DE3027189A1

DE3027189A1 - Metal detector with shoe-mounted frame contg. coil - has attachment allowing vertical motion w.r.t. shoe

Info

Publication number: DE3027189A1
Application number: DE19803027189
Authority: DE
Inventors: Martin 7140 Reutlingen Förster
Original assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Current assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1982-02-11

Abstract

The metal locator has a search coil whose electrical characteristics change in the proximity of an electrically conducting or ferromagnetic object. The change is detected by an evaluation circuit which produces a corresp. audible or visible signal. The locator may be operated whilst the user's hands remain free. This is achieved by mounting the search coil (3) on a carrier frame (17) attachable to the shoe (3) of the searcher. The coil is arranged directly in front of the toe of the shoe. The frame is movable parallel to an imaginary plane extending in the axial direction of the shoe and perpendicular to its sole. When the shoe is raised from the ground the base of the frame remains parallel to the sole.

Description

MetallsuchgerätMetal detector

Metall suchgerät Die Erfindung betrifft ein Metallsuchgerät mit einer Suchspule, deren elektrische Eigenschaften sich ändern, wenn sich die Suchspule an ein elektrisch leitendes oder ferromagnetisches Teil annähert und mit einer an die Suchspule angeschlossenen Auswerteschaltung, die geeignet ist, in Abhängigkeit von Anderungen der elektrischen Eigenschaften der Suchspule ein z.B.Metal detector The invention relates to a metal detector with a Search coil, the electrical properties of which change when the search coil changes approaches an electrically conductive or ferromagnetic part and with a the search coil connected evaluation circuit that is suitable depending on changes in the electrical properties of the search coil, e.g.

akustisches oder optisches Signal abzugeben.emit acoustic or optical signal.

Metallsuchgeräte gemäß dem vorstehenden Gattungsbegriff sind seit einigen Jahrzehnten bekannt und werden in vielfältiger Weise eingesetzt. So benutzt man unter anderem Metallsuchgeräte zum Aufspüren der unter dem Erdboden verborgenen Sprengminen eines Minenfeldes, sei es um die Minen zu räumen oder ganz einfach nur, um sie umgehen zu können. Bei den dazu verwendeten Metallsuchgeräten ist in der Regel die Suchspule an einem langen Stab angebracht und wird von der Suchperson dicht über dem Erdboden geführt, wenn der letztere nach Minen abgetastet werden soll. Dabei ist es erforderlich, den Stab mit beiden Händen zu halten.Metal detectors according to the generic term above have been known for a few decades and are used in a variety of ways. So used Among other things, metal detectors were used to track down those hidden under the ground Explosive mines of a minefield, be it to clear the mines or just to to get around them. For the metal detectors used for this purpose, the Usually the search coil is attached to a long rod and is used by the searcher just above the ground when the latter are being scanned for mines target. It is necessary to hold the stick with both hands.

Häufig besteht jedoch der Wunsch oder die Notwendigkeit, während der Suchtäti gkei t beide Hände frei zu haben, um einen anderen Gegenstand mit sich führen zu können, etwa eine Waffe. Dies war bisher nicht möglich, und die Notwendigkeit dazu ließ sich nur dadurch umgehen, daß für ein entsprechendes Vorhaben eine weitere Person zur Verfügung gestellt wurde. Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Metallsuchgerät der eingangs definierten Gattung zu schaffen, bei dessen Benutzung die Hände frei bleiben können.However, there is often a desire or need during the Addiction to having both hands free to carry another object to be able to carry, for example, a weapon. This was previously not possible and the need the only way around this was that for a corresponding project another Person was made available. In contrast, it is the object of the invention to create a metal detector of the type defined at the beginning when using it the hands can remain free.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Suchgerät, das ge- mäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. Ein solches Suchgerät läßt sich in einfacher Weise von den bekannten herleiten. Die elektrische Schaltung kann unverändert übernommen werden, ebenso der Signalgeber, z.B. ein Ohrhörer. Die Auswerteschaltung kann z.B.The task is solved by a search device that moderately Claim 1 is characterized. Such a search device can be easily Way to derive from the known. The electrical circuit can be adopted unchanged as well as the signal transmitter, e.g. an earphone. The evaluation circuit can e.g.

