DE1024851B - Anzeigevorrichtung fuer Flammen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Feststellung des Auftretens und/oder zur Überwachung von Flammen. Die Erfindung macht dabei von gewissen Eigenschaften von Flammen Gebrauch,, die im folgenden noch genauer erläutert werden.

Anzeigeapparate oder Feuermelder, wie man sie bisher zum Schutz von Personen und Gegenständen gegen Feuer benutzt hat, beruhten auf verschiedenen Prinzipien. Die meisten dieser Anzeigeeinrichtungen haben jedoch den grundsätzlichen Nachteil, daß sie nicht unmittelbar auf die Entstehung des Feuers ansprechen, sondern, genauer gesagt, nur eine sekundäre Wirkung des Feuers anzeigen, z. B. eine Temperatursteigerung, eine Zunahme der mittleren Helligkeit, das Auftreten von Rauch oder die Schmelzwirkung der Flamme selbst. Diese Einrichtungen können daher auch fälschlich ansprechen, wenn die erwähnten sekundären Effekte durch andere Ursachen als durch die Entstehung eines Feuers ausgelöst werden.

So sind z. ß. die auf Wärmewirkung ansprechenden Feuermelder in besonderem Maße solchen Fehlern unterworfen, wenn sie bei stark schwankender Umgebungstemperatur arbeiten müssen, sofern man nicht ihre Änsprechtemperatur so hoch einstellt, daß ihre Schutzwirkung erheblich beeinträchtigt wird. Der Hauptnachteil dieser Einrichtungen besteht aber darin, daß sie auftretende Feuer nicht verzögerungsfrei anzeigen, sondern daß das Feuer sich erst erheblich ausbreiten muß, bevor die nötige Temperatur zur Betätigung des Feuermelders erreicht wird.

Es sind auch bereits Feuermelder bekannt, die auf bestimmte Spektralbereiche der auffallenden Strahlung ansprechen. Dies kann durch die Spektralcharakteristik des Anzeigeelements oder durch Farbfilter erreicht werden.

Ferner sind Überwachungseinrichtungen für Ölfeuerungen bekannt, bei denen die Änderungen der Leitfähigkeit der Flamme zur Überwachung und zur Kontrolle des Verbrennungsgrades benutzt werden. Für Feuermelder ist dieses Prinzip unbrauchbar, da man zu viele Meßstellen benötigen würde.

Es ist sowohl bei lichtempfindlichen als auch leitfähigkeitsempfindlichen Anlagen bekannt, die Amplitudenschwankungen der Meßgröße auszunutzen und einen Wechselspannungsverstärker zu verwenden. In geschlossenen Ofenkammern arbeiten diese Anlagen auch zufriedenstellend, sonst sind jedoch Störungen duroh Änderung der Lichtverhältnisse der Umgebung möglich.

Feuermelder, welche auf Helligkeit ansprechen, können dann fälschlich auslösen, wenn sie aus einer künstlichen oder natürlichen Lichtquelle stark beleuchtet werden. Ebenso kann ein auf Rauch ansprechender Feuermelder fälschlich ansprechen, da er Anzeigevorrichtung für Flammen

Anmelder:

Electronics Corporation of America,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Phillip J. Cade, Winchester, Mass.,
und Donald J. MacDougall, Framingham, Mass.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

ebenso wie die vorher erwähnten Lichtfeuermelder nicht unmittelbar das Auftreten einer Flamme an einer bestimmten Stelle anzeigt. Auch die Rauchfeueranmelder arbeiten mit einer unzulässig großen Verzögerung, da sich erst eine genügende Rauchdiidhte ausbilden muß, bevor die Alarmvorrichtung betätigt wird.

Das beste Prinzip für einen Feuermelder dürfte daher darin bestehen, das Auftraten einer Flamme in einem bestimmten Raumbereioh unmittelbar anzuzeigen. Dabei soll das entsprechende Anzeigegerät augenblicklich und ausschließlich auf die Bildung von Flammen ansprechen. Ferner soll beim Ausfall dieses Anzeigegerätes auf optischem oder akustischem Wege sofort Alarm gegeben werden, so daß die nötigen Reparaturarbeiten vorgenommen werden können.

DaJher bezweckt die Erfindung, eine Feuermeldung verzögerungsfrei zu bewerkstelligen, ohne daß dabei ein falscher Alarm entstehen kann. Ferner soll die betriebliche Zuverlässigkeit des Feuermelders verbessert werden, so daß, sobald der Feuermelder seine vorgeschriebenen Funktionen nicht mehr vollständig erfüllen kann, Alarm gegeben wird. Periodische Prüfungen zur Sic'herstellung der einwandfreien Arbeksweise sollen möglichst selten nötig sein. Ferner soll es auch nicht nötig sein, normalerweise nach dem Ansprechen des Feuermelders einen Teil desselben zu ersetzen oder zu reparieren. Vielmehr soll, wenn der Feuermelder angesprochen hat, er durch eine einfache Rückstellung von Hand wieder in seine Bereitsdhafts-Stellung gebracht werden. Der Feuermelder soll ferner klein und leicht sowie billig in der Herstellung sein. Zur Konstruktion eines Feuermelders, der unmittelbar auf das Vorhandensein von Flammen anspricht,

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müssen eine oder mehrere physikalische Eigenschaften gefunden werden, welche für Flammen aller brennbaren Stoffe charakteristisch sind. Eine Frequenzanalyse der Strahlung von Flammen brennbarer Stoffe zeigt, daß die Strahlungsintensität in allen Fälleti amplitudenmoduliert ist. Die modulierte Energie, welche sichtbares und unsichtbares Licht aufweist, enthält viele Frequenzen,. hauptsächlich im Bereich zwischen 0 und 500 Hz. Im allgemeinen sind die An-

Helligkeitsschwankungen manchmal die untere Grenzfrequenz des Bandfilters tatsächlich, übersteigt.

Außerdem wird bei dem erfindungsgemäßen Feuermeider die Betriebsfähigkeit laufand überwacht. Hierdurch wird die periodische Prüfung der Betriebsfähigkeit des Feuermelders, die bisher nötig war, überflüssig gemacht. Die selbsttätige Üherwachumgseinrichtung für den Feuermelder benutzt einen. Oszillator, der laufend ein Prüfsignal, bestehend aus einem I

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teile der Strahlung von größter Amplitude im tints- ίο Impulszug, erzeugt, welcher den ganzen Feuermelder

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ren Teil des angegebenen Frequenzbereiches konzentriert. Die Flammen aller brennbaren Stoffe strahlen genügend Energie mit Modulationsfrequenzen von 5 bis 25 Hz aus, um -eine Feuermeldung odier eine

durchläuft. Dieses Signal durchläuft also das Bandfilter, den Begrenzer, den Diskriminator und ferner den Alarmauslöser. Wenn aus irgendeinem Grunde dieses Signal nicht laufend in der gewünschten Weise

Feuerüberwachung darauf aufbauen zu können, so 15 und unterbrechungsfrei auftritt, wird auf optischem daß man also auf diese Weise eine unmittelbar vom oder akustischem Wege Alarm gegeben, so daß es Auftreten dies Feuers abhängige Anzeige gewinnt. erkennbar wird, daß der Feuermelder nicht mehr ein-Erfinduingsgemäß besteht eine Anzeigevorrichtung wandfrei arbeitsfähig ist. Man kann den Feuermelder für Flammen, bestehend aus einer strahlungsempfind- dann sofort reparieren. Die Alarmvorrichtung für die liehen Zelle und einer Alarmanlage, darin, daß zwi- 20 Feueranzeige wird durch das laufend erzeugte Prüfschender strahlungsempfindlichen Zelle und der Alarm- signal jedoch nicht betätigt, da dessen Grundfrequenz anlage ein frequenz abhängiges Netzwerk eingeschaltet nur etwa 1 Hz beträgt und daher in dem Diskriminaist, dessen untere und obere Frequenzgrenzen so ge- tor keine genügende Integration stattfinden kann, um wählt sind, daß die Frequenz von Störspannungen, eine zur Betätigung der Feueralarmvorrichtung ausdie von anderen Lichtquellen als von Flammen her- 25 reichende Ausgangs spannung zu erzeugen, rühren, in den Sperrbereich des Netzwerks fallen. Eine zweite Atisführungsform der Erfindung eignet Vorzugsweise sind diese Frequenzgrenzeu 5 bzw. sich insbesondere für die Feuermeldung in Fahr-25 Hz. zeugen, z. B. in Flugzeugen, während die oben bein natürlichen oder künstlichen Lichtquellen tritt handelte erste Ausführungsform vorzugsweise zur eine modulierte Strahlungsenergie mit Frequenzkom- 30 Feuermeldung in Gebäuden oder auf Grundstücken

ponenten zwischen 5 und 25 Hz von genügender Energie sehr selten auf. So hat z. B. das sichtbare und das unsichtbare Sonnenlicht annähernd konstante Intensität und nur einen sehr kleinen Anteil wechselnder

benutzt wird. Man kann die erste Ausführungsform aber auch sehr gut zur Überwachung bestimmter Räume in Fahrzeugen benutzen, wenn lediglich angezeigt werden soll, ob in diesem Raum ein Feuer ent

wachung eines Feuers in Fahrzeugen, derart, daß sowohl das Auftreten wie die Beendigung verzögerung» -

Intensität zwischen 5 und 25 Hz. Künstliches Licht, 35 steht.

welches durch Netze von 25 oder 60 Hz erzeugt wird. Ein Hauptzweck der zweiten Ausführungsform

ist hauptsächlich mit 50 oder 120 Hz moduliert. Die besteht somit in der verbesserten Meldung und ÜberFrequenzen, welche beim Ein- und Ausschalten von
Lichtschaltern oder z.B. durch Automobilschein-

werfer, deren Licht in ein Fenster fällt, erzeugt wer- 40 frei erkennbar ist. den, liegen gewöhnlich bei 1 oder 2 Hz. Die Prinzipien, auf denen die zweite Ausführungs-

Der erfindungsgemäße Feuermelder, der gewisser- form beruht, und ihre konstruktive Ausbildung sind maßen die Flamme selbst untersucht, enthält vorzugs- zwar auf Fahrzeuge aller Art anwendbar, sie werden weise eine elektrische lichtempfindliche Vorrichtung, jedoch im folgenden in der Anwendung auf Flugzeuge welche sowohl auf das sichtbare wie auf das unsicht- 45 beschrieben.

bare Licht einer Flamme anspricht und daher sehr Alle die Faktoren, welche für den Flugbetrieb

empfindlich i.st. Die elektrische Ausgangsgröße eines wichtig sind, nämlich das geringe Gewicht aller Konoder mehrerer dieser Elemente wird vorzugsweise an struktionen, die Gewichtsverminderung und¹ Verkleiein Bandfilter angeschlossen, welches in allen prak- nerung der Vorderfläche der Antriebsmaschine, die tischen- Fällen einen Frequenzbiereich von etwa 5 50 Benutzung von Leichtmetallen, die ja eine geringe

