DE2418002A1

DE2418002A1 - Beschaedigungsmelder

Info

Publication number: DE2418002A1
Application number: DE2418002A
Authority: DE
Inventors: John George Willis
Original assignee: SOLID STATE TECHNOLOGY
Current assignee: SOLID STATE TECHNOLOGY
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1975-10-23
Also published as: GB1432900A; US3818467A; JPS50142259A; AU6751874A; AU488411B2

Description

Beschädigungsmelder Die Erfindung betrifft einen Beschädigungs- oder Unfallmelder, d. h. eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer auf eine vertikale Bezugsachse bezogenen Richtungsänderung eines Halters, auf dem die Vorrichtung montiert ist.
Seit vielen Jahren besteht bereits das bislang unbefriedigte Bedürfnis nach einem einfachen, batterie- und drahtlosen Melder zur Verwendung an Orten, wo eine elektrische Stromversorgung weder verfügbar ist oder meistens dann ausfällt, wenn der Melder am ehesten benötigt wird. Ersteres ist der Fall bei den modernen Autobahnen, die zum Schutz der Kraftfahrer gegenwärtig ständig von Funkwagenstreifen befahren werden müssen. Letzterer Fall ergibt sich in neu erbauten Wohnvierteln weitab von der Stadt, wo ein Schutz vor Bränden in Form von Feuermeldern vorhanden sein muß, was gegenwärtig ein aufwendiges unabhängiges Erdkabelsystem zum Schutz vor den Elementen erfordert.
Diesem Bedürfnis wird durch das manuell mit Strom versorgte, drahtlose elektrische Meldesystem Rechnung getragen, das in der US-PS 3 621 398 (Willis) beschrieben ist. Der Wegfall von Drähten in einem derartigen Meldersystem macht es jedoch schwierig, Prüfsignale zu den einzelnen Sendeeinheiten (typischerweise Notrufsäulen entlang den Autobahnen) abzugeben, um die dauernde Betriebsbereitschaft der Sendeeinheiten zu überwachen, die der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt sind, indem die die Sendeeinheit tragende Säule von einem Kraftfahrzeug umgefahren wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Melder anzugeben, der eine Anderung in der Ausrichtung eines Halters erfaßt und anzeigt, gleichzeitig jedoch zuverlässig im Betrieb und einfach in der Herstellung und Installation ist, ohne irgendwelche Batterien oder sonstige äußere Stromquellen zu erfordern, wobei ein derartiger Melder auch einen robusten Aufbau haben und leicht auswechselbar sein soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst bei einem Beschädigungsmelder zur Verwendung auf einer normalerwdse vertikalen Säule (Pfosten od. dgl.), der eine Fernmeldeeinrichtung mit einem Funksender aufweist, durch einen elektrischen Generator, dessen Ausgänge an den Funksender angeschlossen sind, eine Quelle mechanischer Energie und eine Einrichtung zur Einspeisung mechanischer Energie von der Quelle, um den Betrieb des elektrischen Generators und des Funksenders auszulösen, wenn die Ausrichtung der Säule von der Vertikalen um eine vorbestimmte Größe abweicht.
Die Erfindung wird anhand der aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung näher erläutert.
Ein Melder 10 ist an einem Halter 12 in Form einer vertikalen Säule montiert, wie sie z. B. zur Halterung eines Autobahn-Notrufmelders mit einem Funksender 13 einschließlich einer Antenne 15 geeignet ist. Ein Rahmen 14 des Melders 10 hat Schellen 16, die die Säule 12 fest umspannen. Ein geeignetes Gehäuse (nicht gezeigt) für die Vorrichtung kann am Rahmen 14 oder an der Säule 12 gesichert sein.
Ein elektrischer Generator 18 mit Ausgangsleitungen 20, die an den Funksender 13 angeschlossen sind, ist so montiert, daß eine Welle 22 von ihm vertikal verläuft. Ein Zahnrad 24 ist auf die Welle 22 aufgekeilt und drehbar auf einem Glied 26 gelagert, das am.. Rahmen 14 gesichert ist. Ein Zahnrad 28, das mit dem Zahnrad 24 kämmt, ist an einer Wel-le 30 befestigt und auch gegenüber dem Glied 26 drehbar. Eine (mechanische) Spule 32 ist ebenfalls an der Welle 30 gesichert. Eine (mechanische) Speicherspule 34 ist gegenüber dem Glied 26 drehbar gelagert und hat einen nach oben vorspringenden Achsabschnitt 36 mit einer Vierkantöffnung 38 auf dessen Oberseite. Eine Spiralfeder 40 ist aus einem ebenen Metallstreifen geformt und mit ihren entgegengesetzten Enden an den Spulen 32 bzw. 34 gesichert. Die untere, nach unten zeigende Fläche der Spule 32 hat ein 0 45 -Sperrglied (nicht gezeigt), das nach außen von der Welle 30 getrennt ist.
Ein gestrecktes Glied 42 ist vertikal in einer Öffnung 44 eines Armes 46 angeordnet, der vom Hauptkörper des Rahmens 14 vorspringt.
Das obere Ende des Glieds 42 hat eine Kugel 48, die teilweise davon vorspringt und nach oben durch eine innere Feder 50 vorgespannt ist.