in einer Trag- oder Umhängetasche enthalten sein und mit der Suchspule am Schuh über ein Kabel verbunden sein, das durch die Beinkleidung geführt ist. Der lange Stab fällt fort, sodaß die Hände, die bisher den Stab führen mußten, frei verfügbar werden. Die am Schuh befestigte Schuhspule wird beim Gehen dicht über den Erdboden bewegt. Eine im Erdboden verborgene Mine wird bei Annäherung der Suchspule das gewünschte Signal hervorrufen und den Benutzer des Metallsuchgerätes vor dem Weitergehen warnen. Obwohl für beide Hände freie Verfügbarkeit gewonnen wurde, muß nur eine verhältnismäßig geringfügige Einschränkung der Beweglichkeit der Füße in Kauf genommen werden.be contained in a carrying or shoulder bag and with the search coil be connected to the shoe via a cable that is passed through the legwear. The long stick falls away so that the hands that previously had to guide the stick are free become available. The shoe coil attached to the shoe becomes tight over when walking moved the ground. A mine hidden in the ground is activated when the search coil is approached cause the desired signal and the user of the metal detector in front of the Warn to move on. Although free availability was gained for both hands, must only a relatively minor restriction in the mobility of the feet in Purchase to be taken.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Tragkörper der Suchspule parallel zu einer gedachten, sich in Längsrichtung des Schuhes und senkrecht zur Schuhsohle erstreckenden Ebene bewegbar und bleibt mit seiner Grundfläche weitgehend parallel zur Schuwhsohle, wenn der Schuh vom Erdboden abgehoben wird. Der Schuh wie auch die Schuh und Tragkörper verbindenden Teile sind dann im wesentlichen frei von elektrisch leitendem oder ferromagnetischen Material hergestellt. Die Schuh und Tragkörper verbindenden Teile können im wesentlichen aus einem Bügel oder einer Kappe, der bzw.According to a preferred embodiment, the support body is the search coil parallel to an imaginary, extending in the longitudinal direction of the shoe and perpendicular to the Shoe sole extending plane movable and remains largely with its base parallel to the shoe sole when the shoe is lifted from the ground. The shoe as well as the parts connecting the shoe and the supporting body are then essentially free made of electrically conductive or ferromagnetic material. the shoe and support body connecting parts can essentially consist of a bracket or a Cap

die am vorderen Teil des Schuhes angeklemmt oder angespannt ist, sowie aus einem mit Bügel oder Kappe einersei ts und dem Schuhkörper andererseits verbundenem Zwischenstück bestehen. Das letztere kann aus elastischem Material gefertigt sein oder mit dem Bügel bzw.which is clamped or tensioned on the front part of the shoe, as well as from one connected to the temple or toe on the one hand and the shoe body on the other Exist intermediate piece. The latter can be made of elastic material or with the bracket or

der Kappe einerseits und dem Tragkörper andererseits durch je ein Gelenk verbunden sein. Nach einer weiteren Ausführungsform wird ein Schuh benutzt, der bei seiner Herstellung mit eigens zur Befestigung des Tragkörpers bzw. eines Zwischenstücks vorgesehenen Anschlußmitteln versehen worden ist. Eine Raste kann vorgesehen sein, durch die der Tragkörper in vom Erdboden abgewinkelter Stellung festgehalten werden kann, wenn die Suchtätigkeit unterbrochen wird. Nach einer anderen Ausführungsform des Metallsuchgerätes steht bei am Erdboden anliegender Grundfläche des Tragkörpers die Achse der Suchspule etwa senkrecht auf dem Erdboden. Tragkörper und Suchspule können vorne ein wenig hochgezogen sein.the cap on the one hand and the support body on the other hand through each one Joint be connected. According to a further embodiment, a shoe is used, at his Manufactured with specifically for fastening the support body or an intermediate piece provided connection means has been provided. One Notch can be provided through which the support body is angled from the ground Position can be held if the search activity is interrupted. To Another embodiment of the metal detector is available when it is in contact with the ground Base of the support body, the axis of the search coil is approximately perpendicular to the ground. The support body and search coil can be pulled up a little at the front.

