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Die
Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Branddetektionseinrichtung,
insbesondere eine Lokomotive, in deren Maschinenraum zumindest ein
Sensor zur Detektion eines Brandes angeordnet ist.
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Es
ist bekannt, Brände
in Maschinenräumen von
Lokomotiven mittels Rauchsensoren zu detektieren. Wenn die Rauchsensoren
jedoch automatisch einen Löschvorgang
auslösen,
kommt es zu nicht erforderlichen Löschvorgängen. Ein Grund hierfür ist, dass
beim Betrieb von Einrichtungen, die im Maschinenraum angeordnet
sind, Mengen von kleinen Partikeln in die Luft freigesetzt werden
können,
die zu einem Ansprechen der Rauchsensoren führen.
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Es
sind daher Temperatursensoren eingesetzt worden, die beim Erreichen
oder Überschreiten einer
Temperaturschwelle ein Signal erzeugen. Nachteilig an bekannten
Temperatursensoren ist der geringe räumliche Erfassungsbereich.
Diese Temperatursensoren können
daher auch als punktuelle Temperatursensoren bezeichnet werden.
In einer ungünstigen
Situation wird mit einem solchen Temperatursensor der Brand nicht
detektiert, obwohl er bereits wesentliche Bereiche des Maschinenraums
zerstört
hat.
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Aus
der
DE 101 63 527
C1 ist ein Sensorschlauch bekannt, der an möglichen
Brandherden entlang verlegt ist. Der Sensorschlauch enthält ein Gas,
dessen Druck über
dem Außendruck
liegt. Im Fall eines Brandes wird der Sensorschlauch zerstört. Es kommt
dann zu einem Druckabfall, der vom Drucksensor detektiert wird.
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Nachteilig
an derartigen Sensoren ist die verhältnismäßig komplexe Art der Auswertung
des Druckabfalls. Es muss ein geeigneter Drucksensor vorgesehen
sein, der dann wiederum auch an das Feuerlöschsystem angeschlossen sein
muss. Außerdem
ist die Handhabung eines solchen Sensorschlauchs bei der Montage
und auch beim Auswechseln verhältnismäßig komplex.
Es besteht zudem die Gefahr, dass auch ohne Brand der Druck in dem
Sensorschlauch abfällt
und daher unbeabsichtigt ein Feuerlöschvorgang ausgelöst wird.
Insbesondere kann das Material des Sensorschlauchs durch dauerhafte
Wärmeeinwirkung
sowie durch chemische Prozesse undicht werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen robusten Sensor
für die
Erkennung von Bränden
in Schienenfahrzeugen, insbesondere in Maschinenräumen von
Lokomotiven, anzugeben, der mit geringem Aufwand verlegt und erneuert
werden kann, der Fehldetektionen weitgehend ausschließt und der
auf einfache Weise an eine automatische Feuerlöscheinrichtung angeschlossen
werden kann. Ferner soll mit möglichst
nur einem Sensor ein definierter Bereich innerhalb des Schienenfahrzeugs auf
das Auftreten eines Brandes überwacht
werden können.
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Es
wird vorgeschlagen, einen Temperatursensor zur Branddetektion in
einem Schienenfahrzeug zu verwenden, wobei der Temperatursensor zwei
langgestreckte Elemente aus elektrisch leitfähigem Material aufweist, wobei
die langgestreckten Elemente insbesondere elektrisch leitfähige Drähte sein
können.
Die langgestreckten Elemente erstrecken sich in einer Längsrichtung
des Temperatursensors, wobei sich die Längsrichtung im Verlauf des Temperatursensors ändern kann.
Dies bedeutet, dass der Temperatursensor beispielsweise in Schlaufen,
meanderförmig
oder auf andere Weise mit gekrümmtem
Verlauf verlegt werden kann. Da der Temperatursensor zwei langgestreckte
Elemente aufweist, kann er als linearer Temperatursensor bezeichnet
werden.
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Die
langgestreckten Elemente (prinzipiell ist es möglich, nicht nur zwei sondern
mehr langgestreckte Elemente in demselben Temperatursensor zu verwenden)
sind durch eine elektrische Isolierung gegeneinander isoliert. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
sind die beiden langgestreckten Elemente Drähte, die jeweils eine elektrische
Isolierung als Draht-Ummantelung aufweisen.
