DE2237265A1 - Vorrichtung zur ueberwachung des zustandes einer einrichtung mit zwei moeglichen zustaenden - Google Patents

Description

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28» Juli 1972 13 819 BTc/r

uiol. !ng. C. Wi !!ach

Dip!. Ing. G.Koch

Dr. r.Yiaibach

8 München 2

Kauiinqp/str.8,Tel.24O275

Sperry Rand Corporation, Mew York / USA

Vorrichtung zur Überwachung des Zust azides einer Einrichtung mit zwei möglichen Zustäradsn

Die Erfindung bezieht sich auf ©in® Vorrichtung zur überwachung des Zustandes einer Einrichtung oder eines Teiles mit zwei möglichen Zuständen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf die Erkennung und Anzeige des Zustande s einer überwachten Einrichtung oder eines Teiles, in dem oder auf dem ein paaeivor Wandler selbst befestigt ist, ohne daß physikalische Elemente zur direkten Zuleitung einer elektrischen Leistung an den Wandler erforderlich sind· Ein unnormaler Zustand der überwachten Einrichtung oder des Teils wird durch die Abst^ahlimg eines modifizierten Trägersignals durch den passivem Wandler angezeigt·

Es bestand und besteht ein allgemeiner Bedarf nach Vorrichtungen zur wenig aufwendigen und wirkungsvollen Bestimmung eines Zustandes oder von Zuständen von Teilen von

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•Afc OWGJNAL

rotierenden oder eine Translationsbewegung ausführenden Maschinen, unabhängig davon, ob sie sich tatsächlich bewegen· Bekannte Lösungen dieses Problems waren Im allgemeinen kompliziert, da eine elektrische oder andere Leistung der sich bewegenden zu fiberwachenden Einrichtung über Schleifringe oder andere derartige physikalische Hilfsmittel aus einer geeigneten Quelle zugeführt werden mußte· Weiterhin war es erforderlich, das den Zustand anzeigende Auegangesignal in gleicher Weise von dem sich bewegenden Maschinenelement zurück an einen relativ stationären Platz zu leiten, um einen Alarm auszulösen, auf den eine Bedienungsperson reagieren mußte, oder durch den eine automatische Steuerung direkt betätigt wurde.

Beispielsweise ergeben große Lastkraftwagen oder andere derartige Fahrzeuge, die in vielen Fällen bis zu zwölf Reifen aufweisen, einen maximalen Itetrlebsgewinn, wenn sie ohne Unterbrechung über maximale Z&itporioden in Betrieb gehalten werden· Überprüfungen dos Reifendruckes an Stützpunkten sind vorteilhaft, um Reifetiprobleme zwischen den einzelnen Stutzpunkten zu verringern, wobei diese Probleme nicht nur verlorene Betriebezeiten für den Lastkraftwagen, sondern auch eine wenig vorteilhafte Ausnutzung der Arbeitszeit des Personals bedeuten. Ein starker Druckverlust eines Reifens während des Betriebs führt nicht nur zu einem starken Reifenverschleiß, soadurn auch zu einer schnellen Erhitzung des Reifenkttrpers bei hohen Geschwindigkeiten, wodurch sich der Reifen entzünden kann, und es ist möglich, daß selbst dieser Zustand nicht sofort von dem Fahrer des Lastkraftwagens bemerkt wird. Derartige Selbstentzündungen des Reifens haben in vielen Fällen ernste Folgen und können einen Totalverlust des Fahrzeuges und seiner wertvollen Fracht ergeben.

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■AD ORfGWAL

Bekannte Vorrichtungen,, dl© beispielsweise auf den Reifendruck ansprechen,, umfass©« ©ine Vielsahl von elektrischen und mechanischen Vorrichtungen (, die an dem Lastkraftwagen befestigt sind, um dem Fahrer des Lastkraftwagens oder anderen Bedienungspersor&en eine bedeutende Ab·» weichung des Reifendruckes tob 'einem Iformalweri; anzuzeigen. Wie es weiter oben erläutert wurd©_e erforderten diese Vorrichtungen Schleifring© oder äquivalent© Systeme zur Zuführung von Leistung an das ü®n Druck überwachende Element und zusätzliche derartige System® zur-¥©it©rleitung des Ausgaxgseignals der Überwachungseinrichtung,, dasnit dieses durch den Fahrer oder ©ine Uhervr&elmngsporeon des Fahrzeuges verwendbar ist. Derartig© Schleifring"· oder ähnliche Einrichtungen nutzen sieh sehr sch?;eil e.b und sind äußerst unzuverlässig, wenn nicht 'ideal© ss-iaber© und trockene Be» dingungen gegeben sind« Weiterhin sind Vorrichtungen, di© auf die Neigung eines Rades oder einer Achs© aufgrund des Druckverlustes in einem Reifen ansprechen» unbefriedigend„ da diese Anordnungen in unerwünschter ¥®iae sowohl auf den Querschnitt dar Straße als auch auf die Lastverteilung in dem Fahrzeug

Es ist für den Fachmann auf dem Gebiet der Überwachung der Betriebsbedingungen von kinetisschen Elementen anderer Arten von Maschinen verständlich« daß ähnliche Probleme bei vielen verschiedenen Arten derartiger Maschinen auftreten,, und daß diese Probleme nicht ±n ausreichender Weise durch vorhandene Vorrichtungen zur überwachung des Zustandes gelöst sind. Daher ist auf diesen Bereichen in gleicher Weise ein Bedarf zur Schaffung wirkungsvoller, und wirksamer Überwachungsvorrichtungen für di© verschiedenen Arten von kinetischen Elementen vorhaiadssia_f die verschiedenen Arten

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von Maschinen zugeordnet sind, um die verschiedenen Betriebseigenschaften, wie z. B. Druck, Geschwindigkeit und Beschleunigung zu überwachen.

Eine erfindungsgemäß auegebildete Vorrichtung zur Überwachung des Zustandeβ einer Einrichtung oder eines Tails mit ersten und zweiten !Beglichen Zustanden umfaßt Schaltermittel mit ersten und zweiten Zuständen_y auf den ersten und zweiten Zustand der zu überwachenden Einrichtung ansprechende FUhlermlttel zum Betätigen dor Schaltermitte! in den ersten oder zweiten Zustand, dtsrch «ine trägorfroquente Signalenergie erregbare und GleichrichtertojIe einschließende Vandlerelemente, die Schaltermittel in Serienbeziehung mit den Gleichrichterteilen einschließende Schaltungskreise zur Modifikation der tr&gerfrequenten Signalenergie, wenn sich die Sehaltermittel in dem ersten Zustand befinden, und Strahlermittel, die mit den Schaltkreisen verbunden sind,, um die modifizierte trägerfrequente Signalenergie abzustrahlen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransprQchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung nooh näher erläutert·

In der Zeichnung zeigen:

Flg. 1 eine bruchstUckhafte, teilweise quergeschnittene Ansicht eines Fahrzeugrades und des Reifens, der mit einer Ausführungeform der Vorrichtung cur überwachung des Zustandes dieses Reifens verbunden 1st}

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Pig« 2 eine bruchstückhafte Ansicht einer alternativen Anordnung eines Teils der Fig. 1;

Fig. 3 ein Schaltbild eines Wandlers der Vorrichtung;

Fig. k ein Blockschaltbild eines Signalsenders zur Verwendung mit dem Wandler nach Fig· 3;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines mit der Vorrichtung nach den Figuren 3 und h verwendeten Signalenipf anger s;

Fig. 6 ein Schaltbild einer alternativen Ausführungs— form des Wandlers nach Fig. 3;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Signalsenders und -empfängers zur Verwendung mit dem Wandler nach Fig. 6%

Fig. 8 eine Reihe von graphischen Darstellungen von Signal schwingung sforraer, zm· Erläuterung der Betriebsweise der Voirriehtung nach den Figuren 6 und 7i

Flg. 9 ein Schaltbild einer Schaltung, die ersatzweise in der Schaltung nach Fig. 6 verwendet werden kann;

Fig· 10 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Überwachungsvorrichtung;

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung;

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Flg. 12, 13» I^ alternative Au sfühioinga formen der Wandler nach den Figuren 9 und 10·