Nach einem weiteren Ausführungsvorschlag ist die Auswerteschaltung oder wenigstens ein Teil von ihr im Tragkörper untergebracht. Es ist auch möglich. daß beide Schuhe einer Suchperson mit einem Tragkörper und darin eingebauter Suchspule ausgestattet sind.According to a further proposed embodiment, the evaluation circuit is or at least a part of it housed in the support body. It is also possible. that both shoes of a searcher with a support body and built-in search coil are equipped.

Dann sollten vorzugsweise die an die Suchspule angeschlossenen Auswerteschaltungen mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten und einem anderen Vorschlag zufolge die beiden Suchspulen dünndrahtig gewickelt sein.Then the evaluation circuits connected to the search coil should preferably be used work with different frequencies and, according to another proposal, the be wound with thin wires on both search coils.

Im folgenden wird die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Figur 1 ein Teil einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Suchgerätes in Seitenans i cht Figur 2 den Gegenstand von Figur 1 in Draufsicht.In the following, the invention is presented in a few exemplary embodiments Hand of figures explained in more detail. In detail: FIG. 1 shows part of a Embodiment of a search device according to the invention in side view in FIG. 2 The subject of Figure 1 in plan view.

In den Figuren 1 und 2 ist als Ausführungsbeispiel eine Tragkörperanordnung 1 zur Aufnahme und Führung der Suchspule 2, die das Herzstück des Suchgerätes bildet, dargestellt. Die Anordnung 1 ist am Schuh 3 der Suchperson so befestigt, daß einerseits eine sichere mechanische Verbindung besteht, andererseits die Suchperson beim Gehen möglichst wenig behindert wird. Gleich- zeitig ist dafür Sorge getragen9 daß die optimale Lage der Schuhspule 2 beim Gehen erhalten bleibt. Zur Befestigung am Schuh 3 dient ein zeigeteilter Klemmbügel 4 mit l<lemmstück 5 und 6 sowie Klemmschrauben 7. Der Schuh, der Klemmbügel 4, sowie alle weiteren Teile, die gegenüber der Schuhspule 2 beweglich sind müssen im wesentlichen ohne Verwendung elektrisch leitender oder ferromagnetischer Werkstoffe hergestellt sein. Die Klemmstücke 5 und 6 besitzen an ihrer Unterseite Fortsätze ( in den Figuren nicht dargestellt ), die unter die Sohle 8 des Schuhes 3 greifen. Schrägfiächen 9 und 10 der Klemmstücke 5 und 6 liegen seitlich an den Sohlen 8 an. Mit Hilfe der Schrauben 7 kann der Klemmbügel 4 unverrückbar am Schuh 3 festgezogen werde.In FIGS. 1 and 2, a support body arrangement is shown as an exemplary embodiment 1 for receiving and guiding the search coil 2, which forms the heart of the search device, shown. The arrangement 1 is attached to the search person's shoe 3 so that on the one hand there is a secure mechanical connection, on the other hand the searcher walking is hindered as little as possible. Same- This is ensured in good time9 that the optimal position of the shoe reel 2 is retained when walking. For fixing on the shoe 3 is a split clamp 4 with l <lemmstück 5 and 6 as well Clamping screws 7. The shoe, the clamping bracket 4, as well as all other parts opposite the shoe coil 2 must be movable essentially without using electrical conductive or ferromagnetic materials. The clamping pieces 5 6 and 6 have extensions (not shown in the figures) on their underside ), which reach under the sole 8 of the shoe 3. Inclined surfaces 9 and 10 of the clamping pieces 5 and 6 lie laterally against the soles 8. With the help of the screws 7, the clamping bracket 4 will be tightened immovably on the shoe 3.

