DE3713031A1

DE3713031A1 - Wasserwaechter

Info

Publication number: DE3713031A1
Application number: DE19873713031
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Kuebler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-11-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserwächter mit einem Wasserfühler, der zwei Fühlerelektroden aufweist, die aus einem Isoliergehäuse des Wasserfühlers herausragen, und mit einem Überwachungsschalter, der eine Überwachungsschal tung in einem gesonderten Gehäuse aufweist, an die die Füh lerelektroden angeschlossen sind und die bei Kurzschluß der Fühlerelektroden ein Signal auslöst.

Bei einem bekannten Wasserwächter dieser Art ist ein einzi ger Wasserfühler vorgesehen, der an die Überwachungsschal tung angeschlossen werden kann und bei Überflutung Alarm auslöst. Will man größere Räume überwachen, dann spricht ein solcher Wasserwächter unter Umständen erst sehr spät an, weil die Überflutung an einem anderen Ende des Raums beginnt. Man kann natürlich in einem solchen Fall mehrere Wasserwächter dieser Art einsetzen und deren Wasserfühler an verschiedenen Stellen plazieren, aber das ist sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wasserwächter der ein gangs genannten Art so auszugestalten, daß damit Überwachung an mehreren Positionen einer großen Fläche möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mehrere Wasserfühler mit elektrischer Parallelschaltung an die Überwachungsschal tung angeschlossen sind, daß die Fühlerelektroden erster Po lung in einer vorgegebenen Reihenfolge der zugehörigen Was serfühler durch eine erste Drahtleitung elektrisch miteinan der verbunden sind, daß die Fühlerelektroden zweiter Polung in der gleichen Reihenfolge der zugehörigen Wasserfühler durch eine zweite Drahtleitung elektrisch miteinander ver bunden sind, daß mit diesen beiden Drahtleitungen die beiden Fühlerelek troden des in der Reihenfolge ersten Wasserfühlers an die Überwachungsschaltung angeschlossen sind und daß die beiden Fühlerelektroden des in der Reihenfolge letzten Wasserfüh lers über einen Abschlußwiderstand miteinander verbunden sind.

Die danach vorgesehenen Wasserfühler sind elektrisch paral lel geschaltet und die Überwachungsschaltung ist so abstimmbar, daß sie bei Überflutung eines einzigen Wasser fühlers bereits ein Signal auslöst.

Nun ist es zum sicheren Betrieb solcher Anlagen unerläßlich, daß der Betriebszustand angezeigt wird. Damit sich dabei keine Fehler, bedingt durch Bruch in der Drahtleitung, Sabo tage oder dergleichen, einstellen, dient der Abschlußwiderstand, der für die ganze Wasserfühlerkette ei nen bestimmten Außenwiderstand definiert, der sich bei Drahtbruch erhöht.

Die Überwachungsschaltung weist vorzugsweise eine Wasser alarmschaltung und eine Drahtbruchschaltung auf, die bei Wasserüberflutung oder Drahtbruch ein Signal auslösen. Be vorzugte Ausgestaltungen dazu, die sich durch betriebssiche re Funktion auszeichnen, sind Gegenstand der Ansprüche 6 bis 9.

Ein Wasserfühler, der als einfaches, betriebssicheres Se rienbauteil ausgeführt ist, ist Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4. Bei diesem Wasserfühler enden die Fühlerelektroden 0,3 bis 5,0 mm (Millimeter), vorzugsweise 1,0 mm, über der zu überwachenden Bodenfläche. Dadurch wird sichergestellt, daß geringfügige, unbedeutende Feuchtigkeiten, zum Beispiel durch Tau oder natürliche Bodenfeuchte, nicht unerwünscht Signal auslösen.