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Solange
die Temperatur, bei der auf das Vorliegen eines Brandes erkannt
werden soll, nicht erreicht ist, isoliert die elektrische Isolierung
die beiden langgestreckten Elemente gegeneinander, so dass kein
unmittelbarer elektrischer Kontakt besteht. Es ist allerdings möglich und
wird bei der bevorzugten Ausführungsform
auch so realisiert, dass die beiden langgestreckten Elemente zumindest
an einem Ende über
einen elektrischen Widerstand miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht es,
einen elektrischen Strom durch die langgestreckten Elemente zu führen, mit
dem der Temperatursensor auf Unversehrtheit der langgestreckten
Elemente überprüft werden kann.
Ist eines der beiden langgestreckten Elemente unterbrochen oder
beschädigt,
kann dies an dem erhöhten
oder unendlich großen
elektrischen Widerstand festgestellt werden.
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Der
Prüfstrom
wird vorzugsweise von einer Einrichtung erzeugt, die über eine
Eingabe-/Ausgabeeinheit
mit einem Datenbus verbunden ist, an den auch die eigentliche Auswertungseinrichtung
eingeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Einrichtung
einen Stromgenerator und eine Strom-Messeinrichtung auf. Kontinuierlich
oder wiederholt generiert der Stromgenerator, welcher an eine separate
elektrische Energieversorgung angeschlossen sein kann, den Prüfstrom,
der durch die langgestreckten Elemente des Temperatursensors und
den Abschlusswiderstand fließt.
Die Strom-Messeinrichtung ist ebenfalls mit der durch den Stromgenerator,
etwaige Anschlussleitungen, die beiden langgestreckten Elemente,
den Abschlusswiderstand und optional vorhandene zusätzliche
elektrische Bauteile gebildeten Stromschleife verbunden und misst
den durch die Stromschleife fließenden Strom. Die Strom-Messeinrichtung überträgt die vorzugsweise
analoge Information über
die Größe des gemessenen
Stroms zu der Eingabe-/Ausgabeeinheit, welche ein entsprechendes
digitales Signal über
den Datenbus zu der Auswertungseinrichtung überträgt. Diese kann nun, insbesondere
mittels implementierter Software, auswerten, ob der gemessene Strom
einen erwarteten Wert hat oder in einem erwarteten Bereich liegt,
der dem unversehrten Temperatursensor entspricht und der auch nicht
auf einen Kurzschluss der beiden langgestreckten Elemente hindeutet.
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Die
Strom-Messeinrichtung und der Stromgenerator können jedoch auf andere Weise
realisiert werden, insbesondere getrennt voneinander und/oder an
anderen Orten als an der Eingabe-/Ausgabeeinheit angeordnet sein.
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Insbesondere
kann der Temperatursensor dadurch in seiner Funktionsfähigkeit überwacht
werden, dass der Strom-Generator den Temperatursensor mit einem
kleinen konstanten Strom speist, wobei die Strom-Messeinrichtung
die Spannung misst, die über
dem Temperatur-Sensor (insbesondere einschließlich Abschluss-Widerstand)
abfällt.
Die Spannungsinformation kann dann über den Datenbus (der insbesondere
ein Ringbus ist) an die Auswertungseinrichtung übertragen und dort ausgewertet
werden. Aufgrund der gemessenen Spannung kann auf den Betriebzustand
des Temperatur-Sensors
geschlossen werden. Bei Brand ist die Spannung, die über dem
Temperatur-Sensor
abfällt,
geringer. Bei Störung
des Temperatursensors (z. B. Unterbruch einer seiner Drähte) ist
die Spannung, die über
dem Temperatur-Sensor abfällt,
größer und
es kann eine Störungsmeldung
erzeugt werden.
