DE354513C - Elektrische Sicherheitsanlage mit einer oder mehreren lichtempfindlichen Zellen - Google Patents

Description

Sicherheitsanlagen gegen Einbruch und Diebstahl durch lichtempfindliche Zellen wirken entweder dadurch, daß in einem dunklen Räume das Anzünden von Licht eine Vergrößerung der Leitfähigkeit der Selenzelle, oder daß in einem belichteten Räume der auf die Zelle geworfene Schatten einer den Weg zwischen Licht und Selenzelle passierenden Person eine Verringerung der Leitfähigkeit vo der Selenzelle hervorruft, womit bekanntlich in beiden Fällen bei Anwendung entsprechender Relais ein Alarmwerk oder eine sonstige Diebstahlverhütungsvorichtung ausgelöst werden kann.

Diese Anlagen haben aber folgende Nachteile: In einem dunklen Räume kann der Dieb durch Verhängen der Selenzelle diese dauernd dunkel halten und dann ungestört den Raum belichten, also die Sicherheitsamlage außer Tätigkeit setzen. Bei einer Anlage zur Verhütung von Einbruch und Diebstahl' in einem belichteten Räume dagegen kann der Dieb die Lichtstrahlen, die die Selenzelle treffen, mit den Augen verfolgen und dann auch meistens das Werfen seines Schattens auf die Zelle vermeiden, indem er die auf die Zell'e fallenden Lichtstrahlen umgeht, sie nicht zu durchqueren versucht. Beide Nachteile werden durch nachstehende Erfindung, die für einzelne Ausführungsformen auch noch den später angegebenen Zweck verfolgt, verringert oder vermieden.

Die Selenzelle arbeitet mit ei^!ner Belichtungsvorrichtung zusammen, die die Zelle in Perioden abwechselnd belichtet und verdunkelt. Nach der Zeichnung wird dabei gleichzeitig die Meldevorrichtung, ά. h. der mit der Selenzelle zusammenarbeitende übrige Teil der Anlage auf die veränderte Belichtung jeweilig umgesteift oder der Apparat entsprechend der veränderten Belichtung selbsttätig an- und abgestellt. Hierzu gibt es mehrerlei Arten Konstruktionsmöglichkeiten, wovon im nachstehenden einige als Beispiel schematisch angeführt sind.

In den Abbildungen ist s die Selenzelle, L die Lampe, E die Batterie der Relaisschaltung, r ein Regulierwiderstand und g das Relais, durch dessen Vermittlung· das Alarmwerk in Tätigkeit gebracht wird. In Abb. 1 führt die Stromleitung zur Lampe über eine Drehscheibe a, die Stromleitung zum Relais über eine auf gleicher Achse mit α sitzenrle oder sonstwie mit α zwangläufig gekuppelte Drehscheibe b. Diese Drehscheiben haben abwechselnd Leitungs- und Isolierstellen, dergestalt, daß bei ständiger Drehbewegung der Achse beide Leitungen gleichzeitig oder in gewünschter Folge geöffnet oder geschlossen werden. In Abb. 1 soll durch Schattenwerfen einer den Weg zwischen Licht und Selenzelle passierenden Person das Alärtrawerk o. dgl. ausgelöst werden. Da das Licht hierbei nur von Zeit zu Zeit einen kurzen Moment aufflammt, so kann der Dieb sehr schwer erkennen, ob er bei seinen Bewegungen im Räume im Moment des Aufflatnmens des Lichtes gerade einen Schatten auf die Selenzelle wirft oder nicht. Man kann sich dabei mehrere Zellen im Räume mit. einer oder mehreren dieser Anlagen zusammenarbeitend vorstellen. So z. B. kann in dem Stromkreis des Regulierwiderstandes r noch eine zweite Selenzelle, von der gleichen Lampe L oder einer zweiten Lampe belichtet, eingeschlossen sein. Die Leitungslamellen der Scheiben a und b sind entweder so angeordnet, daß die. Ein- und Ausschaltung des Relais g- gleichzeitig mit der Ein- und Ausschaltung des Lichtes erfolgt, oder daß das Relais kurz nach der Einschaltung des Lichtes ein- und kurz vor der Ausschaltung des Lichtes wieder aus-

