DE6609534U - Anordnung zur anzeige oder zur zaehlung der sich innerhalb einer messflaeche befindlichen gegenstaende. - Google Patents

Description

Anordnung zur Anzeige oder zur Zählung der sich innerhalb einer Heßflache "befindlichen Gegenstände

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Anzeige oder zur Zählung der sich innerhalb einer Meßfläche befindlichen Prüfgegenstände j die durch Beeinflussung eines von Fühlelektroden erzeugten elektromagnetischen Feldes eine an diese angeschaltete Ausv/erteeinrichtung steuern. Im Raumschutz ist es bereits bekannt, einen Schutzraum bestimmter Größe durch kapazitive Fühlelektroden abzusichern und Kraftfahrzeuge werden auch schon durch induktive, in die

Nio/Fdl

-2-

ΡΛ 9/412/628/629 -2-

Straßondeeke ausgelegte Leiterschleifen erfaßt, deren Icätcrabstand in Fahrtrichtung etwa einer Fahrseuglänge entspricht. Diese "bekannten kapazitiven Fühlelektroden sind aber zur Sicherung kleiner Gegenstände wie Münzen oder c Figuren nur bedingt verwendbar, da sie bereits Alarm auslösen können, wenn sich ihnen harmlose Beschauer ohne böse Absicht all vrült nähCxfi, wie uiC-3 ä. S. bei uGJT Objektiv= sicherung öffentlich zugänglicher Museen der Fall sein kann. Deshalb wurden bisher in Museen hermetisch verschlossen© Vitrinen sur Aufnahme wertvoller Schaustücke vorgesehen und diese verschlossenen Vitrinen durch Über- oder Unterdruck in Verbindung mit entsprechenden Anzeigegeräten überwacht. Jedoch besteht hier leicht die Gefahr des Ausfalls der Anlage oder von Fchlölarraen, wenn diese Vitrinen. nach längeren Zeiträumen undicht werden; es wäre aber gerade wünschenswert, daß solche Diebstahlsieherungseinriohtungen ohne V/artung mehrere Jahre störungsfrei arbeiten.

Induktive Verfahren wurden dagegen zur Anzeige und Zählung kleiner metallischer Gegenstände, insbesondere auch zur ÖhjektsLcherung, mangels geeigneter Leitersehleifen bisher überhaupt nicht verwendet, obwohl gerade damit beispielsweise kleine Schaxistücke in Museen oder auf einem Werkgelände gegen Wegnahme geschützt werden könnten. Weiterhin sind solche induktiven Leiterschl3ifen als Fahrzeugdetektoren

-3-

B. 9/412/628/629 -3-

intcressant, die auch Fahrräder, ζ. B. auf Fahrradwegen, zu erkennen vermögen. Schließlich müssen auch Fahrräder dann durch induktive Meßschleifen erfaßbar sein, wenn erstcre in der Lage sein sollcii, freie Durchfahrt an normalerweise durch Rotlicht gesperrten Querstraßen anzufordern.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, swecksyöicherung C£. U. einer Vielzahl auf einer ortsfesten Unterlage beliebig anzuordnender kleiner PrüfgogenstUnde gegen Wegnahme odsr Entv/ondung und sur Zählung oder Anzeige der einen Meßbereich passierenden kleinen Prüfgegenstände, z. B. die Felgen durchfahrender Falirrüder, eine entsprechende Fühlclektroden-Anordming su schaffen, die diese Prüfgegenstände mit Sicherheit erfaßt, dagegen bei Annäherimg von Pcz'sonen an die Grenze des Me ßbercichs, z. B. an Ausstcllungsvitrinen, nicht anspricht und so Fehlalarn vermeidet.

f") Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anordnung sur Anzeige oder Zählung der sich innerhalb einer Lleßfläche befindlichen Prüfgegenstände j die durch Beeinflussung eines von Fühl- - elektroden erzeugten elektromagnetischen Feldes eine an diese ang-osehaltete Auswcrtccinrichtung steuern, dadurch erreicht, daß die Fühlclektrodcn sv/ceks Schaffung etwa gleichmäßiger Feldvcrtciiung zur Erfassung kleiner, vorsitgsweise elektrisch oder magnetisch leitender Prüfgcgcustände, s„ B. von Münzen oder dor Folge eines durchfahrenden Fahrrades, in etwa

-4-

ΡΛ 9/412/620*629 -4-

gleichraäßig auf die Meßfläche verteilt sind, wobei kapazitive Pühlclcktroden aus mindestens zwei parallel zueinander geführten, mäandcrförnig oder kammartig ineinander verzahnt über die !Icßflache ausgelegten elektrischen Leitungen und induktive Pühlclcktroden aus mindestens einer spiral- oder r.äanderförmig über die Meßfläche ausgelegten elektrischen Leitung bestehen.