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Unabhängig von
der zuvor beschriebenen Ausgestaltung ist der Temperatursensor im
Allgemeinen so ausgestaltet, dass bei einem Brand im Schienenfahrzeug
die beiden langgestreckten Elemente einander elektrisch kontaktieren,
so dass eine Auswertungseinrichtung den elektrischen Kontakt detektieren
kann. In diesem Fall können
die langgestreckten Elemente durch die Isolierung hindurch in direkten
Kontakt zueinander gelangen.
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Bei
der zuvor beschriebenen Ausgestaltung mit der Strom-Messeinrichtung
kann der Prüfstrom auch
dazu verwendet werden, den Kurzschluss zwischen den beiden langgestreckten
Elementen zu detektieren, der bei einem Brand entsteht. Durch den Kurzschluss
wird der Abschlusswiderstand kurz geschlossen, d. h. überbrückt und
der Prüfstrom
ist daher wesentlich größer. Dies
wird wiederum durch die Strom-Messeinrichtung
gemessenen, ein entsprechendes Signal an die Eingabe-/Ausgabeeinheit übertragen,
ein entsprechendes Signal über
den Datenbus übermittelt
und von der Auswertungseinrichtung ausgewertet. Diese kann somit
feststellen, dass der Strom wesentlich größer ist als erwartet bzw. als im
Normalfall, und erkennen, dass die Meldetemperatur des Temperatursensors
erreicht wurde.
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In
der bevorzugten Ausgestaltung sind die langgestreckten Elemente
in der Längsrichtung
kontinuierlich oder im Verlauf der Längsrichtung an einer Mehrzahl
von Stellen gegeneinander mechanisch vorgespannt, wobei die elektrische
Isolierung zwischen den langgestreckten Elementen angeordnet ist,
so dass sie aufgrund der mechanischen Vorspannung zwar unter Druck
steht, aber den elektrischen Kontakt verhindert, solange die Isolierung
nicht soweit erwärmt
wird, dass sie dem Druck nicht mehr Stand hält. Insbesondere können die
beiden als Drähte
ausgeführten
langgestreckten Elemente in der Art eines so genannten Twisted Pair-Kabels
miteinander verdrillt sein. Dabei kann das Material der Drähte so gewählt sein,
dass bereits aufgrund der mechanischen Steifigkeit der Drähte die
mechanische Vorspannung erzielt wird.
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Derartige
Temperatursensoren können
z. B. bei The Protectowire Company, Inc., Hanover, MA 02339-0200,
USA unter der Produktbezeichnung PHSC-220-EPC oder unter PHSC-280-EPC
bezogen werden. Die Verwendung der Temperatursensoren für den Einsatz
in Schienenfahrzeugen ist jedoch nicht bekannt.
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Außer der
bereits genannten Verwendung eines Temperatursensors für die Branddetektion
in Schienenfahrzeugen gehört
zum Umfang der Erfindung auch ein Schienenfahrzeug, insbesondere
eine Lokomotive, mit zumindest einem solchen Temperatursensor und
einer Auswertungseinrichtung, die ausgestaltet ist, den elektrischen
Kontakt der beiden langgestreckten Elemente zu detektieren.
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Die
im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen betreffen sowohl den
Temperatursensor selbst, dessen Verwendung als auch ein Schienenfahrzeug
mit einem solchen Temperatursensor.
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Wenn
es sich bei dem Schienenfahrzeug um eine Lokomotive oder einen Triebkopf
mit Maschinenraum handelt, kann der zumindest eine lineare Temperatursensor
darin angeordnet sein. Bevorzugtermaßen ist eine Mehrzahl der Temperatursensoren in
verschiedenen Bereichen des Maschinenraums angeordnet, so dass eine örtlich selektive
Branddetektion möglich
ist. Insbesondere kann dann Löschmittel
nur in dem Bereich eingesetzt werden, in dem ein Brand detektiert
wurde. Dadurch kann Löschmittel
gespart werden und können
vom Brand nicht betroffene Bereiche ohne Säuberung von Löschmittelresten
später
wieder in Betrieb genommen werden oder auch weiterbetrieben werden.
