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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 Kon#akthammers 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 Alarmauslösesignal 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
mechantachen Schalter und deren Kontakte im Laufe der Zeit einer Ermüdung, einer
Oxydierung, einer Abnutzung usw. Obzwar die bekannten Bewegungsaufnehmer mit Schaltern
für rahlreiche Anwendungsfälle ausreichen und ihre Nützlichkeit bewiesen haben,
können sie dennoch nicht für alle AnwendungsfElle herangezogen werden. Darilberhinaus
ist die Empfindlichkeit dieser Schalter auf Bewegungsvorglnge 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, seine
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 eiplosionsgefährdeten Arbeitsplätzen möglich ist. Darüberhinaus hängt die
Lebensdauer des flewegungsaufnehmers 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 koistruktiven
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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Die Dichtquelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode muß innerhalb des zylinderförmigen
Drehankers angeordnet sein. Wenn sich dieser zylinderförmige Drehanker mit den darin
ausgebildeten Durchbrechungen, beispielsweise in Form von Löchern oder Schlitzen,bei
einer Bewegung des Bewegungsaufnehmers dreht, gelangt das von der im Innern des
zylinderförmigen Drehankers angeordneten Tichtquelle immer dann durch die Durchbrechungen,
wenn eine solche Durchbrechung zwischen Lichtquelle und photoelektrischem Wandler,
der außerhalb des beweglichen Drehankers liegt, vorbeiläuft. Auf diese Weise liegt
eine Information darüber vor, ob sich der Bewegungsaufnehmer und damit die den Bewegungsaufnehmer
tragende, zu überwachende Person bewegt.
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Der Drehanker kann vorzugsweise aus einem tiefgezogenen, topfförmigen
Blech bestehen, in dessen parallel zur Drehachse verlaufende Zylinderwand Löcher
oder Schlitze vorgesehen sind.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird
das von der Lichtquelle ausgesandte und durch die Durchbrechungen hindurchgehende
Licht über einen Lichtleiter aus dem Bewegungsaufnehmer heraus zur Auswertesohaltung
gefUhrt.
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Die Auswerteschaltung umfaßt dabei den Xichtwandler. Die Verwendung
eines tichtleiters als Verbindung zwischen dem Bewegungsaufnehmer uad der Auswerteschaltung
bzw. dem photoelektrischen Wandler ist sehr vorteilhaft, da eine Lichtleiter flexibler
als ein elektrisches Kabel, beispielsweise ein Schirmkabel ist, das bei herkömmlichen
Bewegungsaufnehmern zum Herausführen elektrischer Signale verwendet wird.
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Der Lichtlefter kann sowohl mit dem Bewegungsaufnehmer als auch mit
der Auswerteschaltung bzw. dem photoeIektrisehen Wandler über eine Steckverbindung
angeschlossen seit.
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Vorzugsweise ist die Lichtquelle eine Photodiode und gemäß einer besonderen
Ausgestaltung der Erfindung sendet die Licht quelle Licht impulse mit vorgegebenar
Frequenz aus.
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tTm sicher zu sein, daß sich der Drehanker bei Bewegung des Bewegungsaufnehmers
dreht, sollte der Drehanker vorzugsweise eine Unwucht aufweisen.
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Der Bewegungsaufnehmer kann in vorteilhafter Weise als eine am Arnigelenk
zu tragende Uhr ausgebildet sein. Wenn der Bexsegungnaufnehmer in dieser Weise in
Kombination mit einer Uhr verwendet wird, können die Licht impulse bzw. deren Frequenz
durch eine Quarzuhr erzeugt bzw. vorgegeben sein. Benonders vorteilhaft ist es,
eine bereits in der Quarzuhr vorgesehene Lichtqelle, beispielsweise eine Photodiode,
als ~lichtquelle würden Bewegungsaufnehmer zu verwenden. Dadurch läßt sich die Herstellung
noch weiter vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.
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-Wenn die Lichtquelle Licht impulse mit vorgegebener Taktfrequenz
aussendet, kann diese Taktfrequenz mit einer Bezugstaktfrequenz in der Auswerteschaltung
verglichen werden, sodaß zusätzlich eine Codierung vorliegt, und der Fall unterschieden
werden kann, wenn das Licht nicht von der Leuchtdiode kommen sollte. Dies ist beispielsweise
der Fall, wenn der Lichtleiter bricht.