Solche Wasserfühler können gleichartig ausgebildet sein. Es empfiehlt sich allerdings, den in der Reihenfolge letzten bereits mit dem Abschlußwiderstand zu versehen und als sol chen von außen sichtbar zu markieren, wie dies Gegenstand des Anspruchs 5 ist.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung nä her erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 im Grundriß einen geschlossenen Raum, der von einem mit vier Wasserfühlern ausge statteten Wasserwächter überwacht wird,

Fig. 2 die zugehörige Überwachungsschaltung,

Fig. 3 einen Wasserfühler im Teilschnitt,

Fig. 4 die Ansicht gemäß dem Pfeil IV aus Fig. 3 und

Fig. 5 den Wasserfühler aus Fig. 3 nach abgenom menem Deckel in der Ansicht gemäß dem Pfeil V.

In Fig. 1 ist ein rechteckiger Innenraum 21 eines Gebäudes dargestellt, der durch eine Tür 22 zugänglich ist und dessen Boden 23 horizontal ist. Die Blickrichtung ist von oben auf den Boden gerichtet.

In den vier Eckbereichen des Raumes sind auf dem Boden 23 montiert vier Wasserfühler 24, 25, 26, 27 angeordnet, von denen jeder einzelne mit zwei Fühlerelektroden 28 bis 35 ausgestattet ist. Die Wasserfühler sind elektrisch parallel geschaltet an eine in dem Überwachungschalter 36 unterge brachte Überwachungsschaltung 37 angeschlossen.

Die Wasserfühler 24 bis 27 sind mit zwei Drahtleitungen 38, 39 verschaltet. Die Drahtleitungen sind durch alle Wasser fühler hindurch geschliffen, wobei die Wasserfühler in der Reihenfolge ihrer Bezugsziffern angeordnet sind, also der Wasserfühler 24 als erster und die Wasserfühler 25, 26 und 27 in dieser Reihenfolge folgend. Die beiden Fühlerelektro den 34, 35 des Wasserfühlers 27 sind über einen elektrischen Abschlußwiderstand 40 miteinander verbunden. Der Wider standswert des Abschlußwiderstandes 40 beträgt 100 Kilo-Ohm.

Die Fühlerelektroden erster Zählung, das sind die mit gerad zahligen Bezugsziffern, sind in der Reihenfolge ihrer zuge hörigen Wasserfühler an die Drahtleitung 38 angeschlossen und die Fühlerelektroden mit ungeradzahliger Bezugsziffer in entsprechender Reihenfolge an die Drahtleitung 39 angeschlossen.

Die vier Fühlerelektroden 28, 30, 32 und 34 mit der Draht leitung 38 sind in Fig. 2 durch das Schaltsymbol 42 symbo lisiert und die anderen Fühlerelektroden mit der anderen Drahtleitung 39 durch das Schaltsymbol 43.

Die Drahtleitungen 38, 39 sind an Anschlußklemmen 1 und 2 an die Überwachungsschaltung 37 angeschlossen. Die Überwa chungsschaltung 37 weist ein Netzteil 44, eine Wasseralarm schaltung 45, eine Drahtbruchalarmschaltung 46 und eine Ein gangsstufe 47 auf. Von der Außenseite des Gehäuses 51 zu gängliche Anschlußklemmen sind mit 1, 2, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15 und 16 bezeichnet.

Über die Anschlußklemmen 15 und 16 wird Wechselstrom angeschlossen. An den Transformator TR sind zwei Gleichrich ter V 1, V 6 angeschlossen, denen Glättungsstufen R 1, C 1 und R 6, C 2 nachgeordnet sind. Die Zenerdioden V 2 und V 7 dienen zur Spannungsbegrenzung.

Als Eingangsstufe ist eine Kurzschlußbrücke 48 mit einem Tastschalter 49 vorgesehen. Das Betätigungsorgan 50 dieses Tastschalters ist außen am Gehäuse 51 des Überwachungsschal ters zugänglich.

Über den Vorwiderstand R 9 ist die Wasseralarmschaltung 45 angeschlossen, die einen Spindeltrimmer R 4 zum Feineinstel len der Eingangsspannung aufweist. A 1 ist ein Schaltverstärker, dem der als Inverter dienende Treiber A 3 nachgeordnet ist, der über den Widerstand R 3 den Transistor V 4 treibt. Der Transistor V 4 liegt in der Stromversorgung einer Leuchtdiode H 4 und eines Wasseralarmrelais K 1.

