DE1598920A1

DE1598920A1 - Indicator for particles suspended in a deformable medium

Info

Publication number: DE1598920A1
Application number: DE19661598920
Authority: DE
Inventors: Vasel Alfred Walter
Original assignee: Pyrotector Inc
Current assignee: Pyrotector Inc
Priority date: 1965-04-28
Filing date: 1966-04-21
Publication date: 1971-04-01
Also published as: CH440749A; SE308466B; ES325925A1; NL6604956A; GB1103136A; BE679598A; AT280853B

Description

PATENT LAWYERS

DR-ING. H. FfNCKE ■ _ .. ⁵ DR-ING. H. FfNCKE ■ _ .. ⁵

DIPL.-IN G. H. BOHR MTttrtERSTR. 31DIPL.-IN G. H. BOHR MTttrtERSTR. 31

DIPL-ING. S. STAEGER 21. April 1966DIPL-ING. S. STAEGER April 21, 1966

Description Mr. 663 * »

zun Patentgteuchto patent cloth

der Firma FXROTECTOR, INCORPORATED, Hingban, Haeeachuaette /of the company FXROTECTOR, INCORPORATED, Hingban, Haeeachuaette /

V. St.v. America

betreffendconcerning

ANZBIQECiERÄT FÜR IN SINBf DSTOBHIERBAKKIf MEDIUM SüßPEHDIERTE TKLCEOTANZBIQECiERÄT FOR IN SINBf DSTOBHIERBAKKIf MEDIUM SWEET PEDALED TKLCEOT

PRIORITY ; April 28, 1965 - V.St.τ.AMEBIIA

Die Erfindung betrifft oine Torriohtung *ur An««ig· τοη Teilchen in eine* deformierbaren fluepenaionaaediua« bei ««loh·* ein photoeapfindlichee Bleaent nur iaseif· der Reflexion oder Diffusion ▼on Licht verwendet wird, das tob Teilchen in eine« Lichtstrahl ausgeht.The invention relates to a torque of particles into a * deformable fluepenaionaaediua «at« «loh · * a photoeapfindlichee Bleaent only iaseif · the reflection or diffusion ▼ on light is used, the tob particles emanate into a «light beam.

TeilchenanseigegerMte der erwähnten Art Y«rw«nd«n «in· Dunkalkaa««r ■it einer Lichtquell·, deren Strahlung durch di· ar vrlKuft, wobei ein Liohtanseige«leaent auf di· KaaMf g«rioht«t Int« Daa Lichtana*ig««l«Mnt 1st hierbei gegenüber direkter linatrahlung dar Lichtquelle abgeaohimt. Ν·ηα tin suspendiert· Τ·11βα·η a»fweiaendes deforaierberes Kedixie la daa (NhMwN eintritt und durch den Querachnltt dea Liohtstrahla varlMuft, reflektieren oderParticle display devices of the type mentioned Y «rw« nd «n« in Dunkalka «r ■ with a light source whose radiation passes through the air, whereby a Liohtanseige «leaent on di · KaaMf g« rioht «t Int« Daa Lichtana * ig «« l «Mnt is opposite direct line radiation the light source is off. Ν · ηα tin suspended · Τ · 11βα · η a »fweiaendes deforaierberes Kedixie la daa (NhMwN enters and through the transverse direction of the light beam varlMuft, reflect or

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diffundieren die Teilchen Licht auf das Anzeigeelement, wobei eine Warneinrichtung betätigt wird.the particles diffuse light onto the display element, whereby a warning device is actuated.

