DE270172C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 270172 KLASSE 74«. GRUPPE

Dr. ALFRED ZEHDEN in BERLIN.

Elektrische Einbruchsicherung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. März 1913 ab.

Bei den elektrischen Einbruchsicherungen wird das Alarmzeichen gewöhnlich dadurch hervorgerufen, daß bei den kleinsten Erschütterungen des geschützten Geldschrankes o. dgl. der Alarmstromkreis mittelbar oder unmittelbar durch einen Pendel- oder Vibrationskontakt geschlossen wird. Da dieser Kontaktapparat den Sicherungsstromkreis normal offen hält und die Zuleitungen daher ohne Wirkung auf

ίο das Alarmzeichen abgeschnitten werden könnten, muß in Verbindung mit dem Apparat ein Widerstand angeordnet sein, der bei der gegebenen Spannung den gewünschten Betriebsstrom durch die Sicherungsleitungen fließen läßt und bei Erschütterungen des Kontaktapparates kurzgeschlossen wird. Nun kann aber nach einem bekannten Kunstgriffe jeder Widerstand durch eine Kombination von Hilfswiderständen ersetzt und dadurch die Anlage außer Wirksamkeit gesetzt werden, wie Fig. ι a erläutert.

Zum leichteren Verständnis sind hier alle Kontakt- und Alarmapparate usw. fortgelassen. Die Stromquelle e ist durch die Leitungen α und b mit dem Widerstände w verbunden, der gewöhnlich zur Verstärkung der Empfindlichkeit der Anlage gegen Stromänderungen als Zweig einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet ist. Zur Ausübung des Kunstgriffes braucht man nur zwei große Gleitwiderstände i8, 19. Ein Draht wird bei 22 mit einem beliebigen Punkte der einen Leitung α verbunden. Dieser Draht ist an die beiden Gleitkontakte 20, 21 angeschlossen.

Der Widerstand 18 wird mit einem Punkte der Leitung b verbunden und der Kontakt 20

auf sein anderes Ende gesetzt, so daß der praktisch unendlich große Widerstand 18 parallel zum Sicherungswiderstande w liegt, wodurch Stromänderungen nicht hervorgerufen werden. Das eine Ende des Widerstandes 19 wird in der Nähe von Punkt 22 an die Leitung α angeschlossen und der Kontakt 21 auf dieses Ende aufgesetzt, worauf diese Leitung zwischen den Punkten 21 und 22 zerschnitten wird. Diese Stellung der Kontakte 20, 21 ist in Fig. ι a dargestellt. Da der Reihenwiderstand 19 unendlich klein ist, wird durch ihn eine Stromänderung nicht hervorgerufen. Wenn man nun den Hilfswiderstand 19 allmählich vergrößert, bis er unendlich groß wird, und gleichzeitig den Hilfswiderstand 18 allmählich verkleinert, bis er gleich dem Widerstände w wird, wird zwar der durch w fließende Strom unendlich klein, in den Leitungen α und b zwischen der Stromquelle und den Abzweigungen ändert sich die Stromstärke aber nicht, so daß die Alarmapparate am Wachort nicht in Tätigkeit treten.

Wenn man jetzt an den Vibrationsapparat anstößt -und dadurch etwa w kurzschließt oder wenn man die Leitungen in der Nähe von w durchschneidet, wird dies am Wachort nicht angezeigt, da ja der unendlich große Widerstand 19 hierbei praktisch meßbare Stromänderungen verhindert. Der Betriebswiderstand w ist also mittels dieses Kunstgriffes durch die Kombination eines parallelen Widerstandes 18 mit einem Reihenwiderstande 19 ersetzt, und hierdurch ist es möglich, an den geschützten Ort heranzukommen, ohne daß die Sicherungseinrichtung dies anzeigt. Bei einiger Übung

kann man, besonders wenn man einen empfindlichen Strommesser in eine der Leitungen a oder b einschaltet, auf diese Weise die bekannten Sicherungsanlagen, gleichgültig wie ihre Schaltung im einzelnen beschaffen ist, in wenigen Minuten außer Wirkung setzen.