Das Wasseralarmrelais K 1 ist ruhestrombetrieben. Bei Ruhe strom leuchtet die Leuchtdiode H 1, die von außen sichtbar am Gehäuse 51 angeordnet ist.

Die Anordnung ist so bemessen und der Spindeltrimmer R 4 wird so eingestellt, daß bei vorbestimmter Unterschreitung, bei spielsweise um 10 Kilo-Ohm, des durch den Abschlußwiderstand 40 bedingten Außenwiderstandes an den Klemmen 1 und 2 das Wasseralarmrelais K 1 umschaltet. Die Umschaltkontakte des zugehörigen Umschalters K 1 S sind von außen zugänglich an den Anschlußklemmen 10, 11 und 12.

Vom Treiber A 3 geht ein Abzweig aus, in dem ein invertieren der Treiber A 4 liegt, der über einen Widerstand R 5 den Tran sistor V 5 treibt, der in der Stromversorgung der Leuchtdiode H 2 liegt, die ebenfalls von außen sichtbar am Gehäuse an geordnet ist.

Im Signalfall, also bei abfallendem Wasseralarmrelais, ver lischt die Leuchtdiode H 1 und die Leuchtdiode H 2 leuchtet auf und zeigt den Alarm an.

Die Drahtbruchschaltung 46 weist eingangsseitig einen Opera tionsverstärker A 2 auf, der an den Widerstand R 10 der Ein gangsstufe angeschlossen ist. Zur Feinabstimmung des anlie genden Spannungspotentials dient der Spindeltrimmer R 8. Der Operationsverstärker A 2 treibt über die Widerstände R 11 und R 12 den als Schaltverstärker dienenden Transistor V 10, der in der Stromversorgung des Drahtbruchalarmrelais K 2 liegt und über einen Widerstand R 13 den Transistor V 9 treibt, der in der Stromversorgung der Leuchtdiode H 3 liegt, die eben falls von außen sichtbar am Gehäuse 51 angeordnet ist.

Das Drahtbruchalarmrelais K 2 ist ruhestrombetrieben. Die Schaltung ist so eingerichtet und abgestimmt, daß bei vorbe stimmter Überschreitung, um beispielsweise 10 Kilo-Ohm, des an den Klemmen 1 und 2 liegenden Außenwiderstandes der Ruhe strom unterbrochen wird und das Drahtbruchalarmrelais K 2 umschaltet. Die Anschlußklemmen des Umschalters K 2 S sind mit 5, 6 und 7 bezeichnet. Dazu invertiert betrieben wird die Leuchtdiode H 3, die bei abfallendem Relaisstrom leuchtet. Anstieg des Außenwiderstandes wird als Drahtbruch oder eine durch den Ruhestrombetrieb drückt sich auch eine Fehlfunkti on von Schaltelementen in einer besonderen Anzeigekombinati on der Leuchtdioden aus und führt auch zum Umschalten eines der Umschalter, so daß dann auch dort ein entsprechendes Signal abgegriffen werden kann.

Die Wasserfühler 24 bis 27 können gleichartig ausgebildet sein, wie beispielsweise für den Wasserfühler 27 anhand der Fig. 3 bis 5 nun erläutert wird.

Für diesen Wasserfühler ist ein Kunststoffgehäuse 60 vorgesehen, das aus einer Bodenplatte 61 und einer daraufge setzten Gehäusekappe 62 besteht. An der Unterseite der Bo denplatte 61 sind zwei Metallscheiben 63, 64 angeordnet, die zu den Fühlerelektroden 14, 15 gehören. Die Fühlerelektroden bestehen jeweils aus dieser Metallscheibe und einem an diese angesetzten Halsstück 66, 67, das durch die Bodenplatte 61 hindurchgeführt und an dieser befestigt ist und an seinem freien Ende je zwei elektrisch kontaktierte Anschlußklemmen 68 bis 71 aufweist. An diese Anschlußklemmen sind Drahtleitungsabschnitte, die die Drahtleitungen 38 und 39 bilden, angeschlossen. Diese Drahtleitungen sind durch einen Durchbruch 72 aus der Gehäusekappe herausgeführt.