Gemäse einen nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlag ist in einen Teilchenanzeigegerät der erwähnten Art Vorsorge getroffen, dass Änderungen der Umgebungalichtlntensität nicht die Ansprechempfindlichkeit der Anzeigeeinrichtung beeinflussen· Sin Nachteil derartiger Geräte besteht darin, dass die Lichtquelle eine Glühlampe ist. Bekanntlich ist die Lebensdauer von Lampen dieser Art verhältnisisa'esig gering und wird in starkem Mass durch die Netzspannung beeinflusst, so dass lediglich eine geringe Zunahme der Netzspannung eine starke Reduzierung der Lebensdauer der Lampe bedingt.According to an out-of-the-art proposal Provision is made in a particle display device of the type mentioned that changes in the ambient light intensity do not occur affect the sensitivity of the display device A disadvantage of such devices is that the light source is an incandescent lamp. As is well known, the life of lamps of this kind is relatively small and is to a great extent by affects the grid voltage, so that only a small increase the mains voltage greatly reduces the service life of the Lamp conditional.

Es ist bereite bekannt, dass eiae gasgefülltβ Lampe, beispielsweise eine Neoaglimmlaapo, eine wesentlich höhere Lebensdauer als eine Glühlampe besitzt· Bisher wurde indessen in Fachkreisen die Verwendung einer Neonlampe als Lichtquelle für ein Teilohenanzelgegerät der erwähnten Art au· verschiedenen Gründen filr$raktlseh angesehen« Erstens ist die seitens einer Neonlamp« erzeugte Snergiediohte des Lichtes wesentlich geringer al« bei einer OlUhlampe, so dass die AnspreohempflndliebJcelt der Anzeigeeinrichtung derart niedrig sein muss, dass das Gerft auf normal?· Änderungen des Uagebungsliohtee anspricht· Eweitern nimmt tretz der verhältnis* mäesig hohen Lebensdauer einer Neonlampe gegenüber derjenigen einer,Gliamlampe die von der Neonlampe erzeugte Lichtmenge mit der Zelt infolge Niederschlage* von verdampftem elektrodenmaterialIt is already known that a gas-filled lamp, for example a Neoaglimmlaapo, a much longer lifespan than one Incandescent lamp has · So far, however, the use of a neon lamp as a light source for a Teilohenanzelggerät has been in specialist circles of the type mentioned for various reasons respected «First is the energy generated by a neon lamp« of the light is much lower than that of an oil lamp, so that the response of the display device is so good must be low that the device is set to normal? · Changes to the Exercise appeals to the relationship * moderately long service life of a neon lamp compared to that one, gliam lamp with the amount of light generated by the neon lamp the tent as a result of precipitation * of evaporated electrode material

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- 3 an der Innenfläche den Glaskolbens ab.- 3 on the inner surface of the glass bulb.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Teilohenanzeigegerätes mit einer Neonlampe oder dergleichen als Lichtquelle, wobei indessen die Ansprechempfindlichkeit des Lichteapfängers genügend hoch ist, um das Auftreten von falschen Warnsignalen infolge eines hohen Werten des umgebendes Lichtes zu verhindern.The purpose of the present invention is to provide a partial height display device with a neon lamp or the like as a light source, however, the sensitivity of the light receiver is sufficiently high to prevent false warning signals from occurring as a result to prevent high levels of ambient light.

Weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Bauchanzeigeeinrichtung unter Verwendung einer gasgefüllten-Lampe, weiche derart angeordnet ist, dass die Halterung der Lampe keine messbare Xntensitätsabnahme des in das Gehäuse projezierten Lichtes bewirkt.Another purpose of the invention is to provide a stomach display device using a gas-filled lamp, so soft is arranged so that the holder of the lamp does not have a measurable decrease in intensity of the light projected into the housing.

The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein AuefUhrungebeispiel eines erfindungsgeaässen Rauchanzeigegerätes in Seitenansicht sowie in teilweise geschnittener Darstellung,Fig. 1 shows an example of an embodiment of the invention Smoke indicator in side view and in part cut representation,

FIG. 2 shows a section along the line 2-2 of FIG. 1,

Fig. 3 das Gerät nach Fig. 2 in ausschnitt3weiser und vergrösserter Darstellung,Fig. 3 shows the device according to Fig. 2 in Ausschnitt3weiser and enlarged view,

