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Markierungsschutzgürtel Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Detektion
von gefährdeten Personen, insbesondere im untertägigen Bergbau, bestehend aus einer
Abfrage-, Alarm- und Meldeeinheit sowie dem den zu überwachenden Personen zugeordneten
Antwortgeber, der seinerseits eine Empfangsantenne, eine Aufwerteelektronik und
Sendeantenne aufweist.
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In vielen Bereichen der Industrie aber auch im täglichen Leben, insbesondere
in gefährlichen Arbeitsbereichen tritt häufig das Problem auf, Personen zur Orten
bzw. auffinden zu können Solche Aufgabenstellungen können im Tagebergbau, im untertägigen
Bergbau, in der chemischen Industrie sowie auch beim Sport (Ski-Sport durch Lawinen)
auftreten.
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Je nach Anwendungsfall und Einsatzgebiet bieten sich eine große Zahl
von Lösungen an So ist z. B. die Lichtschranklösung zur Personenzählung oder zur
Alarmgabe weitgehend bekannt. Ähnlich funktioniert die "mechanische Klappe". Für
Lawinenverschüttete sind Markierungssender mit eingebauten Suchempfängern weit verbreitet
Solche Markierungssender werden in der Regel von den zu überwachenden Personen umgehängt
getragen oder aber auch besonderen, mit dem Gürtel verbundenen, Taschen oder Behältern
zugeordnet.
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Im Rahmen des "Arbeitsschutzfunkes", d.h. bei Aufgaben, bei denen
am Arbeitsplatz gefährdete Arbeiter durch funktechnische Dqaßnahmen zuverlässig
geschützt werden sollen, werden neben anderen Verfahren insbesondere Lösungen nach
dem Sekundär-Radar-Prinzip angestrebt Bei diesen Lo-sungen wird die zu überwachende
s Person mit einem Antwortgeber ausgerüstet, der selbt wieder von einem Abfrage-,
Alarm- und Meldgerät angesprochen werden kann. Derartige Antwortgeber bestehen bei
den Sekundär-Radar-Verfahren grundsätzlich aus einer Empfangsantenne, einer Verarbeitungselektronik
oder Auswertselektronik und einer Sendeantenne. Über die Empfangs antenne wird der
Antwortgeber vom Abfragegerät her angesprochen, das dann nach Verarbeitung des Abfragesignals
mit einem ihn kennzeichnenden Antwortsignal über die Sendeantenne reagiert.
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Solche Antennen können dann z.B. als Faltdipole oder auch einfach
als symmetrische Dipole ausgeführt sein, besitzen jedoch in jedem Fall eine nicht
vernachlässigbare Längenausdehnung. Dabei muß diese Abfrageantenne zusätzlich sicher
und gegen mechanische Beschädigungen wie auch gegen die üblichen aus dem Arbeitsleben
resultierenden Belastungen geschützt angeordnet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aus Empfangsantenne,
Auswerteelektronik
und Sende antenne bestehenden Antwortgeber der zu überwachenden Person funktionsgerecht
und unverlierbar wie auch gegen Beschädigungen gesichert zuzuordnen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Empfangsantenne,
die Sendeantenne und die Aufwerteelektronik in den Gürtel, insbesondere den Hosengürtel,
der zu überwachenden Person integriert sind.
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Durch diese Integrierung der einzelnen Teile des Antwortgebers in
den sowieso benötigten Gürtel ist eine Möglichkeit geschaffen, EmpEangsantennen
größerer Länge einzusetzen, ohne daß die Person selbst dadurch behindert werden.
Andererseits sind die Antennen und auch die übrigen Teile des Antwortgebers so sicher
untergebracht, daß eine Beschädigung in der Regel nicht zu erwarten ist. Insbesondere
im untertägigen Bergbau werden derartige Gürtel gebraucht, da sie gleichzeitig zur
Halterung der Lampenbatterie und gegebenenfalls auch weiterer von den Personen zu
tragender Hilfsmittels, wie Filterretter und ähnliches, benötigt wird.
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Weiter ist vorgesehen, daß das Gürtelmaterial für den Gürtel in Webtechnik
hergestellt wird, wobei eine geeignete Kupferlitze im Webvorgang direkt und gleichzeitig
mit eingewebt wird.
