DE3424319C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsrechenrost zur Anbringung an Ein- bzw. Auslauföffnungen von Wasserbau­ werken, welcher eine Mehrzahl von metallenen geerdeten ein nichtleitendes Medium enthaltenden Hohlstäben auf­ weist, in denen sich über die Stablänge erstreckende leitfähige blanke Sensorelemente ausgespannt sind, welche eingangsseitig parallel-geschaltet mit einem Spannungsver­ sorgungsanschluß verbunden sind.

Ein derartiger Sicherheitsrechenrost ist durch die DE-OS 29 25 624 bereits bekannt. Bei dieser Ausführungs­ form sind in den Hohlstäben drahtförmige Sensorelemente ausgespannt. Beim Ansägen oder Wegdrücken der Hohlstäbe entsteht Kontakt zwischen den Sensorelementen und den Wandflächen der Hohlstäbe. Dies führt zur Ansteuerung einer für sämtliche Stäbe gemeinsamen Überwachungsvor­ richtung, welche über Signalelemente ein optisch und akustisch wahrnehmbares Alarmsignal auslöst. Die vor­ bekannte Ausführungsform ermöglicht keine Lokalisierung des einzelnen beschädigten Hohlstabes und erfordert nach den Gegebenheiten der Praxis eine zusätzliche Verbesse­ rung, wenn eine vollständige Überwachung unter allen mög­ lichen Beschädigungsvoraussetzungen und Störungen sicher­ gestellt werden soll.

In ähnlicher Weise ist auch eine Sicherungsvorrichtung für einen Fangrechen zum Einsatz in Wasserkanälen nach der DE-GM 78 09 516 ausgebildet.

Zum vorbekannten Stande der Technik gehört ferner eine elektrische Alarmvorrichtung, die in der DE-OS 28 02 903 beschrieben wird. Dabei sind als Schutzgitter, Gitterfen­ ster oder dgl. untereinander verbundene Hohlstäbe vorge­ sehen, in deren Innenraum ein Überdruck oder Unterdruck aufrechterhalten wird. Ein angeschlossener elektropneuma­ tischer Drucksensor überwacht das Auftreten des bei Be­ schädigung am Rohrsystem abfallenden bzw. ansteigenden Gasdruckes und löst ein entsprechendes Alarmsignal aus. Die Bereitschaft zur Alarmanzeige für das gesamte System wird ebenfalls durch ein zugeordnetes Signal angezeigt. Eine derartige Vorrichtung führt beim Verbiegen der Hohl­ stäbe, solange keine Leckstelle hergestellt wird, nicht zur Druckänderung und damit zur Alarmauslösung. Eine Lo­ kalisierung des einzelnen beschädigten Stabes ist ebenfalls nicht möglich.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, einen Sicherheitsrechenrost der eingangs genannten Art so weiter­ zubilden, daß einerseits eine umfassende Überwachung des Rechenrostes unter genauer Lokalisierung der evtl. auftre­ tenden Beschädigungsstelle möglich ist, und daß anderer­ seits die einwandfreie Funktion der Überwachungsvorrichtung in Bezug auf den einzelnen Stab, d.h. deren Bereitschaft zur Alarmmeldung dauernd angezeigt wird.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt mit den Mitteln des Patentanspruchs 1.

Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die Widerstände, zwischen denen die Sensorelemente ausgespannt sind, gleiche Wider­ standswerte aufweisen.

Eine Änderung der geometrischen Anordnung von Sensorelement und Hohlstab, insbesondere die direkte Berührung des Sensor­ elementes an der Innenwandfläche des Hohlstabes bewirkt eine Änderung des dielektrischen Zustandes der geometrischen An­ ordnung von Sensorelement und Hohlstab und damit eine Ände­ rung des durch die beiden Widerstände bestimmten Spannungs­ teilerverhältnisses. Dadurch wird die Alarmmeldung ausgelöst. Durch den Einbau des einen der beiden Widerstände zusammen mit dem Sensorelement im Sicherheitsrechenrost läßt sich eine weitreichende Sicherung gegen manipulierte Eingriffe in die Überwachungsschaltung erreichen.

In den Hohlstäben kann ein gasförmiges Medium eingeschlossen sein. Dadurch ergibt sich die Möglich­ keit, im Innenraum der Hohlstäbe einen Überdruck des gasför­ migen Mediums aufrechtzuerhalten und einen Druckmittelindi­ kator vorzusehen, welcher bei Druckabfall die erste Über­ wachungsschaltung zur Alarmabgabe auslöst.

