DE3713032A1 - Wasserwaechter mit einem wasserfuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserwächter mit einem Wasserfühler, der zwei Fühlerelektroden aufweist, 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 als Fühlerelektrode ein Paar langgestreckte, elektrisch leitende Drähte vorgese­ hen sind, daß die beiden Drähte des Paars mit Abstand neben­ einander auf dem zu überwachenden Boden verlegt sind, daß mindestens einander gegenüberliegende Teilabschnitte der beiden Drähte des Paars blank sind und daß die beiden dem Überwachungsschalter fernen Enden der Drähte des Paars durch einen Abschlußwiderstand miteinander verbunden sind.

Es ist zum sicheren Betrieb solcher Anlagen unerläßlich, daß der Betriebszustand angezeigt wird. Damit sich dabei keine Fehler, bedingt durch Bruch in der Drahtleitung, Sabotage oder dergleichen, einstellen, dient der Abschlußwiderstand, der für die ganze Wasserfühlerkette einen bestimmten Außen­ widerstand definiert, der sich bei Drahtbruch erhöht.

Das Drahtpaar kann man gerade oder in einem gebogenen Kurs, eventuell auf einer Mäanderbahn, über eine größere Fläche verlegen. Wenn an irgend einer Stelle das Drahtpaar durch leitende Flüssigkeit überflutet wird, wird ein Signal ausgelöst. Am einfachsten ist es, diese Drähte geradlinig zu verlegen. Um auch in einem solchen Fall größere Flächen zu überwachen, dient eine Weiterbildung, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß mehrere über je einen Abschlußwiderstand miteinander verbundene Drahtpaare vorgesehen sind, daß die Drahtpaare kreuzungsfrei und mit Abstand zueinander auf dem Boden verlegt sind und daß die Drähte der Drahtpaare paral­ lel zueinander an die Überwachungsschalter angeschlossen sind.

Die Überwachungsschaltung wird dann so abgestimmt und ist auch so abstimmbar, daß sie bei Überflutung eines einzigen Wasserfühlers an einer diskreten Stelle bereits ein Signal auslöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Fühlerelektroden, die sich durch betriebssichere Arbeitsweise, einfache Herstellungs­ möglichkeit und einfache Verlegbarkeit auszeichnen, sind Ge­ genstand der Ansprüche 3 bis 6.

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 7 bis 10.

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 zwei Wasserfühlern ausge­ statteten Wasserwächter überwacht wird,

Fig. 2 die zugehörige Überwachungsschaltung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Wasserfühlers von oben gesehen,

Fig. 4 den Abschnitt eines Wasserfühlers von oben gesehen,

Fig. 5 den Teilschnitt IV aus Fig. 4 und

Fig. 6 einen Wasserwächter mit mehreren Wasser­ fühlern.

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.

Entlang der beiden Längsseiten sind zwei Wasserfühler 24, 25 verlegt. Jeder dieser Wasserfühler besteht aus einem Paar langgestreckter, elektrisch leitender, blanker Drähte 26 bis 29, die geradlinig mit jeweils gleichem Abstand gemäß Dop­ pelpfeil 30, 31 auf dem Boden verlegt sind. Die Anschlußlei­ tungen 17, 18 sind isoliert und zum Unterschied gegenüber den zugehörigen, die Fühlerelektroden bildenden Drähte 26 bis 29 dünner gezeichnet als diese Drähte. Entsprechend ist das auch in den Fig. 3 und 6 gezeichnet.

Der Abstand gemäß Doppelpfeil 30 und 31 beträgt 1 cm (Zentimeter). Der Abstand gemäß Doppelpfeil 20 beträgt 300 cm, ist also wesentlich größer als der Abstand gemäß Doppel­ pfeil 30 und 31.

Die Drähte 26 bis 29 haben kreisrunden Querschnitt und sind mit auf die Länge verteilt angeordneten Festhaltern, zum Beispiel dem Festhalter 34, am Boden 23 montiert. Die beiden Drähte eines jeden Drahtpaars beziehungsweise eines jeden Wasserfühlers 24, 25 sind parallel an die Anschlußklemmen 1, 2 einer Überwachungsschaltung 37 angeschlossen. Die der Überwachungsschaltung fernen Enden der beiden Drähte eines jeden Wasserfühlers 24, 25 sind mit einem Abschlußwiderstand 32 beziehungsweise 33 elektrisch verbunden. Der Widerstands­ wert der Abschlußwiderstände 32 und 33 beträgt 100 Kilo-Ohm.

Die beiden Drähte 26 und 28 sind in Fig. 2 durch das Schaltsymbol 43 und die Drähte 27 und 29 durch das Schalt­ symbol 42 symbolisiert. Die Abschlußwiderstände 32, 33 sind in Fig. 2 durch den Widerstand 40 symbolisiert.

Die Überwachungsschaltung 37 ist Teil eines Überwachungs­ schalters 36 und in dem Gehäuse 51 untergebracht.

Die Überwachungsschaltung 37 weist ein Netzteil 44, eine Wasseralarmschaltung 45, eine Drahtbruchalarmschaltung 46 und eine Eingangsstufe 47 auf. Von der Außenseite des Gehäu­ ses 51 zugängliche 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. Al 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 und 25 sind gleichartig ausgebildet. Statt der vorgesehenen Drähte mit kreisrundem Querschnitt aus Fig. 1 können auch Drähte eingesetzt werden mit unrun­ dem Querschnitt und auch Flachdrähte, wie bei dem Beispiel nach Fig. 3.

