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Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Gattungsbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine Einrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 25 32
504 bekannt. In dieser Druckschrift sind auch Bewegungsaufnehmer für eine derartige
Einrichtung beschrieben. Im Bewegungsaufnehmer wird ein Schaltimpuls durch Schließen
eines Kontaktes mittels eines Eontakthammers erzeugt, der sich bewegt, wenn auf
den Bewegungsaufnehmer eine Bewegung ausgeübt wird. Bei einer anderen Ausführungsform
des Bewegungsaufnehmers, die ebenfalls in der genannten Druckschrift beschrieben
ist, wird ein Reedkontakt verwendet, der bei Schließen ebenfalls einen Schaltimpuls
auslöst, und an dem bei Bewegung des Bewegungsaufnehmers ein den Reedkontakt auslösender
Permanentmagnet vorbeigeht. Bei allen diesen bekannten Bewegungsaufnehmern wird
also mittelbar oder unmittelbar ein Schalter betätigt, und das beim Schalten dieses
Schalters auftretende Signal gelangt direkt an den Rücksetzeingang eines Zählers.
Dieser Zähler weist einen einzustellenden Zählerstand auf, bei dem er ein Signal
abgibt. Wenn die zu überwachende Person, die den Bewegungsaufnehmer beispielsweise
in Form einer Armbanduhr am Handgelenk trägt, und damit auch der Bewegungsaufnehmer
sich bewegt, wird der Zähler aufgrund der sich dadurch ergebenden Schaltimpulse
immer wieder rückgesetzt, sodaß er den eingestellten Zählerstand nicht erreichen
und kein Alarmaualösesignal abgeben kann. Erst dann, wenn sich die Person und damit
der Bewegungsaufnehmer nicht mehr-bewegt, kann der Zähler seinen eingestellten Zählerstand
erreichen und ein Alarmauslösesignal abgeben.
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Das Erzeugen von Schalt impulsen durch einen mechanischen Schaltvorgang
weist Jedoch Nachteile auf. Einmal können bei
dem Schaltvorgang
Funken auftreten, sodaß derartige Bewegungsaufnehmer und Einrichtungen daher nicht
für eine explosionssichere Anwendung geeignet sind. Darüberhinaus unterliegen die
mechanischen Schalter und deren Kontakte im Laufe der Zeit einer Ermüdung, einer
Oxydierung, einer Abnutzung usw. Obzwar die bekannten Bewegungsaufnehmer mit Schaltern
für zahlreiche Anwendungsfälle ausreichen und ihre Nützlichkeit bewiesen haben,
können sie dennoch nicht für alle Anwendungsfälle herangezogen werden. Darüberhinaus
ist die Empfindlichkeit dieser Schalter auf Bewegungsvorgänge begrenzt, sie weisen
eine relativ geringe Lebensdauer auf und müssen geprüft und gewartet werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zum automatischen Alarmauslösen zu schaffen, bei der Bewegungsaufnehmer
verwendet werden können, die Zählimpulse für den Zähler ohne mechanische Schalter
und Kontaktgabe erzeugen, und die in einem möglichst kleinen Gehäuse, beispielsweise
einer Armbanduhr mit geringem konstruktiven Aufwand untergebracht werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Einrichtung und
der mit dieser Einrichtung zusammenhängende Bewegungsaufnehmer arbeiten ohne direkte
Kontaktgabe, sodaß die Verwendung dieser Einrichtung und des Bewegungsaufnehmers
auch an explosionsgefährdeten Arbeitsplätzen möglich ist. Darüberhinaus hängt die
Lebensdauer des Bewegungsaufnehmers und die Sicherheit der Alarmgabe nicht mehr
von mechanischen Schaltern ab. Die Lebensdauer dieser Bewegungsaufnehmer ist wesentlich
länger. Ein derartiger Bewegungsaufnehmer kann darüberhinaus mit sehr geringem konstruktiven
Aufwand und damit kostengünstig hergestellt werden.
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Der Bewegungsaufnehmer kann in einem kleinen Gehäuse, beispielsweise
einem Armbanduhrgehäuse untergebracht werden,wobei insbesondere eine niedrige Bauhöhe
des Bewegungsaufnehmers erzielt werden kann.