Fig. k das Gerät nach Fig. 2 und 5 in Ansicht längs der Pfeile k - k von Fig. 3.FIG. K shows the device according to FIGS. 2 and 5 in a view along the arrows k - k of FIG. 3.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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As shown, the device comprises a housing 12, a light source

ausserhalb des Gehäuses und einen Lichtempfanger 16, welcher aufoutside the housing and a light receiver 16, which on

ι
das Innere des Gehäuses in einer nachfolgend beschriebenen Weiseι
the interior of the housing in a manner described below

gerichtet ist·is directed

Das veranschaulichte erfindungsgemSsse Gerfit dient insbesondere ale Empfangseinheit für ein Bauchwarneystem und ist zur Anbringung in einem zu überwachendem Raum bestimmt, so dass die Umgebungenteosphüre durch das Gehäuse zirkulieren kann. An vielen derartiger Anbringungestellen kann die Umgebungslichtintensität starken Änderungen unterworfen sein. Um zu verhindern, dass die Lichtänderung die Ansprechempfindlichkeit der Einheit beeinflusst, weisen eine Labyrinthanordnung und das Empfänge relencent nachfolgend zu beschreibende Kennwerte auf.The illustrated device of the invention is particularly useful for all purposes Receiver unit for an abdominal warning system and is to be attached in a room to be monitored, so that the environment enosphere can circulate through the housing. At many such locations, the ambient light intensity can vary dramatically be subject to. To prevent the light change affects the responsiveness of the unit, have a Labyrinth arrangement and the receptions relencent to be described below Characteristic values.

Das Gehäuse 12 umfasst eine Umfangewandung 18 und ein Paar Endkappen 20, 22, welche eine innere Dunkelkammer Zh bilden· Die Endkappen verlaufen über den Umfang der Wandung 18 und besitzen einwärts gebogene Flansche 26_t 28, welche von der Wandung einen bestimmten äueseren Abstand aufweisen. Jedes Ende der Wandung kann mit einer Reihe von nach aueeen auegebogenen Abstandelappen vereehen eein, welche unter Reibung gegen die Innenfläche der Flansche anliegen, um die Kappen in richtigem Abstand zu halten· Die Flanache 26, 28 bilden in Verbindung mit den Abs tan ds lappen JSO einen peripheren Kanal an jedem ■Ende der Wandung, damit die Umgebungeatmosphäre eich durch dieThe housing 12 includes a Umfangewandung 18 and a pair of end caps 20, 22 which form an inner darkroom Zh · The end caps extend over the circumference of the wall 18 and inwardly have bent flanges 26 _t 28, which have a certain äueseren distance from the wall. Each end of the wall can be provided with a series of outwardly curved spacer tabs which frictionally rest against the inner surface of the flanges to keep the caps properly spaced.The flanges 26, 28 in conjunction with the spacer tabs form JSO a peripheral channel at each end of the ■ wall so that the ambient atmosphere can be calibrated through the

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Darkroom can distribute. The light source 14 is mounted in a focusing tube 32,

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welcher durch die Gehäusewandung an deren einer Seit· vorläuft. . Ein Lieh tauf nähme tubus J>h ist an der gegenüberliegenden Seite der Gehäuaewandung in Ausrichtung mit dem Lichtstrahl des Fokuesierungatubus 32 angebracht. Eine Konvexlinee 36 ist in dem Fokussierungatubus 32 angebracht und weist derartige Konnwerte auf, dass das Licht von der Lichtquelle 14 auf den Boden des Liehtaufnähmetubus 3^ gebündelt wird. Der Strahl des Lichtes weist vorzugsweise einen minimalen Querschnitt an dem Boden des Aufnahmetubus Jh auf* und die Anordnung ist derart getroffen, dass im wesentlichen kein Anteil des Lichtstrahls der Lichtquelle auf einen anderen Teil der Innenflache des Gehäuses fällt.which runs forward through the housing wall on one side. . A holder tube J> h is attached to the opposite side of the housing wall in alignment with the light beam of the focusing tube 32. A convex line 36 is attached in the focusing tube 32 and has such convex values that the light from the light source 14 is focused on the bottom of the light receiving tube 3 ^. The beam of light preferably has a minimal cross section at the bottom of the receiving tube Jh * and the arrangement is such that essentially no portion of the light beam from the light source falls on another part of the inner surface of the housing.

