DE2416424B2 - Sicherheitsbefestigung mit gesteuerter automatischer öffnung und Verfahren zur Entriegelung einer derartigen Befestigung - Google Patents
Sicherheitsbefestigung mit gesteuerter automatischer öffnung und Verfahren zur Entriegelung einer derartigen BefestigungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine unter der Wirkung vorbestimmter kritischer äußerer Einflüsse automatisch
sich öffnende Verbindung, insbesondere Sicherheitsskibindung, mit einer Detektions- und Wandlerschaltung
für mindestens eine auf wenigstens einen Fühler ausgeübte Kraft, mit einer Integrationsschaltung, die ein
dem Zeitintegral des Ausgangssignals der Detektions- und Wandlerschaltung proportionales Signal abgibt und
welcher eine Vergleichsschaltung nachgeschaltet ist, die mit einem der maximal zulässigen Beanspruchung
entsprechenden Bezugssignal beaufschlagt ist und eine ι ο Einrichtung zum offen der Verbindung auslöst.
Aus der DT-OS 21 51 399 ist eine für Kraftfahrzeuge bestimmte stoßempfindliche Anordnung mit einem
piezoelektrischen Kristall als mechanisch-elektrischer Umformer bekannt, an den ein Spannungsbegrenzer
angeschlossen ist. Dieser ist mit einem Integrator und jener an eine Schwellwertschaltung angeschlossen. Mit
Hilfe des Integrators ist es möglich, zwischen kurz anhaltenden und über längere Zeit andauernden Stoßen
zu unterscheiden. Dabei wird die Verbindung nur dann entriegelt, wenn das Integral einer Kraft, d. h. der
Impuls, der z. B. auf den Fuß oder das Bein des Skiläufers direkt oder indirekt wirkt, größer ist als ein
bestimmter Maximalwert. Außerdem wird die Verbindung automatisch bei einem Konstantwert des Impulses
entriegelt, unabhängig davon, ob es sich um eine heftige Kraft oder um eine über einen gewissen Zeitraum
wirkende Kraft mittleren Wertes handelt, wie bei einer zeitlich langsam verlaufenden Verdrehung großer
Amplitude.
Bei der bekannten Vorrichtung werden auch unter einem Mindestwert liegende Beanspruchungen miterfaßt.
Es werden also auch kleinste Kräfte, die eine Auslösung keinesfalls bewirken sollen, aufsummiert, was
letzten Endes in nachteiliger Weise eine unerwünschte Auslösung mit sich bringt.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil in erster Linie dadurch vermieden, daß der Integrationsschaltung
eine weitere Vergleichsschaltung vorgeschaltet ist, welche mit einem einem vorbestimmten Mindestwert
entsprechenden Bezugssignal beaufschlagt und für die Nullung der Integrationsschaltung bei unter dem
vorbestimmten Mindestwert liegenden Ausgangssignal der Detekiions- und Wandlerschaltung eingerichtet ist.
Die Erfindung ermöglicht das Auslösen der öffnung einer Sicherheitsverbindung sowohl beim Auftreten
sehr heftiger, kurzer Stöße als auch beim Auftreten weniger heftiger, aber längere Zeit andauernder Stöße.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein elektrisches Schaltbild zur Auslösung einer erfindungsgemäßen Verbindung,
F i g. 2 eine Abwandlung des Schaltbildes der F i g. 1,
Fig.3 und 4 einzelne Teile des Schaltbildes der Fig.2,
F i g. 5 schematisch in Kurven die Abhängigkeit der von einem erfindungsgemäßen Auslösesystem erkannten
Kraft und Bewegungsquantität von der Zeit,
Fig.6 und 7 schematische Blockschaltbilder von
Abwandlungen der elektrischen Schaltungen des erfindungsgemäßen Auslösesystems.