Das untere Ende 52 des Gliedes 42 ist glatt abgerundet mit einem Radius von 0,36 cm (0,25 Zoll). Ein Rückstell-Handgriff 54 ist am Glied 42 durch eine Stange 56 gesichert, die durch das Glied 42 zwischen der Kugel 48 und der Öffnung 44 hindurchgeht.
Ein Pendel 58 hat ein Gewicht 60 und einen Arm 62, der in einem Vorsprung 64 des Rahmens 14 in einem Universalgelenklager 66 montiert ist. Der obere Abschnitt des Arms 62 hat einen kleineren Durchmesser und ein glatt abgerundetes Ende 66, das einen Radius von 0,238 cm (3/32 Zoll) hat.
Eine Kurbel 70 ist vom übrigen Melder lösbar und hat einen unteren Wellenabschnitt 72 mit einem Querschnitt geeigneter Form und Größe, um genau in die Öffnung 38 der Spule 34 hineinzupassen.
Der beschriebene Melder arbeitet wie folgt: Die Feder 40 hat eine konstante Federkraft und nimmt in ihrem unbelasteten oder ungespannten Zustand einen Spiralverlauf um die Spule 32 an. Wenn das untere Ende 72 der Kurbel 70 in die Öffnung 38 auf der Spule 34 eingesetzt und die Kurbel im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Feder 40 auf die Spule 34 in einer Spirale gewickelt, deren Wicklungssinn entgegengesetzt zu dem der Spirale im ungespannten Zustand ist. Die potentielle Energie der gespannten Feder 40 wird durch die federbelastete Kugel 48 gespeichert, die im Sperrglied an der Unterseite der Spule 32 sitzt, so daß eine Drehung der Spule 32 verhindert wird. Nach Entfernung der Kugel 48 vom Sperrglied wird die potentielle Energie der Feder 40, die auf die Spule 34 aufgewickelt ist, in kinetische Energie der Drehung der Spule 32 und des Zahnrads 28 umgesetzt, da die Feder 40 eine solche Drehung erzeugt, daß sie ihre ungespannte Form wie auf der Spule 32 aufgewickelt annimmt. Die Feder 40 ist so beschaffen, daß sie eine konstante Drehzahl des Zahnrads 28 für praktisch die gesamte Drehdauer erzeugt.
Diese Drehung des Zahnrads 28 verursacht eine Drehung des Zahnrads 24 und dementsprechend eine Betätigung des Generators 18, der ein Ausgangssignal an die Leitungen 20 zum Betätigen des Funksenders 13 abgibt. Da das vertikal verschiebbare Glied 42 vom Pendel 58 getragen ist (die Flächen 52 und 68 sind in Berührung), wobei die Kugel 48 vom Sperrglied an der Spule 32 aufgenommen ist, ist die Zufuhr von in der Feder gespeicherter Energie zur Erzeugung eines Signals unterbunden. Wenn jedoch die Säule 12 von ihrer vertikalen Ausrichtung abweichen sollte, bewirkt der Umstand, daß das Pendel 58 in einer genau vertikalen Ausrichtung bleiben will, eine relative Drehung zwischen den Flächen 52 und 68. Bei einem ausreichenden Kippen der Säule 12 ist die Drehung zwischen den Flächen 52 und 68 groß genug, damit das Glied 42 gegenüber dem Rahmen 14 unter dem Einfluß der Feder 50 und/oder der Gravitation gleiten kann, um die Kugel 48 von dem Sperrglied an der Spule 32 zurückzuziehen. Daher bewirkt eine ausreichende Abweichung von der vorbestimmten Ausrichtung der Säule 12 (d. h. der vertikalen Ausrichtung), daß die in der Feder 40 gespeicherte mechanische Energie freigegeben und der elektrische Generator 18 betätigt wird, um ein Funksignal durch den Funksender 13 erzeugen zu lassen. Dieses Signal, das in herkömmlicher Weise codiert sein kann, wird zu einer Zentrale zur Erfassung des so übertragenen Signals gesendet, so daß dann die Zentrale Reparatur- und/oder Hilfspersonal zur speziellen Säule 12 schicken kann, die beschädigt oder umgefahren worden ist.
Aufgrund geometrischer Überlegungen ergibt sich, daß die Beziehung der Krümmungsradien der Flächen 52 und 68 in der Hauptsache bestimmt, wieviel Neigung der Säule 12 (oder gleichwertig, Abweichung von der Achsausrichtung zwischen dem Glied 42, das parallel zur Säule 12 bleibt, und dem Arm 62, der vertikal bleibt) erforderlich ist, um ein Auseinanderbringen der Flächen 52 und 68 mit nachfolgender Einwirkung der gespeicherten Energie in der Feder 40 hervorzurufen, damit ein elektrisches Ausgangssignal an die Leitungen 20 zum Betrieb des Senders 13 abgegeben wird. Für die oben angegebenen Werte reicht eine 150-Abweichung der Säule 12 von der Vertikalen in jeder Richtung aus, um die Flächen 52 und 68 voneinander zu trennen.
Der eben beschriebene Melder wird zurückgestellt durch Anheben des Rückstell-Handgriffs 54, um ein erneutes Aneinarilerlegen der Flächen 52 und 68 zu bewirken, wobei durch Betätigung der Kurbel 70 die Feder 40 von der Spule 32 auf die Spule 34 rückgewickelt und die Kugel 48 in das VerriegelungXglied an der Spule 32 eingesetzt wird.