Eine Alternative zu dem Klemmbügel 4 besteht in einer Kappe, die als Formteil aus hartelastischem Material auf die Schuhspitze passend hergestellt ist und mit seitlichen Anschlußflächen ausgestattet ist. Als weitere Alternative wird vorgeschlagen, den Schuh selbst zum Befestigen einer Suchspule auszurüsten, etwa durch Anvulkanisieren einer Anschlußfläche an die Sohle.An alternative to the clamping bracket 4 is a cap, which as Molding made of hard elastic material is made to match the tip of the shoe and is equipped with lateral connection surfaces. Another alternative is proposed to equip the shoe itself for attaching a search coil, for example by vulcanizing a connection surface onto the sole.

Im vorliegenden Beispiel sind auf den Außenseiten der beiden Klemmstücke 5 und 6 Anschlußflächen 11 und 12 vorgesehen, auf denen jeweils ein Verbindungsglied 13 aufliegt. Die Verbindungsglieder 13 sind auf der einen Seite durch Lager 14 mit den Klemmstücken 5 und 6, auf der anderen Seite durch Lager 15 mit Ansätzen 16 eines Tragkörpers 17 verbunden, in den die Suchspule 2 eingebaut ist. Die Lager werden von vier Lagerschrauben 18 gebildet, die in Bohrungen der Verbindungsglieder 13 laufen und in Gewindebohrungen der Klemmstücke 5 und 6 bzw. der Ansätze 16 eingeschraubt sind. Die relative Bewegung zwischen Tragkörper 17 und Schuh 3 wird definiert durch die ebenen Auflageflächen der Verbindungsglieder 13 einerseits und der Klemmstücke 5 und 6 bzw.In the present example, the two clamping pieces are on the outside 5 and 6 pads 11 and 12 are provided, on each of which a connecting member 13 rests. The connecting links 13 are on one side by bearings 14 with the clamping pieces 5 and 6, on the other hand by bearings 15 with lugs 16 one Support body 17 connected, in which the search coil 2 is installed. The bearings will formed by four bearing screws 18 which are inserted into holes in the connecting links 13 run and screwed into threaded bores of the clamping pieces 5 and 6 or the lugs 16 are. The relative movement between support body 17 and shoe 3 is defined by the flat bearing surfaces of the connecting links 13 on the one hand and the clamping pieces 5 and 6 or

der Ansätze 16 andererseits. Tragkörper 7 bewegt sich in Ebenen, die parallel zur Papierebene von Figur 1 verlaufen, d.h. parallel zu einer gedachten, sich in Längsrichtung des Schuhes und senkrecht zur Schuhsohle erstreckenden Ebene. Die Bewegung der Verbindungsglieder 13 um Lager 14 wird begrenzt durch Anschlagstifte 19.of approaches 16 on the other hand. Support body 7 moves in planes that run parallel to the plane of the paper of Figure 1, i.e. parallel to an imaginary, in Longitudinal direction of the shoe and perpendicular to the shoe sole extending plane. The movement of the links 13 about bearings 14 is limited through stop pins 19.