Durch diene Anordnung vermag· ein kleiner= sich zwangsweise

inner nahe einzelner Fühlclektroden befindlicher Prüfgegen-

ctand die gleiche Feldbecinflussung wie ein großer Körper bei großen Fühlclcktrodenabstand zu verursachen. Pur die r^l'-itivc Vorsticnung induktiver Meßschleifen bzw_e kapazitiver Fuhlelektroden durch her aligeführte Prüfgegenstände ist när.lich die pro Pcldeinheit durchsetzte Körperoberfläche maßgebend. Darauo folgt, daß z. B. das elektromagnetische Feld von vier im Abstand vom 10 cm in Fahrtrichtung hintereinander liegenden Stromfäden eine größere Metalloberfläche .'ι::'.: durchfahrenden Fahrradfolge zu erfassen vermag, als wenn

'<) clio.sj vier Stromfäden zu einem einzigen Stromfaden vieri'ichcr Starke zusammengedrängt wären. Damit lassen sich je n.tch GrüfJc dos zu schützenden Objektes verschieden große Ι·Ί··ι-.h'j:\ lci gleicher relativer GoräteempfindlichKeit über- ■'■-.■:h:u. So zeigten übcrschlägigo Messungen, daß bei einer

.':·- S: . :·.! -..'!-.lciic¹ nit einer Induktivität von ca. 50 /uH ein

PA 9/412/628/629 -5-

·. Zwei-Hark-Stück in der Schleif enmitte eine Induktivitätsänderung von 50 nH hervorruft und somit die Anwesenheit oder das Fehlen des Geldstückes sicher nachweisbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die zur Anzeige oder zur Anforderung der freien Durchfahrt von Fahrrädern verwendbaren induktiven Fühler aus mehreren etwa quer zur und in Fahrtrichtung in gewissen Abständen von- und hintereinander angeordneten= z-= B= Ix? die Straßendecke ein— frä3barc Nuten einlegbaren₅ eine oder mehrere Windungen bildenden elektrischen Leitungen bestehen. Die induktiven Fühlelektroden bilden also In Fahrtrichtung ein engmaschiges Raster, das,wie bereits beschrieben, mit Sicherheit jedes durchfahrende Fahrzeug auch an dem geringen Metallvolupien einer Fahrradfelge zu erkennen vermag« Weiterhin ist es vorteilhaft, die zur berührungslosen Diebstahlsicherung verwendbaren Fühlolektroden in oder auf einem Isolierkörper anzuordnen, z. B. sie als gedruckte Schaltung auf eine Isolierplatte offen oder verdeckt aufzubringen. Dabei können die zu sichernden Prüfgegenstände einfach auf diese Fühlelcktrodon aufgelegt und so gegen Entwendung geschützt werden, und die Annäherung eines interessierten Betrachtors schadet dann im allgemeinen nicht, da er das Feld der induktiven Fühlclcktrodcn kaum beeinflußt. Dagegen ändert sich bei Wegnahme cii.uC Prüf gegenstandes das durch die Fühlelektroden

-6-

PA 9/412/628/629 -6-

erzeugte Feld so stark, daß damit Alarm ausgelöst wird.

Y/erden statt der induktiven Fühlelektroden kapazitive zur berührungslosen Diebstahlsicherung verwendet, so körnten diese wegen der engen Parallelführung zueinander, und da sie entweder aäanderförmig oder kammart^g ineinander verzah:.t ausgelegt sind, sehr wohl kleine Prüfgegenstände feststellen und bei Wegnahme Alarm auslösen. Trotzdem wird das vok ihnen erzeugte Feld wenig über den eigentlichen Bereich, also den Umfang der Prüfgegenstände, hinausragen= Durch Abdecken der damit gesicherten Schaukästen mit Glas ist also eine wartungsfreie Überwachung der zu schützenden Prüfgegenstände nöglich, ohne daß interessierte Betrachter durch Hineingreif er. in den Schutzbereich Fehlalarm auszulösen vermögen.

Schließlich ist es für die den Fühlelektroden nachgeschaltete Einrichtung vorteilhaft, wenn sie ein Differenzierglied aufweist, um so nur auf schnelle Fcldänderungen anzusprechen, damit nicht die durch Tenperaturschv/ankungen oder sonstige atmosphärische Störungen aufti'otcnden langsamen Feldveränderungen Fchlalarn verursachen können. Weiterhin kann die Auswcrtoeinrichtunfr/nach Art der FUhlclektroden als Kapazitäfcs-, Induktivitäts-, Gcgeninduktivitäts- oder ϊ/irkwiderstands-Meßeinrichtung ausgebildet sein.