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Die
Mehrzahl der Temperatursensoren kann jeweils über eine Schnittstelle zur
Einkopplung eines digitalen Signals an eine Datenleitung angeschlossen
sein. Die Datenleitung ist mit einer zentralen Einheit der Auswertungseinrichtung
verbunden. Bei der Datenleitung handelt es sich z. B. um einen Bus
zur Übertragung
digitaler Signale. Vorzugsweise ist der Bus in der Art einer Ringleitung
mit zwei Enden ausgeführt.
Dabei sind die beiden Enden mit der Auswertungseinrichtung verbunden,
so dass die Signale von den Temperatursensoren auch dann noch empfangen
werden können,
wenn die Datenleitung an einer Stelle unterbrochen ist.
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Besonders
zuverlässig
funktioniert die selektive Branddetektion, wenn die Schnittstellen
zur Einkopplung eines digitalen Signals in die Datenleitung in verschiedenen
Bereichen des Maschinenraums angeordnet sind und die Temperatursensoren
jeweils über
eine der Schnittstellen, die in einem anderen Bereich des Maschinenraums
als die langgestreckten Elemente des Temperatursensors angeordnet
ist, mit der Datenleitung verbunden sind. Wenn ein Bereich von einem
Brand betroffen ist, kann der Temperatursensor in diesem Bereich
immer noch sein Signal in die Datenleitung einkoppeln, da die Schnittstelle
sich in einem anderen Bereich befindet. Insbesondere können Rauchdetektoren
zusätzlich
vorgesehen sein, die unmittelbar an der Schnittstelle angeordnet
sind und die Schnittstelle als Möglichkeit
bieten, zusätzlich
zu dem Signal des Rauchdetektors auch ein externes Signal in die
Datenleitung einzukoppeln. Dabei kann die Schnittstelle (dies ist
nicht auf die Verwendung von Rauchdetektoren beschränkt) auch
eine Schnittstelle sein, über
die ein Signal aus der Datenleitung ausgekoppelt wird. Ein derartiges
Ausgabesignal kann z. B. dazu verwendet werden, einen Temperatursensor
auf Funktionsfähigkeit
zu überprüfen.
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Die
langgestreckten Elemente können
außer der
Isolierung, die im Normalfall einen direkten elektrischen Kontakt
verhindert, eine gemeinsame äußere (elektrische) Isolierung
aufweisen, die sie nach außen
isoliert. Für
den Einsatz in Schienenfahrzeugen, insbesondere in Maschinenräumen, hat
sich jedoch gezeigt, dass eine solche äußere Isolierung keinen ausreichenden
Schutz gegen Beschädigung
des Temperatursensors bietet. Außerdem reicht die elektrische
Isolierung nicht aus, wenn der Temperatursensor in der Nähe von Bauteilen
verlegt ist, die beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auf Hochspannungspotential
liegen, insbesondere auf Potentialen von mehr als 600 V.
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Als
zusätzliche
Maßnahme
wird daher vorgeschlagen, den Temperatursensor in einem Schlauch
zu verlegen, insbesondere in einem gerippten oder gewellten Schlauch,
so dass der Schlauch ohne erhebliche Beanspruchung des Schlauchmaterials
gekrümmt
werden kann. Bevorzugt wird Polypropylen als Material für den Schlauch.
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Insbesondere
ist es möglich,
den Temperatursensor lose in dem Schlauch zu verlegen, so dass der
Temperatursensor auf einfache Weise in den Schlauch eingezogen (eingeführt) werden
kann und auch wieder aus dem Schlauch entfernt werden kann. Der
Schlauch kann (zum Beispiel über
eine den Schlauch vollständig
umfassende Schlauchschelle, z. B. aus Kunststoff, oder einen nicht
den Schlauch vollständig
umfassenden Clip, z. B. aus Kunststoff) an Einrichtungen des Schienenfahrzeugs befestigt
werden und definiert so den Bereich, in dem durch den Temperatursensor
eine Brandüberwachung
stattfinden kann.
