DE3632367C1 - Vorrichtung zur Fernueberwachung der Position und/oder Bewegung einer Absperreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fernüberwachung der Position und/oder Bewegung einer Absperreinrichtung in bezug auf einen diese umgebenden Rahmen. Die Vorrichtung besteht aus mehreren der Absperreinrichtung zugeordneten Signalgebern und dem Rahmen zugeordneten Signalnehmern. In der Absperrposition der Absperreinrichtung ist eine Signalübertragung dadurch auslösbar, daß die der Absperreinrichtung zugeordneten Signalgeber über mindestens eine Fläche der Absperreinrichtung positioniert sind, die in einer zu einer bewegten Ebene der Absperreinrichtung senkrechten Ebene liegt, und die dem Rahmen zugeordneten Signalnehmer in einer entsprechenden Anordnung über mindestens eine Fläche des Rahmens positioniert sind, die der betreffenden Fläche der Absperreinrichtung in der Absperrposition spiegelbildlich gegenüberliegt.

Bei einer derartigen, aus der DE-PS 34 09 649 bekannten Vorrichtung dient eine Vielzahl von Signalgebern und -nehmern in entsprechender Anordnung zur Anzeige der Bewegung und/oder der Position einer Absperreinrichtung. Dabei wird jedoch für die Signalübertragung nur eine begrenzte Anzahl der Signalgeber und -nehmer in einer bestimmten Reihenfolge ausgewählt. Da weder die jeweils ausgewählten Signalnehmer und -geber noch deren Reihenfolge, in der diese die Signalübertragung bewerkstelligen, von außen erkennbar ist, bedarf es keiner besonderen Maßnahme, die Signalgeber oder -nehmer gegen Manipulationen zu schützen. Durch die jeweils gewählte Positionierung der Signalgeber und -nehmer sowie durch deren Auswahl aus einer Vielzahl, die während einer Schwenkbewegung der beispielsweise als Türblatt ausgebildeten Absperreinrichtung in einer bestimmten Reihenfolge zur Deckung gelangen, läßt sich der ordnungsgemäße Bewegungsablauf in einer Überwachungszentrale darstellen und das Erreichen der Schließ­ position z. B. als Voraussetzung für den Entriegelungsvorgang einer nachfolgenden Absperreinrichtung, die mit der vorausgehenden ein Schleusensystem bilden kann, registrieren.