Wärmefestigkeit haben, und die Erhöhung der Flüchtigkeit der Brennstoffe tragen notwendigerweise zur Feuersgefähr bei. Das Fliegen in großen Höhen hat weitere Gefährdungen, z. B. die Überschlagsgefahr in ihrer Amplitude begrenzt und nahezu in Rechteck- 55 in der elektrischen Ausrüstung und die unvollkomform gebracht werden. Die amplitudenbegrenzten Im- mene Kühlung luftgekühlter Maschinen, mit sich gepulse werden dann einem Diskriminator zugeleitet,
der auf die Summierung eines dicht aufeinander
folgenden Zuges von Impulsen des Begrenzers anspricht. Dieser Diskriminator dient dazu, die Aus- 60
filterung von unerwünschten Frequenzen zu verbessern.
da nämlich wenigstens fünf Impulse des Begrenzers
innerhalb eines Zeitintervalls von 1 Sekunde auftreten müssen, bevor der Diskriminator eine Spannung liefert, die die Alarmvorrichtung ansprechen 65 Steuer- und Nachrichtenübermittlungsfunktionen ausläßt. Dadurch wird auch zuverlässig verhindert, daß gerüstet. Der Raummangel zwingt dazu, große Mender Feuermelder durch kurzzeitige zufällige Heilig- gen von Oktanbrennstoff in Tragflächentanks in der keitsschwankungen, wie sie beim schnellen Ein- und Nähe der Motorenzellen unterzubringen. Man bemüht Ausschalten von elektrischen Lampen auftreten kön- sich zwar in erheblichem Maße, die Feuersgefahr nen, anspricht, auch wenn die Frequenzen dieser 70 durch die elektrische und die hydraulische Ausrüstung

bis 25 Hz durchläßt. Ein "nachgeschalteter Verstärker verstärkt die Ausgangsspannung des Bandfilters. Die Ausgangsgröße des Verstärkers liegt an einem Begrenzer, so daß alle Ausgangsimpulse des Verstärkers

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bracht und hat es notwendig gemacht, noch andere Einrichtungen, z. B. zur Zuführung von Sauerstoff, vorzusehen, die selbst Brandherde darstellen können. Ein modernes Flugzeug stellt eine sehr komplizierte Einrichtung dar, besitzt oft mehrere Aratriebsmaschinen und ist mit einer großen Zahl empfindlicher elekirischer, hydraulischer und mechanischer Einrichtungen zur Durchführung der verschiedenen Anzeige-,

und durch die Entwicklung von feuersicheren Brennstofftanks zu vermindern, jedoch läßt es sich nicht vermeiden, daß die zunehmende Kompliziertheit und das Vorhandensein der hoehbrennibaren Brennstoffe die Feuersgefahr erhöhen. Hierzu kommt noch bei Militärflugzeugen die Notwendigkeit, Explosivstoffe mitzuführen, und die Gefahr durch feindliche Beschießung.

Gründliche Untersuchungen haben ergeben, daß die

Schalter handelt, entsteht auch die Gefahr von-Vibrationen und die Gefahr einer Auslösung durch Beschleunigungsvorgänge. Gegen denjenigen Typ von Anzeigeelementen, die auf einem Schmelzvorgang be-5 ruhen, besteht auch das Bedenken, daß diese Art von Elementen beim einmaligen Ansprechen zerstört wird und ersetzt werden muß und daß bei dieser Art von Elementen keine Prüfung stattfinden kann. Um eine Anordnung, die wenigstens annähernd eine vollstän-

verhängnisvollsten und am schwersten zu löschenden 10 dige Schutz wirkung gewährleistet, mit dieser Art von Brände während des Fluges gewöhnlich in den An- Elementen zu schaffen, muß main eine große Anzahl triebsmaschinen entstehen und daß diese Brände solcher Elemente mit gegenseitigen Abständen von während des Fluges ohne ernstlichen Schaden für das nur wenigen Zentimetern rings um jeden Motor her-Fiugzeug gelöscht werden können, wenn der Pilot um anbringen. Eine andere Möglichkeit, ein einziges eine Feuermeldung erhält und rechtzeitig die geeig- 15 durchlaufendes Schmelzelement zu verwenden, wird neten Gegenmaßnahmen trifft. Die Notwendigkeit heute von Luftfahrtsachverständigen aus vielen Grünschneller Gegenmaßnahmen und vor allem einer den abgelehnt. Da das Gewicht aller denkbaren EIe schnellen Feuermeldung hat sich in verschiedenen mente selbst und das Gewicht der notwendigen Ver-Fällen herausgestellt, bei denen ein Brand in einer drahtung für einen vollständigen Brandschutz unzu-Motorenzelle auf einen Tragflächentank in weniger als 20 lässig hoch sein würde, muß man sich gegenwärtig in einer Minute übergriff, bevor der Pilot bemerkt hatte, Flugzeugen mit einem Kompromiß zwischen dlem zudaß die betreffende Maschine in Brand geraten war. lässigen Gewicht und der erreichbaren Sicherheit be-Kurz gesagt, können, wie diese Beobachtungen gezeigt gnügen.

haben, schwere Unfälle durch Brand in der Luft da- Außerdem hat die Entwicklung des Düsenantriebs

durch vermieden werden, daß ein zuverlässiger Feuer - 25 für Flugzeuge ein Feuermeldeproblem entstehen meider, der das Ausbrechen des Feuers sofort anzeigt, lassen, zu dessen Lösung die durch Temperaturzur Verfügung steht. Dabei ist die Zuverlässigkeit erhöhung betätigten Feuermelder völlig ungeeignet ebenso wichtig wie eine schnelle Anzeige. Die ge- sind. Im Vergleich zu einer Kolbenmaschine verwöhnliche Art der Feuerbekämpfung besteht darin, gleichbarer Leistung ist die Gefahrenzone eines den Motor abzuschalten, was eine Notlandung not- 30 Düsenantriebs erheblich größer, und die Betriebswendig machen kann. Natürlich kann durch einen temperatur in der Nähe der Düsen ist erheblich oder zwei falsche Alarme ein Pilot leicht dazu ver- höher. Außerdem muß eine starke Kühlung des leitet werden, eine Feuermeldeanzeige überhaupt un- Strahlaustrittsrohres vermieden werden, da der Wirbeachtet zu lassen. kungsgrad davon abhängt, daß man eine Strahl-Es sind Versuche mit einer ganzen Anzahl von 35 temperatur aufrechterhält, die so hoch ist, wie sie die Feuermeldern durchgeführt worden, die augenblick- inneren Metallteile gerade ertragen können. Die lieh in Flugzeugen benutzt werden. Man kann sie in Wärmeisolation zwischen der Maschine und den umThermoelemente, thermische Expansionsschalter und gebenden Teilen wird gewöhnlich nur durch einen in Schmelzelemente unterteilen. Der grundsätzliche verhältnismäßig schmalen Luftspalt zwischen dem Nachteil dieser Feuermelder ist, daß sie auf die Tem- 4° Motor selbst und einem konischen Metallmantel herperatur statt unmittelbar auf das Auftreten einer gestellt. Natürlich kann bei einer solchen Anordnung

Flamme anspreoben und daher notwendigerweise mit einer Trägheit behaftet sind, die erheblich davon abhängt, in welcher Entfernung das temperaiturempfmd-

ein Brand beim Brechen einer Hoohdruckbrennstoffleitung oder einer Turbinenschaufel leicht so schnell und so stark örtlich begrenzt auftreten, diaß selbst

liehe Element von der entstehenden Flamme liegt, 45 sehr nah benachbarte thermische Anzeigeelemente und davon, ob die Wärmeübertragung von der Flamme nicht mehr rechtzeitig ansprechen. Schließlich kann zu diesem Element gut ist. Um eine einigermaßen bei Düsenantrieben auch noch falscher Alarm wegen schnelle Anzeige zu ermöglichen, müssen die tempe- der schnellen Temperaturschwankungen und dem raturempfindlichen Elemente in der Maschine selbst, geringen Unterschied zwischen den normalen Be- und zwar dort angebracht werden, wo sie von der an 50 triebstemperaturen und den beim Brand auftretenden der Maschine vorbeistreichenden Luft umspült wer- Übertemperaturen gegeben werden,
den, und müssen sich ferner ziemlich nahe an der ver- Der Feuermelder nach der zweiten Ausführungs-

mutlicben Brandstelle befinden. Deshalb werfen die form der Erfindung macht Gebrauch von der oben erElemente beim Auftreten eines Brandes aber gewöhn- läuterten Modulation von Flammen, so daß viele lieh zerstört. Es muß außerdem dafür Sorge getragen 55 Nachteile der üblichen Flugzeugfeuermelder völlig werden, daß die Anzeigeelemente nicht so angebracht vermieden werden. Wie oben erläutert, ergibt eine werden, daß sie durch den Fahrwind gekühlt werdien,
da sie nämlich dann selbst einen in geringer Entfernung entstehenden Brand nicht mehr anzuzeigen vermögen. Diese Schwierigkeit läßt sich nur durch sehr 60
eingehende Versuche mit jedem neuen Motorentyp
bzw. jeder neuen Motoranbringung überwinden, da
man nämlich in jedem dieser Fälle die richtige Stelle
für das Anzeigeelement ermitteln und eine große Anzahl solcher Anzeigeelemente anbringen muß. Thermo- 65 Bildung einer Flamme anzeigt,
elemente und einige Bauarten der thermischen Expan- Die Untersuchung von Flugzeugkolbenmaschinen

sionsschalter erfordern eine häufige und schwierige hat gezeigt, daß Liohterscheintmgen im Bereich von Nachstellung und müssen mit empfindlichen Schal- 5 bis 25 Hz sehr selten außer durch eine Flamme er · tungen, die im Betrieb unstabil sind, zusammenarbei- zeugt werden. Die tiefsten Frequenzen in moduliertem ten. Da es sich dabei auch häufig um mechanische 70 Licht sind bei Kolbenmaschinen nämlich normaler-

Frequenzanalyse der von den Flammen brennbarer Stoffe ausgestrahlten Energie, daß die Strahlungsintensität stets amplitudenmoduliert ist.

Wie ebenfalls oben bemerkt, kann man, wenn ein für Flammen charakteristischer Bereich solcher Modulationsfrequenzen für eine bestimmte Anordnung existiert, ein Gerät schaffen, welches nur auf diesen Frequenzbereich anspricht und also nur die

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weise die, welche durch die niederfrequenten Schwin- Die dritte Ausführungsform der Erfindung untergungen einer Motorenzelle od. dgl. entstehen. Diese scheidet sich von den beiden ersten Ausführungs-Frequenzen sind von der Größenordnung von 1 oder formen darin, daß die Schaltung aus wirtschaftlichen 2 Hz. Die Frequenz durch Lidhitreflexion an einem Gründen mit Rücksicht auf die etwas andere Wirleer laufenden Propeller eines Flugzeugmotors liegt 5 kungsweise umgestaltet ist. Die Anzeige erfolgt erheblich über 25 Hz. nämlich beim Erlöschen der Flamme und nicht bei Bei Strahlantrieben ist die untere Modulations- ihrer Zündung. Diese umgekehrte Funktion wird; mit frequenz, die nicht durch Flammen erzeugt wird, Hilfe eines Bandfilters erreicht, dessen Ausgangs etwa dieselbe wie bei Kolbenmaschiiien, und die obere spannung zur Erzeugung einer Gleichvorspannung Grenzfrequenz bestimmt sich gewöhnlich durch die io benutzt wird. Diese Vorspannung verschwindet an elektrische Beleuchtung, welche durch die verhältnis- der Röhre, welche den Ausgangskreis des Feuermäßig hohe Frequenz der Stromversorgung in Flug- meiders steuert, wenn die zu überwachende Flamme zeugen bestimmt ist. Diese Beleuchtung besitzt eine aus irgendeinem Grunde erlischt. Amplitudenmodulation von der doppelten Frequenz- Fig. 1 ist ein Schaltbild der ersten Ausführungshöhe wie das Bordnetz und liegt weit über 25 Hz. 15 form des erfindungsgemäßen Feuermelders;

Die erfindungsgemäßen Feuermelder, die für Flug- Fig. 2 stellt eine perspektivische Ansicht eines

zeuge konstruiert wurden, unterscheiden sich fol- lichtempfindlichen Feueranzeigeelementes für die

gendermaßen von der insbesondere für Gebäude und Schaltung nach Fig. 1 dar;

andere zugängliche Stellen konstruierten Aus- Fig. 3 zeigt die Anbringung eines Anzeigeelementes

führungsform. 20 nach Fig. 2 innerhalb einer geeigneten Fassung;