Die in' Fig. 1 dargestellte Vorrichtung schließt einen Wandler 1 zur Überwachung eine· Zustandee eines rotierenden Maschinenelementes in der Form einer Felgen- und Reifenanordnung 2 ein, wie sie beispielsweise in einem Fahrzeug nur Beförderung von Fracht verwendet werden kann« Die Achse 3, die Felge h und der Reifen 5 der Anordnung 2 kennen im wesentlichen übliche Elemente «ein. Obwohl es verständlich iat, daß die Vorrichtung zur überwachung de· Zustand·· einer Einrichtung viele Anwendungen finden kann« 1st In Fig« ein· Anwendung gezeigt, in der die Vorrichtung den Gasdruck In dem Inneren 6 eines Fahrzeugreifens 5 überwacht· Zu diesem Zweck ist der Wandler 1 in geeigneter Weise in einem Innenbereich 7 der Felge k gehaltort. Da der Innengaadruck des Reifen· 5 überwacht werden soll, ist der Wandler 1 über eine rohrfBrmlge Kupplung 8 angeschlossen, die den Wandler 1 mit dem Inneren 6 des Reifens 5 verbindet. Wenn erwünscht_r kann die rohrfö neige Kupplung β an einem T-Stück angeschlossen sein, das auf dem üblichen Reifenventilansats des Reifen· 5 befestigt ist.

In Fig. 1 ist der Wandler 1 so aufgebaut, daß er ein fiber eine Antenne 9 abgestrahltes Rochfrequenzsignal aussendet, wenn der Gasdruck in dem Reifen 5 einen unzureichenden niedrigen Wert oder Zustand erreicht· Die Antenne 9 1st zur Vereinfachung der Zeichnung als einfache Dipolantenne dargestellt, obwohl es verständlich ist, daß andere Arien von Hoohfrequenzantonnen für diesen Zweck verwendet werden können. Wenn die Antenne 9 beispielsweise Signale aussendet, die aus der Felge k Über ein Fenster 10 heraus abgestrahlt

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werden (wobei das Fenster im der Nähe der Antenne 9 en einem geeigneten Platz in des* Felge k abgedientοΐ eingesetzt ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist)« so ©ei angenommen, daß die Antenne 9 vai.t einer oder mehreren damit Ktasaramenwirkenden Antennen zusammenarbeitet® die beispielsweise an einer zentralen Stelle unter dem FaforzeugkSrper bezüglich der verschiedenen Räder angeordnet sind« Bei einer derartigen Anordnung ist angenommen, daß die zusammenwirkende Sen» der- und EmpfängerausrÜstung nach «t©n Figuren h und 5 -'«n Bord des Fahrzeuges angeordnet ist*

Fig* 2 zeigt eine alternativ© -Anordnung des Wandlers 1 derart, daß die zugehörig© Antenne 9 so gerichtet ist» daß sie Energie über ein Fenster 10a in einer Außenwand der Fei» ge 4 abstrahlt oder empfängt* Bei dieser As&ordnving ist anzunehmen, daß der Wandler 1 mit einem Sender und Empfänger zusammenwirkt, wie sie beispielsweise in den Figuren k und 5 dargestellt sind« Alternativ könnim der Sender und der Empfänger an einem PrQfpunkt am Straßenrand oder in einem Wartungebereich angeordnet' sein* Derartige PrÜfpunkt« k8nnen beispielsweise mit zweckmäßigen Abständen entlang einer Kraftverkehrs-Hauptstraße angeordnet sein.

Die Schaltung des Wandlers nach den Figuren 1 und 2 ist ausführlicher in Fig. 3 gezeigt. Es ist zu erkennen; daß die rohrförmig® Kupplung 8 so verbunden ist, daß aie Gasdruck an das Innere eines Druck-Meßschaltere 12 liefert, der von üblicher Art sein kann und eine verformbare Membran oder ein anderes Druckmeßelement einschließt, das eine mechanisch· Verbindung 13 bewegen kann, die ihrerseits einen Schaltarm 14 entsprechend dem Druck im Inneren des Reifens 5 bewegt. Wenn beispielsweise der Gasdruck in dem Reifen 5

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auereichend let, so steht der Schaltarm i4 in Berührung mit einen Schaltkontakt 15· Venn der Druck in den Reifen 5 (und damit in der rohrförmigen Kupplung 3) jedoch unter einen vorgegebenen Wert absinkt» so bewegt dae Druckmeßelement in dem Schalter 12 den Schaltarm 14 in Berührung mit dem Kontakt 15a*

Der Wandler nach Fig. 1 schließt, wenn sich der Sehaltarm 1*1 in Berührung mit dem Kontakt 15a befindet, in Serienschal tung eine Diode 16 (oder einen Gleichrichter) und« wenn erwünscht ρ einen Widerstand 17 zur Sereteilung eine· direkten Stromrückkehrwegeβ für den Diöden«trom ein, wenn der Schalter geschlossen ist. Mit einem Verbindungspunkt 18 zwischen der Diode 16 und dem Widerstand 17 ist die Antenne 9 nach Fig. 1 oder 2 verbunden. Ein Nebenechlußkondeneator 19 ist praktisch längs der Kontakte 15 und 15a angeschaltet. Die Antenne 9 i»t gleichzeitig bei der Trägerfrequenz des Systeme und bei deren zweiter Harmonischen in Resonanz. Damit die in dem System verwendete Antenne klein ist, liegt die Trägerfrequenz vorzugsweise in der Größenordnung von 1 bis 2 GHz.

Wie es vorstehend erl&utert wurde, arbeiten ein Sender und ein Empfänger mit dem Wandler 1 zusammen. Dar in Fig. h gezeigte Sender schließt einen Signalgenerator 20 zur Erzeugung eines Hochfrequenz-Trägersignale ein. Sin derartiges Signal kann kontinuierlich oder willkürlich durch den Fahrer erzeugt werden, indem ein Schaltarm 21 von einem Kontakt 22 zu einem Kontakt 22a bewegt wird· Aus noch zu erläuternden Gründen wird der Ausgang des Generators 20 einem Oberwellenfilter 23 zugeführt» das alle Signale mit Oberwellenfrequenzen unterdrückt und lediglich

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das gewünschte Trägerfrequsnssignal an ©in® Stx*ahl®rantenne 24 weiterleitet· Die Antenne Zh kann auf die Trägerfrequenz abgestimmt sein und kann, irgendeine einer. Anzahl von bekannten Arten von Hochfrequenzantexmen seiinu Wonn d@3* Sender nach Fig. k beispielsweise an einem Fahrzeug mitgeführt wird, dessen Reifen überwacht werden sollen^ so kann eine übliche Antenne mit Rundetrahlcharakterietik so angeordnet werden, daß die Innenseiten aller Räder des Fahrzeuges in der Hüllkurve der Strahlung liegen.» Wenn der Signalsender nach Fig. k an einer Prüfstation am Straßenrand angeordnet werden soll, kann eine gerichtete; Antenne verwendet werden, die so ausgerichtet oder ausiriehtbar ist, daß sie beispielsweise das Fenster 10a anstrahlt, wodurch di® Antenne 9 nach Fig. 2 erregt wird·

Zusätzlich zum Sender nach Fig. k wird der Empfänger nach Fig. 5 zusammen sait dam Wandler 1 verwendete Der Signalempfänger nach Fig. h schließt ein® Empfängerantenne 30 ein, die wiederum eine Antenne mit H^ndstrahlefearakteristik oder eine gerichtete Antenne sein kann ^ ussd zwar in Abhängigkeit von der Lage des Erapfsingers» und d±© auf die Oberwellenfrequenz abgestittust ist· Wenn der Sander und der Empfänger an einem Fahrzeug angeordnet sind, so kann die Antenne 30 eine Rundstrahlcharakteristik aufweisen und so befestigt sein, daß sie in einfacher Weiss innerhalb der Hüllkurve der Strahlung aus dem Fenster 10 nach Fig« 1 liegt«, Bei einer am Straßenrand angeordneten oder einer anderen Prüfeinrichtung kann die Antenne 30 ebenso wie die Antenne Zk eine Richtcharakteristik aufweisen* Vor der Verstärkung und demodulation wird das von des." Antenne 30 empfangene Signal der Wirkung eines Trägerfilters 31 unterworfene das das Trägersignal des Generators 20 unterdrückt und die Wei-

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terleitung einer bestimmten Oberwell· an einen Empfänger 32 ermöglicht. Vorzugeweise ist da« weitergeleitet· Oberwellensignal die zweite Harmonische des Trägersignale, da« von dem Generator 20 geliefert wird.