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Der Drehanker kann Je nach den vorliegenden, konstruktiven Bedingungen
beispielsweise in Form eines schwingenden Blättchens ausgebildet sein. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehanker jedoch
in Form eines Zylinders gefertigt. Die Flächenbereiche unterschiedlicher Remissionsfähigkeit
sind Jeweils abwechselnd auf dem Außenumfang dieses Zylinders angeordnet, wobei
die Remissionsfähigkeit auf dem Außenumfang in Drehrichtung wechselt.
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Die Lichtquelle, beispielsweise eine Glühbirne oder eileuchtdiode,
kann im Bewegungsaufnehmer selbst oder auch außerhalb des eigentlichen Bewegungsaufnehmers
vorgesehen sein. Im letzgenannten Falle wird das Licht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
über einen Lichtleiter in den Bewegungsaufnehmer und zum Außenumfang des Drehankers
geleitet. Das reflektierte Licht gelangt über einen zweiten Lichtleiter aus dem
Bewegungsaufnehmer heraus zu dem außerhalb des eigentlichen Bewegungsaufnehmers
angeordneten photoelektrischen Wandler. Durch die Maßnahme, die Lichtquelle außerhalb
des eigentlichen Bewegungsaufnehmers anzuordnen, kann dieser mit kleinen Abmessungen
aufgebaut sein. Die Verwendung eines Lichtleiters als Verbindung zwischen den Bewegungsaufnehmer
und der Auswerteschaltung bzw. photoelektrischen Wandlers ist sehr vorteilhaft,
da ein Lichtleiter flexibler als ein elektrisches Kabel, beispielsweise ein Schirmkabel
ist, das bei herkömmlichen Bewegungsaufnehmern zum Berausfffhren elektrischer Signale
verwendet wird, Wenn die auf Bewegung zu überwachende Person beispielsweise den
Bewegungsaufnehmer in Form einer Armbanduhr trägt, kann der flexible Lichtleiter
direkt am Arm unterhalb eines Kleidungsstückes beispielsweise bis zur Hüfte entlanggeführt
werden. Die Auswerteschaltung mit der Lichtquelle und dem photoelektrischen Wandler
kann dann in einem Gehäuse am Gürtel bequem und unauffällig getragen werden. Es
ist daher von außen nicht erkennbar, daß die zu überwachende Person
eine
Alarmeinrichtung mit sich führt.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, den Lichtleiter am Gehäuse des Bewegungsaufnehmers
oder auch an dem Gehäuse, in dem sich die Auswerteschaltung befindet, steckbar aus
zuführen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand einer einzigen Zeichnung beispielsweise
näher erläutert.
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In einem Gehäuse 6, das in Form eines Uhrgehäuses ausgebildet werden
kann, oder das selbst ein Uhrgehäuse ist, ist der Drehanker 2 drehbar gelagert und
kann sich um eine Drehachse 7 drehen. Der Drehanker 2 ist beispielsweise in Form
eines Zylinders ausgebildet, in dem ein rundes Blech tiefgezogen wird und eine zylinder-
bzw. topfförmige Gestalt entsteht. Auf dem Außenumfang des Zylinders bzw.
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des Drehankers (2) sind senkrecht zur Drehrichtung Jeweils abwechselnd
geringmissionsfähige Streifen (3) und Streifen (4) mit hoher Remissionsfähigkeit
an- oder aufgebracht.
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Ein erster Lichtleiter 5 steht einerseits mit einer Einrichtung in
der sich eine Lichtquelle und gegebenenfalls die Auswerteschaltung befindet und
andererseits mit dem Bewegungsaufnehmer 1 in Verbindung. Über den ersten Lichtleiter
5 gelangt Licht von der sich außerhalb des-Bewegungsaufnehmers 1 befindlichen Lichtquelle
auf den Außenumfang des Drehankers. Das vom Außenumfang des Drehankers reflektierte
Licht gelangt auf die Stirnfläche eines zweiten Lichtleiters 5', der wie der erste
Lichtleiter'S durch das Gehäuse 6 des Bewegungsaufnehmers 1 hindurchgeht und mit
der Auswerteschaltung in der externen Einrichtung in Verbindung steht. Das reflektierte,
durch den zweiten Lichtleiter 5' gehende Licht fällt von dem dem Bewegungsaufnehmer
1 abgewandten Ende im zweiten Lichtleiter 5' auf
einen photoelektrischen
Wandler, der das auftreffende Licht in elektrische Signale umsetzt. Die elektrischen
Signale werden dann in der üblichen Weise ausgewertet, in dem sie beispielsweise
einen Zähler in der Auswerteschaltung rücksetzen.