In den Zeichnungen und insbesondere in F i g. 1 ist eine elektrische Schaltung der Auslösemittel, beispielsweise
einer Sicherheitsskibindung dargestellt.
h5 Die Schaltung weist zum Erkennen und Messen wenigstens einer auf ein Bindungselement ausgeübten Kraft als Detektions- und Meßmittel z. B. Dehnungsmeßstreifen 1 auf, die auf ein verformbares Element der
h5 Die Schaltung weist zum Erkennen und Messen wenigstens einer auf ein Bindungselement ausgeübten Kraft als Detektions- und Meßmittel z. B. Dehnungsmeßstreifen 1 auf, die auf ein verformbares Element der
Bindung geklebt und in Form einer Brücke zwischen die Masse 2 und eine Speisequelle + V, geschaltet sind. Der
Ausgang dieser Detektions- und Meßmittel ist mit dem Eingang eines Verstärkers A verbunden, der z. B. zwei in
Reihe geschaltete Operationsverstärker 3 und 4 besitzt, deren Ausgang durch eine Schaltung zur Absolutwertumsetzung
ABSmit Integrationsmitteln /verbunden ist.
Die Schaltung A BS umfaßt einen Operationsverstärker 5, dessen invertierender Eingang an den Ausgang
des Verstärkers A und dessen positiver Eingang an die Masse 2 geschaltet ist Der Ausgang des Operationsverstärkers
5 steht mit der Anode einer Diode 7 und mit der Kathode einer Diode 8 in Verbindung. Der invertierende
Eingang des Operationsverstärkers 5 ist durch einen Widerstand R\ mit der Anode der Diode 8 und durch
einen Widerstand R2 mit der Kathode der Diode 7
verbunden. Ein Widerstand R3 verbindet die Kathode
der Diode 7 mit dem invertierenden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers 6, dessen nichtinvertierender
Eingang an der Anode der Diode 8 liegt. Ein Kondensator und ein Widerstand sind zwischen den
negativen Eingang des Operationsverstärkers 6 und dessen Ausgang parallel geschaltet.
Die Integrationsmitte! I enthalten einen Operationsverstärker
9, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 6 verbunden ist,
und zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 9 zueinander
parallel einen Widerstand A4 sowie einen Kondehsator
Ci. .
Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers
9 ist über einen Widerstand an die Masse 2 gelegt. Die Senke b und die Quelle a eines
Feldeffekttransistors Tl sind in der angegebenen Weise an den Kondensator Q angeschlossen. Die Steuerelektrode
des Feldeffekttransistors Ti ist über eine Diode 10 mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers 11
verbunden, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Ausgang des vorgenannten Operationsverstärkers 6
verbunden ist, und dessen invertierender Eingang durch einen Widerstand an einen Zwischenabgriff eines
veränderbaren Trimmwiderstandes R5 gelegt ist, der zwischen die Masse 2 und eine negative Spannung — V,
geschaltet ist. Der Zwischenabgriff des Trimmwiderstandes R5 legt mit der Masse 2 eine Bezugsspannung
Vn, fest, die dem bestimmten Mindestwert der Kraft
entspricht.
Der Trimmwiderstand R5, der Operationsverstärker 11 und der Feldeffekttransistor Ti bilden die Mittel zum
Vergleich des erkannten Signals mit einem bestimmten Mindestwert und zur Nullrückstellung der Integrationsmittel, wenn das erkannte Signal unterhalb des
bestimmten Minimalwertes liegt, wie im folgenden im einzelnen dargelegt werden wird.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 9 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers
12 verbunden, dessen invertierenden Eingang über einen Widerstand mit dem Zwischenabgriff eines
veränderlichen Widerstandes Re verbunden ist, der
seinerseits zwischen die Masse 2 und die positive Speisespannung + V, geschaltet ist. Der Ausgang des
Operationsverstärkers 12 liegt an der Zündelektrode eines Thyristors Ti, dessen Anode an der positiven
Speisespannung + V1 liegt, und dessen Kathode über eine pyrotechnische Vorrichtung 15 mit der negativen
Speisespannung — V1 verbunden ist. Ein Kondensator
C2 ist parallel zwischen die negative Speisespannung — V, und die Anode des Thyristors TJ geschaltet.