Irgendein von der Antenne 30 empfangenes Signal iat ein Signal, das einen unbefriedigenden Zustand eines Überwachten Eleventee anzeigt. Beispielsweise aseigt das Vorhandensein •Ines derartigen Signale bei der vorstehend erläuterten Anwendung an, daß der Gasdruck in dem Inneren 6 des Reifens 5 unter einen vorgegebenen gewünschten unteren Grenzwert abgesunken 1st. Somit kann ein iron den Empfänger 32, der ebenfalls auf die Oberwellenfrequenz abgestimmt sein kann, empfangenes und demoduliertes Signal einer optischen oder akustischen Meßeinrichtung wie x, B. einer roten Lampe 33 zugeführt werden. Wenn die von der Antenne Zh auegesandten Signale Dauerstrichsignale sind, so kann die Lampe 33 eine Glühlampe sein» Venn impulsform!ge Sendesignale verwendet werden« kann eine Gasentladungslampe, wie z. B. eine Neonoder Argon-Lampe, verwendet werden· Weiterhin liegt es im Rahmen dieser Beschreibung, daß ein derartiges Überwachungssignal außerdem einer geeigneten Betätigungseinrichtung zugeführt wird, um eine Steuerung zur Beseitigung der nachteiligen Situation zu bewirken. Beispielsweise kann eine Betätigungseinrichtung 3k im Fall eines Fahrzeuges mit Luftreifen die Betätigung einer Steuereinrichtung, wie z» B« eines üblichen hydraulischen Bremssystem» oder eineranderen gesteuerten Einrichtung 35 bewirken. Wenn dies erwünscht ist, kann eine geeignete Zeitverzögerung 36 in die Schaltung vor der Betätigungseinrichtung Jh eingeführt werden, um dem Fahrer oder der Bedienungsperson Zelt zu geben, korrigierende Maßnahmen einzuleiten, wenn or dies kann,, bevor die automa-

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tische Steuerung ausgeübt wird,,

Im Betrieb kann der W&adler 1 kontinuierlich abgefragt werden, oder/kann willkürlich durch den Fahrer ©der die Be» dienungsperson abgefragt werden» Ee ist aus. der vorstehenden Beschreibung verständlich» daß der W&radler 1 dadurch abgefragt wird, daß Träger-Hoehfreqtienzenergie von der Antenne 2k auf die Antenne 9 gerichtet vird, so daß diese Energie von der Antenne 9 aufgefangen wird· Wenn ά®τ Gasdruck im Inneren' 6 des Reifens 5 norasäl ist ,oder, über ©iiioia vorgegebenen sicheren unteren Grenzwert liogt,, so, bleibt der Sehalt arm th offon_e wobei der Sehalt arm an dem Eontakt 15 anliegt'» Das Trägerfrequenzsigxa&l Wird dann von d®r · Jsmt^sm© 9 empfangen und durch die Diode i6 demoduliertg ui&d- ®isa© gerichtete Spannung baut sich IMage d@ts tors 19 auf. Die Diode ist* so ausgewählt,, ößß si© eine nicht» lineare Wideratandscharaktoristik Saat; <ss wird jedoch im ■wesentlichen keine Oberwellenenergie <srs©ugt» solange der Schaltarm i4 offen oder nichtleitend bleibt« Somit wird unter normalen Gaedrtäckbedlagurageis. des Reifens 5 keine. Oberwellenenergie in erheblichem Auiamaß von der Antenne 9 abgestrahlt.

Wenn der Sender nach Fig. h weiterhin die Abstrahlung "von Trfigerfrequenzen®rgie von der Antenne 2h bewirkt, und wenn der Gasdruck im Inneren 6 des Reifens 5 unter den vorgegebenen minimalen sicheren Wert absinkt,, wird ein ^Gleichetrom-Rückführweg für die Diode 16 durch den Schaltarm i4 vervollständigt, der an den Kontakt 15a geführt wurde» Somit fließt, solange das Abfragesignal von der Antenne 2k anhält, der gleichgerichtete Ausgang der Diode 16 durch den geschlossenen G-leichetrom-RUckkehrwog und die oben erwähnten

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nichtlinearen Eigenschaften der Diode 16 bewirken die Erzeugung einer Energie mit der Frequenz der zweiten Harmonischen der Trägerfrequenz.

Diese Energie mit der Frequenz der zweiten Harmonischen wird von dem Wandler 1 ausgekoppelt und durch die Antenne 9 in Richtung auf die Antenne 30 des impfängers nach Fig. 5 abgestrahlt, wie es weiter oben erläutert wurde. Derartige Oberwellenenergiesignale, die einen Zustand mit unzureichend niedrigem Gasdruck des Reifens 5 odar eine fehlerhafte Funktion oder einen unbefriedigenden Zustand einer anderen Einrichtung, bei der die Vorrichtung angewendet wird, anzeigen, gelangen durch das Trägerfilter 31 hindurch und werden in dem Empfänger 32 verstärkt wad doinoduliert. Wie es weiter oben erläutert wurde, erzeugt der Empfänger 32 einen Nutzauegang für den Betrieb der Lampe 33 oder einer Betätigungseinrichtung 3k,

Die Figuren 6 und 7 erläutern eine alternative Ausführungeform der Vorrichtung» bei der »ine Modulationsanordnung in vorteilhafter Weise verwendet wird» Wenn der Wandler entfernt von dem Sender und dem Empfänger angeordnet ist, oder wenn es zweckmäßig ist, den Sender and den Empfänger in bezug auf den Wandler zu bewegen, wie z. B. bei Anwendungefällen, die die Verwendung von tragbaren anstelle von relativ festen Einrichtungen und Ausrüstungen erfordern, ist die Vorrichtung nach den Figuren 6 und 7 besonders vorteilhaft.

Bei dem alternativen Wandler 1a nach Fig. 6 sind viele der Bauteile gleich denen des Wandlers nach Fig. 3. Entsprechend sind derartige Bauteile in beiden Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und iwar unter EinschluD der

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rohrförmigen Kupplung 8₉ der Antenne 9« das DxnsGknaeßschalters 12p der mechanischen Yerbindung ?3p des Schaltarms 14, der Schal ikon takt© 15 und 15&₉ <2er Diod© i6 (odar des Gleichrichters) und des Nobonschi«ßkondo-RuatoTs 19» Dar Widerstand 17 nach Fig. 1 ist jedoch durch eine Induktivität 40 ersetzt» und ein Kondensator hl ist swisch©n der Antanne 9 wnd der Diode 16 angeordnet.

Somit steht für ein Irgendein. aia^Htudenmodtsiiartas und von der Antenne 9 empfanganes Hochfreqiasiassigiial ©in ¥©g zur Verfügung, der mit einem FiItern®tssvrerk unter Einschluß der Induktivität hö und d©s KoiideKsatoi"« 41 veMahsm ist₉ um einen kontinuierlichen Hoclarrequs@ns3igfttalii©g gegen Erd® zu schaffen» Außerdem ist ©in K^eis durch die Induktivität 40 vorgesehen, der lediglich Gl&iehstrciraa führt_B di© von der Gleichrichterdiode 16 bei Vorhandemjeijs voh Hochfrequenzsignalen erzeugt werden« Osr Kondensator 19 ist in diesem Gleichstrompfad. angaordnet ηηύ ausreichend groß₉ um die Spitzenspannungen zu halten, dia bei. den Spitzen der Amplitudenmodulation erzeugt worden, dia auf ά&η Hochfrequenz·» träger aufgeprägt ist. Der Schal tar ei I^ dessen Zustand gemessen werden soll« ist längs des Kondensators 19 angeschaltet«

Der Wandler nach Fig. 6 wirkt ejÜ einesa Sendeempfänger der in Fig« 7 gezeigten Art snaaamm@n und wird von diesem abgefragt „ wobei in diasam S®nd©@zapfanger ge©igne£e amplitudenmodulierte Trägersigtialauasseadunifdn nrsseugt warden· In Fig» 7 entsprechen ebenfalls vdrsshiedens Sehaltutsgsbautaile im allgemeinem denen, die in d&n s&treniit&n Sender- und Empfänger einholt en nach den Figuren k und 5 vswandet sind und sind döHhalb aiit gleichen Basaigfi^if^eru. bezeichnet« Diese