Claims

Patentansprüche

Beschädigungs- oder Unfallmelder zur Verwendung auf einer normalerweise vertikalen Säule, die eine Fernmeldeeinrichtung einschließlich eines Funksenders trägt, g e k e n n z e i c h n e t durch einen elektrischen Generator (18), dessen Ausgänge mit dem Funksender (13) verbunden sind, eine Quelle mechanischer Energie und eine Einrichtung zur Einspeisung der mechanischen Energie von der Quelle zum Betrieb des Generators (18) und des Funksenders (13), wenn die Ausrichtung der Säule (12) von der Vertikalen um eine vorbestimmte Größe abweicht.
2. Beschädigungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Energieeinspeisung aufweist: ein erstes Glied, das zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist und in der ersten Stellung die Energieeinspeisung von der Quelle zum Generator (18) zurückhält, wobei das erste Glied in die zweite Stellung vorgespannt ist, ein zweites Glied, das um eine horizontale Achse zwischen einer ersten und eirer zweiten Stellung relativ zu der Säule (12) verschwenkbar ist, wobei das zweite Glied in seiner ersten Stellung das erste Glied in dessen erster Stellung festhält und das zweite Glied in seiner zweiten Stellung das erste Glied freigibt zur Bewegung in dessen zweite Stellung unter der Einwirkung der Vorspannung.
3. Beschädigungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied (42) eine abgerundete Fläche (52) mit einem ersten vorbestimmten Radius hat, und daß das zweite Glied (62) eine abgerundete Fläche (68) mit einem zweiten vorbestimmten Radius hat, die die abgerundete Fläche (52) des ersten Glieds (42) berührt, wenn beide Glieder in ihrer ersten Stellung sind.
4. Beschädigungsmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Glied ein Pendel (58) mit einem gestreckten Arm (62) und einem Gewicht (60) am unteren Ende aufweist, wobei die ab gerundete Fläche (68) des zweiten Glieds am oberen Pendelende liegt.
5. Beschädigungsmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle mechanischer Energie eine normalerweise gespannt gehaltene Feder (40) aufweist.