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Der Webprozeß kann dabei so gesteuert werden, daß die Kupferlitze
über vorher bestimmbare Abstände im Gürtel eingewebt ist und an gewissen, vorher
bestimmten, Stellen an die Oberfläche geführt wird.
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Damit ist einerseits gewährleistet, daß die Empfangsantenne sicher
und geschützt untergebracht ist, daß sie aber gleichzeitig leicht an die Auswerteelektronik
angeschlossen werden kann.
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Bei einer weiteren Ausbildung dient als Empfangsantenne ein aus zwei
Litzen bestehender Faltdipol, dessen Litzen an den auf den Gürtel geführten Abschnitten
elektrisch leitend miteinander verbunden und an einer Stelle zum Anschluß der Auswerteelektronik
aufgetrennt sind. Der Abstand der beiden Litzen sowie auch die Länge können ohne
weiteres nach den notwendigen hochfrequenzmäßigen Gesichtspunkten gewählt und eingestellt
werden.
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Auch die Auswerteelektronik und die Sendeantenne sind gemäß der Erfindung
Teil des Gürtels1 in dem die Auswertelektronik und die Sendeantenne zusammen in
Kunststoff vergossen und dann auf den Gürtel aufgenietet sind. Mit Hilfe einer derartigen
Ausführungsform können die Auswertelektronik und die Sendeantenne getrennt hergestellt
und erst nach Fertigstellung des Gürtels mit diesem verbunden werden.
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Die Auswerteelektronik steuert die Sendeantenne, die je nach Sy stemkonzept
ein Signal abstrahlen muß, das höher- oder niederfrew quenter als das anfragende
Signal sein kann. Die hier vorgestellte Lösung beschreibt eine Ausführung mit niederfrequenten
Rücksende-Signal, so wie es z. B. vorliegt, wenn das Antwortsignal durch Demodulation
des am Dipol vorliegenden, mdulierten Abfragesignals gewonnen wurde. Für die Abstrahlung
von derart vergleichweise niedrigen Antwortsignalen bieten sich Ferritantennen an.
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Um ein Auftragen bzw. eine zu große Erhebung zu vermeiden und andererseits
beide Teile gemeinsam verarbeiten zu können, ist gemäß der Erfindung vorgesehen,
daß die Sendeantenne als länglicher Ferritstab ausgebildet und auf die als gedruckte
Platine ausgeführte Aufwerteelektronik aufliegend angeordnet ist.
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Damit ist eine optimal kleinbauende Einheit geschaffen, die bei ihrer
Zuordnung zum Gürtel einen kaum vorstehenden Teil darstellt. Sie ist in vorteilhafter
Weise gegen Verlust und gegen Beschädigungen gesichert am Gürtel angebracht.
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Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Verlust und Beschädigung wird in
anderer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, Empfangsantenne, Auswerteelektronik
und Sendeantenne zusammen mit dem Gürtelmaterial in einem Arbeitsgang in Kunststoff
zu vergießen. Hierzu bietet sich auch die feinfaserige Struktur des Gürtels an,
über den der Kunststoff vorteilhaft zu fixieren und zu verstärken ist. Dabei ist
es in der Regel ausreichend, die einzelnen Teile gemeinsam mit dem Gürtel mit Kunststoff
zu vergießen, so daß eine gesonderte Befestigung am Gürtel nicht mehr notwendig
ist. Dadurch werden die Herstellungsvorgänge vereinfacht und die Herstellungskosten
gesenkt.
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5e nach Ausfallsicherheit des gesamten Antwortgebers, wie auch nach
den Sicherheitsanforderungen, ist es zweckmäßig und vorteiS t, Empfangsantenne,
Auswerteelektronik und Sendeantenne als Antwortgebereinheit in mehrfacher Ausführung
auf dem Gürtel anzuordnen. Dabei ist es möglich, die einzelnen Empfangsantennen
linear in Reihe hintereinander in den Gürtel integriert vorzusehen oder aber die
Empfangsantennen einander überlappend, ebenfalls über die Länge des Gürtels verteilt
anzuordnen. Weiter ist auch eine Kombination beider Lösungen möglich, so daß eine
auch bei Beschädigung eines Antwortgebers sichere Wirkungsweise der Gesamteinrichtung
gegeben ist. Vorteilhaft ist auch, daß beispielsweise bei Verletzungen, Verschüttungen
oder ähnlichen Unglücksfällen unabhängig von der Lage der zu überwachenden bzw.
