DE2752690A1 - Ionisations-brandmelder - Google Patents
Ionisations-brandmelderInfo
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Description
PATENTANWALT
WOLFGANG SCH1JLZ-DURLzKM
INGENIEUR DIPLOME
D-8000 MÜNCHEN 80
MAUERKiRCHERSTRASSE 31 2752690
TELEFON (089)9819 79
Hartwig Beyersdorf
Konsulweg 29
2409 Scharbeutζ Β 365 DT
Ionisations-Brandmelder
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisations-Brandmelder der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiger Brandmelder ist bekannt aus der deutschen Offenlegungsschrift
21 62 788. Hierbei sind Meßkammer und Referenzkammer jeweils von einer kastenförmigen Elektrode gebildet,
und innerhalb dieser kastenförmigen, in gegenseitigem Abstand gehaltenen und gegeneinander isolierten Elektroden sind die
miteinander elektrisch verbundenen Elektroden beider Kammern gehalten. Der Isolator ist als Installationssockel zur Einführung
von Verbindungskabeln ausgebildet und axial hinter dem Gehäuse angeordnet; die rohrförmige Wandung des Isolators hat
annähernd dieselben Querschnittsabmessungen wie die Außenwand des Gehäuses und schließt axial an diese an, und die rückwärtige
Wandung des Isolators hat eine annähernde Plattenform und verschließt diesen zur Rückseite hin. Die Außenwand des Gehäuses
ist ringsum mit Lufteintrittsöffnungen versehen, und damit
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die Umgebungsluft in die Meßkammer eintreten kann, weist auch
deren kastenförmige Elektrode in einem axialen Bereich allseitig Lufteintrittsöffnungen auf. Damit der Lufteintritt in die
Meßkammer nicht durch die Referenzkammer behindert wird, muß sich die Meßkammer mit ihrem die Lufteintrittsöffnungen aufweisenden
Abschnitt axial über die Referenzkammer hinaus erstrecken,
wodurch sich zusammen mit der axial hintereinander liegenden Anordnung von Gehäuse und Isolator eine große axiale
Gesamthöhe ergibt; diese ist annähernd so groß wie die geringsten Außenabmessungen des im Querschnitt quadratischen Gehäuses.
Weiter umgibt das Gehäuse die Meßkammer und die Referenzkammer mit allseitigem Abstand, was sowohl zu der relativ
großen axialen Bauhöhe beiträgt als auch zu relativ großen Querschnittsabmessungen des Gehäuses führt.
Es ist auch ein Ionisations-Brandmelder bekannt (deutsche Offenlegungsschrift
24 50 601), bei dem das Gehäuse die Form einer flachen, aus einer Wanne und einem diese abdeckenden Dekkel
bestehenden Dose hat. Diagonal durch diese erstreckt sich eine gegenüber dem Durchmesser der Dose schmalere Schaltungsplatine, auf deren Mitte die beiden Elektroden einer Meßkammer
getragen sind. Die Schaltungsplatine hat von der rückwärtigen Wandung der Dosenwanne eine gewissen Abstand, damit auf der
Rückseite der Schaltungsplatine liegende Schaltungsverbindungen und Lötpunkte die rückwärtige Wandung nicht berühren, da
andernfalls sich dort ansammelnde Verschmutzungen zu einer Fehlfunktion führen könnten. Die äußere Elektrode der Meßkammer ist
becherförmig mit einer in der Ebene der Stirnwand des Deckels liegenden stirnseitigen Wandung und einer sich von dieser nach
rückwärts erstreckenden, an ihrem rückwärtigen Rand auf der Schaltungsplatine befestigten rohrförmigen Wandung ausgebildet,
wobei die rohrförmige Wandung dieser Elektrode geringere Querschnittsabmessungen als die Innenabmessungen des Gehäuses
aufweist, koaxial zu dem Gehäuse innerhalb von diesem angeordnet ist und mit ihrem axial äußeren Ende am Innenumfang einer
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öffnung des Gehäusedeckels anliegt. Die axiale Höhe der rohrförmigen
Wandung der äußeren Elektrode der Meßkammer ist wegen des notwendigen Abstands der Schaltungsplatine von der rückwärtigen
Wandung der Dosenwanne geringer als die axiale Höhe der Dose, so daß diese axiale Höhe größer als die erforderliche
axiale Höhe der Meßkammer ist. Weiter weist die äußere Elektrode der Meßkammer sowohl in ihrer stirnseitigen Wandung als auch
in ihrer rohrförmigen Wandung Eintrittsöffnungen für die Umgebungsluft
auf, und das Gehäuse weist außer der mittigen, die stirnseitige Wandung der äußeren Elektrode der Meßkammer freilassenden
öffnung im Deckel am Umfang der annähernd rohrförmigen Außenwand der Dosenwanne vorgesehene Durchtrittsöffnungen
auf, so daß die Umgebungsluft die Meßkammer und das Innere der Dose durchströmen kann. Damit hierbei nicht unerwünschterweise
eine unterschiedliche Empfindlichkeit des Brandmelders je nach Anströmrichtung der Umgebungsluft auftritt, müssen die auf der
der Wanne abgewandten Außenseite der Schaltungsplatine angeordneten Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung sowie beiderseits
der Schaltungsplatine untergebrachte weitere elektrische Schaltungsteile, nämlich eine Batterie und eine Hupe, von der
rohrförmigen Wandung der äußeren Elektrode der Meßkammer allseitig radial beabstandet sein. Insgesamt ergibt sich dabei
ein großer Durchmesser des Melders. Daneben ist dieser wegen des Verzichts auf eine Referenzkammer unerwünschterweise empfindlich
für üblicherweise von einer Referenzkammer kompensierte Störungseinflüsse, beispielsweise für Druckschwankungen der
Umgebungsluft und für eine Alterung der die Meßkammer ionisierenden Strahlungsquelle.
Ein anderer, aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 20 929
bekannter Ionisations-Brandmelder weist einen Isolator mit einer annähernd kegelstumpfförmigen äußeren Wandung auf, der
an seinem rückwärtigen Ende von einer Schaltungsplatine abgeschlossen ist. Der Isolator ist von einem ebenfalls annähernd
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kegelstumpfförmigen Gehäuse überdeckt, das an seinem Außenumfang
Lufteintrittsöffnungen aufweist und das als eine der Elektroden
der Meßkammer dient. Die Meßkammer ist dadurch gebildet, daß die kegelstumpfförmige äußere Wandung des Isolators an ihrem
äußersten Ende eine öffnung aufweist, daß an den Innenrand dieser öffnung eine sich nach rückwärts erstreckende rohrförmige
Wandung anschließt, daß deren rückwärtiges, von der Schaltungsplatine beabstandetes Ende von einer zur letzteren parallelen,
scheibenförmigen Wandung abgeschlossen ist und daß die scheibenförmige Wandung eine weitere Elektrode der Meßkammer
trägt. Dabei weist also die die Meßkammer umgebende rohrförmige Wandung des Isolators geringere Querschnittsabmessungen als die
Innenabmessungen der Außenwand des Gehäuses auf und ist innerhalb des Gehäuses konzentrisch zu diesem angeordnet. Das axial
äußere Ende der genannten rohrförmigen Wandung hat dabei ebenso wie die annähernd kegelstumpfförmige äußere Wandung des Isolators
einen gewissen Abstand von der Innenseite des Gehäuses, damit vom äußeren Rand des Gehäuses her durch den Zwischenraum
zwischen Isolator und Gehäuse hindurch Umgebungsluft in die Meßkammer eindringen kann, und die axiale Höhe der rohrförmigen
Wandung des Isolators ist notwendig kleiner als die axiale Höhe des Gehäuses, da zwischen ihrem rückwärtigen Ende und der von
ihr getragenen scheibenförmigen Wandung des Isolators einerseits und der diesen abschließenden Schaltungsplatine andererseits
die Referenzkammer liegt. Deren eine Elektrode ist wieder von der scheibenförmigen Wandung des Isolators getragen und mit
der an derselben Wandung getragenen Elektrode der Meßkammer über einen sich axial erstreckenden Bolzen verbunden, während
eine innere Elektrode an der Schaltungsplatine in Abstand von letzterer befestigt ist. Insgesamt ergibt sich so eine gegenüber
der axialen Gesamthöhe von Meßkammer und Referenzkammer größere axiale Gesamthöhe des Melders. Auch die Querschnittsabmessungen
sind wegen der relativ flachen Kegelstumpfform relativ groß. Daneben sind in demselben Innenraum der annähernd
kegelstumpfförmigen äußeren Wandung des Isolators, in dem die
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Referenzkammer gebildet ist, auch die auf der Schaltungsplatine
getragenen Schaltungselemente der Signalgeberschaltung untergebracht, wodurch die Gefahr besteht, daß die von der radioaktiven
Strahlungsquelle der Referenzkammer ausgehende Strahlung eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften dieser Schaltungselemente
bewirkt.
