DE2652970A1

DE2652970A1 - Ionisations-brandmelder

Info

Publication number: DE2652970A1
Application number: DE19762652970
Authority: DE
Inventors: Hartwig Ing Grad Beyersdorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-22
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1978-05-24
Also published as: FR2371210A1; DE2652970B2; FI773514A; US4139770A; SE7712391L; FR2371210B1; CH622899A5; DE2652970C3; NL7709479A; GB1586694A

Description

Ing. (grad.)
Hartwig Beyersdorf
Konsulweg 29
2409 Scharbeutz

Ionisations-Brandmelder

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisations-Brandmelder mit einer der Umgebungsluft zugänglichen Meßkammer, einer axial hinter dieser liegenden, mit ihr elektrisch in Reihe geschalteten, gegenüber der Umgebungsluft stärker abgeschlossenen Referenzkammer, mindestens einer die Kammern ionisierenden Strahlungsquelle und einem die Kammern enthaltenden, einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt aufweisenden Gehäuse, wobei ein mit einem annähernd rohrförmigen Wandabschnitt von gegenüber dem rohrförmigen Gehäuseabschnitt geringerem Durchmesser die Referenzkammer umgebender Isolator einen weiteren, an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts anliegenden rohrförmigen Wandabschnitt sowie einen die beiden rohrförmigen Wandabschnitte verbindenden, annähernd ringförmigen Wandabschnitt umfaßt sowie eine in der Referenzkammer quer zur Melderachse liegende Innen-

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elektrode "und eine zu dieser "parallele, beiden Kammern gemeinsame Mittelelektrode von annähernd der Innenelektrode gleichem Durchmesser trägt.

Ein derartiger Brandmelder ist bekannt aus der DT-OS 20 29 485. Hierbei liegt der ringförmige Wandabschnitt des Isolators annähernd in der Ebene der Innenelektrode, und der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabsehnitts anliegende rohrförmige Wandabschnitt erstreckt sich, von der Meßkammer aus gesehen, axial nach innen oder hinten, so daß er einen hinter der Referenzkammer liegenden Raum umgibt, in dem die Schaltungselemente der an die Elektroden der Kammern angeschlossenen elektronischen Auswerte schaltung untergebracht werden können. Hierdurch ergibt sich eine relativ große axiale Bauhöhe des Melders. Weiter ist bei dem bekannten Melder das Gehäuse becherförmig ausgebildet und bildet gleichzeitig die Außenelektrode der Meßkammer. Zum Eintritt der TJmgebungsluft in die Meßkammer sind am Umfang des rohrförmigen Gehäuseabsehnitts nahe dessen Stirnseite eine Vielzahl von öffnungen vorgesehen. Hierdurch ergibt sich nachteiligerweise eine starke Abhängigkeit der Empfindlichkeit des Melders von der Anströmrichtung der Umgebungsluft; bei radialer AnstJörnung kann die Umgebungsluft an gegenüberliegenden öffnungen in die Meßkammer eintreten und aus dieser austreten, so daß sich eine starke Durchströmung ergibt, während bei axialer Anströmung kein unmittelbarer Eintritt der Umgebungsluft in die Meßkammer möglich ist.

Es ist weiter auch aus der DT-OS 22 50 820 ein Ionisations-Brandmelder bekannt, bei dem ein ringförmiger Isolatorteil, der die Mittelelektrode trägt, annähernd in deren Ebene liegt, und bei dem ein nahe der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts angeordneter, rohrförmiger Isolatorteil sich, einen Teil der Meßkammer umgebend, ,von dem ringförmigen Isolator teil

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axial nach außen erstreckt. Der lufteintritt in die Meßkammer erfolgt hierbei jedoch in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend erläuterten Brandmelder, so daß sich wieder eine starke Abhängigkeit der Empfindlichkeit von der Anströmrichtung ergibt. Weiter sind auch hierbei die Schaltungselemente der Auswerieschaltung axial hinter der Referenzkammer angeordnet, so daß sich eine relativ große axiale Baulänge ergibt.

Bei einem anderen, aus der DT-AS 21 30 889 bekannten Ionisations-Brandmelder sind Meßkammer und Referenzkammer axial beabstandet, um zwischen ihnen die Schaltungselemente der Auswerteschaltung unterzubringen, und in den Kammern sind zwei miteinander verbundene, die Mittelelektrode bildende Elektroden vorgesehen. Der Melder weist einen Isolator auf, bei dem ein ringförmiger Wandabschnitt annähernd in der Ebene der hinteren Teilelektrode der Mittelelektrode liegt und bei dem je ein an der Innenseite und der Außenseite eines rohrförmigen Gehäuseabschnitts anliegender, rohrförmiger Wandabschnitt sich, den die Auswerteschaltung aufnehmenden Raum umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt axial bis annähernd zur Ebene der vorderen Teilelektrode der Mittelelektrode erstreckt. Die Bauweise erfordert wegen der axialen Trennung der beiden Kammern wieder eine relativ große axiale Bauhöhe und wegen des Vorhandenseins zweier Teilelektroden der Mittelelektrode einen erhöhten Bauaufwand. Das Gehäuse dient gleichzeitig als Außenelektrode der Meßkammer, und zum Schutz gegen starke Luftströmungen sowie zur Erzielung einer bei unterschiedlichen Anströmungsrichtungen gleichbleibenden Empfindlichkeit ist das Gehäuse doppelwandig ausgebildet, wobei in der inneren Wandung des Gehäuse vorgesehene öffnungen gegenüber in der äußeren Wandung vorgesehenen Öffnungen versetzt sind. Diese Bauweise des Gehäuses bedeutet ebenfalls einen relativ hohen Bauaufwand.

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Bei einem weiteren, aus der DT-OS 24 15 479 bekannten Ionisations-Brandmelder ist eine becherförmige, luftdurchlässige Außenelektrode der Meßkammer vorgesehen. Weiter weist das Gehäuse außer seinem rohrförmigen Gehäuseabschnitt einen es stirnseitig abschließenden Deckel auf. Dieser besteht aus einem annähernd ebenen, zur Mittelelektrode parallelen, in geringem axialen Abstand von der Ebene des äußeren Endes des rohrförmigen Gehäuseteils liegenden Boden von gegenüber dem Außendurchmesser des rohrförmigen Gehäuseteils gleichem Durchmesser und aus einem an die der Mittelelektrode zugewandte Innenseite des Bodens anschließenden Mantel, der einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuseabschnitts und einen gegenüber den Durchmessern der Mittelelektrode und der Außenelektrode größeren Durchmesser aufweist und dessen Länge annähernd gleich dem halben Abstand des Bodens von dem ebenen, die Mittelelektrode tragenden Isolator ist. Weiter weist der Deckel Verbindungselemente auf, die den Mantel mit der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts verbinden und am Umfang des Mantels beabstandet sind. Durch diese Konstruktion verbleibt zwischen dem den Mantel überragenden äußeren Rand des Bodens und dem äußeren Ende des rohrförmigen Gehäuseabschnitts einerseits und zwischen Außenseite des Mantels und Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts andererseits jeweils ein (im zweiten Fall durch die Verbindungselemente unterbrochener) Spalt, durch den hindurch die Umgebungsluft in die Meßkamraer eintreten kann. Dabei ist Jedoch nachteiligerweise ein komplizierter Aufbau des Gehäuses erforderlich, das nicht in einfacher Weise in einer einteiligen Gießform hergestellt werden kann. Auch kann wieder anströmende Umgebungsluft in die Meßkammer leichter bei radialer Anströmung als bei axialer Anströmung eindringen. Schließlich hat auch die auf dem die Mittelelektrode tragenden Isolator aufsitzende Außenelektrode einen nur geringen Abstand von der Befestigungsstelle

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der Mittelelektrode, so daß sich Isolationsprobleme ergeben können.

