drücken des Testschalterknopfes 12 von ihren unteren Positionen in Fig. 6 in ihre
oberen geschlossenen Positionen gebracht. Kontakt 13a verbindet den Basisanschluß des Quertransistors 32 mit
Masse. Hierdurch wird der leitende Zustand des Transistors 32 manuell beendet. Der Oszillator 37
beginnt mit seiner Maximalfrequenz von 5 Impulsen pro Sekunde zu schwingen. Die Schwingung des Transistors
37 setzt die Alarmschaltung 81 in Betrieb, sowie die äußeren Anschlußleitungen an die akustische Alarmgeräte
angeschaltet werden können. Zur gleichen Zeit, wenn Ν,πορί 12 gedruckt ist, bilden die Kontakte lJö
und 13c einen Stromkreis, über den Batteriestrom vom Geräteschalter 52 durch den Sensor 11, vci den
Anschlußklemmen A nach B, durch 136 zur Funktionsprüflampe
80 fließt. Durch Schließen dieses Stromkreises wird das Sensorkabel überprüft. Ist es gerissen oder
liegt ein Kabelbruch irgendwo am Fahrzeug vor, so leuchtet die Lampe 80 nicht auf.
so Während beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Funktion des Annäherungs-Signalgebers am Beispiel einer Warneinrichtung für ein
elektrostatisches Feld beschrieben wurde, ist es auch möglich, andere Arten von Gefahrensituationen anzuzeigen.
Beispielsweise kann an einem Fahrzeug angezeigt werden, wenn ein Vorsprung des Fahrzeuges
in ein Gefahrensituation gerät. Dies geschieht, wenn der Ausleger eines Nutzfahrzeuges zu hoch gehoben wird
oder eine ähnliche Gefahrensituation eintritt Es kann dann ein Schalter geschlossen werden, der die
akustische Alarmeinrichtung in Betrieb setzt
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Annäherungs-Signalgeber zur selbsttätigen
Erkennung einer stromführenden Hochspannungsleitung in der Nähe des Arbeitsbereiches eines
Kranes, Fahrzeuges o. dgl, mit einer auf das Feld der Hochspannungsleitung reagierenden Antenne in
Form eines an einem Ausleger zu befestigenden Sensorkabels und einem Gehäuse, das eine an die
Antenne angeschlossene elektrische Schaltung mit einem auf das Antennensignal ansprechenden
Oszillator für den Betrieb einer Alarmeinrichtung und mit mehreren von außen zu betätigenden
Schaltern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung aufgeteilt ist in
einen Erkennungs- und Verstärkerteil (10), der in dem nicht-magnetischen Gehäuse (100) in gekapselter
Form herausnehmbar befestigt ist, und einen Schaltteil, der die von außen zu betätigenden
Schalter enthält und dem die Alarmschaltung (81) sowie eine Empfindiichkeilsregeischahung (14) angehören,
in der Kondensatoren (16 bis 21) unterschiedlicher Kapazitäten zur Einstellung der
Empfindlichkeit auf das jeweilige Antennensignal vorgesehen sind.
2. Signalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingangstransistor des Erkennungs- und Verstärkerteiles ein Feldeffekttransistor
ist, an dessen Gate-Anschluß das induzierte Signal gelegt ist und an dessen Source-Anschluß der
einstellbare V'iderstand (63) geschaltet ist.
3. Signalgeber nach Ansprwh 1 oder 2, gekennzeichnet
durch zusätzliche Filtermittel (40, 64, 67) zum Eliminieren der durch Einstreuung erzeugten
Wechselspannung.
4. Signalgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator
einen Unijuniction-Transistor (37) aufweist, dessen Zündpunkt über einen einstellbaren Vorwiderstand
(34) veränderbar ist.
5. Signalgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Antenne ein Verstärker (25, 26,
27) mit Gleichrichter (28, 29) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Oszillator verbunden ist,
der Impulse mit einer Frequenz erzeugt, die der Amplitude des gleichgerichteten Signals proportional
ist, und daß dem Oszillator eine Impulsformerschaltung (38,39,40) nachgeschaltet ist.
6. Signalgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine
Funktionsprüfung ermöglichende Testschaltung (12, 13) vorgesehen ist, durch welche im Falle der
Betätigung dem Erkennungs- und Verstärkerteil (10) eine Spannung vorbestimmter Amplitude zugeführt
wird.
7. Signalgeber nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erkennungs- und Verstärkerteil (10) in einem Vergußblock
gekapselt ist.
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