Eine gegebenenfalls zweckmäßige Weiterbildung kann vor­ sehen, daß die Sensorelemente drahtförmig sind und mit diesen elektrisch verbundene seitwärts gerichtete Berüh­ rungsäste aufweisen. Eine solche Ausbildung erhöht die Sicherheit der Kontaktgabe auch bei geringen Deformierungen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstan­ des der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung für einen Sicherheitsrechenrost,

Fig. 2 eine Ausschnittsdarstellung eines Hohlstabes mit Sensorelement.

In Fig. 1 sind Teilstücke von zwei Hohlstäben 1, 2 eines in üblicher Weise aufgebauten Rechenrostes dargestellt, in denen sich drahtförmige Sensorelemente 3, 4 befinden. Jedem Sensorelement 3, 4 ist eine mit je einem Gleichspan­ nungsverstärker 5, 6 bestückte erste Überwachungsschaltung einzeln zugeordnet. Die in bekannter Weise aufgebauten Gleichspannungsverstärker 5, 6 enthalten jeweils ein gesteuer­ tes Schaltrelais, welches im Alarmfall abfällt und eine Warn­ lampe 5 a, 6 a (erstes Signalelement) zur Auslösung der Alarm­ meldung ansteuert.

Die drahtförmigen Sensorelemente 3, 4 sind jeweils zwischen zwei Widerständen 7, 8; 9, 10 eingeschaltet. Die im allgemeinen gleich großen Widerstände bilden einen Spannungsteiler, der bei einer Berührung zwischen den drahtförmigen Sensorelemen­ ten 3, 4 und der Innenwandseiten der Hohlstäbe 1, 2, aber auch bei einer Änderung des dielektrischen Zustandes in der geo­ metrischen Anordnung von drahtförmigem Sensor und Hohlstab in seinem Spannungsteilerverhältnis verändert wird.

In Serie mit den drahtförmigen Sensorelementen 3, 4 und den Widerständen 7, 9 liegen Leuchtdioden 11, 12 (zweite Signalelemente), welche die Bereitschaft zur Alarmmel­ dung anzeigen. Die Reihenschaltungen der Widerstände 7, 9 mit den Leuchtdioden 11, 12 bilden jeweils Teile einer zweiten Überwachungsschaltung für die Auslösung des Bereit­ schaftssignals, die zur ersten Überwachungsschaltung parallel geschaltet ist.

Bei einem Riß der drahtförmigen Sensorelemente 3, 4 wird der Stromfluß durch die Leuchtdioden 11, 12 unterbrochen und ihr Erlöschen zeigt an, daß die Überwachungsschaltung für den betreffenden Stab nicht mehr meldebereit ist.

Die Verstärkereingänge der Gleichspannungsverstärker 5, 6 sind im allgemeinen für Widerstände im Bereich von 500 bis 1000 Ohm zwischen den Hohlstäben 1, 2 und den drahtförmigen Sensorelementen 3, 4 ausgelegt. Größere Widerstände sollen keine Auslösung des Alarms zur Folge haben. Die Widerstände 8 und 10 sind zusammen mit den drahtförmigen Sensorelementen 3, 4 unmittelbar in den Rechenrost eingebaut. Die übrigen Schaltungsteile können in der Meldezentrale untergebracht und durch entsprechende Verbindungsleitungen mit dieser verbunden sein.

Gegen elektrische Störimpulse, die durch vagabundierende elektrische Ströme, beispielsweise von Fisch-Scheuchanlagen im Bereich solcher Rechenroste entstehen können, lassen sich die einzelnen Verstärker mit störsicherer Logik aus­ rüsten. Dadurch werden kurzfristige Spannungsspitzen unwirk­ sam und führen nicht zur Alarmauslösung.

Tritt im Beschädigungsfall eine galvanische Verbindung zwischen der inneren Oberfläche des metallischen Hohl­ stabes 1 und dem koaxial gespannten drahtförmigen Sensor­ element 3 ein, so entsteht durch die anliegende Gleich­ spannung zwischen dem Hohlstab 1 und dem drahtförmigen Sensorelement 3 ein Stromfluß, der das Spannungsteilerver­ hältnis der beiden Widerstände 7, 8 stört. Der Spannungs­ abfall am Widerstand 7 wird dadurch kleiner. Beim Unter­ schreiten der Schaltschwelle kippt der Schaltzustand des Gleichspannungsverstärkers 5, das zugeordnete Schaltrelais fällt ab und löst das erste Signalelement 5 a, d.h. die Alarman­ zeige aus. Bei einem Spannungsausfall wird ebenfalls die Alarmmeldung ausgelöst.

Fig. 2 zeigt ein beidseitig an Zugfedern 13, 14 aufgehängtes drahtförmiges Sensorelement 15, an dem Berührungsäste 16,17 kreuzförmig oder 18, 19 linear abwechselnd angeordnet sind. Hierdurch wird die Möglichkeit der Berührung mit den benach­ barten Wandteilen des Hohlstabes 20 verbessert.

Die Überwachungsschaltungen können in verschiedener Weise u.a. auch als kapazitive Sensorschaltungen ausgebildet sein, welche bereits Kapazitätsänderungen in der geometrischen An­ ordnung, gebildet aus den isoliert aufgehängten drahtförmigen Sensorelementen 3, 4 und den benachbarten Wandflächen der Hohl­ stäbe 1, 2 zur Auslösung des Alarmsignals wahrnehmen.

Gegebenenfalls kann der Sicherheitsrechenrost auch so aus­ gebildet sein, daß zusätzliche Bauteile oder Betriebszustände in der gleichen Überwachungsschaltung mit überwacht werden. So kann beispielsweise ein Endlagensensor vorgesehen sein, welcher das Erreichen und die Einhaltung der bestimmungs­ gemäßen abgesenkten Endlage des Sicherheitsrechenrostes überwacht. Der Versuch, den Sicherheitsrechenrost anzuhe­ ben und dadurch eine Durchtrittsöffnung zu schaffen, führt dann ebenfalls zur Alarmauslösung. Eine andere Erweiterung der Überwachungsschaltung kann vorsehen, daß an bestimmten Bauelementen, insbesondere an den Verschlußdeckeln des Sicherheitsrechenrostes, welche den Zugang zu den Bautei­ len der Überwachungsschaltungen ermöglichen, Berührungs­ sensoren angebracht werden. Diese melden dann durch die Alarmauslösung die Manipulation am Verschlußdeckel und weisen auf mögliche Eindringversuche hin.

Claims (3)

1. Sicherheitsrechenrost zur Anbringung an Ein- bzw. Auslauföffnungen von Wasserbauwerken, welcher eine Mehrzahl von metallenen geerdeten, ein nichtlei­ tendes Medium enthaltenden Hohlstäben aufweist, in denen sich über die Stablänge erstreckende leit­ fähige blanke Sensorelemente ausgespannt sind, welche eingangsseitig parallelgeschaltet mit einem Spannungsversorgungsanschluß verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente (3, 4; 15) eingangsseitig und aus­ gangsseitig in Reihe geschaltete Widerstände (7, 8; 9, 10) aufweisen, zwischen denen das Sensorelement eingeschaltet ist, wobei jeweils ein Widerstand (8, 10) zusammen mit dem Sensorelement (3, 4) innerhalb des Rechenrostes angeordnet ist, daß mit der Ausgangs­ seite jedes Sensorelementes ein Gleichspannungs­ verstärker (5, 6) einzeln verbunden ist, welcher eine erste Überwachungsschaltung in Verbindung mit einem ersten Signalelement (5 a, 6 a) bildet, welches ein Alarmsignal auslöst, wenn sich der dielektrische Zustand in der geometrischen Anordnung von Sensor­ element (3, 4) und Hohlstab (1, 2) verändert, und daß eine zweite Überwachungsschaltung in Verbindung mit einem zweiten Signalelement zur ersten Über­ wachungsschaltung parallel geschaltet ist, welche ein Bereitschaftssignal auslöst, so lange die Bereitschaft zur Abgabe des Alarm­ signals besteht.

2. Sicherheitsrechenrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (7, 8; 9, 10) zwischen denen die Sensorelemente (3, 4; 15) ausgespannt sind, gleiche Widerstandswerte aufweisen.

3. Sicherheitsrechenrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente (15) drahtförmig sind und mit diesen elektrisch leitend verbundene, seitwärts gerichtete Berührungs­ äste (16, 17; 18, 19) aufweisen.