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Durch
den Schlauch ist der Temperatursensor vor mechanischen Beschädigungen
geschützt. Außerdem kann
er wie bereits erwähnt
auf einfache Weise in dem Schlauch verlegt werden. Soll nach längerer Zeit
der Temperatursensor durch einen neuen ersetzt werden, so braucht
er lediglich aus dem Schlauch herausgezogen zu werden und ein neuer Temperatursensor
eingezogen werden. Ferner kann das Schlauchmaterial so gewählt werden,
dass eine ausreichende elektrische Isolierung sogar in Bereichen
erzielt wird, die Teile auf Hochspannungspotential aufweisen.
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Ein
geeigneter Schlauch kann beispielsweise unter der Typenbezeichnung
CPLT-07 als Polypropylen-Schlauch von Ein geeigneter Schlauch kann
beispielsweise unter der Typenbezeichnung CPLT-07 als Polypropylen-Schlauch
von PMA AG in Wetzikon, Schweiz bezogen werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen schematisch:
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1 eine
Ansicht von oben auf einen Maschinenraum einer Lokomotive,
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2 eine
Seitenansicht auf zwei Drähte, die
die langgestreckten Elemente eines Temperatursensors bilden,
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3 einen
Kreuzungspunkt, an dem sich der Verlauf der beiden langgestreckten
Elemente kreuzt und an dem die Isolierung zwischen den langgestreckten
Elementen unter Druck steht,
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4 einen
Querschnitt durch einen Schlauch mit einem darin verlegten Temperatursensor,
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5 ein
Diagramm einer Schaltung zum elektrischen Anschluss eines Temperatursensors,
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6 ein
Schema, das zeigt, wie verschiedene Temperatursensoren in einem
Maschinenraum an die Auswertungseinrichtung angeschlossen sind, und
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7 schematisch
eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung zum Eingabe und Ausgabe von Signalen in
bzw. aus einem Datenbus, wobei die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung mit einem Stromgenerator und
einer Strom-Messeinrichtung
kombiniert ist.
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Bei
dem in 1 dargestellten Maschinenraum erstreckt sich die
Längsrichtung,
d.h. die Fahrtrichtung der Lokomotive, von rechts nach links oder umgekehrt.
Der Maschinenraum weist zahlreiche Einrichtungen auf, auf die nicht
alle hier eingegangen wird.
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Links
unten in der Figur befindet sich eine Feuerlöscheinrichtung mit einem Rechner,
der über einen
Bus, insbesondere einen CAN-Bus Signale von mehreren Rauchmeldern
und Temperatursensoren empfangen kann, die in verschiedenen Bereichen
des Maschinenraums angeordnet sind. In einem ersten dieser Bereiche
befindet sich ein Hilfsbetriebegerüst HBG, in dem Einrichtungen
angeordnet sind, die nicht unmittelbar für den Antrieb der Lokomotive
erforderlich sind. In demselben Bereich befindet sich ein Transformator
TR zur Transformation von elektrischen Spannungen bei der Stromversorgung des
Hilfsbetriebegerüstes
HBG, welches in Längsrichtung
etwa auf der gleichen Höhe
wie die Feuerlöscheinrichtung
FLE angeordnet ist, jedoch durch einen Gang 1 davon getrennt ist.
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In
einem zweiten Bereich befindet sich ein Hochspannungsgerüst HSG,
in dem Einrichtungen für
die elektrische Versorgung der Antriebsmotoren im Hochspannungsbereich
angeordnet sind, insbesondere Schalter und Leitungen, die einen
Anschluss der Stromversorgung an einen Stromabnehmer ermöglichen.
Diesem zweiten Bereich ebenfalls zugeordnet ist ein Saugkreisgerüst SKG,
in dem sich der Saugkreis für
die Stromversorgung befindet.
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In
einem dritten Bereich, der zentral im Maschinenraum neben dem zweiten
Bereich angeordnet ist, befinden sich die Stromrichter SR für die Versorgung
der Antriebsmotoren.
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In
einem vierten Bereich befindet sich ein Niederspannungsgerüst NSG für die Stromversorgung
von Verbrauchern, die bei Spannungen unter 400 V betrieben werden.
