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Gerät zur Markierung und Ortung von nicht
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sichtbaren, beweglichen Körpern, insbesondere verschütteten Personen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Markierung und Ortung von nicht sichtbaren,
beweglichen Körpern, insbesondere verschütteten Personen, mit einem batteriegespeisten
Sender elektromagnetischer Wellen, bestehend aus einem Schwingkreis mit Spule und
Kondensator sowie einem Verstärker.
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Zweckmäßig ist in derartigen Geräten zusätzlich zu dem erwähnten Markierungssender
jeweils noch ein zu dem Sender passender Empfänger vorhanden. Beide können üblicherweise
nur wahlweise betrieben werden.
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Ein Gerät der vorbezeichneten Art ist überall dort von Interesse,
wo Personen in der Gefahr leben, verschüttet zu werden. Dies können Bauarbeiter
im Hoch- und Tiefbau, in Abbruchunternehmen, in Sandgruben u.a.m. sein. Vornehmlich
aber ist das Gerät gedacht für Personen, die lawinengefährdet sind.
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Da bei Lawinenverschüttungen, ebenso wie auch bei anderen Verschüttungen,
erfahrungsgemäß nicht alle Gefährdeten auch verschüttet werden, stehen die Nichtverschütteten
sofort als Such- und Rettungsmannschaft bereit. Als Suchgeräte dienen ihnen entsprechende
Empfänger, die z.B. - wie bereits oben angedeutet - in den die Sender enthaltenden
Geräten gleicht zeitig miteingebaut sein können. Im vorerwähnten Fall müssen lediglich
die Sender der Nichtverschütteten stillgelegt und die Empfänger in Betrieb genommen
werden. Wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Ortung der Verschütteten
ist, daß die Sender der Verschütteten unter allen Umständen in Betrieb sind.
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Es sind verschiedene Geräte der im Vorstehenden beschriebenen Art
bekannt. Allen ist jedoch gemeinsam, daß deren Sender soviel Leistung verbraucht,
daß sie nicht über längere Zeit im ununterbrochenen Dauerbetrieb zu arbeiten vermögen.
Selbstverständlich könnte man zwar mit einem entsprechend großen Batteriesatz theoretisch
jede Zeitspanne überbrücken. Eine solche Lösung ist jedoch ebenso selbstverständlich
aus Gewichts-, Platz- und Preisgründen nicht vertretbar. Man ist also bei einem
Gerät der in Rede stehenden Art von vornherein darauf beschränkt, mit einem kleinen
Batteriesatz bzw. mit einer einzigen Batterie auszukommen, die bei dem vergleichsweise
hohen Leistungsverbrauch bekannter Sender relativ schnell leer ist und daher des
öfteren ausgewechselt werden muß. Dies birgt ein großes Gefahrenmoment in sich,
da der Sender aus Gründen der Unachtsamkeit, aus falscher Sparsamkeit oder aus Vergeßlichkeit
gerade dann außer Betrieb sein kann, wenn er
seine Schutz- und Markierungsfunktion
wahrnehmen sollte. Es sei in diesem Zusammenhang noch erwähnt, daß die längste,
bisher bekanntgewordene ununterbrochene Betriebsdauer eines batteriegespeisten Gerätes
der eingangs bezeichneten Art mit ca. 4 Wochen angegeben wird.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Sender
zu schaffen, der bei Betrieb mit nur einer Batterie bzw. einem üblichen Batteriesatz
wesentlich länger zu arbeiten vermag. Erstrebenswert ist eine mit einem Batteriesatz
erzielbare ununterbrochene Senderbetriebszeit von etwa einem Jahr. Diese Zeitspanne
ist so groß gewählt, daß die Batterie speziell für den Fall des Lawinengefährdeten
zu Beginn der Wintersaison eingesetzt werden kann und nicht weiter beachtet werden
muß. Dadurch entfällt auch die Belastung des "dauernd daran denken müssen. Da ein
Batterieschonungsschalter nicht nötig ist und daher entfallen kann, wird der Sender
niemals zur Unzeit außer Betrieb sein.
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Ein Gerät der eingangs bezeichneten Art, welches die gestellte Aufgabe
löst bzw. die im Vorstehenden aufgezeigten Vorzüge aufweist, zeichnet sich nach
dem Grundgedanken der Erfindung dadurch aus, daß die Spule unter Einhaltung der
Rückkopplungsbedingung angezapft und die rückgekoppelte Spannung über ein RC-Glied
dem Verstärker zugeführt wird, derart, daß der Sender zu Kippschwingungen angeregt
wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gerät kann der Leistungsverbrauch des Senders
so gering gehalten werden, daß er mit nur einer Batterie durchgehend etwa ein Jahr
zu arbeiten vermag. Als Batterie wird lediglich eine 1,5 V Zelle benötigt, bei der
-im Gegensatz zu anderen Geräten, die mehrere Zellen (für z.B.