Bei der bekannten Vorrichtung ist theoretisch eine außerordentlich große Anzahl von Variierungsmöglichkeiten hinsichtlich der Anordnung und Auswahl der Signalgeber und -nehmer gegeben. Bevorzugt werden als Signalgeber Dauermagnete verwendet, weil diese in die bewegliche Absperreinrichtung hineinverlegte Leitungen nicht erfordern. Dabei ist aber die praktische Anzahl von Variierungsmöglichkeiten erheblich kleiner als die rein theoretisch denkbare. Zunächst erfordern als Signalgeber eingesetzte Dauermagnete einen Mindestabstand, um sich nicht gegenseitig zu beeinflussen. Werden nämlich die Dauermagnete zu dicht nebeneinander angeordnet, so beeinträchtigen sich dadurch deren Wirkungen. Des weiteren können als Signalgeber eingesetzte Dauermagnete an Feldstärke dadurch einbüßen, daß sie z. B. in einem aus einer Metallkonstruktion bestehenden Türblatt eingesetzt sind, wodurch sich ein Kurzschluß im Magnetkreis ergeben kann. Bei der bekannten Vorrichtung müssen daher enge Schaltabstände eingehalten werden, woraus sich verschiedene Nachteile ergeben. So verkompliziert sich die Montage, weil der jeweilige Signalgeber verhältnismäßig dicht gegenüber dem betreffenden Signalnehmer zu plazieren ist, um die Schaltsicherheit zu gewährleisten. Auch führt die unveränderte Empfindlichkeit in der Signalauswertung bei einer sich abschwächenden Magnetfeldstärke in besonderem Maße zu Irritationen mit der Folge von Fehlanzeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sie eine größere Anzahl von praktisch erzielbaren Variierungsmöglichkeiten in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise erlaubt, so daß dadurch eine unbefugte Manipulation der Vorrichtung in einem wesentlichen höheren Grade ausgeschlossen ist als bei der bekannten Vorrichtung, deren Vorteile beibehalten werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Bei den erfindungsgemäß aus untereinander unterschiedlichen Dauermagneten mit verschiedenen Feldstärken bestehenden Signalgebern wird bewußt in Kauf genommen, daß sich die Dauer­ magnete je nach ihrer Plazierung zueinander beeinflussen. Bei den erfindungsgemäßen Signalgebern wirken sich aber nicht nur die unterschiedlichen Feldstärken, welche die Dauermagnete bereits für sich auslösen würden, aus, sondern zudem Feldverstärkeveränderungen aufgrund der Plazierung der Dauermagnete zueinander. Insgesamt läßt sich daraus eine je nach den unterschiedlichen Größen der Dauermagnete untereinander und je nach den unterschiedlichen Abständen der Dauermagnete zueinander ein individuelles Bild hinsichtlich der Feldstärkeverteilung erzeugen. Es ist dabei lediglich erforderlich, die den einzelnen Dauermagneten zugeordneten, als Signalaufnehmer fungierenden Sensoren z. B. mittels eines Potentiometers so einzustellen, daß sie aufgrund der jeweils in der Überlagerungsposition von Signalgeber und -nehmer auf sie einwirkenden Magnetkraft reagieren. Wird bei einer insgesamt auf diese Weise abgestimmten Vorrichtung beispielsweise ein Dauer­ magnet entfernt, erfolgt bereits dadurch eine Beeinflussung gegenüber benachbarten Dauermagneten, indem deren Feldstärke reduziert oder sogar gänzlich aufgehoben wird. Aufgrund dieser Veränderung läßt sich über eine Auswerteeinrichtung z. B. ein Alarmkreis schalten. Dieser läßt sich natürlich auch dadurch schalten, daß bei einem Manipulationsversuch lediglich die Polarität eines Dauermagneten vertauscht wird. Da sich auch der Schaltabstand zwischen den Signalgebern und -nehmern stufenlos einstellen läßt, ergeben sich insgesamt folgende Parameter, die einem erfolgversprechenden Manipulationsversuch entgegenstehen.

• - Anzahl der Dauermagnete
• - Abstand der Dauermagnete voneinander
• - Abstand der Dauermagnete zu den Sensoren
• - Polarität der Dauermagnete.

Aus der DE-OS 22 37 308 ist zwar bereits eine Alarmanlage zur Feststellung der Bewegung eines Verschlußteils in bezug auf ein anderes Teil bekannt, wobei Dauermagnete als Signalgeber dienen. Die Signalgeber bestehen jedoch nicht aus untereinander unterschiedlichen Dauermagneten mit verschiedenen Feldstärken.

Jeder als Signalnehmer fungierende Sensor kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aus einem Hall-Generator oder einer Feldplatte oder einem Reed-Kontakt bestehen. Es liegt natürlich auch im Rahmen der Erfindung, eine Gruppe von Signal­ nehmern aus verschiedenen Sensoren zusammenzusetzen.

Bestehen die Signalnehmer aus Hall-Generatoren, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Spannung auf einen Verstärker führbar und die Ausgangsspannung des Verstärkers durch einen Potentiometer auf einen Wert einstellbar, entsprechend der Schwellenspannung eines nachgeschalteten Komparators.

Je nach der Position der Absperreinrichtung kann die Spannung am Ausgang des Komparators auf einen von zwei unterschiedlichen Werten einstellbar sein, wodurch mittels einer nachgeschalteten Logik die Absperrposition überprüfbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung läßt sich durch ein einer ersten Gruppe von Komparatoren nachgeschaltetes UND-Gatter ein Anzeigerelais schalten.

