DE4036041C2 - Vorrichtung zur Erkennung von Funken in einem durchströmten Raum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (Prospekt "GreCon FUNKENLÖSCHANLAGEN" der Fagus-GreCon Greten GmbH & Co KG, Alfeld-Hannover) sind die zweiten Enden mehrerer Lichtwellenleiter zu einem festen Bündel zusammengefaßt, dem nur ein einziger, verhältnis­ mäßig großer Fotoempfänger gegenüberliegt. Solche Foto­ empfänger sind verhältnismäßig teuer und gestatten nicht die selektive Auswertung von Lichtsignalen in den ein­ zelnen Lichtwellenleitern. Ferner sind die solchermaßen speziell hergestellten Lichtwellenleiterbündel verhält­ nismäßig teuer in der Herstellung und Unterhaltung. Beim Ausfall eines Lichtwellenleiters muß stets das gesamte Bündel ausgetauscht werden.

Aus der US 4 855 718 A ist es an sich bekannt, wenigstens einen lang­ gestreckten Lichtwellenleiter aus einem hohlen, innen polierten Me­ tallrohr mit großem Innendurchmesser zu verwenden, der mit einem Inertgas gefüllt ist. Diese Vorrichtung wird insbesondere in Gefahren­ umgebungen mit hoher Temperatur verwendet. Bei Verwendung mehrerer derartiger Lichtwellenleiter sind deren distale Enden zu einem Bündel zusammengefaßt, denen ein großer Fotoempfänger gegenüberliegt. Dies hat die oben beschriebenen Nachteile.

Aus der DE 29 16 086 C3 ist es an sich bekannt, eine Strahlungsleit­ vorrichtung zu verwenden, deren Strahlungseintrittsfläche durch einen kegelförmigen Fortsatz unterschiedlicher Ausführung gebildet wird. Der kegelförmige Fortsatz, der in den zu überwachenden Raum hineinragt, ist dem potentiellen Verschleiß und der Verschmutzung durch die Fest­ stoffpartikel des strömenden Mediums ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erken­ nungsvorrichtung kostengünstiger und flexibler im Ein­ satz zu gestalten.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorzugsweise fluchten die ersten Enden der Lichtwellenleiter mit der Innenfläche einer den Raum begrenzenden Wand. Das erste Ende sollte also zweckmäßi­ gerweise nicht in den Raum hineinragen, um Verschleiß durch das strömende Medium zu verhindern. Das erste Ende sollte ebensowenig hinter die Innenfläche der Wand zurückspringen, damit zur Verschmutzung neigende Toträu­ me angrenzend an das erste Ende vermieden werden. Als Fotoempfänger kommen insbesondere Silizium-Fotodioden in Betracht. Diese sind in den für Funken maßgebenden spektralen Bereichen mit ausreichender Empfindlichkeit und Ansprechgeschwindigkeit handelsüblich. Nach dem heutigen Stand der Technik kommt insbesondere eine elektronische Auswerteschaltung in Betracht, deren Ausgangssignale z. B. im Sinne des eingangs erwähnten Prospekts eine Funkenlöschanlage betätigen können. Die räumliche Trennung der Lichtwellenleiter voneinander verbilligt die Lichtwellenleiter und gestattet deren variablen Einsatz. Bei einem Ausfall eines Lichtwellen­ leiters wird nur dieser schadhafte Lichtwellenleiter ersetzt. Statt eines einzigen, verhältnismäßig großen Fotoempfängers jetzt gesonderte, kleinere Fotoempfänger für jeden Lichtwellenleiter vorzusehen, senkt ebenfalls die Kosten und ermöglicht außerdem die gesonderte Aus­ wertung der von den einzelnen Fotoempfängern erzeugten elektrischen Signale.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 bringt wirtschaftliche und betriebliche Vorteile.

Gemäß Anspruch 3 kann für jeden Raum eine gesonderte Auswertung der elektrischen Signale der Fotoempfänger erfolgen. So besteht die Möglichkeit, bei mehreren zu überwachenden Räumen Löschmaßnahmen nur in demjenigen Raum einzuleiten, in dem Funken festgestellt worden sind.

Die Merkmale des Anspruchs 4 bringen bauliche und be­ triebliche Vorteile.

