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Verfahren und Vorrichtung zur drahtlosen Ubertragung elektrischer
Signale unter der Erdoberfläche Bei Arbeiten unter Tage ist es erwünscht, vor allem
in Fällen von Gefahr oder ,Katastrophen, eine Signalverbinidung zwisAen der unter
Tage arbeitenden Mannschaft und den Rettungsmannschaften oder auch mit Dienststellen
über Tage zu schaffen. Es sind zu diesem Zweck bereits aus Geber und Empfänger bestehende
Funkgeräte entwickelt worden. Diese Geräte erfordern jedoch einen sehr großen Aufwand,
weil sie mit Verstärkern, z. B. Röhrenverstärkern, ausgerüstet sind. Infolgedessen
kann nicht jeder Untertagearbeiter mit einem Gebergerät ausgerüstet werden, zumal
das hohe Gewicht eines Gebers mit Röhrenverstärker die Mitnahme erschwert. Außerdem
haben Versuche ergeben, daß die in Bergwerken verlegten Gleise und sonstigen Leiter
durch ihre Querverbindungen, Verästelungen oder gegenseitige Kopplung Dämpfungs-
oder Saugkreise bilden, so daß -sich eine bestimmte, @allgemein brauchbare Frequenz
nicht angeben läßt, vielmehr von Fahl @zu Fall die jeweils, geeignetste Frequenz
ermittelt werden müßte.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe; ein Verfahren zu schaffen, bei welchem
Bauteile so einfacher Bauart Verwendung finden,, daß jeder Untertagearbeiter mit
einem Signallgeber ausgerüstet werden kann.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung eines
mit Stromquelle und Schwingungskreis ausgerüsteten vierstärker- bmw. röhrenlosen
Kontaktgebers. mit einer z. B. als Gehäuse ausgebildeten Antenne, die auch als Gegengewicht
arbeiten !kann. Die Signale eines solchen Kontaktgebers können von einem am besten
mit
Verstärkung arbeitenden Empfänger aufgenommen werden: Findet
der. Kontaktgeber nach der Erfindung Anwendung in Untertageanllagen, die mit einem
metallischen Leitungsnetz, z. B. einer Preßluftanlage, ausgerüstet sind,,dann 'kann
erfindungsgemäß dieses Leitungsnetz durch Verbinden mit dem Kontaktgebergehäuse
zur Signafübertragung herangezogen werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
kann der Körper des Signalgebers als Gegengewicht oder als Aneenne bei der Signalgabe
Verwendung finden.
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Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf. das Verfahren zur Signalübertragung,,
sondern auch auf die Ausgestaltung des Kontaktgerbers. Handelt es sich um eine Bergbauanlage,
in der die üblichen elektrischen Grubenlampen Verwendung finden, so ist erfindungsgemäß
der Kontaktgeber an oder in der elektrischen Handlampe vorgesehen,, wobei. zweckmäßige.rweise
der Kontaktgeber an die Stromquelle der Lampe angeschlossen ist.
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Am besten ist es, die Bauteile des Kontaktgebers innerhalrb des auf
die Stromquelle aufsetzbaren., die Glühbirne und den Lampenhalter tragenden Gehäuses
anzuordnen. Der Kontaktgober läßt sich erfindungsgemäß, mit so einfachen Mitteln
herstellen, daß das Genwicht der Signallampe nicht nennenswert erhöht wird.
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Die Erfindung richtet sich auch auf weitere Kong struktionsmerkmale
,des Kontaktgebers, die sich aus der folgenden Beschreibung ergeben.
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In der Zeichnung ist die Erfindung bei spiel sweise dargestellt, und
zwar zeigt Fig. i den oberen Teil einer mit einem Kontakt geller nach der Erfindung
ausgerüsteten elektrischen Grubenlampe, teilweise in einem nm 45° versetzten Schnitt,
und Fig. 2 ein Schaltschema des Kontaktgebers.
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Die in Fig. i 'dargestellte Grubenlampe besteht aus der gebräuchlichen
z. B. als Akkumulator aus-, gebildeten zylindrischem Stromquelle i, deren metallisches
Gehäuse am oberen Rande mit einem Gewinde versehen ist, auf das ein metallisches
Gehäuse 2 aufgeschraubt ist. Das metallische Gehäuse trägt in bekanhter Weise einen
portalförmigen Halter 3, in dessen Hohlraum die durch ein Glas 4 abgedeckte Glühbirne
5 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist erfindungsgemäß zur Aufnahme des Kontakt- ,
ge',bers notfalls etwas in axialer Richtung erweitert. Das Gehäuse'besitzt eine
Querwand 6, die stromquellenseitig mit den bekannten Kontaktmitteln zum Anschluß
an die Stromquelle ausgerüstet ist. Auf .der anderen Seite der Querwand 6 sind ein
Vakuumschalter T, eine Drosselspule 8 und ein Schwingungskreis 9 befestigt. In das
Gehäuse 2 ist eine Isobierbuchse io eingeschraubt, die Pvon einem unter Federspannung
stellenden metallischen Schaft i i durchsetzt ist, der an seinem äußeren, Endre
mit einem metallischen -Druckknopf 1,2 und an seinem inneren Ende mit einer Anschlußschraube
13 für den Schrwingungs°kreis versehen ist. Der Druckknopf 12 ist durch eine entfernbare,
z. B. abreißbare Schutzkappe 14 abgedeckt. Die Schaltung des Kontaktgebers ist in
Fis. 2 ersichtlich. Bemerkenswert. ist, daß die Stromquelle mit ',dem metallischen
Gehäuse' in leitender Verbindung steht. Wesenffich ist, daß das eine Ende des Schwingungskreises
am Lampengehäuse liegt, während das andere Ende isoliert durch das Gehäuse hindurchgeführt
ist, .um beim Signalgellen eine leitende Verbindung mit dem Körper des Signalgerbenden
zu ermöglichen: Diese Bedingung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch
gegeben, daß der Signalgebende mit dem Finger auf den metallischen Druckknopf v2
einwirkt.