Ferner ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine zweite Gruppe von Komparatoren vorgesehen, deren Schwellenspannung so gewählt sind, daß mittels eines diesen Komparatoren nachgeschalteten ODER-Gatters ein Manipulationsrelais schaltbar ist.

Es kann natürlich vorteilhaft sein, die Auswertung der über die Sensoren erhaltenen Signale in unterschiedlicher Weise durchzuführen. So kann z. B. die Spannungsänderung an einem Sensor zur Spannungsfrequenzwandlung herangezogen und die Frequenz mit Hilfe eines Zählgliedes ausgewertet werden.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, ein Verriegelungsorgan der Absperreinrichtung mit mindestens einem im verriegelten Zustand der Absperreinrichtung einem Sensor spiegelbildlich gegenüberliegenden Dauermagneten zu kuppeln. Der verschiebbar gelagerte Dauermagnet ist dadurch beim Überführen des Verriegelungsorgans aus der Verriegelungsposition seinerseits aus dem dem Sensor gegenüberliegenden Bereich herausführbar.

Durch diese Ausgestaltung läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch überwachen, ob die Absperreinrichtung sich nicht nur in der Absperrposition befindet sondern darüber hinaus in dieser Position tatsächlich ordnungsgemäß verriegelt ist.

Es kann natürlich auch vorteilhaft sein, eine Gruppe von Dauermagneten oder sämtliche einer Absperreinrichtung zugeordnete Dauermagnete in einem Gehäuse unterzubringen, dieses verschiebbar zu lagern und beispielsweise mit einer Verriegelungselemente betätigenden Schubstange zu kuppeln, so daß durch deren Axialverschiebung aller Dauermagnete aus der gegenüber den Sensoren spiegelbildlichen Anordnung gleichfalls verlagert werden.

In der Zeichnung ist ein Schaltplan zu einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

Einer nicht dargestellten Absperreinrichtung, die beispielsweise aus einem schwenkbaren Türblatt bestehen kann, sind drei in einer Baueinheit 1 zusammengefaßte Dauermagnete M 1, M 2 und M 3 als Signalgeber zugeordnet. Der Dauermagnet M 1 besteht aus drei zylinderförmigen Magnetstücken, der Dauermagnet M 2 aus einem solchen und der Dauermagnet M 3 aus zwei solchen. Auf diese Weise ergeben sich untereinander unterschiedliche Signalgeber. Die Baueinheit 1 ist so in dem Türblatt eingelassen, daß in dessen Schließstellung Stirnflächen der Dauermagnete M 1, M 2 und M 3 Sensoren S 1, S 2 und S 3 gegenüberliegen, die in einer Baueinheit 2 zusammengefaßt sind, welche in einem das Türblatt umgebenden, gleichfalls nicht dargestellten Rahmen eingelassen ist.

Die den Sensoren S 2, S 2 und S 3 in der Schließstellung des Türblattes gegenüberliegenden Dauermagnete M 1 bzw. M 2 bzw. M 3 bewirken, daß an den Sensoren S 1, S 2 und S 3 unterschiedliche Spannungen anliegen, die jeweils durch Verstärker V 1 bzw. V 2 bzw. V 3 erhöht werden und deren Ausgangsspannung mittels eines Potentiometers einstellbar und auf die Schwellenspannungen von Komparatoren K 1 bzw. K 2 bzw. K 3 einregulierbar sind.

Am Ausgang der Komparatoren K 1, K 2 und K 3 läßt sich die Spannung zwischen 0 Volt bei einer Offenstellung des Türblattes und einer positiven Betriebsspannung bei Schließstellung des Türblattes verändern. Erst nachdem die drei Komparatoren K 1, K 2 und K 3 infolge der Schließstellung des Türblattes auf die positive Betriebsspannung geschaltet sind, gibt ein nachgeschaltetes UND-Gatter 3 eine Positionslinie frei, worauf ein Anzeigerelais 4 schaltet.