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Bei Verwendung einer Armbanduhr in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Bewegungsaufnehmer kann der flexible Licht leiter direkt am Arm unterhalb eines
Kleidungsstückes beispielsweise bis zur Hüfte entlang geführt werden. Die Auswerteschaltung
mit 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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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen teilweisen Querschnitt
durch den eriindungsgemäßen Bewegungsaufnehmer Figur 2 den Bewegungsaufnehmer in
Draufsicht.
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In einem Gehäuse 6, das in Form eines Uhrgehäuses ausgebildet sein
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 vorzugsweise in Form eines
Zylinders ausgebildet, wobei ein rundes Blech tiefgezogen wird und eine zylinder-
bzw. topfförmige Gestalt entsteht. Auf dem Außenumfang des zylinderförmigen Drehankers
2 sind Durchbrechungen 4, beispielsweise Löcher oder Schlitze vorgesehen.
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Auf der einem Lichtleiter 8 zugewandten Seite befindet sich innerhalb
des Drehankers 2 eine Lichtquelle 5, beispielsweise eine Photodiode.
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Der zylinderförmige Drehanker 2 muß nicht unbedingt über seinen ganzen
Zylinderwand-Umfang weg mit Schlitzen oder Löchern versehen sein, es kann auch genilgen,
daß nur eine oder wenige Vurchbrechungen, beispielsweise nur in einem bestimmten
Sektor der Zylinderwand,vorgesehen ist bzw. sind. Auch ist es möglich, statt der
Zylinderwand mit den Schlitzen oder Löchern lediglich parallel zur Drehachse verlaufende
Stäbe oder Streifen vorzusehen, die den von der Lichtquelle 5 zum Lichtleiter 8
laufenden Lichtstrahl unterbrechen.
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Der Lichtleiter 8 steht einerseits mit einem photoelektrischen Wandler,
der beispielsweise in einem die Auswerteschaltung umfassenden Bauteil untergebracht
sein kann, und dem Bewegungsaufnehmer 1 in Verbindung. Uber den Lichtleiter 8 gelangt
das auf die Stirnfläche des Lichtleitere 8 fallende Licht zum photoelektrischen
Wandler bzw. zur Auswerteschaltung im externen Bauteil. Im photoelektrischen Wandler
wird das durch den Lichtleiter 8 gelangende Licht in elektrische Signale umgesetzt.
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Die elektrischen Signale werden dann in der üblichen Weise ausgewertet,
indem sie beispielsweise einen Zähler in der Auswerteschaltung rücksetzen,
Wenn
der Bewegungsaufnehmer 1 einer Bewegung unterliegt, dreht sich der Drehanker 2.
An der Stirnfläche des Licht leiter 8, bzw. zwischen der Stirnfläche des Lichtleiters
8 und der Lichtquelle 5 laufen daher die Durchbrechungen 4 bzw die Stäbe oder Streifen
am Außenumfang des Drehankers 2 vorbei bzw. hindurch, sodaß in Abhängigkeit davon
Licht in unterschiedlicher Weise auf die Stirnfläche den Lichtleitern 8 auftrifft.
Diese Lichtimpulse gelangen in nsr beschrLebenen Weise über den Lichtleiter 8 zum
photoelektrischen Wandler, der diese Lichtimpulse 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 rUckgesetzt wird.
Der Zähler gibt daher kein Signal ab, sodaß in diene 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. In diesem Falle gelangt Je nach dem, ob gerade eine
Ausnehmung 4 oder die Zylinderwand des Drehankers zwischen Lichtquelle 5 und der
Stirnfläche des Bichtleiters 8 liegt, Licht von der Lichtquellezum photoelektrischen
Wandler oder sueh nicht. Zwischen dem photoelektrischen Wandler und dem Zähler kann
gegebenenfalls ein monostabiler Flip-Flop vorgesehen sein, der in Abhangigkeit von
einer Amplitudenänderung bzw. in Abhängigkeit von der Vorder- oder Rückflanke eines
ankommenden Signals einen Impuls mit definierter Impulsbreite abgibt. Wenn also
ein sich in der Amplitude nicht änderndes Signal vom photoelektrischen Wandler bereit
gestellt 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 kann der Lichtleiter mit einer Steckverbindung am Gehäuse
6 des Bewegungsaufnehmers 1 und/oder an dem die Auswerteschaltung und den photoelektrischen
Wandler umfassenden
GehEnse befestigt sein.
