DE2425332B1 - Anordnung zur Absicherung von Gefahrenbereichen in Untertagebetrieben - Google Patents

Description

• Ausgehend von der eingangs geschilderten Anordnung zur Absicherung eines Gefahrenbereiches in Untertagebetrieben besteht die Erfindung darin, daß der Gefahrenbereich durch das Hochfrequenzfeld von zumindest einem mit der Frequenz f1 arbeitenden Bereichsbegrenzungssender abgeschrankt und die Gefahrensignalgeber als auf einfallende Hochfrequenzenergie der Frequenz f1 ansprechende Reflexionssender ausgebildet sind, die ein Gefahrensignal ausstrahlen, welches eine von der Frequenz f1 verschiedene Frequenz oder ein von der Frequenz f1 verschiedenes (dis-
• kretes oder kontinuierliches) Frequenzspektrum aufweist, und daß der Gefahrensignalempfänger für die Frequenz f1 gesperrt ist, diese also nicht empfängt.
• Dabei kann der Bereichsbegrenzungssender den Gefahrenbereich mit einem fächerförmigen Hochfrequenzfeld bedecken. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß der Bereichsbegrenzungssender ein gebündeltes strahlenförmiges Hochfrequenzfeld, gleichsam wie eine Schranke, ausstrahlt und dadurch den Gefahrenbereich abschrankt.
• Es können selbstverständlich auch beide Maßnahmen gleichzeitig angewendet werden.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, nicht nur mit einem Bereichsbegrenzungssender sondern mit mehreren zu arbeiten.
• Der Ausdruck Reflexionssender bezeichnet im Rahmen der Erfindung einen Sender, der auf einfallende elektromagnetische Energie der Frequenz fl gleichsam antwortet, indem er dann und nur dann ein Gefahrensignal ausstrahlt Dabei können die Reflexionssender vollkommen batterielos arbeiten. Das geschieht nach bevorzugter Ausfuhrungsform der Erfindung dadurch, daß die Reflexionssender die einfallende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders lediglich in Gefahrensignale einer anderen Frequenz umsetzen. Es handelt sich also um Reflexion mit Frequenztransformation. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Reflexionssender durch die einfallende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders lediglich steuerbar sind und eine eigene Energiequelle für die Gefahrensignale aufweisen. Das bedingt nicht die eingangs beschriebenen Nachteile, da diese Batterie nur bei einfallender Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders Energie an den Reflexionssender abgibt und folglich lange Lebensdauer besitzt. Es kann sich um eine einfache auswechselbare Batterie oder um einen Akkumulator handeln.
• In hochfrequenztechnischer Hinsicht ist es am einfachsten, wenn die Reflexionssender Gefahrensignale der Frequenz oder des Frequenzspektrums eines Mehrfachen von f1 ausstrahlen, also nfl, wobei n = 2, 3,4... ist.
• Man kann diese Harmonischen in der Frequenz der reflektierten Energie nämlich schaltungstechnisch sehr einfach erzeugen, indem man den Reflexionssender mit nichtlinearen Schaltelementen (z. B. Dioden) ausrüstet, welche Oberwellen einer eingeführten Grundfrequenz bilden. Hochfrequenzenergie, die der Bereichsbegrenzungssender ausstrahlt, bringt den Gefahrensignalempfänger nicht zum Ansprechen, weil dieser für die Frequenz f1 gesperrt ist. Dabei ist gleichgültig, ob diese Hochfrequenzenergie unmittelbar oder reflektiert den Gefahrensignalempfänger trifft.
• Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit Hochfrequenzschaltung besteht im allgemeinen keine Wechselwirkung zwischen mehreren Reflexionssendern, da die Reflexionssender nur dann senden, wenn Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders einfällt.
