DE3014259C2

DE3014259C2 - Vorrichtung zur Signalabgabe

Info

Publication number: DE3014259C2
Application number: DE3014259A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Günter 7750 Konstanz Möllenhoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1980-04-14
Publication date: 1983-04-28
Also published as: IT1137659B; IT8120971A0; DE3014259A1

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegestab (2) von der kleineren Kreisfläche (22) des Körpers (1) wegweist.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Signalgabe bei einen einstellbaren Schwellwert überschreitenden Erschütterungen der festen Erdkruste, mit einem Gehäuserahmen, an dem das bezogen auf die Erdoberfläche untere Ende eines Biegestabs befestigt ist, dessen oberes Ende eine gegenüber dem Gehäuserahmen schwingungsfähige und von einem gehäuserahmenfesten Rahmenteil umgriffene Masse zur Betätigung einer der Signalgabe dienenden Kontakteinrichtung trägt.

Bei Erdbeben können durch Erschütterungen der festen Erdkruste Gebäudeschäden auftreten, wodurch auch Personenschäden möglich sind. In Erdbebenüberwachungsstationen werden Seismographen zur selbsttätigen Registrierung von Erschütterungen eingesetzt. Von dort aus können Warnmeldungen in die betroffenen Gebiete gegeben sowie Intensität und Verlauf der Erschütterungswellen ausgemessen und aufgezeichnet werden. Diese Art der Überwachung nützt den betroffenen Menschen in dem betreffenden Erdbebengebiet in den meisten Fällen nichts, weil Erdbeben innerhalb relativ kleiner Zeiträume Schaden anrichten. Innerhalb der zur Verfügung stehenden, kurzen Zeit ist aber regelmäßig eine Warnung der betroffenen Menschen, insbesondere nachts, nicht möglich.

Aus der DE-OS 28 20 244 ist ein Schwingungsdetektor bekannt, bei dem am Umfang des oberen Teils eines Pendels zahlreiche Kontakte angeordnet sind, die jeweils individuell mittels in einem Gehäuse angebrachter Einstellschrauben rchaltpunktmäßig justierbar sind. Die Kontakte liegen zueinander parallel, die Parallelschaltung aus diesen Kontakten ist Bestandteil einer elektrischen Warnschaltung. Dieser bekannte Schwingungsdetektor hat aber den Nachteil, daß ein starker Erdstoß die Masse am Ende des Pendels so weit auslenken könnte, daß die Lamellen der Kontakte über ihre Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht werden könnten und eine Dejustage des eingestellten Schwell

werts die Folge wäre.

Aus der FR-PS 14 86 283 ist eine seismische Warnvorrichtung bekannt, die mit einer aufgehängten Masse arbeitet Bei solchen Geräten wirkt die Erdgravitation einer Auslenkung des Pendels entgegen und setzt dementsprechend die Empfindlichkeit des Geräts herab. Die Masse und ein sie umgebender Rahmen bilden Bestandteile einer in Serienschaltung aufgebauten, elektrischen Warnschaltung. Eine Justage der Empfindlichkeit der Masse gegenüber dem Rahmen ist nicht möglich, weil die Masse, hängt sie tiefer als der Rahmen, um ihn herumkippt, hängt sie aber höher als der Rahmen, bei Auftreten entsprechender Erdstöße leicht aus dem Rahmen herausspringen kann, wodurch weitere, erschütterungsabhängige Kontaktgabe nicht möglich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Aufbau einfache, kleine und von jedermann erschwingliche und zu handhabende, betriebssicher arbeitende Vorrichtung zur Anzeige von Erschütterungen der festen Erdkruste zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist gegenüber den in Erdbebenüberwachungsstationen verwendeten, technisch aufwendigen, großen und teueren Geräten die Vorteile auf, daß sie sehr einfach aufgebaut und deshalb kostengünstig herstellbar, gleichzeitig aber von jedermann handhabbar ist, dabei aber dennoch betriebssicher arbeitet. Sie ist ständig einsatzbereit und deshalb sehr zuverlässig. Häufig geht einem tektonischen Hauptbeben ein Vorbeben voraus. Die Vorrichtung hat eine derart große Empfindlichkeit, daß sie schon bei einem Vorbeben eine Anzeige liefert und die Bewohner eines Gebäudes rechtzeitig warnt Die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung kann auf einfache Weise auf einen hohen Wert eingestellt werden.