Der Operationsverstärker 12 und der veränderliche Widerstand Rt bilden die Mittel zürn Vergleich des
Signalintegrals mit einem bestimmten Maximalwert VM
der zwischen der Masse und dem Zwischenabgriff des veränderlichen Widerstandes Te definiert wird; und der
Thyristor Tj, die pyrotechnische Vorrichtung 15 und der Kondensator Ci bilden die Mittel zum Entriegeln der
Bindung, die dann getätigt werden, wenn das Signalintegral den bestimmten Höchstwert überschreitet, wie im
folgenden im einzelnen erklärt wird.
Dieses Auslösesystem arbeitet folgendermaßen:
Die als Geber oder Fühler dienenden Dehnungsmeßstreifen 1 sind auf jeder Seite eines dünnen in dem einen
oder anderen Sinn biegeverformbaren Blattes oder einer Zunge aufgeklebt und bilden eine Brückenschaltung,
an deren Ausgang das erhaltene S:gnal durch die Operationsverstärker 3 und 4 beträchtlich verstärkt und
dann im Kreis zur Absolutwertbildung behandelt wird, dank dessen am Ausgang des Operationsverstärkers 6
ein Signal vorhanden ist, das stets das gleiche Vorzeichen hat, unabhängig davon, ob das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 4 positiv oder negativ ist. Dieses Ausgangssignal Vdes Operationsverstärkers
6 wird einerseits an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 der Integrationsmittel / und
andererseits an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 gegeben, wo es mit der
Bezugsspannung Vm die dem bestimmten Minimalwert
der Beanspruchung entspricht, verglichen wird. Wenn die Spannung V, die das gleiche Vorzeichen wie die
Spannung Vn, hat, kleiner ist als diese Spannung Vn,
weist der Ausgang des Operationsverstärkers 11 ein Potential auf, das im wesentlichen gleich + Va ist, so daß
der Feldeffekttransistor 71 leitend ist und der Integrationskondensator C\ sich ständig entlädt. In diesem Falle
werden die Integrationsmittel / automatisch auf Null zurückgesetzt
Wenn jedoch die Spannung V größer ist als die Spannung Vm, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers
das Potential — V, an, was zur Wirkung hat, daß der Feldeffekttransistor Γι gesperrt wird, so daß sich der
Integrationskondensator C\ nicht mehr entladen kann. Das Signal Vwird nunmehr in den Integrationsmitteln /
integriert. Das am Ausgang des Operationsverstärkers 9 erscheinende Signal Vi wird dann an den nichtinvertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 12 übertragen, wo es mit der Bezugsspannung V« verglichen wird.
Wenn das Signal V/kleiner ist als die Spannung Vm, ist
die Spannung des Operationsverstärkers 12 im wesentlichen
gleich - V„ so daß der Thyristor T2 nicht leitet.
Wenn jedoch die Spannung V/ größer wird als Vm, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 12 im
wesentlichen den Wert + V, an, und der Thyristor T2
wird leitend, was gleichzeitig die Entladung des Kondensators Cz in die pyrotechnische Vorrichtung 15
und die Entriegelung der Bindung bewirkt
In Fig.5 sind beispielshalber die Spannungen Vund
Vi als Kurven in Abhängigkeit von der Zeit f dargestellt.
Man erkennt, daß im Augenblick /1 die Spannung V unterhalb der Schwelle Vn, liegt, so daß die Spannung V/
Null ist, aber zwischen den Zeitpunkten t\ und f2 die
Spannung V größer als Vn, ist und Integration
stattfindet, die Spannung V/ jedoch unterhalb des Wertes Vm bleibt. Zwischen f2 und (3 ist die Spannung V
kleiner als Vn* und V/ folglich Null. Zwischen h und U ist
die Spannung V größer als Vjn, so daß Integration bis
zum Zeitpunkt U stattfindet, wo V/ den Wert Vu erreicht,
was die Entriegelung der Bindung bewirkt. Es wird nun
angenommen, daß die Bindung von neuem zu einem bestimmten Zeitpunkt nach ihrer Auflösung verriegelt
wird und daß die Spannung V unterschiedliche Werte unterhalb Vm bis zum Zeitpunkt fe durchläuft. Nach f6
wird die Spannung größer als Vn, und ändert sich
langsam. Von fc an findet Integration statt, und die Spannung V/steigt regelmäßig bis zum Wert VM, den sie
in ty erreicht, was die Entriegelung der Bindung bewirkt.
