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Der Brandermittlung dienende Rauchmeldeeinrichtung Gegenstand der
Erfindung ist eine der Brandermittlung dienende Rauchmeldeeinrichtung, bei welcher
ein elektrisches Signaliersystem vorgesehen ist, das beim Auftreten von Rauch an
der Beobachtungsstelle durch eine mittels Fotoelementen erzeugte Spannungsänderung
Alarm gibt und das mindestens ein Fotoelement in einer ständig beleuchteten Kontrollkammer
enthält, welcher über eine Mehrzahl von Rohren aus den zu überwachenden Räumen Luft
zuführbar ist, wobei Kontrollelemente zum Feststellen des Ausfalls der Rauchmeldeeinrichtung
vorgesehen sind.
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Es sind verschiedene Branddetektionsvorrichtungen bekannt. Eine bekannte
Vorrichtung zur Ermittlung von Rauch in der Luft mittels photoelektrischer Impulse,
die durch Vergleich der Durchsichtigkeit der aus den Mündungen einer Reihe von in
den geschützten Räumen angebrachten Leitungen stammenden Luft erlangt werden, ist
mit einem beweglichen System »Glühlampe-Spiegel« sowie mit einer Photozelle zum
sukzessiven Vergleich der Durchsichtigkeit der geprüften Luft mit der im Raum zwischen
den Mündungen der Rohrleitungen befindlichen Kontrolluft versehen. Diese Vorrichtung
ist gewöhnlich mit einem Wechselstromverstärker zwecks Verstärkung des Signals der
Photozelle versehen.
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Das bekannte System, in dem der Spiegel rotiert, weist bedeutende
Nachteile auf. Der Spiegel wird rasch verschmutzt und verursacht eine fehlerhafte
Wirkungsweise der Vorrichtung.
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Die Impulse der angewandten Photozelle sind sehr schwach, was zur
Verstärkung zwingt. Auch die Ausnutzung des Lichtbündeldämpfungseffektes, bewirkt
durch den Durchgang des Lichtbündels durch einen turbulenten Luftstreifen, ergibt
keine guten Resultate.
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Bei anderen bekannten Vorrichtungen muß eine Vielzahl von Glasröhren
auf das Auftreten von Rauch beobachtet werden. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil,
daß nicht nur die Brandermittlung von der Zuverlässigkeit des Beobachters abhängt,
sondern auch kurzzeitig auftretender Rauch kaum wahmehmbar ist.
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Ferner ist ein Rauchmelder bekannt, bei welchem das von einer Glühlampe
ausgesandte Licht an einer lichtempfindlichen Zelle vorbeigeführt und im Fall des
Auftretens von Rauch dispergiert wird, so daß die durch die Zelle erzeugte Spannungsänderung
zur Alannauslösung verwendet werden kann. Dort ist aber weder ein Selektorrohr noch
eine Kontrolleinrichtung zur überwachung des Arbeitens der Rauchmeldeeinrichtung
noch eine Neonlampenanzeige zu finden, wie sie gemäß der Erfindung vorgesehen sind.
Eine Lösung des Problems, eine Vielzahl von zu überwachenden Räumen an den Rauchmelder
anzuschließen und die Signalgabe unabhängig von der Abtastdauer der einzelnen Räume
zu machen, ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht gegeben.
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Bei einem anderen bekannten Rauchmelder mit einer Vielzahl von Meldestellen
weist jede einzelne Meldestelle eine Kontrollkammer mit Lichtquelle und Photozelle
auf. Die einzelnen Meldestellen sind ausschließlich elektrisch mit einer zur Alarmgabe
bestimmten Empfangseinrichtung verbunden. Diese Vielzahl einzelner elektrischer
Meldestellen führt auch zu einer entsprechend hohen Störungsanfälligkeit.