-7-

PA 9/412/928/629 -7-

Wciterc Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispiel^n verschiedener Pühlclektroden.

Ss zeigen

Pig. 1 eine Spiralschleife zur Ob.jektsieherung.

Fig. 2 und 3 Spiralaehleifen zur Erfassung von Fahrrädern.

deren Leiter als längliche 7/^rieklung ausgeführt sind_: Pig. 4 eine mäanderförmig ausgelegte Induktiv?. ,hleife. Fig. 5 kapazitive, cäanderföi-niig ausgelegte Fühlelektroden

und die
Pig. 6j 7, 8 drei leiterähnlich ausgebildete kapazitive

Fühlelektroden.

~^l* Die Spiralschleife I sur Objekt sicherung gea. Pig. Ί besteht aus zehn hintereinander gescnalteten konzentrisch xtnd ctv/a im Abstand von 25rain voneinander und ineinander gelegten Sinzclspulcn 1 bis 10. Die äußerste Spule 1 v/eist dabei ctv/a 7 und IiQ innerste Spule etv;a 2 bis 3 V/inuungen auf.

Dadurch erreicht man eino ctv/a gleichmäßige Peldvorteilung

über den ganzen Meßbereich der Spiralschleife I, trotzdem entsteht aber kein völlig homogenes Feld, sonst könnte man nanlich oinen Früf_£jc,.;cnstaüi, i;. B. eine Münze 11. willkürlich schnell in diesen Ilcßberoich bis zum Rand der Meßfläche ohne ^p Aiarnauslösung verschieben. Wird da-an der Pjüfgegenstand

-8-

PA 9/41^/626/629 -<3-

noch langsamer über die Grenze dor Moßflache vorschoben, als es dem Diffcrentialquoticnton der Ausworteoinrichtüng entspricht, so wäre eine Entnahme ohne Alarmgabe denkbar. Deshalb nuß oben das Fold dor Moßflächo gewisse Inhomogenitäten aufweisen.

Die induktiven Lcitcrschloifen II.,.IV gem, don Pig. 2...4 dienen zur Anzeige und Zühlung von durchfahrenden Fahrrädern, die, wie bereits beschrieben, nur durch die geringe Metallmasse ihrer Polgen feststellbar sind. Deshalb sind die einzelnen Leitungen 12 dieser.Schleifen II...IV so zu einem schmalen aber länglichen Rechteck ausgestreckt, daß sie die Breite der in Präge kommenden Fahrbahn zu erfassen vermögen. Außerdem sind die einzelnen Leitungen 12 in einem solchen Abstand in der durch einen Pfeil P angedeuteten Fahrtrichtung voneinander ausgelegt, daß das durch sie erzeugte elektromagnetische Feld etwa 30 cm einer darüberfahrenden Pahrradfelge durchsetzt. Dabei sind die Lciterschleifen II, III etwa spiralförmig und die Leiterschleife IV mäandcrförnig ausgebildet. Schließlich können die einzelnen Querleitungen 12 der Leiterschleife III mit der Fahrtrichtung F in etwa einen V/'inkel von ca. 45° einschließen, um dadurch J:.ζ Feid-Voluir.en-Verhültnis günstiger zu gestalten und so eine sichere Anzeige zu gewährleisten.

-9-

PA 9/412/623/629 -9- ' '

Die kapazitiven Fühlclcktrodcn V...VIII gemäß den Figuren 5...8 bestehen aus zwei ban. drei Leitungen 15...17. die in etwa gleichem Abstand mäanderförmig odei kamrnartig ineinander verzahnt über dio Moßflächc ausgelegt sind. Jede dieser Leitungen 13...17 ist durch die Klemmen k1...k3 an eine nicht dargestellte kapazitive Auswertecinrichtung anschließbar.

Weiterhin sind bei den Leibungen i5...1Tdie kammartig ineinander vor sahnten Tcilstüeke aus sv/oi hint-oroinandor geschaltoten Lcitungöbahnon zusammengefügt, so daß damit der gesamte Vorlauf joder dieser Leitungen 13...17 durch einen an die Klommen k1, kl' usw. anlegbaren Ruhestrom und eine nicht dargestellte Auswcrtcoinrichtung auf Lcitungsunterbrechung überprüfbar ist.