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6 V) benötigen - nach Einlegen einer neuen Batterie durch den weiter
unten noch näher erläuterten Kontrollmechanismus die richtige Polung festgestellt
werden kann. (Bei bekannten Geräten, die z.B. 4 Einzelzellen benötigen, kann es
nämlich vorkommen,
daß eine Zelle verpolt eingelegt wird, was wegen
des Neuzustandes der Batterie nicht bemerkt wird und, da der Sender seinen Betrieb
vorzeitig einstellen wird, Anlaß zu Ausfällen gibt.) Der geringe Leistungsverbrauch
des erfindungsgemäßen Senders beruht im wesentlichen auf der Einsparung des bei
bekannten Sendern als unerläßlich angesehenen Modulators. Dies wird dadurch möglich,
daß gemäß der vorliegenden Erfindung der normalerweise als unerwünscht geltende
Kippschwingeffekt gerade bewußt erzeugt und dazu ausgenutzt wird, die vom Sender
ausgestrahlten Signale im Empfänger (als Piepstöne) hörbar zu machen. Als vorteilhafte
Sekundärwirkung, die auf eine weitere Verringerung der gesamten Leistungsaufnahme
des Senders abzielt, zeigt sich dabei die Tatsache, daß der Sender während der Pausenphasen
der Kippschwingungen kaum Energie benötigt.
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Vorzugsweise wird daher in vorteilhafter Weiterbildung des Grundgedankens
der Erfindung eine derartige Anzapfung der Spule des Schwingkreises und eine derartige
Dimensionierung des RC-Gliedes angestrebt, daß der Sender sich bei seinen Kippschwingungen
periodisch selbst stillsetzt. Durch diesen Sperrschwingeffekt wird erreicht, daß
der Sender während der Pausenphasen (Stillsetzzeit) der Kippschwingungen überhaupt
keine Energie mehr benötigt, was den Gesamtenergieverbrauch des Senders verringert.
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Eine weitere Verringerung des Energiebedarfs des Senders kann nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erzielt werden, daß der Verstärker
aus einem einzigen als Transistor ausgebildetem Verstärkerelement besteht, dessen
Basis die rückgekoppelte Spannung zugeführt wird.
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Es wurde bereits eingangs angedeutet, daß die in Rede stehen den Geräte
außer dem Sender noch einen entsprechenden Empfänger
enthalten können,
der von derselben Batterie wie der Sender gespeist wird. Diese Möglichkeit einer
Doppelfunktion des Geräts zeigt gegenüber Geräten, die nur einen Sender enthalten
den Vorteil, daß die nicht verschütteten Personen mit ihren Geräten, die nun als
Empfänger fungieren, sofort als Such- und Rettungsmannschaft bereit stehen. Ein
solches Gerät benötigt aber einen Schalter, um bei Bedarf eine Umschaltung des Geräts
von Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb vornehmen zu können. Bei solchen Geräten hängt
also die bereits oben gestellte, für einen Verschütteten unter Umständen lebenswichtige
Forderung einer ununterbrochenen Sendebetriebszeit nicht nur von einer ausreichenden
Energieversorgung bzw. dem Energieverbrauch des Senders ab, sondern darüber hinaus
noch davon, ob das Gerät auch auf Sendebetrieb und nicht etwa versehentlich auf
Empfangsbetrieb geschaltet ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die
richtige Schalterstellung (d.h. Gerät im Nicht-Katastrophenfall stets auf Sendebetrieb
geschaltet) mit Sicherheit dadurch gewährleistet werden, daß der Schalter durch
den vorzugsweise in einer Führung verschiebbaren und mit einer Rastvorrichtung für
die Schließstellung versehenen Gehäusedeckel betätigbar ist, derart, daß der Schalter
beim Schließen des Deckels den Umschaltvorgang von Empfangsbetrieb auf Sendebetrieb
vornimmt, und durch Öffnen des Deckels ein Umschalten von Sende betrieb auf Empfangs
betrieb ermöglicht oder vorgenommen wird. Der vorstehende Gedanke trägt damit für
ein Sender und Empfänger enthaltendes Gerät ebenfalls wesentlich zu der angestrebten
über eine längere Zeitspanne ununterbrochenen Sendebetriebszeit bei.
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Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung
veranschaulicht und nachstehend näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Schaltplan eines von Sendeauf Empfangsbetrieb
umschaltbaren Gerätes nach der Erfindung und
Fig. 2 ein z.B. die
Schaltung nach Fig. 1 enthaltendes Gerät nach der Erfindung in Seitenansicht (eine
Seitenwand weggelassen).
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In Fig. 1 ist links der Stromlauf des Senders dargestellt.