Der kleinste bisher in der Praxis verwirklichte und gegen unterschiedliche Anströmrichtungen der ümgebungsluft unempfindliche Ionisations-Brandmelder geht aus den DT-GM 74 02 420 hervor. Es handelt sich hierbei um einen Brandmelder ähnlich der eingangs genannten Art, wobei jedoch die Mittelelektrode einen wesentliäi größeren Durchmesser als die Innenelektrode aufweist. Dabei liegt der die beiden rohrförmigen Wandabschnitte des Isolators verbindende ringförmige Wandabsehnitt annähernd in der Ebene der Mittelelektrode und trägt diese. Die Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung sind in einem die Referenzkammer ringförmig umgebenden Raum untergebracht, so daß sich vorteilhafterweise eine Erhöhung der axialen Baugröße vermeiden läßt, jedoch liegt der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseahschnitts anliegende rohrförmige Wandabsehnitt des Isolators in demselben axialen Bereich wie der die Referenzkammer umgebende rohrförmige Wandabsehnitt von geringerem Durchmesser, wodurch der die Referenzkammer umgebende ringförmige Raum in seinem verfügbaren Volumen verkleinert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brandmelder der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sowohl eine Verringerung der Baugröße als auch eine bessere Gleichmäßigkeit der Empfindlichkeit bei verschiedenen Richtungen der Windanströmung erzielt werden.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Ionisations-Brandmelder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der ringförmige Wandabsehnitt annähernd in der Ebene der Mittelelektrode liegt, daß der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabsehnitts anliegende rohrförmige Wandabsehnitt sich, die Meßkammer umgebend,

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von dem ringförmigen Wandabschnitt axial nach, außen erstreckt, sowie daß die becherförmige Außenelektrode der Meßkammer einen ebenen, zur Mittelelektrode parallelen, annähernd in der Ebene des äußeren Endes des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts liegenden Boden von gegenüber dem Innendurchmesser dieses Wandabschnitts geringerem und gegenüber der Mittelelektrode größerem Durchmesser, einen sich von dem Außenrand des Bodens 25U dem ringförmigen Wandabschnitt hin einwärts erstreckenden Mantel von gegenüber dem Abstand des Bodens von der Mittelelektrode geringerer axialer Länge und den Mantel mit der Innenseite des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts verbindende, am Umfang des Mantels beabstandete Verbindungselemente aufweist.

Bei dem Brandmelder gemäß der Erfindung liegt zwischen dem Mantel der Außenelektrode und dem sich nach außen erstreckenden, rohrförmigen Wandabschnitt des Isolators ein umlaufender, nur durch die Verbindungselemente zwischen der Außenelektrode und dem genannten Wandabschnitt unterbrochener Spalt, durch den die Umgebungsluft von der äußeren Stirnseite des Melders her in die Meßkammer eintreten kann. Bei radialer Anströmung" des Melders kann daher die Luft nicht unmittelbar in die Meßkammer eintreten, so daß diese gegen höhere in ihr herrschende Luftbewegungsgeschwindigkeiten, durch die unerwünschterweise Ionen aus ihr hinausgetragen werden könnten, geschützt ist. Bei axialer Anströmung der Meßkammer ist andererseits ebenfalls kein Durchzug der Umgebungsluft durch die Meßkammer möglich, da sich dann die auf die Stirnfläche des Melders auftretende Luft in der Meßkammer staut. Weiter ergibt sich dadurch, daß die Außenelektrode mit dem Isolator nur. gewissermaßen punktweise an wenigen Ve rbindungs vor richtungen verbundenJLst, daß die Außenelektrode einen größeren Durchmesser als die Mittelelektrode aufweist und daß der Mantel der Außenelektrode sich nicht bis zur Ebene der Mittelelektrode erstreckt, zwischen diesen beiden Elektroden ein genügend hoher IsoILafcions-

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widerstand. Die Unempfindlichkeit gegen starke Strömungen der Umgebungsluft und gegen unterschiedliche Anströmungsrichtungen werden ohne einen Zuwachs der Außenabmessungen des Melders erreicht. Im Gegenteil kann dieser verkleinert werden, da in dem Ringraum um die Referenzkammer herum ein genügender Raum bis hin zur Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts zur Unterbringung der Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung zur Verfügung steht.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung seien im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Melder gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in teilweise aufgebrochener, perspektivischer Ansicht den zugehörigen Sockel;

Fig. 3 einen Schnitt durch Melder und Sockel gemäß Fig. 1 und 2 entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 5;

Fig. 4 ein Detail der Fig. 3 bei einem Schnitt entsprechend der Linie IV-IV;

Fig. 5 nine Draufsicht auf Melder und Sockel gemäß Fig. 1 bis 4.

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Der in Fig. 1 gezeigte Melder sei im folgenden als Meldereinsatz 10 bezeichnet, da auch der in Fig. 2 gezeigte Sockel 12 einen Teil des gesamten Melders "bildet. Dieser gesamte Melder kann, wie in Fig. 3 gezeigt, mit obenliegendem Meldereinsatz 1 und untenliegendem Sockel 12, also senkrechter Melderachse, aufgestellt werden. Meist wird jedoch im Gebrauch der Melder mit untenliegendem Meldereinsatz 10 hängend an einer Decke oder mit waagerechter Melderachse an einer Wand montiert, wobei in jedem Fall der Sockel 12 auf der Unterlage befestigt wird. Soweit im folgenden von "oben" oder "unten" gesprochen wird, beziehen diese Ausdrücke sich daher nur auf die in den Figuren dargestellte Lage. Auf jeden Fall seien die in den Figuren 1 bis 3 oberen und in Fig. 5 sichtbaren Seiten von Meldereinsatz 10 und Sockel 12 als äußere oder vordere Seiten und die der nicht sichtbaren Unterlage, auf der der Sockel 12 befestigbar ist, zugewandten Seiten als hintere oder rückwärtige Seiten bezeichnet.

Die perspektivische Darstellung der Fig. 1 zeigt den Meldereinsatz 10 mit seiner dem Sockel 12 (Fig. 2) abgewandten, freien Stirnseite. Hier liegt die flach-becherförmige Außenelektrode 14, die mit radial nach außen ragenden Zungen 16, 18, 20 an der Innenseite eines Isolators 22 befestigt ist. Dieser und die in Fig. nicht sichtbaren Kammern sind von einem Gehäuse 24 umgeben, das einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt 26 und einen ringförmigen Wandabschnitt 28 umfaßt. letzterer liegt in der Ebene des ebenen, zur Melderachse senkrechten Bodens 30 der Außenelektrode 14»

Der Meldereinsatz 10 ist in dem in Fig. 2 in perspektivischer Vorderansicht gezeigten Sockel 12 lösbar befestigt. Hierauf wird noch näher einzugehen sein. Zunächst sei der innere Aufbau des Meldereinsatzes 10 noch anhand von Fig. 3 näher betrachtet«

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Aus Pig. 3 ist zunächst der typische Aufbau eines Ionisations-Brandmelders mit einer der Umgebungsluft zugänglichen Meßkammer und einer axial hinter dieser liegenden, gegenüber der Umgebung stärker abgeschlossenen Referenzkammer 34 erkennbar. Die Referenzkammer 34 ist kleiner als die Meßkammer 32 und hat insbesondere einen kleineren Durchmesser als diese. Am rückwärtigen Ende der Referenzkammer 34 liegt die Innenelektrode 36. Die parallel zu ihr liegende und annähernd gleich große Mittelelektrode 38 ist beiden Kammern gemeinsam, so daß diese elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der ebene, zur Mittelelektrode 38 parallele Boden 30 der Außenelektrode 14 hat einen merklich größeren Durchmesser als die Mittelelektrode 38. Alle Elektroden 36, 38, 14 sind von dem Isolator 22 umgeben und getragen, der auch die Meßkammer und die Referenzkammer 34 auf deren nicht von den Elektroden 14, 38, 36 abgeschlossenen Seiten umgibt. Die Ionisierung der Kammern 32, 34 erfolgt mittels einer auf der in Eig, 3 unteren Seite des Bodens 30 bzw, auf der Vorderseite der Innenelektrode 36 angebrachten Strahlungsquelle 40 bzw. 42.