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Beim Betätigen des Druckknopfes 12 wird die Spannung der Lampenbatterie
an die Drosselspule gelegt. Beim Loslassen des Druckknopfes wird durch den, an der
Drosselspule entstehenden Spannungsstoß ein elektrischer Impuls ausgelöst, der bei
sehr steilem Anstieg nach einer e-Funktion aibklingt. Er besitzt ein Frequenzspektrum,
das praktisch den gesamten Rundfunkbereich umfaßt. Zur Überbrückung geringer Entfernungen
genügt die Ausstrahlung über den als Antenne wirkenden Körper des Signalgebenden.
Bei größeren Abständen, zwischenSende- und Empfangsstelle wird über das Lampengehäuse,
z. B. durch Aufsetzen, eine Verbindung mit einem erreichbaren Leiter, z. B. Schiene,
Rohrleitung, Kabelbewehrung oder auch mit einer leitenden Schicht des Erdreiches,
hergestellt. Der Körper des Signalgebenden dient in diesem Falle Tals Gegengewicht.
Die elektrischen Leiter werden durch die jeweiligen Impulse zu ihren Eigenschwingungen
angeregt. Infolge der durch die Anwendung @de-s Vakuumschalters erfok genden funkenfreien
Schaltung tritt die Änderung des magnetischen Feldes sehr schnell ein, so daß die
Anregung = den Eigenschwingungen sehr groß ist. Jeder Impuls veranlaßtgewissermaßen
eine Wanderwelle mit sehr steiler Stirn, die sich an dein angeschlossenen Leiter
entlang fortpflanzt und, im Raum um :ihn elektromagnetische Störwellen verursacht.
Im Kopfhörer oder Lautsprecher des Empfängers, der mit einer in der gebräuchlichen
Schaltung ausgerüstet sein kann, macht sich jeder Impuls als kurzer, scharf ausgeprägter
Knacklaut bemerkbar, bei geringer Entfernung .durch die direkte Ausstrahlung über
eine Stab- oder Rahmenantenne, bei größeren Strecken durch Annäherung an oder Verbindung
der Anr tenne mit dem entsprechenden Leiter. , Der Kontaktgeber kann. so geschaltet
seins daß während. der Signalgabe ,der Lampenstromkreis unterbrochen ist.
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Die Schutzkappe 14 hat den Zweck, eine unbeabsichtigte Bedienung des
Kontaktgebers zu Verhindern. Die Schutzkappe kann gewünschtenfalls plömbiert sein.
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Ist das Gehäuse der Lampe isoliert, so ist es notwendig, den Schwingungskreis
des Kontaktgebers mit einer von außen zugänglichen Metallplatte od. dg9. zu verbinden.
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Wenn auch der Kontaktgeber lediglich Knackgeräusche erzeugt, so können
dennoch durch Festlegen bestimmter Signal- und Pausenfolgen verschiedene Signale
' gegeben erden. Erfihdurngsgemiil:
i kann zu ,diesem Zweck der
Kontaktgeber mit einer Einrichtung versehen sein, die bei jeder Betätigung des Druckknopfes
selbsttätig eine rhythmische Signalfolge erzeugt.
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Es ist ein besonderer Vorzug der Erfindung, unter Verwendung der gebräuchlichen
Grubenlampe ohne wesentlichen Aufwand einen Kontaktgeber zu schaffen, mit dem jeder
Untertagearbeiter ausgerüstet werden kann, so daß er im Gefahren oder Katastrophenfalle
in der Lage ist, Signale zu geben, die auf größere Entfernung als mechanische Klopfzeichen
hörbar sind, deren Empfang durch Verwendung von Kopfhörern am Empfangsgerät nicht
durch Betriebs- oder Arbeitsgeräusche erschwert oder 'unmöglich gemacht wird und
die bei Verwendung geeigneter Abhöreinrichtungen eine Peilung der Lage des S'ignalge@benden
ermöglichen.
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Die Erfindung eignet sich .vor allem für den Bergbau. Ihre Verwendung
ist aber auch in an,-deren Betrieben möglich.