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Er besteht aus einem Schwingkreis mit nur einem als Transistor ausgebildeten
Verstärkeiement 1. Das frequenzbestimmende Element des Senders ist der aus der Spule
2 und dem Kondensator 3 gebildete Schwingkreis. Durch eine geeignet gewählte Anzapfung
der Spule 2 wird die Rückkopplungsbedingung eingehalten. Die rückgekoppelte Spannung
wird der Basis des Transistors 1 über eine R-C-Kombination 4 zugeführt. Durch geeignete
Dimensionierung dieser Kombination, was auf empirischem Wege geschehen kann, wird
der Sender zu Kippschwingungen angeregt, die sich wie eine Amplitudenmodulation
auswirken. Dieser Effekt erweist sich einmal als vorteilhaft, weil sich dadurch
eine einfache Hörbarmachung im Empfänger realisieren läßt, ohne auf den üblichen
Modulator zurückgreifen zu müssen. Zum anderen wird durch den Wegfall des Modulators
Energie eingespart, die der Lebensdauer der nergiequelle (Batterie) des Senders
zugutekommt. Darüber hinaus wird auch durch die Kippschwingungen als solche eine
wesentliche Energieeinsparung erreicht, weil der Sender in den Stillsetzungsperioden
der Kippschwingungen nur sehr wenig bzw. überhaupt keine Energie verbraucht.
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Die mit 5 bezeichnete Batterie des Gerätes wird über einen in dem
Gerätegehäuse 15 (Fig. 2) verdeckt angebrachten Sende-Empfangs-Umschalter 6 wahlweise
an den Sender oder den Empfänger geschaltet. Der Empfänger ist in dem Schaltplan
nach Fig. 1 rechts dargestellt. Weitere Umschaltmaßnahmen sind nicht erforderlich,
weswegen als Umschalter, im Gegensatz zu anderen realisierten Geräten, ein hermetisch
dichter und damit korrosionsfester (z.B. gegen Schwitzwasser geschützter) Schalter
verwendet werden kann.
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Die Spule 2 wird, auf einem Ferritkern 16 gewickelt, gleichzeitig
als magnetische Antenne verwendet. Sie dient sowohl zum Senden als auch zum Empfangen.
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Der Empfänger ist in diesem Beispiel als Geradeaus empfänger ausgeführt,
er kann jedoch ohne einbußen ebenso als Superhetempfänger konzipiert werden.
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Auf die Antenne folgen fünf Hochfrequenzverstärkerstufen, die aus
gleichartig beschalteten Transistorstufen 7 bestehen und aus Selektionsgründen über
Handfilter 8 gekoppelt sind. Ein Demodulator 9 demoduliert das empfangene Signal,
das nach weiterer Verstärkung in einem Niederfrequenzverstärker 10 in einem Ohrhörer
11 ausgewertet wird.
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Wie Fig. 2 zeigt, wird der Sende-Empfangsschalter 6 als druck- oder
wegempfindlicher Schalter innerhalb des Gehäuses 15 vertieft angebracht. In derselben
Vertiefung, die durch eine Wand 12 vom restlichen Gerät abgeteilt ist, findet der
Ohrhörer 11 (für den Sendefall) seinen Platz, und zwar so, daß er den Umschaltkontakt
17 des Schalters 6 bei weiterer Einführung zu betätigen vermag. Das Verschließen
des Gerätes geht vorzugsweise durch einen als Schieber 13 ausgebildeten Deckel vonstatten,
der den bei geöffnetem Schieber leicht hervorstehenden Ohrhörer 11 etwas niederdrückt
und damit die Umschaltung auf Sendebetrieb vornimmt. Um ein Verkanten des Ohrhörers
11 zu vermeiden, ist eine einfache Führung 14 vorgesehen. Äußere Bedienungselemente
sind somit nicht nötig.
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Vielmehr ergibt sich für den Empfangs fall ein notwendiger Handlungsablauf
dergestalt, daß nach Öffnen des Schiebers 13 und Herausnehmen des Ohrhörers 11 das
Gerät automatisch von Senden auf Empfang umgeschaltet wird. Umgekehrt wird das Gerät
in geschlossenem Zustand notwendig als Sender betrieben.
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Zweckmäßig ist der Schieber 13 so im Gehäuse 15 geführt, daß er sich
nicht von allein öffnen bzw. nicht in unbeabsichtigter Weise geöffnet werden kann.
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Es erscheint angebracht, die Batterie 5 so anzuordnen, daß sie für
einen Wechsel durch weiteres Öffnen des Schiebers 13 erreicht werden kann.
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Eine einfache Funktionskontrolle sowohl über Sender und Empfänger
als auch darüber, ob die Batterie 5 richtig gepolt eingelegt ist, erhält man durch
wechselndes Drücken und Loslassen des Umschalters 6, 17 mit Hilfe eines in das Gerät
eingeführten Fingers. Da für Sender und Empfänger dieselbe Antenne (Spule 2) verwendet
wird, hat man im Ohrhörer 11 sofort nach dem Umschalten von Senden auf Empfang einen
infolge der im Sender gespeicherten Energie abklingenden Ton.
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Ansprüche:
L e e r s e i t e