DE2546418A1

DE2546418A1 - Vorrichtung zur anzeige des zeitpunktes, in dem ein schwimmer waehrend eines wettschwimmens an ein anschlagorgan schlaegt

Info

Publication number: DE2546418A1
Application number: DE19752546418
Authority: DE
Inventors: Max Suter
Original assignee: SSIH Management Services SA
Current assignee: SSIH Management Services SA
Priority date: 1974-10-16
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1976-04-29
Also published as: CA1002634A; CH572250A5; DE2546418B2; US4006364A; DE2546418C3

Description

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DIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ

PATENTANWÄLTE Zustelladresse:

reply to:

8MDNCHENeO(BOGENHAUSEN) 1 BERLIN 15

KOLBERGER STRASSE 21 KURFORSTENDAMM 66

Telefon: 089/98 27 04 Telefon: 030/8835071

Telegramme: Consideration Berlin

1103/15.636 DE 14. Oktober 1975

Patentanmeldung

der Firma

Societe Suisse Pour L¹Industrie Horlogere
Management Services S.A.
Rue Stämpfli
Bienne
(Schweiz)

"Vorrichtung zur Anzeige des Zeitpunktes, in dem ein Schwimmer während eines Wettschwimmens an ein Anschlagorgan schlägt"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige des Zeitpunktes, in dem ein Schwimmer während eines Wettschwimmens an ein Anschlagorgan schlägt, mit mindestens einem Schalter an oder in dem Anschlagorgan, der einen elektrischen Kreis beim Anschlagen schließt,

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Postscheckkonto Berlin West Konto 174384-100 Berliner Bank AG., Konto 0110921900

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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art liegt die Spannung zwi-

de.s Scnalters ^ö

sehen den Kontakten/zwischen 6 und 12 Volt und insofern über der Zersetzungsspannung (ca. '1,2V) für die in das Wasser des Schwimmbeckens eingetauchten Kontakte. Die Kontakte werden also aufgrund von elektrolytischer Zersetzung ziemlich schnell zerstört. Befinden sich die Kontakte in einer abgedichteten Hülle, so setzt die Zerstörung dann ein, wenn die Hülle undicht wird, was aufgrund von Alterungserscheinungen oder Beschädigungen geschehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Vorrichtung derart auszubilden, daß Zerstörungen der Kontakte vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannung zwischen den Kontakten des Schalters unterhalb der Zersetzungsspannung für die in das Wasser des Schwimmbeckens eingetauchten Kontakte liegt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß Zersetzungen aufgrund von Elektrolyse nicht auftreten können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht und Seitenansicht eines Anschlagorgans, Fig. 2 eine Ansicht und einen Schnitt eines Schalters,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Stromdichte von der Spannung für in Wasser eingetauchte Elektroden,

Fig. 4 einen Schaltkreis gemäß der Erfindung und Fig. 5 eine Abwandlung des in Fig. 4 dargestellten Schaltkreises.

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Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt eine perforierte Platte 1, vorzugsweise aus Kunststoff. Diese ist am Ende einer Bahn eines Schwimmbeckens befestigt. Hinter der Platte befinden sich Schaltorgane 3 in Form von Streifen, die horizontal ausgerichtet sind und mittels Fahnen 2 an der Platte 1 befestigt sind. Von den Schaltorganen 3 führen Drähte 4 zu einer Einheit 5.

Fig. 2 zeigt ein Schaltorgan 3. Dieses besteht aus einem Kontaktstreifen 6 aus leitendem Material, z.B. aus einem dünnen und biegsamen Metallstreifen. Dieser ist gegenüber einem zweiten Kontaktstreifen 8 isoliert befestigt. Der Streifen 8 ist ebenfalls dünn und biegsam. Er ist konkav gegenüber dem Streifen 6. Die beiden Streifen 6 und 8 befinden sich in einer abgedichteten Plastikhülle 9. Am Ende eines Schaltorgans 3 sind zwei isolierte Drähte 10 vorgesehen, welche die beiden Streifen 6 und 8 mit der Einheit 5 verbinden. Ein Druck gegen das Schaltorgan 3 stellt einen Kontakt zwischen den beiden Streifen 6 und 8 her, den die Einheit 5 zur Anzeige bringt. Wenn der Druck aufhört, bewegen sich die Streifen 6 und 8 wieder in ihre Ausgangsposition zurück.