Der Isolator 22 weist im wesentlichen eine annähernd in Höhe der Mittelelektrode stark abgestufte Becherform auf. An seinem rückseitigen Ende wird er von einem hinter der Innenelektrode liegenden, kreisscheibenförmigen Wandabschnitt 44 abgeschlossen, in dessen Mitte die Innenelektrode 36 mittels einer Stellschraube 46 axial verstellbar gehalten ist. An den Wandabschnitt 44 schließt ein die Referenzkammer 34 umgebender, rohrförmiger Wandabschnitt 48 an. Der Außendurchmesser dieses im folgenden als kleiner rohrförmiger Wandabschnitt bezeichneten Abschnitts beträgt annähernd die Hälfte des Innendurchmessers des rohrförmigen Gehäuseäbschnitts 26, An das vordere, in Fig. 3 obere Ende des kleinen rohrförmigen Wandabschnitts 48 schließt ein sich von ihm radial nach außen erstreckender, ringförmiger Wandabschnitt 50 des Isolators 22 an. Dieser ringförmige Wandabschnitt 50 liegt

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annähernd in der Ebene der Mittelelektrode 58, da er diese auf seiner Vorderseite so trägt, daß sie gerade eben den Innendurchmesser des kleinen rohrförmigen WandabSchnitts 48 bedeckt. Schließlich umfaßt der Isolator 22 einen weiteren rohrförmigen Wandabschnitt 52, der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26 anliegt, einen gegenüber dem kleinen rohrförmigen Wandabschnitt 48 entsprechend größeren Durchmesser hat und daher im folgenden als großer rohrförmiger Wandabschnitt bezechnet sei· Dieser große rohrförmige Wandabschnitt 52 erstreckt sich, die Meßkammer 32 umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt 50 axial nach außen, also nicht etwa wie bei bekannten Lösungen in Richtung auf den Sockel 12 nach hinten. Hierdurch verbleibt in dem den kleinen rohrförmigen Wandabschnitt 48 und die Referenzkammer 34 umgebenden Ringraum 54 genügend Platz bis hin zur rohrförmigen Gehäusewand 26, um Schaltungselemente, beispielsweise einen Feldeffekttransistor 56, unterzubringen. Selbst wenn derartige Schaltungselemente nämlich nicht den Ringraum 54 ausfüllen, ist es doch aus Gründen einer guten Wärmeabfuhr und einer hochwertigen elektrischen Isolierung günstig, wenn für die Schaltungselemente genügend Platz zur Verfügung steht.

Die axiale Höhe des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 ist annähernd gleich derjenigen der Meßkammer 32; genaujjesagt, liegt beim Ausführungsbeispiel der Boden 30 der Außenelektrode 14 so, daß seine Außenseite mit der Außenseite des ringförmigen Wandabschnitts 28 des Gehäuses 24 fluchtet. Der Boden 30 hat, wie erwähnt, einen gegenüber der Mittelelektrode 38 größeren Durchmesser, jedoch ist sein Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52. Vom Außenrand des Bodens 30 erstreckt sich zum ringförmigen Wandabschnitt 50 hin ein rohrförmiger Mantel 58 einwärts, dessen axiale Länge jedoch, geringer als der Abstand zwischen Boden 50 und Kittelelektrode 38 ist; beim Ausführungsbeispiel beträgt die axiale

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länge des Mantels 58 geringfügig mehr als die Hälfte des genannten Abstands. Durch die gegenseitige Bemessung der Außenelektrode 14 und des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 wird zwischen diesen ein abgesehen von kurzen Unterbrechungen durch die die Zungen 16, 18, 20 (Eig. 1) umfassenden Verbin— dungssteilen kreisförmig umlaufender Spalt 60 gebildet, durch den Umgebungsluft in die Meßkammer 32 eintreten und aus dieser austreten kann.

Zwischen den Zungen 16, 18, 20 schließt an den axial inneren Rand des Mantels 58 der Außenelektrode 14 ein radial nach außen ragender Rand 62 von gegenüber der radialen Weite des Spalts geringer radialer Breite an. Weiter weist der ringförmige Wandabschhitt 50 auf seiner Außenseite einen axial nach außen in Richtung auf den Rand 62 ragenden, ringförmig um die Mittelelektrode 38 umlaufenden Vorsprung 64 auf. Dessen Innen- und Außendurchmesser entsprechen annähernd denjenigen des Randes 62 der Außenelektrode 14» und die axiale Länge des Vorsprungs 64 und damit dessen axialer Abstand vom Rand 62 sind so gewählt, daß zwischen Vorsprung 64 und Rand 62 eine Düse 68 gebildet wird, deren Durchtrittsquerschnitt im allgemeinen 20 % bis 50 % und im Ausführungsbeispiel etwa 30 % des Durchtrittsquerschnitts des Spalts 60 beträgt. Durch die zwischen dem Spalt 60 und dem Inneren der Meßkammer 32 liegende Düse 68 wird die in die Meßkammer 32 eintretende Umgebungsluft verwirbelt und abgebremst, wodurch starken, Luftströmungen in der Meßkammer 32 vorgebeugt wird und die Verweildauer von in den Luftwirbeln umlaufenden Ionen in der Meßkammer 32 erhöht wird. Hierdurch wird somit eine erhöhte Unempfindlichkeit gegen hohe Geschwindigkeiten der Umgebungsluft erzielt. Daneben hat der Vorsprung 64 auch die günstige Wirkung, die Innenoberfläche des Isolators 22 zu vergrößern und hierdurch den Isolationswiderstand zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 einerseits sowie zwischen Mittelelektrode 38 und Gehäuse 24 andererseits zu vergrößern«

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Eine weitere Maßnahme zum Schutz der Meßkammer 32 gegen starke Strömungsgeschwindigkeiten liegt darin, daß der Spalt 60 auch nach außen hin in Höhe des Bodens 30 eine Düse 70 aufweist. Dies wird dadurch erreicht, daß in bereits beschriebener Weise an das äußere Ende des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26 der radial einwärts ragende, ringförmige Wandabschnitt 28 anschließt, auf dessen axial innerer Seite beim Ausführungsbeispiel das äußere Ende des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 abgestützt ist, daß weiter, wie bereits erwähnt, der Boden 30 der Außenelektrode 14 zumindest annähernd in der Ebene des ringförmigen Wandabschnitts 28 liegt und daß dieser die Innenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 radial nach innen überragt. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn wie beim Ausführungsbeispiel in dieser Weise sowohl die äußere Mündung des Spalts 60 gegenüber seinem Mittelabschnitt verengt ist als auch die innere Verbindung des Spalts 60 mit der Meßkammer 32 über eine Düse 68 erfolgt. Es wird so ein besonders guter Schutz gegen plötzliche Luftstöße der Umgebungsluft erzielt, ohne daß andererseits bei schwachen Luftströmungen der Eintritt der Umgebungsluft stark behindert würde. Diese Wirkung beruht vermutlich darauf, daß zwischen der am Innenrand 72 des ringförmigen Wandabschnitts 28 gebildeten Düse 70 einerseits und der zwischen Rand 62 und Vorsprung 64 liegenden Düse 68 andererseits ein ausgleichend wirkendes Luftvolumen liegt, das zudem noch durch das radial außerhalb des Vorsprungs 64 liegende Volumen des sich hier mit einer Ecke 66 bis zur Außenseite des ringförmigen Wandabsdinitts 50 erstreckenden Spalts 60 vergrößert ist; der Spalt 60 wirkt wie eine stärkere Luftstöße dämpfende Vorkammer.

Sieht man wie beim Ausführungsbeispiel in der beschriebenen Weise sowohl die Düse 68 als auch die Düse 70 vor, so hat es sich für die äußere Düse 70 als zweckmäßig erwiesen, wenn der Durchtrittsquerschnitt des Spalts 60 zwischen der Außenelektrode 14 und dem radial inneren Rand 72 des ringförmigen Wandäbschnitts 28 annähernd drei Viertel des Durchtrittsc^rschnitts in dem daran nach innen hin anschließenden axialen Bereich beträgt. Ebenso wie bei der Düse 68 kann jedoch auch eine noch engere Düsenweite gewählt werden, wenn mit hohen Luftgeschwindigkeiten zu rechnen ist. Besonders günstig erscheint es jedoch, 8 0 9 8 21/0381

wenn der Durchtrittsquerschnitt der Düse 70 etwas größer als derjenige der Düse 68 ist, da hierbei ohne Verminderung der Wirksamkeit erreicht wird, daß bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Umgebungsluft trotz des Verhandenseins der Düsen 70, 68 die Luft leicht in die Meßkammer 32 eintreten kann.