Eine Anzeigeröhre 38 verläuft durch die Gehäusewandung zwischen dem Lichtaufnahmetubus und dem Fokuseierungstubus und steht im wesentlichen senkrecht zu der Achse des Fokusaierungatubus» Das Aufnahaeelernent 16 ist in einem Anzeigetubus 3& angeordnet. Ua den Erfassungabereich dos AnzeigetubuG zwischen dem Anzeigeelement und dar Kammer zu begrenzon, ist «ine Konvexlinee kO vorgesehen· Di· Lina· ^Q waist •ine solche Brennweite uuf, dass das Bild des Anzeigeelement« auf einen Minimalbereich an der gegenüberliegenden Fläche der GahKua·· wandung fokussiert wird. Der BUndelungekonua dea Anzeigeelement·· verläuft quer zu dem Bündelungakonua dea Lichtstrahls, ao dass das Anzeigeelement den Mittelabachnitt des Lichtetrahl«nbünd«la betrachtet. Daa Gesichtsfeld der Zelle an dan g«genüb«rli«gend«n Wandabachnitt wird auf diese Weise auf den Mittelteil dor Wandung beschränkt, so dass df« Ζ·11β nicht die Umfangadurchtritte an dar Ober- und Unteraeite der Wandung «rfaset. Soait «rr«icht iti w«e«ntlioh«n kein Licht das Anzeigeelement mit Auanahaa von dam Lieht, w«lohaa in d«aA display tube 38 runs through the housing wall between the light receiving tube and the focusing tube and is essentially perpendicular to the axis of the focusing tube. The receiving element 16 is arranged in a display tube 3 & 4. Among other things, to limit the detection area of the display tube between the display element and the chamber, a convex line kO is provided. · Wall is focused. The bundling conua of the display element runs transversely to the bundling conua of the light beam, so that the display element looks at the central section of the light beam. The field of vision of the cell adjacent to the wall section is limited in this way to the central part of the wall, so that the circumferential passages on the upper and lower side of the wall are not chamfered. Soait «rr« icht iti w «e« ntlioh «n no light the display element with Auanahaa from dam Lieht, w« lohaa in d «a

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Fokussierungskonus der Linse 40 erscheint. Ua ferner sicherzustellen, da88 ein geringstmöglicher Anteil von innerem Streulieht das Anzeigeelement erreicht, verläuft das Ende kZ des Anzeigetubus an der Seite neben dem Lichttubus nach vorne zu dem Fokussierungskonus des Lichtstrahlenbündels, um oine Abschirmung gegen Streulicht von der Innenfläche des Fokueoie rungs tubus zu erhalten. Dias Ende des Anzeigetubus ist von dem entferntesten Punkt nach rückwärts in einem solchen Winkel geneigt, dass die Innenfläche des Fokussierungetubus nicht durch das Anzeigeelement betrachtet werden kann. Um Streulicht von der Innenseite des Lichtaufnahmetubus am Auftreffen auf die Anzeigelinse kO zu hindern, ist die Seite des Endes des Anzeigetubus neben dem Lichtaufnähmetubus mit einer schrägen Abschirmung 3^ versehen·Focusing cone of lens 40 appears. Among other things, to ensure that the lowest possible proportion of internal scattered light reaches the display element, the end kZ of the display tube on the side next to the light tube runs forward to the focusing cone of the light beam in order to obtain a shield against scattered light from the inner surface of the focus tube. The end of the display tube is inclined rearward from the farthest point at such an angle that the inner surface of the focusing tube cannot be viewed through the display element. In order to prevent scattered light from the inside of the light receiving tube from hitting the display lens kO, the side of the end of the display tube next to the light receiving tube is provided with an inclined shield 3 ^