Gemäß Anspruch 5 erreicht man eine wirksame galvanische Trennung. Der weitere Lichtwellenleiter kann z. B. als massiver Lichtwellenleitstab ausgebildet sein.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 bringt konstruktive und bauliche Vorteile. Die Aufnahmebuchse kann z. B. aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen und mit dem Gehäuse verschraubt sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen. Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Erkennungsvor­ richtung an zwei zu überwachenden Räumen,

Fig. 2 die schematische Darstellung einer anderen Erkennungsvorrichtung an einem zu überwachenden Raum,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gehäuses mit angeschlos­ senen Lichtwellenleitern,

Fig. 4 die Draufsicht auf das Gehäuse gemäß Fig. 3,

Fig. 5 die Stirnansicht des Gehäuses gemäß Linie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 die Schnittansicht nach Linie VI-VI in Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.

In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit glei­ chen Bezugszahlen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Erkennung von Funken in Räumen 2 und 3, die in Richtung von Pfeilen 4 und 5 von einem Medium durchströmt werden. Im Ausführungsbei­ spiel handelt es sich bei den Räumen 2, 3 um das Innere von Rohrleitungen 6 und 7. In Wände 8 und 9 der Rohrlei­ tungen 6, 7 sind erste Enden 10 gesonderter, räumlich voneinander getrennter Lichtwellenleiter 11, 12 und 13 derart eingesetzt, daß die ersten Enden 10 etwa fluch­ tend mit einer Innenfläche 14 der Wände 8, 9 angeordnet sind. Zweite Enden 15 der Lichtwellenleiter 11 bis 13 liegen jeweils einem gesonderten Fotoempfänger 16, 17 und 18 gegenüber. Sobald in den Räumen 2 und/oder 3 Funken auftreten, wird Licht dieser Funken durch die ersten Enden 10 aufgenommen, durch die Lichtwellenleiter 11 bis 13 fortgeleitet und an den zweiten Enden 15 auf die Fotoempfänger 16 bis 18 abgestrahlt.

Solche Funken treten z. B. in Absaugleitungen von Holzbe­ arbeitungsmaschinen auf, und zwar z. B. durch Fremdkör­ per, Metallteile und Sägen. Die Funken fliegen mit dem Spänestrom, wobei eine Gefahr weniger in den Rohrleitun­ gen, als in dem nachgeschalteten Filter bestehen, wo es zu Bränden oder Explosionen kommen kann. Um das zu verhindern, setzt man Funkenlöschanlagen ein, die ent­ stehende Funken schon in den Rohrleitungen vor der Filteranlage ablöschen können.

Elektrische Ausgangssignale der Fotoempfänger 16, 17 gelangen über Leitungen 19 und 20 in einen ersten Teil 21 einer elektronischen Auswerteschaltung 22. Signale, die auf einer Ausgangsleitung 23 des ersten Teils 21 auftreten, können in an sich bekannter Weise zur Steue­ rung einer nicht dargestellten Funkenlöschvorrichtung in dem Raum 2 eingesetzt werden.

In ähnlicher Weise gelangen elektrische Ausgangssignale des Fotoempfängers 18 über eine Leitung 24 in einen zweiten Teil 25 der Auswerteschaltung 22. Ausgangssigna­ le auf einer Ausgangsleitung 26 des zweiten Teils 25 können zur Steuerung einer Funkenlöschvorrichtung in dem Raum 3 verwendet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind sämtliche Lichtwellenleiter 11 bis 13 an die Wand 8 der Rohrlei­ tung 6 angesetzt. Es könnten auch mehr oder weniger als diese drei Lichtwellenleiter verwendet werden.

In Fig. 2 ist die Auswerteschaltung 22 nicht unterteilt, so daß die Signale auf den Leitungen 19, 20, 24 in der Auswerteschaltung 22 zusammengefaßt ausgewertet werden. Ausgangssignale auf einer Ausgangsleitung 27 werden zur Steuerung einer Funkenlöschvorrichtung in dem Raum 2 verwendet.

