DE2751073C2 - Rauchmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rauchmelder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist beispielsweise aus der US-PS 39 46 241 ein nach dem Prinzip der Rückstrahlortung arbeitender Rauchmelder bekannt, der eine photoempfindliche Einrichtung zum Empfang von an Rauchpartikeln gestreuten Lichtimpulsen aufweist. Dabei werden diese Lichtimpulse durch eine Quelle erzeugt, die durch Impulse eines Impulsgenerators erregt wird. Bei Vorhandensein von Rauch erzeugt die photoempfindliche Einrichtung in Antwort auf jeden Lichtimpuls ein Ausgangssignal. Als Lichtquelle ist eine lichtemittierende Diode, eine sogenannte Lumineszensdiode, vorgesehen.

Im Handel erhältliche Lumineszensdioden haben jedoch bei ihrem Nennstrom eine ungenügende Licht-Ausgangsleistung, um bei Rauchdetektoren wirksam eingesetzt werden zu können. Eine ausreichend hohe Lichtleistung kann durch solche Dioden nur dann erzeugt werden, wenn sie mit einem Strom betrieben werden, der größer ist, als der vom Hersteller angegebene Nennstrom. Da bei einem höheren Strom die Lebensdauer der Dioden jedoch kurz ist, ist beim Gegenstand der US-PS 39 47 241 der bereits erwähnten impulsgenerator vorgesehen, der die lichtemittierende Diode mit kurzen Impulsen, deren Stromstärke größer ist als der Nennstrom, erregt Dabei haben diese Impulse eine Dauer von ungefähr 20 jisec. bei einer Impulsfolge ίο von einem Impuls pro 2 see. Der bekannte Rauchmelder ist derart ausgebildet, daß er nur dann einen Alarm erzeugt, wenn von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen das Vorhandensein von Rauch festgestellt wird.

Für einige Fälle ist es jedoch wünschenswert, daß Rauchmelder eine größere Störsicherheit gegen Falschalarme aufweisen. In diesem Fall kann dann, wenn Rauch vorhanden ist, ein Alarm erst dann ausgelöst werden, wenn vier eder mehr Ausgangssignale der photoempfindlichen Einrichtung vorliegen. Eine solche Maßnahme würde jedoch dazu führen, daß für das alarmgebende Ansprechen des Rauchmelders eine unannehmbar große Zeit erforderlich ist.

Es wurde aus diesem Grunde vorgeschlagen, bei der Ermittlung von Rauch durch einen Impuls die Impulsfolge zu vergrößern, so daß die für die Alarnigabe erforderliche Anzahl von Rauch feststellenden Impulsen in einer kürzeren Zeitdauer auftreten. In diesem Falle würden jedoch dann, wenn keine nachfolgenden, das Vorhandensein von Rauch ermittelnden Impulse vorliegen, z. B. wenn der erste Impuls ein Fehlsignal war, die weiteren Impulse mit der größeren Geschwindigkeit auftreten. Dies würde aber dazu führen, daß die Lebensdauer der lichtemittierenden Diode verkürzt würde und daß die Möglichkeit

J5 eines weiteren Falschalarms während der Dauer der hohen Impulsfolge vergrößert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Rauchmelder der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er eine vergrößerte Lebensdauer der lichtemittierenden Diode ermöglicht, ohne daß die Möglichkeit für Falschalarme vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird durch einen wie eingangs bereits erwähnten Rauchmelder gelöst, der durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zeitdauer für die Alarmgabe verkürzt wird, ohne daß der Stromverbrauch vergrößert ist und ohne daß eine Verkürzung der Lebensdauer der gepulsten Lumineszensdiode in Kauf zu nehmen ist.

Im folgenden werden die Erfindung und deren

Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Rauchmelders,

F i g. 2 die an verschiedenen Schaltungspunkten des in der Fig. 1 dargestellten Rauchmelders auftretenden Impulse,

F i g. 3 das Schaltbild eines weiteren erfindungsgemäßen Rauchmelders,

F i g. 4 ein Zeitdiagramm, das das Verhalten verschiedener Schaltungselemente des in der Fig. 3 gezeigten Rauchmelders während dem Impulsbetrieb angibt,

b5 Fig.5 ein Diagramm, das die Zeitabstände von Impulsen angibt, die bei dem Rauchmelder gemäß Fig.3 auftreten, wenn nur ein einziger Impuls das Vorhandensein von Rauch festgestellt hat,

