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Feueralarmanlage Die Erfindung betrifft eine Feueralarmanlage mit
einem Ansprechgerät, das einen elektrischen Schalter enthält, der von einem Temperaturfühler
bei einer vorbestimmten hohen Temperatur geschlossen wird.
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Das Ansprechgerät ist zusammen mit den elektrischen Stromzuführungen
isoliert in einem Metallgehäuse angeordnet, das einen Sockelteil mit zwei Anschlüssen
aufweist, von denen der eine mit dem einen Pol einer Stromquelle und der andere
mit einer Alarmvorrichtung verbunden ist. Solche Alarmanlagen werden vor allem in
Stromkreisen zur Aufdeckung von Feuer in Flugzeugen u. dgl. verwendet.
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Die bisher verwendeten Stromkreise für die Aufdeckung von Feuer sowie
andere Warnstromkreise haben die Neigung, falschen Alarm zu geben. Jede falsche
Warnung kann einen verhängnisvollen Absturz bewirken. Selbst wenn das Flugzeug und
die Passagiere gerettet wurden, erfordert jede falsche Feuerwarnung unmittelbare
Hilfsmaßnahmen, wie Ablassen von Treibstoff bis zum zulässigen Landegewicht und
möglichst schnelles Landen.
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Eine Hauptursache für solche falschen Warnungen liegt in der Anwesenheit
von Feuchtigkeit oder elektrolytischen Lösungen, von denen einige lediglich durch
Kondensation oder atmosphärische Feuchtigkeit sich bilden, wenn diese in Berührung
mit Anordnungen zur Aufdeckung von Feuer kommen, bei denen Salze verwendet werden,
oder die lösliche Salzniederschläge auf ihrer Oberfläche haben.
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Es wurde bereits eine Anordnung abgegeben, bei welcher Falschwarnungen
vermieden werden durch die Verwendung niedriger Spannungen und relativ hoher Stromstärken,
wodurch die exponierten Elektroden unempfindlich werden. Eine solche Unempfindlichkeit
läßt sich nicht bei Systemen mit hoher Spannung oder niedriger Stromstärke erreichen.
Dieses sonst ausgezeichnete System hat einen wesentlichen Nachteil, nämlich daß
es eine Spannungsquelle für niedrige Spannungen erfordert. Das bedeutet, daß entweder
besondere Batterien oder zusätzlich besondere Transformatoren und Umformer vorgesehen
werden müssen. Bei Flugzeugen z. B., bei denen das elektrische System ein Gleichstromsystem
mit 28 Volt Spannung ist, ist es kostspielig, die Speisespannung in eine Spannung
von 3 oder 6 Volt umzuwandeln.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Alarmsystem für die Aufdeckung
von Feuer zu schaffen, das keine solchen falschen Warnungen gibt und das mit Gleichstrom
von 28 Volt oder sogar noch höheren Spannungen arbeitet.
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Dies wird dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung in dem Sockelteil
des Ansprechgeräts eine
Nebenschlußelektrode aus elektrisch leitendem Material angeordnet
ist, die zwei Öffnungen zur kontaktfreien Durchführung der Stromzuführungen des
Schalters und einen zwischen diesen Öffnungen liegenden elektrisch leitenden Steg
hat und an den zweiten Pol der Stromquelle angeschlossen ist, so daß sie bei Auftreten
elektrolytischer Lösungen im Sockel einen Nebenschluß zur Alarmvorrichtung bildet.
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Wie festgestellt wurde, erzielt die Erfindung derart günstige Ergebnisse,
daß die kritischen Teile des elektrischen Systems selbst in einen Elektrolyten wie
Salzwasser eingetaucht werden können, sogar mit den Anschlüssen, die bewußt exponiert
sind, und daß doch keine falsche Feuerwarnung zustande kommt.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform derselben erkennbar werden. In den Zeichnungen
stellt dar Fig. 1 ein Schaltschema eines Systems, das die Erfindung enthält und
bei dem einige Teile schematisch dargestellt sind und andere in anschaulicher Weise,
ohne Berücksichtigung des Maßstabes, F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt längs der
Linie 2-2 der Fig. 1, bei dem ein Teil der Scheibe der Nebenschlußelektrode weggebrochen
und im Schnitt gezeigt ist, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig.