In der ersten, in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform des Auslösesystems wurden Operationsverstärker
verwendet, die den Vorteil haben, daß sie vollkommen symmetrisch sind, so daß die unterschiedlichen Abweichungen
der Komponenten in Abhängigkeit von der Temperatur sich z. B. selbst kompensieren.
Eine abgewandelte Ausführungsform dieser Schaltung ist in F i g. 2 und 4 veranschaulicht.
In diesen Figuren umfassen die Mittel zur Detektion und Transduktion der z. B. auf das Bein oder den Fuß
eines Skiläufers ausgeübten Belastung einen Dehnungsmeßstreifen 1, der an die Masse 2 und über einen
Widerstand an eine Gleichspannungsquelle 20 geschaltet ist. Ein Operationsverstärker A\ verstärkt das der
erkannten Beanspruchung entsprechende Meßsignal und überträgt es an ein Hochpaßfilter F, das von einem
an den Ausgang des Operationsverstärkers A\ geschalteten Kondensator C3 und von zwei Widerständen
gebildet ist, die die Anschlüsse des Kondensators Q an die Masse 2 legen. Der Ausgang des Filters F wird mit
einem Integratorkreis verbunden, der einen Operationsverstärker A2, dessen einer Eingang mit dem Ausgang
des Filters Fund dessen anderer Eingang mit Masse 2 verbunden ist, und einen Kondensator Ci zwischen dem
ersten Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers A2 aufweist. Zwischen die Masse 2 und den
Ausgang des Operationsverstärkers A2 ist eine Schaltung B] zum Vergleich des Integrationswertes mit dem
bestimmten Maximalwert und zur Zündung einer pyrotechnischen Vorrichtung 21 geschaltet. Eine Schaltung
B2 zum Vergleich des am Ausgang des Operationsverstärkers
A\ erhaltenen Wertes und eines einem vorbestimmten Mindestwert entsprechenden Bezugssignals ist ferner zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers
A2 und die Masse 2 gelegt und wird mit dem Signal, das vom Ausgang des Operationsverstärkers A\
kommt, beaufschlagt. Diese Schaltungen B\ und Bi sind
in den F i g. 3 und 4 in Einzelheiten dargestellt.
Die Schaltung B\ besteht im wesentlichen aus einem Schmitt-Trigger, der von NPN-Transistoren Ts und 71
gebildet wird, deren miteinander verbundene Emitter mit Hilfe einer Teilerbrücke mit zwei Widerständen P\ so
und P2 auf einen bestimmten Wert vorgespannt sind, der
dem Maximalwert entspricht, der für den Wert der integrierten Spannung der gemessenen Beanspruchung
festgelegt wurde. Der Kondensator Ci zwischen dem Eingang der Schaltung B\ und der Masse 2 ist strichliert v>
dargestellt, da der erste Eingang des Operationsverstärkers A2 einer fiiktiven Masse entspricht, da der
Operationsverstärker A2 während des Betriebes eine
nahezu unendlich große Spannungsverstärkung aufweist. Es wurde daher angenommen, daß der Kondensa- w>
tor G zwischen der Masse 2 und dem Eingang der Schaltung B\ liegt.
Der Eingang der Schaltung B\ ist mit der Basis des Transistors 7} verbunden, dessen Kollektor über einen
Widerstand mit der Basis des Transistors 7"4 in >■■<
Verbindung steht. Zwischen dem Kollektor dieses Transistors 7} und der Gleichspannungsquelle 20 ist ein
Relais 22 mit einemi normalerweise offenen Kontakt 23 geschaltet, dessen Schließen den Speisekreis einei
Wicklung 24 schließt, die zwischen der Gleichspan nungsquelle 20 und der Masse 2 liegt und die
Primärwicklung eines Transformators darstellt, desser Sekundärseite z. B. von einer anderen Wicklung 2i
gebildet wird, die vollständig in einer Kapsel 26 mi Detonationsstoff, wie Pulver, eingeschlossen ist. Diese
Kapsel bildet mit der Wicklung 25 die pyrotechnische Vorrichtung 21. Die Wicklung 25 kann kurzgeschlosser
sein oder eine Funkenstrecke 27 zum Zünden der Ladung 26 durch Feldeffektzündung besitzen.