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Jeweils
ein Temperatursensor ist in jedem der vier Bereiche angeordnet,
der vorzugsweise zumindest auch an der höchsten Stelle des jeweiligen Gerüsts verlegt
ist, wobei sich der Temperatursensor vorzugsweise über die
gesamte Länge
und/oder gesamte Breite des jeweiligen Gerüsts erstreckt. Insbesondere
bildet der Temperatursensor eine Schlaufe, d.h. er erstreckt sich
von seinem Anfang aus durch das Gerüst und sein Ende liegt nahe
bei dem Anfang. Ein Teil der Schlaufe kann auch deutlich unterhalb der
höchsten
Steile des Gerüsts
verlegt sein, insbesondere am seitlichen Rand des Gerüsts.
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1 zeigt
Verbindungsleitungen 2a–2d, über die
die Feuerlöscheinrichtung
FLE mit den einzelnen Löscheinrichtungen
verbunden ist, von denen jeweils eine in den vier Bereichen angeordnet
ist. Somit ist eine selektive, auf den jeweiligen Bereich beschränkte Brandbekämpfung möglich.
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2 zeigt
einen Längsabschnitt
von zwei langgestreckten elektrisch leitfähigen Elementen, die in dem
hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer Isolierung
ummantelte Drähte 11, 12 sind.
Die Drähte 11, 12 sind
in der Art einer Twisted Pair-Leitung miteinander verdrillt, d.h.
die Drähte 11, 12 erstrecken
sich doppelhelixförmig
in der Längsrichtung
des Temperatursensors.
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Wie
in 3 schematisch dargestellt ist, existieren Kreuzungspunkte,
in denen sich die Drähte 11, 12 in
ihrem Verlauf in Längsrichtung
unter einem spitzen Winkel kreuzen. Da jeder der Drähte 11, 12 eine
elektrische Isolierung 15, 16 als Ummantelung
aufweist, und da an den Kreuzungspunkten eine mechanische Spannung
erzeugt ist, die die Drähte 11, 12 gegeneinander
drückt,
sind die Isolierungen 15, 16 auf Druck belastet
(wie durch zwei Pfeile angedeutet ist). Die Drähte bestehen z. B. aus Stahl, sodass
ihr Material die mechanische Spannung aufrechterhält.
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Die
elektrisch leiffähigen
Bereiche der Drähte 11, 12 sind
in 3 mit den Bezugszeichen 13, 14 bezeichnet.
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Ferner
weist der lineare Temperatursensor bei der bevorzugten Ausführungsform
zusätzlich
zu der Ummantelung 15, 16 der einzelnen Drähte 11,12 eine
gemeinsame Ummantelung 17 aus elektrisch isolierendem Material
auf.
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4 zeigt
außerdem,
dass zusätzlich
zu der Ummantelung 17 ein Schlauch 19 aus elektrisch isolierendem
Material vorgesehen ist, der sich in Längsrichtung des Temperatursensors
erstreckt und in dem der Temperatursensor verlegt ist.
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5 zeigt
eine elektrische Schaltung zum Anschluss der Drähte 11, 12,
wobei dieselbe Schaltung auch eingesetzt werden kann, wenn es sich
bei den langgestreckten Elementen nicht um Drähte handelt. Beispielsweise
könnte
eines der langgestreckten Elemente ein isoliertes Metallband sein, das
helixartig um eine Metallschiene herumgewickelt ist.
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Der
aus den Drähten 11, 12 gebildete
Temperatursensor ist wie aus 5 erkennbar
schlaufenförmig
verlegt. Ein Anfang 20 der Schlaufe ist mit einer Filterschaltung 23 zur
Filterung von Störsignalen,
die durch elektromagnetische Induktion in der Schlaufe erzeugt werden
können,
verbunden. Das Ende 21 der Schlaufe führt in dem Ausführungsbeispiel
in dasselbe Gehäuse 24,
in dem auch die Filterschaltung 23 angeordnet ist. Die
Drähte 11, 12 sind an
dem Ende 21 der Schlaufe über einen Abschlusswiderstand
R1 miteinander verbunden, so dass von dem einen Draht 11 oder 12 ein
elektrischer Strom durch den Widerstand R1 in den anderen Draht 12 oder 11 fließen kann.