geschaltet wird. In ersterem Falle genügt natürlich auch eine einzige Drehscheibe, wenn beide Leitungen einen gemeinschaftlichen Zu- oder Rückleitungsstrang besitzen. Bei den bisherigen Sicherheitsanlagen gegen Einbruch und Diebstahl, die das Werfen eines Schattens auf die Selenzellen melden sollen, ging bei Eintreten dieses· Schattens die Änderung des Stromdurchflusses

ίο durch das> Relais häufig nur allmählich, entsprechend der Trägheit der Selenzelle, vor sich. Der Zeiger eines Drehspulrelais stellte sich nur langsam gegen einen Kontaktstift an und hatte damit zeitweilig überhaupt nicht mehr Kraft genug, einen sicheren Kontaiktschhtß herbeizuführen. Er konnte die an den Kontaktstellen stets vorhandene, wenn auch vielleicht nur geringe Oxyd- oder sonstige hindernde Schicht nicht mehr durchstoßen. Noch ungünstiger war es bei der Anwendung· eines elektromagnetischen Relais. Wenn bei einem solchen durch Beschattung der belichteten Selenzelle und durch die damit hervorgerufene Vergrößerung des Selenwider-Standes der Anker abfallen sollte, so geschah dies wegen der Trägheit der Seltenzelle und der Remanenz des Magneten nur schwer. Vorliegenide Erfindung soll dies in vielen Fällen ebenfalls vermeiden wie folgt:

Es wird nicht mehr durch einen Schatten auf eine belichtete Selenzelle allmählich deren Widerstand vergrößert, sondern die Selenzelle befindet sich bei Aufflammen des Lithtes bereits eine Zeitlang im Dunkeln und bleibt für den kurzen Moment der Relaiseinschaltung im Dunkeln, wenn zu diieser Zeit sich eine Person zwischen Licht und Selenzelle aufhält. Da· das Relais g der Abb. 1 nur bei belichteter Selenzelle im Gleichgewicht ist (während der Dunkelperiode ist es ja vollständig ausgeschaltet), so muß es beim Dunkelbleiben der Selenzelle nach Einschaltung durch Scheibe b einen kräftigen Ausschlag, also einen kräftigen Kontakt geben. Denn die Trägheit der Selenzelle braucht nun nicht mehr überwunden zu werden. Die Trägheit kann also — soweit es sich um Sicherungsanlagen gegen Einbruch und) Diebstahl handelt — auf diese Weise ausgeschaltet werden. Ähnlich verhält es sich, wenn in der Leitung des Regulierwiderstandes r eine zweite Selenzelle sich befindet. In diesem Falle würde die eine der Zellen durch den aufflammenden Lichtschein plötz-Hch erhellt, die andere durch den Schatten verdunkelt bleiben. Es würde also wiederum ein kräftiges Ausschlagen des Relais eintreten, da auch hier die Trägheit in der Widerstandsvermehrung einer von Licht auf Dunkel

So geführten Selenzelle fortfällt.

Abb. 2 zeigt eine Anordnung, wonach das ' Relais g (hier ein elektromagnetisches Relais) nicht selbst ein- und ausgeschaltet wird, sondern nur die mit dem Relais verbundene Glocke i. Der Anker h des Relais wird mit aufflammendem bzw. verlöschendem Licht angezogen bzw. wieder abfallen. Bei Dunkelheit ist durch den abgefallenen Anker die Leitung m mit dem Anker h verbunden, aber an der Drehscheibe b von der Leitung 0 getrennt. Bei Einschalten des Lichtes durch Drehscheibe α (die Scheiben α- und b, Abb. 1, sind hier nicht mitgezeichnet) verbindet zwar auch die Scheibe b die Leitung?» mit 0, aber durch den gleichzeitig angezogenen Anker h ist dort wieder die Leitung geöffnet. Die Glockenleitung wird bei normalem Betriebe also stets unterbrochen sein. Liegt dagegen im Moment des Aufflammens der Lampe, also im Moment der gleichzeitigen Verbindung von m mit 0, ein Schatten auf der Selenzelle, so wird der Anker h nicht angezogen, und der Glccfcenstroimkreis ist geschlossen. Wie bereits erwähnt, würde wegen der Remanenz des Magneten und der Trägheit der Selenzelle bei einfacher Schattenwirkung auf die belichtete Zelle nach bisheriger Art der An-