Fig. 3 zeigt ein aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse 28 mit ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Aufnahmebuchsen 29 für die zweiten Enden 15 der flexiblen Lichtwellen­ leiter 11 bis 13 (siehe auch Fig. 4 und 5). Die Aufnah­ mebuchsen 29 sind jeweils durch eine Mutter 30 an dem Gehäuse 28 festgelegt. Die zweiten Enden 15 sind jeweils in die Aufnahmebuchsen 29 eingesteckt und darin durch eine mit der Aufnahmebuchse 29 verschraubte Überwurfmut­ ter 31 festgelegt.

Fig. 4 zeigt die relative Anordnung der Lichtwellenlei­ ter 11 bis 13.

Gleiches gilt für die Darstellung in Fig. 5.

Gemäß Fig. 6 ist koaxial mit dem zweiten Ende 15 des Lichtwellenleiters 11 ein weiterer Lichtwellenleiter 32 angeordnet und mit seinem dem zweiten Ende 15 gegenüber­ liegenden Ende 33 mit der Aufnahmebuchse 29 verklebt. Der weitere Lichtwellenleiter 32 erstreckt sich durch eine Durchbrechung 34 in einem aus Blech gefertigten, innerhalb des Gehäuses 28 angeordneten Abschirmgehäuse 35. Der weitere Lichtwellenleiter 32 ist außen elek­ trisch isolierend und bewirkt eine galvanische Trennung des Abschirmgehäuses 35 von dem Lichtwellenleiter 11.

Gegenüber dem anderen Ende 36 des weiteren Lichtwellen­ leiters 32 ist auf einer in dem Abschirmgehäuse 35 angeordneten Leiterplatte 37 der Fotoempfänger 16 mon­ tiert. In ähnlicher Weise sind die Fotoempfänger 17, 18 an der Unterseite der Leiterplatte 37 in der axialen Verlängerung der in Fig. 6 nicht zu sehenden Lichtwel­ lenleiter 12, 13 befestigt. Die Leiterplatte 37 trägt ferner in im einzelnen nicht dargestellter Weise die Elemente der elektronischen Auswerteschaltung 22.

Claims (6)

1. Vorrichtung (1) zur Erkennung von Funken in einem von einem Medium durchströmten Raum (2; 3),
wobei in den Raum (2; 3) wenigstens ein Lichtwellen­ leiter (11 bis 13) mit einem ersten Ende (10) mündet,
wobei ein zweites Ende (15) jedes Lichtwellenleiters (11 bis 13) einem Fotoempfänger (16 bis 18) gegen­ überliegt, der beim Auftreten von Funken entsprechen­ de elektrische Signale erzeugt,
und wobei der Fotoempfänger (16 bis 18) mit einer Auswerteschaltung (22) für die Signale verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtwellenleiter (11 bis 13) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind und jeweils mit ihrem zweiten Ende (15) einem gesonderten Fotoempfänger (16 bis 18) gegenüberliegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoempfänger (16 bis 18) in einem gemeinsa­ men Gehäuse (28) angeordnet sind, und daß die zugehö­ rigen Lichtwellenleiter (11 bis 13) zu dem Raum (2) oder mehreren solcher Räume (2, 3) hin verlegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem wenigstens einen Fotoempfänger (16 bis 18) jedes Raumes (2; 3) ein gesonderter Teil (21; 25) der Auswerteschaltung (22) und eine gesonderte Ausgangs­ leitung (23; 26) der Auswerteschaltung (22) zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (15) jedes Licht­ wellenleiters (11 bis 13) in eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuses (28) eingeführt ist, und daß der zugehörige Fotoempfänger (16 bis 18) in dem Gehäuse (28) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotoempfänger (16 bis 18) in einem innerhalb des Gehäuses (28) angeordneten Abschirmgehäuse (35) montiert ist, daß das zweite Ende (15) des Lichtwel­ lenleiters (11 bis 13) außerhalb des Abschirmgehäuses (35) liegt, und daß zwischen dem zweiten Ende (15) und dem Fotoempfänger (16 bis 18) ein sich durch eine Durchbrechung (34) des Abschirmgehäuses (35) er­ streckender, eine galvanische Trennung bewirkender, weiterer Lichtwellenleiter (32) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das zweite Ende (15) als auch ein dem zweiten Ende (15) gegenüberliegendes Ende (33) des weiteren Lichtwellenleiters (32) in einer Aufnahme­ buchse (29) des Gehäuses (28) gehalten sind.