2,
F i g. 4 in perspektivischer Ansicht die Scheibe der Nebenschluß
elektrode, Fig. 5 ein Schaltschema eines abgeänderten Systems, bei dem ein nicht
geerdeter Stromkreis mit einer Rückleitung verwendet ist.
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Der in Fig. 1 dargestellte Stromkreis hat eine Stromquelle 10 von
z. B. 28 Volt Gleichspannung, die bei 11 geerdet ist und deren positiver Pol über
eine isolierte Leitung 13 mit einem Stromunterbrecher 14 üblicher Ausführung verbunden
ist. Der Stromunterbrecher 14 ist durch eine isolierte Leitung 15 an einen Anschlußsockel
16 geführt, der in F i g. 3 in seinen Einzelheiten dargestellt ist. Der Sockel 16
enthält ein Metallgehäuse 17 und zwei metallische, elektrisch leitende Kontaktbuchsen
18 und 19, die voneinander und vom Gehäuse 17 durch Isoliermaterial 20 isoliert
sind. Die isolierte Leitung 15 ist in den Kontakt 18 eingelötet oder eingenietet,
und eine isolierte Leitung 21 ist In den Kontakt 19 eingelötet oder eingenietet.
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Die Kontakte 18 und 19 dienen als Buchsen des Sockels 16 und sind
jeweils mit Steckern oder Stiften 22 und 23 eines Ansprechgeräts 25 verbunden, das
eine bewegliche Metallmembran26 enthält, die zwischen zwei Metallplatten 27 und
28 durch Hartlötung befestigt ist und durch Gasdruck gegen eine Elektrode 30 bewegt
wird, um den Warnstromkreis zu betätigen. Die Elektrode 30 ist durch den Isolator
31 gegenüber der Platte 28 isoliert. Die Membran 26 ist somit das bewegliche Element
eines durch Druck betätigten Schalters, und die Elektrode 30 ist der Festkontakt,
zu dem hin und von dem fort sich die Membran (der Schaltarm) 26 bewegt. Der Stecker
oder Stift 23 ist mit der Platte 28 hart verlötet und deshalb mit den beiden Platten
27 und 28 und der Membran 26 elektrisch verbunden. Der Gasdruck, der dazu dient,
das Ansprechgerät 25 zu betätigen, wird von einem Fühlrohr 32 gesteuert, das ein
Gas und/ oder einen Werkstoff wie Zirkonhydrid enthält, der große Mengen Gas abgibt,
wenn eine kritische Temperatur überschritten wird. Das Fühlrohr 32 ist biegsam und
kann längs. eines gewünschten Weges im Feuerbereich angeordnet werden. Das Innere
des Fühlrohrs 32 und der Membrankammer 33 stellen ein geschlossenes und luftdicht
nach außen abgeschlossenes Volumen dar.
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Das Ansprechgerät 25 ist in einem Metallgehäuse 35 untergebracht
und von diesem durch einen Isolator 36 geeigneter Bauweise isoliert. Das Fühlrohr
32 ist ebenfalls durch ein Isolierrohr 37 vom Gehäuse35 isoliert. In dem Fühlrohr32
ist vorzugsweise eine hakenartige Biegung 38 vorgesehen, die umgeben und getragen
wird von dem Isolator 36, um dafür zu sorgen, daß das Rohr 32 nicht aus dem Ansprechgerät
25 herausgezogen wird, mit dessen Platte 27 das Rohr außerdem über ein Metallrohr
39 hartverlötet ist.