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Schließlich ist ein Rauchmelder bekannt, bei dem neben einem zentralen
Signalgeber in jeder einzelnen Luftleitung ein zusätzlicher Signalgeber vorhanden
ist. Eine Signalgabe wird dadurch ausgelöst, daß der zentrale Signalgeber sämtliche
Signalgeber in Arbeitsbereitschaft
versetzt, worauf der in der
rauchführenden Leitung liegende einzelne Signalgeber den Alarm auslöst. Eine derartige
Vorrichtung ist sehr aufwendig in der Herstellung. Sie ist des weiteren wegen der
Vielzahl der elektrischen Elemente ebenfalls störungsanfällig.
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Die Erfindung beseitigt die Mängel der bekannten Einrichtungen dadurch,
daß ein bewegliches Selektorrohr die Rohre ailfeinanderfolgend an die Kontrol-lk-a-mme--r
anschließt, daß als Anzeigeeinrichtung für jedes der zu einem zu überwachenden Raum
führenden Rohre je eine Neonlampe vorgesehen ist, daß diese Neonlampen ständig an
einer Spannung
liegen, welche höher als die Löschspannung, aber niedriger
als die Zündspannung ist, und daß das Auftreten von Rauch in der Kontrollkanimer
diese Spannung für die-:entsprechende Neonlampe auf mindestens die Zündspannung
erhöht.
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Eine derartige Anzeigeeinrichtung ist nicht nur einfach im Aufbau
und zuverlässig im Betrieb; sie hat auch den weiteren Vorteil, daß sie auch bei
nur vorübergehendem Auftreten von Ra Üch Alarm gibt und das Alarmsignal hält. Bei
vielen bekannten Vorrichtungen können kurzzeitig auftretende Rauchschwaden leicht
üb#eisehen werden, wenn der Beobachter einen Moment unaufmerksam ist. Daß dies bei
der Erfindung nicht möglich ist, ist von wesentlicher Bedeutung, da es gerade bei
Ermittlung von Bränden darauf ankommt, diese frühzeitig festzustellen, wenn die
Rauchentwicklung noch gering ist.
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Vorteilhaft ist die Konstruktion so getroffen, daß das bewegliche
Selektorrohr drehbar gelagert ist und bei der Drehbewegung mit seiner Eingangsöffnung
die auf einem Kreis angeordneten Mündungen der Rohre überstreicht und mit der Kotrollkanimer
verbindet. Eine derartige Ausbildung ist baulich besonders einfach.
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Vorteilhaft trägt das Selektor'rohr einen Kontaktbügel, der jeweils,
wenn sich das Selektorrohr über einem Rohr befindet, ein Kontaktstück, an welches
die zugehörige Neonlampe angeschlossen ist, an eine Leitung anschließt, welche beim
Auftreten von Rauch in der Kontrollkam'nier an einer erhöhten, zur Zün--dung der
Neonlamp6 ausreichenden Spannung liegt.
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'Die Ausführunggform der erfindungsgemäßen Branddetektionsvorrichtung
ist in den anliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
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F i g. 1 zeigt das elektronische Schema der Vorrichtung; F
i g. 2 zeigt die geometrische Verteilung der Elemente der Vorrichtung; F
i g. 3 zeigt im durch die Achse der Luftleitung geführten Schnitt den optischen
Rauch- und Zuganzeiger; F i g. 4 zeigt das Ventil im Schnitt; F i
g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Rohranordnung des Rauchdetektionsschrankes
in der Vorderansicht der Anordnung; F i g. 6 zeigt die. Seitenansicht der
Anordnung; F i g. 7 zeigt das Schema der Anordnung in Draufsicht.
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Die Mündungen der Rohrleitungen 1, die die zu prüfende Luft
aus den geschützten Räumen zuführen, sind im Kreise verteilt. Auf der Welle 4, die
parallel zur Achse &r Rohrleitungen 1 verläuft und in der Mitte des genannten
Kreises angebracht ist, ist ein rohrförmiger Selektor 2 befestigt. Als Antrieb der
Welle 4 dient ein an..ihrem oberen Ende 10 befestigter Windflügel
6. Das Metallgehäuse 3 schützt die Mündungen der Rohrleitungen
1 und bildet einen Kanal für die vom in der Zeichnung nicht dargestellten
Ventilator aus den geschützten Räumen angesaugte Luft.