Bei einem weiteren, aus der US-Patentschrift 3 728 706 bekannten
Ionisations-Brandmelder ist von einer ebenen, aus Isoliermaterial bestehenden Platte ein weiterer, rohrförmiger Isolator
getragen, in dem axial hintereinander Meßkammer und Referenzkammer untergebracht sind. Eine Elektrode der Meßkammer und eine
Elektrode der Referenzkammer sind über einen sich axial erstrekkenden
Bolzen verbunden, und die innere Elektrode der Referenzkammer ist von dem rückwärtigen Ende des rohrförmigen Isolators
beabstandet, so daß insgesamt die Bauhöhe merklich größer als die axiale Gesamthöhe von Meßkammer und Referenzkammer ist. Die
den Isolator tragende Platte ist von einem flach-becherförmigen Gehäuseteil überdeckt, dessen der Platte abgewandte Stirnseite
annähernd in der axialen Höhe derjenigen Elektrode der Referenzkammer liegt, die mit einer Elektrode der Meßkammer verbunden
ist, wobei der rohrförmige Isolator eine mittige Öffnung dieser Stirnseite durchsetzt und mit seinem die Meßkammer enthaltenden
Abschnitt axial außerhalb von ihr liegt. Der letztgenannte Abschnitt des Isolators ist dann nochmals von einem weiteren,
allseitig von ihm beabstandeten, mit Lufteintrittsöffnungen versehenen Gehäuseteil überdeckt. Obwohl der gesamte Raum zwischen
dem rohrförmigen Isolator und der Innenseite des die Platte überdeckenden, flach-becherförmigen Gehäuseteils zur Unterbringung
von Schaltungselementen der Alarmgeberschaltung zur Verfügung steht, weist der Melder große Querschnittsabmessungen
auf.
Es sind auch in ihrer Baugröße besonders klein gehaltene Ionisations-Brandmelder
beispielsweise aus der DT-AS 24 03 418 be-
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kannt. Hierbei ist der rückwärtige Abschnitt des becherförmigen Gehäuses von einem Isolator ausgefüllt, und im nicht vom Isolator
ausgefüllten Teil des Gehäuses ist die Meßkammer gebildet, die durch in der Stirnseite des Gehäuses vorgesehene Öffnungen
der Umgebungsluft zugänglich ist. Der Isolator weist eine innere rohrförmige Wandung auf, die geringere Querschnittsabmessungen
als die Innenabmessungen des Gehäuses hat und koaxial zu diesem innerhalb von ihm liegt. Weiter weist der Isolator eine sich vom
äußeren Ende der inneren rohrförmigen Wandung radial nach außen zum Innenumfang der Außenwand des Gehäuses erstreckende Wandung
auf, die sich in Umfangsrichtung auf dem gesamten Umfang des inneren rohrförmigen Wandabschnitts um diesen herum erstreckt
und die auf ihrer zur Meßkammer hin liegenden Seite eine der Meßkammer und der Referenzkammer gemeinsame Elektrode trägt. Diese
Wandung ist an ihrem Außenumfang mit einer weiteren, äußeren rohrförmigen Wandung verbunden, die sich nach rückwärts bis zur
Ebene des rückwärtigen Endes der inneren rohrförmigen Wandung und des rückwärtigen Endes der Außenwand des Gehäuses erstreckt,
wo der so zwischen der inneren und der äußeren rohrförmigen Wandung des Isolators gebildete Ringraum von einer Schaltungsplatine abgeschlossen ist. In dem Ringraum sind, auf dem gesamten
Umfang um den inneren rohrförmigen Wandabschnitt herum verteilt, die Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung untergebracht,
wobei der Ringraum auch zur Verbesserung der thermischen und/oder elektrischen Isolation zwischen solchen Schaltungselementen
durch achsparallele, sich zumindest annähernd radial erstreckende Wandungen unterteilt sein kann. Innerhalb des von dem
inneren rohrförmigen Wandabschnitt umschlossenen Raumes ist dabei die Referenzkammer gebildet, die somit axial hinter der Meßkammer
liegt; die Gesamthöhe des Melders ist mindestens so groß wie die Summe der erforderlichen axialen Höhen von Meßkammer und
Referenzkammer. Weiter wird der zwischen dem inneren rohrförmigen Wandabschnitt und der Innenseite der Außenwand des Gehäuses
zur Unterbringung der Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung zur Verfügung stehende Raum durch das Vorhandensein des äußeren
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rohrförmigen Wandabschnitts des Isolators eingeengt, oder anders gesagt/ bei einer zur Unterbringung der Schaltungselemente
erforderlichen radialen Mindestbreite des den inneren rohrförmigen Wandabschnitt umgebenden Raumes muß der Radius des Gehäuses
um die radiale Dicke des äußeren rohrförmigen Wandabschnitts größer sein als die Summe des Außenradius des inneren
rohrförmigen Wandabschnitts und der genannten radialen Mindestbreite.
Um bei einem Ionisations-Brandmelder mit axial hintereinander liegender Meßkammer und Referenzkammer eine Einschränkung des
Ringraumes zu vermeiden, der den die Referenzkammer enthaltenden
inneren rohrförmigen Wandabschnitt umgibt und die Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung enthält, wurde auch bereits
vorgeschlagen, den der Außenwand des Gehäuses benachbarten rohrförmigen Wandabschnitt so anzuordnen, daß er nicht im
axialen Bereich der Referenzkammer, sondern in demjenigen der Meßkammer liegt und sich, die Meßkammer umgebend, bis zur Innenseite
der Stirnwand des Gehäuses erstreckt und an dieser anliegt (deutsche Patentanmeldung P 26 52 970.4-35).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ionisations-Brandmelder
von besonders geringer axialer Bauhöhe zu schaffen, ohne dabei die erforderlichen Querschnittsabmessungen zu vergrößern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Ionisations-Brandmelder der eingangs genannten Art durch die im
Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem Ionisations-Brandmelder gemäß der Erfindung liegt die Meßkammer zentral in dem das Gehäuse in axialer Richtung völlig
ausfüllenden Isolator. Ein Umfangsabschnitt des Ringraumes, der die die Meßkammer enthaltende rohrförmige Wandung des Isolators
umgibt, ist zur Unterbringung der auf einem Bogenabschnitt um die Meßkammer herum verlaufenden Referenzkammer verwendet,
durch die gegenüber dem Fall der Unterbringung von Schaltungselementen der Alarmgeberschaltung auf diesem Umfangs-
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abschnitt keine radiale Vergrößerung des Brandmelders erforderlich
ist. Die in der Draufsicht nebeneinander liegenden beiden Kammern können zumindest annähernd gleiche axiale Höhen
haben, so daß die axiale Gesamthöhe des Melders nicht oder nicht wesentlich größer als die erforderliche axiale Höhe
einer der Kammern zu sein braucht. In dem von der Referenzkammer freigelassenen Umfangsbereich um die rohrförmige Wandung
herum ist kein weiterer, an der Innenseite der Außenwand des Gehäuses anliegender rohrförmiger Wandabschnitt des Isolators
vorgesehen, so daß trotz der Einschränkung des für die Unterbringung der Schaltungselemente der Alarmgeberschaltung verfügbaren
Umfangsbereiches durch die Referenzkammer ein genügend
großer, sich von der Außenseite der rohrförmigen Wandung des Isolators bis zur Innenseite der Außenwand des Gehäuses
erstreckender, in der Draufsicht ringabschnittförmiger Raum zur Unterbringung der genannten Schaltungselemente zur Verfügung
steht. Die Schaltungselemente sind dabei gegen den Einfluß
äußerer Störeinflüsse durch das Gehäuse abgeschirmt. Insgesamt ist so ein Ionisations-Brandmelder geschaffen, der
in seinem Durchmesser gegenüber den kleinsten bisher bekannten Ionisations-Brandmeldern nicht vergrößert ist, der diesen
gegenüber jedoch eine auf die Hälfte oder noch geringere Werte vergrößerte axiale Höhe aufweist.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben
.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ionisations-Brandmelders gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die äußere und in Fig. 1 untere Seite des Brandmelders gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die äußere Seite des Brandmelders gemäß Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
Fig. 4 eine Draufsicht ähnlich Fig. 3, jedoch bei zusätzlich abgenommener Schaltungsplatine und davon getragenen
Schaltungselementen;
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Brandmelder gemäß Fig. 1 entlang der Linie V-V in Fig. 2;
Fig. 6 und 7 ein gegenüber Fig. 1 bis 5 abgewandeltes Ausführungsbeispiel
eines Ionisations-Brandmelders in Darstellungen entsprechend Fig. 3 bzw. Fig. 5;
Fig. 8 und 9 ein weiteres gegenüber den vorangehenden Figuren abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Ionisations-Brandmelders
in Darstellungen ähnlich Fig. 3 bzw. 5.