Der Tragkörper 17 ist plattenförmig ausgebildet. Die Suchspule 2 ist in eine am Rand des Tragkörpers 17 verlaufende Nut eingelegt und mit Gießharz vergossen worden. Der vordere Teil des Tragkörpers 17 und der Suchspule 2 ist durch einen leichten Knick 20 hochgezogen und bildet für am Erdboden liegende kleinere Hindernisse eine Anlaufschräge. Ein kräftiges Gewebeband 21, das durch Schrauben 22 und Laschen 23 am Tragkörper 17 einerseits und am Klemmbügel 4 andererseits befestigt ist, begrenzt den Weg des Tragkörpers 17 beim Abheben vom Erdboden 24 nach unten in der Weise, daß die Unterseite 24 des Tragkörpers 17 etwa in die Ebene der Unterseite der Schuhsohle 8 zu liegen kommt.The support body 17 is plate-shaped. The search coil 2 is inserted into a groove running on the edge of the support body 17 and encapsulated with casting resin been. The front part of the support body 17 and the search coil 2 is through a slight bend 20 pulled up and forms for smaller obstacles lying on the ground a ramp. A sturdy fabric tape 21, which is secured by screws 22 and straps 23 is attached to the support body 17 on the one hand and to the clamping bracket 4 on the other hand, limited the path of the support body 17 when it is lifted from the ground 24 downwards in such a way that that the underside 24 of the support body 17 approximately in the plane of the underside of the shoe sole 8 comes to rest.

Beim Gehen kann die Schuhspitze normal am Erdboden abrollen. Dabei verharrt der Tragkörper unbewegt am Erdboden.When walking, the toe of the shoe can roll normally on the ground. Included the supporting body remains motionless on the ground.

Für den elektrischen Anschluß der Suchspule 2 an die zugehörige Auswerteschaltung ist eine Steckverbindung 25 und ein Verbindungskabel 26 vorgesehen. Die hier nicht dargestellte Auswerteschaltung kann in einer mitgeführten Trag- oder Umhängetasche untergebracht sein. Die moderne Schaltungstechnik mit ihren hoch integrierten Schaltkreisen macht es jedoch auch möglich, die gesamte Auswerteschaltung oder auch nur einen Teil von ihr im Tragkörper 17 einzubauen. Häufig empfiehlt es sich, wenigstens die Eingangsstufe der Auswerteschaltung in den Tragkörper 17 zu verlegen, um den Einfluß der Kabeleigenschaften des Verbindungskabels 26 zu eliminieren.For the electrical connection of the search coil 2 to the associated evaluation circuit a plug connection 25 and a connecting cable 26 are provided. Not here The evaluation circuit shown can be carried in a carrying bag or shoulder bag be housed. Modern circuit technology with its highly integrated circuits however, it also makes it possible to use the entire evaluation circuit or just one Part of it to be installed in the support body 17. It is often advisable to use at least the To move the input stage of the evaluation circuit in the support body 17 to the influence the cable properties of the connecting cable 26 to eliminate.

Wird die Suchtätigkeit für kurze Zeit unterbrochen, so kann der Tragkörper 17 leicht in die in Figur 1 gestrichelt dargestellte Lage umgeklappt werden. Es kann eine Raste vorgesehen werden1 die den Tragkörper in dieser Lage hält.If the search activity is interrupted for a short time, the supporting body 17 can easily be folded over into the position shown in dashed lines in FIG. It can a notch can be provided1 which holds the support body in this Location holds.