Diesem Ubelstande hilft die Erfindung dadurch ab, daß der gewöhnliche Widerstand durch einen verzweigten Widerstand ersetzt

ίο und dieser an mehr als an zwei Spannungen gelegt wird. Bei der neuen Schaltung kommen also mehrere Stromkreise in Anwendung, welche durch den verzweigten Widerstand und zweckmäßig außerdem durch die Stromquelle miteinander gekuppelt sind. Wenn nun durch Anwendung des Kunstgriffes zwischen zwei Leitungen der Strom des dazwischenliegenden Teiles des verzweigten Widerstandes geschwächt wird, ändern sich in diesem die Spannungs-Verhältnisse und hierdurch die Stromstärke und im allgemeinen auch die Strombahn der anderen Stromkreise, was in beliebiger, an sich bekannter Weise zum Hervorrufen des Alarmzeichens benutzt werden kann. Während also bei Anwendung des Kunstgriffes zwischen zwei Leitungen der Strom in denselben am Wachorte wie bisher konstant bleibt, ändert er sich notwendigerweise in den anderen Leitungen, so daß der Trick bei der neuen Schaltung wirkungslos bleibt. Dies gilt für Gleich- und Wechselstrom.

In Fig. ι der Zeichnung ist das Prinzip der Schaltung unter Fortlassung der Signal- und Kontaktvorrichtungen schematisch dargestellt.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen Ausführungsformen auf diesem Prinzipe beruhender Einbruchsicherungsanlagen, und zwar ist immer links der Wachort und rechts der Gefahrort. Die Leitungen der Alarmstromkreise sind gestrichelt.

Nach dem Schema der Fig. 1 besteht der Widerstand w aus vier brückenartigen Einzelwiderständen w¹, w², w³, wⁱ. Zwei gegenüberliegende Ecken der Brücke sind durch die Leitungen α und d mit den Endklemmen 1 und 2 der Batterie e verbunden. Die beiden anderen Ecken des brückenartigen Widerstandes könnten durch die Leitungen b und c mit einer anderen Stromquelle verbunden werden, zweckmäßig sind sie jedoch mit den Punkten 3 und 4 der unterteilten Batterie verbunden, so daß die Ströme in den Sicherungsleitungen sowohl durch die Batterie wie durch den Widerstand w miteinander gekuppelt sind und letzterer an vier verschiedenen Spannungen liegt. Die bei Anwendung des Kunstgriffes oder bei irgendwelchen Stromänderungen innerhalb der Anlage oder bei Ein- oder Ausschalten von Widerständen oder elektromotorischen Kräften zwischen zwei Leitungen auftretenden Stromänderungen in den anderen Leitungen könnten durch je ein Meßinstrument oder Relais in drei der Leitungen a, b, c, d in irgendeiner Weise, z. B. akustisch bemerkbar gemacht werden, d sei als gemeinsame Rückleitung angesehen.

Bei der Anwendung dieses Prinzips auf die Sicherungsanlage nach Fig. 2 ist nur ein Relais erforderlich, welches als Strommesser einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet ist. Der Widerstand w am Gefahrort liegt parallel zu der Brücke f. Die Endklemmen 1 und 2 der Batterie β sind durch die Leitungen α bzw. d mit zwei gegenüberliegenden Ecken der Brücke und des Widerstandes verbunden. Zwischen den beiden anderen Ecken der Brücke liegt das Relais g, welches bei Störungen des Gleichgewichtes den Alarmstromkreis kurzschließt. Diese beiden Ecken dienen als Spannungsteiler, sie sind durch die Leitungen b und c mit den beiden anderen Ecken des Widerstandes w verbunden. Dieser liegt also normal an drei Punkten verschiedener Spannung und nur bei Störungen des Brückengleichgewichtes an vier Punkten verschiedener Spannung. Der Alarmstromkreis besteht aus einer Alarmglocke h, den Verbindungsleitungen k, I zu der Batterie und zu den vom Relais g kurzzuschließenden Kontakten m. Zweckmäßig ist die Brücke für sich allein nicht ausgeglichen und die Widerstände f¹ bis fⁱ sind verschieden groß, und zwar so berechnet, daß die Nulleitung der Brücke nur stromlos wird, wenn der Widerstand w in der gezeichneten Weise parallel geschaltet ist. Werden die Leitungen a, b, c, d böswillig bei Tage durchschnitten, so wird also beim Einschalten der Anlage das Alarmzeichen ertönen.

Zur Ergänzung der Schaltung seien noch erwähnt der Ausschalter n, der mit dem Widerstande w elektrisch und mechanisch verbundene Kontaktapparat 0 und ein Minimalrelais p. Damit man mit nur einer Batterie auskommt, läßt dieses Relais beim Erreichen einer unteren Stromgrenze seinen Anker q fallen, der hierdurch einen mechanischen Wecker r auslöst.