Der in Fig. 1 bis 5 dargestellte Ionisations-Brandmelder weist
ein Gehäuse 10 und einen praktisch vollständig innerhalb von diesem liegenden Isolator 12 auf. Das Gehäuse 10 hat eine zur
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Rückseite hin offene, flache Becherform und umfaßt eine im Querschnitt kreisringförmige, rohrförmige Außenwand 14 und
eine mit dieser einstückig verbundene, am axial äußeren Ende liegende Stirnwand 16. Beim Ausführungsbeispiel besteht das
Gehäuse 10 aus Metall und ist zu Abschirmzwecken auf ein festes Potential gelegt. Abweichend hiervon ist es ebenfalls
möglich, ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse zu verwenden, das auf seiner Innenseite metallisiert ist, oder ein metalli-
äußeren sches Gehäuse mit einem elektrisch isolierenden/Überzug zu
verwenden, wenn die Gefahr eines Anlegens von Spannungen von außen her besteht und vermieden werden soll.
Der Isolator 12 weist, wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, eine zur Stirnwand 16 des Gehäuses 10 parallele rückseitige Wandung
18 auf, die annähernd in der Ebene des rückseitigen Endes der Außenwand 14 des Gehäuses 10 liegt. Weiter weist der Isolator
12 eine rohrförmige Wandung 20 auf, die koaxial zur Außenwand 14 des Gehäuses 10 innerhalb von letzterem angeordnet ist, mit
ihrem axial äußeren Ende an der Innenseite der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 anliegt und geringere Querschnittsabmessungen
als die Innenabmessungen der Außenwand 14 des Gehäuses 10 aufweist; der Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung ·20 beträgt
zweckmäßig 40 % bis 55%und vorzugsweise wie beim Ausführungsbeispiel
45 % des Außendurchmessers bzw. bei vom kreisförmigen Grundriß abweichendem Grundriß der geringsten Querschnittsabmessung
der Außenwand 14 des Gehäuses 10. Wie aus Fig. 1 bis 4 erkennbar, hat der Brandmelder einen kreisförmigen
Grundriß, jedoch sind ebenfalls andere Grundrißformen, beispielsweise eine an ein Quadrat angenäherte, abgerundete
Grundrißform denkbar.
Der rohrförmige Wandabschnitt 20 ist an seinem rückwärtigen Ende einstückig mit der rückwärtigen Wandung 18 verbunden und
hat somit eine zumindest annähernd dem Gehäuse 10 gleiche axiale Höhe. Von der rohrförmigen Wandung 20 erstrecken sich,
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wie aus Fig. 3 und 4 erkennbar, zwei achsparallel stehende Wandungen 22, 24 radial bis zur Innenseite der Außenwand 14
des Gehäuses 10 nach außen. Diese Wandungen 22, 24 liegen mit ihren axial äußeren Enden an der Innenseite der Stirnwand
16 des Gehäuses 10 an, haben eine annähernd dem Gehäuse 10
gleiche Höhe und sind an ihren rückwärtigen Enden einstückig mit der rückwärtigen Wandung 18 verbunden. An die radial äußeren
Enden der beiden Wandungen 22, 24 schließt einstückig eine diese Enden verbindende, an der Innenseite der Außenwand 14
des Gehäuses 10 anliegende, bogenförmige Wandung 26 von annähernd dem Gehäuse 10 gleicher axialer Höhe an.
Innerhalb des von der rohrförmigen Wandung 20 umgebenen Raums ist die Meßkammer 28 gebildet. Zum Eintritt von Umgebungsluft
in die Meßkammer 28 ist in der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 ein kreisringförmiger, jedoch von radialen Stegen 30 unterbrochener
Spalt 32 vorgesehen, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung 20 gleicht. Eine auf einem
festen Potential liegende Elektrode der Meßkammer 28 wird von dem die Meßkammer 28 überdeckenden Bereich 34 der Stirnwand 16
des Gehäuses 10, d.h. dem innerhalb des Spaltes 32 liegenden Teil der Stirnwand 16, gebildet. Dieser somit ebenen Elektrode
34 steht am rückwärtigen Ende der Meßkammer 28 die ebenfalls eben ausgebildete Elektrode 36 gegenüber, die einen kreisscheibenförmigen
Grundriß von dem Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung 20 gleichem Außendurchmesser aufweist. Diese innere
Elektrode 36 ist unmittelbar aufliegend auf der rückwärtigen Wandung 18 befestigt, die beim Ausführungsbeispiel das rückwärtige
Ende der rohrförmigen Wandung 20 scheibenförmig überdeckt. Zur Befestigung der inneren Elektrode 36 auf der rückwärtigen
Wandung 18 weist letztere eine eine öffnung der Elektrode 36 durchsetzende Nocke 38 auf, deren äußeres Ende durch
Heißverformung zu einem auf der äußeren Seite der Elektrode 36 anliegenden, verbreiterten Kopf 40 verformt ist.
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-VS-
. 20-
Zum Schutz der Meßkammer 28 gegen mit höherer Geschwindigkeit anströmende Umgebungsluft erstreckt sich von dem radial inneren
Rand des Spalts 32, d.h. vom radial äußeren Rand des Bereichs 34 der Stirnwand 16 des Gehäuses 10, eine rohrförmige,
jedoch an den den Stegen 30 entsprechenden Umfangsstellen unterbrochene
Schürze 31 axial in die Meßkammer 28 hinein. Die axiale Höhe dieser Schürze 31 gleicht zumindest annähernd der
radialen Breite des Spalts 32. Dadurch ist es möglich, in einem einzigen Stanzvorgang die Schürze 31 aus dem Material des Gehäuses
10 herauszubiegen und hierdurch den Spalt 32 zu bilden. Dieser Stanzvorgang erfolgt zweckmäßig seinerseits gleichzeitig
mit der Herstellung des Gehäuses 10, das durch Verformung eines ebenen Rohlings gebildet wird.