Der Feuermelder für Flugzeuge enthält eine neue Fig. 4 ist ein Schaltbild der zweiten erfindungs-

Löschvorrichtung, mit deren Hilfe die Löschung gemäßen Ausführungsform, die insbesondere für

eines Brandes, z.B. in einer Flugzeugmotorenzelle, Flugzeuge bestimmt ist;

zuverlässig angezeigt werden kann. Man kann in Fig. 5 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht

einem Flugzeug nicht einfach nachsehen, ob ein 25 einer sogenannten Feuermeldeeinheit für die Schal-

Brand- gelöscht ist oder andauert, da der Brand tung nach Fig. 4;

möglicherweise vollständig in einem geschlossenen Fig. 6 zeigt den Einbau des Feuermelders nach der Raum stattfinden kann oder an einer Stelle des Flug- zweiten Ausführungsform bei Verwendung einer zeugs, die nicht bequem beobachtet werden kann. Es Reihe von Feuermeldeelementen in einem Düsenist natürlich wichtig, sich über den weiteren Verlauf 30 flugzeug;

eines innerhalb des Flugzeugs festgestellten Brandes Fig. 7 zeigt den entsprechenden Einbau in einem

zu unterrichten, damit der Pilot die notwendigen Flugzeug mit Kolbenmotoren;

Maßnahmen, ergreifen kann. Wenn beispielsweise ein Fig. 8 schließlich ist ein Schaltbild der dritten Brand in einer Flugzeugzelle andauert, wird der Ausführungsform der Erfindung für die Überwachung Pilot möglicherweise eine Notlandung versuchen, 35 von absichtlich unterhaltenen Brennvorgängen. wenn jedoch ein solcher Brand gelöscht ist, kann auf In Fig. 1 sind die Feuermeldeelemente 1, 2 und 3 eine Notlandung verzichtet werden. Die oben be- in Reihe zwischen die Klemmen 4 und 5 geschaltet, schriebene erste Ausfübrungsform enthält keine der- Diese Elemente sind vorzugsweise lichtempfindliche artige Möglichkeit der Unterrichtung über das Fort- Zellen, die auf sichtbares wie auf unsichtbares Licht schreiten eines Brandes, da in Feuermeldern für Ge- 40 ansprechen, also z. B. Zellen aus Bleisulfid, die bei bäude u. dgl. und ferner bei gewissen Räumen in Belichtung leitfähig werden. Diese Elemente werden Fahrzeugen der Feueralarm einfach gegeben wird, gewöhnlich im Abstand voneinander auf den Wänden bis die Alarmvorrichtung von Hand ausgeschaltet oder der Decke eines hinsichtlich Brandentstellung zu wird. überwachenden Gebäudes angeordnet. Der Wider-Ein zweiter Unterschied zwischen den beiden Aus- 45 stand der Reihenschaltung der Elemente 1, 2 und 3 führungsformen der Erfindung besteht in der Prüf- an den Klemmen 4 und 5 ändert sich umgekehrt mit einrichtung, die zur Überwachung der Arbeitsfähig- der Größe der Strahlungsenergie, welche die Elemente keit des Feuermelders benutzt wird. Die Prüfeinrich- trifft. Die höchste Zahl solcher Elemente, die mittung der ersten Ausführungsform überträgt konti- einander in Serie geschaltet werden können, hängt im nuierlich ein Prüfsignal, welches, wie beschrieben, 50 allgemeinen von der Verstärkung des Gerätes ab, aus einem fortlaufenden Impulszug besteht. Die Prüf·- dem die Impulse zugeführt werden. Bei der Auseinrichtung für Fahrzeugfeuermelder nach der zweiten führungsform nach Fig. 1 sind ein bis sechs Elemente Ausführungsform arbeitet nur bei Betätigung eines zwischen den Klemmen 4 und 5 mit Erfolg betrieben Prüf schalters, der nur einen Feuermeldekanal gleich- worden. Über einen A¥iderstand 20 wird der Elekzeitig prüft. Der Grand für diese verschiedene Aus- 55 trode A₂ einer Gasdiode T₂ eine positive Spannung bildung hinsichtlich der Prüfung ergibt sich aus der zugeführt. Quer zu dieser Gasdiode liegt die Serienspäteren Beschreibung. schaltung eines Kondensators 16 und zweier Wider-Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist stände 9 und 10. Die Bestandteile 9, 10, 16, 20 und T₂ insbesondere für die Überwachung absichtlich unter- stellen einen Kippschwingungserzeuger dar, welcher haltener Flammen bestimmt. 60 dauernd mit einer Frequenz von 1 Hz ein zur Selbst-Der Hauptzweck dieser Ausführungsform ist die prüfung dienendes Signal durch den Feuermelder er-Schaffung einer vollständig zuverlässigen und äugen- zeugt. Das Ausgangssignal dieses Oszillators, welches blicklichen Anzeige des Beginns und der Beendigung am Widerstand 9 entsteht, liegt zwischen Erde und einer gewünschten Flamme. Diese Art von Feuer- Klemme 5 in Serie zu der Spannung zwischen den meldung kann beispielsweise zur Überwachung des 65 Klemmen 4 und 5.

fortlaufenden Existierens einer Flamme in dem Die positive Erregerspannung für die Feuermelder-Brenner einer Strahlantriebsniaschine benutzt werden elemente 1 bis 3 wird über einen Lastwiderstand 7 oder einer Flamme in einem Ofen od. dgl. Dieses zugeführt. Ein AViderstand 12 und ein Kondensator Gerät kann man ferner dazu benutzen, um bei Er- 13 bilden ein ÄC-Filter-Glied zur Aussiebung von löschen der Flamme eine Steuerfunktion auszuüben. 70 Wechselspannungskomponenten aus der positiven

Gleichspannung für die Elemente 1 bis 3 und für die Diode T₂.

Einer Leitung 21 wird über eine Leitung 38 von der Ausgangsklemme des Stromversorgungsgerätes 39 eine hohe positive Spannung zugeführt. Das Stromversorgungsgerät enthält einen Transformator 50, dessen Primärwicklung an die Klemmen 52 und 53 des Wechselstromnetzes angeschlossen ist, und eine mit einer Mittelanzapfung versehene Sekundärwicklung 49 sowie eine Wicklung 51 für die Heizung von Glühlkathoden. Die beiden Anoden A₁₀ und P₁₀ einer Vollweg-Gleichrichterrähre T₁₀ sind an die beiden Außenklemmen der Wicklung 49 angeschlossen. Die Mittelanzapfung dieser Wicklung liegt an Erde. Die Kathode C₁₀ ist an ein Filterglied angeschlossen, welches aus einem Kondensator 47 zwischen dieser Kathode und Erde besteht und aus einer Spule 45, die an die positive Belegung des Kondensators 47 angeschlossen ist. Eine Spannungsregelröhre T₇ und ihr zugehöriger Begrenzungswiderstand 42 liegen unmittelbar zwischen Erde und der linken Klemme der Spule 45. Die geregelte Ausgangsspannung des Stromversorgungsgerätes tritt zwischen der Klemme 39 und Erde auf.

Die Sekundärwicklung 51 speist die parallel geschalteten Röhrenheizungen F₁, F₃, F₄, F₅, F₆ und F₉. Diese Wicklung speist auch die Gleichrichterröhrenheizung F₁₀ über eine Relaiswicklung /.

Die positive Spannung auf der Leitung 21 wird der Anode A₁ der Röhre T₁ über einen Lastwiderstand 18 zugeführt. Das Steuergitter G₁ ist an die Klemme 4 durch die Serienschaltung eines Widerstandes 11 und eines Kondensators 6 angeschlossen. Der Verbindungspunkt dieser beiden letzteren Schaltelemente ist über einen Widerstand 8 geerdet. Eine sogenannte T-Schaltung, bestehend aus den in Serie geschalteten Kondensatoren 15 und 17 zwischen dem Steuergitter G₁ und der Anode A₁ sowie aus einem nach Erde geschalteten Widerstand 14, stellt eine Gegenkopplung für die Röhre T₁ dar, durch welche Frequenzen über 25 Hz in dieser Verstärkerröhre abgeschwächt werden. Tiefe Frequenzen unter 5 Hz zwischen der Klemme 4 und Erde werden durch ein L-Glied, bestehend aus dem Kondensator 6 und dem Widerstand 8, abgeschwächt. Der Widerstand 11 entkoppelt die Ausgangsseite des Gegenkopplungszweiges an der unteren Klemm« des Kondensators 15 von den verhältnismäßig geringen Widerstand besitzenden Elementen 1 bis 3, so daß die Gegenkopplungsspannung am Steuergitter T₁ nicht zusammenbricht.

Das Ausgangssignal am Widerstand 18 der Röhre T₁ wird über den Kondensator 19 und den damit in Reihe geschalteten Widerstand 22 an das Steuergitter G₃ einer Röhre T₃ geführt. An der Anode A₃ dieser Röhre liegt über einen Lastwiderstand 27 die positive Spannung der Leitung 21. Ein T-Glied, bestehend aus der Serienschaltung der Kondensatoren 24 und 26 und einem nach Erde geschalteten Widerstand 23, stellt einen Gegenkopplungszweig für die Röhre T₃ dar, so daß Ströme über 25 Hz in der Röhre T₃ weiterabgeschwächt werden. Die Niederfrequenzkomponenten von 5 Hz zwischen der unteren Klemme des Widerstandes 18 und Erde werden durch ein L-Glied, bestehend aus dem Kondensator 19 und der Reihenschaltung der Widerstände 22 bis 25, abgeschwächt. Der Widerstand 22 entkoppelt die Ausgangsklemme des Gegenkopplungszweiges, nämlich die untere Belegung des Kondensators 24 von dem Widerstand 18, so daß die Gegenkopplungsspannung am Steuergitter G₃ nicht übermäßig geschwächt wird.

Die Röhren T₁ und T₃ und ihre zugehörigen Schaltelemente stellen daher einen Bandfilterverstärker dar, der die Spannungen zwischen der Klemme 4 und Erde verstärkt und einen Frequenzbereich hat, der zwischen 5 und 25 Hz liegt. Alle anderen von den Elementen 1 bis 3 gelieferten Frequenzen werden in diesem Bandfilterverstärker verhältnismäßig abgeschwächt.

Das Ausgangssignal des Bandfilterverstärkers, welches am Lastwiderstand 27 auftritt, gelangt über die Serienschaltung eines Kondensators 28 und eines Widerstandes 30 an das Steuergitter G₄. Der Gitterableitwiderstand 29 liegt zwischen Erde und dem Verbindungspunkt des Kondensators 28 und des Widerstandes 30. Die Röhre T₄ ist über den unteren Knick der Anoden-Gitter-Kennlinie hinaus vorgespannt, und zwar durch den Spannungsabfall am Kathodenwiderstand 32, der von einem Strom erzeugt wird, welcher von der Hochspannungsklemme 39 über einen Widerstand 34 fließt. Der Anode A₁ wird ihre Anodenspannung über den Lastwiderstand 31 zugeführt.

Die Röhre T₄ bewirkt gitter- und anodenseitig eine Amplitudenbegrenzung, so daß nur negativ gerichtete Impulse von im wesentlichen gleicher Amplitude und annähernd Rechteckform zwischen der unteren Klemme des Widerstandes 31 und Erde auftreten, wenn dem Eingang der Röhre T₄ positive und negative Impulse schwankender Amplitude vom Bandfilterverstärker zugeführt werden. Negative Impulse am Eingang der Röhre T₄ erzeugen keinen positiven Impuls an der unteren Klemme des Widerstandes 31 gegen Erde, da die Röhre T₄ durch den Spannungsabfall am Kathodenwiderstand 32 stark negativ, d. h. bis über ihren unteren Knick hinaus vorgespannt ist. Positive Impulse am Eingang der Röhre T₄ von genügend hoher Amplitude erzeugen negative Impulse konstanter Amplitude zwischen der unteren Klemme von 31 und Erde, da sie einen Gitterstrom durch den Widerstand 30 und dadurch einen Sättigungseffekt im Anodensi romkreis hervorrufen.