Die in Einzelheiten in F i g. 4 dargestellte Schaltung Bi besitzt im wesentlichen einen von zwei PNP-Transistoren
Ts und 7i gebildeten Schmitt-Trigger. Die
Emitter dieser Transistoren sind z. B. mit Hilfe einer Teilerbrücke Pz, P4 auf einen bestimmten Wen
vorgespannt, der dem unteren, für die gemessene Beanspruchung festgelegten Minimalwert entspricht
Wie vorher ist der Kondensator Ct des Integrationskrei· ses zwischen der Masse 2 und dem Kollektor de;
Transistors Γ5, der mit dem Ausgang des Operationsverstärkers Ai verbunden ist, in gestrichelten Linier
dargestellt. Der von den Transistoren Ts und 7J
gebildete Schmitt-Trigger wird verwendet, um mit Hilfe des Transistors Ti die Entladung des Integrationskon
densators Q zu steuern, wenn die gemessene Beanspru chung kleiner ist als der bestimmte Minimalwert.
Die in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Gesamtschaltung arbeiter, folgendermaßen:
Eine von dem Dehnungsmeßstreifen 1 erkannte unc gemessene Beanspruchung wird vom Operationsver
stärker A\ verstärkt. Das an dessen Ausgang geschaltete Filter Fermöglicht es, die Gleichspannungskomponente
des verstärkten Signals zu unterdrücken. Mit Hilfe de; Verstärkers Ai und des Kondensators Q wird diese«
Signal über der Zeit integriert. Das Ausgangssignal des Verstärkers A2, das dem Zeitintegral der gemessener
Beanspruchung und somit der Bewegungsquantität entspricht, wird an die Basis des Transistors 7} gegeben
der gesperrt ist, solange dieses Signal unterhalb der Vorspannung der Transistoren T3 und Tt, liegt. Untet
diesen Bedingungen ist der Transistor 7· leitend, das Relais 22 z. B. erregt und der Kontakt 23 geöffnet. Wenn
das Ausgangssignal des Verstärkers A2 größer ist als die
Vorspannung der Transistoren 7*3 und Tt,, wird der
Transistor Ti leitend und der Transistor 7} gesperrt
Dadurch wird das Relais 22 in seinen Ruhezustanc versetzt und der Kontakt 23 geschlossen. Die Primärwicklung
24 wird jetzt gespeist und bewirkt die Zündung der Ladung 26 durch Induktionswirkung in der
Sekundärwicklung 25 und durch Durchschlag der Funkenstrecke 27.
Gleichzeitig wird die Schaltung B2 mit dem am
Ausgang des Verstärkers A\ abgenommenen Signa beaufschlagt. Solange dieses Signal V größer ist als die
Vorspannung der Transistoren 7"5 und Tb, ist dei
Transistor Γ5 gesperrt und der Transistor T4 leitend
Sobald das Signal V kleiner wird als die Vorspannung dieser beiden Transistoren, wird der Transistor T
leitend und der Transistor Tt, gesperrt. Am Kollektor
widerstand des Transistors 7s erscheint eine Treppen
spannung, die an die Basis des Transistors T7 gegeber wird und letzteren leitend macht. Der Kondensator C
wird im Kollektor-Emitter-Raum des Transistors T entladen und die Rückstellung des Integratorkreises aiii
Null gewährleistet.