F i g. 6 ein der F i g. 5 ähnliches Diagramm, das das Ansprechen widergibt, wenn Rauch andauernd vorhanden ist,

F i g. 7 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rauchmelders, und

Fig.8 ein Diagramm mit den Zeitabständen der Impulse, die bei der Schaltung gemäß der F i g. 7 auftreten, wenn andauernd Rauch vorhanden ist

Die Erfindung geht von dem Bestreben aus, die Lebensdauer der lichtemittierenden Diode eines Rauch- ig meiders dadurch zu vergrößern, daß in der Impulsfolge der Zeitabstand verlängert wird, ohne daß dadurch die Zeit bis zum Ansprechend des Rauchmelders verlängert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zeitdauer bis zum nächsten Lichtimpuls, und zwar nach einem Impuls mit dem das Vorhandensein von Rauch festgestellt worden ist, verkürzt Der verkürzte Zeitabstand zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen bleibt solange bestehen, wie der jeweils vorangehende Impuls ein das Vorhandensein von Rauch anzeigendes Ausgangssignal am Verstärkerausgang liefert. Wenn jedoch irgendein Impuls kein Rauch anzeigendes Ausgangssignal bewirkt, wird der Zeitabstand bis zum nächstfolgenden Impuls wieder auf den für den Wartebetrieb des Rauchmelders vorgegebenen Zeitabstand verlängert

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nachfolgend das dieser Figur entsprechende Ausführungsbeispiel beschrieben. F i g. 1 zeigt eine elektronische Schaltung, die für die Verwendung in einem Rauchmelder vorgesehen ist, und der nach dem Prinzip der Rückstrahlortung arbeitet.

Die Schaltung weist eine Lumineszenzdiode LED und eine Fotozelle C auf, die eine Fotospannung liefert. Die Fotozelle ist so angeordnet, daß sie nicht in dem direkten Lichtstrahl der Lumineszenzdiode LED liegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zelle C so angeordnet, daß sie auf einen Anteil des vor der Lumineszenzdiode LED auftretenden Lichtstrahles ausgerichtet ist, und zwar mit einem Winkel von ungefähr 135° zur Achse des Lichtstrahls. Es werden damit die Vorteile des bekannten »Vorwärls-Streueffekts« ausgenutzt.

Das Ausgangssignal der Fotozelle C geht an den Eingang eines Verstärkers A. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers geht an den Setzanschluß einer bistabilen Schaltstufte F, die z. B. ein Flipflop sein kann.

Der Ausdruck »Verstärker« umfaßt sämtliche Arten von Schaltungen, die geeignet sind, das Signal einer Fotozelle C in ein solches Signal umzusetzen, das dazu zu verwenden ist, eine Flipflopschaltung anzusteuern. Es sind damit jegliche erforderlichen Vorverstärkerstufen und jegliche Schaltungsmittel umfaßt, mit denen nur dann ein Ausgangssignal zu erhalten ist. wenn das Ausgangssignal einen vorgegebenen Pegel erreicht, wie dies z. B. mit einem Pegeldetektor durchzuführen ist. Das Ausgangssignal des Flipflops F geht an eine Integrierschaltung / und an einen elektronischen Schalter Sl. Dieser wird auf das Flipflop-Ausgangssignal hin geschlossen, und zwar zu einem Zweck, wie er eo aus dem Nachfolgenden hervorgeht. Die Integrierschaltung / kann eine jegliche gewünschte Zeitkonstante haben, so daß eine vorgegebene Anzahl von Impulsen in diese Integrierschaltung gelangen, die erforderlich sind, um ein Ausgangssignal zu bilden, das an eine Alarmeinrichtung .K geht.

Um einen Stromimpuls für die Lumineszenzdiode LED und für andere noch ?u beschreibende Zwecke zu erzeugen, ist ein Impulsgenerator P vorgesehen, der über einen Widerstand R 1 an der Stromversorgung liegt. Parallel zu diesem Widerstand Ri liegen der elektronische Schalter S1 und ein Widerstand R 2. Bei geöffnetem Schalter S1 hat der in den Impulsgenerator P fließende Strom eine solche Stärke, daß die Impulsrate z. B. ein Impuls pro 5 sea ist Wenn der Schalter Sl jedoch geschlossen ist, womit der Widerstand R 2 parallel zum Widerstand Ri liegt, ergibt sich eine Steigerung der Impulsrate auf einen Impuls pro 0,2 see.

Zusätzlich zu der Abgabe eines Impulses an die Lumineszenzdiode LED liefert der Impulsgenerator außerdem im wesentlichen gleichzeitig einen Impuls mit im wesentlichen derselben Impulslänge an einen normalerweise geschlossenen Schalter SZ Dieser Schalter wird durch den Impuls für die Dauer des Impulses geöffnet. Weiter liefert der Impulsgenerator P über den Diskriminator O, in dem dieser Impuls in einen Spike-Impuls umgesetzt wird, einen Impuls an den Rücksetzeingang des iüpflops F. Der Spike-Impuls tritt zu Beginn des Impulszyklus auf.

Der Schalter S2 liegt zwischen dem Ausgang des Verstärkers und Masse, so daß der Ausgangsanschluß des Verstärkers nach Masse kurzgeschlossen ist, ausgenommen während derjenigen Zeit, während der der Schalter S2 vom Impulsgenerator P her pulsweise geöffnet ist.

Am besten läßt sich die Arbeitsweise dieser Schaltung unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben. Diese F i g. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Verhaltens bzw. Ansprechens der verschiedenen Schaltungselemente, und zwar während ein Impuls mit vorgegebenem Pegel bei Vorhandensein von Rauch im Lichtstrahl auftritt. Auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen. Auf der Ordinate ist das jweilige Ansprechen wiedergegeben. Die Ordinate weist beliebige Maßstäbe auf und die Ordinatenwerte der verschiedenen dargestellten Kurven haben keine Beziehung zueinander, wie dies aus dem Nachfolgenden hervorgeht.

Ein jeder Arbeitszyklus beginnt mit der Zuführung eines Impulses aus dem Impulsgenerator P an die Lumineszenzdiode LED, an den den Verstärkerausgang auf Masse haltenden Schalter S2 und an den Rücksetzeingang des Flipflops F. Der an die Lumineszenzdiode und an den Schalter S 2 gehende Impuls ist im Diagramm der Fig.2 mit Pi wiedergegeben. Beide Impulse haben die gleiche Dauer. Naturgemäß können sie voneinander verschiedene Impulshöhen und/oder verschiedene Polaritäten haben.

Der über den Diskriminator D an den Rücksetzeingang des Flipflops F gelangende Impuls ist mit PD1 wiedergegeben. Dieser Impuls stellt sicher, daß das Flipflop F zu Beginn eines jeden Impulszyklus deaktiviert bzw. gesperrt bleibt. Die Zuführung eines Impulses an die Lumineszenzdiode LED führt zu einer Lichterzeugung mit einer Dauer und einer relativen Intensität, wie sie durch die Kurve L 1 wiedergegeben ist.

Sofern in demjenigen Anteil des Strahles, der mit der Fotozelle C erfaßt wird, keinerlei Rauch vorhanden ist, wird von der Fotozelle C kein Spannungsimpuls geliefert. Es tritt somit auch kein Ausgangssignal am Verstärker A auf. Am Ende des Impulses Pi erhält die Lumineszenzdiode LED keine Energie mehr und der Schalter S 2 wird wieder geschlossen, um den Verstärkerausgang wieder an Masse zu legen.

Sofern iedoch in dem Lichtstrahl Rauch vorhanden

ist, wird von der Fotozelle C ein Spannungsimpuls geliefert, wie er durch die Kurve V1 der F i g. 2 wiedergegeben ist. Dieser Spannungsimpuls VI wird durch den Verstärker A verstärkt und an den Setzanschluß des Flipflops F gegeben, und zwar vorausgesetzt, daß die Menge des Rauches groß genug ist, ein Ausgangssignal mit einem vorgegebenen Pegel zu liefern. Beispielsweise ist es üblich, ein Ausgangssignal und somit Alarmgabe nur dann auftreten zu lassen, wenn die Konzentration des Rauches einen bestimmten Wert angenommen hat, z. B. 1 oder 2%.

Der angegebene Prozentsatz für den Rauch ist nach üblicher Definition dann erreicht, wenn im Lichtstrahl auf 30,48 cm Strahllänge eine zahlenmäßig gleich große Lichtabsorption auftritt.

Wie dies aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist der Verstärker-Signalpegel, der für das Auftreten und die Weitergabe eines Ausgangssignals an das Flipflop erforderlich ist, mit der gestrichelten horizontalen Linie L wiedergegeben. Nicht dargestellte Einstelleinrichtungen können am Verstärker vorgesehen sein, um diesen auf die Kalibrierung bzw. Empfindlichkeit des Systems derart einzustellen, daß die Alarmgabe bei einer vorgegebenen Rauchkonzentration auftritt.

Wenn die mit der Fotozelle C festgestellte Menge an Rauch die bestimmte Konzentration erreicht hat, erreicht das Ausgangssignal A 1 des Verstärkers A, die Linie L am Ort Y. Damit gelangt ein Signal an den Setzanschluß des Flipflops F. Das Flipflop wird damit (dargestellt durch die Kurve FF) aktiviert bzw. geöffnet und der Schalter S1 wird geschlossen. Damit wird der an den Impulsgenerator P gelieferte Strom Cp vergrößert

Der Ausgangsimpuis des Flipflops wird in dem Integrator / gespeichert. Der durch den Impulsgenerator P hindurchgehende vergrößerte Strom Cp vergrößert die Impulsrate auf einen vorgegebenen Wert. Dieser kann z. B. ein Impuls pro 0,2 see. oder 5 Impulse/sec. betragen. Wie dies in F i g. 2 gezeigt ist, ist die Impulswiederholungsrate des Wartebetriebs (Fall Ai während kein Rauch festgestellt wird 5 see. Sofern jedoch ein gewisses Maß an Rauch festgestellt wird, wie dies in Fig.2 gezeigt ist, wird die Zeitdauer bis zum nächstfolgenden Impuls P2 auf 0,2 see. verringert (Fall

Zu Beginn des Impulses P 2 wird die Lumineszenzdiode LED wieder mit Strom versorgt. Der Schalter S 2 wird geöffnet und ein Spike-Impuls an den Rücksetzeingang des Flipflops F geliefert. Zu Beginn des zweiten Impulses wird somit der Ausgang des Flipflops derart abgeschaltet, daß sich der Schalter 51 öffnet. Der Impulsgenerator F wird uaniii auf die vorangehende Rate von einem Impuls pro 5 see. zurückgeführt Falls der zweite Impuls keine ausreichend große Menge an Rauch feststellt die zur Abgabe eines Ausgangssignals des Verstärkers A an das Flipflop F führt, verbleibt die Impulsrate bei derjenigen des Wartebetriebs.

Wenn jedoch derz zweite Impuls PI ebenfalls das Vorhandensein von Rauch feststellt arbeiten die einzelnen Schaltungskomponenten in der in Fig.2 angegebenen Weise als Ergebnis des Impulses Pl. Der Impulsgenerator Pkehrt aufgrund des zweiten Flipflop-Ausgangssignals wieder zu einer rascheren Impulsrate zurück und ein zweiter Impuls wird in der Integrierschaltung /gespeichert

Obgleich der Schalter Sl zu Beginn eines jeden Impulses geöffnet wird, schließt der Schalter 51, sofern während dieses Impulses Rauch festgestellt wird.

wiederum nach ungefähr 10 Mikrosekunden (abhängig von der Rauchkonzentration und der sich ergebenden Rate des Anstiegs des Verstärker-Ausgangssignals). Diese bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Kurve A 1

'■, den Pegel L erreicht.

Solange ein jeder Impuls Rauch feststellt, wird der Impulsgenerator P mit der rascheren Impulsfolge weiterarbeiten, da die Öffnungszeit des Schalters SI nur ungefähr 10 Mikrosekunden von 2000 000 Mikrosekünden (= 0,2 see.) beträgt.

Wenn die Integrierschaltung / so eingestellt ist, daß sie die Alarmeinrichtung K dann aktiviert, wenn die Integrierschaltung / fünf aufeinanderfolgende Impulse erhalten hat, erfolgt die Alarmgabe in weniger als 1 see., gerechnet ab dem ersten Impuls. Dieses rasche Ansprechen liegt vor, obwohl im Warlebetrieb nur alle 5 see. ein Impuls abgegeben wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung istvorgesehen, daß der Impuls mit rascher Rate fortfährt, bis kein Rauch mehr im Rauchmelder vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Alarmgabe beendet und die Impulsrate geht wieder auf den Wartebetrieb zurück.

In einigen Systemen mit einem solchen Rauchmelder kann es jedoch erwünscht sein, den Alarmzustand beizubehalten, wenn die erforderliche Anzahl von Impulsen von der Integrierschaltung / aufgenommen worden sind.

Um den Impulsgenerator P daran zu hindern, die Lumineszenzdiode LED fortwährend in der raschen Folge zu betreiben, bis der Alarmzustand von Hand ausgeschaltet wird, empfiehlt es sich, Mittel vorzusehen, die dafür sorgen, daß der Impulsgenerator /'abgeschaltet wird, wenn die Integrierschaltung / ein alarmbetätigendes Signal abgegeben hat. Zum Beispiel kann ein

Schalter S3 im Schaltkreis des Impulsgenerators ρ vorgesehen sein, der durch das Ausgangssignal der Integrierschaltung / geöffnet wird. Wenn Alarm ertönt, wird somit der Impulsgenerator P ausgeschaltet. Er bleibt ausgeschaltet bis das von der Integrierschaltung / an die Alarmeinrichtung K gelieferte Signal von Hand durch öffnen des Schalters 54 beendet wird. Dieser Schalter S4 liegt in der Stromzuführungsleitung der Integrierschaltung /.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel legt der normalerweise geschlossene Schalter S 2 den Verstärkerausgang auf Masse, womit das Auftreten eines Ausgangssignals des Verstärkers A während derjenigen Zeit verhindert ist während der die Lumineszenzdiode LED nicht betrieben wird. Es sei aber darauf hingewiesen, daß dieser Schalter 52 mit der gleichen Wirkung auch an einer anderen Stelle der Schaltung vorgesehen werden kann. Die Schakungseinrichtung, mit der eine Weitergabe eines Signals dann verhindert wird, wenn die Lumineszenzdiode LED nicht mit Strom versorgt wird, kann ein üblicherweise offener Schalter sein, der in Reihe zu dem Verstärkerausgang liegt Dieser Schalter wird dann impulsweise geschlossen, wenn die Lumineszenzdiode LED mit Strom versorgt wird

Die Ausfühnmgsform des Rauchmelders nach F i g. 3 weist eine Lumineszenzdiode LED und eine Fotozelle C zur Lieferung einer Fotospannung auf. Diese Zelle C ist außerhalb der direkten Strahlrichtung des Lichts der Lumineszenzdiode angeordnet Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fotozelle Ceinen Anteil des vor der Lumineszenzdiode LED austretenden Lichts erfaßt und zwar in einem Winkel von ungefähr 135° bezogen auf die Achse des

Lichtstrahls der Lumineszenzdiode LED. Es wird damit der Vorteil des bekannten »Vorwärts-Streuffektes« genutzt.

Das Ausgangssignal der Fotozelle C ist das Eingangssignal des Verstärkers A. Das Ausgangssignal des Verstärkers geht an eine bistabile Schaltstufe, so z. B. an den Setzeingang eines Flipflops F.

Unter dem Begriff »Verstärker« ist eine gleiche Schaltung wie in F i g. 1 zu verstehen.

Das Ausgangssignal des Flipflops geht an eine ι ο Integrierschaltung / und über einen Impulszähler oder Zeitgeber /an einen elektronischen Schalter Sl. Dieser Schalter S1 wird auf ein Ausgangssignal des Flipflops hin geschlossen, und zwar zu dem Zweck, wie er nachfoglgend beschrieben wird. Die Integrierschaltung /kann eine jegliche gewünschte Zeitkonstante haben, so daß eine vorgegebene Anzahl in die Integrierschaltung gelangender Impulse erforderlich ist, damit diese ein Signal an die Alarmeinrichtung K abgibt.

Es ist ein Impulsgenerator P vorgesehen, der einen Stromimpuls für die Lumineszenzdiode LED und für weitere noch zu beschreibende Zwecke liefert. Dieser Impulsgenerator P liegt über einen Widerstand R 1 an der Stromversorgung. Parallel zu dem Widerstand R1 liegen ein elektronischer Schalter Sl und ein Widerstand R 2. Bei geöffnetem Schalter S1 hat der in den Impulsgenerator P fließende Strom eine solche Stärke, daß eine Impulsrate von z. B. einem Impuls pro 5 see. erreicht wird. Wenn der Schatler Sl geschlossen ist, womit der Widerstand R 2 parallel zu dem Widerstand μ R1 liegt, ist der Strom derart vergrößert, daß die Impulsrate einen Impuls pro 0,2 see. beträgt

Zusätzlich zu dem an die Lumineszenzdiode LED gelieferten Impuls gibt der Impulsgenerator P außerdem im wesentlichen gleichzeitig einen Impuls mit im wesentlichen der gleichen Impulsdauer an einen normalerweise geschlossenen Schalter S 2. Mit diesem Impuls wird der Schalter S2 für die Dauer des Impulses geöffnet Weiter liefert der Impulsgenerator Püber den Diskriminator D einen Impuls an den Rücksetzeingang *° des Flipflops. Der Diskriminator D macht aus dem Impuls einen Spike-Impuls, der zu Beginn des Impulszyklus auftritt

Der Schalter S 2 liegt zwischen dem Ausgang des Verstärkers A und Masse. Mit diesem Schalter läßt sich der Ausgang des Verstärkers A während des vom Impulsgenerators Pher impulsweise geöffneten Zustandes des Schalters S 2 auf Masse legen.

Die während eines einzigen Impulses auftretende Funktionsweise der verschiedenen Schaltungselemente der Schaltung läßt sich am besten aus der Fig.4 ersehen. Diese gibt ein Diagramm des Ansprechens dieser verschiedenen Elemente der Schaltung wieder, wie sie während eines Impulses bei einem vorgegebenen Maß an Rauch auftritt, der sich in dem Lichtstrahl befindet Die Abszisse ist die Zeitachse. Die Ordinate gibt das jeweilige Ansprechen wieder. Die Ordinate ist in beliebige Einheiten geteilt und die Oridnatwerte der einzelnen Kurven haben keine Beziehung zueinander, sofern eine solche Beziehung nachfolgend nicht angegeben ist.

Ein jeder Arbeitszyklus beginnt mit der Abgabe eines Impulses vom Impulsgenerator ρ an die Lumineszenzdiode LED, an den Schalter S 2, der den Verstärkerausgang auf Masse hält, und an den Rücksetzeingang des Flipflops F. Die Impulse an die Lumineszenzdiode LED und an den Schaher 52 sind im Diagramm mit PX angegeben. Sie haben die .gleiche Dauer. Sie können jedoch unterschiedliche Größe und/oder voneinander verschiedene Polarität haben.

Der Spike-Impuls, der am Rücksetzeingang des Flipflops F nach Durchlaufen des Diskriminators D auftritt, ist mit PD1 wiedergegeben. Dieser Spike-Impuls stellt sicher, daß das Flipflop F zu Beginn eines jeden Impulszyklus außer Betrieg ist. Mit dem Anlegen des Impulses an die Lumineszenzdiode LED wird Licht mit einer durch die Kurve 41 wiedergegebenen Intensität und Dauer dargestellt.

Sofern keinerlei Rauch in demjenigen Anteil des Strahles vorhanden ist, der von der Fotozelle C überwacht wird, wird von der Fotozelle C kein Spannungsimpuls erzeugt. Somit tritt auch kein Ausgangssignal am Verstärker A auf. Am Ende des Impulses Pi ist die Lumineszenzdiode LED wieder abgeschaltet und der Schalter S 2 ist wieder geschlossen, um den Verstärkerausgang auf Masse zu legen.

Sofern jedoch im Lichtstrahl Rauch auftritt, wird von der Fotozelle C ein Spannungsimpuls geliefert, der mit der Kurve Vl in Fig.4 angegeben ist Dieser Spannungsimpuls wird im Verstärker A verstärkt und es tritt ein Signal am Setzeingang des Flipflops F auf, vorausgesetzt, daß die Menge an Rauch so groß ist, daß ein Ausgangssignal A 1 mit einem vorgegebenen Pegel auftritt. Zum Beispiel ist es allgemein üblich, eine Alarmgabe aufgrund eines Ausgangspegels zuzulassen, der einer vorgegebenen Rauchkonzentration von z. B. 1 oder 2% entspricht Der Prozentgehalt an Rauch wird üblicherweiese durch den Prozentgehalt an Lichtabsorption definiert die auf einem Strahlweg von 30,48 cm auftritt

In der F i g. 4 ist derjenige Signalpegel des Verstärkers A mit der gestrichelten waagerechten Linie L angegeben, der erforderlich ist damit vom Verstärker A ein Ausgangssignal an das Flipflop F gegeben wird. Nicht dargestellte Einstelleinrichtungen können am Verstärker A vorgesehen sein, um das System derart einstellen zu können, daß eine Alarmgabe bei einer wahlweise einsteilbaren Rauchkonzentration auftritt. Das vom ersten Impuls gelieferte Signal des Fliplfops F wird in der Integrierschaltung / gespeichert Sofern die vier darauffolgenden Impulse ebenfalls so viel Rauch feststellen, daß ein Ausgangssignai des Flipflops F geliefert wird, liegen dann zusammen fünf von der Integrierschaltung / in der erforderlichen Zeitdauer aufgenommene Impulse vor, so daß Alarm gegeben wird Wenn jedoch von einem jeden der vier weiteren Impulse, die auf den ersten Impuls folgen, kein Rauch festgestellt wird, unterbleibt die Alarmgabe.

Obgleich in Fig.4 die vertikal verlaufende, das Flipflop-Ausgangssignal darstellende linie und die vertikal verlaufende den Stromanstieg im impulsgenerator P wiedergebende Linie CP voneinander einen kleinen horizontalen Abstand haben, dient dies lediglich der besseren Übersichlichkeh, denn diese beiden Ereignisse treten im wesentlichen gleichzeitig auf. Bei einer Ausgestaltung dieses zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung geht ein erster Impuls, wie der Impuls Pl (siehe Fig.4, 5 und 6), welcher ein Flipflop-Ausgangssignal erzeugt, an einen Zeitgeber T. Dessen Ausgangssignal betätigt den Schalter Sl. Bei dieser Ausgestaltung bewirt der erste Impuls Pi, der das Vorhandensein eines vorgegebenen Maßes an Rauch feststellt, daß der Zeitgeber Γ den Schalter Sl schließt Damit wird eine Steigerung der Impulsrate auf 5 Impulse pro Sekunde für eine Anzahl von 5 Impulsen erreicht Sofern ein jeder der nachfolgenden Impulse zu

keinem Ausgangssignal des Flipflops F führt, ist die Ansprechbedingung der Integrierschaltung / nicht erfüllt. Am Ende des fünften Impulses P5 öffnet der Zeitgeber Γ den Schalter 51 und der Impulsgenerator geht wieder auf die Impulsrate des Wartebetriebs mit einem Impuls pro 5 see. zurück. Dies ist in der Fig.5 dargestellt.

Wenn jedoch, wie in F i g. 6 dargestellt, ein jeder der nachfolgenden vier Impulse ein Flipflop-Ausgangssignal aufgrund eines Vorhandenseins von Rauch bewirkt, wird mit dem fünften Impuls Alarm gegeben. Ein jeder der Impulse des Flipflops F, der an den Zeitgeber geht, setzt diesen wieder in Betrieb. Damit liegt eine rasche Impulsrate während der Zeitdauer, während der Rauch vorhanden ist, und während der Zeitdauer, von vier weiteren Impulsen, vor. Das bedeutet, daß dann, wenn der Rauch (wieder) verschwindet und der Impuls PX und nachfolgende Impulse keinen Rauch mehr feststellen, daß dann am Ende des Impulses PX + 3 der Impulsgenerator P wieder auf die Impulsrate des Wartebetriebes zurückgeht.

Es sei nunmehr Bezug genommen auf die F i g. 7 und 8, in denen eine andere Ausführungsform dargestellt ist, bei der, wie auch beim Gegenstand der Fig.3, ein Impulszähler oder Zeitgeber Tl vorgesehen ist Dieser spricht auf einen ersten Impuls des Flipflops Fan und schließt den Schalter 51, um die Impulsrate zu steigern. Dies entspricht der vorangehend beschriebenen Ausge staltung. Hier jedoch spricht der Zeitgeber Tl auf die nachfolgenden Impulse des Flipflops F nicht in der Weise an, daß die Zeitdauer verlängert wird, während der der Schalter 51 geschlossen ist. Statt dessen wird hier der Schalter 51 für eine vorgegebene Zeitdauer geschlossen, unabhängig davon, ob ein weiteres Flipflop-Ausgangssignal auftritt oder nicht Die vorgegebene Zeitdauer kann in einer beliebigen Weise realisiert werden, so z. B. durch ein ÄC-Glied oder durch vom Impulsgenerator /»gelieferte Impulse.

Sofern von einem jeden der nachfolgenden Impulse kein Rauch festgestellt wird, wird die Ansprechbedingung der Integrierschaltung / nicht erfüllt Somit wird kein Alarm gegeben. Wenn jedoch, wie in Fig.8 dargestellt, Rauch bei allen nachfolgenden Impulsen festgestellt wird, ertönt Alarm. Der Impulsgenerator P geht dann wieder auf die langsame Rate über.

Da am Ende eines jeden Impulses von dem Rauch festgestellt worden ist, das Flipflop-Augangssignal weiterhia an die Integrierschaltung / geht, wird die Alarmgabe weiter aufrechterhalten. Dies erfolgt solange, bis zum Anfang des nächstens Impulses, bei dem der an den Rücksetzeingang des Flipflops F mit Beginn des Impulses PS gelieferte Spike-Impulse den Ausgang des Flipflops Fabschaltet. Damit wird dann die Alarmgabe beendet.

Wenn immer noch Rauch vorhanden ist, bewirkt der Impuls P6, daß ein Impuls an den Setieingang des Flipflops F gelangt Dieser Impuls setzt den Zeitgeber Tl wieder in Betrieb, schließt den Schalter 51 und steigert wieder die Impulsrate. Wenn während der nachfolgenden vier Impulse Rauch vorhanden ist, wird mit dem Impuls P10 wiederum Alarm gegeben.

Während des Vorhandenseins von Rauch wird Alarm nur zwischen Impulsen gegeben, bei denen der Impulsgenerator P mit langsamer Impulsrate arbeitet, und wird kein Alarm gegeben, während der Zeitdauer, während der der Impulsgenerator mit rascher Impulsfolge arbeitet Damit wird nicht nur ein intermittierendes Alarmsignal erzeugt, das mehr Aufmerksamkeit erregt als ein Dauersignal, sondern es wird auch vermieden, daß durch die Alarmgabe bewirkte Einschwingvorgänge Einfluß nehmen auf das Verstärkerausgangssignal.

Obgleich die Schaltung nach F i g. 3 einen Zeitgeber T aufweist und die Schaltung nach Fig.7 Impulse des Impulsgenerators P dazu benutzt die Zeit festzusetzen, während der der Schalter 51 geschlossen ist läßt sich diese eine und die andere Methode auch für die jeweils andere Ausführungsform verwenden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen beträgt die Impulsrate für den Wartebetrieb beispielsweise 1 Impuls/5 sea Die Impulsrate für die Rauchermittlung beträgt z. B. 1 Impuls/0,2 see Es sind beispielsweise fünf aufeinanderfolgende Impulse erforderlich, um Alarm zu geben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rauchmelder mit einer Lichtimpulse erzeugenden Quelle, mit einem die Quelle erregende Impulse mit vorgegebenen ersten Zeitabständen erzeugenden Impulsgenerator, mit einer eine photoempfindliche Vorrichtung aufweisenden ersten Einrichtung, die in Antwort auf einen beim Vorhandensein von Rauch von der Quelle erzeugten und an dem Rauch reflektierten Lichtimpuls ein Ausgangssignal erzeugt und mit einem Alarmgeber, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung (F, Si, R 2) vorgesehen ist, die in Antwort auf ein Ausgangssignal (A 1) der ersten Einrichtung (C, A) den Impulsgenerator (fy derart beeinflußt, daß er die Impulse (Pi, P2 ...) mit zweiten Zeitabständen erzeugt, die kleiner als die ersten Zeitabstände sind.

2. Rauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (P) die Impulse mit den zweiten Zeitabständen jeweils nur bis zu dem auf das eine Ausgangssignal (A 1) folgenden ImpulsfP2)erzeugt(Fig. 1,2).

3. Rauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse mit den zweiten Zeitabständen auf das eine Ausgangssignal (A 1) hin durch einen Zeitgeber (T, Ti) eine vorgegebene Zeitdauer lang erzeugt werden, die ausreichend groß ist, um die um 1 verringerte vorgegebene Anzahl von Signalimpulsen der zweiten Einrichtung (F), die zur Betätigung des Alarmgebers (K) erforderlich ist, zu erzeugen (F i g. 3—6).

4. Rauchmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse mit dem zweiten Zeitabstand nach der durch den Zeitgeber (Ti) bemessenen vorgegebenen Zeitdauer wieder mit dem ersten Zeitabstand erzeugt werden, unabhängig davon, ob nachfolgend durch Impulse erzeugte Lichtimpulse ;:u einem Ausgangssignal führen oder nicht(Fig. 7).

5. Rauchmelder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse (Pi bi» P5) mit den zweiten Zeitabständen nach dem Auftreten eines Alarmsignals wieder mit dem ersten Zeitabstand erzeugt werden und daß das Alarmsignal vor dem nächstfolgenden Lichtimpuls abgeschaltet wird (Fig. 8).