Durch den beschriebenen Aufbau des Melders wird auch erreicht, daß etwaige Verschmutzungen im Bereich des Spaltes 60 oder in der Meßkammer 32 praktisch keine Auswirkungen auf das Betriebsverhalten des Melders haben. Zum Verständnis dieser Wirkung sei zunächst der nicht dargestellte und keinen Teil der Erfindung bildende elektrische Aufbau des Melders kurz beschrieben.

Die Spannungsversorgung des Melders erfolgt mittels einer nicht dargestellten, im Sockel 12 untergebrachten Batterie oder mittels einer in einer entfernten Zentrale angeordneten und mit dem Melder über Leitungen verbundenen Spannungsquelle. Ein Pol der Spannungsquelle liegt - von elektrischen Verbindungselementen von vernachlässigbarem Widerstandswert abgesehen - unmittelbar an der Außenelektrode 14. Der andere Pol der Spannungsquelle ist mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 24 verbunden; beim Ausführungsbeispiel trägt das Gehäuse 24 auf seiner Außenseite einen in Fig. 3 zur Verdeutlichung verdickt dargestellten leitenden Belag 74* Die Innenelektrode 36 ist, beispielsweise mittels eines an die Spannungsquelle angeschlossenen Spannungsteilers, auf ein Potential gelegt, das zwischen denjenigen der Außenelektrode 14 und des Belags 74 liegt, jedoch zweckmäßig näher beim Potential des Belags 74 liegt. Aufgrund der in den Kammern 32, 34 fließenden Ionisationsströme stellt sich an der Mittelelektrode 38 ein Potential ein, das annähernd in der Mitte zwischen den Potentialen der Außenelektrode 14 und der Innenelektrode 36 liegt. Das Potential der Mittelelektrode 38 steuert

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die Alarmgeber schal tung, die im Raum 54 untergebracht iat und deren Schaltungselemente auf einer Schaltungsplatine 16 sitzen. Der Feldeffekttransistor 56 bildet den Eingang der Alarmgeberschaltung, und sein Basisanschluß 78 ist mit der Mittelelektrode 38 verbunden. Beim Eintritt von mit Brandfolgeprodukten wie Rauäi beladener Umgebungsluft in die Meßkammer 32 verändert sich der Ionisationsstrom; die Meßkammer 32 wird hochohmiger. Hierdurch wandert das Potential der Innenelektrode 36, was den Leitfähigkeitszustand des Feldeffekttransistors 56 ändert und das Ansprechen der Alarmgeberschaltung bewirkt. Um die Alarmgeberschaltung gewünschtenfalls auch nach Fortfall der Alarmursache im angesprochenen Zustand zu halten, kann eine Rückkopplung derart vorgesehen sein, daß beim Ansprechen der Widerstandswert derjenigen Widerstandsschaltung verringert wird, der zwischen dem mit dem Belag 74 verbundenen Anschluß der Spannungsquelle und der Innenelektrode 36 liegt, so daß jetzt das Potential der Innenelektrode 36 noch sträker demjenigen des Belags 74 angenähert wird. In der Praxis kann beispielsweise zwischen dem Belag 74 und der Außenelektrode 14 eine Spannung von 20 V liegen, wobei der Belag 74 geerdet ist, und im Ruhezustand kann an der Reihenschaltung der Kammern 32, 34 eine Spannung von 12 Y liegen, nämlich 5 V an der Meßkammer 32 und 7 V an der Referenzkammer 34. (Hierbei wie im folgenden sind die angegebenen Spannungen nur nach ihrem Betrag, nicht hinsichtlich ihres Vorzeichens betrachtet.) Die Alarmgeberschalung spricht dann beispielsweise an, wenn die Spannung über der Meßkammer 32, also die Spannungsdifferenz zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38, auf 7 V angestiegen ist. Die ursprüngliche Spannungsdifferenz von 8 V zwischen Innenelektrode 36 und Belag 74 wird dann durch die Rückkopplung auf einen wesentlich geringeren Wert verringert·

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Wenn sich im Spalt 60 auf der Innenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 und auf den übrigen innerhalb der Meßkammer 32 liegenden Innenoberflächen des Isolators 22 im Laufe der Gebrauchslebensdauer des Melders Staubpartikel und/oder bei plötzlichen Temperatüränderungen durch Betauung Flüssigkeitspartikel absetzen, nehmen die genannten Innenoberflächen schwache endliche Leitfähigkeitswerte an, während im ursprünglichen, reiien Zustand der Oberflächen des Isolators 22 deren Leitfähigkeit gegenüber der Leitfähigkeit der Kammern 32, 34 infolge von deren Ionisation vernachlässigbar gering ist. Durch die Isolationsverschlechterung, beispielsweise infolge von Verstaubung, kann die Empfindlichkeit des Melders beeinträchtigt werden. Einerseits bestehen vom Rand der Mittelelektrode 38 leitfähige Oberflächenwege zu den Zungen 16, 18, 20 der Außenelektrode 14, beispielsweise in Fig. 3 vom linken Rand der Mittelelektrode 38 über die Innenecke 80 zur Zunge 16. Andererseits liegen in Umfangsrichtung zwischen den die Zungen 16, 18, 20 umfassenden Verbindungsstellen Innenflächenbereiche des Isolators 22, des radial inneren Bereichs der inneren und in Pig, 3 unteren Seite des ringförmigen Wandabschnitts 28 sowie von dessen innerem Rand 72, über die eine schwachJLeitende Verbindung zwischen der Mittelelektrode 38 und dem leitenden Belag 74 des Gehäuses 24 besteht. Die leitfähigen Innenoberflächen zwischen der Mittelelektrode 38 und der Außenelektrode 14 einerseits und der Mittelelektrode 38 und dem Belag 74 andererseits bilden einen Spannungsteiler, dessen Verbindungspunkt die Mittelelektrode 38 bildet, und es könnte die Gefahr bestehen, daß hierdurch das Potential der Mittelelektrode 38 verfälscht und die Alarmgeberschaltung fälschlich zum Ansprechen gebracht oder vom Ansprechen abgehalten wird. Dies kann jedoch vermieden werden, wenn der genannte Spannungsteiler der Innenoberflächen so bemessen ist, daß sich an der Mittelelektrode 38 bei Abwesenheit anderer ihr Potential beeinflussender Umstände zumindest annähernd diejenige

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Spannung gegenüber der Außenelektrode 14 einstellt, die die Mittelelektrode 38 im Betrieb im Ruhezustand auch bei nicht verschmutzten und daher nicht leitenden Innenoberflächen des Isolators und der nicht leitenden Schicht des Gehäuses 24 hat.

In der Praxis kann man bei der Konstruktion des Melders die jeweilige Bemessung des sich bei leitenden Innenoberflächen ergebenden Spannungsteilers dadurch überprüfen, daß man die Innenelektrode 36 von jeder Spannungszufuhr abschneidet, daß man vorzugsweise von den Strahlungsquellen 40, 42 zumindest die Strahlungsquelle 40 in der Meßkammer 32 entfernt, daß man den Melder mit zwischen den Belag 74 und die Außenelektrode gelegter betriebsmäßiger Spannung einer stark staubhaltigen Atmosphäre aussetzt und stark verstauben läßt und daß man dann die sich an der Mittelelektrode 38 ergebende Spannung mittels eines Instruments mißt, das einen gegenüber den durch die Verstaubung verminderten Isolationswiderständen zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38 einerseits und Belag 74 und Mittelelektrode 38 andererseits genügend hohen Innenwiderstand aufweist. Ist nun der Isolationswiderstand zwischen Außenelektrode 14 "und Mittelelektrode 37 zu gering, so äußert sich dies darin, daß der Spannungsunterschied zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38 geringer ist, als er im Ruhezustand .auch Überwachungszustand genannt) sein sollte; bei den oben angegebenen Zahlenbeispielen (Speisespannung von 20 V zwischen Belag 74 und Außenelektrode 14, Ruhespannung 5 V zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14) beträgt dann die Spannungsdifferenz zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 beispielsweise 4 V. In diesem Fall muß die Isolation zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38 verbessert werden und/oder die Isolationsstrecken zwischen Belag 74 und Mittelelektrode 38 müssen verringert werden· Hierzu kann beispielsweise die An-

