DE2553913C3 - Gerät zur Markierung und Ortung von nicht sichtbaren, beweglichen Körpern, insbesondere verschütteten Personen - Google Patents

Description

Durch die GB-PS 2 46 892 ist ferner ein Gerät einzigen als Transistor ausgebildeten Verslärkcrele- 35 bekannt geworden, das aber lediglich einen Sender, ment (J) besteht, dessen Basis die rückgekoppelte nicht aber auch einen Empfänger enthält. Dieses schon Spannung zugeführt wird.

4. Gerät nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwingkreis gattungsmäßig vom Gegenstand der vorliegenden Anmeldung abweichende bekannte Gerät ist daher nur zur Markierung, nicht aber auch /ur Ortung von

(2, 3) des Senders eine auf einen Ferritkern (16) <io verschütteten Körpern geeignet. Bei dem bekannten gewickelte Spule (2) vorgesehen ist. die zugleich als Gerät wird zwar die Spule des Senders unter Einhaltung Antenne fürden Empfänger dient. der Rückkcpplungsbedingung angezapft und die rück

gekoppelte Spannung über ein ΛΓ-Glied einem

Verstärker zugeführt. Der in der GB-PS angegebene

Schwingungsmechanismus funktioniert aber auf einer ganz anderen Grundlage als das Gerät gemäß vorliegender Anmeldung, nämlich auf der Tatsache, daß eine Tetrode, und nur eine Tetrode, einen Kennlinicnverlauf mit negativer Steigung besitzt, was immer

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur
Markierung und Ortung von nicht sichtbaren, beweglichen Körpern, insbesondere verschütteten Personen, _{o o}—-_o -- --

bestehend aus einem aus einem Schwingkreis mit Spule 50 einer Schwingungsanfachung verwendet werden kann.

und Kondensator sowie einem Verstärker gebildeten Sender und einem Empfänger, die von einer gemeinsamen Energiequelle gespeist werden und nur wahlweise betrieben werden können, wobei die Spule des Senders Hierin liegt unter anderem auch der Grund dafür, daß im Text der GB-PS 2 46 892 immer nur von Tetroden, niemals aber z. B. von Trioden gesprochen wird. Der in der GB-PS beschriebene .Schwingungsmechanismus

unter Einhaltung der Rückkopplungsbedingung ange- 55 würde nämlich bei Verwendung von Trioden (die mit

zapft und zwischen dem Senderstromkreis und dem Empfängerstromkreis ein manuell betätigbarer Schalter angeordnet ist.

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.

der beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung verwendeten Transistorschaltung in etwa technisch vergleichbar wären) überhaupt nicht funktionieren.

Durch die DE-OS 23 36 132 ist es bei Phasenregelkreisen (nicht bei Markierungs- und Ortungsgeräten) ferner bekannt, mit einem /?C-Glied über eine Rückkopplung die Frequenz eines Oszillators einzustellen. Hierbei wird aber die eigentliche (hochfrequente) Oszillationsfrequenz geregelt. Bei dem Markierungs-

Da bei Lawinenverschüttungen, ebenso wie auch bei 65 und Ortungsgerät, wie es die vorliegende Anmeldung

anderen Verschüttungen, erfahrungsgemäß nicht alle Gefährdeten auch verschüttet werden, stehen die Nichtverschütteten sofort als Such- und Rettungsmanziim Gegenstand hat, soll dagegen das /?C-Glied die niedrige Modulationsfrequenz bestimmen, wohingegen die hochfrequente Sendefrequenz nur durch den

Schwingkreis bestimmt wird.

Weitere schon gattungsmäßig vom Gegenstand der vorliegenden Anmeldung abweichende Senderschaltungen sind durch die DE-PS 4 00 916 und die DE-AS 12 55 736 bekannt geworden. Die DEPS 4 00 916 offenbart eine Senderschaltung, bei der die Spule des Senders angezapft und die hierbei abgegriffene Spannung über ein RC-G\\ed einem Verstärkezugeführt wird. Es fehlt aber bei diesem bekannten Sender die beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung unbedingt einzuhaltende Rückkopplung.