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Das Gehäuse 35 schützt das Ansprechgerät 25 gegen Zerstörung, und
es ist seinerseits geerdet, wie durch Befestigung am Gerippe 40 des Flugzeugs. Es
hat einen Behälter 41, der den Sockel 16 aufnimmt, und eine Leitrippe 42 greift
in eine Vertiefung 43 des Sockels ein, um die Lage und richtige Polung sicherzustellen,
so daß jeweils die richtige Leitung 15, 21 in einer Linie liegt und in Kontakt kommt
mit dem richtigen Stift 22, 23.
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Die Leitung 21 ist mit einer metallischen Abschirmund 44 versehen,
die vorzugsweise aus gewebtem oder geflochtenem Draht besteht und bei 45 geerdet
ist. Die Leitung 21 führt über die Warnlampen 46 bei
47 zur Erde. Es kann aber auch
eine akustische Warnvorrichtung verwendet werden.
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Das andere Ende des Fühlrohrs 32 ist mit einem Endverbindungsstück
50 versehen, das am Gerippe 40 geerdet ist, und es ist ferner eine an dieses Endstück
50 angeschlossene Leitung 51 vorhanden. Diese Leitung 51 ist mit einer geerdeten
Abschirmung 52 versehen und führt zu einem Prüfschalter 53 im Steuerraum des Piloten
oder des Ingenieurs. Der Prüfschalter 53 ist durch eine Leitung 54 über einen Stromunterbrecher
55 mit der Hauptleitung 15 verbunden.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist eine dünne, hoch leitfähige Metallscheibe
60 vorgesehen, die als Nebenschlußelektrode wirkt. Die Scheibe 60 hat zwei Öffnungen
61 und 62, die so angeordnet sind, daß sie in einem Abstand die Stifte 22 und 23
umfassen. Eine Nut 63 wirkt mit der Leitrippe 42 zusammen. Der Umfang 64 ist so
groß, daß ein guter elektrischer Kontakt mit dem geerdeten Gehäuse gewährleistet
ist, und er kann mit dem Gehäuse 41 hartverlötet oder verschweißt sein. Diese anscheinend
einfache Scheibe 60 schützt die ganze Anlage gegen Fehlwarnungen durch elektrolytischen
Kurzschluß zwischen den Stiften 22 und 23.
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Wenn irgendein Elektrolyt, der z. B. von Kondenswasser im Behälter
41 und lösbaren Salzen, die aus der Luft oder anderswoher kommen könnten, im Behälter
41 sich befindet, dann kann dieser einen Leitungsweg zwischen den beiden Anschlußsteckern
22 und 23 des Ansprechgeräts 25 herstellen. Dies würde im allgemeinen zu einer Fehlwarnung
führen, denn wenn die Leitung 15 an den Stift 22 angeschlossen ist und der Elektrolyt
den Stift 22 mit dem Stift 23 und damit mit der Leitung 21 verbindet, würde die
Lampe aufleuchten und eine Fehlwarnung geben. Wenn auch das Gehäuse 35 geerdet ist,
so ist doch der elektrolytische Stromweg zwischen den Stiften 22 und 23 im allgemeinen
hinreichend, um einen ausreichenden Strom über die Leitungen 15 und 21 zu leiten.
Bei der vorliegenden Erfindung führt jedoch das Vorhandensein eines Elektrolyten
nicht zu einer falschen Warnung. Vielmehr wird der Strom, der zwischen den Steckern
22 und 23 oder den Buchsen 18 und 19 fließt, auf die Scheibe 60 abgeleitet, da der
Steg 65 näher an einer der Buchsen 18, 19 liegt, als diese zueinander liegen. Ferner
ist die Scheibe 60 an ihrem Umfang 64 unmittelbar mit dem Gehäuse 35 und dadurch
mit Erde verbunden, d. h. mit dem anderen Pol der Speisebatterie 11. Zum Erden wird
das jeweilige Flugzeuggerippe 40 verwendet, und dieses dient als Erdung auch für
die anderen Stromkreise im Flugzeug; an ihm werden die Abschirmungen 44 usw. geerdet
und ebenso die andere Seite der Lampen 46. und selbstverständlich ist dies auch
die gleiche Erdung wie die Erdung 11 der Speisebatterie 10.