• Zwar könnte theoretisch ein Reflexionssender auch ansprechen, wenn der von dem Gefahrensignal eines Reflexionssenders getroffen wird, dessen zugeordnete Person den Gefahrenbereich betreten hat. Dann entsteht allenfalls mit dem Ansprechen des ersten Reflexionssenders ein Ansprechen dieses zweiten Reflexionssenders, was jedoch nicht schadet. Wo jedoch jede Wechselwirkung auch zwischen Reflexionssendern im Hochfrequenzfeld des Bereichsbegrenzungssenders vermieden werden soll, empfiehlt die Erfindung, in Kombination zu der letztbeschriebenen Maßnahme, wonach die Gefahrensignale die Frequenz nfl (mit n = 2, 3, 4...) aufweisen, die Anordnung so zu treffen, daß die Reflexionssender lediglich auf die Frequenz A ansprechen.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Reflexionssender zusätzlich mit einer Kennung auszurüsten, die von dem Reflexionssender als Kennungssignal ausgestrahlt wird und die von dem Gefahrensignalempfänger ebenfalls aufgenommen wird, wobei dem Gefahrensignalempfänger eine Einrichtung zugeordnet sein kann, die registriert, welcher Reflexionssender das Gefahrensignal ausgelöst hat.
• Die erreichten Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind darin zu sehen, daß die Ausrüstung der Personen mit permanent betriebenen Sendern nicht mehr erforderlich ist, und auch nur dann ein Alarm gegeben wird oder die Abschaltung einer Maschine erfolgt, wenn eine Person in den Gefahrenbereich gelangt.
• Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit den Hilfsmitteln der modernen Hochfrequenztechnik und Elektronik ohne Schwierigkeiten verwirklicht werden, was daher im einzelnen nicht der Beschreibung bedarf.
• Von besonderer Bedeutung ist endlich, daß die Gefahrensignalgeber aus Halbleiterbauelementen aufgebaut bzw. damit ausgerüstet werden können, so daß sie einschließlich Antenne und gegebenenfalls Batterie in Bekleidungsstücken oder in Bekleidungszubehör einfach unterzubringen sind. Dabei empfiehlt sich eine Kapselung in thermoplastischem Kunststoff. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Bereichsbegrenzungssender kontinuierlich strahlen oder für Impulsbetrieb ausgelegt sein. Die Reflexionssender antworten entsprechend. Die Frequenz fl, mit der der Bereichsbegrenzungssender arbeitet, aber auch die Frequenzen nfl (n = 2, 3, 4...) sind also entweder die kontinuierlich ausgestrahlten Frequenzen oder auch nur Impulsfrequenzen mit in üblicher Weise zugeordneten Trägerfrequenzen.
• Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung F i g. 1 den Grundriß eines Untertagebetriebes mit erfindungsgemäßer Anordnung, Fig.2 ein Schaltschema zum Gegenstand nach Fig. 1, F i g. 3 perspektivisch einen Reflexionssender der erfindungsgemäßen Hochfrequenzanordnung.
• Bei dem in F i g. 1 dargestellten Untertagebetriebspunkt handelt es sich um eine Strecke, in der ein Förderer 1 mit zugeordnetem Brecher 2 arbeitet Zum Förderer 1 gehört der Antrieb 3. Der Förderer 1 mit Brecher 2 ist ein Gefahrenbereich, der von Personen 5 bei arbeitenden Maschinen 1 und 2 nicht betreten werden darf Zur Absicherung dieses Gefahrenbereiches 4 gegen Betreten durch Personen 5 sind den Personen Reflexionssender 6 zugeordnet, die von den Personen 5 mitgeführt werden. Vor dem Brecher ist ein Gefahrensignalempfänger 7 angeordnet, dem eine von ihm gesteuerte Schalteinrichtung 8 zugeordnet ist. Diese löst Alarmsignale 9 aus oder schaltet den Förderer 1 ab. F i g. 1 zeigt, daß der Gefahrenbereich 4 durch das Hochfrequenzfeld 10 von einem mit der Frequenz f1 arbeitenden Bereichsbegrenzungssender 11 abgeschrankt ist. Die Gefahrensignalgeber sind als auf einfallende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders 11 der Frequenz d ansprechende Reflexionssender-6 ausgebildet, die -ein -Gefahrensignal 12 ausstrahlen, welches eine von der Frequenz fl verschiedene Frequenz oder ein von der Frequenz A verschiedenes Frequenzspektrum aufweist. Der Gefahrensignalempfänger 7 ist für die Frequenz A gesperrt. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Bereichsbegrenzungssender 11 den Gefahrenbereich mit einem fächerförmigen Hochfrequenzfeld 10 bedeckt. Seine Antenne 13 ist entsprechend eingerichtet. Die Grenzen dieses Fächers bilden -die Schranken für die Abschrankung des Gefahrenbereiches 4. Man könnte aber auch ein strahlenförmig gebündeltes Hochfrequenzfeld ausstrahlen, -welches dann nur als Schranke -funktioniert. Die Reflexionssender 6 setzen die einfaTlende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders 11 in Gefahrensignale 12 um, die über Antennen 14, die gleichzeitig als Aufnahmeantennen -wirken,.abgestrahlt werden. In der F i g 1 ist angedeutet, daß eine Person 5, die einen Reflexionssender 6 trägt, -sich :im Gefahrenbereich 4 befindet. Das ausgestrahlte Gefahrensignal 12, welches im allgemeinen ohne Richtwirkung, also rund ausgestrahlt wird, ist in der F i g. 1 erkennbar. Die Reflexionssender 6 anderer Personen 5, die sich außerhalb des Gefahrenbereichs 4 befinden, strahlen in der in F i g. 1 gezeichneten Situation nicht. Im Reflexionssender 6 wird entweder die einfallende Energie in Gefahrensignale 12 umgesetzt oder der Reflexionssender 6 durch die einfallende Energie gesteuert, wobei er aus eigener Energiequelle die Gefahrensignale aussendet. Da der Gefahrensignalempfänger 7 auf die Frequenz f1 nicht anspricht, ist sichergestellt, daß unmittelbar oder reflektiert auftretende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders 11, die an anderen Gegenständen (also nicht an den Reflexionssendern 6) reflektiert werden, den Gefahren-Signalempfänger 7 nicht zum Ansprechen bringen.
• Die Fig.3 zeigt, daß die Reflexionssender 6 mit Halbleiterbauelementen 15 ausgerüstet sind, wobei sie einschließlich der zugeordneten Antenne 14 und gegebenenfalls einer zugeordneten Batterie in Bekleidungsstücken oder in Bekleidungszubehör untergebracht sind. Im .Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen Gürtel.oder beispielsweise auch um ein Armband.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Absicherung von Gefahrenbereichen in Untertagebetrieben gegen Betreten durch Personen, mittels einer Hochfrequenzanordnung aus einer Mehrzahl von Signalgebern, die den zu sichernden Personen zugeordnet sind, zumindest einem Bereichsbegrenzungssender und einem Gefahrensignalempfänger, sowie einer vom Gefahrensignalempfänger gesteuerten Schalteinrichtung, die Alarmsignale auslöst und/oder Maschinen ausschaltet, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Gefahrenbereich (4) durch das Hochfrequenzfeld von zumindest einem mit der Frequenz f1 arbeitenden Bereichsbegrenzungssender (11) abgeschrankt ist und die Gefahrensignalgeber als auf einfallende Hochfrequenzenergie der Frequenz fl ansprechende Reflexionssender (6) ausgebildet sind, die ein Gefahrensignal (12) ausstrahlen, welches eine von der Frequenz f1 verschiedene Frequenz oder ein von der Frequenz fl verschiedenes Frequenzspektrum aufweist, wobei der Gefahrensignalempfänger (7) für die Frequenz f1 gesperrt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereichsbegrenzungssender (11) den Gefahrenbereich (4) mit einem fächerförmigen Hochfrequenzfeld (10) bedeckt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder in Kombination zu Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereichsbegrenzungssender (11) ein gebündeltes, strahlenförmiges Hochfrequenzfeld (10) ausstrahlt.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionssender (6) die einfallende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders (11) in Gefahrensignale (12) lediglich umsetzen.
5. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionssender (6) durch die einfallende Hochfrequenzenergie des Bereichsbegrenzungssenders (11) steuerbar sind und eine eigene Energiequelle für die Gefahrensignale (12) aufweisen.
6. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionssender (6) Gefahrensignale (12) von der Frequenz oder dem Frequenzspektrum eines Mehrfachen von f1 ausstrahlen.
7. 7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionssender (6) nur auf die Frequenz f1 ansprechen.
8. 8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionssender (6) mit Halbleiterbauelementen (15) ausgerüstet und einschließlich Antenne (14) und gegebenenfalls Batterie in Bekleidungsstücken oder in Bekleidungszubehör untergebracht sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Absicherung von Gefahrenbereichen in Untertagebetrieben gegen Betreten durch Personen mittels einer Hochfrequenzanordnung aus einer Mehrzahl von Signalgebern, die den zu sichernden Personen zugeordnet sind (indem sie von diesen mitgeführt werden), zu- mindest einem Bereichsbegrenzungssender und einem Gefahrensignalempfänger, sowie einer vom Gefahrensignalempfänger gesteuerten Schalteinrichtung, die Alarmsignale auslöst und/oder Maschinen ausschaltet.

   Die Signalgeber sind mit Antennen ausgerüstet und auch der Bereichsbegrenzungssender und der Gefahrensignalempfänger weisen eine Sende- bzw. Empfangsantenne auf. Im Rahmen der Erfindung kann mit einem Bereichsbegrenzungssender und einem Gefahrensignalempfänger und/oder mit deren mehreren gearbeitet werden.

   Die üblichen Anordnungen mit Hochfrequenzschaltungen der beschriebenen Gattung und Zweckbestimmung sind als Arbeitsschutz-Funk bekannt (vgl. Glückauf, 1969, S.223, 224; DT-AS 20 26 167, DT-AS 20 26 168). Hier sind die Signalgeber an eigene Energiequellen angeschlossene aktive Sender, die dauernd in Betrieb sind. Sie sind z. B. in einem Schutzhelm untergebracht und werden z. B. aus der Batterie der Kopflampe gespeist. Der Signalempfänger ist ein Schaltempfänger, der die beschriebenen Schaltfunktionen auslöst. -Das ist nicht frei von Nachteilen. Handelt es sich um Gefahrenbereiche, die gegen das Betreten durch eine Vielzahl von Personen zu sichern sind, so muß diese Vielzahl von zu sichernden Personen mit permanent beschriebenen, aktiven Sendern versehen werden. Hinzu kommt, daß die Hochfrequenzfelder, die von dieser Vielzahl von aktiven Sendern ausgestrahlt werden, sich überlagern können, was unter Umständen die Funktionssicherheit beeinträchtigt. Der Stromverbrauch solcher, permanent betriebener Sender macht das fortwährende Austauschen oder Aufladen der zugeordneten Batterien erforderlich.

   In Untertagebetrieben sind Unfälle, die darauf beruhen, daß Personen in einen Förderer stürzen und dann mit dem zu fördernden Gut in nachgeschaltete Einrichtungen, z. B. Brecher, gelangen, möglich. In Untertagebetrieben sind bisher Hochfrequenzschaltungen der beschriebenen Gattung und Zweckbestimmung mit den zu sichernden Personen zugeordneten, permanent betriebenen aktiven Sendern wegen der beschriebenen Nachteile über das Versuchsstadium nicht hinausgekommen. Man behilft sich noch mit mechanischen Einrichtungen wie Reißleinen od. dgl. Solche Maßnahmen sind unsicher, da die Person, die beispielsweise in einen Förderer gestürzt ist, unter Umständen nicht mehr in der Lage ist, die Reißleine zu betätigen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für Untertagebetriebe mit Hochfrequenzeanordnung zur Absicherung eines Gefahrenbereiches zu schaffen, bei der die Ausrüstung der Personen mit permanent betriebenen, aktiven Sendern nicht mehr erforderlich ist, bei der aber dennoch zwischen gefährdeten Personen und anderen Gegenständen differenziert wird und nur bei wirklicher Gefahr für eine gefährdete Person Alarm oder Abschaltung einer Maschine erfolgt.