. ker h nicht immer abfallen, während er nach vorliegender Erfindung in der vollen Dunkelperiode bereits abgefallen ist, aber wegen des Schattens nicht wieder angezogen werden kann, das Läutewerk also· betätigen muß. f ist

; eine Zugfeder für den Anker h, und Teil /> dient zur Ausschaltung des Glockenstroimkreises, wenn der Apparat außer Betrieb sein soll.

^: Nach den bisherigen Ausführungen wurde während der Dunkelperiode die Meldevorrichtung durch die Scheibe b sowohl nach Abb. τ als auch nach Abb. 2 vollständig ausgeschaltet. Soll der Apparat aber auch in der Dunkel-

. periode das Anzünden von Licht melden, so

- kann nach der Abb. 2 eine zweite, punktiert gezeichnete Leitung t angeordnet sein, mit welcher der Anker h in angezogenem Zustände Stromschluß herstellt. In diesem Falle wird durch die gleiche Drehscheibe b oder durch eine weitere Drehscheibe gleichzeitig t mit 0 verbunden, wenn m von 0 ge-

' trennt wird und umgekehrt, wenn t von 0 getrennt wird, so tritt in mit 0 in Verbindung. Eine clementsprechende Anordnung der Leitungslamellen auf der Scheibe b wird als eine einfache Konstruktion als bekannt vorausgesetzt und ist deshalb nicht besonders mitgezeichnet. Wird nun während der Dunkelperiode Licht angezündet, so wird der Anker h angezogen, trotzdem der mit t verbundene Schleifkontakt auf der Drehscheibe b noch nicht gelöst ist, und das Alarmwenk ist geschlossen. Umgekehrt wird aber, wenn etwa während der Dunkelperiode die Zelle 5 ver-

hängt würde, um im dunklen Rau'me Licht I anmachen zu können, während der darauf- ! folgenden Lichtperiod'e der Anker h wegen ^: der verhängten Selenzelle nicht angezogen, ' und weil der Drehscheibenkontakt auf ; Scheibe b die Leitung m während dieser Periode geschlossen hält, so ist damit auch der Läutestromkreis geschlossen.

In den Abb. 3 und 4 sind noch einige andere Anordnungen kurz angedeutet. In Abb. 3 ist außer dem Regulierwiderstand r noch ein Widerstand ze in die Relaisleitung eingeschaltet, der bei belichteter Selenzelle mit r und s zusammen in dem von E gespeisten Relais g einen bestimmten Stromdurchfluß ■ aufrechthält. Der Widerstand w hat die Größe des Widerstandes der dunklen Selenzelle minus dem Widerstand der belichteten ; Zelle. Bei Ausschaltung der Lampe L durch j eine (in Ab. 3 nicht dargestellte) Drehscheibe j wird gleichzeitig der Widerstands durch eine zweite Drehscheibe h kurzgeschlossen, ■ d. h. überbrückt, so daß trotz der dann ein- ; tretenden verringerten Leitfähigkeit der ; Selenzelle durch die gleichzeitige Über- : brückung von o.¹ der Stromdurchfluß durch ' das Relais ein konstanter bleibt. Bei Auftreten einer der früher erwähnten Unregelmäßigkeiten, sei es in der Dunkel- oder in der Lichtperiode, wird, da diese nicht mit der periodischen Ein- und Ausschaltung von w in Einklang stehen, der elektrische Stromdurchfluß des Relais geändert, also gewissermaßen dessen Gleichgewicht gestört und eine Alarmabgabe herbeigeführt. Diese Ausführungsform ist nur in denjenigen Fällen zu benutzen, wo die Trägheit der Selenzelle bei starken Lichtwirkungen und entsprechend gebautem Relais g weniger stören wird. In Abb. 4 ist anstatt des Widerstandes w der Abb. 3 eine zweite Selenzelle S₁ eingebaut, die durch eine Lampe L₁ belichtet wird. Die Leitungen von L und L₁ sind so mit den (beiden, in Abb. 4 nicht angedeuteten) Drehscheiben verbunden, daß das eine Licht auslöscht, wenn das andere aufflammt. Bei richtig gewählten, gut zueinander passenden Selenzellen wird demnach bei jedem Lichtwechsel die Verringerung des Widerstandes der einen Zelle durch die Vermehrung des Widerstandes der anderen Zelle ausgeglichen, so daß der Stromdurchfluß durch das Relais bei normalem Betriebe ein (in brauchbaren Grenzen) konstanter bleibt. Da die Trägheit der j Selenzellen von hell auf dunkel häufig eine andere (größere) ist, als diejenige von dunkel i auf hell, so ist diese Ausführungsform eben- j falls nur in denjenigen Fällen zu benutzen, wo die Trägheit der Selenzellen bei starken Lichtwirkungen und bei entsprechend gebautem Relais nicht so sehr in Frage kommt. Dabei kann natürlich L₁ und J₁ ebenso noch einen Raum schützen, wie dies durch L und j? geschieht. Kurz wiederholt stellt sich der Vorgang bei einer der erwähnten Unregelinäßiglveiten wie folgt: Wird während der Dunikelperiode Licht angemacht, oder fällt während der belichteten Periode ein Schatten auf eine der Selenzellen, so ändert sich das Leitungsgleichgewicht. Wird nun ferner während der Dunkelperiode eine der Selenzellen verhängt, so tritt bei Lichtwechsel gleichfalls eine Störung des Leitungsgleichgewichtes ein, und es ist auch dem Diebe während des kurzen Aufflammens des Lichtes nur erschwert möglich, zu erkennen, ob er gerade zu dieser Zeit eine der Selenzellen beschattet oder nicht.

Bekannt sind bei Verwendung von Selenzellen auch die Anordnungen von Differentialschaltungen, sei es z. B. die Schaltung einer Wheatstoneschen Brücke oder die Schaltung ähnlich der Abb. 1, oder sei es die Anordnung eines Relais mit Differentialwicklung. Will man solche Schaltungen anwenden, so werden entgegen der Abb. 3 die Widerstände r und w in einem Leitungsstromkreis und s in dem entgegenstehenden Leitungsstromkreis liegen. Nun' wird natürlich umgekehrt der Widerstand w bei Verdunkelung von s eingeschaltet und bei Belichtung überbrückt. Entgegen der Abb. 4 werden bei Differentialschaltung die Zellen ί und s¹ ebenfalls einander gegenüberstehen, und! anstatt daß beide Lampen L und L₁ abwechselnd brennen, werden sie sodann gleichzeitig ein- und ausgeschaltet, wie in diesem Falle auch die beiden Zellen s und S₁ durch ein und dieselbe Lampe bedient werden können.

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Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrische Sicherheitsanlage mit einer oder mehreren lichtempfindlichen Zellen, durch deren Belichtung oder Beschattung im Gefahrfalle ein elektrischer Meldeapparat in Tätigkeit gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenzellen mit einer Vorrichtung zusammenarbeiten, welche die Zellen zeitweise oder periodisch belichtet und verdunkelt und hierbei eine jeweilig passende Umstellung o'der Ein- und Ausschaltung eines Meldeapparates (z. B. Glocke i oder Relais g) vornimmt oder hierbei sonstwie für den Meldeapparat den Gleichgewichtszustand aufrechterhält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.