Die annähernd rechteckförmigen Impulse am Widerstand 31 werden einem Differentiationsglied, bestehend aus einem Kondensator 33 und einem Widerstand 35, zugeführt. Die Anode A₅ und das Gitter G₅ einer Röhre T₅ sind unmittelbar miteinander verbunden, so daß diese Röhre als Diode arbeitet. Durch die Kathoden-Anoden-Strecke dieser Röhre wird der Widerstand 35 überbrückt. Die durch die Differentiation entstehenden positiven Impulse an der Anode A₅ werden also nach Erde kurzgeschlossen. Dagegen werden die negativen Impulse wegen des hohen Sperrwiderstandes der Röhre T₅ nicht kurzgeschlossen, sondern laden über einen Widerstand 36 einen Kondensator 37 auf. Der Kondensator 37 kann sich über die Widerstände 35 und 36 entladen. Die Zeitkonstante des Aufladeweges ist dabei kleiner als die Entladezeitkonstante des Kondensators. Je größer also die Zahl der negativen Impulse am Eingang von T₅ innerhalb einer bestimmten Zeit ist, desto größer ist die am Kondensator 37 integrierte Spannung. Die erwähnten Bestandteile bzw. Schaltelemente zur Differentiation, Gleichrichtung und Integration stellen zusammen eine Niederfrequenz-Diskriminatorschaltung dar.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die Größen der Schaltelemente, welche die Zeitkonstante für die Aufladung und die Entladung des Kondensators 37 bestimmen, so gewählt, daß eine bestimmte negative Spannung am Kondensator 37 auftritt, wenn

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der Röhre T₅ fünf öder mehr negative Impulse innerhalb einer Sekunde zugeführt werden. Wenn diese negative Spannung dem Steuergitter G₆ einer Röhre T₆ zugeleitet wird, wird deren Anodenstrom unter dem Ansprechstrom eines Feuermelderelais FR gehalten.

Vor der Erregung eines Störanzeigerelais TR und des Feuermelderelais FR ist die Kathode C₀ unmittelbar geerdet, und zwar über einen Stromweg, der

ist. Durch die Vorrichtung FA wird somit dann im Brandfalle akustisch Alarm gegeben.

Wenn man den Feuermelder zu prüfen wünscht, ohne diese Alarmvorrichtung zu erregen, so wird der Schalter S in seine untere oder Prüflage umgelegt. Dabei wird die Alarmvorrichtung FA von der Sekundärwicklung von 48 abgetrennt und die Prüflampe TL an diese Sekundärwicklung angeschlossen Diese Lampe wird erregt, wenn der Ruhekontakt des

über einen Ruhekontakt des Störrelais TR verläuft. 10 Relais FR geschlossen wird. Wenn das Gerät bei der Nach der Erregung des Feuermelderelais FR und des Prüfung ordnungsgemäß arbeitet, entsteht am Kon-Störanzeigerelais TR ist die Kathode C₆ direkt ge- densator 37 eine genügend negative Vorspannung, um erdet, und zwar über einen Stromweg, der einen
Arbeitskontakt des Feuermelderelais FR und einen
Arbeitskontakt des Störrelais TR verläuft.

Wenn die Spannung am Kondensator 37 genügend negativ ist, um den Anodenstrom der Röhre T₆ bis unter den Haltestrom des Relais FR abzusenken, so schließt sich der Ruhekontakt des Relais FR. Wenn

den Strom durch die Röhre T₆ auf einen Wert zu verkleinern, der unterhalb des Haltestromes für das Relais FR liegt, so daß dessen Ruhekontakt sich schließt und daher die Prüflampe TL aufleuchtet.

Wenn der Schalter 5 nach unten umgelegt ist, d. h. sich in der Prüfstellung befindet, so wird aber optischer und/oder akustischer Störalarm gegeben, der obere Arbeitskontakt des Störanzeigerelais TR 20 wenn der Feuermelder nicht ordnungsgemäß arbeitet, ebenfalls geschlossen ist und der doppelpolige Schal- Das Ansprechen der Störalarmvorrichtung während

ter S in seiner oberen Stellung liegt, wie in Fig. 1 angedeutet, so wird eine akustische Alarmvorrich tungFA durch den Strom betätigt, der von der Sekundärwicklung 48 über den Ruhekontakt des Relais Fi?, den oberen Arbeitskontakt des Relais Ti?, die Alarmvorrichtung FA und den oberen Schaltarm des Schalters 5" verläuft.

Wenn die Alarmvorrichtung FA ansprechen soll, so muß daher das Feuermelderelais FR abgefallen sein, das Störanzeigerelais TR angesprochen haben und der Schalter S nach oben umgelegt sein.

Der Anodenstrom einer Röhre T₉ steuert das

des Prüfvorgangs erinnert daher stets daran, daß der Schalter 5 in seine obere Stellung zurückgelegt werden muß, wenn die Prüfung stattgefunden hat. Diese Betätigung der Störalarmvorric'htung TA wird durch die Erdung des Steuergitters G₉ über einen Kreis hervorgerufen, der den unteren Schalthebel des Schalters S enthält, so daß das Störrelais TR abfällt und seinen unteren Arbeitskontakt schließt.

Die Störalarmvorrichtung wird auch dann betätigt, wenn der Feuermelder seine Aufgabe nicht voll erfüllen kann. Dies wird weiter unten noch näher erläutert werden, es sei jedoch schon jetzt be-

Fehleranzeigerelais TR. Dieser Strom fließt von der merkt, daß diese Eigenschaft zum Teil auf das positiven Klemme 39 des Stromversorgungsgerätes 35 dauernde Prüfsignal, welches der Kippschwingungsüber die Leitung 38, die Leitung 21, die Sekundär- oszillator mit der Röhre T₂ erzeugt, zurückwicklung des Transformators 48, den oberen Schalt- zuführen ist.

hebel des Schalters 6", das Feueralarmgerät FA, das Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 vor

Relais TR, die Anoden-Katfhoden-Strecke der Röhre dem Auftreten des Brandfalles ist folgende: Bevor T₉, den Widerstand 46, den Arbeitskontakt des Relais 40 die Schaltung unter Spannung gesetzt wird, wird der FR und den Rühekontakt des Relais TR nach Erde. Schalter S in die obere Stellung umgelegt, so daß die Somit muß, um das Relais TR zu betätigen, zunächst Feueralarmvorrichtung FA ansprechen kann, sofern das Relais FR ansprechen. Nach Betätigung des Strahlungsenergie, die von einem zu meldenden Relais TR wird der Widerstand 46 über den Arbeits- Brand ausgeht, auf eines oder mehrere der Elemente 1 kontakt des Relais TR geerdet, und das Relais FR 45 bis 3 auftrifft. Sodann wird eine geeignete Wechselbraucht nicht länger anzusprechen. Die Röhre T₉ spannung an die Klemmen 52 und 53 zur Erregung

der Primärwicklungen der Transformatoren 48 und

50 angeschlossen. Die Ausgangsspannung der Se kundärwicklung 51 heizt somit die Röhrenheizungeu

den Widerständen 40 und 41 mit dem Steuergitter G₉. 50 F₁, F₃, F₄, F₅, F₆ und F₉. Die Gleichrichterröhren-Die Diode T₀ verbindet die Anode A_a unmittelbar heizung F₁₀ wird ebenfalls von der Sekundärwicklung

51 über die Wicklung des Relais / geheizt. Das Relais / wird also erregt und öffnet seinen Ruhe-

wird normalerweise durch den Spannungsabfall am Widerstand 44 verriegelt.

Der Widerstand 43 verbindet den Punkt zwischen

kontakt, so daß das Gitter G₉ von Erde abgetrennt

mit der oberen Klemme des Widerstandes 40, so daß die Ausgangsseite der Röhre T₆ direkt mit der Eingangsseite der Röhre T₉ gekoppelt ist.

Wenn das Störanzeigerelais TR abfällt, so schließt 55 wird.

sein unterer Ruhekontakt den Stromkreis, über wel- Die Vollweg-Gleichrichterröhre T₁₀ arbeitet in der

chen die Batterie B die akustische oder optische Stör- üblichen Weise. Das Filterglied 45. 47 dient zur Ausalarmvorrichtung TA erregen "kann. Dieser Erreger- filterung der Wechselstromkomponenten aus dem pulkreis schließt sich immer dann, wenn die Schaltung sierenden Gleichstrom. Die geglättete Gleichspannung, nach Fig. 1 nicht mehr in der vorgeschriebenen Weise 60 welche an der linken Klemme der Spule 45 auftritt, arbeiten kann. Wenn beispielsweise die Spannung für wird durch die Spannungsregelröhre T₇ und den die Heizfäden der Röhren ausfällt, so schließt sich " "" . - - -

der Rühekontakt des Relais /, so daß das Steuergitter G₉ geerdet wird und das Relais TR seinen Ruhekontakt schließt und die Störalarmvorrichtung TA anspricht. Im übrigen wird weiter unten noch erläutert werden, daß das Störrelais TR eine sehr weitgehende Störüberwachung ermöglicht.

Der Feuermelder nach Fig. 1 ist betriebsbereit,

Strombegrenzungswiderstand 42 geregelt. Zwischen der Klemme 39 und Erde tritt daher eine geregelte positive Spannung auf.

Diese positive Spannung wird der Anode A₆ über die Leitung 38, die Leitung 21 und die Relaiswicklung FR zugeführt, während die Kathode C₆ über den Ruhekontakt des Relais TR an Erde liegt. Solange noch kein Feuer zu melden ist, liegt eine so hohe

wenn der Schalter S in seine obere Stellung umgelegt 70 negative Vorspannung am Steuergitter G₆, daß das

Relais FR noch nicht ansprechen kann, da die Ladung am Kondensator 37 lediglich durch die Signalimpulse erzeugt wird, die vom Kippschwingungserzeuger mit der Röhre T₂ !herrühren und über den Bandfilterverstärker mit den Röhren T₁ und T₃ und über die Begrenzerröhre T₄ übertragen werden. Eine genauere Erklärung der Übertragung dieser Oszillatorsignale wird weiter unten gegeben.

Die Schließung des Arbeitskontaktes des Feuermelderelais FR, wenn dieses vom Anodenstrom der Röhre T₆ betätigt wird, erdet die obere Klemme des Widerstandes 46, wobei der Erdungskreis über den oberen Ruhekontakt des Relais TR verläuft. Die positive Spannung der Klemme 39, welche dem Kathodenwiderstand 46 über den Widerstand 44 zugeführt wird, verriegelt die Röhre T₉. Die positive Spannung der Klemme 39 liegt ebenfalls an der Anode A₉ über die Leitung 38, die Leitung 21, die Sekundärwicklung des Transformators 48, die Feueralarmvorrichtung FA und das Störanzeigerelais Ti?.