Das Anzeigeelement 16 kann irgendein auf eine Änderung der Lichtintensität ansprechendes Bauelement sein, beispielsweise eine Photozelle oder ein Photowiderstand. Sine Art einer Zelle, welche eich als günstig erwiesen hat, ist ein· Phot «Widerstandszelle au· Kadmiumeulfid, welche auf eine Steigerung der Lichtintensität durch «in· Wideretandsabnahme anspricht. Somit kann bei der gezeigten AuafUhrungafora «in· (nicht gezeigt·) Anzeigeschaltung mit dem Anzeigeelement verbunden und auf den Zellenwideratand unter der Annahm· fehlenden Rauches justiert werden, so dass eine bestimmt« weitere Abnahme dee Zellenwiderstandes eine äuesere Warneinrichtung betätigt, welche mit der Anzeigeschaltung verbunden.ist· Wenn Rauch in das Gehäuse eintritt und in de« Lichtstrahl erscheint, wird das Licht durch die Rauohpartik·! in dem Teil dee von dem Anzeige&ement überwachten Bereich des Lichtstrahles aufThe display element 16 can respond to a change in the light intensity be an attractive component, for example a photocell or a photoresistor. Its kind of a cell, which is proven to be cheap has been shown to be a "phot" resistance cell made of cadmium sulfide, which to an increase in light intensity through «in · decrease in resistance appeals to. Thus, in the case of the presentation shown, afora «in · (not shown ·) Display circuit connected to the display element and on the cell resistance is adjusted under the assumption that there is no smoke so that a certain «further decrease in cell resistance an external warning device operated, which with the display circuit When smoke enters the housing and the light beam appears, the light is through the Rauohpartik ·! in the part The area of the light beam monitored by the display & ement

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die Anzeigezelle reflektiert oder gestreut, wobei der Widerstand der Zelle erniedrigt und die Warneinrichtung betätigt werden. Warnschaltungen für diesen Zweck sind an sich bekannt.the display cell reflects or scattered, the resistance of the cell being lowered and the warning device being actuated. Warning circuits for this purpose are known per se.

Bei der dargestellten Ausführungeform ist die Lichtquelle eine Neonröhre t deren (Ilaskolben einen allgemein zylindrischen Teil 4-7 und ein flaches vorderes finde 48 umfasst, innerhalb des Kolbens sind zwei Elektroden 50 vorgesehen, welche parallel zu der Achse des zylindrischen Teiles des Kolbens und zu der optischen Achse der Linse 3& verlaufen.In the illustrated embodiment, the light source is a Neon tube t whose (Ilaskolben a generally cylindrical part 4-7 and includes a flat front find 48 within the piston two electrodes 50 are provided which are parallel to the axis of the cylindrical part of the piston and to the optical axis of the lens 3 & extend.

Der Durchmesser einer für eine solche Verwendung geeigneten Neonröhre ist geringer als eier jenige einer Linse 36 eines im Handel leicht erhältlichen Typs. Aus diesem Grund erwies es sich als vorteilhaft, die Lampe an der Seite des Fokussierunge tubus anzuordnen, welche von dem Anzeigetubus entfernt ist. Der sich ergebende Lichtstrahl wird hierbei leicht gegen die Seit· des Gehäuses mit dem Anzeigetubus geneigt, so dass die Achse des Lichtaufnahmetubus in etwas weniger als 90° zu der Achse des Anzeigetubus verläuft. Eine derartige. Neigung des Lichtstrahls trägt zur Abschirmung der Anzeigezelle gegenüber Reflexionen von dem Auftreffpunkt des Lichtstrahles bei.The diameter of a neon tube suitable for such use is less than that of a lens 36 one commercially easy available type. For this reason, it has proven to be advantageous to arrange the lamp on the side of the focusing tube, which is removed from the display tube. The resulting light beam is inclined slightly against the side of the housing with the display tube, so that the axis of the light receiving tube is slightly less than 90 ° to the axis of the display tube. Such a one. Inclination of the light beam helps shield the display cell against reflections from the point of incidence of the light beam.