In dem Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 sind die vier Leitungen paarweise räumlich getrennt verlegt, um deren gleichzeitiges Durchschneiden zu erschweren. Sie führen zu zwei räumlich getrennten, verzweigten Widerständen w, die entweder an zwei verschiedenen Geldschränken oder etwa an einem Schranke und an der Zimmertür des Schrankraumes angeordnet sind, und die mit je einem Kontaktapparat 0 und miteinander durch zwei Leitungen s, t verbunden sind. Diese sind bei richtiger Wahl der Spannungen bzw. Widerstände bei normalem Betriebe nicht stromlos. Der Widerstand hat hier nicht die Form einer Brücke, sondern die eines Dreiecks,

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dessen Mittelpunkt mit den drei Ecken verbunden ist. Die vier Sicherungsleitungen liegen an je zwei Ecken der Widerstände, die beiden dritten Ecken und die Mittelpunkte der beiden Dreiecke sind durch die erwähnten Leitungen t bzw. s verbunden.

Die Einschaltung des Alarmstromkreises erfolgt durch zwei Differentialrelais. Die beiden Spulen eines jeden liegen in räumlich getrennten Sicherungsleitungen; so liegen die Spulen u¹ und u² in den Leitungen α und b, während die beiden Spulen u³, w⁴ des anderen Relais in den Leitungen c, ä liegen. Der Alarmstromkreis besteht wieder aus der Glocke h, den Verbindungsleitungen v, w⁵, χ zwischen Glocke und Batterie und aus den durch die Relais kurzzuschließenden Kontakten m und to¹. Ändert sich das Verhältnis der Ströme in zwei Leitungen, so schließt das eine oder das andere Relais den Alarmstromkreis- kurz. Beim Öffnen des vierpoligen (nicht gezeichneten) Batterieschalters sinken die Anker der beiden Relais herab und schließen daher die beiden Kontaktgruppen m,m bzw. Ot¹, m^l kurz. Beim Einlegen des Schalters wird also zunächst stets das Alarmzeichen ertönen. Ist die Schaltung in Ordnung, so werden die Anker schnell ihre normale Nullstellung einnehmen und der Alarm wird aufhören; wären dagegen etwa alle vier Leitungen durchschnitten, wenn die Batterie ausgeschaltet war, so wird das Alarmzeichen bei richtiger Bemessung der vier Relaisspulen und der Widerstände w dauernd ertönen.

Zur Ergänzung der Anlage sind zwischen den Leitungen b, c zwei Türkontakte und zwischen den Leitungen a, d ein solcher eingeschaltet. Jeder dieser Kontakte besteht aus dem eigentlichen Kontakthebel y und einem Widerstände ζ sowie den Anschlußleitungen. Durch Öffnen der Tür wird der Widerstand ζ ausgeschaltet und dadurch ein Ausschlag des Relais herbeigeführt, der den Alarmstromkreis schließt.

Die Sicherheit der Anlagen nach Fig. 2 und 3 wird weiter gesteigert, wenn man die verzweigten Widerstände w nicht in der üblichen· Weise dimensioniert, sondern als Hitzdrahtwiderstände baut. Bei Anwendung des erwähnten Kunstgriffes werden die Änderungen der Ströme in den einzelnen Zweigen des Widerstandes die Größe seines Ohmschen Widerstandes ändern, wodurch die Störungen des Gleichgewichtes verstärkt werden. Wenn die Temperatur aller Zweige der Widerstände w sich gleichmäßig ändert, wird das Gleichgewicht nicht gestört, so daß Änderungen der Außentemperatur nach beiden Ausführungsbeispielen keine Wirkung ausüben.