Häufig kann man sich nicht damit begnügen, die Suchtätigkeit mit einer Suchspule und einem Schuh durchzuführen. In diesem Fall ist an beiden Scnuhen eine Tragkörperanordnung 1 anzubringen. Schwierigkeiten ergeben sich dann jedoch insofern, als sich die beiden benachbarten Suchspulen beim Gehen der Suchperson relativ zueinander bewegen. Eine gegenseitige Beeinflussung tritt auf, die dazu führt, daß bei jedem Schritt das Warnsignal ausgelöst wird. Die gegenseitige Beeinflussung beruht auf zwei Ursachen: zum einen induziert das magnetische Wechselfeld der einen Suchspule elektrische Spannungen in der anderen Suchspule, zum anderen rufen elektrisch leitende Teile der einen Suchspule, insbesondere ihre Wicklung, in der anderen die grundsätzlich gleichen Wirbelstromrückwirkungen hervor, wie ein zu entdeckendes Metallteil. Zur Entkopplung der beiden benachbarten Systeme werden daher zwei Mittel vorgeschlagen, die gleichzeitig eingesetzt werden können. Das erste besteht darin, daß die beiden Suchspulen mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden, das zweite darin, daß sehr dünndrahtig gewickelte Suchspulen benutzt werden, die nur geringe Wirbelstromrückwirkungen hervorrufen.Often one can not be satisfied with the addiction activity with a Search coil and a shoe. In this case there is one on both shoes To attach support body assembly 1. However, difficulties then arise insofar as than the two adjacent search coils are relative to each other when the person searching is walking move. A mutual influence occurs which leads to that at each Step the warning signal is triggered. The mutual influence is based on two causes: on the one hand, the alternating magnetic field induces one search coil electrical voltages in the other search coil, on the other hand, call electrically conductive Parts of one search coil, in particular its winding, in the other the basically produce eddy current feedback, like a metal part to be discovered. To the Decoupling of the two neighboring systems, two means are proposed: which can be used at the same time. The first is that the two Search coils are operated with different frequencies, the second in that very thin-wire wound search coils are used, which only have low eddy current reactions cause.

Claims

Metal detector Metal detector Claims: Metal detector with a search coil whose electrical properties change when the Search coil approaches and with an electrically conductive or ferromagnetic part an evaluation circuit connected to the search coil, which is suitable as a function changes in the electrical properties of the search coil, e.g.

emit acoustic or optical signal, characterized in that that the search coil (2) in a support body attached to the searcher's shoe (3) (17) is installed, which deals with the built-in search coil (2) immediately in front of the Toe.

2.) metal detector according to claim 1, characterized in that the support body (17) parallel to an imaginary, extending in the longitudinal direction of the shoe (3) and perpendicular to the shoe sole (8) extending plane is movable and with its The base (24) remains largely parallel to the shoe sole when the shoe is off the ground is lifted and that the shoe (3) as well as the shoe (3) and support body (17) connecting parts (5,6,7,13,18) essentially free of electrically conductive and ferromagnetic material are made.

3.) metal detectors according to claim 2, characterized in that the parts connecting the shoe (3) and the support body (17) essentially consist of a bracket (4) or a cap that is clamped to the front part of the shoe (3), as well as a with bracket (4) or cap on the one hand and the support body (17) on the other hand connected intermediate piece (13) exist.

4.) metal detector according to claim 2, characterized in that a Shoe is used, which is used in its manufacture with specifically to attach the support body (17) or an intermediate piece (13) provided connection means is provided.

5.) Metal detector according to claim 3 or 4, characterized in that that the intermediate piece is made of elastic material.

6.) Metal detector according to claim 3 or 4, characterized in that that the intermediate piece with the bracket (4) or the cap on the one hand and the support body (17) on the other hand is connected by a joint (14,15).

7.) Metal detector according to claim 6, characterized in that that a catch is provided through which the support body (17) is angled from the ground Rest position can be kept.

8.) Metal detector according to one of the preceding claims, characterized characterized in that when the support body (17) rests on the ground, the axis of the search coil (2) is approximately perpendicular to the ground.

9.) Metal detector according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the support body (17) and the search coil (2) built into it at the front are pulled up.

10.) Metal detector according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the evaluation circuit or at least parts of it in the support body (17) are installed.

11.) Metal detector according to one of the preceding claims, characterized characterized in that both shoes (2) of a searcher with a support body (17) and built-in search coil (2) are equipped.

12.) Metal detector according to claim 11, characterized in that the evaluation circuits connected to the two search coils (2) with different Frequencies work.

13.) Metal detector according to claim 11 or 12, characterized in that that the two search coils (2) are wound with very thin wires.