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* SM
Die Referenzkaminer 42 ist innerhalb des von den sich radial erstreckenden
Wandungen 22, 24, von der bogenförmigen Wandung 26 und von dem ihr radial gegenüberliegenden Abschnitt der Außenseite
der rohrförmigen Wandung 20 umgebenen Raumes gebildet. An ihrem der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 zugewandten äußeren
Ende ist die Referenzkammer 42 von einer zur rückwärtigen Wandung 18 parallelen, der Stirnwand 16 benachbarten und an ihr
anliegenden Wandung 44 verschlossen, die einstückig mit der rohrförmigen Wandung 20, den beiden sich radial erstreckenden
Wandungen 22, 24 und der bogenförmigen Wandung 26 gebildet ist. Auf der Rückseite der Wandung 44 ist eine ebene, elektrisch
mit der inneren Elektrode 36 der Meßkammer 28 verbundene Elektrode 46 unmittelbar aufliegend befestigt, deren Grundriß dem
kreisbogenabschnittförmigen Grundriß der Referenzkammer 4 2
gleicht. Zur Befestigung ist wieder eine hier von der Wandung 44 getragene, in Fig. 3 und 4 angedeutete Nocke 48 vorgesehen,
die zu einem verbreiterten Kopf 50 (Fig. 5) verformt ist.
Die Rückseite des Isolators 12 ist von einer Abdeckplatte 52 bedeckt, deren Außenabmessungen annähernd den Querschnittsabmessungen
des Gehäuses gleichen. Die Abdeckplatte 52 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem Metall, könnte gewünschtenfalls
jedoch auch abweichend hiervon aus einem Kunststoff bestehen, der auf seiner der rückwärtigen Wandung 18 zugewandten
äußeren Seite metallisiert ist. Die Abdeckplatte verhindert daher das Eindringen elektrischer Störstrahlungen ins Innere
des Melders. Die rückwärtige Wandung 18 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung ausschließlich auf dem
von der Referenzkammer 42 freigelassenen Umfangsbereich um die rohrförmige Wandung 20 herum, jedoch über diesen gesamten
Umfangsbereich, so daß sie nur das rückwärtige Ende der Referenzkammer 42 zur Abdeckplatte 52 hin freiläßt. Hierdurch
dient die Abdeckplatte 52 in ihrem die Referenzkammer 4 2 überdeckenden Bereich 54 als eine auf einem festen Potential liegende
Elektrode der Referenzkammer 42.
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Zur Ionisierung der Meßkammer 28 ist auf deren Elektrode 26
eine sich diametral erstreckende, bändchenförmige Strahlungsquelle
56 vorgesehen. Zur Befestigung auf der Elektrode 36 sind aus dieser Haken 58 herausgestanzt und auf die Außenseiten dor
Enden der Strahlungsquelle 56 umgebogen. Unter einem der Haken 58 ist gleichzeitig ein elektrischer Leiter 60 eingeklemmt gehalten,
der durch eine öffnung der rohrförmigen Wandung 20 radial
nach außen geführt ist und zur Verbindung mit der Elektrode 46 der Referenzkammer 4 2 dient. In entsprechender Weise ist:
in der Referenzkammer 42 eine annähernd tangential zur rohrförmigen Wandung 20 verlaufende, bändchenförmige Strahlungsquelle
62 auf der Elektrode 46 mittels Haken 64 gehalten, und unter einem Haken 64 ist zusätzlich ein elektrischer Leiter 66
eingeklemmt gehalten, der durch eine öffnung der sich radial erstreckenden Wandung 24 hindurch in ümfangsrichtung aus der
Referenzkammer 22 herausgeführt ist, um die Verbindung mit der Elektrode 36 der Meßkammer 28 herzustellen.
Beim Eintritt von Rauchfolgeprodukten in die Meßkammer 28 ändert sich deren Widerstandswert. Da die als Elektroden dienenden
Bereiche 34, 54 des Gehäuses 10 bzw. der Abdeckplatte 52 auf festen, unterschiedlichen Potentialen liegen, ändert sich
bei einer Änderung des Widerstandswerts der Meßkammar 28 das
Potential der inneren Elektrode 36 und der mit ihr verbundenen Elektrode 46, was in bekannter Weise mittels einer Alarmgeberschaltung,
deren Eingang an die Elektroden 36, 46 angeschlossen ist, zur Alarmgabe ausgewertet werden kann, sobald die genannte
Potentialänderung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Eine entsprechende Alarmgeberschaltung 68 ist in dem von
der Referenzkammer 4 2 freigelassenen Umfangsbereich zwischen der rohrförmigen Wandung 20 und der Innenseite der Außenwand 14
des Gehäuses 10 innerhalb von letzterem untergebracht. Die
Alarmgeberschaltung 68 umfaßt Schaltungselemente 70, 72, 74 und eine diese tragende Schaltungsplatine 76. Das Schaltungselement
70 ist beispielsweise ein Eingangs-Feldeffekttransistor, dessen Steuerelektrode über auf der Schaltungsplatine gebildete Löt-
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punkte 78 mit den Leitern 60, 66 und damit den Elektroden 36, 46 verbunden ist. Beim Schaltungselement 72 kann es sich um
einen weiteren Transistor oder auch um eine in einem Transistorgehäuse untergebrachte, mehrere Transistor- und/oder Widerstandsfunktionen
vereinigende integrierte Schaltung handeln. Das Schaltungselement 74 ist eine Leuchtdiode, die im Alarmfall aufleuchtet und diesen anzeigt; ihr kuppenförmiges Ende
durchsetzt eine Öffnung der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 und ist daher allseitig sichtbar. Die zur Schaltungsverbindung
zwischen den Schaltungselementen 70, 72, 74 vorgesehenen Leiter sind als gedruckte Schaltung auf der der rückwärtigen Wandung
18 zugewandten Rückseite der Schaltungsplatine 76 aufgebracht und nicht näher dargestellt.
Die im Grundriß kreisringabschnittförmige Schaltungsplatine
ist, wie aus Fig. 5 hervorgeht, in einem gegenüber der axialen Höhe des Gehäuses 10 geringen Abstand von der äußeren Seite
der rückwärtigen Wandung 18 gehalten. Hierdurch steht zwischen Schaltungsplatine 76 und rückwärtiger Wandung 18 ein genügend
hoher Raum zur Verfügung, um die hier liegenden Enden der die Schaltungsplatine 76 durchsetzenden Anschlußleiter der Schaltungselemente
70, 72, 74 und die diese Enden mit der gedruckten Schaltung verbindenden Lötpunkte 80 unterbringen zu können.
Um den genannten Abstand zu gewährleisten, sind auf der äußeren Seite der rückwärtigen Wandung 18 Abstandhalter gebildet.
Als ein solcher Abstandhalter wirkt ein Rand 82, der in dem von der Referenzkammer 42 freigelassenen ümfangsbereich vorgesehen
ist, von der rückwärtigen Wandung 18 axial vorsteht und mit seiner radial äußeren Seite an der Innenseite der Außenwand
des Gehäuses 10 anliegt. Der Rand 82 verbessert gleichzeitig die mechanische Festigkeit des Isolators 12 gegenüber auf den
Außenumfang der rückwärtigen Wand 18 einwirkenden Kräften, was bei den geringen Abmessungen des Isolators 12 von besonderem
Vorteil ist. Weitere Abstandhalter für die Schaltungsplatine sind von Erhebungen 84 der rückwärtigen Wandung 18 gebildet,
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die sich radial von der rohrförmigen Wandung 20 bis zurr. Rand
82 hin erstrecken und auf denen die Schaltungsplatine 76 aufsitzt.
Diese Erhebungen 34 weisen auf der Rückseite der rückwärtigen Wandung 13 liegende Ausnehmungen 86 auf, in der gegenüber
der Abdeckplatte 52 isolierte, nicht näher dargestellte Schraubenmuttern liegen. In eine dieser Schraubenmuttern ist
eine zur Befestigung des Gehäuses 10 dienende und dessen Stirnwand 16 durchsetzende Senkkopfschraube 88 (Fig. 2) eingeschraubt,
die auch eine öffnung 90 der Schaltungsplatine 76 und eine öffnung der mit ihr fluchtenden Erhöhung 84 durchsetzt.