Bei dem Ausführungsbeispiele nach Fig. 4 ist es Voraussetzung, daß der Brückenwiderstand w ein Hitzdrahtwiderstand ist. Er ist als Zweig einer Meßbrücke geschaltet, so daß die Anlage eine Doppelbrücke von großer Empfindlickeit bildet. Die Batterie e ist mit ihren Endklemmen 1, 2 an die beiden Widerstände f¹, f² der Meßbrücke angeschlossen, deren dritter Widerstand f³ ist, und deren vierter Widerstand durch den Brückenwiderstand w am Gefahrorte gebildet wird. Die Verbindungsleitungen zwischen der Meßbrücke und zwei gegenüberliegenden Ecken des Widerstandes w sind wieder mit a, d bezeichnet. Die beiden anderen Ecken des Widerstandes könnten durch die Leitungen b, c wieder mit Punkten der unterteilten Batterie e verbunden sein. Nach dem Ausführungsbeispiele (Fig. 4) führen sie jedoch zu einer anderen Stromquelle e¹, die eine Wechselstromquelle sein könnte, jedoch als Batterie angenommen ist. In der Leitung b liegt ein Strommesser oder Relais g¹, welches auf Gleich- oder Wechselströme anspricht und bei Stromänderungen ebenso wie der Gleichstrommesser g der Meßbrücke bei Störungen des Gleichgewichtes den Alarmstromkreis der Glocke h schließt. Die vier Zweige des Widerstandes w sind zweckmäßig ungleich groß, damit die Stromkreise der beiden Stromquellen sich gegenseitig beeinflussen. Bei der Empfindlichkeit der Schaltung braucht der Strom der Batterie e¹ nur außerordentlich klein zu sein. Wie ersichtlich, wird bei jeder Störung durch den einen oder anderen Strommesser g, g¹ im allgemeinen jedoch durch beide gleichzeitig der Alarmstromkreis geschlossen. Der Einfluß der Außentemperatur kann dadurch aufgehoben werden, daß in dem Zweige des Widerstandes f³ ein dem Widerstände w kongruenter Hitzdrahtwiderstand liegt, der erforderlichenfalls am Gefahrorte installiert ist.

Zur Ergänzung der Anlage sind noch die folgenden Teile in das Schema der Fig. 4 eingetragen. Ein doppelpoliger Ausschalter 5 dient zum gleichzeitigen Ein- bzw. Ausschalten der beiden Stromquellen. Vor den vier Ecken des Widerstandes w ist je eine Polarisationszelle 6 in den Stromkreis eingeschaltet. Bei Anwendung des erwähnten Kunstgriffes wird daher, wenn der Hilfs- und Reihen widerst and 19 nach Fig. ia eine bestimmte Größe erreicht, der Strom plötzlich unterbrochen, wenn nämlich die Spannung an den Klemmen der Zelle einen gewissen Wert unterschreitet. Hierdurch wird statt der bezweckten allmähliehen Ausschaltung des Widerstandes w eine plötzliche Unterbrechung des Stromes erzielt. Ferner liegt parallel zum Widerstände w am Gefahrorte im Stromkreise der Batterie e' ein elektrischer Schallempfänger 7, also ein TeIephon oder Mikrophon. Weil der Widerstand eines Mikrophons nicht konstant bleibt und

zur Vermeidung von Stromverlusten durch den Schallempfänger während des normalen Betriebes, liegt dieser Apparat 7 in Reihe mit einem Kondensater 8. Bereits bei der Annäherung des Einbrechers an den Gefahrort, also beim Aufbrechen von Zimmertüren, bei den Arheiten mit Einbruchswerkzeugen, durch den Schall der Schritte und schon durch leises Sprechen werden vermittels der Schallschwingungen durch den Schallempfänger 7 Stromimpulse nicht nur in bekannter Weise zu dem Relais g¹, sondern auch in den Hitzdrahtwiderstand w gesandt; hierdurch wird dessen Größe geändert und dadurch auch das Relais g in Tätigkeit gesetzt. Ferner sind die Leitungen α und d und die Leitung b durch die drei Serienspulen 9 induktiv miteinander gekuppelt, so daß plötzliche Stromänderungen auch in den beiden erstgenannten Leitungen, beispielsweise beim Unterbrechen des Stromkreises durch die zugehörige Polarisationszelle 6 beim allmählichen Vergrößern eines HilfsreihenWiderstandes, das Alarmzeichen vermittels des Instrumentes g¹ in Tätigkeit setzen.

Das neue Sicherungssystem eignet sich auch für den Anschluß an Drehstromzentralen, da beim Drehstrom von Natur aus mehr als zwei Leitungen verschiedener Spannungen vorhanden sind.

Claims (13)

Patent-An Sprüche:

1. Elektrische Einbruchsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß der den Sicherungsstromkreis am Gefahrorte schließende Widerstand ein verzweigter, an mehr als zwei Spannungen liegender Widerstand (w), z. B. ein Hitzdrahtwiderstand, ist.

2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verzweigte Widerstand (w) parallel zu einer Meßbrücke (f) liegt, deren Strommesser (g) bei Störungen des Gleichgewichtes in bekannter Weise die Alarmzeichen mittelbar oder unmittelbar in Tätigkeit setzt (Fig. 2).

3. Sicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verzweigte Widerstand (w) brückenförmig gestaltet ist und zwei seiner Ecken parallel zu zwei Ecken der Meßbrücke (f) an der Stromquelle (e) liegen, während seine beiden anderen Ecken an die beiden anderen, durch die Nulleitung verbundenen Ecken der Meßbrücke (f) angeschlossen sind, so daß die Meßbrücke als Spannungsteiler dient und der Widerstand (w) normal an drei Punkten, bei Störungen des Gleichgewichtes an vier Punkten verschiedenen Potentials liegt (Fig. 2).

4. Sicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbrücke (f) für sich nicht abgeglichen ist und die Zweige des Widerstandes (w) entsprechend verschieden große Widerstände besitzen, so daß nur durch die Parallelschaltung des Widerstandes (w) zur Brücke (f) das Gleichgewicht aufrechterhalten bleibt (Fig. 2).

5. Sicherung nach Anspruch 1 mit mehreren verzweigten, an mehr als zwei Spannungen liegenden Widerständen, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Widerstand (w) zwei Sicherungsleitungen (a, d; b, c) gelegt sind, die gesamten Leitungen wenigstens drei verschiedene Potentiale besitzen und die Widerstände (w) durch eine oder mehrere Leitungen ^s, t) miteinander verbunden sind (Fig. 3).

6. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen eines jeden Widerstandes (w) von den Zuleitungen der anderen Widestände (w) räumlich getrennt verlegt und in je zwei räumlich getrennt verlegte Leitungen am Wachorte die Spulen (u¹, u², u^s, u*J eines Differentialrelais eingeschaltet sind, durch welche biei Änderung der Stromverhältnisse der Alarmstromkreis in bekannter Weise mittelbar oder unmittelbar geschlossen wird (Fig. 3)·

7. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der brückenartige Hitzdrahtwiderstand (w) den Zweig einer Meßbrücke bildet, indem zwei seiner Ecken durch zwei Sicherungsleitungen (a, d) mit der Meßbrücke und die beiden anderen Ecken durch zwei Sicherungsleitungen (b, c) mit Spannungspunkten der Stromquelle (e) der Brücke oder mit einer anderen Stromquelle (e¹) für Gleich- oder Wechselstrom verbunden sind (Fig. 4).

8. Sicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigwiderstände des verzweigten Widerstandes (w) ungleich groß sind, damit die beiden Stromkreise (a, d bzw. b, c) sich gegenseitig beeinflussen (Fig. 4).

9. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Sicherungsleitungen (a,d, b) induktiv (bei 9) miteinander gekuppelt sind, so daß plötzlieh Störungen in einer der Leitungen auf ein gemeinsames, den Alarmstromkreis schließendes Relais (g¹) übertragen werden und die verschiedenen Stromkreise sowohl durch den verzweigten Widerstand (w) wie auch durch die Induktionsspulen (bei 9) miteinander gekuppelt sind (Fig. 4).

10. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens drei verschiedenen Potentiale, an denen der ia₀ verzweigte Widerstand liegt, derselben Stromquelle entnommen sind, zum Zweck,

durch die doppelte Kupplung der Sicherungsstromkreise, welche vermittels des Widerstandes und der Stromquelle erzielt wird, eine erhöhte gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Sicherungsstromkreise herbeizuführen (Fig. ι bis 3).

11. Sicherung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verbindung des verzweigten Hitzdrahtwiderstandes (w) mit

ίο einem elektrischen Schallempfänger (Telephon,, oder Mikrophon 7) am Gefahrorte, so daß durch die bei Annäherung des Einbrechers unvermeidlichen Geräusche hervorgerufenen Stromimpulse die Größe des Hitzdrahtwiderstandes (w) ganz oder teilweise ändern und dadurch das Alarmzeichen in Tätigkeit setzen (Fig. 4).

12. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallempfänger (7) in Reihe mit einem Kondensator (8) parallel zum verzweigten Widerstände (w) liegt, so daß die Stromimpulse vom Schallempfänger zum Relais (g^x) am Wachort nicht durch den Widerstand (^ geschwächt werden (Fig. 4). '

13. Sicherung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung einer oder mehrerer Polarisationszellen (6) vor dem verzweigten Widerstände (w), so daß bei Anwendung des bekannten Kunstgriffes zur Ausschaltung des am Gefahrorte befindlichen Kontaktapparates (0) nach Un- , terschreiten einer bestimmten Spannung an den Klemmen der Polarisationszelle statt der bezweckten allmählichen Stromverminderung eine plötzliche Unterbrechung im Sicherungsstromkreise eintritt (Fig· 4)·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.