Wie vorangehend erläutert, zeigen von den Elektroden abgestoseene Teilchen bein Altern der Neonlampe während des Betriebes das Beetreben , die Innenfläche des Glaskolbens zu bedecken, wobei das abgestrahlte Licht geschwächt wird. Bei einer Lampe mit der beschriebenen Form indessen tritt ein Niederschlag durch einen solchen Teilchennieder-As explained above, show peeled from the electrodes Particles in the aging of the neon lamp during operation strive to to cover the inner surface of the glass bulb, the radiated Light is weakened. For a lamp with the shape described however, precipitation occurs through such a particle

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schlag an der Innenfläche lediglich an de« zylindrischen Teil 4? auf« während die ebene Vorderfluche kS im wesentlichen ohne Niederschlag bleibt. Die Intensität des in die Kammer fallenden Lichtstrahls ist somit im wesentlichen unabhängig von der Betriebszeit der Lampe und bleibt im wesentlichen während deren Lebensdauer konstant.impact on the inner surface only on the cylindrical part 4? on «while the flat front curse kS remains essentially without precipitation. The intensity of the light beam falling into the chamber is thus essentially independent of the operating time of the lamp and remains essentially constant during its service life.

Das Licht von dem Ende der Neonlampe ist nicht so intensiv wie bei einer Glühlampe, jedoch vermindern der Aufbau der Dunkelkammer und der Fokussierungseffekt der Anzeigelinse kO bei Beschränkung des Überwachungsfeldes der Zelle 16 die Wirkung des Auseenlichtes derart, dass keine irgendwie erfahrenegemäss auftretende Aussenlichtintensität eine falsche Warnung auslösen kann.The light from the end of the neon lamp is not as intense as with an incandescent lamp, but the structure of the darkroom and the focusing effect of the display lens kO reduce the effect of the outside light when the monitoring field of the cell 16 is restricted in such a way that no outside light intensity that has been experienced in any way gives a false warning can trigger.

Ein weiterer Effekt zur Kompensierung der niedrigen Lichtintensität der Neonlampe liegt darin, dass durch die parallel zur Linsenachse verlaufenden Elektroden der Bereich reduziert wird, von welchem die Linse erreichendes Licht ausgeht, so dass die Linse in wirksamer Weise bei der Fokussierung des zur Verfügung stehenden Lichtes in die Kammer verwendet wird.Another effect to compensate for the low light intensity of the neon lamp lies in the fact that the electrodes running parallel to the lens axis reduce the area from which the Lens reaching light goes out so that the lens is effective in focusing the available light in the chamber is in use.

Das erfindungsgemässe Gerät kann nicht nur als Bauchanseiger sondern allgemein als Anseigeeinrichtung sun Nachweis irgendwelcher Teilchen in einem deformierbaren Medium dienen.The device according to the invention can not only be used as a belly indicator but generally as a display device sun detection of any particles serve in a deformable medium.

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Claims

1. Particle display device with components for projecting a Light beam on a ssu monitoring tree and display elements, which are directed to a part of the light beam «characterized in that the light projection elexent is a gas-filled Comprising a tube or lamp (14) with a pair of elongated electrodes which are generally parallel to each other and that the stretcher is arranged so that the axis of the electrodes is substantially parallel to the light beam directed into the room.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lamp (14) substantially cylindrical with a substantially planar front Ehde is designed and that the light beam through this front end runs into the room to be monitored.

3 · Device according to one of claims 1-2, characterized by a housing (18) forming a darkroom, components (30) sum Passage of ambient air for the purpose of entry into the housing, the display elements being directed towards the interior of the housing and the lamp directs a beam into the housing

4. Device according to one of claims 1-3, characterized by a duroh Focusing lens associated with the lamp (36)

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