Die Vorspannung wird durch ein positives Signal überwunden, welches dem Steuergitter G₉ der Röhre T₉ vom Kippschwingungserzeuger, d. h. durch dessen an seinem Ausgangswiderstand 9 entstehendes Signal zufließt. Dieses Ausgangssignal gelangt an die Klemme 4 über die in Rei'he geschalteten Feuermeldeelemente 1, 2 und 3. Die Frequenz dieses Signals beträgt ungefähr 1 Hz, jedoch wird es wegen seiner großen Amplitude über den Bandfilterverstärker mit den Röhren T₁ und T₂ ungeachtet der unteren Grenzfrequenz dieses Verstärkers von 5 Hz noch mit übertragen. Das Signal passiert dann die Begrenzerröhre T₄ und erscheint an dem Integrierkondensator 37 mit einer ausreichenden Amplitude, um dem Gitter G₆ eine negative Spannung zuzuführen, welche den Anodenstrom durch das Relais FR auf einen Wert reduziert, der noch etwas größer ist als der Abfallstrom dieses Relais. Diese Stromverminderung in der Relaiswicklung FR erhöht die Spannung der Anode A₈ der Gasdiode T₈. Da der Spannungsabfall an dieser Diode T₈ etwa konstant ist, nimmt auch die Spannung ihrer Kathode C₈ um denselben Betrag zu. Diese Spannungszunahme wird durch die in Reihe geschalteten Widerstände 40 und 41 geteilt und also zum Teil dem Steuergitter T₉ zugeführt, und zwar über den Widerstand 43. Die Spannungszunähme am Gitter G₉ reicht aus, um die negative Vorspannung der Röhre T₉ zu überwinden und einen genügenden Anodenstrom in ihr zu erzeugen, um das Relais TR zum Ansprechen zu bringen.

Durch die Erregung des Störanzeigerelais TR wird die Erdung der Kathode C₆ umgeschaltet. Vor dem Ansprechen des Relais TR ist die Kathode C₆ über den oberen Ruhekontakt des Relais TR direkt geerdet. Nach dem Ansprechen des Relais TR ist die Kathode C₆ über den Arbeitskontakt des Relais FR und den einen Arbeitskontakt des Relais FR geerdet. Das Ansprechen des Relais FR wird daher durch das Ansprechen des Störanzeigerelais TR nicht beeinflußt.

Beim Ansprechen des Relais TR öffnet sich dessen unterer Ruhekontakt, so daß die Batterie B die Störalarmvorrichtung TA nicht mehr erregen kann.

Die Feueralarmvorrichtung FA wird durch den Strom der Sekundärwicklung 48 nicht erregt, da ihr Erregerkreis über den geöffneten Ruhekontakt des erregten Feuerrelais FR verläuft. Der Anodenstrom für die Röhre T₉ ist erheblich kleiner als der Ansprechstrom für die Feueralarmvorrichtung FA.

Solange also kein Feuer durch die Feuermeldeelemente 1, 2 und 3 angezeigt wird, wird das Feuer- relais FR betätigt und verhindert das Ansprechen der Feueralarmvorrichtung FA, und es wird ferner das Störanzeigerelais TR ebenfalls betätigt und verhindert das Ansprechen der Störalarmvorrichtung TA. Wegen dieser besonderen Betriebsweise des Störanzeigerelais TR wird der Feuermelder dauernd daraufhin nachgeprüft, ob er seine im Ernstfalle nötigen Funktionen erfüllen kann. Wenn der Kippschwingungsoszillator sein Ausgangssignal am Widerstand 9 nicht dauernd über die Feuermelderelemente 1 bis 3, den Bandfilterverstärker, die Begrenzerröhre T₄, den Diskriminator mit der Röhre T₅, den Integrierkondensator 37 und die Röhre T₆ zum Steuergitter G₉ überträgt, kann das Störanzeigerelais Ti? seine Ruhe kontakte schließen, und die Störalarmvorrichtung TA spricht also an. Das Ansprechen dieser Vorrichtung läßt also sofort einen Fehler in der ganzen Anlage erkennen, so daß die nötigen Reparaturen vorgenommen werden können.

Wenn die Feueralarmvorridhtung durchbrennt oder der Schalter 6¹ nach unten umgelegt wird oder wenn die Sekundärwicklung des Transformators 48 geöffnet wird, so schließt sich der untere Ruhekontakt des Störanzeigerelais TR, so daß die Störalarmvorrichtung TA betätigt wird. Beim Durchbrennen der Gleichrichterröhrenheizung F₁₀ schließt sich der Ruhekontakt des Relais /, so daß das Gitter G₉ geerdet wird, das Störanzeigerelais TR entregt und die Störa'larmvorridhtung TA betätigt wird. Somit ist der erfindungsgemäße Feuermelder so aufgebaut, daß er sich auf alle praktisch vorkommenden Fehler selbst kontrolliert und, sobald er zur Feuermeldung nicht mehr in der Lage ist, eine Störalarmvorrichtung ansprechen läßt.

Außerdem wird ein Kurzschluß der Elektroden in den Röhren T₁, T₃, T₄ und T₅ mit den zugehörigen Heizfäden sofort ein Signal an dem Integrierkondensator 37 erzeugen, welches genügend groß ist, um das Steuerrelais FR zwca Abfallen zu bringen und, daher die Feueralarmvorrichtung FA ansprechen zu lassen. Die Spannung an der Sekundärwicklung 51 ist nämlich groß genug, um ein genügend großes Signal am Kondensator 37 zu erzeugen, so daß der Brandfall vorgetäuscht wird. Bei einer Bemessung der Schaltelemente derart, daß das Feuerrelais FR bei einem Röhrenkurzschluß abfällt, muß die Spannung der Sekundärwicklung 51 viel größer sein, als es für die Heizung der Röhrenkathodeu notwendig ist. In diesem Fall werden die Heizfäden an eine Anzapfung der Sekundärwicklung 51 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 im Brandfalle ist folgende: Wenn der Schalter S in Fig. 1 in der oberen Stellung liegt und das Feuerrelais FR und das Störanzeigerelais TR erregt sind und wenn Strahlungsenergie auf die Feuermelderelemente 1, 2 oder 3 auftritt, so wird eine negative Spannung am Integrierkondensator 37 erzeugt, welche den Anodenstrom für die Röhre T₆ auf einen Wert reduziert, der unterhalb des Haltestromes des Relais FR liegt, so daß sich dessen Ruhekontakt schließt. Dieser Ruhekontakt schließt den Erregerkreis für die Feueralarmvorrichtung FA, so daß also Feueralarm gegeben wird. Die Sekundärwicklung von 48 liefert den Erregerstrom für die Alarmvorrichtung über den Ruhekontakt von Pi?, den oberen Arbeitskontakt von TR und den oberen Schalthebel des Schalters JT.

Die negative Spannung am Kondensator 37, welche den Abfall des Relais .Fi? erzeugt, entsteht in folgender Weise: Die Strahlungsenergie, welche auf die

Feuermeldeelemente 1 bis 3 auffällt, verändert den Widerstand dieser Elemente mit derselben Modulationsfrequenz, die in den Flammen vorhanden ist. Diese Widerstandsänderung erzeugt einen Spannungsabfall am Lastwiderstand 7 mit demselben Frequenzinlialt. Die Spannung an den Klemmen 4 und 5 wird daher mit derselben Frequenz amplitudenmoduliert, die in den Flammen vorhanden ist. Die Spannung an den Klemmen 4 und 5 liegt in Rei'he mit der Kippschwingung am Widerstand 9 an Erde.

Die Frequenzkomponenten zwischen 5 und 25 Hz zwischen der Klemme 4 und Erde werden durch die Bandfilterverstärkerröhre T₁ verstärkt und erzeugen daher ein verstärktes Signal am Widerstand 18.

Alarmvorrichtung FA von der Sekundärwicklung des Transformators 48 abgetrennt, und es wird eine Prüflampe TL angeschlossen. Wenn daher die Prüfflamme eine Schließung des Ruhekontaktes des Relais FR zur Folge hat, wird die Prüflampe TL erregt, da ihr Erregerstrom sich über den Ruhekontakt von Fi? schließen kann.

Wenn der Schalter S nach unten umgelegt ist, ist das Gitter G₉ geerdet, so daß das Störanzeigerelais ίο TR seinen unteren Anker abfallen läßt und die Alarmvorrichtung TA erregt wird. Diese Alarmvorrichtung erinnert dann dauernd daran, daß der Schalter 5¹ nach der Prüfung wieder nach oben umgelegt werden muß. In Fig. 2 ist eine bei Belichtung leitfähig werdende

Dieses liegt über den Kondensator 19 und den Wider- 15 Bleisulfidzelle dargestellt, die in der Schaltung nach stand 22 am Steuergitter G₃ der Röhre T₃, die eine Fig. 1 verwendet werden kann. Die Zelle enthält zwei zweite Stufe des Bandfilterverstärkers bildet. Die Ringe 55 und 56 aus in Wasser aufgeschwemmtem übertragenen Frequenzen treten daher am Ausgangs- Graphit, die auf der Innenseite eines abgeschmolzenen widerstand 27 dieser zweiten Stufe auf. Dieses Signal Kolbens 54 angebracht sind. Auf diesen Ringen 55 liegt über den Kondensator 28 und den Widerstand 20 und 56 ist eine Bleisulfidschicht angebracht. Diese 30 am Steuergitter G₄ der Begrenzerröhre T₁. Die Bleisulfidschicht stellt einen bei Belichtung leitfähig negativen Halbwellen dieses Signals werden durch werdenden Stromweg zwischen den Ringen 55 und 56 die Röhre T₄ begrenzt, da diese bis über ihren unteren dar. Die Ringe sind über Sockelkontakte 57 und 58 Knick hinaus vorgespannt ist. Soweit die positiven angeschlossen. Diese Zelle eignet sich besonders als Halbwellen die Vorspannung am Widerstand 32 über- 25 Feueranzeigeelement, da sie einen Brand in einem winden, fließt Gitterstrom durch den Widerstand 30, halbkugelförmigen Raum, der durch die Linie 60 an- und der Anodenstrom im Widerstand 31 steigt nicht
weiter an. An diesem Widerstand 31 treten also nur
negative Impulse konstanter Amplitude auf.

Diese negativ gerichteten Impulse werden durch 30
den Kondensator 33 und den Widerstand 35 differenziert. Die dabei entstehenden positiven Impulse werden durch die Röhre T₅ kurzgeschlossen, während die
negativen differenzierten Impulse den Kondensator 37
aufladen. Die Größe der Schaltelemente ist dabei so 35 vorragt. Der Glaskolben 54 wird durch einen durchgewählt, daß die Aufladezeitkonstante für den Kon- sichtigen Deckel 63 geschützt, der die Strahlungsdensator 37 kurzer ist als seine Entladezeitkonstante. energie möglichst wenig absorbieren soll. Die not-Je größer also die Zahl der dem Kondensator 37 je wendigen Anschlüsse werden über die Leitungen 64 Zeiteinheit zugeleiteten Impulse ist, desto größer ist und 65 hergestellt. Die Leitungen, welche mehrere die an ihm auftretende negative Spannung. Bei fünf 40 solche Zellen außerhalb des Gehäuses 61 verbinden, Impulsen je Sekunde wird die Kondensatorspannung sollen vorzugsweise metallisch abgeschirmt werden. groß genug, um den Strom der Röhre T₆ unter den Die zweite Ausführungsform der Erfindung in

Haltestrom des Relais FR abzusenken, so daß die Fig. 4 stimmt in wesentlichen Teilen mit der Ausfüh-Feueralarmvorrichtung FA anspricht. rungsform nach Fig. 1 überein. Insbesondere gilt dies

Die Forderung, daß wenigstens fünf Impulse je 45 für den Bandfilterverstärker mit den Röhren T₁ und T₃

gedeutet ist, anzeigt. Man benötigt datier nur sehr wenige solcher Zellen, um einen großen Raum zu überwachen.

Die Zelle nach Fig. 2 kann zum Schutz in einem Gehäuse nach Fig. 3 angebracht werden. Dieses Gehäuse besteht aus einer Metallkappe 61, die vorzugsweise in eine Wand oder eine Decke 62 eingelassen wird, so daß nur die Zelle selbst aus der Wand herder Fig. 1. Ebenso ist der Begrenzerkreis mit der Röhre T₄ ebenso wie in Fig. 1 ausgeführt. Die Schaltelemente in Fig. 1 und 4, welche die gleichen Funktionen ausüben, sind mit denselben Bezugszeichen verwird an einem Lastwiderstand 89 erzeugt, welcher in gewöhnlicher Weise in den Anodenkreisen der zur Summierung dienenden Röhren T₁₁, T₁₂ und T₁₃ liegt.