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Bauteile schließen den Träg»rgenarabor 20« das Oberwellenfilter 23, die Abstrahlantenne 24, «lie Empfängerantenne 30, das Trägerfilter 31 zum Weltweiten von Oberwell®naignalen, den Empfänger 32 und die Lampe 33 ein, die alternativ wie vorher eine Alarm- odor Betätigungseinrichtung sein kann·

Der Ausgang des Trägergenerators 20 nacb Fig. 7 wird einem üblichen Amplitudenmodulator 42 zugeführt, bevor er seinerseits dem das Trägersignal weiterleitenden Filter 23 zur Abstrahlung über die Antenne 9 ms?»führt wird» Der Ampj.itudenmodulator kZ wird durch den Ausgang eines üblichen Niederfrequenz-Rechteckgenerators kJ angesteuert, der die Schwingung A nach Flg. 8 erzeugt. Sjmit wird ein mit Niederfrequenz amplitudenmoduliert«^ Trag»rsignal von der Antenne 24 zur Antenne 9 des Wandler» la naih Fig. 6 abgestrahlt· Der abgestrahlte Träger weist die allgemeine Form der Schwingung B nach Fig. 8 auf. wobei es verständlich ist, daß die Längs der Hochfrequeiizperiorfe zur Vereinfachung der Zeichnung stark vergrößert wurdn.

Irgendeine Oberwellensignalabsirahlung von der Vandlerantenne 9 wird von der Empfängerantmn« 30 empfangen. Lediglich das gewünschte Oberwollenei₍;nal kann durch daa Trägerfilter 31 an den abgestimmten Empfänger 32 zur Demodulation gelangen. Die Demodulation winl durch einen üblichen torgesteuerten Detektor hh durchgeführt* der synchron zu dem Amplitudenmodulator k2 durch den Nloderfrequenzgenerator k3 gesteuert wird. Der torgestovierto Aasgang des Detektors hh wird zur Beleuchtung der Lmipa 33 oder zur Steuerung anderer Alarm- odor Steuereinrichtungen verwandet.

Es ist zn erkennen, daß, waam ·1&χ· Schaltarm lh des Wandler:! la geschlossen iui {am iCetitakt >5«)» sich keine

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Ladung an den Belägen des Kondensators 19 aufbauen kann, und dae längs der Diode 16 aufgeprägte Hoefofreciwensssignalein Wechselstromsignal ohne einseitig gerichtet© Komponente ist« Die Gleichrlehterfunktlon* der Diode 16 ergibt erhebliche'Oberwellenenergie, wobei die. Oberwe11enaignalamplitude mehr oder weniger der Schwingungsform der Trägermodulation folgt. Die Schwingung«form längs der Diode 16 bei geschlossenem Schaltarm i4 entspricht der Schwingung D nach Fig« 8»

Andereaeita wird, wenn der Sehaltarm %h geiJffnet ist (am Kontakt 15), der Kondensator 19 auf einen Spannungspagei aufgeladen, der der von der Antenne 9 empfangenen Leistung mit dem Spitzenwert des Modulationsssykl^s entspricht» Da in diesem Zustnd kein bedeutender GleiehstEOia-Rüekkehrweg vorhanden ist, behält der Kondensator 19 sein® Ladung im wesentlichen über den gesamten Modulationsssyklus« Die Schwingungsform längs der Diode 16 ähnelt der Schwingung C nach Fig* 8, wenn der Schaltarm 14 offen ist»

Die Betriebsweise nutzt die Tatsache ei2s„ daß die ®ffektlve Kapazität der Grenzschicht der Halbleiterdiode 16 sich angenähert umgekehrt zur Quadratwurzel der Spannung längs der Diodengranzschicht ändert. Somit ist die Kapazitätsänderung an den Teilen dee Amplitudenmodulationszyklus mit niedrigem Pegel bei Überlagerung auf die hohe gespeicherte, einseitig? gerichtete Spanntang, die von den Spitzen des Amplitudonmodulatlonszyklus verbleibt, relativ einfach« Die Oberwollenerzeugung durch den Wandlsr 1a ist dann in wünschenswerter Weise niedrig. Andererseits wird eine wirkungsvolle Oberwellenerzeugung erzielt« wenn sie tatsächlich erwünscht 1st, d· h. wenn der Schaltarm ⁴Ik an dem Kontakt 15a anliegt, so daß ein Kurzschluß längs dos Kondensators erzeugt wird.

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Di· Wandleranordnungen nach den Plgaren 3 *m<! 6 sind bevorzugt, veil al· beide keine Batterie oder and·!*· Torspannungsquelle erfordern· Es ist jedoch möglich, dl· Schaltung nach Fig. 9 *u verwenden, wenn der Verwendung «lner kleinen Batterie nichts entgegensteht. Die Schaltung naeh Fig. 9 ergibt sieh durch Abschalten des Kondensator· 19 Ton den Verbindungepunkten 45 und 46 nach Fig. 6 und Einsetzen des Widerstandes 47 und der Batterie 48 naeh Fig· anstelle des Kondensators 19· In diesem Pail liefert die kleine Batterie 48 die einseitig gerichtete Spannung» die erforderlich 1st, ua die Oberwellenerzeugung au verhindern, wenn sie unerwünscht ist* Die Diode i6 kann ohne weiteres so ausgewählt werden, daß si· einen hohen Sperrwideretand aufweist, und der Widerstand 47 kann einen relativ großen Wert aufweisen, so daß die Batterie 48 in wünschenswerter Weise eine lange Lebensdauer aufweist, die angenlhert gleich ihrer normalen Lagerlebenedauer 1st. Sollte die Batterie fast erschöpft sein, so wird automatisch ein Alarm erzeugt. Obwohl ein derartiges Ansprechen ein fehlerhaftes Ansprechen ist, ist es ein ausfallsicheres Ansprechen und nicht ein unbemerktes Ansprechen* das lediglich den Wandler la unwirksam macht«

Es ist zu erkennen, daß verschiedene Abänderungen der Anordnungen nach den vorstehend beschriebenen Figuren durchgeführt werden können. Beispielsweise können die Antennen 24 und 30 der verschiedenen Aueführungsformen durch eine einzige Breitbandantenne ersetzt werden. Der Empfänger 32 kann irgendeine von verechiedenen Formen aufweisen! beispielsweise kann ein Bildkristallglolchrichter-Empfftnger, ein abgestimmter Hochfrequenzempfftnger, ein Pendel- ©der Koppiungsempfänger oder ein Überlagerungsempfänger verwen-

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det werden. Es let außerdem verständlich» daß Ausführungaformen des Systeas mit Erfolg aufgebaut werden, können, die entweder impulsförmige oder Dauereirichaus»endangers, verwenden.

Eine alternative Awsführungsform dee Wandlers Ib ist auf der rechten Seite der Fig» 10 gezeigt. Es ist in Fig. 10 zu erkennen, daß die rohrfUrmige Kupplung 8 so angeschaltet ist, daß sie Gasdruck an das Innere eines Druckmeßsehalters 12 liefert _r der wiederum von üblicher Art unter Einschluß einer verformbaren Membran oder eines anderen Druckmeßelemexites sein kann_t das ein mechanisches Verbindungsglied 13 bewegen kann, das seinerseits den Schaltarm 1A entsprechend dem Druck im Inneren des Reifens 5 betätigt. Beispielsweise steht άοτ Schaltarm 14₉ wenn der Gasdruck in dem Reifen 5 ausreichend ist, in Berührung mit dem Ruhekontakt 15· Wenn jedoch der Druck in dem Reifen 5 und damit in der rohrförmigen Kupplung 8 unter einen vorgegebenen Wert absinkt, bewögt die Bewegung des Druckmeßelementes in dem Schalter 12 den Schaltarm lh enden Kontakt 15a.

Der Wandler Ib nach Fig, 10 schließt bei mit dem Kontakt 15a in Berührung stehenden Schaltarm 14 eine Serienschaltung einer Induktivität 130 (die, wia es im folgenden zu erkennen ist, als Nlederfrequenz-Empfängerantenne dient), eine Diode 16 (oder einen Gleichrichter) und eine Induktivität 131 zur Vervollständigung des Gleiehstromweges für den gleichgerichteten oder anderen Stromfluß ein, wenn der Schaltarm i4 in seiner leitenden Stellung ist. Mit einem Verbindungspunkt 132 zwischen der Diode ΐέ und der Induktivität 131 ist die Hochfrequenz-Trägerantenne 9t wie a. B«

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nach den Figuren 1 und 2, verbunden. Bin Kondensator 133 iet längs der Induktivität 130 angeschaltet« um einen Resonanzkreis 135 zu bilden, der für Niederfrequenzsignale in Resonanz ist, die in die Induktivität 130 eingekoppelt werden, wenn sie als Antenne wirken. In einem typischen Beispiel kann das von der Antenne 9 über einen Luftweg empfangene Signal eine Frequenz in der Größenordnung -von 1 - 10 GHz aufweisen, während das von der als Resonanzantenne wirkenden Induktivität 130 über den Luftweg 109 empfangene Signal eine Frequenz in der Größenordnung von 1 MHz aufweisen kann.

In dem bevorzugten System nach Fig. 10 arbeitet der Sendeempfänger 150 mit dem an der Felge befestigten Wandler Ib zusammen, wobei der Sender-Trägergenerator oder Oezillatordetektor 103 so angeordnet ist, daß er eine Antenne 101 erregt, deren Abstrahlung über den Luftweg 100 an die Wandlerantenne 9 gelangt. Die Antenne 101 kann Abfrageeignale an verschiedene gleiche Wandlerantennen abstrahlen; sie kann auf die Trägerfrequenz abgestimmt sein und die Fora einer verschiedener Arten von Hochfrequenzantennen aufweisen. Beispielsweise kann, wenn der Sendeempfänger 150 nach Fig. 1 an einer Prüfstation am Straßenrand oder an einem Stützpunkt angeordnet sein soll, eine gerichtete Antenne als Antenne 101 verwendet werden, die so ausgerichtet oder ausrichtbar ist, daß eie beispielsweise in Richtung auf das Fenster 10a strahlt, wodurch die Antenne 9 nach Fig. 2 erregt wird. Andererseits kann, wenn der Sendeempfänger 150 nach Fig. 10 an einem Fahrzeug befestigt ist, dessen Räder alle kontinuierlich Überwacht werden sollen, eine übliche Rundstrahlantenne 101 an dem Fahrzeugrahmen derart befestigt werden, daß die Innenseiten aller

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Felgen d*e Fahrzeuges durch dl« Strahlung &©r Antenne bedeckt sind»

Der über den Weg 100 von der Antenne 101 ausgeeandte Hochfrequenzträger wird von dem üblichen Hochfrequenz-Qezillator-Detektor 103 geliefert, der außerdem als selbstschwingender Detektor für irgendwelche Trägereignale wirkt, die in die Antenne 101 beispielsweise über den Raumweg 104 zurückgestrahlt werden· Derartige in dem Detektor densodu-. lierte Signale werden Über ein© Leitung T05a einem BandpaQ-verstärker 10U zugeführt, der so eingestellt ist, daß er Niederfrequenzmodulationesignale, wie a. B₀ Signale mit der Frequenz von 1 MHz hindurchleitet.

Die Modulationssignal« mit niedriger Frequenz werden dem Signal des Weges tOk aufgrund das Vorhandenseins eines Generators 106 für diese niedrige Frequenz aufgeprägt. Der 1-MHz-Generator 106 erregt eine induktiv® Antann© 107» die durch einen Kondensator 108 in Resonanz gebracht ist* so daß die Antenne- 107 Energie entlang eines Raumweges 109 abstrahlt, um die Wand!erantenne 130 und den Kreis 135 zu erregen· Das 1-MHz-Signal wird außerdem einem Üblichen Synchrondetektor 111 zusammen mit dem Auegang des Bandpaßverstärk er β 105 zugeführt*

Das Anliegen des Schaltarms 14 an dem Kontakt 15a er* zeugt einen Ausgang an einer Leitung 111a, und zwar als Ergebnis der Funktionsweise des SynehxOndetektors 110, und bewirkt die Auslösung einer Alarmeinrichtung 111, die eine übliehe Verriegelunge- oder andere Alarmeinrichtung sein kann. Ein derartiges Überwachungssignal kann außerdem Über eine Leitung 111b an eine geeignete Steuerung 112 zur Be-

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seitigung der nachteiligen Situation zugeführt werden. Beispielsweise kann die Steuerung 112 im Fall eines luftbereiften Fahrzeuges die Betätigung einer Kontrolleinrichtung 113· vie ζ. B. eines üblichen hydraulischen Bremasystems, bewirken. Venn dies erwünscht ist, kann eine geeignete Zeitverzögerung (nicht gezeigt) in die Schaltung vor der Steuerung 112 eingefügt werden, so laß der Fahrer oder die Bedienungsperson Zelt hat, um korrigierende Maßnahmen zus. ergreifen, wenn er dies kann, bevor die automatische Steuerung ausgeübt wird.

Wie es weiter oben beschriebe* wurde, wird Irgendeine von der Antenne 101 aufgefangene modulierte Hochfrequenz-Trägerenergie in dem Oszillator-Detektor 103 mit einem einzigen Eingang eingekoppelt, wodurch der Pegel der verstärkten Schwingungen in dem Detektor 103 für eine Zeitperiode geändert wird, die im allgemeinen im Verhältnis zur modulierten Amplitude und zur Zeitdauer des empfangenen Trägersignals steht. Es ist verständlich! daß der Detektor 103 irgendein üblicher bekannter Oszillator-Detektor sein kann, und zwar unter Einschluß eines in i;eeigneter Weise eingestelltem Lawinendurchbruchs-Laufzeit-Hochfrequenz-Diodenoszillators von der Art, von der gilt bekannt ist, daß sie als Detektor wirkt, wenn si« in einen schwingenden Zustand vorgespannt ist. Der Detektor 103 arbeitet in üblicher Weise sowohl als Detektor,, als auch aJ.β Oszillator. Wenn beispielsweise die aktive Diode des Oszillators in die Nähe eines Punktes vorgespannt ist, an dem Schwingungen anwachsen würden, erzeugt die zusätzlich«» Spannung längs der Oszillatordiode bei Einführung eines Hochfrequenzträgers von der Antenne 101 anwachsende oder sich ändernde Schwingungen aufgrund des üblichen, dem Oscillator eigenen Verstärkunga-

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mechanIsmus· Schwingungen, können an der Leitung 105a dadurch demoduliert oder gernes3an werden, daß an dieser Stelle der Dioden-Vorspannungsstrom gemessen wird· In gleicher Weise bewirkt» wenn die Oszillatordiode in die Nähe eines Funktee vorgespannt ist;» an dem die Schwingungen anwachsen würden, ein leichtes .Anwachsen dar Vorspannung,, daß die Schaltung den Hochfrequenz-Schwingungspegel erhöht. Obwohl übliche Hochfrequenz-Lawlnen-Diodenoszlllatoren eine Form einer Einrichtung mit negativem Widerstand darstellen, die für einen Doppelbetrieb als Oszillatoren und Detektoren geeignet sind, sind andere geeignete Einrichtungen bekannt _v und zwar unter Einschluß iron Gunn-Effekt- und Tunneldioden-Oszillatoren und anderen Verstärker- oder Oszillatorelementen»

Die spezielle Form des Detektors 103 ist nicht notwendigerweise ein Teil der vorliegenden Erfindung, und eine Erläuterung der Einzelheiten des Aufbaus dieses Detektors , ist für ein Verständnis der Vorrichtung nicht erforderlich« Einzeln abgestimmte Diodenoszillator- oder VerstärkereiM.-richtungsit» die in der Ausführungsform nach Flg. 10 verwendbar sind, sind jedoch allgemein in der Literatur sowie In dem deutschen Patent >.· (deutsche Patentanmeldung 20 k3 8i6.4) der gleichen Anmeldarin beschrieben·

Im Betrieb der Vorrichtung nach Flg. 10 1st allgemein ein kontinuierlicher Ausgang an der Leitung 111a vorhanden, insbesondere, wann das Had oder andere Elemente, an denen der Wandler 1b befestigt 1st, sich tatsächlich bewogen, selbst wenn die Bewegungsgeschwindigkeit'relativ niedrig isit. Der effektive Hin- und Rückweg der Waga 100 und \0h ändert sieh baigpialovöleo aufgrund der Raddrahung, und

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diese Drehung erfolgfc schnell genug, so daß die toten Bereiche des Elnkanal-Aiatodyne-Systems nach Fig. 10 nicht lange genug andauern, um den Betrieb der Alarmeinrichtung 11t zumindest wahrend eines gewiesen Teils des Durchlaufe des Rades durch das Strahlungsfeld der Abfrageantenne 101 zu verhindern.

Wenn die änderung der Lange der Wege 100 und 104 keine geeignete Eigenschaften ftlr den Betrieb einer üblichen ein* fachen Einrichtung wie z. B, der Al ar ineinrAchtung 111 er» möglicht, kann eine übliche Verriegelungs-Alanneinrichtung verwendet werdon, die den Al&rmzustaml nach dem Einleiten beibehält, bis sie von Hand zurückgestellt wird. Alternativ kann der Schalter 125 nach Fig. 10 geschlossen werden, so daß der Ausgang des Frequenzmodulationegenerators 120 eine Frequenzmodulation des Ausgangs des Oszillators des Detektors 103 ergibt. Die Wirkung der Frequenzmodulation, die beispielsweise mit einen niedrigen Wort wie z. B. mit 100 Hz erfolgen kann, besteht darin, daß der scheinbare Hin- und Rücklauf-Raumweg, dar die Wege 100 und iOk zwischen der Abfrageantenne 101 und der Wandler&ntenne 9 einschließt, Ober einen Bereich von Im wesentlichen 90 Winkelgraden moduliert wird. Somit ist ein unempfindlicher Quadratur-Zustand des Autodyne-Empfängers lediglich für sehr klein· Zeitbereiche vorhanden und nicht störend. Statt mit Hilf« des Frequenzmodulatlonsgunerators 120 kann die gewünschte Wirkung auch durch die Verwendung olner gowobbelten Phasenschiebarelnrichtting erreicht werden, die beispielsweise in die ÜbertragungenItung 122 eingeschaltet werden kann, die den Detektor 103 und «ila Antenne tot vorbindet.

Die Viiilael tlgkiL fc dir Vorrichtung nach Flg. 10 wird

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weiterhin durch di© Tatsache vergrößert_f daß sie zur übertragung'von Analogdaten von dem Wandler 1b Bach Fig. 10 verwendet werden kann. Wenn d©r Kondensator 133 ©ia@n varändes»- liehen Analog-Kondensetorauf'nehsasr darstellt und wenn die * Frequenz des Generators 10.6 eägesalmfSrmig g©w©bb®lt wird». so spricht der Wandler 1b stark an, wenn das" niederfrequente Signal der Resonansfrequeue des Eesoiaamsakreises 135 entspricht* Die Frequenz«, bei der dieses Ansprechen auftritt, ist eindeutig ein Haß der Verschiebung, zwischen dexa Platten des Kondensators 133 und daher ©lsi Maß beispielsweise des tatsächlichen Druckes«

Die alternativ© Vorrichtung nach Fig_o ΐ1_k&nn ebenso allgemein verwendet werd©3a₉ da irgendein Problem aufgrund einer toten Zone bei dieses· Vorrichtung dadurch beseitigt istf daß zwei symmetrisch© Empfängerkanäie unter Einschluß von zwei Mischern 53 und. 5^ vei-wendet werden. Eis-dem Wandler 1b nach Fig. 10 ähnlicher Waadler 1c wird in Fig. 11 verwendet, und daher sind die Bauteile dieses Wandlers mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 10 bezeichnet; alternativ können die Wandler na©a den Figuren 12, 13 ©der lh in der Vorrichtung nach Fig» 10 oder 11 verwendet werden. Die gemeinsamen Elemente schließen die rohrfSrmige Kupplung 8, die Hochfrequenzantdnne 9» den Schalter 12, das mechanische Verbindungsglied 13, den Sehaltarm ih_r die Schaltkontakte 15 und 15a, di© induktive oder Nied@rfrequenzantenne 130» die Diode 16, die Induktivität 131 und den Resonanzkondensator 133 ein; Die Betriebewelse des Wandlers 1c entspricht der Betriebsweise, die in Verbindung mit Flg. 10 beschrieben wurde»

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In dem Sendeempfänger 50 nach Fig. 11 wird das von einem Trägergenerator 51 erzeugte Trägersignal außerdem in eymmetrieeher Weise ersten Eingängen 53a und 5^a der Jeweiligen Hochfrequenz-Signalmischer 53 und 5k zugeführt« Zweite Eingänge 53b und 5^b der jeweiligen Mischer 53 und 5k sind mit den jeweiligen Empfängerantennen 55 und 56 verbunden. Die Antennen 55 und 56 sind so angeordnet, daß sie im wesentlichen relativ un einen Betrag von ?>/k gegenüber der Antenne 9 versetzt sind» damit das Problem des Totbereichs gelöst wird, und die Antennen können ebenso wie die Antenne 52 abgestimmte Antennen mit Rundstrahl charakteristik zum Empfang von Signalen sein, die von den Wandlerantennen, wie z· B· der Antenne 9t zurückgestrahlt werden, die an einer oder mehreren Stellen angeordnet sind. Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, ist der Raumweg 57 von der Antenne 9 zur Antenne 55 somit um ^ /k länger als der Raumweg 58 zwischen der Antenne 9 und der Antenne 56. Hierbei ist ?t die Betriebe-Raumwellenlänge für das Trägersignai, das von dem Trägergenerator 51 erzeugt iArd, wobei dieses Signal ein Mikrowellen- oder anderes Hochfrequenzsignal sein kann.

Der Mischer 53 liefert einen Ausgang Über einen Bandpaßverstärker 60, der in dem angenommenen Beispiel 1-MHz-Signale weiterleitet. Ähnliche Signale werden als Ausgang durch einen Bandpaßverstärker 6i geführt, wobei die jeweiligen Ausgänge der Bandpaßverstärker 6o und 6i mit jeweiligen Eingängen 62a und 63a von üblichen Synchrondetektoren 62 und 63 verbunden sind.

Die jeweiligen zweiten Eingänge 62b und 63b der Synchrondetektoren 62 und 63 werden aus einem Niederfrequenz-

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Signalgenerator 6h gespeist« Bei dem erläuterten Ausführungabeispiel weist der Ausgang des Niederfrequenzgenerators 6h eine Frequenz von etwa 1 NDEIz auf und wird über den Weg 109 durch die induktive Antenne 67 abgestrahlt und von der induktiven Antenne 130 des Wandlers empfangen»

Wie es weiter oben beschrieben wurde, werden Trägerfrequenz signal θ von den Empfängerantennen 55 und 56 empfangen, wenn der Schaltarm_\h mit dem Kontakt 15a in Verbindung steht, wodurch ein unbefriedigender Zustand des überwachten Elementes angezeigt wird* Unter diesen Umständen und aufgrund der /\ /4-Versetzung der Antennen 55 und 56 ergibt die symmetrische Schaltung, die die ..Mischer 53 und 5^·» die Verstärker 60 und 6\ und die Synchrondetektoren 62 und 63 einschließt, kontinuierliche einseitig gerichtete Ausgänge an den Eingangsleitungen 65a und 65b, die mit einem Detektor 65 verbunden sind· Der Detektor 65 ist eine übliche Schaltung von der Art, die die Pegel von Signalen an den Leitungen 65a und 65b demodwllerdn und vergleichen kann, um einen endgültigen Ausgang an, einer Leitung 66a zu erzielen, wenn eines dieser Signal® über einen vorgegebenen Wert ansteigt. Ein derartiges Signal kann zur Betätigung einer Alarmeinrichtung 66 verwendet werden*

Irgendein mit Niederfrequenz amplitudenmoduliertes Signal, das von den Antennen 55 und 56 empfangen wird, ist ein Signal, das einen unbefriedigenden Zustand des zu überwachenden Elementes anzeigte In der erläuterten Anwendung zeigt das Vorhandensein eines derartigen Signals beispielsweise an, daß der Gasdruck in dem Inneren, 6 dea Reifens 5 unter einen vorgegebenen gewünschten unteren Grenzwert abgesunken ist* Somit kann irgendein von den Empfängerantennen

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55 «ed 56 empfangeneβ und demoduliertes Warnsignal der Alarmeinrichtung 66 zugeführt werden» die eine opti«ehe oder akustische Meßeinrichtung, wi« z* B. eine rot· Lampe, sein kann. Venn die von der Antenna 52 über den Veg 100 auegesandten Signale Dauerstrichsignale sind« kann dl· Lampe der Alarmeinrichtung 66 eine Glühlampe sein. Venn lmpulafermige Aussendungen verwendet werden* kann ein· Gasentladungslampe» wie z. B. eine Neon- oder Argon-Lampe, verwendet werden. Vie es zu erkennsn ist, kttnnen außerdem direkte oder Hilfs-Steuereinrichtmigen durch das an der Leitung 66a auftretende Signal betätigt werden«

Im Betrieb kann der Wandler I2 kontinuierlich abgefragt werden, oder er kann willkürlich von der Bedienungsperson abgefragt werden«

Aue der vorstehenden Beschreibung ist verständlich, daß der Wandler Ic dadurch abgefragt wird, daß Hochfrequenz-Trägerenergie von der Antenne 52 auf die Antenne 9 Ober den Weg 100 ausgesandt und voa der Antenne 9 empfangen wird1 zur gleichen Zeit wird niederfrequente Energie von der Antenne 67 in Richtung auf die niederfrequente induktive Antenne 130 des Wandlers abgestrahlt· Ee ist verständlich, daß der Trägergenerator 5t und der Niederfrequenzgenerator 6h synchron entsprechend irgendeinem gewünschten Flan ein- und ausgeschaltet werden können.

Der Trägergenerator 51 und der Niederfrequenzgenerator 6k senden beide Energie in Richtung auf dem Wandler Ie aus. Der Wandler Ic umfaßt wiederum eine Mikrowellen-· oder Hochfrequenzantenne 9» die einen Teil des in dem Träger-

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generators 51 erzeugten Signals empfangen nand zur üeli strahlen kann:, eine Gleiehrlehterdiode 16, d±© Induktiv® Antenne 130, die durch die Ataseemdusigssi über dosa. Weg 109 erregt werden kann, und den Schaltarm 14, deesen offener oder geschlossener Zustand di© g:randl©geaä€s „ iron dem Wandler 1c zu gewinnende Information 1st·

Wenn der Schaltarm 14 an dem aktiven Kontakt 15a anliegt, wird sowohl das Hochfrequenz- als auch das Niederfrequenz-Signal längs ύ@τ Diode 16 aufgeprägt· Pie Diode 16 1st eine übliche Diode Tora, gut bekannter Art, bei der die effektive Impedanz der Diode im wesentlichem umgekehrt proportional zu dem durch die Diode fließenden StEOm ist. Entsprechend verhält sich die Diode 16 als Last in dem Mikrowellenkreia des Wandlers, wobei diese Last eich in ihrer Impedanz mit einem Wert ändert, dev dra?eh das niederfrequente Signal bestimmt ist, das längs d@r induktiven Antenne 67 erregt wird. Entsprechend ändert sich die Amplitude des von der Antenne 9 (beispielsweiß® entlang der Wege 57 und 58) zurückgestrahlten Mikrowellensignals mit den Wert des niederfrequenten Signeis· Andererseits bleibt₄ wenn der Sehaltarm lh mit dem Ruhekontakt 15 in Berührung etehtf, das scheinbare Reflexionsvermögen der Wandleran» tenne 9 i··» wesentlichen konstant, wobei kein innerer Weg für den Fluß der gleichgerichteten oder anderen. Ströme in dem Wandler 1c vorhanden ist.

Irgendeine entlang der Wege 57 und 58 verlaufende Tr&gersignalenergie wird durch die jeweiligen Antennen 55 und 5^ aufgefangen. Von der Antenne 55 aufgefangene Energie wird in Autodyne-Weise in dem Mischer 53 mit einer Abtastprobe der von der Antenne 52 abgestrahlten Trägerleistung

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gemischt. Derselbe Vorgang tritt gleichzeitig in der Antenne 56 und dem Nischer 5^ auf, wobei die Antennen 55 und 56, vie oben erläutert, mit einem Abstand von ?i /k versetzt sind. Alternativ kann der Eingang 53a in der Länge um λ /k von der LSnge des Einganges 5^& abweichen« Somit stehen entweder die Antenneneinglnge oder die den Mischern 53 und $h zugeführten Trägergenerator-(überlagerungsoszillator-)Signale in Phasenquadratur. Die Ausgänge der Mischer 53 und 5h werden verstärkt, wenn eine Verstärkung erforderlich ist, und werden synchron demoduliert und auf ihren Pegel duroh den Detektor 65 übeprüft, um den Zustand des Schaltarmes 14 zu bestimmen·

Wenn der Schaltarm %k offen is-;, was einen befriedigenden Zustand dos Reifens oder eines anderen zu überwachenden Elementes anzeigt, so ist keine niederfrequente (i MHz) Modulation vorhanden, die durch die S^iichrondatektoren 6Z und 63 demodttliert werden könnte, und daher ergibt sieh kein Ausgang an der Leitung 66a zur Betätigung der Alarmeinrichtung 66, Wenn der Schaltarm lh den Kontakt 15a berührt, wodurch ein unbefriedigender Zustand des zu überwachenden Elementes angezeigt wird, so wird eine erhebliche Niederfrequenzmodulation auf die von der Antenne 9 entlang der Wege 57 und 58 zurückgestrahlten Signale aufgeprägt. Entsprechend treten erhebliche Signale an den Leitungen 65a und 65b auf, und das größte dieser Signale reicht aus, um die Alarmeinrichtung 66 zu betätigen.

' Es ist zu erkennen, daß die Wandlerantenne 9 lediglich auf eine Mikrowellenfrequenz ansprechen muß, wodurch die Verwendung einer Antennenanordnung nit relativ hohem Gütefaktor und kompaktem Aufbau ermöglicht wird. Da die abge-

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strahlten und die Wandler-Trägerfraquenzen gleich sind* kann ein einfacher und wenig aufwendiger Autodyne-Empfanger 50 verwendet werden» und zwar mit den ihm eigenen Vorteilen, wie z. B. einem erheblich verbesserten Rausch·* faktor und den Einsparungen aufgrund der Tataache„ daß keine getrennten Überlagerungsoszillatoren und andere übliche Empfängerstufen erforderlich sind. Außerdem entfallen aufwendige Mikrowellenfilter, da lediglich ein Mikrowellenträger verwendet wird· Die niederfrequente induktive Wandlerantenne 13O kann eine einfache Schleife sein und kann allgemein eine Grüße aufweisen, die mit der Hochfrequenz-Wandlerantenne 9 vergleichbar ist.

Der Schaltermechahismus kann irgendeine von verschiedenen Formen aufweisen, wie es in einfacher/zu erkennen ist* und die Schaltelemente des Wandlers 1b und Te können mit Erfolg auf verschiedene Weise anders angeordnet werden, se daß sie die Wandlerfunktion erfüllon. Beispielsweise körnen die Druckschal t«s»oleraeat© 1.2',. T3 und tk nach den Figuren T, 2 und 3 direkt an eiiaena Reifenveiitiiaxisatz angeordnet sein» Die Vielseitigkeit der b©8©hrieb«iaera Vorziehtun« gen ist weiterhin in den Figuren 12, 13 und 14· erläutert, aus denen zuerkennen ist, daß der Schalt arm i4 in Reihe mit dem Strom-Rückführweg angeordnet sein kann, daß er den Re** sonanzkreis 135 überbrücken kann, oder daß er so angeordnet sein kann, daß gleichzeitig die Diode Ιό abgetrennt und der Resonanzkreis 135 verstimmt wird» Derartige alternative Ausführungeformen ermöglichen eine weitgehende Wahl beispieleweise der Anordnung des Druckschalters. In Fig· i4 sind zwei parallele Schalter Xh und iAa dargestellt* die. durch die Jeweiligen mechanischen Verbindungsglieder 13 und 13a betätigt werden. Derartige Mehrfachschalter kennen

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bei Doppelreifen-Anordnungen verwendet werden» so d«0 lediglich «Ine Wandlerschaltung und lediglich «ine Dipolantenne 9a nur gleichzeitigen Überwachung beider Reif·» der Anordnung erforderlich ist.