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zahl der am Außenumfang der Außenelektrode 14 vorgesehenen Verbindungsstellen herabgesetzt werden; werden anstelle der beim Aüsführungsbeispiel vorgesehenen drei Verbindungsstellen nur zwei vorgesehen, so wird der Isolationswiderstand zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38 auf das 1,5-fache erhöht, während gleichzeitig der Isolationswiderstand zwischen Belag 74 und Mittelelektrode 38 wegen der vergrößerten zwischen ihnen liegenden Innenoberfläche etwas verringert wird. Ebenfalls ist es möglieh, die Höhe des ' Mantels 58 zu verringern und damit den Abstand zwischen Zungen 16, 18, 20 und Mittelelektrode 38 zu vergrößern, wobei jedoch zur Erhaltung der Maßnahmen gegen eine Windunempfindlichkeit (Spalt 60) die axiale Höhe des Mantels 58 nicht wesentlich unter die Hälfte des Abstands zwischen Boden 30 und ringförmigem Wandabschnitt 50 des Isolators 22 verringert werden sollte. Weiter ist es auch möglich, zur Verschiebung des Potentials der Mittelelektrode 38 in Richtung auf dasjenige des Belags 74 den Belag 74 in Richtung auf die Mittelelektrode 38 zu verlängern, indem der Innenrand 72, evtl. die innere, in Fig. 3 untere Seite des ringförmigen Wandabsohnitts 28 und schließlich erforderlichenfalls auch ein schmaler Bereich am äußeren Ende der Innenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52 in Fortsetzung des Belags 74 metallisiert werden.

Ergibt sich umgekehrt bei der Untersuchung des durch Verstaubung entstehenden Spannungsteilers eine zu hohe Spannungsdifferenz zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14, so kann in Umkehrung der vorgenannten Maßnahmen beispielsweise die Anzahl der am Umfang der Außenelektrode 14 vorgesehenen Verbindungsstellen erhöht, die axiale Länge des Mantels 58 vergrößert und der Belag auf der Außenseite des ringförmigen Wandäbsohnitts 28 so verkürzt werden, daß er nicht bis zum Innenrand 72 reicht.

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Die Wirkung der Verstaubung auf das Potential der Mittelelektrode 38 im Betrieb ist eine zweifache. Erstens kann das Potential der Mittelelektrode 38 verfälscht werden, so daß es im Überwachungszustand einen anderen als den ursprünglichen Wert annimmt. Bei den vorstehend angegebenen Zahlenbeispielen, bei denen der Potentialunterschied zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 bei nicht verschmutztem Melder im Ruhezustand 5 V und unter der Wirkung des Spannungsteilers der verschmutzten Oberflächen bei Abwesenheit anderer das Potential beeinflussender Umstände 4 V beträgt, ergibt sich im Betrieb bei elektrisch verbundener Innenelektrode 36 und vorhandenen Strahlungsquellen 40, 42 beispielsweise aufgrund der Verschmutzung im Überwachungszustand eine Potentialdifferenz von 4,5 V zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14. Der Schwellenwert von 7 V, bei dem die Alarmgeberschaltung auslöst, wird hierdurch erst bei höheren Rauchkonzentrationen erreicht. Diese negative Wirkung wird, wie bereits erwähnt, im wesentlichen dadurch beseitigt, daß der Spannungsteiler durch die vorstehend geschilderten konstruktiven Maßnahmen so eingestellt wird, daß bei Abwesenheit einer an die Innenelektrode angelegten Spannung und vorzugsweise zumindest der Strahlungsquelle 40 sowie bei Anwesenheit der betriebsmäßig zwischen Belag 74 und Außenelektrode 14 liegenden Spannung und bei bis hin zum Belag 74 schwach leitend gemachter Innenoberfläche die Mittelelektrode annähernd diejenige Spannung gegenüber der Mittelelektrode 14 annimmt, die betriebsmäßig (bei angeschlossener Innenelektrode 36 und vorhandenen Strahlungsquellen 40, 42) bei nicht leitend gemachten Innenoberfläohen herrscht. Die Verstaubung hat jedoch noch eine zweite negative Wirkung auf die Empfindlichkeit, die auch bei der vorstehend erwähnten Wahl des Spannungsteilers auftritt. Diese Wirkung besteht darin, daß der Spannungsteiler gewissermaßen das Potential der Mittelelektrode 38 festhält, so daß beim Eintritt von Rauch in die Meßkammer 32 der sich ergebende Span-

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as

nungssprung der Mittelelektrode 38 kleiner ist als bei sauberen Innenoberflächen. Auch diese Wirkung kann kompensiert werden. Hierzu wird der Spannungsteiler konstruktiv so eingestellt, daß durch ihn die Mittelelektrode 38 bei Abwesenheit sonstiger ihr Potential beeinflussender Umstände eine Spannung gegenüber der Außenelektrode 14 annimmt, die geringfügig in Richtung auf denjenigen Schwellenwert hin verschoben ist, bei dem die Alarmgeberschaltung auslöst. Wenn also beim obigen Zahlenbeispiel bei nicht verschmutzten Innenoberflächen die Spannungsdifferenz zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 im Überwachungszustand 5 V beträgt und die Auslösung bei einem Schwellenwert von 7 V erfolgt, so wird zweckmäßig der Spannungsteiler so bemessen, daß die Mittelelektrode 38 bei Abwesenheit anderer ihr Potential beeinflussender Umstände eine Spannungsdifferenz von 6 V gegenüber der Außenelektrode 14 annimmt. In der Praxis, im Überwachungsbetrieb des Melders führt dann eine Verstaubung zwar zu einer geringen Erhöhung der Spannungsdifferenz zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 auf beispielsweise 5,5 V, jedoch wird hierdurch die Empfindlichkeit nicht beeinflußt, da dieselbe Rauchdichte wie im ursprünglichen reinen Zustand dazu führt, daß die Mittelelektrode 38 den Schwellenwert von 7 V gegenüber der Außenelektrode 14 erreicht.

An den Verbindungsstellen zwischen Außenelektrode 14 und Isolator 22 erstrecken sich, wie bereits erwähnt, die Zungen 16, 18, 20 radial nach außen, die in der Ebene des axial inneren Endes des Mantels 58 der Außenelektrode 14 liegen. Die Zungen 16, 18, 20 sind auf den äußeren Stirnseiten von Fortsätzen aufliegend befestigt, von denen die Fortsätze 82, 84 in Fig. 1 und 3 sichtbar sind. Diese erstrecken sich von dem ringförmigen Wandäbschnitt 50 des Isolators 22 bis in die Höhe des inneren Endes des Mantels 58 und ragen von der Innenseite des großen rohrförmigen Wandab-

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Schnitts 52 bis zum Vorsprung 64 radial einwärts, so daß sie eine Brücke zwischen dem großen rohrförmigen Wandabschnitt 52 und dem Vorsprung 64 bilden. Ihre Außenoberflächen bilden einen Teil der Isolationsstrecken zwischen der Mittelelektrode 37 und den Zungen 16, 18, 20, so daß zusätzlich zu den vorstehend genannten konstruktiven Maßnahmen zur Beeinflussung des Spannungsteilers bei verstaubten Innenoberflächen auch daran gedacht werden kann, den Isolationswiderstand zwischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 dadurch zu erhöhen, daß den Portsätzen, beispielsweise den Fortsätzen 82, 84, anstelle einer glatten Oberfläche eine solche mit in Umfangsrichtung umlaufenden Rippen gegeben wird. Zum gleichen Zweck könnte vorgesehen sein, daß die Fortsätze sich radial einwärts nicht bis hin zum Vorsprung erstrecken, um einen zwischen ihnen liegenden, sich in Fig, 3 nach unten bis zur Ebene der Mittelelektrode 38 erstreckenden Schlitz zu belassen.