zu findenden Person immer ein Antwortgeber vorhanden ist, der für das Abfrage-,
signal optimal orientiert ist.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantennen
in einer Kombination einer Hintereinanderstellung und/oder einander überfassend
in den Gürtel angeordnet sind.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus und der technische
Fortschritt ist darin zu sehen, daß mit Hilfe der Erfindung der für das Auffinden
der zu überwachenden Personen lebenswichtige Antwortgeber an einer sehr günstigen
und sehr
sicheren Stelle am Körper angebracht werden kann und zwar
so, daß er jederzeit und in allen Lagen sicher funktionstüchtig bleibt. Damit wird
die Sicherheit des Arbeitsschutzfunks wesentlich verbessert Die Erfindung wird nachfolgend
an Hand von Ausführungsbeispiew len näher erläutert. Es zeigen: Fig, l einen Gürtel
mit eingewebter Kupferlitze, Fig. 2 einen Gürtel mit Faltdipol in schematischer
Darstelv lung und Fig* 3 einen Gürtel in perspektivischer Darstellung mit integrierten
Empfangsantennen, Auswerteelektronik und Sendeantenne, In den in Fig. 1 ausschnittsweise
gezeigten Gürtel 1 aus gewebtem Grundmaterial 2 ist zwischen oberem Rand 3 und unterem
Rand 4 die Empfagsantenne 6 in Form einer Kupferlitze 7 eingewebt.
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Dabei ist die Kuperlitze 7 an den Stellen 8 und 9 offenliegend und
damit für die Abfrage-, Alarm- und Meldeeinheit zugriffbar eingewebt. Aus der Darstellung
in Fig. 1 und auch den Fig. 2 und 3 ist unschwer zu entnehmen, daß die als Empfangsantenne
6 dienende Kupferlitze 7 bzw. Litzen 11, 12 durch diese besondere Anordnung sehr
günstig untergebracht ist, wobei ihre Länge praktisch nur durch die Lauge des Gürtels
1 selbst begrenzt ist. Sie kann somit den jeweiligen Bedingungen entsprechend lang
ausgebildet werden, was sich wie beschrieben im wesentlichen nach der Abfragefrequenz
richtet.
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Fig. 2 zeigt einen Gürtel 1 mit zwei einander zugeordneten Litzen
11, 12 die gemeinsam den Faltdipol bilden. Hier sind im Bereich der Abschnitte 13,
14 die notwendigen Kurzschluß stellen vorgesehen, an denen die eingewebten Litzen
11, 12 aus dem Gürtel an die Oberfläche geführt sind. Sie sind hier elektrisch leitend
miteinander
verbunden, so daß insgesamt ein Faltdipol entsteht.
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An der Stelle 15 ist der Faltdipol aufgetrennt, so daß hier die Auswerteelektronik
angeschlossen werden kann.
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Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Gürtel 1, bei dem
als Faltdipol ausgebildete Litzen 11, 12 einander überlappend angeordnet sind, wobei
die Empfangsantenne 6 der Auswerteelektronik 18 und der Sendeantenne 19 zugeordnet
ist, während die Empfangsantenne 16 an einer nicht gezeigten Auswerteelektronik
und Sendeantenne zugeordnet ist. Mit 20 ist die Schnalle des Gürtels bezeichnet,
in deren Nähe eine derartige Auswerteelektronik 18 und Sendeantenne l9 angeordnet
sein sollten, da diese Lage sehr günstig und zugleich geschützt ist.
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1 Gürtel 2 gewebtes Grundmaterial 3 Rand 4 Rand 6 Empfangsantenne
7 Kupferlitze 8 Stelle offenliegend 9 Stelle offenliegend 11 Litze 12 Litze 13 Abschnitt
14 Abschnitt 15 Stelle aufgetrennt 16 Empfangsantenne 18 Auswerteelektronik 19 Sendeantenne
20 Schnalle