Der Wasserfühler 27 ist der letzte in der Reihenfolge und deshalb mit dem Abschlußwiderstand 40 ausgestattet, der in Fig. 4 und 5 nur gestrichelt eingezeichnet ist, weil ein solcher Abschlußwiderstand in den übrigen Wasserfühlern nicht vorgesehen ist. Der mit diesem Abschlußwiderstand aus gestattete Wasserfühler ist deshalb, anders als die anderen Wasserfühler, mit einer von außen sichtbaren Markierung 73 gekennzeichnet.

Zwischen den beiden Metallscheiben 63, 64 ist ein Abstands halter 74 an der Unterseite der Bodenplatte 61 angeordnet. Die freie Stirnfläche 75 des Abstandshalters definiert eine Anschlagebene 76. Die freien Stirnflächen der Metallscheiben 63, 64 definieren eine gemeinsame Fühlebene 77. Diese Fühle bene liegt zwischen der Anschlagebene 76 und der Bodenplatte 61 und mit Abstand gemäß Doppelpfeil 78 zur Anschlagebene 76. Dieser Abstand beträgt 0,3 bis 5,0 mm, vorzugsweise 1,0 mm. Der Abstand stellt sicher, daß, wenn der Wasserfühler mit der Stirnfläche 75 auf den Boden aufsitzend montiert ist, die Metallscheiben etwas über dem Boden liegen, so daß geringfügige Feuchtigkeiten auf dem Boden keine hinreichende Stromverbindung zwischen den beiden Metallscheiben herstel len können. Erst wenn merkliche Wassermengen, die diesen Ab stand überwinden, an beide Metallscheiben beziehungsweise Fühlerelektroden eines Wasserfühlers gelangen, ergibt sich ein Übergangswiderstand, der die Signalanzeige auslöst.

Der Abstandshalter 74 weist einen zentralen Durchbruch 80, der auch die Bodenplatte 61 durchsetzt und dazu dient, den Wasserfühler 27 mit einer Schraube in einen in den Boden 23 eingetriebenen Dübel oder in den Boden direkt einzuschrauben.

Es können auch mehr und weniger als vier Wasserfühler ange schlossen sein. Die Verschaltung erfolgt dann entsprechend wie im Text zu Fig. 1 und 2 erläutert mit einem Abschlußwi derstand am Ende der Reihe.

Der Wasserwächter dient nicht nur zur Überwachung gegen überflutendes Wasser, sondern auch zur Überwachung in Ver bindung mit anderen elektrisch leitenden Flüssigkeiten.

Claims

1. Wasserwächter mit einem Wasserfühler, der zwei Fühlere lektroden aufweist, die aus einem Isoliergehäuse des Wasser fühlers herausragen und
mit einem Überwachungsschalter, der eine Überwachungs schaltung in einem gesonderten Gehäuse aufweist, an die die Fühlerelektroden angeschlossen sind und die bei Kurzschluß der Fühlerelektroden ein Signal auslöst, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Wasserfühler (24-27) mit elektrischer Parallelschaltung an die Überwachungsschaltung (37) ange schlossen sind,
daß die Fühlerelektroden (29, 31, 33, 35) erster Polung in einer vorgegebenen Reihenfolge der zugehörigen Wasserfüh ler durch eine erste Drahtleitung (39) elektrisch mitein ander verbunden sind,
daß die Fühlerelektroden (28, 30, 32, 34) zweiter Polung in der gleichen Reihenfolge der zugehörigen Wasserfühler durch eine zweite Drahtleitung (38) elektrisch miteinander verbunden sind,
daß mit diesen beiden Drahtleitungen die beiden Fühlere lektroden (28, 29) des in der Reihenfolge ersten Wasserfüh lers (24) an die Überwachungsschaltung (37) angeschlos sen sind und
daß die beiden Fühlerelektroden (34, 35) des in der Rei henfolge letzten Wasserfühlers (27) über einen Abschlußwi derstand (40) miteinander verbunden sind.

2. Wasserwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (60) für einen Wasserfühler aus isolie rendem Kunststoff besteht und eine Bodenplatte (61) aufweist,
daß an der Unterseite der Bodenplatte zwei Metallscheiben (63, 64) gelagert sind die Teile der zugehörigen Fühlere lektroden (34, 35) sind,
daß zwischen den Metallscheiben ein Abstandshalter (74) an der Unterseite der Bodenplatte angeordnet ist, dessen freie Stirnseite (75) eine Anschlagebene (76) für die Montage des Gehäuses bietet,
daß die freien Stirnflächen der Metallscheiben (63, 64) in einer gemeinsamen Fühlebene (77) liegen, die sich plan parallel zu der durch den Abstandshalter definierten An schlagsebene (76) erstreckt,
daß die Fühlebene zwischen der Bodenplatte und der An schlagebene liegt und
daß der Abstand (78) zwischen der Anschlagebene und der Fühlebene 0,3 bis 5 mm (Millimeter), vorzugsweise 1 mm, beträgt.

3. Wasserwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (74) einen zentralen Durchbruch (80) aufweist, der auch die Bodenplatte (61) durchsetzt und zur Aufnahme einer Schraube oder dergleichen Befesti gungsstift zum Festschrauben am Boden (23) eines zu über wachenden Raumes dient.

4. Wasserwächter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fühlerlektrode (35) aus der Metallscheibe (64) und einem an diese angesetzten Halsstück (67) besteht, das durch die Bodenplatte (61) hindurchgeführt und an die ser befestigt ist und an seinem freien Ende je zwei elek trisch kontaktierte Anschlußklemmen (68, 69) aufweist,
daß die oberhalb der Bodenplatte gelegenen Teile der Füh lerlektroden und die Anschlußklemmen durch eine auf die Bo denplatte aufgesetze Gehäusekappe (62) von außen abgedeckt sind und
daß in der Gehäusekappe ein Durchbruch (72) für die Drahtleitungen (38, 39) vorgesehen ist.

5. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein in der Reihenfolge als letzter vorgesehener Was serfühler (27) einen Abschlußwiderstand (40) aufweist, der innerhalb des Gehäuses (60) angeordnet und beide Füh lerelektroden (34, 35) überbrückend geschaltet ist, und
daß ein solcher mit Abschlußwiderstand ausgestatteter Wasserfühler von außen sichtbar eine besondere Markierung (73) aufweist.

6. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (37) eine Wasseralarm schaltung (45) aufweist, die, wenn der Widerstand zwischen den Anschlußklemmen (1, 2) für die Drahtleitungen (38, 39) der Wasserfühler (24-27) einen vorbestimmten, einstellba ren Wert unterschreitet, ein ruhestrombetriebendes Wasser alarmrelais (K 1) umschaltet.

7. Wasserwächter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasseralarmrelais (K 1) einen Umschalter (K 1 S) aufweist, für dessen Kontakte außen am Gehäuse (51) des Überwachungsschalters (36) zugängige Anschlüsse (10, 11, 12) vorgesehen sind.

8. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (37) eine Drahtbruch schaltung (46) aufweist, die, wenn der Widerstand zwischen den Anschlußklemmen (1, 2) für die Drahtleitungen (38, 39) der Wasserfühler (24-27) einen vorbestimmten, einstellba ren Wert überschreitet, auf ein ruhestrombetriebendes Draht bruchalarmrelais (K 2) umschaltet.

9. Wasserwächter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtbruchalarmrelais (K 2) einen Umschalter ( K 2S) aufweist, für dessen Kontakte außen am Gehäuse (51) des Überwachungsschalters (36) zugängige Anschlüsse (5, 6, 7) vorgesehen sind.

10. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtdioden (H 1- H 4) zur Anzeige des Betriebszu standes der Wasseralarmschaltung (45) und/oder der Draht bruchalarmschaltung (46) vorgesehen sind, die von außer halb des Gehäuses (51) des Überwachungsschalters (36) ab lesbar sind.