Auf der Rückseite des ringförmigen Wandabschnitts 50 des Isolators 22 sind mindestens zwei (in diesem Falle zweckmäßig einander diametral gegenüberliegende) und im Ausführungsbeispiel drei in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnete Abstandhalter 86 gebildet, an deren rückwärtigen Enden die ringförmig die Referenzkammer 34 umgebende Schaltungsplatine 76 anliegt und befestigt ist. Die Abstandhalter 86 fluchten mit jeweils einem der in der Referenzkammer 32 vorgesehenen Fortsätze des Isolators 22, beispielsweise den Fortsätzen 82, 84· Hierdurch ist es möglich, die Außenelektrode 14 und die Schaltungsplatine 76 mittels einer der Anzahl der Fortsätze und Abstandhalter entsprechenden Anzahl von Schraubenbolzen 88, 90, 92 (Fig. 1, 5) am Isolator 22 zu befestigen. Die Schraubenbolzen 88, 90, 92 durchsetzen jeweils eine der Zungen 26, 18, 20, einen der Fortsätze, beispielsweise die Fortsätze 82, 84, einen Abstandhalter 86 und die Schaltungsplatine 76 in axialer Richtung, Der eine Schraubenbolzen 88 dient gleichzeitig zur elek-

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a?

trischen Verbindung der Außenelektrode 14 mit einem auf der Schaltungsplatine 76 vorgesehenen, nicht dargestellten elektrischen Leiter sowie zur Verbindung mit einem Anschluß einer Spannungsquelle über einen Rastfortsatz 94 und eine im Sockel 12 vorgesehene Blattfeder 96, Der Rastfortsatz 94 ist ebenfalls mittels des ihn durchsetzenden Schraubenbolzens 88 befestigt.

Da zwischen der Außenelektrode 14 und dem Belag 74 des Gehäuses 24 die Speisespannung des Melders liegt, kann es zweckmäßig sein, zur Vermeidung von Kurzschlüssen die Außenelektrode 14 auf ihrer Außenseite mit einer isolierenden Schicht zu bedecken. Zu diesem Zweck ist beim Ausführungsbeispiel ein nur in Fig. 3 gezeigter, auf die Außenelektrode 14 aufgesetzter Isolierdeckel 98 vorgesehen, der eine der Außenelektrode 14 entsprechende Bechergestalt aufweist. Oberhalb der Zungen 16, 18, 20 und Schraubenbolzen 88, 90, 92 weist der Isolierdeckel 98 radial nach außen unter die Innenseite des ringförmigen Wandabschnitts 28 des Gehäuses 24 und von dort axial einwärts bis in die Höhe der Köpfe der Schraubenbolzen 88, 90, 9^S2 verlaufende Fortsätze 100 auf. Diese sind, wie in Fig. 3 erkennbar, in ihrem einwärts verlaufenden Abschnitt derart schalenförmig gebogen, daß sie jeweils den Kopf eines Schraubenbolzens 88, 90, 92 auf einem Teil seines Umfangs umgreifen. Hierdurch wird eine unbeabsichtigte Verdrehung des Isolierdeckels 98 unmöglich gemacht, während er in axialer Richtung hinter dem radial nach innen den großen rohrförmigen Wandabschnitt 52 überragenden Rand 72 des ringförmigen Wandabschnitts 28 des Gehäuses gehalten ist. Die radialen Portsätze 100 überdecken, von der Stirnseite her gesehen, die Laschen 16, 18, 20 und die Köpfe der Schraubenbolzen 88, 90, 92 und schützen daher auch diese gegen eine Kurzschlußverbindung mit dem Belag 74 des Gehäuses 24, während gleichzeitig eine Verdrehung der Schraubenbolzen 88, 90, 92 durch Unbefugte unmöglich gemacht wird und wegen der Verdeckung der Innenseehskantöffnungen der Schraubenbolzenköpfe ein ästhetisch

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besserer Eindruck erzielt wird.

An der Rückseite des Gehäuses 24 ist ein ebenes Metallblech 102 befestigt, das sich senkrecht zur Melderachse bis zum Außenrand des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26 erstreckt und an diesem an diametral gegenüberliegenden Stellen mittels Schrauben befestigt ist, von denen eine Schraube 103 in Fig.3 erkennbar ist. Die Schrauben sind in Gewindelöcher eingeschraubt, die in radial nach außen vorspringenden Nasen 104, 105 (s. auch Fig. 5) des Gehäuses 24 untergebracht sind. Das Blech 102 liegt an der Rückseite des Wandabschnitts 44 des Isolators 22 an und hält diesen innerhalb des Gehäuses 24. Bei entferntem Blech 102 ist die Verstellsehraube 46 der Innenelektrode 26 von der Rückseite des Isolators 22 her zugänglich, um den Abstand zwischen Mittelelektrode 38 und Innenelektrode zu justieren. Bei vorhandenem Blech 102 bildet dieses ebenso wie der mit ihm elektrisch verbundene Belag 74 des Gehäuses 24 eine Abschirmung für die Alarmgeberschaltung und die Kammern 32, 34. An seinem Rand weist das Blech 102 zwei Ausnehmungen 106 auf, in denen der Rastfortsatz 94 sowie ein weiterer an der Schaltungsplatine 76 befestigter, ebenfalls zur elektrischen Verbindung dienender, in Pig. 5 sichtbarer Rastfortsatz 108 liegen. Der Rastfortsatz 108 ist mit einer Feder 110 in entsprechender Weise wie der Rastfortsatz 94 mit der Feder 96 verrastbar. Weitere Rastfortsätze 112, 114 sind als radiale Fortsätze des Bleches 102 gebildet und ragen unter den Nasen . 104, 105 nach außen hervor. Diese Rastfortsätze 112, 114 sind mit Federn 116, 118 verrastbar, wiederum in entsprechender Weise wie der Rastfortsatz 94 mit der Feder 96 verrastet ist. Alle Rastfortsätze 94, 114, 112, 108 ragen somit, wie aus dem Vergleich der Figuren 1 und 3 mit Fig. 5 erkennbar, vom rückseitigen Umfang des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26 radial nach, außen.

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-Vt-

Der Sockel 12 hat, wie aus den Figuren 2, 3 und 5 erkennbar ist, die Gestalt einer auf der Vorderseite offenen Dose. Er umfaßt einen zylindrischen Mantel 120 und einen von dessen vorderem Ende radial einwärts ragenden,ringförmigen Rand 122, dessen Innenöffnung dem Außendurchmesser der rohrförmigen Gehäusewand 26 des Meldereinsatzes 10 angepaßt ist. Im Rand 122 befinden sich Ausschnitte 124, 126, 128, 130, durch die hindurch die Rastfortsätze 94_# 114, 108, 112 eingeführt werden können. Von der Innenseite des Mantels 120 erstrecken sich mehrere Rippen radial nach innen, von denen in den Figuren die Rippen 132, 134, 136 sichtbar sind. Diese Rippen sind an ihren vorderen und in den Figuren oberen Enden mit dem Rand 122 verbunden, während sie sich mit ihren hinteren Enden nicht ganz bis zum hinteren Ende des Mantels 120 erstrecken. An ihren hinteren Enden liegt die Schaltungsplatine 128 des Sockels an, die auf ihrer Rückseite zu Abschirmungszwecken mit einem in Abstand zu ihr liegenden Deckel 140 abgedeckt ist. Die Rückseite des Deckels 140 fluchtet mit dem hinteren Rand des Mantels 120. Zur Abstandhaltung zwischen Schaltungsplatine 138 des Sockels 12 und Deckel 140 können zwischen beide nicht gezeigte, isolierende Abstandhalter eingelegt sein, und der Deckel 140 kann, wie aus Fig. 3 erkennbar, an seinem Außenrand einen nach oben gerichteten Bund 142 aufweisen. Durch nicht gezeigte, von der Rückseite des Deckels 140 her in die Rippen 132, 134, 136 eingeschraubte Flachkopfschrauben sind Deckel 140 und Schaltungsplatine 138 mit dem Mantel 120 verbunden. Die Federn 96, 118, 110, 116 sind mit der Schaltungsplatine 138 mechanisch und mit auf dieser vorgesehenen Leiterbahnen elektrisch verbunden. Die auf der Schaltungsplatine vorgesehenen Leiterbahnen können auf deren Oberseite und/oder auf deren Rückseite verlaufen, wie in Fig. 2 mit den Leiterbahnen 144 und in Fig. 3 mit den Leiterbahnen 146 nur sohematisch angedeutet ist.