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Die
Filterschaltung 23 weist eine Mehrzahl von Kondensatoren
C1, C2 auf, über
die Anschlussleitungen 25, 26 zum Anschließen der
Drähte 12, 11 miteinander
verbunden sind. Ferner ist in den Anschlussleitungen 25, 26 jeweils
ein Widerstand R2, R3 angeordnet. Bei anderen Ausgestaltungen als hier
dargestellt, kann die Diode V1 weggelassen werden und/oder es können die
Kondensatoren C1 und C2 oder die Kondensatoren C3, C4 weggelassen werden.
Auch jegliche andere Filterschaltung ist möglich. Die Suppressor-Diode
V1 begrenzt die zwischen den Drähten 11, 12 möglicherweise
eingekoppelte Störspannung
und schützt
dadurch die elektronische Schaltung in einer an die Schaltung 23 angeschlossenen
Einrichtung, insbesondere der unten anhand von 7 beschriebenen
Einrichtung.
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Der
Kondensator C3 verbindet die Anschlussleitung 26 mit einem 29 der
Schaltung, der auf Erdpotenzial (Massepotenzial) liegt. Der Kondensator
C4 verbindet die andere Anschlussleitung 25 mit dem Punkt 29,
welcher mit einem Erdungskontakt einer Steckverbindung 30 und/oder
einem lokalen Erdungspunkt E verbunden sein kann. Die Kondensatoren
C3 und C4 leiten Störsignale,
welche in die Schlaufe eingekoppelt werden, gegen Erde (d. h. Masse)
ab.
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Die
Anschlussleitungen 25, 26 können über Anschlüsse 27, 28 angeschlossen
werden, insbesondere an die Leitungen 47, 49,
die noch anhand von 7 beschrieben werden. Die Anschlüsse 27,28 können Teil
der Steckverbindung 30 sein und zusätzlich zu den Leitungen 47, 49 kann
noch eine Erdungsleitung zu der Eingabe-/Ausgabeeinheit IO (siehe
unten) verlegt sein.
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6 zeigt
wiederum die vier Bereiche aus 1, in denen
sich jeweils ein Temperatursensor TS und ein Rauchmelder RM befinden.
Die Bereiche sind hier mit den bereits in 1 verwendeten
Bezugszeichen bezeichnet, wobei das Bezugszeichen HBKG für die Kombination
des Hilfsbetriebegerüsts HBG
und des Transformators TR steht. Mit FLE ist wiederum die Feuerlöscheinrichtung
bzw. konkreter der Rechner der Feuerlöscheinrichtung bezeichnet. Er
ist mit den beiden Enden 31, 32 eines ringförmig bzw.
schlaufenförmig
verlegten Datenbusses 33 verbunden. An den Datenbus 33 sind
in Reihe die vier Rauchmelder RM der vier Bereiche angeschlossen, so
dass bei Auftreten von Rauch der jeweilige Rauchmelder RM ein digitales
Signal über
den Datenbus 33 an die Feuerlöscheinrichtung FLE übermittelt. Über das
Auftreten von Rauch wird der Fahrzeugführer von der Feuerlöscheinrichtung
FLE informiert.
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Ferner
weisen die Rauchmelder RM in der hier beschriebenen Ausführungsvariante
eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle IO auf, über die jeweils einer der Temperatursensoren
TS an den Datenbus 33 angeschlossen ist. Jedoch ist der
Temperatursensor TS nicht über
die Schnittstelle IO desselben Gerüsts an den Datenbus 33 angeschlossen.
Vielmehr ist der Temperatursensor, der in dem Hochspannungsgerüst HSG und
in dem Saugkreisgerüst
SKG verlegt ist, über
die Schnittstelle IO des Niederspannungsgerüsts NSG an den Datenbus 33 angeschlossen
und umgekehrt. Ferner ist der Temperatursensor TS des Stromrichtergerüsts SR über die
Schnittstelle IO des Hilfsbetriebegerüsts HBKG an den Datenbus 33 angeschlossen
und umgekehrt.
