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Die
Erfindung betrifft eine Leitungsüberwachung von Rauchschaltern
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 93 01 476 U1 ist
ein Rauchschalter für eine Feststelleinrichtung von Brandschutztüren
bekannt. Die mit Türschließern versehenen Brandschutztüren
werden im Normalbetrieb durch die Feststelleinrichtung, beispielsweise
einem Elektromagneten, in ihrer Offenstellung gehalten, wodurch insbesondere
häufig genutzte Verkehrswege ungehindert benutzt werden
können. Im Brandfalle sollen diese Brandschutztüren
automatisch schließen und einen Brandabschnitt bilden,
um eine rasche Ausbreitung eines Brandes zu verhindern. Um dieses Schließen
zu veranlassen, werden Rauchschalter verwendet, die neben einem
Rauchmelder, welcher im Brandfalle die Rauchgase detektiert, auch
einen Relaiskontakt aufweisen, der die Feststelleinrichtung der
Brandschutztür abschaltet und einen Alarm auslöst.
Mehrere Rauchschalter sind in einer Linie angeordnet und werden
von einem gemeinsamen Netzteil versorgt.
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Die
elektrischen Anschlüsse und Leitungen der Rauchschalter
werden nicht überwacht. Um einen sicheren Betrieb der Feststelleinrichtung
zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Spannungsversorgung
und die Signalleitung der Rauchschalter zu überwachen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung
der Versorgungs- und Signalleitungen von Rauchschaltern zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Rauchschalter
finden an Feststelleinrichtung von mit Türschließern
versehenen Brandschutztüren Verwendung, wobei mehrere Rauchschalter
miteinander verbunden sein können. Die Brandschutztüren werden
durch die Feststelleinrichtung in ihrer Offenstellung gehalten und
im Brandfalle durch einen Rauchschalter ausgelöst, wodurch
die Brandschutztüren schließen. Gleichzeitig wird üblicherweise
ein Alarm durch einen akustischen und/oder optischen Melder ausgegeben.
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Von
den mehreren Rauchschaltern kann ein erster Rauchschalter in einem
gemeinsamen Gehäuse mit einer Überwachungsschaltung
und einem Netzteil angeordnet sein. Die Überwachungsschaltung
und das Netzteil können auch in einem separaten Gehäuse
oder Klemmkasten angeordnet sein. Es können noch weitere
Elemente, wie Relais, Sirene oder Auswerteschaltung, im Gehäuse
oder extern vorgesehen sein.
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Jeder
Rauchschalter weist einen Rauchmelder und eine Signaleinrichtung,
beispielsweise ein Relais auf, dessen Kontakt geschlossen ist, wenn keine
Raucherkennung vorliegt. Die Kontakte aller Signaleinrichtungen
sind in einer Reihenschaltung verbunden und an die Überwachungsschaltung
angeschlossen, wodurch das Öffnen eines Kontakts einer
Signaleinrichtung bewirkt, dass ein Alarm und die Feststelleinrichtung
ausgelöst wird.
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Alle
Rauchschalter und das Endmodul werden über zwei Spannungsversorgungsleitungen
mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt. Für eine
sichere Funktion der Rauchschalter ist es erforderlich, dass diese
Betriebsspannung nicht unter einen zulässigen Wert absinkt
und die Signalleitung ein Alarmsignal zuverlässig überträgt.
Dazu ist ein Endmodul vorgesehen, das mit der Überwachungsschaltung
zusammenwirkt.
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Durch
die Anordnung des Endmoduls am letzten Rauchschalter wird die gesamte
Leitungsanordnung mit allen Kontaktstellen erfasst und überwacht,
wobei eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss einer der Leitungen
und eine Beschädigung oder Korrosion an den Klemmstellen,
wodurch sich der elektrische Widerstand der jeweiligen Leitung erhöht,
erfasst werden.
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Die Überwachungsschaltung
und das Endmodul sind vorteilhaft auch bei bestehenden Feststelleinrichtungen
nachrüstbar.
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Die
Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
der Erfindung.
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Im
Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung
anhand der Figuren näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Anordnung von mehreren Rauchschaltern
mit Überwachung der Spannungsversorgung und der Signalleitung;
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2 eine
Schaltungsanordnung eines Endmoduls;
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3 eine
Schaltungsanordnung einer Überwachungsschaltung.
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In 1 ist
in schematischer Darstellung einer Anordnung von mehreren Rauchschaltern 1 gezeigt,
wie diese an Feststelleinrichtungen von Brandschutztüren
vorgesehen sind. Die mit Türschließern versehenen
Brandschutztüren werden durch eine Feststelleinrichtung
in ihrer Offenstellung gehalten und im Brandfalle durch die Rauchschalter 1 ausgelöst,
wodurch die Brandschutztüren schließen. Gleichzeitig
wird üblicherweise ein Alarm durch akustische und/oder
optische Melder ausgegeben.
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Die
Rauchschalter 1 werden durch eine Spannungsversorgung 6,
welche die über die Netzleitung 7 zugeführte
Netzwechselspannung, beispielsweise 230 V, in eine Gleichspannung
von hier 24 V umwandelt, und zwei Versorgungsspannungsleitungen 10, 10' mit
Betriebsspannung versorgt. Weiterhin ist eine Überwachungsschaltung 5 vorgesehen,
welche mit einem Endmodul 9 zusammenwirkt, das am letzten
Rauchschalter 1 angeordnet ist. Die Überwachungsschaltung 5 wird
ebenfalls von der Spannungsversorgung 6 versorgt. Die Feststelleinrichtung
und Alarmmelder sind mit der Anschlussleitung 8 anschließbar.
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Ein
erster Rauchschalter 1, die Überwachungsschaltung 5 und
das Netzteil 6 können in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht
sein. Es ist jedoch auch möglich, die Überwachungsschaltung 5 und
das Netzteil 6 in einem separaten Gehäuse 4 oder
Klemmkasten anzuordnen. Weiterhin können noch weitere Elemente
im Gehäuse 4 oder extern vorgesehen sein, wie
eine Sirene, eine Auswerteschaltung oder ein weiteres Relais zum
Schalten der Feststelleinrichtung.
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Jeder
Rauchschalter 1 weist einen Rauchmelder 2 und
eine Signaleinrichtung 3, beispielsweise ein Relais, auf.
Im Ruhezustand liegt keine Raucherkennung vor, und der Kontakt der
Signaleinrichtung 3 ist geschlossen. Die Kontakte aller
Signaleinrichtungen 3 sind in einer Reihenschaltung verbunden
und an die Überwachungsschaltung 5 angeschlossen.
Das Auslösen durch Öffnen des Kontakts der Signaleinrichtung 3 eines
der Rauchmelder 1 bewirkt einen Alarm und ein Auslösen
der Feststelleinrichtung.
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Alle
Rauchschalter 1 und das Endmodul 9 werden in einer
Parallelschaltung über die Spannungsversorgungsleitungen 10, 10' mit
der erforderlichen Betriebsspannung, beispielsweise 24 V, versorgt.
Für eine sichere Funktion der Rauchschalter 1 ist
es erforderlich, dass diese Betriebsspannung nicht unter einen zulässigen
Wert, beispielsweise 20 V absinkt. Ebenso ist es erforderlich, dass
es sichergestellt ist, dass die Signalleitung 11 ein Alarmsignal zuverlässig überträgt.
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Durch
die Anordnung des Endmoduls 9 am letzten Rauchschalter 1 wird
die gesamte Leitungsanordnung mit allen Kontaktstellen erfasst und überwacht.
Dabei wird nicht nur eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss einer
der Leitungen 10, 10', 11 erfasst, sondern
auch, wenn die Verluste auf einer der Leitungen 10, 10', 11,
beispielsweise durch eine Beschädigung oder Korrosion an
den Klemmstellen, zunehmen, d. h. der elektrische Widerstand der
jeweilige Leitung 10, 10', 11 steigt.
Vorteilhaft werden dabei die +24 V-Leitung 10 und die 0
V-Leitung 10' sowie die Signalleitung 11 erfasst
und überwacht. Die Schaltung ist so aufgebaut, dass auch
bei einem Stromausfall die Feststelleinrichtung zur Sicherheit ausgelöst
wird.
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In
der 2 ist eine Schaltung eines Endmoduls 9 dargestellt,
das in Verbindung mit der in 3 dargestellten Überwachungsschaltung 5 steht.
Der Anschluss „+” des Endmoduls 9 wird über
die Leitungen 10 mit +24 V versorgt. Dadurch ist der Transistor T
auf dem Endmodul 9 leitend, und es liegt über
den Widerstand R2 Spannung an der Signalleitung 11. Im Ruhezustand
sind alle Kontakte der Signaleinrichtungen 3 der Rauchschalter 1 geschlossen
und diese Spannung liegt daher auch an dem Signaleingang S der Überwachungsschaltung 5 an.
Der Widerstand R2 des Endmoduls 9 bildet zusammen mit dem
Widerstand R3 der Überwachungsschaltung 5 und
deren Widerstand R4 einen Spannungsteiler, wodurch der am Eingang
der Überwachungsschaltung 5 angeordnete Kondensator
C aufgeladen wird. An der Überwachungsschaltung 5 liegt
somit das Ruhesignal an. Es liegt kein Alarm vor, und die Feststelleinrichtung
hält die Brandschutztür in ihrer Offenstellung.
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Sinkt
durch einen Defekt, beispielsweise durch einer Unterbrechung oder
eine Erhöhung des Leitungswiderstandes durch eine fehlerhafte
Verbindung, die Spannung am Endmodul 9 ab, sperrt der Transistor
T abhängig von den für die Schaltung gewählten
Bauelementen, insbesondere der Zenerdiode Z, welche den Arbeitspunkt
des Transistors T stabilisiert. Die Spannung am Signaleingang S
der Überwachungsschaltung 5 sinkt, und es erfolgt
ein Alarm, wodurch die Feststelleinrichtung ausgelöst wird
und die Brandschutztüren schließen. Dabei wird
nicht nur ein Defekt der +24 V-Leitung 10, sondern vorteilhaft auch
der 0 V-Leitung 10' überwacht. Eine Widerstandserhöhung
oder gar Unterbrechung der 0 V-Leitung 10' führt
ebenfalls zu einem Sperren des Transistors T. Die Spannung am Signaleingang
S der Überwachungsschaltung 5 sinkt ab, und es
erfolgt die Alarmauslösung und Freigabe der Feststelleinrichtung.
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In 3 ist
die Überwachungsschaltung 5 dargestellt. Es handelt
sich im Wesentlichen um zwei Komparatoren IC1, IC2 mit deren Beschaltung,
die gemeinsam einen sogenannter Fensterkomparator bilden. Wie vorstehend
beschrieben, liegt über den Widerstand R2 des Endmoduls 5 und
den Widerstand R3 eine Teilspannung am Kondensator C2 sowie am Widerstand
R4 an.
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Ist
die Spannung am Widerstand R4 und am Kondensator C2 in einem durch
die Beschaltung der Komparatoren IC1, IC2 festgelegten Spannungsbereich,
so wird am Ausgang A ein Ausgangssignal ausgegeben, und die Feststelleinrichtung
ist aktiv. Wird der festgelegte Spannungsbereich bzw. das Spannungsfenster über-
oder unterschritten, erfolgen ein Alarm und die Auslösung
der Feststelleinrichtung.
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Aufgrund
dieses Spannungsbereichs wird auch ein Kurzschluss der Signalleitung 11 gegen
eine der Leitungen 10, 10' der Spannungsversorgung
erkannt. Bei einem Kurzschluss gegen die 0 V-Leitung 10' sinkt
die Spannung am Signaleingang S und somit am Eingang der Komparatoren
IC1, IC2 ab, und es wird ein Alarm ausgelöst. Kommt es
zu einem Kurzschluss der Signalleitung 11 gegenüber
der +24 V-Leitung 10, so ist die Spannung am Signaleingang S
erhöht, da der Widerstand R2 des Endmoduls 9 kurzgeschlossen
ist. Die Überwachungsschaltung 5 erkennt diese
Spannungserhöhung, und es erfolgt eine Alarmauslösung.
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Durch
die besondere Schaltungsanordnung des Endmoduls 9 in Verbindung
mit dem Überwachungsmodul 5 erlaubt die Überwachung
sowohl der beiden Versorgungsspannungsleitungen 10, 10',
als auch der Signalleitung 11 nicht nur auf Unterbrechung
oder Kurzschluss, sondern auch auf eine in der Praxis häufig
vorkommende, schleichende Erhöhung des Leitungswiderstandes.
Insbesondere wird auch die 0 V-Leitung 10' auf eine Widerstandserhöhung überwacht,
da dadurch der Transistor T sperrt und die Spannung am Signaleingang
S absinkt.
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Vorteilhaft,
kann die Überwachungsschaltung 5 und das Endmodul 9 auch
bei bestehenden Feststelleinrichtungen mit Rauchschaltern 1 nachgerüstet
werden.
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- 1
- Rauchschalter
- 2
- Rauchmelder
- 3
- Signaleinrichtung
- 4
- Gehäuse
- 5
- Überwachungsschaltung
- 6
- Spannungsversorgung
- 7
- Netzleitung
- 8
- Auslöseleitung
- 9
- Endmodul
- 10,
10'
- Versorgungsspannungsleitungen
- 11
- Signalleitung
- R1,
R2
- Widerstand
- C1
- Kondensator
- Z
- Zenerdiode
- T
- Transistor
- R3,
R4
- Widerstand
- C2
- Kondensator
- IC1,
IC2
- Komparator
- S
- Signal
- A
- Ausgang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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