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3d

Die Federn 96, 118, 110, 116 erstrecken sich, von der Schaltungsplatine 138 axial zum Rand 122 hin nach außen und in den Figuren nach oben und sind an ihren äußeren, innerhalb des Sockels 12 liegenden Enden radial nach innen abgekröpft, so daß ihre Abkröpfungen radial nach außen nachgiebige Rastelemente für die Rastfortsätze 94, 114, 108, 112 bilden.

Die lösbare Befestigung des Meldereinsatzes 10 an dem Sockel erfolgt, indem der Meldereinsatz 10 in die Innenöffnung innerhalb des Rands 122 des Sockels 12 hineingedrückt wird. Dies ist nur möglich, wenn dabei die Rastfortsätze 94, 114, 108, 112 mit den zugeordneten Federn 96, 118, 110 bzw. 116 fluchten, da die Rastverbindungen durch unsymmetrische Verteilung codiert sind. Durch, das Hineindrücken rasten die Rastfortsätze 94, 114, 108, 112
hinter den Abkröpfungen der Federn 96, 118, 110, 116 ein, und der Meldereinsatz 10 setzt mit seinem Blech 102 auf Sitzflächen 148, 150 der Rippen 134, 136 sowie auf einer gleichartigen Sitzfläche mindestens einer weiteren derartigen, in den Figuren nicht sichtbaren Rippe auf. Die Rippen 134, 136 und die weitere, gleichartige Rippe erstrecken sich nämlich vom Mantel 120 aus weiter radial einwärts als der Rand 122.

Die Abkröpfungen der Federn 96, 118, 110, 116 verlaufen nicht genau in ihrer gemeinsamen Ebene in Umfangsrichtung, sondern
haben gegenüber dieser zur Melderachse senkrechten Ebene eine Schrägstellung. Dies ist in Fig. 4 für die Abkröpfung 152 der Feder 96 genauer dargestellt. Hierdurch wird dem jeweiligen
Rastfortsatz, in Fig. 4 dem Rastfortsatz 94, im eingerasteten Zustand eine Tangentialkraft erteilt, durch die er ohne Zutun der den Meldereinsatz 10 eindrückenden Person in Umfangsrichtung - beim Ausführungsbeicpiel im Uhraigersinn und in Fig. 4 nach rechts - verschoben v/ird. Die erfolgende Verdrehung des

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Meldereinsätzes wird mittels eines an der Rippe 132 gebildeten Anschlags 154 auf einen so geringen Winkelbetrag begrenzt, daß das in Drehrichtung hintere Ende des Rastfortsatzes 94 noch weiterhin von der Abkröpfung 152 der Feder 96 erfaßt wird. Jedoch liegt der Rastfortsatz 94 in seiner gegenüber der Teder 96 verdrehten Stellung mit seinem vorderen, oberen Ende an einem weiteren, axial nach hinten weisenden Anschlag 156 der Rippe an. Hierdurch wird es sicherheitshalber unmöglich, den nunmehr eingerasteten Meldereinsatz 10 durch eine einfache Axialbewegung aus dem Sockel 12 herauszuziehen. Damit dies auch auf der der Rippe 132 annähernd diametral gegenüberliegenden Seite des Meldereinsatzes 10 gilt, ist auch im Sockel 12 neben der Feder 116 eine in der Darstellung nicht sichtbare, der Rippe 132 entsprechende Rippe angeordnet, durch die eine Verriegelung des Rastfortsatzes 112 erfolgt.

Andere Ausführungsformen der beschriebenen Anschläge sind selbstverständlich ebenfalls möglich. So kann beispielsweise die Rippe 132 so ausgebildet sein, daß sie lediglich den Anschlag 156 bildet, während der Anschlag 154 dadurch an der Rippe 134 gebildet wird, daß diese gegenüber der Darstellung in Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn näher an die Feder 118 herangerückt wird. Ebenfalls ist es möglich, Rippen nach Art der Rippe 132 und nach Art der Rippe 134 baulich zu vereinigen. Weiter kann ein Anschlag, der in der verdrehten Stellung des Meldereinsatzes 10 dessen axiale Herausnahme verhindert, auch zwischen dem Gehäuse 24 und dem Rand 122 des Sockels 12 wirksam sein; beispielsweise könnten die Nasen 104, 105 genügend breit ausgebildet sein, um bei der Verdrehung des Meldereinsatzes 10 den Bereich der Ausnehmung 126 bzw, 130 zu verlassen und mit ihren vorderen, in den Figuren oberen Stirnflächen unter den Rand 122 zu greifen.

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Die besondere Verriegelung des Meldereinsatzes 10 mit dem Sockel 12 hat gegenüber herkömmlichen Bajonettverriegelungen einen wichtigen Vorteil. Der Meldereinsatz 10 kann nämlich auch an unzugänglichen Stellen, beispielsweise an der Decke eines Raumes, ohne Spezialwerkzeuge und ohne komplizierte Bewegungsabläufe allein durch Hineinstecken in den Sockel mit diesem verbunden werden. Andererseits bleibt der Vorteil erhalten, daß der Meldereinsatz 10 nur durch eine kombinierte Drehbewegung und axiale Bewegung aus dem Sockel 12 entfernt werden kann, was eine Sicherung gegen ein unbefugtes Entfernen des Meldereinsatzes 10 darstellt.

Beim Ausführungsbeispiel haben nicht nur die Abkröpfungen der Federn, beispielsweise die in Pig. 4 gezeigte Abkröpfung 152 der Feder 96, sondern auch die Rastfortsätze 94, 114, 108, 112 eine gleichartige Schrägstellung, um das Gleiten zwischen Abkröpfungen und Rastfortsätzen zu erleichtern. Zur Erzielung einer tangentialen Drehkraft zwischen den Federn oder sonstigen Rastelementen und den Rastfortsätzen und damit zwischen Sockel 12 und Meldereinsatz 10 ist es selbstverständlich auch denkbar, nur die Rastfortsätze 94, 114, 108, 112 schräg zu stellen und mit beispielsweise kegeligen Rastfortsätzen zusammenwirken zu lassen.

Ausgestaltungen des Sockels 12 sind in den Figuren nur teilweise und schematisch angedeutet. So kann der aus Schaltungsplatine 138 und Deckel 140 bestehende Boden des Sockels 12, wie in Fig. 2 gezeigt, Öffnungen 158 zur Durchführung von Befestigungsmitteln aufweisen, und in diesem Boden oder im Mantel 120 können nicht gezeigte Durchführungsöffnungen für Kabel vorgesehen sein. Weiter können im Inneren des Sockels auf der Schaltungsplatine 138 Schaltungsmittel angeordnet werden, beispielaweise der in Fig. 2 sichtbare Anschlußklemmenblock

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und das in Fig. 2 und 3 gezeigte Relais 162. Auch kann der Sockel auf seinem Rand 122, wie aus Fig. 2 und 5 hervorgeht, eine leuchtdiode 164 tragen, die den jeweiligen Betriebszustand des Melders anzeigt, "beispielsweise im Bereitsohaftszustand blinkt und im angesprochenen Zustand in Dauerlicht übergeht.