Am Ausgang der Operationsverstärker A\ und A, erhält man folglich Kurven der in Fig.5 dargestellter
Es ist zu bemerken, daß in der in F i g. 1 dargestellten
Schaltung die Werte Vn, und VM, die die bestimmten
Mindestwerte der Beanspruchung und die bestimmten Höchstwerte des Integrals darstellen, auf einfache
Weise lediglich durch Einstellung der regelbaren Widerstände /?5 und Rt, verändert werden können. In der
in Fig. 2 bis 4 dargestellten Schaltung können ferner
Schaltungen oder elektronische Anzeigenkomponenten vorgesehen werden, um die Vorspannungen der
Transistoren T3 und T4 einerseits und Ts und Tb
andererseits einzustellen und so die untere Grenze des Signals und die obere Grenze des Integrals auf
verschiedene Werte festzulegen.
In Fig.6 und 7 sind schematisch in Form von Blockschaltbildern zwei Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Auslösesysteme dargestellt, mit denen zwei auf das Bein oder den Fuß des Skiläufers
einwirkende Belastungen, z. B. eine Torsions- und eine Zugbelastung, festgestellt und gemessen werden können.
In F i g. 6 wird jede Beanspruchung Fi, F2 erkannt und
getrennt von Detektions- und Meßmitteln 30 bzw. 31 gemessen, deren Ausgangssignal an den Eingang der
Verstärker 32 bzw. 33 gegeben wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 32 wird an die Vergleichsschaltung
34 zum Vergleich mit einem bestimmten Mindestwert und zur Rückstellung der Integrationsmittel
35 auf Null übertragen, deren Eingang ebenfalls mit dem Ausgang des Verstärkers 32 verbunden ist. Der
Ausgang des Verstärkers 35 steht mit dem Eingang der Vergleichsschaltung 36 zum Vergleich des Integrals mit
einem bestimmten oberen Wert in Verbindung. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 36 ist seinerseits mit
dem Eingang von Entriegelungsmitteln 37 verbunden.
In entsprechender Weise ist der Ausgang des Verstärkers 33 mit dem Eingang der Vergleichsschaltung
38 zum Vergleich des Signals mit einem bestimmten Mindestwert und zur Rücksetzung der
Integrationsmittel 39 auf Null verbunden, deren Eingang ebenfalls mit dem Ausgang des Verstärkers 33 in
Verbindung steht. Der Ausgang der Integrationsmittel 39 ist mit der Vergleichsschaltung 40 zum Vergleich des
Integrals mit einem bestimmten Maximalwert verbunden, während der Ausgang der Vergleichsschaltung 40
am Eingang der Entriegelungsmittel 37 liegt.
In der Ausführungsform der Fig. 7 werden zwei
Belastungen Fi und F2 erkannt und voneinander
getrennt durch Verstärker 30 und 32 bzw. 31 und 33
verstärkt. Die Ausgänge der Verstärker 32 und 33 sind jeweils mit einem Eingang einer Mischerschaltung 41
verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang der Vergleichsschaltung 42 zum Vergleich des Signals mit
einem bestimmten Mindestwert und zur Rückstellung
ίο der Integrationsmittel 43 auf Null in Verbindung steht.
Der Eingang dieser Integrationsmittel 43 ist mit dem Ausgang der Mischerschaltung 41 verbunden. Wie
vorher ist der Ausgang dieser Integrationsmittel 43 mit Entriegelungsmitteln 45 über die Vergleichsschaltung 44
zum Vergleich des Integrals mit einem bestimmten Maximalwert verbunden. Bei der in F i g. 7 dargestellten
Ausführungsart entspricht das Ausgangssignal der Mischerschaltung 41 einer Kombination der Ausgangssignale
der Verstärker 32 und 33. Diese Kombination kann z. B. linear sein.
Die in den abgewandelten Ausführungsformen nach den F i g. 6 und 7 verwendeten Entriegelungsmittel 37,
45 können pyrotechnische Vorrichtungen, die eine Kapsel der in F i g. 3 dargestellten Art mit Sprengstoff,
wie Pulver, besitzen, oder magnetisch gesteuerter Art sein und z. B. einen Magnetkreis oder Elektromagnetkreis
aufweisen, dessen magnetische Sättigung oder EntSättigung die Entriegelung der Bindung hervorruft,
indem eine Anzieh- oder Rückstoßkraft auf ein Verriegelungselement der Bindung ausgeübt wird.