Sekunde dem Kondensator 37 zugeleitet werden
müssen, um eine genügende Integration zu erzielen,
verhindert auch die Erzeugung eines falschen Alarms
durch schnelles An- und Abschalten von elektrischen
Lampen. 50 sehen.

Es ist nun zwar möglich, daß zwei Lichtimpulse Das Eingangssignal für den Bandfilterverstärker

in einem Intervall von weniger als Vs Sekunde auftreten. Dann wird ein Signal über den Bandfilterverstärker gegeben. Der Integrationsteil erfordert aber,

daß wenigstens fünf Impulse je Sekunde übertragen 55 Dieses Signal wird dem Steuergitter G₁ über die werden, um das Relais FR zum Abfall zu bringen. Serienschaltung des Kondensators 87 und des Wider-Die Feueralarmvorridhtung FA kann stillgesetzt Standes 88 zugeleitet. Die Anoden A₁₁, A₁₂ und A₁₃ werden, indem der Schalter S in seine untere Stellung der Röhren arbeiten auf den gemeinsamen Ausgangsumgelegt wird. Wenn das Feuer gelöscht ist, wird widerstand 89, so daß die Eingangsspannungen der durch Zurückstellen des Schalters in seine obere Stel- 60 Röhren an den Klemmen A, B und C miteinander lung jedoch der Erregerkreis für die Feueralarmvorrichtung nicht wieder geschlossen, da der Ruhekontakt
des Feuerrelais durch das inzwischen erfolgte Anziehen des Relais FR geöffnet ist. Der Feuermelder
kann daher leicht wieder betriebsbereit gemacht wer- 65
den, ohne Einzelteile ersetzen zu müssen.

Wenn man die Prüfung des Feuermelders mittels

additiv gemischt werden. Die Zellen P₁, F₂ und F₃ der Feuermeldeeinheiten D₁, D₂ und D₃ sind an die Klemme A über die Widerstände 66, 67 und 68 angeschlossen. Für die Zellen F₄ bis P₆ in den Einheiten

einer Prüfflamme ohne Ansprechen der Alarmvorrichtung durchführen will, wird der Schalter J? in

D₄ bis D₆ sind entsprechende Widerstände 69, 70 und 71 vorhanden und für die Zellen F₇ bis F₉ in den Einheiten D₇ bis D₉ entsprechende Widerstände 72 bis 74. Die Erregerströme für die drei Sätze von je drei Zellen werden über die Widerstände 75, 76 und

seine untere Lage umgelegt. Hierdurch wird die 70 77 geliefert. Die Widerstände 78, 79 und 80 dienen

dazu, die Gleichspannung an den Klemmen A, B und C während der ganzen Zellenlebensdauer annähernd konstant zu halten. Der Koppelkondensator 81 und der Gitterableitwiderstand 84 sowie entsprechende Kondensatoren 82 und 83 und entsprechende Widerstände 85 und 86 bilden entsprechende Eingangsglieder für die drei Mischröhren.

Jede der Feuermeldeeinheiten D₁ bis D₉ enthält eine entsprechende Zelle P und eine Prüflampe L. Jede Zelle P ist mit ihrer zugehörigen Prüf lampe vorzugsweise in ein Gehäuse nach Fig. 5 eingebaut, so daß das Licht dieser Prüflampe auf die aktive Fläche der Zelle P auffallen kann.

In Fig. 5 besteht die entsprechende Einheit aus einem rohrartigen Metallgehäuse 122, in welchem sich eine Zelle 121 befindet. Die lichtempfindliche Fläche dieser Zelle liegt zwischen den Elektroden 123 und 124. Die Lampe L ist in einen Seitenarm 125 des Gehäuses 122 angebracht. Das Licht dieser Lampe tritt durch einen schmalen Schlitz 126 aus, und ein Teil desselben durchsetzt ein Filter 120 und trifft auf die aktive Fläche der Zelle P auf. Die Prüflampe L dient dazu, den Brandfall vorzutäuschen und dadurch den ganzen Feuermelder nach Fig. 4 in der im folgenden beschriebenen Weise zu prüfen.

Der Prüfschalter TS (Fig. 4) besitzt neun Prüfstellungen und eine Nullstellung. Wenn der Prüfschalter TS in eine seiner Prüfstellungen gebracht wird, wird die entsprechende Prüflampe durch Anschluß an die Sekundärwicklung 112 über einen Unterbrecher INT erregt. Dieser Unterbrecher hat die Aufgabe, den Prüflampenkreis mit einer innerhalb des Durchlaßbereiches des Bandfilterverstärkers liegenden Frequenz zu unterbrechen. Dieser Durchlaßbereich liegt bei den meisten Flugzeugen zwischen 5 und 25 Hz. Der Unterbrecher kann daher z. B. mit 10 Hz arbeiten.

Wenn der Prüfschalter in der Nullstellung steht, wird keine der Prüflampen L erregt.

Die Zellen P₁ bis P₉ liegen alle parallel zueinander, so daß die ganze Schutzeinrichtung bei Ausfall einzelner Zellen immer noch arbeiten kann. Wenn also eine oder mehrere Einheiten D zerstört sind, bewirken die übrigen Einheiten immer noch eine Feuermeldung. In der Schaltung nach Fig. 1 sind demgegenüber die Elemente 1 bis 3 in Serie geschaltet, so daß bei Ausfall eines Elementes die übrigen ebenfalls ausfallen. Dies stellt für die Ausführungsform nach Fig. 1 keinen Nachteil dar, da die Übertragung des Prüf signals beim Ausfall einer der Zellen unterbrochen wird. Es spricht dann also in Fig. 1 die Störalarmvorrichtung an. In der für Flugzeuge bestimmten Einrichtung nach Fig. 4 muß aber das Erlöschen eines Feuers zuverlässig angezeigt werden, und zwar unabhängig davon, ob eine oder mehrere der Einheiten D ausgefallen sind. Dies erfordert eine Parallelschaltung der Einheiten D. Die Parallelschaltung der Einheiten führt aber dazu, daß deren Prüfung einzeln vorgenommen werden muß, während die Einheiten in Fig. 1 zusammen geprüft werden können.

Die negativen rechteckigen Impulse, die am Lastwiderstand 31 der Begrenzerröhre T₄ auftreten, werden mittels des Kondensators 33 und des Widerstandes 35 differenziert, so daß positive und negative Impulse von kurzer Dauer und konstanter Amplitude am Widerstand 35 auftreten. Der Widerstand¹91 und der Kondensator 92 stellen ein Hochfrequenzfilter dar, so daß alle Frequenzen oberhalb der oberen Grenzfrequenz des Bandfilters abgeschwächt werden. Dieses Filter wird so bemessen, daß der Verlauf der differenzierten Impulse von 5 bis 10 Hz am Widerstand 35 nicht wesentlich beeinflußt wird.

Die positiven Impulse, welche durch Differentiation mittels des Kondensators 33 und des Widerstandes 35 entstehen, laden über die Röhre T₁₄ den integrierenden Kondensator 93 auf. Die negativen Impulse werden durch die Röhre T_u gesperrt. Die Ladezeitkonstante des Kondensators 93 ist kleiner als seine Entladezeitkonstante. Je größer. also die Zahl der ihm

ίο je Zeiteinheit zugeleiteten Impulse ist, desto größer ist die an ihm auftretende positive Spannung. Wenn wenigstens fünf Impulse je' Sekunde dem Kondensator 93 zugeleitet werden, ist die dem Widerstand 96 über den Widerstand 94 zugeführte Spannung genügend groß, um die Gasentladungsröhre T₁₅ zu zünden.

Die Zündspannung für die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre T₁₅ wird von der Sekundärwick lung 106 geliefert. Zwischen Kathode C₁₅ und Steuergitter G₁₅ liegt eine negative Vorspannung über die sich schnell aufheizende Diode T₁₈, welche von der Sekundärwicklung 109 während der Aufheizzeit für die Gleichrichterröhre T₁₇ und die Gasentladungsröhre T₁₅ geliefert wird. Diese Vorspannung verhindert das Ansprechen der Feueranzeigelampe FI mittels eines Impulses, der in der Primärwicklung des Transformators 103 durch die Zündung der Röhre T₁₅ während des Aufheizens erzeugt wird.

Nachdem die Heizung .F₁₇ der Vollweg-Gleichrichterröhre T₁₇ ihre Betriebstemperatur erreicht hat, wird die positive Gleichspannung an der Kathode C₁₇ durch ein T-Glied, bestehend, aus den Widerständen 100 und 102 und dem Kondensator 101, gefiltert. Das Potentiometer 99 liegt unmittelbar zwischen der positiven Klemme des Stromversorgungsgerätes und Erde, so daß sein Schiebekontakt so eingestellt werden kann, daß die richtige Vorspannung für die Röhre T₁₅ geliefert wird, so daß die Integration im Kondensator 93 stattfinden muß, bevor die Röhre T₁₅ zünden

kann.

Die elektrostatischen Abschirmungen 104, 107 und 108 verhindern die Erzeugung einer Wechselspannung' am unteren Teil des Potentiometers 99 durch die Sekundärwicklungen 104 und 106. Da dieser Teil des Potentiometers 99 die negative Vorspannung an die Röhre T₁₅ nach der Erhitzung des Glühfadens liefert, könnte eine Wechselspannung an diesem Potentio meterteil die Röhre T₁₅ fälschlich zur Auslösung bringen.

Die Gasdiode T₁₆ regelt in üblicher Weise die Spannung des Stromversorgungsgerätes, und das aus dem Widerstand 98 und dem Kondensator 97 bestehende Filter bewirkt eine zusätzliche Filterung des den Zellen P₁ bis P₉ zugeführten Stromes. Eine Anzap-

fung der Sekundärwicklung 109 liefert eine geeignete Heizspannung für die Glülhkathodenröhren. Wenn die verwendeten Röhren verschiedene Heizspannungen haben, muß die Sekundärwicklung 109 geeignet an gezapft werden.

Die Feststellung und die Überwachung eines Brandes durch die Schaltung nach Fig. 4 geht folgendermaßen vor sich: Der Prüfschalter PS muß in die Stellung 0 gebracht werden, bevor die Schaltung unter Spannung gesetzt wird. In dieser Prüfstellung des Schalters sind alle Prüflampen L stromlos. Die Zellen P sind daher nur der Strahlung eines Feuers in den zu überwachenden Fahrzeugräumen ausgesetzt und keiner durch das Fenster 120 in Fig. 5 gefilterten Strahlung. Das Fenster. 12Q. hat hauptsächlich den Zweck, die Intensität des aus der Umgebung stam-

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menden Lichtes an der Zelle zu vermindern. Dieses nicht auf eine Feuererscheinung zurückzuführende Licht kann nämlich dadurch stören, daß die Zelle gesättigt wird und daher auf die Modulation dies Lichtes weniger stark anspricht. Das Filter 120 soll vorzugsweise nur die dem sichtbaren Bereich nahe benachbarten infraroten Wellenlängen übertragen, da das Verhältnis der Intensität des Wechsellichtes zu dem aus der Umgebung stammenden Licht in diesem Teil des Spektrums am höchsten ist.