Die Öffnung 90 in der Schaltungsplatine ist elektrisch leitend kontaktiert, wodurch die elektrische Verbindung zwischen Gehäuse
10 und einer Leiterbahn der Schaltungsplatine 76 erfolgt. In die übrigen der genannten Schraubenmuttern sind zur Befestigung
der Schaltungsplatine 76 an der rückwärtigen Wandung 18 dienende Schrauben 92 eingeschraubt, die ebenfalls jeweils die
Schaltungsplatine 76 und die zugeordnete Erhöhung 84 durchsetzen.
In der Schaltungsplatine 76 sind zur Spannungsversorgung und Signalübertragung dienende Steckstifte 94 gehalten, die sie
führende Öffnungen 96 der rückwärtigen Wandung 18 durchsetzen und aus der Rückseite der rückwärtigen Wandung 18 hervorragen.
Einer der Steckstifte kann mit der Abdeckplatte 52 elektrisch leitend verbunden sein, während die übrigen Steckstifte 94 die
Abdeckplatte 52 elektrisch isoliert durchsetzen. Die Steckstifte 94 können mit Anschlußdrähten verbunden oder mit der gedruckten
Schaltung einer den Brandmelder tragenden weiteren Schaltungsplatine verlötet werden. Falls eine Steckverbindung,
beispielsweise mit einem den Brandmelder tragenden Installationssockel, gewünscht ist, können auf die Steckstifte 94.
95 "
Steckstifte/größeren Durchmessers aufgesteckt und mit ihnen verlötet werden. Ebenfalls ist es möglich, mit den Steckstiften 94 nicht verbundene Steckstifte 95 in eine Schaltungsplatine einzulöten und die Steckstifte 95 als Steckbuchsen für die Steckstifte 94 zu verwenden.
Steckstifte/größeren Durchmessers aufgesteckt und mit ihnen verlötet werden. Ebenfalls ist es möglich, mit den Steckstiften 94 nicht verbundene Steckstifte 95 in eine Schaltungsplatine einzulöten und die Steckstifte 95 als Steckbuchsen für die Steckstifte 94 zu verwenden.
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- rf -
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Wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar ist, tragen die rückwärtige Wandung 18 und die bogenförmige Wandung 26 des Isolators
10 einen ringförmig umlaufenden Rand 100. Dieser bildet einerseits eine Verbreiterung, auf der der rückwärtige Rand
der Außenwand 14 des Gehäuses 10 axial aufsitzt und deren radial äußere Seite mit der Außenseite der Außenwand 14 des Gehäuses
10 fluchtet. Andererseits bildet der Ring auch einen axialen Fortsatz, der den radial äußeren Rand der Abdeckplatte
52 umgibt und dessen rückwärtige Seite mit der Rückseite der Abdeckplatte 52 fluchtet. Hierdurchvird ein genügender Isolationsabstand
zwischen dem Gehäuse 10 und der auf einem unterschiedlichen Potential liegenden Abdeckplatte 52 erreicht, und
gleichzeitig bildet der Ring 100 eine weitere mechanische Verstärkung
des Isolators 12. Er ist aus dem letztgenannten Grunä
auch bei den im folgenden noch zu beschreibenden weiteren Aurjführungsbeispielen
vorgesehen, bei dene« Gehäuse 10 und Abdeckplatte 52 auf gleichem Potential liegen.
Die von den Strahlungsquellen 56, 62 in der Meßkammer 28 bzw.
in der Referenzkammer 4 2 erzeugten radioaktiven Strahlen, bei Verwendung von Radium als Material der Strahlungsquellen 56,
62 im wesentlichen Alphastrahlen, haben eine gegenüber den Abmessungen des Melders wesentlich größere Reichweite und were7 n
daher innerhalb der Kammern 28, 4 2 insbesondere an den Elektroden in vielen Fällen mehrfach reflektiert. Im Falle der rießkammer
28 können reflektierte Strahlen die Meßkammer 28 durch die Eintrittsöffnung 32 verlassen, während dies bei der Referenzkammer
4 2 nicht möglich ist. Daher kann die Referenzkarcmor
42 bei gleicher Aktivität beider Strahlungsquellen 56, 62 ein geringeres Volumen als die Meßkammer 42 aufweisen; das Volumen
der Referenzkammer beträgt zweckmäßig 50 % bis 85 % und vorzugsweise wie beim Ausführungsbeispiel annähernd 70 % des
Volumens der MeSkammer 28. Die Aktivitäten der Strahlungsqucllen
56, 62 werden selbstverständlich im Interesse einer Vermeidung einer Umweltbelastung möglichst gering gehalten; sie betragen
beim Ausführungsbeispiel unter 0,1 Microcurie.
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- rs -
Zur Verwirklichung der genannten Volumenverhältnisse bei dem bereits oben genannten Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung
20 relativ zum Außendurchmesser des Gehäuses 10 ist es zweckmäßig, wenn die sich radial erstreckenden Wandungen 22,
einen von der Referenzkammer 42 erfüllten Winkelabstand von 80° bis 140° haben; beim Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkelabstand
110°. Ein derartiger, nicht allzu großer Winkelabstand hat den Vorteil, daß in einfacher Weise mittels eines einzigen,
linear-bändchenförmigen Strahlers praktisch das gesamte Volumen der Referenzkammer 4 2 ionisiert werden kann und daß der von der
Referenzkammer 42 freigelassene Umfangsbereich noch eine genügende
Größe hat, um nicht nur die Schaltungselemente 70, 72, 74 der Alarmgeberschaltung 68, sondern auch noch Befestigungselemente
wie die Schrauben 88, 92 und Verbindungselemente wie die Steckstifte 94 ohne Schwierigkeit unterzubringen.
Die axiale Höhe des Gehäuses 10 beträgt zweckmäßig 25 % bis 50 % von dessen geringster Querschnittsabmessung. Beim Ausführungsbeispiel
beträgt die von der Rückseite der Abdeckplatte 52 bis zur Oberseite der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 gemessene
Gesamthöhe 9,65 mm, während der Außendurchmesser der Außenwand 14 des Gehäuses 10 einen Betrag von 33,2 mm hat, so daß die
axiale Höhe annähernd 29 % des Außendurchmessers beträgt. Wird abweichend vom kreisförmigen Querschnitt des Melders ein einem
quadratischen Querschnitt angenäherter verwirklicht, so kann
dadurch, daß die Referenzkammer in den Bereich einer Ecke gegewünschtes
legt wird, deren-'Volumen in Relation zur Meßkammer bei einem etwas vergrößerten Durchmesser der rohrförmigen Wandung 20 erzielt werden, wodurch sich eine noch flachere Bauweise erzielen läßt, die allerdings mit einer wegen der etwas komplizierteren Form aufwendigeren Herstellung verbunden ist.
legt wird, deren-'Volumen in Relation zur Meßkammer bei einem etwas vergrößerten Durchmesser der rohrförmigen Wandung 20 erzielt werden, wodurch sich eine noch flachere Bauweise erzielen läßt, die allerdings mit einer wegen der etwas komplizierteren Form aufwendigeren Herstellung verbunden ist.