Aus der DE-AS 12 55 736 ist zwar die Maßnahme entnehmbar, zur Energieersparnis bei einem Oszillator eine Kippschwingung abzuschalten. Die Kippschwingung wird aber bei diesem bekannten Sender nicht zur Amplitudenmodulation verwendet. Beim Gegenstand der DE-AS 12 55 736 ist also ein gesonderter Amplitudenmodulator vorgesehen, was aber wiederum den Energiebedarf des Senders relativ stark erhöht

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Sender der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß er bei Betrieb mit nur einer Batterie bzw. einem üblichen Batteriesatz wesentlich länger zu arbeiten vermag als die bekannten gattungsmäßig vergleichbaren Sender, und ferner dafür zu sorgen, daß das bei einem Verschütteten befindliche Gerät unter allen Umständen in Betrieb und auf Senden geschaltet ist. Außerdem soll ein und dasselbe Gerät wahlweise auf Empfang umschaltbar sein, so daß die Personen, die nicht verschüttet worden sind, sofort als Such- und Rettungsmannschaft bereitstehen.

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 Lawinengefahr· deten /u Beginn der Winlersaison eingesei/t werden kann und nicht weiter beachtet werden muß. Dadurch entfällt auch die Belastung des »dauernd daran denken Müssens«. Da ein Batterieschonungsschallcr nicht nötig ist und daher entfallen kann, wird der Sender niemals ao zur Unzeit außer Betrieb sein.

Bei einer Schaltung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rückgekoppelte Spannung über ein /?C-Glied an dem Verstärker anliegt, derart, daß der Sender /u Kippschwingungen angeregt wird, und daß der manuell betätigbare Schalter derart angeordnet und ausgebildet ist. daß er nur beim Öffnen des Gerätegehäuses ein Umschalten des Gerätes von Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb zulaßt, bei geschlossenem Gehäuse aber das Gerät stets auf Sendebetrieb hält.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät kann der Leistungsverbrauch des Senders so gering gehalten werden, daß er mit nur einer Batterie durchgehend etwa ein Jahr /u 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. 6 V) benöligen — nach Einlegen einer neuen Batterie durch den weiter unten noch näher erläuterten Kontrollmechanismus die richtige Polung f~vt-.vellt werden kann. (Bei bekannten Geräten, die z. B. 4 Einzelzellen benöligen, 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 b5 Ausfällen gibt).

Der geringe Leislungsverbrauch des erfindungsgemäßen Senders beruht im wesentlichen auf der Einsparung des bei bekannten Senders 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.

Es wird daher in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Spule des Sender-Schwingkreises und das ./?C-Glied derart dimensioniert sind, daß die Schwingungsamplitude der Kippschwingung während einer bestimmten Zeit ihrer Periode auf den Wert Null zurückgeht, und daß der Schalter durch den in einer Führung verschiebbaren und mit einer Rastvorrichtung für die Schließstellung versehenen Gehäusedeckel betätigbar ist. Durch diesen Sperrschwingeffekt wird erreicht, daß der Sender während der Pausenphasen (Stillsetzzeit) der Kippschwingungen überhaupt keine Energie mehr benötigt, was den Gesamtenergieverbrauch des Senders weiter verringert.

Eine weitere Verringerung des Energiebedarfs des Senders kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß der Verstärker aus einem einzigen als Transistor ausgebildeten Verstärkerelement besteht, dessen Basis die rückgekoppelte Spannung zugeführt wird.

An sich ist es zwar — beispielsweise durch die Zeitschrift »Radio Markt«, Beilage in der »Elektro-Technik«. Würzburg, 9. Oktober 1954. Seite (85) bis (87) — bereits bekannt, einen Verstärker aus einem einzigen Verstärkerelement in Gestalt eines Transistors zu bilden.