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Im Metallgehäuse 3 ist eine Kotrollbüchse 5 befestigt,
die eine Kammer 8 enthält, in die die zu prüfende Luft gefühlt wird.
In den Wänden dieser Kammer befinden sich Photowiderstände 9. über der oberen
Auslaßöffnung der Kammer 8 befindet sich eine Lampe 16, die
durch eine das Lichtbündel konzentrierende Linse 7 hindurch die Luft in der
Kammer 8 beleuchtet.
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An -den rohrförmigen Selektor 2 ist mittels eines Isolators
13 eine Kurzschlußvorrichtung 17 befestigt. Diese gleitet auf dem
Ring 11 und den einzelnen Kontakten 12, die auf der Isolierplatte 14 koaxial
zur Achse der Welle 4 und des Ringes 11 angebracht sind.
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Unter den einzelnen Mündungen der Rohrleitungen 1 sind LaMpen
18 und Linsen 15 angebracht. Die Wirkungsweise der mechanischen Elemente
der erfindungsgemäßen Vorrichtung folgt aus der beschriebenen Bauart. Durch die
Wirkung des in der Zeichnung (F i g. 2) nicht dargestellten Ventilators wird
die Luft aus den einzelnen kontrollierten Räumen durch Rohrleitungen 1 in
das Innere des Gehäuses 3 geführt. Auf der Welle 4 ist der rohrförmige Selektor
2 angebracht. Die Welle 4 wird von dem Windflügel 6 angetrieben, der am Ende
10 der Welle 4 befestigt ist, die sich infolge des Durchflusses der zugeführten
Luft dreht. Der rohrförmige Selektor 2 leitet die Luft aus den einzelnen Mündungen
der Rohrleitungen 1 in die Kammer 8, die durch ein Lichtbündel der
Lampe 16 beleuchtet wird.
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Wenn in der Kammer Rauch erscheint, erfolgt eine Dispergierung des
Lichtbündels. Das dispergierte Licht beleuchte t die in den Seitenwänden der Kanimer8
angebrachten Photowiderstände9. In diesem Moment schließt die Kurzschlußvorrichtung
17 des Kommutators den entsprechenden Kontakt 12 mit dem Ring 11. Die einzelnen
Kontakte 12 entsprechen den sukzessiven Rohrmündungen 1, das ist den einzelnen
geschützten Räumen.
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Das elektronische System der erfindungsgemäßen Vorrichtung (F i
g. 1) besteht aus dem photoelektrischeu analysierenden Satz, dem Impulsverstärker,
dem Signalisierungs- und Alarmierungssatz sowie aus Hilfssätzen: dem Anzeiger des
Schwindens des Zuges aus dem Ventilator, dem Detektor innerer Beschädigungen und
dem beleuchtenden Lampensatz.
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Der analysierende photoelektrische Satz besteht aus Photowiderständen
9, die vom mittelbaren Strom des dispergierten Lichtes der Projektionslampe
16
beleuchtet werden. Die Photowiderstände 9 werden mit durch einen
Stabilisator stabilisierter Gleichspannung gespeist. Der Photowiderstandssatz
9 ist mit dem Verstärker mittels eines Kondensators gekoppelt. Den Verstärker
bildet eine elektronische Röhre 19. In ihrem Anodenkreis befinden sich ein
Kontroll-Milliampereineter mA sowie die Spule des elektromagnetischen Relais
20. Die Kontakte 20 steuern das Relais 21, welches eines der Elemente des Signalisierungs-
und Feueralarmierungssystems bildet. Der Arbeitskontakt des Relais 21 betätigt die
Elemente der optischen und der akustischen Signalisierung. Der Schalter 22 dient
zum (zeitweiligen) Abschalten des akustischen Alarms.