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Der Bewegungsaufnehmer 1 ist vorzugsweise in Form einer am Ariiigelenk
zu tragenden Uhr ausgebildet, und der Drehanker dreht sich bei einer Armbewegung
im Innern des Uhr förmigen Bewegungsaufnehmers. Bei einer Kombination des Bewegungsaufnehmers
mit einer Armbanduhr, vorzugsweise mit einer Quarzu#r'kann die Lichtquelle 5 eine
Photodiode sein, die Lichtimpulse mit vorgegebener Frequenz aussendet. Aufgrund
der Aunsendung von Licht impulsen ist es möglich, den Energiebedarf der Lichtquelle
gering zu halten. Die Licht impulse bzw. deren Frequenzen können durch die Quarzuhr
erzeugt bzw. vorgegeben sein. Wenn die Armbanduhr selbst eine Lichtquelle aufweist,
wie dies beispielsweise bei Digitaluhren der Fall ist, kann diese Lichtquelle auch
als Licht quelle 5 für den Bewegungsaufnehmer ausgenutzt werden. Dadurch kann eine
zusätzliche Lichtquelle eingespart werden.
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Bei Verwendung von Licht impulsen mit vorgegebener Impulsfrequenz
wird in der Auswerteschaltung ein Bezugstaktsignal erzeugt;, das mit den einkommenden
Lichtimpulsen verglichen wird. Durch diesen Prequenz- bzw. Taktvergleich ergibt
sich eine zusätzliche Codierung, mit der sichergestellt wird, daß das auf den photoelektrischen
Wandler auftreffende Licht auch tatsächlich von der Lichtquelle kommt, nämlich in
dem Falle, wenn sich eine Durchbrechung zwischen der Stirnfläche des Bichtleiters
8und der Lichtquelle 5 im Ruhezustand des Bewegungsaufnehmers befindet. Dadurch
kann der gleichmäßige Takt festgestellt werden, der einen Hinweis darauf gibt, daß
das auf dem photoelektrischen Wandler auftreffende Licht nicht von irgend einer
anderen Lichtquelle kommt, wie dies beispielsweise bei einem Bruch des Leiters der
Fall wäre. Oder anders ausgedrückt, mit dem Frequenzvergleich ist es zusätzlich
zur Feststellung, ob sir der Bewegungsaufnehmer bewegt, möglich, zu ermitteln, ob
der Lichtleiter gebrochen ist, also Licht von einer anderen Lichtquelle bzw. Streu-
oder Umgebungslicht auf den photoelektrischen Wandler ausfällt.
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Bei den hcirlcijr#mlichen Bewegungsaufnehmern mit Kontaktgabe 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 Aunwerteschaltung geführt werden, die die zu überwachende Person beispielsweise
am Gürtel trägt. Insbesondere bei festen Arbeitapltitzen, an denen Spannungen über
1000V auftreten, kann diese weiterführende elektrische Leitung Jedoch eine zur licht
Gefährdung für die Person darstellen, wenn Spannungsüberschlage auftreten.
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Mit dem erfindungsgemaßen 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 Bewegungsauf nehmers und eine zuverlässige
ttberwachung der zu schützenden Person gewährleistet ist.
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Die Lichtquelle ist nicht auf eine Photodiode beschränkt.
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Beispielsweise kann als Lichtquelle ein weiterer Licht leiter verwendet
werden, durch den Licht von außen ins Innere des zylinderförmigen Drehankers geführt
wird. Als Lichtleiter für das herausführen des Lichtes und das Hineinführen des
Lichtes ins Innere des zylinderförmigen Drehankers kann auch gemeinsam ein Lichtleiter
mit zwei
Adern verwendet werden. Weiterhin ist es beispielsweise
möglich, Licbt von außen, etwa das Umgebungslicht, über eine entsprechende Öffnung
ins Innere des zylinderförmigen Drehankers gelangen zu lassen, wobei darüberhinaus
eine Sammellinse zum Bündeln des Lichtes vorgesehen sein kann.
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Im Innern des Drehankers können geeignete Umlelikeinrichtungen Je
nach der Ruführungsform des Bewegungsaufnehmers vorgesehen sein.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Bewegungsaufnehmer in
Form einer Uhr beschränkt. Vielmehr ist es je nach der Art der Anwendung auch möglich,
den Bewegungsaufnehmer in Form eines Clips, der in der Brusttasche, am Gürtel oder
auch in der Hosentasche zu tragen ist, auszubilden. Weiterhin ist es möglich, den
Bewegungsaufnehmer direkt in einer Steckverbindung am Auswertegerät oder im Auswertegerät
selbst unterzubringen.
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