Wenn eine geeignete Wechselspannung den Eingangsklemmen der Primärwicklung 110 zugeführt wird, wird sofort kurzzeitig eine negative Vorspannung über die sich schnell aufheizende Diode T₁₈ an die Steuerstrecke der Röhre T₁₅ übertragen, und zwar seitens der Sekundärwicklung 109, so daß die Röhre T₁₅ unter dem Einfluß der Spannung der Sekundärwicklung 106 nicht zünden kann. Die Heizfäden d,er verschiedenen Röhren werden dann in üblicher Weise durch die Spannung geheizt, welche die Sekundärwicklung 109 liefert. Wenn der Heizfaden F₁₁ des Vollweg-Gleidhrichters T₁₇ genügend geheizt ist, erscheint eine Gleichspannung am Potentiometer 99. Ein Tail dieser Gleichspannung dient dann als dauernde negative Vorspannung für die Röhre T₁₅. Ferner werden dann den Anoden A₁₁, A₁₂ und A_1S über ,den Widerstand 89 positive Spannungen zugeführt und ferner der Anode A₁ über den Widerstand 18 der Anode A₃ über den Widerstand 27 und der Anode A₁ über den Widerstand 31. Der stark gefilterte Gleichstrom fließt vom Widerstand 98 zu den Zellen. P über die zugehörigen Belastungs- und Entkopplungswiderstände. Gleichzeitig wird der Röhre T₄ von einem Spannungsteiler 32, 34 an ihrer Kathode eine Sperrspannung zugeführt.

Der elektrische Widerstand dier Zellen P₁ bis P₉ schwankt entsprechend der auf diese Zellen auftreffenden Strahlungsenergie. Die Zellen wandeln die Strahlung in Stromschwankungen um, die entsprechende Amplituden besitzen. Diese Stromschwankungen mit Einschluß etwaiger Gleichstromkomponenten liegen in den Klemmen A, B und C. Die Sperrwirkung der Kondensatoren 81, 82 und 83 verhindert die Übertragung der Gleichstromkomponenten auf die Steuergitter der Mi/schröhren T₁₁, T₁₂ und T₁₃. Die Wechsel-Stromkomponenten werden jedoch.auf die Steuergitter übertragen und in üblicher Weise gemischt, so daß am Ausgangswiderstand 89 die Summe aller Signale entsteht. Die Signale an dem Widerstand 89 werden dem Eingang der Bandfilterröhre T₁ über den Kondensator 87 und den Widerstand 88 zugeleitet. Da der Bandfilterverstärker mit den Röhren T₁ und T₃ nur einen beschränkten Frequenzbereich überträgt, jedoch Frequenzen außerhalb dieses Bereiches sehr viel weniger verstärkt bzw. relativ abschwächt, enthält das Ausgangssignal am Widerstand 27 praktisch nur Frequenzen zwischen 5 und 25 Hz.

Diese Frequenzen gelangen über den Koppelkondensator 28 an den Eingang der Begrenzerröhre T₁. Diese Röhre formt die Wechselstromkomponente in negativ gerichtete rechteckförmige Impulse von konstanter Amplitude um, wie bei Fig. 1 beschrieben.

Diese negativen Impulse werden im Kondensator 33 und Widerstand 35 differenziert, so daß kurze spitze positive und negative Impulse von gleicher Form am Widerstand 35 auftreten. Mittels des i?C-Gliiedes 91, 92 werden Impulse von höherer Frequenz als 10 Hz abgeschwächt. Dieser letzte Vorgang dient zur zusätzlichen Kontrolle der oberen Grenzfrequenz des Bandfilterverstärkers. Obwohl also der Bereich von 10 bis 25 Hz abgeschwächt wird, können die 10-Hz-Impulse noch eine genügende Spannung am Kondensator 93 erzeugen, um die Röhre T₁₅ zu zünden.

Die positiven durch Differenzierung entstandenen Impulse durchlaufen die Röhre T₁₄ und laden den Kondensator 93 auf. Die negativen differenzierten Impulse werden praktisch durch den hohen Sperrwiderstand der Röhre T₁₄ unterdrückt. Die Aufladezeitkonstante des Widerstandes 94 und des Kondensators 95 im Nebenschluß zum integrierenden Kondensator 93 ist verhältnismäßig kurz, und der Kondensator 95 lädt sich daher praktisch in vernachlässigbarer Zeit auf eine konstante Spannung auf, die sich aus dem Verhältnis der Widerstände 94 und 96 bestimmt. Wenn fünf oder mehr Impulse den Kondensator 93 innerhalb 'einer Sekunde erreichen, wird eine zur Zündung der Röhre T₁₅ ausreichende Spannung am Kondensator 95 erzeugt. Diese Spannung muß am Kondensator 95 für eine Dauer von mehreren Wechselstromperioden bestehenbleiben, da die Röhre 15 nach jeder positiven Halbwelle erlischt und neu gezündet werden muß.

Der Kondensator 95 und der Widerstand 96 können demnach als Haltekreis bezeichnet werden, insofern, als sie die RöhreT₁₅ über eine Reihe von Wechselstromperioden gezündet halten.

Da Frequenzen zwischen 5 und 25 Hz ausschließlich im Brandfalle auftreten, wird eine erhebliche Signalamplitude im Ausgang der Röhre T₄ nur bei einer Belichtung der Zellen P durch ein entstandenes Feuer auftreten. Die Ausgangsspannung von T₄ wird differenziert und integriert und zündet die Röhre T₁₅, d. h., daß der Feueranzeiger FI anspricht. Wenn jedoch ein entstandenes Feuer aus irgendeinem Grunde erlischt, verschwindet das Ausgangssignal der Röhre T₄, und nach kurzer Zeit ist auch der Kondensator 93 entladen, so daß keine Zündspannung am Steuergitter der Röhre 15 mehr entsteht. Der Feueranzeiger FI wird also beim Erlöschen des Feuers nicht mehr erregt.

Durch gewisse Eigenschaften des entstandenen Feuers wird jedoöh die Anzeige einer Feuerlöschung mittels des erfindungsgemäßen Feuermelders kompliziert. Es wurde nämlich gefunden, daß fast bei jedem Brand Zeiten auftreten, bei denen die Frequenzkomponenten zwischen 5 und 25 Hz und die anderen Frequenzkomponenten nur mit verschwindender Amplitude auftreten. Dies bedeutet kein ernstliches Problem für den Feuermelder nach Fig. 1, da dieser eine Alarmvorrichtung nur beim Beginn eines Brandes betätigen muß. Nach dem ersten Ansprechen dieser Alarmvorrichtung bleibt der Alarmstromkreiis dauernd geschlossen, so daß der Alarm anhält, auch wenn das Feuer aus irgendeinem Grunde bereits erloschen ist. Bei der Schaltung nach Fig. 4 bleibt der Feueranzeiger /-"/ jedoch nach seinem ersten Ansprechen nicht dauernd in Betrieb, so daß bei Verschwinden der Frequenzen zwischen 5 und 25 Hz der Kondensator 93 unter Umständen so weit entladen werden kann, daß die Röhre T₁₅ nicht in jeder Wechselstrom periode gezündet wird. Der Anzeiger FI kann daher fälschlich ein Erlöschen des Brandes anzeigen. Aus diesem Grunde ist der Kondensator 95 vorgesehen. Dieser Kondensator wird bei jeder Zündung der Röhre 15 durch den Strom zum Gitter G₁₅ aufgeladen. Dieser Gitterstrom hält eine genügende Ladung am Kondensator 95 aufrecht, um die Röhre 15 auch während der Intervalle zu zünden, in denen am Kondensator 93 wegen des Ausfalls von Frequenzen zwischen und 25 Hz keine nennenswerte Spannung auftritt.

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Ferner verhindert der Kondensator 95 auch eine gewünschten Flamme eignet, ist in Fig. 8 enthalten, weitere Möglichkeit einer fälschlichen Anzeige der Diese Anordnung arbeitet insofern umgekehrt wie in Brandlöschung. Man muß nämlich bedenken, d!aß die Fig. 1 und 4, als während dies Brennens der Flamme Bandfilterröhren T₁ und T₃ zwar alle Wechselstrom- keine Anzeige 'entsteht, sondern lediglich beim Erkomponenten außerhalb des Durchlaßbereiches ab- 5 löschen. Die Zelle 1, die bei Belichtung leitfähig wird, schwächen, daß jedoch diese Abschwächung an der ist über ein Rohr 132 an die Verkleidung des Strahlunteren und oberen Grenzf requenz nicht scharf ist, antriebsmotors giemäß Fig. 6 angeschlossen, so daß die sondern dort nur innerhalb eines bestimmten Fre- Aufrechterhaltung eimer Zündflamme im Brenner 128 quenzbereiches stattfindet. Bei manchen Bränden durch die Schaltung in Fig. 8 überwacht werden kann, treten Perioden auf, bei denen die Frequenzkompo- io Während des Arbeitens des Strahlantriebs muß die nenten zwischen 1 und 5 Hz genügend stark sind, um Flamme im Brenner stats vorbanden sein. Die Anordeine rechteckförmige Grundwelle zwischen 1 und 5 Hz nung nach Fig. 8 kann dann dazu dienen, um dem am Widerstand 31 der BegrenzerröhreT₄ zu erzeugen. Piloten sofort das Erlöschen der Zündflamme zu Dann haben die Frequenzen zwischen 5 und 25 Hz melden oder beim Erlöschen dieser Flamme eine bekeinen Einfluß auf diie Grundfrequenz am Ausgang 15 stimmte Steuerfunktion auszuüben. Diese Ausfü'hdar Begrenzerröhre. Die Rechteckspannung zwischen rungsform kann aber natürlich auch zur Überwachung 1 und 5 Hz wird, wie oben erläutert, differenziert einer Flamme in jeder anderen Art von Verbrennungsund im Kondensator 93 integriert, jedoch entsteht kammer dienen. Die Röhren T₁ und T₃ und ihre zudabei an diesem Kondensator keine zur Zündung gehörigen Schaltelemente stellen einen Bandfilterder Röhre T₁₅ ausraichande Spannung. Somit kann 20 verstärker wie bei Fig. 1 und 4 dar. Die Sc'haltdann. also fälschlicherweise das Erlöschen des Bran- elemente in Fig. 1 und 8 sind daher mit denselben des angezeigt werden, wenn nicht der Kondensator 95 Bezugszeichen versehen.

eine genügende Gitterspannung hält, um die Röhre 15 Die Ausgangsspannuog des Bandfilterverstärkers

stets von neuem zu zünden. am Widerstand 27 liegt zwischen dem Steuergitter

Ein Feuermelder nach Fig. 4 wird vorzugsweise 25 G₂₂ und der Katihode C₂₂ einer Triode T₂₂ über die vor jedem Flug geprüft, so daß sich, der Pilot davon Serienschaltung dies Kondensators 134 und der Widerüberzeugen kann, daß er in Ordnung ist. Zu diesem stände 136 und 137. Die Diode T₂₀ leitet die positiven Zweck wird der Prüfschalter TS der Reihe nach in Halbwellen der am Widerstand 27 entstehenden seine neun Prüfstellungen gebracht, d. h., die neun Wechselspannung ab, so daß nur eine negative Span-Prüflampen werden von dar Sekundärwicklung 112 30 nung gegenüber Erde, an den Widerständen 136 über den Unterbrecher erregt. Der Unterbrecher und 137 auftritt. Der Kondensator 138 liegt zum moduliert die Prüflampenströme mit etwa 10 Hz, so Widerstand: 137 parallel, so daß am Steuergitter der daß also auch das Prüflampenlicht entsprechend Röhre T₂₂ eine geglättete Gleichspannung auftritt, moduliert ist. Wenn dieses modulierte Licht eine der wenn ein Weohselstromsignal am Widerstand. 27 entZellen P trifft, wird ein Signal ebenso wie beim Ent- 35 steht.