Das Signalisierungssystem
bilden weiter Neonlampen23, deren Anzahl der Anzahl der Kanäle entspricht, die durch
Vermittlung der Kurzschlußvorrichtung17 des Konurlutators gezündet werden.
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Der das Schwinden des Zuges anzeigende Satz besteht aus Klappenkontakten
sowie Neonlampen 24. Sie sind entsprechend mit dem Röhrenverstärker19 verbunden,
in dessen Anode sich die Spule des Relais 25 befindet. Dieses Relais betätigt nötigenfalls
das optisch-akustische Signalisierungssystern für Zugschwinden.
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Da s System zur Ermittlung von inneren Beschädigungen besteht aus
dem Relais 26, in dessen Spulenkreis der Leuchtdraht der Projektionslampe
16, die Glühfäden der Röhren 19 und 27 sowie der Kontrollkontakt
28 des Windflügels 6 liegen. Die Kontakte des Relais 26 betätigen
nötigenfalls das Signalisierungssystem.
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Das elektronsiche System der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet
wie folgt: Wenn der Lichtstrom der Lampe 16 auf seinem Weg in der Kammer
8
durch reine Luft geht, dann werden die Photowiderstände 9 nicht beleuchtet.
Sind in der Kammer 8
Rauchspuren vorhanden, dann dispergieren sie den Lichtstrom
der Lampe 16. Das dispergierte Licht trifft auf die Photowiderstände
9. Im beschatteten (rauchlosen) Zustand ist der Widerstand der Photowiderstände
9 groß, und das Potential des Gitters der Röhre 19 ist so niedrig,
daß die Röhre gesperrt ist. Befinden sich in der Kammer 8 Rauchteilchen,
die den Lichtstrom dispergieren, dann wird der Widerstand der Photowiderstände
9 kleiner, und somit steigt das Potential des Steuergitters der Röhre
27,
und durch die Röhre 19 fließt Strom, der das Relais 20 betätigt.
Das Einschalten des Relais 20 bewirkt die übermittlung eines Impulses zum Zünden
der entsprechenden Neonlampe 23 durch Vermittlung des Ruhekontaktes des Relais
21 und des Kommutators 17 und danach die Betätigung des Relais 21, das das
Alarmierungs- und Signalisierungssystem einschaltet.
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Die Neonlampen 23 befinden sich stets unter einer Spannung,
die niedriger ist als ihre Zündspannung, jedoch höher als ihre Löschspannung. Erhält
eine der Neonlampen 23 einen Impuls vom Kommutator 17, dann zündet
diese Lampe, da sie zeitweilig eine höhere Spannung als die Zündspannung erhält.
Darauf erlischt die Lampe nicht mehr, da ihre Brennspannung höher als die Löschspannung
ist.
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Das System zur Signalisierung des Schwindens des Zuges wird von Klappenkontakten
bewirkt, die die positive Spannung durch Vermittlung der Neonlampe 24 dem Gitter
der Röhre 27 übermitteln, die das Relais 25 betätigt; seine Kontakte
schalten die Elemente des optischen und akustischen Signals ein.
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Das System zur Signalisierung innerer Beschädigungen wirkt durch das
Relais 26, dessen Ruhekontakte Alarm geben, wenn der Spulenkreis unterbrochen
ist oder der Glühdraht einer der Lampen oder Röhren oder wenn der Windflügel stehenbleibt.
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Bei Beschädigung der elektronischen Elemente der Vorrichtung kann
visuell kontrolliert werden, ob Rauch erscheint, wobei die Beleuchtungslampen
18
benutzt werden.