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Die
Erfindung vereint die Vorteile eines linearen Temperatursensors,
wie er aus
DE 101
63 527 C1 bekannt ist, mit den Vorteilen eines robusten, elektrischen
Sensors. Damit entfällt
die Notwendigkeit für
die Detektion eines Drucks. Ferner ist ausgeschlossen, dass ein
Druckabfall aus anderen Gründen
als hohe Temperatur zu einer Fehldetektion führt. Solange der erfindungsgemäße lineare
Temperatursensor vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist,
wie es beispielsweise durch die Verlegung innerhalb des Schlauchs
der Fall ist, ist eine Fehldetektion nahezu ausgeschlossen. Durch
die Wahl des Isoliermaterials zwischen den beiden langgestreckten
elektrisch leitfähigen
Elementen des Temperatursensors und durch Wahl des mechanischen
Drucks, mit dem die langgestreckten Elemente auf die zwischen ihnen
liegende Isolierung drücken,
kann die Temperatur eingestellt werden, bei der die Isolierung nachgibt,
es zu einem elektrischen Kontakt kommt und auf das Vorliegen eines
Brandes geschlossen wird. Diese Temperatur kann z. B. auf 105°C oder 137°C eingestellt
sein. Der Schlauch, in dem der Temperatursensor verlegt ist, schützt den
Temperatursensor vor Beschädigungen
und führt
dazu, dass nur sehr kurzzeitig wirksame Temperaturen nahe oder oberhalb
der eingestellten Meldetemperatur nicht zu einer Branddetektion
führen.
Dennoch verzögert
der Schlauch, insbesondere wenn er aus Polypropylen gefertigt ist
und eine Wandstärke
im Bereich von 0,08 bis 0,1 mm oder alternativ sogar bis zu 2 mm
(vorzugsweise 1,8 mm) aufweist, die Detektion eines Brandes nicht
wesentlich.
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7 beschreibt
ein konkretes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel
und bezieht sich auf die bereits vor der Figurenbeschreibung beschriebene
Ausgestaltung mit einem Stromgenerator und einer Strom-Messeinrichtung,
die nun in 7 mit den Bezugszeichen 41 bzw. 43 bezeichnet
sind.
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In
dem speziellen Ausführungsbeispiel
sind der Stromgenerator 41 und die Strom-Messeinrichtung 43 zu
einer gemeinsamen bautechnischen Einheit 40 mit der Eingabe-/Ausgabeeinheit IO
(die die Schnittstelle IO gemäß 6 bilden
kann) kombiniert, über die
die Einheit 40 an den Datenbus 33 (z. B. den Datenbus 33 aus 6)
angeschlossen ist.
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Der
Stromgenerator 41 verfügt über einen Anschluss 51 zu
einer elektrischen Energieversorgung, damit er einen elektrischen
Strom generieren kann. Im einfachsten Fall wird dabei die elektrische Energieversorgung
an die Leitungen 49, 50 gelegt. Es kann jedoch
zusätzlich
eine elektrische Schaltung vorgesehen sein, die eine konstante Spannung
auf einem vordefinierten Niveau garantiert, auch wenn die Spannung
der elektrischen Energieversorgung schwankt.
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Der
Stromgenerator 41 ist optional über eine Signalleitung 53 mit
der Eingabe-/Ausgabeeinheit
IO verbunden, sodass die an den Datenbus 33 angeschlossene
Auswertungseinrichtung den Betrieb des Stromgenerators 41 steuern
kann. Dadurch ist es möglich,
Zeitpunkte bzw. Zeiträume,
in denen der Prüfstrom
fließt,
zu steuern und/oder die Spannung, mit der der Prüfstrom generiert wird, zu steuern.
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Die
an den Stromgenerator 41 angeschlossene Leitung 50 ist über die
Strom-Messeinrichtung 43 mit
der Leitung 47 verbunden. Über die Leitungen 47, 49 ist
einer der Temperatursensoren TS angeschlossen.
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Die
Strom-Messeinrichtung 43 ist über eine Signalverbindung 45 mit
der Eingabe-/Ausgabeeinheit
IO verbunden. Über
die Signalverbindung 45 werden Messwerte des durch die
Leitung 47 bzw. 50 fließenden Stroms (d.h. des Prüfstroms)
an die Einheit IO übermittelt.