Gemäß Fig. 3 sind mit 52 und 53 zwei elektrisch leitende Flachdrähte bezeichnet, die mit der flachen Seite auf dem Boden liegen und auf ihrer ganzen Länge blank sind. Diese Flachdrähte sind parallel zueinander mit einem Abstand gemäß Doppelpfeil 55 von 3 cm auf dem Boden verlegt und mit Schrauben, zum Beispiel der Schraube 54, befestigt. Am einen Ende der beiden Drähte sind isolierte Anschlußleitungen 56, 57 angeschlossen, die zu den den Anschlußklemmen 1 und 2 entsprechenden Anschlußklemmen führen, und die beiden ande­ ren Enden sind über einen Abschlußwiderstand 58 elektrisch miteinander verbunden.

Fig. 4 zeigt zwei Drahtabschnitte 61, 62 einer Fühlerelek­ trode 63. Die Drahtabschnitte haben kreisrunden Querschnitt. Auf die Länge verteilt sind Abstandshalter 64, 65 vorgesehen, die gleich groß sind. Jeder Abstandshalter, zum Beispiel der Abstandshalter 65, hat an seinen beiden Enden Krallen 66, 67, mit denen die auf dem Boden verlegten Draht­ abschnitte 61, 62 festgelegt werden können. In der Mitte ist ein Loch vorgesehen, durch das eine Schraube oder ein Stift in den Boden getrieben werden kann. Die Abstandshalter be­ stehen aus Kunststoff. Im übrigen ist die Fühlerelektrode aus Fig. 4 und 5 genauso ausgebildet und geschaltet wie die Fühlerelektroden aus Fig. 1 und 3.

Man kann mehrere Wasserfühler hintereinander schalten und die ganze Reihe dann durch einen Abschlußwiderstand abschließen. Man kann neben Wasserfühlern, deren Fühlerelek­ troden langgestreckte Drähte sind, auch Wasserfühler einsetzen, deren Fühlerelektroden sich nur über ein kleines Areal erstrecken. Wichtig ist, daß alle parallel angeschlos­ senen Zweige durch einen Abschlußwiderstand abgeschlossen sind. In Fig. 6 ist eine entsprechende Kombinationsmöglich­ keit dargestellt.

Nach Fig. 6 sind die Zweige 70, 71, 72, 73 parallel zuein­ ander an die Anschlußklemmen 1 und 2 der Überwachungsschal­ tung 37 angeschlossen. Jeder dieser Zweige ist durch einen Abschlußwiderstand 74 bis 77 abgeschlossen. Die Abschlußwi­ derstände haben gleichen Widerstandswert, zum Beispiel 100 Kilo-Ohm. Der Zweig 72 enthält einen einzigen Wasserfühler, dessen Fühlerelektroden langgestreckte, blanke Drähte 78, 79 sind und der mithin dem Wasserfühler 24 aus Fig. 1 entspricht. Der Zweig 71 enthält zwei solche Wasserfühler 80, 81 in Reihe hintereinander. Die die Fühlerelektroden dieser Wasserfühler bildenden Drähte sind durch elektrisch isolierte Verbindungsleitungen 82, 89 miteinander zur Rei­ henschaltung verbunden. Der Zweig 73 enthält einen einzigen Wasserfühler 83, dessen Fühlerelektroden 84, 85 sich nur über ein enges Areal erstrecken und blank sind. Sie sind vorzugsweise dicht über dem Boden angeordnet und in einem Gehäuse 86 untergebracht. Der Zweig 70 enthält zwei Wasser­ fühler 87, 88, die in ihrer Ausgestaltung dem Wasserfühler 83 entsprechen und in Reihe geschaltet sind.

Die in der Zeichnung dünn gezeichneten elektrischen Zulei­ tungen und Verbindungsleitungen sind elektrisch isoliert.

Claims (10)

1. Wasserwächter mit einem Wasserfühler, der zwei Fühlere­ lektroden aufweist, 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 ein Wasserfühler (24, 25) ein Paar langgestreckte, elektrisch leitende Drähte (26-29) aufweist,
daß die beiden Drähte des Paars mit Abstand nebeneinander auf dem zu überwachenden Boden (23) verlegt sind,
daß mindestens einander gegenüberliegende Teilabschnitte der beiden Drähte des Paars blank sind und
daß die beiden dem Überwachungsschalter (36) fernen En­ den der Drähte des Paars durch einen Abschlußwiderstand (32, 33) miteinander verbunden sind.

2. Wasserwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere über je einen Abschlußwiderstand (32, 33) miteinander verbundene Drahtpaare (26-29) vorgesehen sind,
daß die Drahtpaare kreuzungsfrei und mit Abstand zueinan­ der auf dem Boden (23) verlegt sind und
daß die Drähte der Drahtpaare parallel zueinander an den Überwachungsschalter (36) angeschlossen sind.

3. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Drähten (26, 27) eines Paars 0,5 bis 10,0 cm (Zentimeter), vorzugsweise 1,0 bis 3,0 cm, beträgt.

4. Wasserwächter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (20), mit dem die Drahtpaare (24, 25) zueinander verlegt sind, mindestens das Zweifache des größ­ ten Abstandes beträgt, mit dem die einzelnen Drähte der be­ treffenden Paare zueinander verlegt sind.

5. Wasserwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandshalter (64, 65) für die Drähte (61, 62) eines Drahtpaars (63) vorgesehen sind, die einen über die qanze Länge der Drähte etwa gleichgroßen Abstand festlegen.

6. Wasserwächter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abstandshalter ein Steg (65) ist, an dessen beiden Enden (66, 67) die beiden Drähte des Drahtpaars ge­ haltert sind, und
daß der Steg zur Befestigung am Boden vorbereitet ist.

7. 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.

8. Wasserwächter nach Anspruch 7, 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.

9. 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.

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