Für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 gelten auch die Darstellungen der Fig. 1 und 2; gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet. Abweichend von dem Ausführungs-
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-a?
baispiel gemäß Fig. 1 bis 5 ist bei den lonisat
c-Givüio Fig. 6 und 7 vorgesehen, daß eine äußere Zlektroüe 1C2
der Meßkanmer 28 dem das äußere Ende der rohrförmigen Wandung
20 überdeckenden Bereich 34 des Gehäuses 10 unter Zwischenlage
einer Isolierschicht 104 eng benachbart angeordnet ist, wcuurcli
die !Elektrode 102 eine vom Gehäuse 10 abweichende Polarität
aufweisen kann und das Gehäuse 10 und die Abschirmpiatee 52 auf demselben Potential gehalten sein können, so daß sie gemeinsam
als die übrigen Teile des Melders umgebender IParadayscher
Käfig wirken. Die Elektrode 102 weist einen mit dem Schlitz 32 der Stirnwand 16 des Gehäuses fluchtender. Schild
105 zum Eintritt der Umgebungsluft auf, wie auch die I:;oii >.·*:-
schient einen derartigen Schlitz 108 aufweist. Zur Befo:;l. \ ·,·...·.
der Elektrode 102 weist diese den Schlitz 10G in Un.;:';,>>'/....<...-tung
unterbrechende, sich radial erstreckende /orLijJIL/.i· \\l, ..... ,
(lit· in i lii .'ίιιΐίι·!\·ιι Ka nd der rohrförmigen Wandung 20 gebili.euv.·.:
Ausnehmungen aufgenommen sind; einer der Fortsätze 1 \ v>
iyc i..i
de(r Außenseite der rohrförmiigeni Wandung herunter auf die Schaltungsplatine
76 geführt und hier mittels einer der Schrauber. 92 mit einer Leiterbahn verbunden.
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a?·
Zürn Schutz gegen das Eindringen stärkerer Strömungen der Umgebungsluft
in die Meßkammer 28 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 vorgesehen, daß sich von dem radial äußeren
Rand der äußeren Elektrode 102 eine rohrförmige, jedoch an
den den radialen Fortsätzen 110 entsprechenden Umfangsstellen
unterbrochene Schürze 109 axial in die Meßkammer 28 hinein erstreckt.
Der Außendurchmesser dieser Schürze 109 gleicht also dem Innendurchmesser der Schlitze 32, 108, 106. In den meisten
Anwendungsfallen genügt es, wenn die Schürze 109 wie beim Ausführungsbeispiel
eine gegenüber der axialen Höhe der Meßkammer 28 geringe axiale Höhe aufweist. Bei höheren Anforderungen an
eine Abschirmung gegen hohe Umgebungsluftgeschwindigkeiten, beispielsweise beim Einsatz des Brandmelders in Kanälen von
Klimaanlagen, kann die axiale Höhe der Schürze 109 jedoch auch bis annähernd halb so groß wie die axiale Höhe der Meßkammer
28 gewählt werden; da in diesem Fall die Schürze 109 als Teil der Außenelektrode 102 wirksam wird und die elektrische Feldverteilung
innerhalb der Meßkammer 28 beeinflußt, kann es dann erforderlich werden, die Außenabmessungen der inneren Elektrode
36 geringer als die Innenabmessungen der rohrförmigen Wandung 20 zu wählen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 wird bei gegebener erforderlicher axialer Höhe der Meßkammer 28 die Gesamthöhe
des Melders um die axialen Dicken der Elektrode 102 und der Isolierschicht
104 höher als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5. Gewünschtenfalls kann eine derartige Vergrößerung
der axialen Höhe jedoch weitgehend dadurch vermieden werden, daß man der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 anstelle ihres mittigen
Bereichs 34 und der Stege 30 eine Öffnung gibt, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung 20 gleicht,
und indem man die Elektrode 102 durch geeignet gebogene Fortsätze 106 derart innerhalb dieser Öffnung hält, daß sie in derselben
Ebene wie die Stirnwand 16 des Gehäuses 10 liegt. Um die Möglichkeit eines Kurzschlusses zwischen der Elektrode 102 und
dem Gehäuse 10 in diesem Fall zu vermeiden, ist es dann weiter
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- as-
zweckmäßig, zumindest eines der genannten Teile auf seiner Außenseite mit einer isolierenden Schicht zu bedecken.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 und 9 ist gegenüber demjenigen
der Fig. 6 und 7 nochmals abgewandelt; gleiche oder funktionell gleichartige Teile sind mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Dabei gelten im übrigen wieder die Darstellungen der Fig. 1 und 2.
Der Brandmelder nach Fig. 8 und 9 zeichnet sich zunächst dadurch aus, daß die Referenzkammer 42 an ihrem rückwärtigen Ende
von einem zur rückwärtigen Wandung 18 parallelen und im Ausführungsbeispiel
von einem ümfangsabschnitt dieser rückwärtigen Wandung 18 gebildeten Wandabschnitt verschlossen ist und daß
die mit der Elektrode 36 der Meßkammer 28 verbundene Elektrode 46 auf der äußeren Seite dieses Wandabschnitts der rückwärtigen
Wandung 18 unmittelbar aufliegend befestigt ist, wozu wieder eine Nocke mit Kopf 50 dient. Weiter entfällt bei diesem
Ausführungsbeispiel die die Referenzkammer 42 zur Stirnwand des Gehäuses 10 hin verschließende Wandung 44 der vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiele. Hierdurch liegt ein Bereich 112 der Rückseite der Stirnwand 16 des Gehäuses 10 innerhalb
der Referenzkammer 42 frei und dient als eine Elektrode der Referenzkammer
42.
Weitere, gegenüber den gezeigten Ausführungsbeispielen in anderer Weise abgewandelte Anordnungen der Elektroden in der Referenzkammer
42 sind denkbar. So kann beispielsweise die Referenzkammer 42 sowohl zur Abdeckplatte 52 als auch zur Stirnwand
16 des Gehäuses 10 hin von einer isolierenden Wandung abgeschlossen sein, von denen dann freilich eine nicht einstückig
mit dem Isolator gebildet ist, um beide Elektroden der Referenzkammer
42 auf gegenüber dem Gehäuse 10 und der Abdeckplatte
52 unterschiedlichen Potentialen halten zu können. Diese Maßnahme kann beispielsweise erforderlich sein, wenn die Alarmge
berschaltung 68 einen Rückkopplungswiderstand aufweist, der
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zwischen eine Elektrode der Meßkammer und ein festes Potential geschaltet ist und der nach dem Ansprechen des Melders kurzgeschlossen
wird, um eine Rückkopplungswirkung zu erzielen. Weiter ist es denkbar, die beiden Elektroden der Referenzkammer 4
auf der Außenseite der rohrförmigen Wandung 20 und der Innenseite der bogenförmigen Wandung 26 einander radial gegenüberstehend
anzuordnen.
Mit dem Ionisations-Brandmelder gemäß der Erfindung ist erstmals ein Melder dieser Art geschaffen, dessen Bauhöhe so gering
ist, daß sie in der Größenordnung von Schaltungselementen liege, wie sie üblicherweise auf Schaltungsplatinen elektrischer Geräte
und insbesondere von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen untergebracht wird. Daher läßt sich der Melder zum Brandschutz
einer derartigen, senkrechtstehend angeordneten Schaltungsplatine verwenden, indem er auf dieser selbst, zweckmäßig
nahe ihrem oberen Rand, angeordnet wird. Hierdurch wird ein wesentlich verbesserter Brandschutz gegenüber seitherigen Lösungen
erzielt, bei denen der Ionisations-Brandmelder separat gegenüber der Schaltungsplatine oberhalb von ihr beispielsweise
in einem Abluftschacht angeordnet wurde.
Abwandlungen des Brandmelders gegenüber den dargestellten Ausführungsbeispielen
sind in vielfacher Weise möglich. Beispielsweise kann anstelle der die Meßkammer 28 und die Referenzkammer
42 ionisierenden, bändchenförmigen Strahlungsquellen 56, eine einzige, beide Kammern 28, 42 ionisierende Strahlungsquelle
vorgesehen sein, die in einem Fenster desjenigen Abschnitts der rohrförmigen Wandung 20 angeordnet ist, der zwischen Meßkammer
28 und Referenzkammer 4 2 liegt. Die Strahlungsquelle wird dabei zweckmäßig so ausgebildet, daß sie auf mindestens
einer ihrer der Meßkammer 28 und der Referenzkammer 4 2 zugewandten Oberflächen elektrisch isolierend wirkt, und sie wird
in dem Fenster zweckmäßig so angeordnet, daß sie dieses abdichtend verschließt, um das Entstehen von elektrischen Kriechstrecken
zwischen Meßkammer 28 und Referenzkammer 42 zu vermei den 909822/0185
Claims (32)
1. Ionisations-Brandmelder mit einem eine· rohrförmige Wandung umfassenden,
an seinem axial rückwärtigen Ende mit lotrecht zu einer Unterlage stehender rohrförmiger Wandung an der Unterlage
befestigbaren Isolator, einer der Umgebungsluft zugänglichen, zwei Elektroden aufweisenden Meßkaircner, einer gegenüber der Umgebungsluft
stärker abgeschlossenen, ir.it der MeSkarw.er elektrisch
in Reihe geschalteten, zwei weitere Elektroden aufweisenden, in der Draufsicht auf den Isolator und gegebenenfalls
die Unterlage neben der Meßkammer angeordneten Referenzkammer, mindestens einer die Keßkammer und die Refefenzkammer ionisierenden
Strahlungsquelle, einem eine rohrförmige Außenwand und
eine an seinem der Unterlage abgewandten, axial äußeren Ende ■ liegende Stirnwand umfassenden, die Meßkammer und die Referenzkammer
enthaltenden, mindestens eine Eintrittsöffnung für die Umgebungsluft aufweisenden Gehäuse von gegenüber seinen Querschnittsabmessungen
geringerer axialer Höhe sowie einer an die miteinander elektrisch verbundenen Elektroden der MeSkammer und
der Referenzkammer angeschlossenen elektrischen Alarmgeberschaltung,
dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Wandung (20)
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des Isolators (12) geringere Querschnittsabmessungen als die
Innenabmessungen der Außenwand (14) des Gehäuses (10) und eine zumindest annähernd dem Gehäuse (10) gleiche axiale Höhe aufweist
sowie innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet ist, daß die Me3kammer (28) innerhalb des von der rohrförmigen Wandung
(20) umgebenen Raums gebildet ist, daß die Eintrittsöffnung
(32) des Gehäuses (10) in dessen Stirnwand (16) liegt, άζ.2, die
Referenzkammer (42) der Keßkammer (2S) an der rohrförmigen Ivandung (20) unmittelbar benachbart zwischen dieser und der Außenwand
(14) des Gehäuses (10) liegt und sich auf einem Umfangsabschnitt um die Ke3kammer (23) herum erstreckt sowie daß die
Schaltungselemente (70, 72, 74) der Alarmgeberschaltung (68) in dem von der Referenzkammer (42) freigelassenen Umfangsebschnitt
zwischen der rohrförmigen Wandung (20) und dem Gehäuse (10) innerhalb von diesem angeordnet sind.
2. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmige Wandung (23) mit ihreir. axial äußeren Ende an der Innenseite der Stirnwand (16) des Gehäuses (10) anliegt.
3. lonisations-Erandmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eintrittsöffnung (32) in der Stirnwand (16) des Gehäuses (10) radial einwärts vom axial äußeren Ende der
rohrförmigen Wandung (20) liegt.
4. Ionisations-Brandmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Isolator (12) zwei in Umfangs-
richtung beabstandete, sich achsparallel von der rohrförmigen
Wandung (20) zumindest annähernd radial nach außen bis zur Innenseite der Außenwand (14) des Isolators (12) erstreckende,
vorzugsweise mit ihren axial äußeren Enden an der Innenseite der Stirnwand (16) des Gehäuses (10) anliegende Wandungen (22,
24) von annähernd dem Gehäuse (10) gleicher axialer Höhe aufweist, die die Referenzkammer (42) in Umfangsrichtung begrenzen und zur Alarmgeberschaltung (68) hin isolieren.
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5. lonisations-Brandmelder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Isolator (12) eine die radial äußeren Ender, äer
sich zumindest annähernd radial erstreckenden Wandungen (22, 24) einstückig verbindende/ an der Innenseite der Außenwand
(14) des Gehäuses (10) anliegende, bogenförmige Wandung (26)
von annähernd dem·Gehäuse (10) gleicher axialer Höhe aufweist,
die die Referenzkarrux>er (42) zur Außenwand (14) des Gehäuses
(10) hin begrenzt und isoliert.
6. lonisations-Brandmelder nach einen der vorangehenden Ansprüche;,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (34, 36; 102, 36) der Meßkammer (28) eben ausgebildet und senkrecht zur Achse
der rohrförmigen Wandung (20) angeordnet sind sowie vorzugsweise einen dem Grundriß der Meßkammer (28) zumindest annähernd
gleichen Grundriß aufweisen.
7. lonisations-Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (12) eine mit dem rückwärtigen Ende der rohrförmigen Wandung (20) einstückig verbundene,
sich senkrecht zur Achse der rohrförmigen Wandung (20)
radial nach außen zum hinteren Rand der Außenwand (14) des Gehäuses (*0) und in ümfangsrichtung zumindest auf einem Teil des
Umfangs des rohrförmigen Wandabschnitts (20) um diesen herum erstreckende rückwärtige Wandung (18) aufweist.
8. lonisations-Brandmelder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die rückwärtige Wandung (18) das rückwärtige Ende der rohrförmigen Wandung (20) scheibenförmig überdeckt und daß auf den
innerhalb der Meßkammer (28) liegenden Abschnitt der Außenseite der rückwärtigen Wandung (18) eine Elektrode (36) der Meßkammer
(28), vorzugsweise die mit einer Elektrode (46) der Reforenzkammer
(42) verbundene Elektrode (36) der Meßkammer (28), angeordnet, vorzugsweise unmittelbar aufliegend befestigt ist.
9. Ionisations-Branämelder nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 3
und einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (32) ein von radialen Stegen (30) unter-
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brocher.er, ringförmiger Spalt ist, dessen Außenabmessungen
zumindest annähernd den Inr.enabmessur.gen der rohrförmigen Wandung
(20) gleichen.
10. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 6
und einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (10) zumindest auf seiner Innenseite und zumindest in seinem das äußere 2r.de der Meßkaramer (28) übardcckenden
Bereich (34) elektrisch leitend ausgebildet ist und in diesem Bereich (34) als eine Elektrode der Keßkammer (2S)
dient (Fig. 5) .
11. lonisations-Brandmelder nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich von dem radial inneren Rand des Spalts (32) eine an den den Stegen (30) entsprechenden Umfangsstellen unterbrochene
Schürze (31) axial in die Ileßkammer (23) hinein erstreckt, wobei vorzugsweise die axiale Höhe dieser Schürze
(31) zumindest annähernd der radialen Breite des Spalts (32) gleicht und wobei vorzugsweise die Schürze (31) gleichzeitig
mit dem den Spalt (32) erzeugenden Verformungsvorgang gebildet ist.
12. Ionisations-Bra-.dmeider nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 6
und einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Elektrode (102) der Meßkammer (28) dem das äußere
Ende der rohrförmigen Wandung (20) überdeckenden Bereich (34) des Gehäuses (10) eng, vorzugsweise unter Zwischenlage einer
Isolierschicht (104), benachbart angeordnet ist, eine vorzugsweise mit der Eintrittsöffnung (32) des Gehäuses axial fluchtende
Eintrittsöffnung (105) für die Umgebungsluft aufweist
und mittels radialer Fortsätze (110) in der rohrförmigen Wandung (20) gehalten ist (Fig. 6 bis 9).
13. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß sich von dem radial äußeren Rand der äußeren Elektrode (102) eine an den den radialen Fortsätzen (110) entsprechenden
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Umfangsstellen unterbrochene Schürze (109) axial in dio McC-ka^iiner
(28) hinein erstreckt, wobei die Schürze (ICS) vorzugsweise
eine gegenüber der axialen Höhe der Meßkammer (23) geringe axiale Hc'ie aufweist.
14. Ionisations-Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (46, 54; 46, 112)
der Referenzkammer (4 2) eben ausgebildet und senkrecht zur
Achse der rohrförmigen Wandung (20) angeordnet sind sowie vorzugsweise
einen dem Grundriß der Raferenzkauiiaer (42) zumindest
annähernd gleichen Grundriß aufweisen (Fig. 5, 7 bis 9).
15. Ionisations-Brandr.-ielder nach Anspruch 7 oder nach Anspruch 7
und einem der Ansprüche δ bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die rückwärtige Wandung (13) in Unifangsrichtung ausschließlich
auf dem von der Referenzkamner (42) freigelassenen umfang^-
abscnnitt, jedoch auf diesem gesamten Urnfangsabschnitt, um die
rohrförmige Wandung (20) herum erstreckt (Fig. 3 bis 7).
16. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 4 und 7 oder nach den
Ansprüchen 4, 7 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden sich zumindest annähernd radial erstreckenden Wandungen (22,
24) an ihren rückwärtigen Enden mit der rückwärtigen Wandung (18) einstückig verbunden sind (Fig. 3, 4, 6, 8) .
17. Ionisations-Brar.dir.elder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Isolators (12) von einer zumindest auf der ihm zugewandten Oberseite elektrisch
leitenden, vorzugsweise auf einem festen elektrischen Potential gehaltenen Abdeckplatte (52) bedeckt ist, deren Aurjenabmessungen
zumindest annähernd den Querschnittsabmessungen des Gehäuses (10) gleichen und durch die zur Spannungsversorgung
und/oder Signalübertragung dienende elektrische Verbindungselemente hindurchgeführt sind (Fig. 5, 7, 9) .
90«822,01«8 BADOHMiMW.
18. Ionisations-Brandrp.elder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzkammer (4 2) an ihrem äußeren Ende von einer zur rückwärtigen Wandung (18) parallelen,
der Stir:v//ar.d (16) des Gehäuses (10) benachbarten und vorzugsweise
an ihr anliegenden Wandung, vorzugsweise einer einstückig mit derr. Isolator (12) gebildeten Wandung (44), verschlossen
ist und daß auf deren Rückseite eine Elektrode lic)
der Referenzkammer (42), vorzugsweise die mit einer Elektrode
(35; der Xeßkammer (28) verbundene Elektrode (46) der Referenzkammer
(42), angeordnet, vorzugsweise unmittelbar aufliegend befestigt ist (Fig. 5, 7).
19. Ionisations-Brandmeider nach Anspruch 14, 15, 17 und 18, dadurch
gekennzeichnet, daß 'die Abdeckplatte (52) in ihrem die Referenzkammer (42) überdeckenden Bereich (54) als eine Elektrode
der Referenzkammer (4 2) dient.
20. Ionisations-3randmeider nach Anspruch 14 oder nach Anspruch 14
und einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, da3
die Referenzkammer (4 2; an ihrem rückwärtigen Ende von einem
zur Achse der rohrförmigen Wandung (20) senkrechten Wandabschnitt des Isolators (12) verschlossen ist und daß auf der
äußeren Seite dieses Wandabschnitts eine Elektrode (4G) der Referenzkammer (42), vorzugsweise die mit einer Elektrode (36)
der Keßkammer (28) verbundene Elektrode (46) der Referenzkammer
(42), angeordnet, vorzugsweise unmittelbar aufliegend befestigt ist (Fig. 8, 9).
21. Ionisations-Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente (70, 72, 7') der Alarmgeberschaltung (68) auf einer im Grundriß ringabschnittförmigen
Schaltungsplatine (76) angeordnet sind, die sich mit ihrem radial inneren Rand zumindest annähernd bis zum
Außenumfang der rohrförmigen Wandung (20) und mit ihrem radial äußerer. Rand zumindest annähernd bis zur Innenseite der Außenwand
(14) des Gehäuses (10) erstreckt (Fig. 3, 5 bis 9).
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• τ·
22. lonisations-Brandrieidcr nach Anspruch 7 und 21, dadurch gokcr.;.-zeichnet/
daß die Schaltungsplatine (76) in einem gegenüber der
axialen Höhe des Gehäuses (10) geringen Abstand von der äußeren Seite der rückwärtigen Wandung (18) gehalten ist, vorzugsweise
mittels auf der äußeren Seite der rückwärtigen Wandung (1S) gebildeter Abstandhalter (82, 84) (Fig. 4, 5, 7, 9).
23. Ionisations-3randmelder nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet.
dä.2 ein Abstandhalter von einem axial von der rückwärtiger. v1l..\-
äung (18) vorstehenden, in den von der Referenzkammer (4 2) freigelassenen
Unifangsabschnitt vorgesehenen, vorzugsweise rait seiner radial äußeren Seite an der Innenseite der Außenwand (14)
des Gehäuses (10) anliegenden Rand (82) gebildet ist.
24. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,
daß Abstandhalter von Erhöhungen (84) der rückwärtigen Wandung (18) gebildet sind, die rückwärtige Ausnehmungen.
(86) zur Unterbringung von Schraubenmuttern aufweisen, una daß in die Schraubenmuttern zur Befestigung des Gehäuses (10)
dienende und dieses durchsetzende und/oder zur Befestigung der Schaltungsplatine (76) dienende, die Schaltungsplatine (76)
und die Erhöhung (84) durchsetzende Schrauben (88, 92) eingeschraubt
sind.
25. lonisations-Brandmalder nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche
21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung und/oder Spannungsversorgung dienende Steckstifte (94) in der
Schaltungsplatine (76) gehalten sind, die rückwärtige Wandung (18) durchsetzen und aus deren Rückseite hervorragen (Fig. 1, 3
bis 9).
26. Ionisations-Brandmelder nach Anspruch 5 und 7 oder nach Anspruch
5 und 7 und einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Wandung (18) und die bogenförmige
Wandung (26) eine umlaufende, ringförmige Verbreiterung (100) tragen, auf der der rückwärtige Rand der Außenwand (14)
des Gehäuses (10) axial aufsitzt und deren radial äußere Seite vorzugsweise mit der Außenseite der Außenwand (14) des Gehäuses
(0) fluchtet. 909822/0185
..,V-* BAD ORIGINAL
27. xonisations-Brandmelder nach den Ansprüchen 5, 7 und 17 cder
nach diesen Ansprüchen und einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Wandung (1S) und
die bogenförmige Wandung (26) einen umlaufenden, ringförmigen
axialen Fortsatz tragen, der den radial äußeren Rand der Abdeckplatte (52) umgibt und dessen rückwärtige Seite vorzugsweise
mit der Rückseite der Abdeckplatte (52) fluchtet.
28. Ionisations-3rand:aelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Referenzkammer (-12)
50 % bis 85 %, vorzugsweise annähernd 70 % des Volumens der
Meßka:ü.T.er (28) beträgt, wobei vorzugsweise die Strahlungscuoilen
(56, 62) der Meßka.T.r.er (23) und der Referenzkammer (42)
untereinander gleiche Aktivitäten, insbesondere von weniger als G,1 Xicrocurie, aufweisen.
29. Ior.isations-Erandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, da3 der Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung (20) 40 % bis 55 %, vorzugsweise 45 % der geringsten
äußeren Querschnittsabmessung der Außenwand (14) des Gehäuses
(10) beträgt.
30. Ionisations-Erandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsabschnitt, auf dein die
Referenzkammer (42) die Keßkammer (28) umgibt, einen Winkelbereich von 30° bis 140°, vorzugsweise von annähernd 110° erfüllt.
31. Ionisations-Brandmelder nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe des Gehäuses (10) 25 % bis 50 ii, vorzugsweise annähernd 30 % von dessen geringster
Querschnittsabmessung beträgt.
32. Verwendung eines Ionisations-Brandmelders nach einem der vorangehenden
Ansprüche zum Brandschutz eines mindestens eine senkrechtstehend angeordnete Schaltungsplatine aufweisenden elektrischen
Geräts, insbesondere einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage,
durch Anbringen des Ionisations-Brandmelders auf der Schaltungsplatine.
«09822/0185
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