Die bereits erwähnte Auswertcoinrichtung, die je nach Art { der Fühlclektroden als Kapazitäts-, Induktivitäts-, Gegeninduktivitäts- oder Wirkwiderstands-Meßeinrichtung ausgebildet sein kann, soll ein Sifferenzierglied enthalten, danit einerseits nur schnelle Zustandsänderungen Alarm ■< auslösen, aber andererseits langsame Zustandsänderungen durch TemperaturSchwankungen oder atmosphärische Einflüsse keinen Fehlalarn bewirken. V/eiterhin soll diese Auswerteeinrichtung zwar bei raschen Zustandsänderungen Alarm auslösen, sich aber andererseits nach einer gewissen Zeit wieder selbst

-10-

ΡΛ 9/412/628/629

10

axif den bestellenden Zustand abstimmen, damit beispielsweise bei Stehenbleiben eines Fahrrades auf der induktiven Schleife oder bei Umgruppierungen dci* Prüfgegenstände a\if der HeQflache zunächst das Vorhandensein eines Prüflings angezeigt bzw. Alarm ausgelöst wird, aber dann die Auswerteeinrichtung wieder auf neuerliche Zustandsänderungen an-· sprechen kann.. Eine derartige Ausv/ortceinrichtung ist für elektrische Raumschutzanlagcn bereits in unserer Anmeldung S 11.2 152 IXd 74a beschrieben, auf die vdr hier ausdrUck« lieh verweisen und die insoweit vom Gegenstand der Erfindung mit unifaßt sein soll.

'Θ Figuren 10 Patentansprüche

-11-

Claims (1)

1. P.A. 171143-22.3.

   PA 9/412/628/629 -11-

   —t ucn s ρ r ü c h

   1. Anordnung zur Anzeige oder zur Zählung der sich innerhalb einer ließfläche befindlichen Prüfgegengstände zum Zwecke des Raunschutzes oder der Erfassung des Straßenverkehrs, wobei diese Prüfgegenstände durch Beeinflussung eines durch Fühlclektroden erzeugten elektromagnetischen Feldes eine an diese angeschaltete Ausv/erteeinrichtung steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelektroden zwecks Schaffung gleichmäßiger Fcldverteilung zur Erfassung kleiner, vorzugsweise elektrisch oder magnetisch leitender Prüfgegenstär >dc, z. B. von Münzen oder der Felge eines durchfahrenden FahrradeSf in etwa gleichmäßig auf die Mcßfläche verteilt sind, wobei kapazitive Fühlelektroden aus mindestens sv/ei parallel zueinander geführten mäanderförmig oder kammartig ineinander verzahnt über die Meßfläche ausgelegten elektrischen Leitungen und induktive Fühlolcktroden aus mindestens einer spiral- oder mäanderförrnig über die Meßfläche ausgelegten elektrischen Leitung bestehen.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Anzeige oder Anforderung der freien Durchfahrt von Fahrrädern verwendbaren induktiven Fühler aus mehreren, etwa quer zur und in Fahrtrichtung in gewissen Abständen von- und hintereinander angeordneten, eine oder mehrere V/indungeft

   -12-

   PA 9/412/628/629 -12-

   bildenden, elektrischen Leitungen bestehen=

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, aaß die etwa ajxcv zur Fahrtrichtung angeordneten elektrischen leitungen (12) in einem Winkelbereich zwischen 45 - 90 quer zur Fahrtrichtung (F) -angeordnet sind«

   4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3_y dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungen in entsprechend angeorar-öto. z. B. in die Straßendecke einfräßbare Nuten, einlegbar sind.

   5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur berührungslosen Diebstahlsicherung verwendbaren Fühlciektroden in oder auf einer?. Isolierstoff kör per angeordnet sind, 2- B. daß cie als gedruckte Schaltung auf eine Isolierst off platte offen oder verdeckt aufgebracht sind.

   6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leitungen (13..-17) der kapazitiven Fühlelektroden (Y...VIII) aus durchlaufenden Drähten zwecks Ruheatrcnüberv/a^chung der die Gesamtkapazität bewirkenden Fühlelektroden bestehen.

   7· Anordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekonnzeichnet, daß die einzelnen Spiralspu-len (1...10) der zur berührungslosen Diebstahlsicherung verwendbaren induktiven Fühielektroden (I) mit zunehmenden Umfang zunehmende Y/indungszahlen bzw.

   -13-

   PA 9/412/628/629 -13-

   abnchmcndon Abu Land zueinander aufwoison.

   O. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertcoinriehtung ο in■ Dif forenzierglied zwecks Unterdrückung von rehlOl&rmon durch langsam erfolgende Peldänderungen aufweist,

   9. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswcrtocinrichtung aus einem Wechselspannungsverstärker besteht, der seinen Arbeitspunkt- den unterschiedlichen Schutzincßgrb'ßen der Fühlolo'ktroden (!.,.VIII) anzupassen und Temperaturschwankungen oder atmosphärische Einflüsse ohne Alaringabe langsam auszurogoln vermag.

   10. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung je nach Art der Fühlclektroden als Kapazitats-, Induktiv! tat ε,- Gegeninduktivitätsoder Wirkwiderstands-IIeßoinrichtung ausgebildet ist.