Ea ist verständlich, daß impulsförmig® oder Dauerstrich-übertragungen verwendet werden können. Es ist weiterhin su erkennen, daß die Vorrichtung in einer Vielzahl ▼on Anwendungafällen verwendet werden kann, um eine Information Ober erste und zweite oder befriedigende und unbefriedigende Zustände von überwachten Einrichtungen au liefern. Die Vielseitigkeit dieses Grundgedankens ergibt sieh daraus, daß die Vorrichtung kontinuierlich oder intermittierend dazu verwendet werden kann, die Zustände von stationären oder bewegenden Elementen von Einrichtungen a« überwachen. Die Vorrichtung kaaa insgesamt als dauernder Teil derartiger Ausrüstungen eingefügt werden, oder ale kann Mit tragbaren Te Steinrichtungen oderndt Einrichtungen, verwendet werden» wie sie z. B. entlang des Weges eines Fahrzeuges angeordnet werden. Insbesondere ergibt sich ein« Vorrichtung zur Bestimmung des Zustandeβ oder der Zustand« von Elementen von rotierenden oder Tran&lationsbew*gungen ausführenden Maschinen, die wenig aufwendig und wirkungsvoll ist.

Patentanspruch·ι

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Claims (1)

1. Patentansprüche %

   (I/ Vorrichtung zur überwachung des Zustandes einer Einrichtung mit zwei möglichen Zuständen, gekennzeichnet durch Schaltermittel (14) mit ersten und zweiten Zuständen, auf den ersten oder zweiten Zustand der Einrichtung (5) ansprechende FUhlermittel (12) zum Betätigen der Schaltermittel (14) in dan ersten oder zweiten Zustand, durch eine trägerfrequenz Signalenergie erregbare und Oleiohrichterteile (l6) einschließende Wandlerelemente (1), die Schaltermittel (l4) in Serienbeziehung mit den Oleichriohterteilen (16) einschließende Schaltungskrelse zur Modi« flkation der trägerfrequenten Signalenergie bei im ersten Zustand befindlichen Schaltermitteln (l4) und Strahlennittel (9), die mit den Schaltkreisen zur Abstrahlung der modifizier» ten trägerfrequenten Signalenergie verbunden sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daS die Schaltungskreise bei in der erefcssi Stellung befindlichen Schaltermitteln (14) ein Signal auf ©iner Oberwelle des trägerfrequenten Signals erzeugen.

   3· Vorrichtung nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, dafi die Strahlermittel erste Antennenteile (9) umfassen, die außerdem als Empfangsantenne für das trägerfrequente Signal dienen*

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch Empfangseinrichtungen (30, 32) zum Empfang des

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   Oberwellensignals, wobei die Empfangseinrichtungen (30, 32) zweite Antennenteile (30), mit den zweiten AntennenteIlen (30) verbundene Empfänger-Detektoreinriohtungen (32) und Einrichtungen (33) zur Ausnutzung des Ausgangs der EmpfMnger-Detektoreinrlohtungen umfassen«

   5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An· sprttohe» dadurch gekennzeichnet« daß die FUhlermlttel (12) eineDruakmeßeinheit umfassen·

   6. Vorrlohtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheuermittel (U), die Fühlermittel (12) und die Wandlerelemente (l) auf einem beweglichen Element (4) befestigt sind.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 1, daduroh ge· kennzeichnet, daß die Wandlerelemente (Ib) von der TrHgerslgnalenergle sowohl bei hohen als auch niedrigen Frequenzen erregbar sind, daß die Oleiohrichterteile (16) die Form einer Diode zur Modulation der Trägersignalenergie mit der niedrigeren Frequenz bei im ersten Zustand befindlichen Sohaltermltteln (14) aufweisen und daß die Strahlermittel (9) mit den Sohaltungskreisen zur Abstrahlung der modulierten Trägereignalenergie verbunden sind«

   8. Vorrlohtung nach Anspruch 7, daduroh ge· kennzeichnet, daß die Strahlermittel (9) zur Ab* strahlung der modulierten Trttgerslgnalenergie eine TrHgerslgnalantenne umfassen, die außerdem zum Empfang der trägerfrequenten Signalenergie der höheren Frequenz geeignet 1st·

   9* Vorrlohtung nach Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, daß Antennenteile (130) für die

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   niedrigere Frequenz zwischen den Schaltermitteln (I²O und der Diode (16) zum Empfang der niederfrequenten Signalenergie eingeschaltet sind.

   10· Vorrichtung nach Anspruch 9* gekennzeichnet durch Empfangseinrichtungen (101, 102) mit Empfangsantennenmitteln (10I)₀ mit mit den Empfangeantennenmitteln (lOl) verbundenen EmpfSnger-Detaktoreinrichtungen (102) und mit Nutzvorrichtungen (ill« 112, 112)* die auf den Auegang der Empfänger-Detektoreinriohtungen (102) ansprechen.

   11· Vorrichtung nach Anspruch 8» dadurch gekennzeichnet» daß die Schaltungsfereise in Serienschaltung die Diode (l6), die induktiven An tanner? teile (130) für die niedrigere Frequenz und die Sohaltormlttel (14) umfassen» wobei eine Induktivität (121) mit der Diode verbunden 1st und wobei die Träger-Strahlermittel (9) @m VerbiBdungspmikt · der Induktivität (121) und der Diode (16) angeschaltete sind·

   12 * Vorrichtung n&ofo ©ine® Ü®r vorhergehenden Ansprüche» dadurch g6fcennss@-£e-hn@ t ₉ daS die Einrichtung ein Luftreifen (5) einer Fahrzeugfeig® (4) ist und daß die Schaltermlttel (14) in den ersten Zustand bewegbar sind* wenn der Druck in dem Reifen (5) unter einen vorgegebenen Wert absinkt·

   12« Vorrichtung zur Überwachung passiver Wandlerelemente naoh einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch g β kennzeichnet» daß die Wandlerelemente (ic) erste und zweite Zustände aufweisen» die jeweils der Abstrahlung oder Nichtabstrahlung einer trägerfrequenten Signalenergie durch die Wandlerelemente (Ic) in den Raum zugeordnet sind» wobei

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   die trägerfrequente Signalenergie durch ein Signal mit einer niedrigeren Frequenz moduliert 1st« wenn den Wandlerelementen (lo) Signale mit der Trager frequenz und mit der niedrigeren Frequenz zugeführt werden, wobei die Vorrichtung einen Generator (64* 67) zur Erzeugung eines Signale mit niedrigerer Frequenz» Empfangseinrichtungen (55, 56) zum Empfang dee duroh das Signal mit der niedrigeren Frequenz modulierte Trägersignal, auf die Empfangseinrichtungen (55, 56) ansprechende Detektor· einrichtungen (51» 53$ 5*0 zur Demodulation des Modulationssignals mit der niedrigeren Frequenz, auf die ersten Detektoreinrlohtungen (51* 53» 54) und den Generator (64, 67) ansprechende Synohrondetektoreinriohtungen (62, 63) zur Erzeugung eines Ausganges bei Vorhandensein des modulierten Tragereignale und auf den Ausgang ansprechende Hutzoinriohtungen (66) umfaßt.

   14. Vorrichtung nach Anspruoh 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (64, 67) Einrichtungen (67) zur Ranmübertragung der Modulation mit der niedrigeren Frequenz zur Erregung der Wandlerelemente (lo) umfaßt.

   15· Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtungen (55· 56) erste und zweite Antennenteile (55* 56) zum Empfang der modulierten Trägersignale umfassen» und daß die Detektorelnriohtungen (51* 53· 34) erste und zweite Mlsoherteile C53* 54) umfassen, die Jeweils auf die ersten und zweiten Antennenteile (55· 56) und zusammen auf das unmoduliertβ Trägersignal ansprechen, um erste und zweite Miseherausginge zu liefern·

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