Daß das erfindungsgemäße Gerät außer dem Sender noch einen entsprechenden Empfänger enthält, der von derselben Batterie wie der Sender gespeist wird, stellt schon vom Prinzip her gegenüber Geräten, die nur einen Sender enthalten, einen wesentlichen Vorteil dar, und zwar dergestalt, daß die nicht verschütteten Personen mit ihren Geräten, die nun als Empfanget fungieren, sofort als Such- und Rettungsmannschaft bereit stehen. Es muß allerdings sichergestellt sein, daß das beim Verschütteten befindliche Gerät — trotz prinzipiell gegebener Möglichkeil zur Umschaltung auf Empfang — auf Sendebetrieb und nicht etwa versehentlich auf Empfangsbetrieb geschaltet ist. Diese äußerst wichtige Forderung wird durch die Maßnahme einer mechanischen Kopplung der Schalterbetätigung mil dem Öffnen und Schließen des Gerätegehäuses in überraschend einfacher aber wirksamer Weise erfüllt.

Das erfindungsgemäße Gerät zur Markierung und Ortung erfüllt somit nicht nur die Forderung einer sehr langen ununterbrochenen Sendebetriebszeit, sondern darüber hinaus, auch noch die unter Umständen lebenswichtige Forderung, daß das Gerät im Falle einer Verschüttung der Trägerperson mit Sicherheil auf Sendebetrieb und nicht etwa versehentlich auf Empfangsbetrieb geschaltet ist.

Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schaltplan eines von Sende- auf Empfangsbetrieb umschaltbaren Gerätes und Fig.2 eine Ausführungsform des Gerätes in Seiten-

ansicht (eine Seitenwand weggelassen).

In Fig. 1 ist links der Stromlauf des Senders dargestellt. Es besteht aus einem Schwingkreis mit nur einem Transistor als Verstärkerelement 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 /?-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 vorteiinafi, 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 Energiequelle (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. Der letztere Fall ist dann gegeben, wenn die Spule 2 des Senderschwingkreises und das /?C-Glied 4 derart dimensioniert sind, daß die Schwingungsamplitude der Kippschwingung während einer bestimmten Zeit ihrer Periode auf den Wert Null zurückgeht.

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 Gegensalz zu anderen realisierten Geräten, ein hermetisch dichter und damit korrosionsfester (z. B. gegen Schwitzwasser geschützter) Schalter verwendet werden kann.

Die Spule 2 wird, auf einem Ferritkern 16 gewickelt, gleichzeitig als Antenne verwendet. Sie dient sowohl zum Senden als auch zum Empfangen.

Der Empfänger ist in diesem Beispiel als Geradeausempfänger ausgeführt, er kann jedoch ohne Einbußen ebenso als Superheiempfänger konzipiert werden.

Auf die Antenne folgen fünf Hochfrequenzverstärkerstufen, die aus gleichartig geschalteten Transistorstufen 7 bestehen und aus Selektionsgründen über Bandfilter 8 gekoppelt sind. Ein Demodulator 9 demoduliert das empfangene Signal, das nach weiterer Verstärkung in einem Niederfrequenzverstärker 10 in einem Ohrhörer 11 ausgewertet wird.

Wie F i g. 2 zeigt, wird der Sende-Empfangsschalter 6 als druck- oder wegempfindlicher Schalter innerhalb des Gehäuses 15 vertieft angebracht. Die Vertiefung, in der der Schaller 6 liegt, ist so geräumig, daß oberhalb des Schalters 6 noch der Ohrhörer 11 untergebracht werden kann, und zwar dann, wenn er nicht zum Empfang von Sendesignaien benötigt wird. Das Verschließen des Gerätes geht durch einen als Schieber 13 ausgebildeten Deckel vonstatten, der den bei geöffnetem Schieber leicht hervorstehenden Ohrhörer 11 etwas niederdrückt, so daß dieser den Umschaltkontakt 17 des Schalters betätigt und damit die Umschaltung des Gerätes auf Sendebetrieb vornimmt. Um ein Verkanten des Ohrhörers 11 zu vermeiden, ist eine einfache Führung 14 vorgesehen. Äußere Bedienungselemente sind somit nicht nötig. Vielmehr ergibt sich für den Empfangsfall 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 und eingelegtem Ohrhörer 11 notwendigerweise als Sender betrieben. Zweckmäßigerweise ist der Schieber 13 so im Gehäuse 15 geführt, daß er sich nicht von allein öffnen bzw. nicht in unbeabsichtigter Weise geöffnet werden kann.