Weitere drei Komparatoren K 4, K 5 und K 6 reagieren auf etwas größer eingestellte oder auf negative Ausgangsspannungen der Verstärker V 1 bzw. V 2 bzw. V 3. Bereits eine Ausgangsspannung eines Verstärkers V 1 oder V 2 oder V 3 über die Schaltschwelle der Komparatoren K 4, K 5 und K 6 führt dazu, daß über ein ODER-Gatter 5 ein Alarmrelais 6 die Alarmlinie aufschaltet und die Positions­ linie unterbrochen wird. Nimmt eine Ausgangsspannung einen negativen Wert an, zum Beispiel beim Verdrehen der Pole eines Dauermagneten M 1, M 2 oder M 3, schaltet ebenfalls der Komparator K 4 bzw. K 5 bzw. K 6 das Alarmrelais 4.

Die Auswertung der Signale kann durch sehr unterschiedliche Mittel durchgeführt werden. Dazu eignen sich insbesondere beispielsweise Hall-Generatoren und Feldplatten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Fernüberwachung der Position und/oder Bewegung einer Absperreinrichtung in bezug auf einen diese in der Absperrposition umgebenden Rahmen, bestehend aus mehreren, der Absperreinrichtung zugeordneten Signalgebern und dem Rahmen zugeordneten Signalnehmern, wobei eine Signalübertragung in der Absperrposition der Absperreinrichtung dadurch auslösbar ist, daß die der Absperreinrichtung zugeordneten Signalgeber über mindestens einer Fläche der Absperreinrichtung positioniert sind, die in einer zu einer bewegten Ebene der Absperreinrichtung senkrechten Ebene liegt, und die dem Rahmen zugeordneten Signalnehmer in einer entsprechenden Anordnung über mindestens einer Fläche des Rahmens positioniert sind, die der betreffenden Fläche der Absperreinrichtung in deren Absperrposition spiegelbildlich gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber aus untereinander unterschiedlichen Dauermagneten (M 1, K 2, M 3) mit verschiedenen Feldstärken bestehen und durch diese die aus Sensoren (S 1, S 2, S 3) bestehenden Signalnehmer beeinflußbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S 1, S 2, S 3) aus Hall-Generatoren oder Feldplatten oder Reed-Kontakten bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von je einem aus einem Hall-Generator bestehenden Sensor (S 1, S 2, S 3) eine Spannung auf einen Verstärker (V 1 bzw. V 2 bzw. V 3) führbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung jedes Verstärkers (V 1, V 2, V 3) durch ein Potentiometer auf einen Wert einstellbar ist entsprechend der Schwellenspannung enes nachgeschalteten Komparators (K 1 bis K 6).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am Ausgang jedes Komparators (K 1 bis K 6) je nach Position der Absperreinrichtung auf einen von zwei unterschiedlichen Werten einstellbar ist, wonach mittels einer nachgeschalteten Logik die Absperrposition überprüfbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein einer ersten Gruppe von Komparatoren nachgeschaltetes UND-Gatter (3) ein Anzeigerelais (4) schaltbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Gruppe von Komparatoren (K 4, K 5, K 6) vorgesehen ist, deren Schwellenspannungen so gewählt sind, daß mittels eines diesen Komparatoren (K 4, K 5, K 6) nachgeschalteten ODER-Gatters (5) ein Manipulationsalarmrelais schaltbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungsorgan der Absperreinrichtung mit mindestens einem im verriegelten Zustand der Absperreinrichtung einem Sensor (S 1, S 2, S 3) spiegelbildlich gegenüberliegenden Dauermagneten (M 1 bzw. M 2 bzw. M 3) gekuppelt ist, wodurch der verschiebbar gelagerte Dauermagnet (M 1, M 2, M 3) beim Überführen des Verriegelungsorgans aus der Verriegelungs­ position seinerseits aus dem dem Sensor (S 1 bzw. S 2 bzw. S 3) gegenüberliegenden Bereich herausführbar ist.