Anstelle der beschriebenen Dehnungsmeßstreifen können auch zahlreiche andere Meßfühler verwendet
werden, um die auf ein Verbindungselement ausgeübten Belastungen zu erkennen und zu messen. Zum Beispiel
können Runddraht- oder Filmbahnen-Dehnungsfühler, unter Vakuum aufgebrachte Dehnungsfühler, Halbleiter-Dehnungsmeßfühler,
Spanndraht-Dehnungsfühler, kapazitive Meßfühler, induktive Verlagerungsgeber oder induktive Weggeber mit Tauchkern, und Diffe-
renztransformatorgeber verwendet werden.
In bestimmten Fällen kann die beschriebene Verbindung
vereinfacht werden, indem sie mit einem zerbrechlichen Verriegelungsteil versehen wird, das
unter Wirkung der pyrotechnischen Betätigungsvor-
richtung bricht und so die Bindung entriegelt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Unter der Wirkung vorbestimmter kritischer äußerer Einflüsse automatisch sich öffnende Verbindung,
insbesondere Sicherheitsskibindung, mit einer Detektions- und Wandlerschaltung für mindestens
eine auf wenigstens einen Fühler ausgeübte Kraft, mit einer Integrationsschaltung, die ein dem
Zeitintegral des Ausgangssignals der Detektions- und Wandlerschaltung proportionales Signal abgibt,
und welcher eine Vergleichsschaltung nachgeschaltet ist, die mit einem der maximal zulässigen
Beanspruchung entsprechenden Bezugssignal beaufschlagt ist, und eine Einrichtung zum Öffnen der
Verbindung auslöst, dadurch gekennzeichnet,
daß der Integrationsschaltung (I) eine weitere Vergleichsschaltung (Bi, B2) vorgeschaltet ist, welche
mit einem, einem vorbestimmten Mindestwert entsprechenden Bezugssignal (Vm) beaufschlagt und
für die Nullung der Integrationsschaltung (I) bei unter dem vorbestimmten Mindestwert liegenden
Ausgangssignal der Detektions- und Wandlerschaltung (Λ) eingerichtet ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Vergleichsschaltung (B2)
einen aus zwei Transistoren (Ts, 7e) gebildeten
Schmitt-Trigger umfaßt, deren miteinander verbundene Emitter an eine dem vorbestimmten Mindestwert
entsprechende Spannung gelegt sind, und daß dem Schmitt-Trigger ein den Integrationskondensator
(Q) der Integrationsschaltung (I) überbrückender Transistor (T7) nachgeschaltet ist.
3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Vergleichsschaltung (B1)
einen Operationsverstärker (11) umfaßt, dessen invertierender Eingang an eine dem vorbestimmten
Mindestwert entsprechende Spannung gelegt ist, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Ausgangssignal
der Detektions- und Wandlerschaltung (A) beaufschlagt ist, und daß der Ausgang des
Operationsverstärkers (11) mit der Steuerelektrode eines den Integrationskondensator (Q) überbrükkenden
Feldeffekttransistors (Ti) der Integrationsschaltung (Tj verbunden ist.
4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die weitere Vergleichsschaltung
(B2) und die Integrationsschaltung (I), die von
einem als Integrator geschalteten Operationsverstärker (11) gebildet ist, einerseits die Detektions-
und Wandlerschaltung (A) und andererseits eine Schaltung geschaltet ist, die eine dem Absolutwert
der Ausgangsspannung der Detektions- und Wandlerschaltung fAj entsprechende Spannung abgibt.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die weitere Vergleichsschaltung
(B2) und die Integrationsschaltung (I) ein
Hochpaßfilter (F) geschaltet ist, das die Gleichspannungskomponente des von den Wandlerschaltungen
kommenden Signals unterdrückt und daß die Integrationsschaltung (I) einen als Integrator geschalteten
Operationsverstärker (A2) umfaßt (F ig. 2).
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