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Wenn der Bewegungsaufnehmer 1 einer Bewegung unterliegt, dreht sich
der Drehanker 2. An der Stirnfläche des ersten Lichtleiters 5 laufen daher die Streifen
3 und 4 unterschiedlicher Remissionsfähigkeit vorbei, sodaß das auf den Außenumfang
des Drehankers auftreffende Licht aufgrund der unterschiedlichen Remissionsfähigkeit
dieser Streifen 7 und 4 unterschiedlich reflektiert wird. Das reflektierte Licht
wird vom zweiten Lichtleiter 5' aufgenommen und es gelangen Lichtimpulse über den
zweiten Lichtleiter 5' zum photoelektrischen Wandler, der diese Licht impulse in
elektrische Impulse umsetzt. Wenn sich also der Bewegungsaufnehmer 1 bewegt, gelangen
damit Impulse an den Rücksetzeingang des Zählers in der Auswerteschaltung, der dadurch
ständig auf Null zurückgesetzt wird. Der Zähler gibt daher kein Signal ab, sodaß
in diesem normalen Zustand kein Alarm ausgelöst wird.
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Bewegt sich dagegen der Bewegungsaufnehmer 1 nicht, so dreht sich
auch nicht der Drehanker 2, und der Außenumfang des Drehankers 2 reflektiert in
diesem Falle das Licht mit gleicher Intensität, sodaß ein kontinuierlicher lichtpegel
über den zweiten Lichtleiter 5' zum photoelektrischen Wandler übertragen wird und
der photoelektrische Wandler ein elektrisches Dauersignal abgibt. Zwischen den photoelektrischen
Wandler und dem Zähler kann gegebenenfalls ein monostabiler Flip Flop vorgesehen
sein, der in Abhängigkeit von einer Amptltutenänderung bzw. von der Vorder- oder
Rückflanke eines einkommenden Signals einen Impuls mit definierter Impulsbreite
abgibt. Wenn also ein sich in der Amplitute
änderndes Signal vom
photoelektrischen Wandler bereitgestellt wird, wird der Zähler nicht rückgesetzt
und er kann bis zu einem vorgegebenen Zählerstand weiterzählen, bei dem er dann
das den Alarm auslösende Signal abgibt.
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Vorzugsweise sind die beiden Lichtleiter 5,5' parallel zueinander,
etwa in einem einzigen Lichtleiterkabel mit zwei Adern geführt. Die beiden Lichtleiter
bzw. das zweiadrige Tichtleiterkabel können mit einer Steckverbindung im Gehäuse
6 des Bewegungsaufnehmers 1 und/oder in dem die Auswerteschaltung und die Lichtquelle
enthaltenden Gehäuse befestigt sein.
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Bei den herkömmlichen Bewegungsaufnehmern mit Kont akt gabe muß ein
elektrisches Signal vom Bewegungsaufnehmer, der beispielsweise in Form einer oder
in Zusammenhang mit einer Uhr am Handgelenk getragen wird, über ein Kabel zu einer
Auswerteschaltung geführt werden, die die zu überwachende Person beispielsweise
am Gürtel trägt. Insbesondere bei festen Arbeitsplätzen, an denen Spannungen über
1000 V auftreten, kann diese weiterführende elektrische Leitung jedoch eine zusätzliche
Gefährdung für die Person darstellen, wenn Spannungsübers chläge auftreten.
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Mit dem erfindungsgemäßen Bewegungsaufnehmer ist es, wie zuvor beschrieben,
möglich, statt eines Kabels nunmehr einen gut isolierenden Lichtleiter in einfacher
Weise zu verwenden, der eine sichere elektrische Trennung des Bewegungsaufnehmers
von der Auswerteschaltung ermöglicht und verhindert, daß die zu überwachende Person
zusätzlich gefährdet wird.
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Die Verwendung eines Lichtleiters zeitigt weiterhin den Vorteil, daß
irgendwelche, am Arbeitsplatz auftretenden elektromagnetischen Störfelder oder sonstige
Einstreuungen die Auswerteschaltung und deren Funktionsweise nicht nachteilig beeinflussen
können, sodaß ein sicherer Betrieb des Bewegungsaufnehmers und eine zuverlässige
Überwachung der zu schützenden Person gewChrleistet ist.
L e e
r s e i t e