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In der Luftleitung 1 (F i g. 3) sind zwei mittels eines
durchsichtigen Rohres 30 miteinander verbundene Platten 31 und
32 befestigt. Die Stellen, an denen das Rohr 30 und die Platten
31 und 32 miteinander verbunden sind, sind mittels Gummiringen
33
abgedichtet, die trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Auf der unteren
Platte 32 innerhalb des Rohres 30 ist eine dünne Klappe 34 angelenkt,
die infolge des Stromes der durch die Leitung 1 fließenden Luft sich hebt
und das Bestehen eines Zuges anzeigt. Hinter ihr befindet sich eine Glühlampe
18,
die den Anzeiger beleuchtet, damit die Anwesenheit von Rauch in demselben
leicht erkennbar ist. Das Ganze ist an der Unterseite der in der Zeichnung nicht
dargestellten Platte der Detektionskammer befestigt, in der alle Luftleitungen zusammenlaufen,
um sich nachher mit dem photoelektrischen Aggregat zu vereinigen.
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Das Ventil (F i g. 4) ist wie folgt gebaut: Im Metallkörper
41 ist ein mit einem Stift 43 versehener Bolzen 42 drehbar und verschiebbar gelagert.
Der den Zufluß des komprimierten C02 schließende, durch eine Dichtung 45 abgedichtete
Kegel 44 ist in der Führung 46 eingeschlossen, die in eine mit Gewinde versehene
Öffnung des Körpers 41 eingeschraubt ist. Eine in der Führung 46 angebrachte Feder
47 drückt den Kegel 44 an. Der Bolzen 42 ist an der Mündung mittels einer Drosseldichtung
48 abgedichtet. Der Stift 43 des Bolzens 42 steht im Eingriff mit dem Einschnitt
im Stößel 49 des die Haupteingangsöffnung des Ventils schließenden Kolbens
50. Der Kolben 50 ist mittels einer Schraube 51 am Stößel 49
befestigt. Die Feder 52 dient zum Andrücken des Kolbens 50. Als Verschluß
dient die Führung 54, die in den Körper 41 eingeschraubt ist. Die Dichtung
53 dient zum Abdichten der Öffnung, die der Kolben 50 schließt.
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Der Bolzen 42 ist mit dem Arm des Hebels 58
mittels der Schraube
62, der Auflage 55 des Exzenters und mittels des Stiftes
57 des Exzenters 56 verbunden. Der Hebel 58 trägt am Ende eine
Kugel 61.
Die Befestigung des beschriebenen Antriebes bildet eine Konsole
59, die an den Körper mittels Schrauben 62 und 63 angeschraubt
ist.
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Das Ventil arbeitet wie folgt: In der Arbeitsstellung - wie
in der Zeichnung dargestellt - ist der Hebel 58 nach oben gerichtet.
Der Kolben 50 ist gesenkt und ermöglicht den Luftdurchfluß von der unteren
Öffnung durch die obere Öffnung des Ventils hindurch. Wird Rauch in der Luft bemerkt,
dann dreht der Arbeiter den Hebel 58 nach unten. Der Kolben 50 wird
nach oben gehoben und schließt den Durchgang. Danach rückt der sich axial verschiebende
Bolzen 42 den Kegel 44 weg und öffnet den Zufluß des komprimierten CO.. Dieses
Gas fließt durch die untere Ventilöffnung in den Raum, aus welchem Rauch hervordringt.
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Die Röhrenanordnung nach der Erfindung (F i g. 5
bis
7) ist wie folgt zusammengestellt: In der Metallkonstruktion 71 des
Detektonsschrankes sind neben dem Vorderteil des Schrankes zwei horizontale Reihen
von Zweiwegeventilen 72 angebracht, deren Hebel 73 in Richtung zum
Vorderteil des Schrankes drehbar sind. Von unten sind zwei Rohrleitungen, das sind
zwei Reihen von aus Metall bestehenden Saugrohren 74 eingeführt, die von den einzelnen
kontrollierten Räumen zu den Ventilen 72 führen. Von den Ventilen
72 erstrecken sich weiter Metallrohre 74, an deren Enden sich elastische
Saugleitungen 75 befinden. Die Mündungen dieser elastischen Saugleitungen
75 enthalten optische Zuganzeiger 76 und sind in der Platte
77 der Detektionskammer
längs des Kreisumfanges in der gleichen
Reihenfolge wie die Ventile 72 verteilt.