stehen eines Brandes durch die ganze Schaltung über- Die Anoden-Kathoden-Strecken der Röhren T₂₁ und

tragen. Wegen der Frequenz von 10 Hz dieses Signals T₂₂ sind über den. Widenatand 139 in Serie geschaltet,

findet am Kondensator 93 eine ausreichende Integra- An der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre T₂₁ liegt

tion statt, und der Feueranzeiger FI spricht an. eine Wechselspannung über die Relaiswicklung RRj

Wenn, man diese Prüfung in allen neun Stellungen 40 die von einem Teil der Sekundärwicklung des Trans-

durchführt, kann man sich von der Arbeitsfähigkeit formators 146 zwischen den Leitungen 141 und 143

aller neun Einheiten D überzeugen. Wenn in einer erzeugt wird. Der Anoden-Kathoden-Strecke der

Prüfstelle keine Anzeige erfolgt, ist die Anlage vor Röhre T₂₂ wird über den Widerstand 139 eine weitere

dem Flug entsprechend zu reparieren. Wechselspannung von der Sekundärwicklung zwischen

Die Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit des Einbaues der 45 den Leitungen 143 und 144 zugeführt. Das Steuer-Ausführungsform nach Fig. 4 in ein Flugzeug mit gitter G₂₁ liegt unmittelbar an der Anode ^₂₂, so daß Kolhenmaschinen. Die Einheiten D werden in die die negative Vorspannung der Rölhre T₂₁ durch den Motorzelle so eingebaut, daß sie den Motor und sein Stromfluß in der Anodien-Kathoden-Stredke der Röhre Zubehör zu überwachen gestatten. Die Einheiten D T₂₂ bestimmt wird. Wenn ein nennenswerter Strom sind dabei einzeln an ein Gehäuse AU angeschlossen, 50 in der Röhre T₂₂ fließt, entsteht ein genügender Spanweiches den Hauptteil der Schaltung enthält. Das nungsabfall am Widerstand 139, um die Rohre T₂₁ Gehäuse wird vorzugsweise an einer solchen Stelle zu verriegeln,, so daß das Relais RR seinen Anker abangebracht, an der keine nennenswerte Brandgefahr fallen läßt und den Kreis der Lampe LL schließt, besteht. Der Prüfschalter TS und der Feueranzeiger Wenn jedoch am Steuiergitter der Röhre T₂₂ eine ge- FI werden vorzugsweise am Instrumentenbrett des 55 nügend negative Spannung auftritt, d. h. der Span-Piloten angeordnet. nungsabfall am Widerstand 139 vermindert wird, so

Ein Vorschlag für den Einbau eines Feuermelders führt die Röhre T₂₁ Strom, und das Relais RR spricht nach Fig. 4 in ein Düsenflugzeug ist in Fig. 6 dar- an, so daß der Krais der Lampe LL geöffnet wird, gestellt. Das Gehäuse^ U, der Prüf schalter TS und Der Kondensator 140 überbrückt die Relaiswicklung, der Feueranzßiger FI sind etwa ebenso anzubringen 60 um Klappern dieses Relais zu vermeiden,
wie bei Fig. 7. Die Einheiten D werden in den Luft- Über die Leitung 142 wird eine Wechselspannung raum zwischen der Motorverkleidung und der Haut der Anode des Halbwellengleichrichters T₁₉ zugeführt, des Flugzeugs angebracht, so daß ein Brand, der so daß an dier Kathode C₁₉ eine positive Spannung außiarhalb dar zum Strahlantrieb bzw. Düsenantrieb gegenüber Erde entsteht. Durch den Kondensator 135 nötigen Teile, nämlich des Zubehörteils 126, des 65 wird diese Spannung gefiltert. Die Spannungsregel-Kompressors 127, des Brenners 128, der Turbine 129, röhre T₁₈ und ihr Begrenzungswiderstand 133 bedes Teils 130 und des Ausstoßrohres 131, entsteht, so- wirken in üblicher Weise eine Filterung und fort gezeigt wird. Spannungsregelung, so daß der gemeinsamen Klemme

Eine dritte Ausfüh>rungsform der Erfindung, welche der Widerstände 12 und 18 eine geglättete Gleichsich besonders zur Überwachung des Bestehens einer 70 spannung zugeführt wird.

Die Schaltung nach Fig. 8 arbeitet zur Überwachung dler Zündflamme im Brenner 128 folgendermaßen : Wenn der Primärwicklung 147 des Transformators 146 eine geeignete Spannung zugeführt wird, werden die Heizfäden F₁, F₃, F₁₉, F₂₀, F₂₁ und F₂₂ über die Sekundärwicklung 145 in üblicher Weise geheizt. An der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre 21 liegt über die Wicklung des Relais RR eine Wechselspannung, die über die Leitungen 141 und 143 von der Sekundärwicklung des Transformators geliefert wird. An der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre T₂₂ liegt über den. Widerstand 139 eine von einem anderen Teil der Sekundärwicklung gelieferte Wechselspannung über die Leitungen 143 und 144. Der Zelle 1 wird über die Widerstände 7, 12 und 133 von der Kathode des Gleichrichters T₁₉ eine positive Spannung zugeleitet. Ebenso liegt eine positive Spannung an den Anoden A₁ und A₃ über die zugehörigen Belastungswiderstände 18 und 27.

Die Schwankungen der Strahlung der Flamme im Brenner 128 erzeugen eine entsprechende Schwankung im Widerstand der photoleitfähigen Zelle 1, so daß ein mehrwelliger Wechselstrom, dessen Frequenzen vorzugsweise im Durchlaßbereich des Bandfilterverstärkers Hegen, den Lastwiderstand 27 durchfließt. Die positiven Halbwellen der entsprechenden Spannung werden durch die Diode T₂₀ kurzgeschlossen. Die negativen Halbwellen erzeugen eine negative Spannung am Widerstand 137 in der oben - beschriebenen Weise. Diese negative Spannung vermindert den Spannungsabfall am Widerstand 139, so daß in der Röhre T₂₁ ein erheblicher Strom fließt und das Relais RR anspricht. Somit wird der Kreis der Lampe LL geöffnet. Solange also die Zündflamme brennt, wird die Lampe LL nicht erregt. Wenn die Zündflamme im Brenner 128 erlischt, bricht die Spannung am Widerstand 27 zusammen, die negative Vorspannung am Widerstand 137 verschwindet, und die Röhre T₂₀ beginnt einen erheblichen Strom zu führen, so daß sich der Strom in der Röhre T₂₁ vermindert. Der Strom im Relais RR fällt also bis unter den Haltes.trom ab. Daher wird die Lampe LL erregt und zeigt somit das Erlöschen der Flamme im Brenner 128 an. Natürlich kann man mittels des Relais RR auch andere Steuervorgänge abhängig vom Erlöschen der Flamme oder abhängig von der Fortdauer ihres Brennens auslösen.

Wie im Fall der Schaltung nach Fig. 4 wird auch die Schaltung nach Fig. 8 durch das Verschwinden der Frequenzen im Durchlaßbereich des Bandfilter-Verstärkers beeinflußt. Wenn diese Frequenzen zeitweise nicht vorhanden sind, vermindert sich die negative Vorspannung der Röhre T₂₀ wegen der Verminderung des Spannungsabfalles am Widerstand 27. Dies führt über die Zunahme der Vorspannung am Widerstand 139 für die Röhre T₂₁ zu einer Verminderung des Anodenstromes dieser Röhre, so daß das Relais RR abfällt und den Lampetistromkreis schließt und somit fälschlicherweise ein Erlöschen der Flamme angezeigt wird. Da jedoch der Haltestrom für die üblichen Relais sehr viel kleiner ist als der Ansprechstrom, muß der Strom in der Relaiswicklung RR sehr stark abnehmen, bevor das Relais abfallen kann. Dieser Unterschied zwischen dem Anzugswert und dem Haltewert des Stromes in der Relaiswicklung spielt eine ähnliche Rolle wie der Kondensator 95 in der Schaltung nach Fig. 4. Es wird nämlich auch bei einem nennenswerten Signalabfall am Widerstand 27 das Relais RR zunächst angezogen bleiben. Wenn man kein Relais im Ausgang der Schaltung verwendet, so muß in anderer Weise dafür gesorgt werden, diaß die Lampe LL nicht vorzeitig gezündet wird.

Die Schaltung nach Fig. 8 ist verhältnismäßig einfach hinsichtlich des Aufwandes an Schaltelementen, da die komplizierteren Diskriminatorschaltungen nach Fig. 1 und 4 in ihr fehlen. Der Diskriminator war bei Fig. 1 und 4 deshalb notwendig, damit der Feuermelder nicht bei vorübergehenden Störspannungen niedriger Frequenz ansprechen kann. Eine solche Sicherung ist jedoch in Fig. 8 nicht notwendig, da niederfrequente Störspannungen nach dem Erlöschen der zu überwachenden Flamme nur kurzzeitig eine Wirkung auf das Relais RR ausüben, die nur darin bestehen kann, daß der Kreis der Lampe LL kurzzeitig geöffnet wird. Wenn die Störspannung verschwindet und die Zündflamme nicht brennt, fällt also das Relais RR sofort wieder ab, so daß die Lampe LL wieder zündet. Wenn man das kurzzeitige Ansprechen des Relais verhindern will, kann man auch hier einen Diskriminator benutzen.

Der Frequenzbereich, auf den der Feuermelder anspricht, braucht natürlich nicht notwendig auf 5 bis 25 Hz bemessen zu werden. Die untere Grenzfrequenz muß lediglich so gewählt werden, daß die Störspannungen niedriger Frequenz, die nicht in einer Flamme und/oder in einer dauernden Strahlung, welcher der Feuermelder ausgesetzt ist, ihre Ursache haben, abgeschwächt werden. Dies läßt sich leicht mittels eines Bandfilterverstärkers oder eines Diskriminators erreichen oder vorzugsweise mit beiden Hilfsmitteln, wie in Fig. 1 und 4. Ebenso ist die obere Grenzfrequenz dadurch bestimmt, welche Helligkeitsschwankungen, die nicht in einer Flamme ihre Ursache haben, in einem bestimmten Falle auftreten. Unter Umständen kann man auch den Feuermelder so ausbilden, daß er nur auf eine einzige Modulationsfrequenz anspricht.

Man kann auch eine Zähleinrichtung oder Recheneinrichtung dazu benutzen, die Schwankungen einer Strahlung zu zählen und wenn die Zählung für ein bestimmtes Zeitintervall einen für das zu meldende Feuer charakteristischen Wert besitzt, eine Anzeige be werks tel 1 i gen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anzeigevorrichtung für Flammen, bestehend aus einer strahlungsempfindlichen Zelle und einer Alarmanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der strahlungsempfindlichen Zelle und der Alarmanlage ein frequenzabhängiges Netzwerk eingeschaltet ist, dessen untere und obere Frequenzgrenze so gewählt sind, daß die Frequenz von Störspannungen, die von anderen Lichtquellen als von Flammen herrühren, in den Sperrbereich des Netzwerks fallen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzabhängige Netzwerk ein Wechselspannungsverstärker mit entsprechend bemessenem Dürchlaßbereich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzgrenzeu 5 bzw. 25 Hz sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Integrationsvorrichtung (Diskriminator) vorhanden ist, die die vom frequenzabhängigen Netzwerk gelieferte Spannung derart integriert, daß die Alarmanlage erst dann in Tätigkeit gesetzt wird,

wenn die Spannung eine gewisse Zeit angedauert hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit 1 Sekunde beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Uberwachungssignalgenerator, der ein Überwachungssignal durch die ganze Vorrichtung gibt und eine Warnanlage, die beim Ausbleiben des Überwachuingssignials anspricht, vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, die die Alarmanlage auch dann in Tätigkeit hält, wenn die Amplitude der vom Netzwerk durchgelaissenien Frequenz kurzzeitig so klein wird, daß normalerweise die Alarmanlage nicht ansprechen würde.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 636 100, 2 631 247.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen