DE2652970C3 - Ionisations-Brandmelder - Google Patents
Ionisations-BrandmelderInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisations-Brandmelder
mit ei.ier der Umgebungsluft zugänglichen Meßkammer, einer axial hinter dieser liegenden,
mit ihr elektrisch in Reihe geschalteten, gegenüber der Umgebungsluft stärker abgeschlossenen Referenzkammer,
mindestens einer Hie Kammern ionisierenden Strahlungsquelle und einen 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 Innenelektrode und eine zu dieser parallele, beiden Kammern gemeinsame Mittelelektrode von
annähernd der Innenelektrode gleichem Durchmesser trägt
Ein derartiger Brandmelder ist bekannt aus der DE-OS 20 29 485. Hierbei liegt der ringförmige
Wandabschnitt des Isolators annähernd in der Ebene der Innenelektrode, und der an d-.r Innenseite des
rohrförmigen Gehäuseabschnitts 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
Auswerteschaltung 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 Umgebungsluft in die Meßkammer
sind am Umfang des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 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 Anströmung kann die Umgeuungsujft an
gegenüberliegenden öffnungen in die Meßkammer eintreten und aus dieser austreten, so daß sich eine
Starice Durchströmung ergibt, während bei axialer Anströmung kein unmittelbarer Eintritt der Umg;-bungsluft
in die Meßkammer möglich ist.
Es ist weiter auch aus der DE-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 Isolatorteil axial nach außen erstreckt. Der Lufteintriu
in die Meßkammer erfclgt hierbei jedoch in ähnlicher Weis; v/ie bei dem vorstehend erläuterten Brandmelder,
so daß sich wieder eine starke Abhängigkeit der Empfindlichkeit von der Anströmrichtur.g ergibt.
Weiter sind auch hierbei die Schaltungselemente der Auswerteschaltuiig axial hinter der Referenzkammer
angeordnet, so daß sich eine relativ große axiale Baulänge ergibt.
Bei einem anderen, aus der DE=AS 2130 889
bekannten Isolations-Brandmelder sind M»ß!»ammer
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 Aliswerteschaltung 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
gleichtci'ig als Außenelektrode der Meßkammer, und
/.um Schutz, gegen starke Luftströmungen sowie zur
Erzielung einer bei unterschiedlichen Anslrömungsrichtungen gleichbleibenden Empfindlichkeit ist das Gehäuse
doppelwandig ausgebildet, wobei in der inneren Wandung des Gehäuses vorgesehene öffnungen gegenüber
in der äußeren Wandung vorgesehenen Offnungen versetzt sind. Diese Bauweise des Gehäuses bedeutet
ebenfalls einen relativ hohen Bauaufwand.
Bei einem weiteren, aus der DE-OS 2<
15 479 bekannten Ionisations-Brandmelder ist eine becherförmige,
luftdurchlässige Außenelektrode der Meükammer vorgesehen. Weiter weist das Gehäuse außer seinem
rohrförmigen Gehäuseabschnitt einen es stirnscitig abschließenden Deckel auf. Dieser besteht aus einem
annähernd ebenen, zur Mittelelektrode parallelen, in
geringem axialen Abstand von der EIv r jes 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 einer, gegenüber den Durchmessern der Mittelelektrode und der
Außenelektrode größeren Durchmesser aufweist und dessen Länge annähernd gleich dem halben Abstand de;
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 Meßkammer
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 aufs'tzende Außenelektrode
einen nur geringen Abstand von der Befestigungsstelle der Mittelelektrode, so daß sich
Isolationsprobleme ergeben können.
Der kleinste bisher in der Praxis verwirklichte und gegen unterschiedliche Anströmrichtungen der Umgebungsiuft
unempfindliche !cnisations-Brar.dmelder geht
aus dem DE-GM 74 02 420 hervor. Es handelt sich hierbei um einen Brandmelder ähnlich der eingangs
genannten Art, wobei jedoch die Mittelelektrode einen wesentlich größeren Durchmesser als die innenelektrode
aufweist. Dabei liegt der die beiden rohrförmigen Wandabschnitte des Isolators verbindende ringförmige
Wandabschnitt annähernd in der Ebene der Mittrlelektrode und trägt diese. Die Schaltungselemente der
Alarmgeberschaltung sind in einem die Referenzkammer ringförmig umgebenden Raum untergebracht, so
daß sich vorteilhafterweise eine Erhöhung der axialen
B-iugröße vermeiden läßt, jedoch liegt der an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnk··-, anlie
geißle rohrlörmige Wandabschnitt dc:>
isolators in demselben axialen Bereich wie der d;e Referen/k^mmer
umgebende rohrförmige Wandabschnitt von geringerem Durchmesser, wodurch der die Rcftii:ii/knr"mer
umgebende ringförmige Raum in seinem verfügbaren Volumen verkleinert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brandmelder der eingang·: genannten Art w zu
verbessern, daß sowohl eine Verringerung der Baugrö-13c
als auch eine bessere Gleichmäßigkeil der Empfindlich^
" hei verschiedenen Richtungen der Windanströrnung
erzielt werden.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem '■ risations-Brandmeldcr der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, daß der ringförmige Wandabschnitt annähernd in der Ebene der Mittelelektrode liegt, daß
:or an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseabschnins anliegende rohrförmige Wandabschnitt sich, die
Meßkammer umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt axial nach außen erstreckt, sowie daß die
becherförmige Außenelektrode ν '.'eßkammer 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
Aiißenrand des Bodens ζυ dem ringförmiger. Wandabschnitt
hin einwärts erstreckenden Mantel von gegenüber dem Abstand des Bodens von der Mittelelektrode
geringerer axialer Länge und den Mantel mit der innenseile 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, ca
sich dann die auf der Stirnfläche des Melders auftretende Luft in der Meßkammer staut Weiter ergibt
sich dadurch, daß die Außenelektrode mit dem Isolator nur gewissermaßen punktweise an wenigen Verbindungsvorrichtungen
verbunden ist, daß die Außenelektrode einen größeren Durchmesser als die Mittelelektrode
aufwe;t und daß der Mantel der Außenelektrode sich nicht bi, zur Ebene der Mittelelektrode erstreckt,
zwischen diesen beiden Elektroden ein genügend hoher
Isolationswiderstand. Die IJnempfindlichkeit gegen
starke Strömungen der Umgebungsluft und gegen unterschiedliche Anströmrichtungen werden ohne einen
Zuwachs der Außenabincssungen des Melders erreicht.
Im Gegenteil kann dieser verkleinert werden, da in dem
Ringri.jm um die Referenzkammer herum ein genügender
Raum bis hin zur Innenseite des rohrförmigen
Gehäuseabschnitts zur Unterbringung der Schaltungselement
der Alarmgcbcr'.rhaltiing zur Verfugung steht.
Ausgestaltungen der Krfindung sind in den 1 Interanspnichcn
angegeben.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ,ciuii tv folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert, in denen au Ausführungsbeispiel dargestellt
ist. Ks zeigt
F'i g. ' in perspektivischer Ansicht einen Melder
gemäß der Erfindung:
K ι g. 2 in teilweise aufgebrochener, perspektivischer
Ansicht Hen "!gehörigen Sockel;
F i g. 3 einen Schnitt durch Melder und Sockel gemäß F i g. Ί und 2 entlang der Schnittlinie 111-111 in F i g. 5;
Ki « 4 ein Detail der F i g. .3 bei incm Schnitt
entsprechend der Linie IV-IV,
F ι g. 5 eine Draufsicht auf Melder und Sockel gemäß
F ig. ! bis 4.
Der :n Fig. ' gezeigte Melder sei im folgenden als
Meldercinsatz 10 bezeichnet, da auch der in F i g. 2
gezeigte Sockel 12 einen Teil des gesamten Melders bilde L Dieser gesamte Melder kann, wie in F i g. 3
gezeigt, mit obenliegendem Meldereinsatz 10 .mti
untenliegendem Sockel 12. also senkrechter Melderachse,
aufgestellt werden. Meist wird jedoch im Gebrauch der Melder mit untenliegendem Meldercinsatz !0
hängend an einer Decke oder mit waagerechter Melderachse an einer Wand montiert, wobei in jedem
Fall der Socke' \2 auf der I interlay" h-.U'siipt wird.
Soweit im folgenden von »oben« oder »unten« gesprochen wrd, beziehen diese Ausdrücke sich daher
nur auf die in den Figuren dargestellte I..ige. Auf jeden
Fall seien die :n den Fig. i bis "i obcen und in F i g. 5
sicntbaren Seilen von Meldereinsatz !0 und Sockel 12
.:::■ iiuSiere oder vordere Seilen unrt die der nicht
sicnibaren Unterlage, auf der der Sockel '2 befcs:!;jbar
ist. zugewandten Siiien ais hintere oder rückwärtige
Seifen bezeichnet.
Oie perspektivische Darstellung der ί t T. ■ /eiat -.!er,
Meidereinsatz !0 mit meiner dem Sock'.'i !2 i ·ιΐ.^)
.ibtrewandten. freien Stirnseite. Hier Megt die 'iac---becherförmige
Außenelektrode !4. die nut r.Kiiai -'.ai'".
außen ragenden Zungen 16, 18, 20 an der ::.:ienseiti:
eines Isolators 22 befestigt ist. Dieser und die ■■·.', : : ü. i
nicht sichtbaren Kammern sind von einem Gehäuse 24 umgeben, das einen rohrförmigen Gehäuseabschnitt 26
und einen ringförmigen Wandabschr.;;; 28 umijfli.
Letzterer lieg! in der Ebene des ohenen. zur
Melderachsc senkrechten Bodens 30 der Außenelektrode 14.
Der Meldereinsatz 10 ist in dem
g. 2 in
perspektivischer Vorderansicht gezeigten Socke: 12 lösbar befestigt. Hierauf wird noch näher einzugehen
sein. Zunächst sei der innere Aufbau des Meldereinsatzes 10 noch anhand von F i g. 3 näher betrachtet.
Aus Fig. 3 ist zunächst der typische Aufbau eines lonisations-Brandmelders mit einer der Umgebungsluft
zugänglichen Meßkammer 32 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 F.nde der Referenzkammer 34
liegt die Innenelcktrode 36. Die parallel /u 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 F.lektrocen 36, 38, 14 sind von Hpiti Isolator 22
umgeben und getragen, der auch die ivießkammer 32
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 am der in F' i g. 3 unteren Seite des Bodens 30 ü/.w.
auf der Vorderseite der Innenelektrode 36 angebrachten Strahlungsquelle 40 bzw. 42.
in Höhe der Mittelelektrode stark abgestufte Becherform auf. An seinem rückseitigen Ende wird er von
einem hinter der Innenelektrode 36 liegenden, kreisscheibenförmigen
Wandabschnitt 44 abgeschlossen, in dessen Mitte die !nnenelektrode 36 mittels einer
Stellschraube 46 axial verstellbar gehalten ist. An den Wandabschnitt 'M schließt ein die Referenzkammer 34
umgebender, rohrförmiger Wandabschnitt 48 an. Der Außendurchmesser dieses im folgenden als kleiner
rohrförmiger Wandabschnitt bezeichneien Abschnitts beträgt annähernd die Hälfte des Innendurchmessers
des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26. An das vordere, in F i g. 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 annähernd in der Ebene der Mittelelektrode 38. da er diese auf seiner Vorderseite so trägt, daß sie
eerade eben den Innet lurchir.esser des kleinen
rohrförmigen Wandabschnitts 48 bedeckt. Schließlich umfaßt der Isolator 22 einen weiteren rohrförmigen
Wandabschnitt 52. der an der Innenseite des rohrförmigen
Gehäuscabschnius 26 anliegt, einen gegenüber dem
kleinen rohrförmigen W:.;ndahschniu 48 entsprechend
größeren 'Durchmesser ha1 und daher im folgenden als
großer rohrförmiger W-.indabschnitt bezeichnet vei.
Dieser groiie rohrförmige Wandabsehniu 52 erstreck!
,ic;!, die Melikammer 32 umgebend, von dem ringförmigen
Wantiabscnritt 50 avai nach auß-..1". also nu nt etwa
>. ie bei hek ;nr! j:i i .c.surcer, in Richtung aiii den Socke!
■2 nach hinten, ί l:eri!i.;\ n ·. crblein; in den den kleinen
"■ iririörrnigen 'VurUabv ;~r>>! 48 und die i'efcrcnzkani-
·· or 34 umgebenden RinL'-aum 54 genügend Plalz bis
h:i /ur rorrfor:1". ccr, ''-!.-'!,!useWLsnd 26. wni g
elemente, bcisnielsweisc einen Feldeffekttransistor 56.
■;nte-z:ibringen. Selhs-. -.u'H" derartige Schaltungselemerüe
na'ir-':ch r.ich· '.!en Ringraum 54 aüsfüücn, ist es
doch aus Gründer, einer j;ten Wärmeabfuhr und einer
hochwertigen cektrische:: Isolierung günstig, wenn für
die Schaltungselemente genügend Plat/ zur "-'erfügung
s-'cht.
Die axiale Höhe des großen rohrförmigen Wandab-Schnitts 52 ist annähernd gleich derjenigen der
Meßkammer 32; genau gesagt, liegt beim Ausführungsbeispiei
der Boden 30 der Außenelektrode 14 so. daß seine Außenseite mit der Außenseite des ringförmigen
Wandabschnitls 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 Wandab schnitt 50 hin ein rohrförmiger Mantel 58 einwärts,
dessen axiale Länge jedoch geringer als der Abstand zwischen Boden 30 und Mittelelektrode 38 ist; beim
Ausführungsbeispiel beträgt die axiale Länge des Mantels 58 geringfügig mehr als die Hälfte des
genannten Ab. .ands. Durch die gegenseitige Bemessung der Außenelektrode 14 und des großen rohrförmigen
Wandabschnitts 52 wird zv/ischen diesen ein abgesehen von kurzen Unterbrechungen durch die
Zungen 16, 18, 20 (Fig. 1) umfassenden Verbindungsstellen
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 60 geringer radialer Breite an.
Weiter weist der ringförmige Wandabschnitt 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 Unempfiridlichkeit gegen hohe Geschwindigkeiten
der Umgebungsluft erzielt. Daneben hat der Vorsprung 64 auch die günstige Wirkung, die Innenoberfläche
des Isolators ?? zu vergrößern und hierdurch den Isolationswiderstand zwischen Mittelelektrode 38
und Außenelektrode 14 einerseits sowie zwischen Mitteielektrode 38 und Gehäuse 24 andererseits zu
vergrößern. 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 Wandabschniü 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 L'jruht 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 Wandabschitts 50 erstrekkenden Spalts 60 vergrößert ist; der Spalt 60 wirkt wie
ίο eine stärkere LuftstöOe 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 Durchtrittsquerschnit;
t5 des Spalts 60 zwischen der Außenelektrode 14 und dem
radial inneren Rand 72 des ringförmigen Wandabschnitts 28 annähernd drei Viertel des Durchtrittsquei
Schnitts 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, wenn der Durchtrittsquerschnitt der Düse 70 etwas größer als
derjenige der Düse 68 ist, da hierbei ohne Verminderung
2b der Wirksamkeit erreicht wird, daß bei geringen
Strömungsgeschwindigkeiten der Umgebungsluft trotz des Vorhandenseins 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, in· Sockel 12
untergebrachten Batterie oder mittels einer in einer
«o entfernten Zentrale angeordneten und mit dem Meider
über Leitungen verbundenen Spannungsqudle. 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 F i g. 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 die Alarmgeberschaltung. die im Raum 54 untergebracht ist und
deren Schaltungselemente auf einer Schaltungsplatine 76 sitzen. Der Feldeffekttransistor 56 bildet den Eingang
der Alarmgeberschaltung, und sein Basisanschluß 78 ist mit der Mittelelektrode 38 verbunden. Beim Eintritt von
f>- mit Brandfolgeprodukten wie Rauch beladener Urngebungsluft
in die Meßkammer 32 verändert sich der lonisationsstrom; die Meßkammer 32 wird hochohmiger.
Hierdurch wandert das Potential der Innenelektro-
de 36, was den Leitfähigkeitszustanc! des Feldeffekttransistors
36 ändert und das Ansprechen der Alarmgebcrschaltung bewirkt. Um die Alarmgeberschaltung gewünschtenfalls
auch nach Fortfall der Alarmursachi im angesprochenen Zustand zu halten, kann eine Rückkopplung
derart vorgesehen sein, daß beim Ansprechen der Widei standswert derjenigen Widerstandsschaltung
verringert wird, der zwischen dem mit üem Belag 74 verbundenen Anschluß der Spannungsquelle und der
Innenelektrode 36 liegt, so daß jt;izt das Potential der
Innenelektiode 36 noch stärker demjenigen des Belags
74 angenähert wird. In der Praxis kann beispielsweise /wischen 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 V 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 Alarmgeberschaltung 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.
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
Temperaturänderungen durch Betauung Flüssigkeitspartikel absetzen, nehmen die genannten Innenoberflächen
schwache endliche Leitfähigkeitswerte an, während im ursprünglichen, reinen Zustand der Oberflächen
des Isolators 22 deren Leitfähigkeit gegenüber der Leitfähigkeit der Kammern 32, 34 infolge von deren
Ionisation vernachlässigbar gering ist. Durch die lonisationsverschlechterung, 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 F i g. 3 unteren Seite
des ringförmigen Wandabschnitts 28 sowie von dessen innerem R.and 72. über die eine schwach leitende
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 Spannung eeeenüber 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 Konsl-uktioii 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 14 gelegter betriebsmäßiger Spannung
einer stark staubhaltigen Atmosphäre aussetzt !'id 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 Isolationswider aländen zwi
sehen Außenelektrode 111 und Mitteieiektrode 3ts einerseits und Belag 74 und Mittelelektrode 38
andererseits genügend hohen Innenwiderstand aufweist. Ist nun der Isolationswiderstand zwischen
Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 37 zu gering. < :i
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
Anzahl der am Außenumfang der Außenelektrode 14 vorgesehenen Verbindungsstellen herabgesetzt werden;
werden anstelle der beim Ausführungsbeispie! vorgesehenen drei Verbindungsstellen nur zwei vor c
sehen, so wird der Isolationswiderstand zwischen Außenelektrode 14 und Mittelelektrode 38 >Nuf das
l,5fache erhöht, während gleichzeitig der Isolationswiderstand zwischen Belag 74 und Mittelelektrode 38
wegen der vergrößerten zwischen ihnen liegenden Oberfläche etwas verringert wird. Ebenfalls ist es
möglich, 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 Windunemp i'indlichkeit
(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 Mitteieiektrode 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
F i g. 3 untere Seite des ringförmigen Wandabschnitts 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 74 auf der
Außenseite des ringförmigen Wandabschnitts 28 so verkürzt werden, daß er nicht bis zum Innenrand 72
reicht.
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 Betneb 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 hierd.rch
erst bei höheren Rauchkonzentrationen erreient. 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 m
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
hn zum Belag 74 schwach leitend gemachter Innen- si
oberfläche die Mittelelektrode annähernd diejenige Spannung gegenüber der Mittelelektrode 14 annimmt,
de betriebsmäßig (bei angeschlossener Innenelektrode
36 und vorhandenen Strahlungsquellen 40, 42) bei nicht leitend gemachten Innenoberflächen herrscht. Die m
Verstaubung hat jedoch noch eine zweite negative Wirkung auf die Empfindlichkeit, die auch bei icr
vorstehend erwähnten Wahl des Sp.inrungstcilers
auftritt. Diese Wirkung besteht darin, daß der Spannungsteiler gewissermaßen das Potential der
>■ Mittelelektrode 38 festhält, so daß beim F.iniritt von
Rauch in die Meßkammer 32 der sich ergebende Spannungssprung der Mittelelektrodc 38 kleiner ist ais
bei sauberen Innenoberflächen. Auch diese Wirkung
kann kompensiert werden. Hierzu wird der Spannung·, ίί
teiler konstruktiv so eingestellt, daß durch ihn die
Mittelelektrode 38 bei Abwesenheit sonstiger ihr Potential beeinflussender Umstände eine Spannung
gegenüber der Außenelektrode 14 annimmt, (!ic geringfügig in Richtung auf denjenigen Schwellenwert '."»
hin verschoben ist, bei dem die Alarmgcbersciultung
auslöst. Wenn also beim obigen Zahlenbeispiel bei nicht verschmutzten Innenoberflächen die Spannungsdifferenz
/wischen Mittelelektrode 38 und Außenelektrode 14 im Überwachungszustand 5 V beträgt und die hn
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 br>
annimmt. In der Praxis, im Überwachungsnetrieb des Melders führt dann eine Verstaubung zwar zu einer
geringen Erhöhung der Spannungsdifferenz /wischen 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 F i g. 1 und 3 sichtbar
sind. Diese erstrecken sich von dem ringförmigen Wandabschnitt 50 des Isolators 22 bis in die Höhe des
inneren Endes des Mantels 58 und ragen von der Innenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 52
bis /um Vorsprung 64 radial einwärts, so daß sie eine Brücke zwischen dem großen rohrförmigen Wandab
schnitt 52 und dem Vorsprung 64 bilden. Ihre Außenoberflächen bilden einen Teil der Isolationsstrekken
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 .liran gedacht werden kann, den Isolationswiderstand zwischen Mittelelektrode 38 und
Außenelektrode 14 dadurch zu erhöhen, daß den Fortsätzen, 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 F i g. 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 glcchmäßiger
Winkelabständen angeordnete Abstandhalter 86 gebildet, an deren rückwärtigen Enden die ringförmig die
Referenzkammer 34 .lmgebende Schaltungsplatine 7i anliegt und befestigt ist. Die Abstandhalter 86 fluchter
mit jeweils einem der in der Referenzkammer 3i vorgesehenen Fortsätze des Isolators 22. beispieiswcist
den Fortsätzen 82, 84. Hierdurch ist es möglich, die
\ui'> !!elektrode 14 und die Schaltung'.platine 76 mittel·
ein· der Anzahl der Fortsätze und Abstandhaltei 'Mitsprechenden Anzahl von Schraubenbolzen 88,90,9;
(F 1 >.'. i. "3) am isolator 22 zu befestigen. Die Schrauben
bolzen ''Vi, 90, 92 durchsetzen jeweils eine der Zunger
26, 18. 20. einen uc.r Fortsätze, beispielsweise dit
Fortsätze 82. 84. einen Abstandhalter 86 und di( Schaltungspijtine 76 in axialer Richtung Der eim
Schraubenbolzen 88 dient gleichzeitig zur elektrischer Verbindung der Außenelektrode 14 mit einem auf de
S.c.haltun£s.platinc 76 vorgesehenen, nicht dargestellter
elektrischen Leiter sowie zur Verbindung mit einen Anschluß einer Spannungsquellc über einen Rastfort
salz 94 und eine im Sockel 12 vorgesehene Blattfeder 96
Der Rastfortsatz 94 ist ebenfalls mittels des ihi durchsetzenden Schraubcnbolzens 88 befestigt.
Da /wischen der Außenelektrode 14 und dem BeIa;
74 des Gehäuses 24 die Speisespannung des Melder liegt, kann es zweckmäßig sein, zur Vermeidung voi
Kurzschlüssen die Außenelektrode 14 auf ihrer Außen seite mit einer isolierenden Schicht zu bedecken. Zi
diesem Zweck ist beim Ausführungsbeispiel ein nur in
F i g. 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, 92 verlaufende Fortsätze 100 auf. Diese sind, wie in F i g. 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 Wandabschnätts 28 des Gehäuses 24 gehalten ist Die radialen
Fortsätze 100 überdecken, von der Stirnseite her M gesehen, die Laschen 16, 18, 20 und die Köpfe der
Schraubenbolzen J», 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 Innensechskantöffnungen der Schraubenbolzenköpfe ein ästhetisch besserer Eindruck erzielt
wird.
An der Rückseite des Gehäuses 24 ist ein ebenes Metallblech 102 befestigt das sich senkrech; zur
Meiderachse 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 F i g. 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 Verstellschraube 46 der Innenelektrode 26 von der Rückseite des Isolators 22 her zugänglich, um
den Abstand zwischen Miuelelektrode 38 und Innenelektrode 36 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 so
sowie ein weiterer an der Schaltungsplatine 76 befestigter, ebenfalls zur elektrischen Verbindung
dienender, in Fig.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 μ
Rastfortsatz 94 mit der Feder 96 verrastet ist Alle Rastfortsatze 94,114,112,108 ragen somit, wie aus dem
Vergleich der F i g. I und 3 mit F i g. 5 erkennbar, vom rückseitigen Umfang des rohrförmigen Gehäuseabschnitts 26 radial nach außen.
Der Sockel 12 hat wie aus den Fig.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 12 an, die auf ihrer
Rückseite zu Abschirmungszwecken mit einem in Abstand zu ihr liegenden Deckel 140 abgedeckt ist. Die
Rückseite des Deckeis 140 fluchtet mit dem hinteren Rand des Mantels 12G. Zur Absiandha'iung 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 F i g. 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 138 vorgesehenen
Leiterbahnen können auf deren Oberseite und/oder auf deren Rückseite verlaufen, wie in F i g. 2 mit den
Leiterbahnen 144 und in Fig.3 mit den Leiterbahnen 146 nur schematisch angedeutet ist.
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 12 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 tluchten, 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 F i g. 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
Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn und in Fig.4 nach rechts — verschoben wird. Die erfolgende
Verdrehung des Meldereinsatzes 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
Feder 96 verdrehten Stellung mit seinem vorderen, oberen Ende an einem weiteren, axial nach hinten
weisenden Anschlag 156 der Rippe 132 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 F i g. 2 entgegen
dem Uhrzeigersinn näher an die Feder 118 herangerückt wird. Ebenfalls ist es möglich, Rippen nach Art der
Rippe 132 und na.'i Art der Rippe 134 baulich zu vereinigen. Weiter kann el" Anschlag, der in der
verdrehten Stellung des Meldereinsatzes 10 dessen axiale Herausnahme verhindert, auch zwischen dem
Gehäuse 24 und dem Rand 122 des Socxels 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.
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, ohn«
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 unbefugtes Entfernen des Meldereinsatzes 10 darstellt
Seim Ausführungsbeispiel haben nicht nur die Abkröpfungen der Federn, beispielsweise die in F i g. 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
2u sonstigen Rasteiemenien 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 F i g. 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
12 auf der Schaltungsplatine 138 Schaltungsmittel angeordnet werden, beispielsweise der in Fig.2
sichtbare Anschlußklemmenblock 160 und das in F i g. 2 und 3 gezeigte Relais 162. Auch kann der Sockel auf
seinem Rand 122, wie aus F i g. 2 und 5 hervorgeht, eine Leuchtdiode 164 tragen, die den jeweiligen Betriebszustand
des Melders anzeigt, beispielsweise im Bereitschaftszustand
blinkt und im angesprochenen Zustand in Dauerlicht übergeht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. lonisations-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 Ge- ι ο häuse, wobei ein mit einem annähernd rohrförmigen
Wandabschnitt von gegenüber dem rohrförmigen Gehäuseabschnitt geringeren Durchmesser die
Referenzkammer umgebender Isolator einen weiteren, an der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseab- is
Schnitts anliegenden rohrförmigen Wandabschnitt sowie einen die beiden rohrförmigen Wandabschaitte
verbindeiitlen, 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 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 (14) der Meßkammer
(32) einen ebenen, zur Mittelelektrode (38) parallelen, annähernd in der E ,ene 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 (16,18,20) aufweist.
2. Brandmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den axial inneren Rand des
Mantels (58) der Außenelektrode (14) ein radial nach >o
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 Außenelek- r>~>
trode (14) an einer durchströmbaren, schlitzförmigen Düse (68) benachbarten Vorsprung (64) aufweist.
4. Brandmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der
Düse (68) 20% bis 50% des Durchtrittsquerschnitts h»
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 Wandabschnitt (28) des Gehäuses (24) anschließt, auf
dessen axial innerer Seite vorzugsweise das äußere Ende des sich nach außen erstreckenden rohrförmigen
Wandabschnitts (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 nac; 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
8. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselement?
sich vom axial inneren Ende des Mantels (58) der Außenelektrode (14) radial nach
außen erstreckende, 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 Erdoder 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 ('£2) 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 gegenüber 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.
11. 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 Alarmgeberschaltung 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.
15. Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse und die darin ^o
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 rückseitigen Umfang des rohrförmigen
Gehäuseabschnitts (26) mindestens zwei radial nach außen ratende 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 Rastfort? ätze (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 Pastfortsätze (94,114,108,112) ausüben, daß w
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 v> axiale Bewegung des Meldereinsatzes (10) aus dem
Sockel (12) heraus bei Beaufschlagung des Begrenzungsanschlags (154) verhindern.
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