Nach einer Ausbildung der Erfindung weist der Biegestab von der kleineren Kreisfläche des Körpers weg. Hierdurch ergibt sich ein zweckmäßiger Aufbau der Vorrichtung, ihre Betriebssicherheit wird erhöht, weil auch bei starken Erschütterungen ein Aushängen des Körpers aus dem ihn umgreifenden Rahmenteil nicht möglich ist.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch die Vorrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Gehäuserahmen, einem elektrisch betriebenen Anzeigegerät und einer Masse,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß einer Linie H-II durch die Vorrichtung nach F i g. 1,

Fig.3 eine teilweise Seitenansicht der auf geringe Empfindlichkeit eingestellten Vorrichtung,

F i g. 4 eine weitere, teilweise Seitenansicht, wobei die Vorrichtung jedoch auf große Empfindlichkeit eingestellt ist

Eine Rückwand 6 (F i g. 1) und eine Platte 7 dienen als Gehäuserahmen für den Aufbau der Vorrichtung. Ein Melder 5 wird als akustisches Warngerät eingesetzt und aus einer Batterie 9 gegebenenfalls mit elektrischem Strom versorgt. Solche Melder sind im Handel erhältlich und liefern eine akustische Abstrahlleistung von etwa 93 dB. Anstatt eines akustischen Melders bzw. zusätzlich zu diesem kann auch ein optischer Melder, z. B. eine Lampe, zur Anwendung kommen.

Beim Ausführungsbeispiel ist eine Reihenschaltung

aus dem Melder 5 und der Batterie 9 innerhalb der Vorrichtung gebildet, die als elektrischer Schalter arbeitet und auf Erschütterungen der festen Erdkruste reagiert. Als schwere Masse ist ein Körper 1 vorgesehen, der auf das freie Ende eines Biegestabs 2 aufgeschraubt ist Das andere Ende des Biegestabs ist an der Platte 7 gehäuserahmenfest angebracht Der Biegestab 2 bildet mit dem Körper 1 zunächst den Festkontakt der als elektrischer Schalter ausgeführten Vorrichtung, deren beweglicher Kontakt durch einen Rahmenteil 3 gebildet wird, der von einem gehäuserahmenfest angebrachten Schaft 4 gehalten ist

Die schwere Masse des Körpers 1 führt infolge ihrer Trägheit bei Erschütterungen der festen Erdkruste bzw. des betreffenden Gebäudes Relativbewegungen gegenüber dem Gebäude und dem damit fest verbundenen Rahmenteil 3 aus. Deren Erfassung geschieht dadurch, daß das metallische Rahmenteil 3 den Körper 1 berührt und damit eine galvanische Verbindung herstellt Weil auch der Schaft 4 elektrisch leitend ist bildet er den Anschluß des beweglichen Kontaktes. Auch der Biegestab 2 ist elektrisch leitend, so daß sein fest angebrachtes Ende den anderen Kontakt der als Schalter wirkenden Vorrichtung bildet

Das fest angebrachte Ende des Biegestabs 2 ist beim Ausführungsbeispiel in eine Buchse 11 gesteckt die fest in die Platte 7 eingepaßt ist und eine Lasche 21 zum Anschluß einer elektrischen Leitung aufweist. Der elektrische Stromkreis für den Melder 5 besteht zunächst aus einer Leitung 17, die an den einen Anschluß der Batterie 9 angeschlossen ist deren anderer Anschluß über eine Leitung 18 und eine Leitung 20 an die Lasche 21 angeschlossen ist Der Schaft 4 der Vorrichtung ist über eine Leitung 15 mit dem anderen Anschluß des Melders 5 galvanisch verbunden.

Der aus der Rückwand 6 und der Platte 7 bestehende und gegebenenfalls durch mindestens eine Versteifung 8 stabil aufgebaute Gehäuserahmen wird mittels Bohrungen 12, 13, 14 an der Wand eines Gebäudes fest angeschraubt. Treten Erschütterungen der festen Erdkruste auf, dann berührt der Rahmen 3 den zunächst in Ruhe bleibenden Körper 1, wobei der Biegestab 2 durchgebogen wird. Durch die Berührung zwischen dem Rahmenteil 3 und dem Körper 1 wird der elektrische Stromkreis für den Melder 5 geschlossen, wodurch dieser in Tätigkeit gesetzt wird.

Der Überprüfung der Batterie 9 dient ein Schalter 10, z. B. ein Druckschalter, der mit Hilfe einer Leitung 16 am Schaft 4 angeschlossen und mit seinern anderen Anschluß an die Verbindung zwischen den Leitungen 18 und 20 gelegt ist. Durch Betätigung des Schalters 10 kann die Funktionsfähigkeit der Batterie 9 durch Einschaltung des Melders überprüft werden.

Weil für die Schaltung von der Batterie kein Ruhestrom zu liefern ist, wird sie ansonsten durch Stromlieferung nicht entladen. Hierdurch wird eine große Einsatzbereitschaft der Vorrichtung gesichert.

Die Empfindlichkeit der Vorrichtung ist von Hand einstellbar. Der Verdeutlichung dieser Einstellung dienen besonders die F i g. 3 und 4, bei denen wegen der Deutlichkeit der Zeichnung die Leitungen 15, 16 weggelassen sind. Der Körper ist als gerader Kreiskegelstumpf ausgeführt. Zweckmäßigerweise ist er so an dem Biegestab 2 angebracht, daß letzterer von der kleineren Kreisfläche 22 des Körpers wegweist. Am freien Ende des Biegestabs 2 ist ein relativ langes Gewinde 25 angebracht mit dessen Hilfe der ebenfalls mit einem Gewinde versehene Körper 1 mehr oder weniger auf den Biegestab 2 aufgeschraubt werden kann.