Ein solcher Kontakt kann dann erfolgen, wenn ein Schwimmer gegen die perforierte Platte 1 schlägt, wobei der Schalter 3 zwischen der Platte 1 und der Wand M des Schwimmbeckens zusammengedrückt wird.

Wenn eine Hülle 9 öder gar mehrere beschädigt ist (sind), befinden sich die Streifen 6,8 mehr oder weniger im Wasser, was die Funktion der ganzen Anordnung beeinträchtigen könnte.

Zunächst sei unter Bezugnahme auf Fig. 3 auf das Verhalten von Elektroden in einem Elektrolyten eingegangen. Wenn sich eine Spannung E zwischen zwei Elektroden, die sich in einem Elektrolyt befinden, aufgebaut hat, fließt ein Strom, wobei Ionen durch den Elektrolyten wandern. Bei kleinen Spannungen erfolgt keine Ma-

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terialablagerung oder Materialabtragung an den Elektroden. Die Stromdichte i ist unbeachtlich; die Anordnung ist polarisiert. Steigt die Spannung E, steigt die Stromintensität zunächst nur langsam; ab einer bestimmten Spannung, nämlich der Zersetzungsspannung Ed, nimmt aber die Stromdichte und dann auch der Materialtransport plötzlich zu. Die Zersetzungsspannung liegt für Wasser bei etwa 1,2 V.

Aus diesen Gründen ist es zweckmässig, wenn an den Streifen 6 und 8 eine Spannung liegt, die nicht größer als die Zersetzungsspannung Ed ist. Auf diese Weise wird eine Zersetzung der Streifen vermieden. Hinzu kommt als weiterer Vorteil, daß die Unterscheidbarkeit zwischen offenem Schalter und geschlossenem Schalter besser ist.

In Fig. 4 ist ein entsprechender Detektorkreis dargestellt. Die Streifen 6 und 8 sind durch die Schalter S^ bis S symbolisiert. Die Spannung, die an diesen Schaltern anliegt, wird von einer Spannungsquelle geliefert, die an die links dargestellten Anschlußpunkte angeschlossen ist und eine Spannung von U^ hat. Diese Spannung beträgt beispielsweise 8 V. Sie liegt an einem Transistor Tr an. Die Spannung zwischen Basis und Emitter υ_βΕ des Transistors ist dann 0,7 V. Diese Spannung ist offensichtlich kleiner als die Zersetzungsspannung Ed (1,2 V). Als Transistor kommt ein Germanium-Transistor infrage; aber auch irgendeine andere spannungsbegrenzende Einrichtung kann verwendet werden.

Es sei angenommen, die Schalter S^ bis S_n seien sämtlich offen und eingetaucht in Wasser. Die Spannung über den Schaltern sei U_BE — 0,7 V. Ein Tiefpaß-Filter C, r^, r₂, der aber nicht unbedingt notwendig ist, liegt zwischen dem Transistor Tr und den Schaltern S₁ bis S · Er sorgt dafür, daß Störungen eliminiert werden. Die Spannung wird durch die Widerstände τ* und r^ ⁿur unwesentlich reduziert. Um Schwankungen der Spannungsquelle, die nicht stabilisiert ist und deren Spannung zwischen 8 und 14 V schwanken kann, zu kompensieren, ist eine Konstantstrom-Quelle I_Q

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^ALTE

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zwischen der Basis des Transistors Tr und dem negativen Pol der Quelle vorgesehen. Der Strom dieser Quelle I ist so gewählt, daß er gleich dem Strom I ist, der durch die Schalter S^ "bis S fließt, plus dem Basisstrom des Transistors Tr, wenn letzterer leitend ist.

Die Kollektor-Emitter-Spannung U_CE ist dann gleich der Sättigungsspannung des Transistors U«™ . . Der Speisestrom I ist gleich der Summe des Kollektorstroms

I = ^R = ^UA - ^UCEsat (R ist der Widerstand, der R R mit dem Kollektor in Reihe

liegt)

und dem Konstantstrom I .

Sind alle Schalter S^ "bis S offen, dann ist

^UCE ^{= U}CEsat

Ist wenigstens ein Schalter S^ bis S geschlossen, wird die Spannung an den Punkten B,. und B^ praktisch Null. Der Basisstrom I^ fließt nicht mehr. Der Transistor Tr ist blockiert und der Kollektorstrom I wird ebenfalls Null. Es ergibt sich

¹ -

Sind die Schalter S^ bis S offen, liegen sie aber teilweise oder ganz im Wasser (was bei normaler Verwendung durchaus der Fall sein kann), ist der Strom I durch die Schalter reduziert, und zwar proportional zu der aktiven Oberfläche der nicht nassen Schaltkontakte. Diese Reduktion wird durch einen Anstieg des Basisstroms I^ kompensiert. Wenn kein Schalter naß ist, erreicht

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Ij₃ den Wert I der Konstantstromquelle, die übrigens auch ein Widerstand sein kann. Die weiter oben beschriebenen Verhältnisse bezüglich der Funktion des Kreises bei nassen Schaltern bleiben gültig.

Sollte der Strom I durch die Schalter zu groß aufgrund einer zu guten Leitfähigkeit des Wassers werden und sollte insofern die Summe der parallelen Ströme durch die verschiedenen Schalter Bedeutung annehmen und gleichwertig einem Strom, werden bei einem geschlossenen Schalter, kann man (siehe Fig. 5) einen ODER-Kreis oder einen UND-Kreis vorsehen, wobei mindestens zwei Transistoren Tr. und Tr₂ vorgesehen, sind. Wenn einer der Kontakte S. bis S geschlossen ist, ist der eine Transistor Tr. aktiv, ist einer der Kontakte s,, bis s geschlossen, ist der Transistor Tr₂ aktiv. Jeder der beiden parallel liegenden Kreise ist mit einer Konstantstromquelle ausgerüstet und arbeitet wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben.

Die Funktion der Anordnung ist optimal, wenn die Schalter (bzw. die Streifen 6,8) aus rostfreiem Stahl bestehen, also vorzugsweise wenig Kohlenstoff und viel Chrom und Nickel aufweisen.

Der Offenzustand und der Schließzustand werden angezeigt durch Erfassung der Spannung U_CE oder des Stromes I. Im ersteren Falle ist ein Shunt unmittelbar hinter dem Kollektor des Transistors Tr in der Fig. 2 oder des zweiten Transistors Tr₂ in der Fig. zweckmässig. Die Anordnung, die vorzugsweise so dicht wie möglich neben der Platte 1 stehen sollte, ist durch drei Drähte mit einer Zeitmeßeinrichtung verbunden. Es ist vorteilhaft, wenn die Übertragungsleitung ziemlich lang ist, welche die Schwankungen des Stromes i überträgt und wenn in einem solchen Fall nur ein einziges Kabel mit zwei Leitern notwendig ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch anderen Zwecken zugeführt werden.

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Claims

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- 7 -Patentansprüche :

Qy Vorrichtung zur Anzeige des Zeitpunktes, in dem ein Schwimmer während eines Wettschwimmens an ein Anschlagorgan schlägt, mit mindestens einem Schalter an oder in dem Anschlagorgan, der einen elektrischen Kreis "beim Anschlagen schließt, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannung zwischen den Kontakten des Schalters (S₁, S₂ ... S_n; S₁, S₂ ... s ) unterhalb der Zersetzungsspannung (ca. 1,2V) für die in das Wasser des Schwimmbeckens eingetauchten Kontakte liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsänderungen verstärkt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter parallel zur Emitter-Basis-Strecke eines Transistors (T₃J liegt.
4_O Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Schalter (S₁, S₂ ... S_n) parallel geschaltet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaß-Filter zwischen dem (den) Schalter(n) und dem Transistor (T ) liegt.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konstantstrom-Quelle zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors (Tr₁JTr₂) liegt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennze ichnet , daß mindestens zwei Transistoren (Tr₁, Tr₂) in Reihe liegen und daß jeder Transistor (Tr₁; Tr₂) mit Schaltern (S₁, S₂ ...S_nJs₁, S₂...s_m) verbunden ist,

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontakte aus rostfreiem Stahl bestehen, insbesondere wenig Kohlenstoff und viel Chrom und Nickel aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, ■ dadurch gekennzeichnet , daß ein Schalter aus zwei Kontaktstreifen (6;7,8) besteht, die in einer wasserdichten Hülle (9) untergebracht sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schalter dieser Art, an einer perforierten Platte (1) befestigt, untereinander angebracht sind.

DJ: BD

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