Es erscheint angebracht, die Batterie 5 so anzuordnen, daß sie für einen Wechsel durch weiteres Öffnen des Schiebers 13 erreicht werden kann.

Eine einfache Funktionskontrolle sowohl über Sender und Empfänger als auch darüber, ob die Batterie 5 richtig gepolt eingelegt ist, erhält man durch Betätigen und Loslassen des Umschalters 6,17. 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gerät zur Markierung und Ortung von nicht sichtbaren, beweglichen Körpern, insbesondere verschütteten Personen, bestehend aus einem aus einem Schwingkreis mit Spule und Kondensator sowie einem Verstärker gebildeten Sender und einem Empfänger, die von einer gemeinsamen Energiequelle gespeist werden und nur wahlweise betrieben werden können, wobei die Spule des Senders unter Einhaltung der Rückkopplungsbedingung angezapft und zwischen dem Senderstromkreis und dem Empfängerstromkreis ein manuell betätigbarer Schalter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgekoppelte Spannung über ein ßC-Glied (4) an dem Verstärker (1) anliegt, derart, daß der Sender zu Kippschwingungen angeregt wird, und daß der manuell betätigbare Schalter (6) derart angeordnet und ausgebildet ist.

schaft bereit. Als Suchgeräte dienen ihnen entsprechende Empfänger, die z. B. — wie bereits oben angedeutet — in den die Sender enthaltenden Geräten gleichzeitig 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.

to Es sind verschiedene Geräte der hier in Rede stehenden Art bekannt. Den bekannten Geräten ist der Nachteil gemeinsam, daß deren Sender so viel 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 aus Gewichts-, Platz- und Preisgründen nicht vertretbar. Man ist also bei derartigen Geräten von vornherein

daß er nur beim öffnen des Gerätegehäuses (15) ein 20 darauf beschränkt, mit einem kleinen Batteriesatz bzw. Umschalten des Gerätes von Sendebetrieb auf mit einer einzigen Batterie auszukommen, die bei dem Empfangsbetrieb zuläßt, bei geschlossenem Gehäu- vergleichsweise hohen Leistungsverbrauch bekannter se aber das Gerät stets auf Sendebetrieb hält. Sender relativ schnell leer ist und daher des öfteren

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ausgewechselt werden muß. Dies birgt ein großes net. daß die Spule (2) des Sender-Schwingkreises (2, 25 Gefahrenmoment in sich, da der Sender aus Gründen 3) und das /?C-Glied (4) derart dimensioniert sind, der Unachtsamkeit, aus falscher Sparsamkeii oder aus

Vergeßlichkeit j.erade dann außer Betrieb sein kann, wenn er seine Schutz- und Markierungsfunktion wahrnehmen sollte. Es sei in diesem Zusammenhang

daß die Schwingungsamplitude der Kippschvingung während einer bestimmten Zeit ihrer Periode auf den Wert Null zurückgeht, und daß der Schalter (6)

durch den in einer Führung verschiebbaren und mit 30 noch erwähnt, daß die längste, bisher bekanntgeworde-

einer Rastvorrichtung für die Schließstellung versehenen Gehäusedcckel (13) betätigbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker aus einem ne ununterbrochene Batteriedauer der bekannten batteriegespeisten Geräte mit ca.

4 Wochen angegeben wird.