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Claims

Ing. (grad.)
Hartwig Beyersdorf
Konsulweg 29
Scharbeutz

Ansprüche

^ Ionisations-Brandmelder mit einer der Umgebungsluft zugänglichen Meßkammer, einer axial hinter dieser liegenden, mit ihr elektrisch in Reihe geschalteten, gegenüber der Umgebung stärker abgeschlossenen Referenzkammer, mindestens einer die Kammern ionisierenden Strahlungsquelle und einem die Kammern enthaltenden, einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt aufweisenden Gehäuse, wobei ein mit einem annähernd rohrförmigen Wandabschnitt von gegenüber dem rohrförmigen Gehäuseabschnitt geringerem Durchmesser die Referenzkammer umgebender Isolator einen weiteren, an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts anliegenden rohrförmigen Wandabschnitt sowie einen die beiden rohrförmigen Wandabschnitte verbindenen, annähernd ringförmigen Wandabschnitt umfaßt sowie eine in der Referenzkammer quer zur Melderachse liegende Innenelektrode und eine zu dieser parallele, beiden Kammern gemeinsame Mittelelektrode von annähernd der

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Innenelektrode gleichem Durchmesser trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Wandabschnitt (50) annähernd in der Ebene der Mittelelektrode (38) liegt, daß der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnitts (26) anliegende rohrförmige Wandabschnitt (52) sich, die Meßkammer (32) umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt (50) axial nach außen erstreckt sowie daß die becherförmige Außenelektrode (H) der Meßkammer (32) einen ebenen, zur Mittelelektrode (38) parallelen, annähernd in der Ebene des äußeren Endes des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts (52) liegenden Boden (30) von gegenüber dem Innendurchmesser dieses Wandabschnitts (52) geringerem und gegenüber der Mittelelektrode (38) größerem Durchmesser, einen sich von dem Außenrand des Bodens (30) zu dem ringförmigen Wandabschnitt (50) hin einwärts erstreckenden Mantel (58) von gegenüber dem Abstand des Bodens (30) von der Mittelelektrode (38) geringerer axialer Länge und den Mantel (58) mit der Innenseite des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts (52) verbindende, am Umfang des Mantels (58) beabstandete Verbindungselemente (16, 18j 20) aufweist.

2. Brandmelder"nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den axial inneren Rand des Mantels (58) der Außenelektrode (14) ein radial nach außen ragender Rand (62) anschließt.

3. Brandmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Wandabschnitt (50) auf seiner Außenseite einen ringförmigen, dem axial inneren Rand des Mantels (58) der Außenelektrode (14) an einer durchströmbaren, schlitzförmigen Düse (68) benachbarten Vorsprung (64) aufweist.

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4. Brandmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Düse (68) 20 % bis 50 % des Durchtrittsquerschnitts des Spaltes (60) in seinem an die Düse (68) nach außen anschließenden axialen Bereich

.beträgt* '

5. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an das äußere Ende des rohrförmigen Gehäuseabschnitts (26) ein radial einwärts ragender, ringförmiger Wandabsehnitt (28) des Gehäuses (24) anschließt, auf dessen axial innerer Seite vorzugsweise das äußere Ende des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wand-

, abschnitts .(52) abgestützt ist, daß der Boden (30) der Außenelektrode (14) zumindest annähernd in der Ebene des ringförmigen Wandabschnitts (28) des Gehäuses (24) liegt und daß dieser die Innenseite des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts (52) radial nach innen überragt.

6. Brandmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt des Spaltes (60) zwischen der Außenelektrode (14) und dem radial inneren Rand (72) des ringförmigen Wandabschnitts (28) des Gehäuses (24) annähernd drei Viertel des Durchtrittsquerschnitts des Spaltes (60) in seinem daran nach innen anschließenden axialen Bereich oder weniger beträgt,

7· Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale länge des Mantels (58) der Außenelektrode (14) annähernd die Hälfte des Abstandes des Bodens (30) der Außenelektrode (14) von der Mittelelektrode (38) beträgt.

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8. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente sich vom axial inneren Ende des Mantels (58) der Außenelektrode (14)

de'
radial nach außen erstrecken/ in der Ebene des axial inneren Endes des Mantels (58) liegende Zungen (16, 18, 20) sind, die auf sich von dem ringförmigen Wandabschnitt (50) des Isolators (22) bis in die Höhe des inneren Endes des Mantels (58) erstreckenden, von der Innenseite des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen WandabSchnitts (52) radial einwärts ragenden Fortsätzen (82, 84) befestigt sind.

9. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse elektrisch leitend ist und auf einem festen Potential, vorzugsweise Erd- oder Massepotential, liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentialunterschied zwischen Gehäuse (24) und Außenelektrode (14) annähernd so groß und vorzugsweise größer ist als derjenige zwischen Innenelektrode (36) und Außenelektrode (14).

10, Brandmelder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Verbindungselemente (16, 18, 20) und ihre über die der Referenzkammer (32) zugewandte Innenoberfläche des Isolators (22) gemessenen Abstände von der Mittelelektrode (38) so bemessen sind, daß bei Abwesenheit der an die Innenelektrode (36) angelegten Spannung und vorzugsweise zumindest der die Referenzkammer (32) ionisierenden Strahlungsquelle (40), bei Anwesenheit der betriebsmäßig zwischen dem Gehäuse (24) und der Außenelektrode (14) liegenden Spannung und bei bis hin zum leitenden Gehäuse (24) bzw. zu einer leitenden Schicht (74) des Gehäuses (24) schwach leitend gemachter Innenoberfläche des Isolators (22) und ggf. der nicht leitenden Schicht des Gehäuses (24) die Mittelelektrode (38) annähernd diejenige Ruhespannung gegen-

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über der Außenelektrode (14) annimmt, die betriebsmäßig bei nicht leitend gemachter Innenoberfläche des Isolators (22) und ggf, der nicht leitenden Schicht des Gehäuses (24) herrscht, vorzugsweise eine Spannung, die zwischen der genannten Ruhespannung und demjenigen SpannungsSchwellenwert liegt, bei dem die an die Elektroden (14, 38, 36) angeschlossene Alarmgeberschaltung auslöst.

1T-. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenelektrode (14) auf ihrer Außenseite von einer Isolierschicht (98) bedeckt ist.

12. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des ringförmigen Wandabschnitts (50) des Isolators (22) mindestens zwei Abstandhalter (86) gebildet sind, an deren rückwärtigen Enden die vorzugsweise die Referenzkammer (34) ringförmig umgebende Schaltungsplatine (76) einer an die Elektroden (14, 38, 36) angeschlossenen Alarmgeberschalirung annähernd in der Ebene der Innenelektrode (36) getragen ist.

13# Brandmelder nach Anspruch 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter (86) jeweils mit einem sich von der Innenseite des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitts (52) radial einwärts ragenden Fortsatz (82,84) fluchten und daß jeweils eine Zunge (16, 18, 20), ein Fortsatz (82, 84), ein Abstandhalter (86) und die Schaltungsplatine (76) von einem achsparallel verlaufenden Befestigungselement, vorzugsweise einem Schraubenbolzen (88, 90, 92), durchsetzt sind.

14. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Gehäuses (24) von einem ebenen Deckel, vorzugsweise einem Metallblech (102), bedeckt ist,

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15. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse und die darin enthaltenden Kammern einen Meldereinsatz bilden, der mit einem ortsfest installierbaren Sockel lösbar verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meldereinsatz (10) zur mechanischen und vorzugsweise auch elektrischen Verbindung mit dem Sockel (12) am rückseitige Umfang des rohrförmigen Gehäuseabschnitts (26) mindestens zwei radial nach außen ragende Rastfortsätze (94, 114, 118, 112) aufweist und daß im Sockel (12) in radialer Richtung nach außen nachgiebige Rastelemente (96, 118, 110, 116) vorgesehen sind, axial hinter denen die Rastfortsätze (94/ 114, 108, 112) verrastbar sind.

16. Brandmelder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasfcfortsätze (94, 114,108, 112) und/oder die Rastelemente (96, 118, 110, 116) des Sockels (12) eine derartige Schrägstellung gegenüber der ihnen gemeinsamen, zur Melderachse senkrechten Ebene aufweisen, daß die Rastelemente (96, 118, 110, 116) eine resultierende Tangentialkraft auf die Rastfortsätze (94, 114, 108, 112) ausüben, daß die sich hierdurch ergebende Drehbewegung des Meldereinsatzes (10) durch mindestens einen im Sockel (12) vorgesehenen Begrenzungsanschlag (154) begrenzt ist und daß im Sockel (12) mindestens zwei Anschläge (156) vorgesehen sind, die eine axiale Bewegung des Meldereinsatzes (10) aus dem Sockel (12) heraus bei Beaufschlagung des Begrenzungsanschlags (154) verhindern.

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