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Wenn der Elektrolyt genügend Strom durchläßt. daß ein Stromweg sehr
geringen Widerstandes nach Erde hin entsteht, dann wird auch die Stromquelle 1C
von 28 Volt geerdet, und infolgedessen wird dei Stromunterbrecherl4 ausgelöst, wodurch
der Vorgang dem Bedienenden zur Kenntnis gebracht wird Ist andererseits der Widerstandswert
des Strompfades zur Erdung hin relativ hoch, so ist er trotzdem nocl wesentlich
niedriger als der zwischen den beider Klemmen 22 und 23, da der Steg 65 der Scheibe
6( näher an den Klemmen 22 und 23 liegt, als diese zu einander liegen, und solange
der Energieverlust nicht
groß genug ist, um den Stromunterbrecher
14 zu betätigen, bleibt noch genügend Energie, um die Lampen 46 zum Aufleuchten
zu bringen, wenn bei tatsächlichem Auftreten von Feuer (und nur dann) die Membran
26 gegen die Elektrode 30 bewegt wird. Die Membran 26 kann aber nur gegen die Elektrode
30 bewegt werden, wenn sie vom Gasdruck bewegt wird.
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Von Bedeutung ist auch die geerdete Abschirmung 44. Wenn nämlich
die beiden isolierten Leitungen 15 und 21 zusammen verlegt werden und in der Stromleitung
15 eine blanke Stelle vorhanden ist, kann der Strom nicht in die Leitung 21 eintreten,
sondern er geht unmittelbar durch die Abschirmung 44 nach Erde, wodurch der Stromunterbrecherl4
ausgelöst wird. Ein Stromübergang in die abgeschirmte Leitung 21 findet nicht statt.
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Der Prüfschalter53 wird verwendet, um die Zuverlässigkeit des Fühlers
32 und der elektrischen Stromkreise zu prüfen. Wenn er betätigt wird, leuchten notwendigerweise
die Lampen 46 auf, solange der Schalter 53 geschlossen ist. Durch das Abschirmen
der Leitung 51 vom Anschlußstück 50 bis zum Prüfschalter 53 ist ein entsprechender
Schutz gegeben wie durch die Abschirmung 44, derart, daß, wenn die Anschlußleitung
51 zusammen mit der Hauptleitung 15 in einem Bund verlegt wird, ein Durchscheuern
des Hauptleitungskabels 15 die Wirkung hat, daß das Kabel geerdet und der Stromunterbrecher
55 geöffnet wird. Das Öffnen des Stromunterbrechers 55 gibt einen Hinweis für den
Bedienenden, daß eine Ausbesserung erforderlich ist.
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F i g. 5 stellt einen nicht geerdeten Stromkreis mit einer Speisequelle
70 dar, die Wechselstrom oder Gleichstrom liefern kann. Eine Leitung 71 führt zur
Waruvorrichtung 72, und eine Leitung 73 führt zu dem Kontakt 18 im Behälter. Vom
Kontaktl9 im Behälter führt eine Leitung 74 zum anderen Pol der Waruvorrichtung
72. Eine Leitung 75 führt vom Gehäuse 17 zur Leitung 71. Wenn beispielsweise (durch
Zufall) ein Elektrolyt 76 zwischen den Sockel 16 und die Stifte 22 und 23 gelangt
(und dieser selbstverständlich nicht absichtlich eingebracht wird), dann hätte er
das Bestreben, die Stifte 22 und 23 kurzzuschließen. Dies wird aber vereitelt durch
die Nebenschlußscheibe 60, die in diesem Fall den Strom aus der Leitung 73 über
die Leitungen 75 und 71 unmittelbar zur Stromquelle 70 zurückführt und durch
dieses
Kurzschließen verhindert, daß die Warnvorrichtung aufleuchtet. Im Grunde ist der
Stromkreis von F i g. 5 eine vereinfachte Abwandlung des Stromkreises von Fig. 1,
um die der Erfindung innewohnenden Möglichkeiten aufzuzeigen.