Bei der Darstellung gemäß F i g. 3 ist der Körper 1 in Richtung eines Pfeils 27 relativ weit von dem Biegestab 2 abgeschraubt ein Abstand 26 (F i g. 1) der Oberkante des Körpers 1 von der Oberkante der Platte 7 ist relativ groß. Der Abstand zwischen der Mantelfläche des

ίο Kreiskegelstumpfs des Körpers 1 zur Innenwandung des Rahmenteils 3 ist relativ groß, was eine kleine Empfindlichkeit der Vorrichtung bedeutet

Bei der Darstellung gemäß F i g. 4 ist der Körper 1 in Richtung eines Pfeils 28 relativ weit auf den Biegestab 2 aufgeschraubt der Abstand 26 zwischen der oberen Begrenzungsfläche des Kreiskegelstumpfs und der oberen Fläche der Platte 7 ist relativ klein. Der Abstand von der Mantelfläche des Körpers 1 zur Innenfläche des Rahmenteils 3 ist sehr klein, was eine große Empfindlichkeit der Vorrichtung bedeutet

Der Durchmesser der größeren Kreisfläche des Körpers 1 ist größer als der Innendurchmesser des Rahmenteils 3 (F i g. 2). Hierdurch ist sichergestellt, daß der Körper 1 auch bei starken Erschütterungen nicht aus dem Rahmenteil 3 herausspringen kann.

Die Vorrichtung spricht bei Einstellung großer Empfindlichkeit schon bei relativ schwachen Vorbeben an und setzt den Melder 5 entsprechend der Dauer der Erschütterungen in Tätigkeit Um auch ganz schwache

w Vorbeben registrieren und eine entsprechende Warnung erteilen zu können, empfiehlt sich die Verwendung einer an sich bekannten Halteschaltung in dem Melder 5, die diesen beispielsweise während der Dauer von 15 s zum Ansprechen bringt In diesem Fall wäre allerdings eine zusätzliche Leitung 29 (F i g. 1) nötig.

Das Rahmenteil 3 muß nicht kreisrund ausgeführt sein, es könnte auch quadratische Gestalt haben.

Erdbebenwellen laufen als Longitudinalwellen (P-Wellen) und Transversalwellen (S-Wellen) durch die Erdkruste hindurch, wobei die Erdmaterie in Fortpflanzungsrichtung der Erdbebenwellen oder im rechten Winkel dazu schwingt. Dementsprechend spricht die Vorrichtung nur in Richtung der X-Achse (Fig. 1) und der V-Achse an, jedoch nicht in Richtung der Z-Achse.

Ein dicht an dem betreffenden Gebäude vorbeifahrendes, schweres Fahrzeug löst aber hauptsächlich Erschütterungen in Richtung der Z"-Achse aus, weshalb die Vorrichtung in diesem Fall nicht ansprechen wird. Der Gehäuserahmen kann aus Sperrholz, Plastikmaterial, Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt sein.

Zur Wandmontage der Vorrichtung ist keine Wasserwaage nötig, da eine eventuelle Schräglage durch die Vorrichtung selbst angezeigt würde, sobald sie funktionsfähig gemacht ist, also nach Einsetzen der Batterie 9.

Wird die Vorrichtung montiert geliefert, also so wie in Fig. 1 dargestellt, dann würde eine Transporisicherung dadurch erreicht, daß der Körper 1 über die größte Empfindlichkeitseinstellung der Vorrichtung hinaus etwas weiter auf den Biegestab 2 aufgeschraubt würde, wodurch der Körper 1 durch das Rahmenteil 3 zusätzlich so gehalten wird, daß sich der Körper 1 gegenüber dem Rahmenteil 3 nicht bewegen kann. Eine

^ft5 separate Transportsicherung erübrigt sich hierdurch.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Signalgabe bei einen einstellbaren Schwellwert überschreitenden Erschütterungen der festen Erdkruste, mit einem Gehäuserahmen, an dem das bezogen auf die Erdoberfläche untere Ende eines Biegestabs befestigt ist, dessen oberes Ende eine gegenüber dem Gehäuserahmen schwingungsfähige und von einem gehäuserahmenfesten Rahmenteil umgriffene Masse zur Betätigung einer der Signalgabe dienenden Kontakteinrichtung trägt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

(a) Die Masse ist ein kreiskegelstumpfförmiger Körper (1),

(b) der Körper (1) und das Rahmenteil (3) bilden die Kontakteinrichtung, ·

(c) der Biegestab (2) und der Körper (1) weisen zur höhenmäßigen Verstellung des Körpers (1) gegenüber dem Rahmenteil (3) je ein Gewinde auf.