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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Melder bzw. Alarm und insbesondere,
wenn auch nicht ausschließlich,
eine verbesserte Form eines netzstrombetriebenen Rauchmelders.
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Bis
vor kurzem waren Rauchmelder und andere Typen von Meldern zum Detektieren
von Strahlung, Wärme
und Luftverunreinigungen oder dergleichen relativ sperrige Vorrichtungen,
die allein über eine
Batterie betrieben wurden. Es waren keinerlei Vorkehrungen zum Wiederaufladen
der Batterie vorgesehen, weshalb der korrekte Betrieb des Melders das
regelmäßige Auswechseln
der Batterie erforderte, um die Stromversorgung des Melders zu gewährleisten.
Im Ergebnis eines gestiegenen Bewusstseins der Notwendigkeit solcher
Melder in Wohnhäusern und
Büros ist
es üblich
geworden, Melder einzubauen, die netzstrombetrieben sind und die
eine wiederaufladbare Batterie enthalten, um den Melder mit Strom
zu versorgen, wenn der Netzstrom ausfällt.
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Eine
Verbesserung allgemeiner netzstrombetriebener Rauchmelder sind Melder,
die an einen Lichtstromkreis angeschlossen werden können. Die internationale
Patentamneldungsschrift Nr. WO 00/21407 offenbart einen Melder zum
Detektieren von Strahlung und/oder Verunreinigungen wie zum Beispiel
Rauch, Kohlenmonoxid oder dergleichen, der so angeordnet ist, dass
er eine Verbindung zwischen einer Beleuchtungseinrichtung und einer
Lichtquelle wie zum Beispiel einer Glühlampe herstellt. Der Melder
wird über
die Beleuchtungseinrichtung mit Strom versorgt, wenn die Beleuchtungseinrichtung
eingeschaltet ist, und wird über
eine Batterie mit Strom versorgt, wenn die Beleuchtungseinrichtung ausgeschaltet
ist.
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Die
internationale Patentanmeldungsschrift Nr. WO 00/58924 offenbart
einen Melder zum Detektieren von Strahlung und/oder Verunreinigungen
wie zum Beispiel Rauch, Kohlenmonoxid, Methan, Radon oder dergleichen,
der ein Gehäuse
umfasst, das dafür
vorgesehen ist, eine Deckenrosette für eine Beleuchtungseinrichtung
zu ersetzen.
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Die
oben beschriebenen Vorrichtungen gestatten eine relativ einfache
Installation in vorhandene Lichtstromkreise, aber haben den Nachteil,
dass eine Beleuchtungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Deckenlichtleiste
oder Hängedeckeneinrichtung,
für eine
solche Installation benötigt
wird. Es ist schwierig oder unmöglich,
solche Vorrichtungen an Stellen in einem Gebäude zu installieren, an denen
es keine Beleuchtungseinrichtungen gibt. Die Bauvorschriften verlangen
derzeit häufig,
dass netzstrombetriebene Melder an bestimmten Bereichen innerhalb
von Gebäuden
zu installieren sind, die nicht unbedingt mit der Position von Beleuchtungseinrichtungen übereinstimmen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
netzstrombetriebenen Melder bereitzustellen, der in einen Lichtstromkreis
oder einen anderen Netzstromkreis eingebunden werden kann. Es ist
eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Melder bereitzustellen,
der sich einfacher installieren lässt und der nicht in Verbindung
mit einer Beleuchtungseinrichtung installiert werden muss.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Melder zum Detektieren von Strahlung
und/oder Verunreinigungen wie zum Beispiel Rauch, Kohlenmonoxid oder
dergleichen bereit, der Folgendes aufweist: ein Gehäusemittel;
einen Alarmkreis bzw. Alarmschaltung, der ein Detektionsmittel zum
Detektieren der Strahlung und/oder der Verunreinigungen enthält; ein erstes
elektrisches Verbindungsmittel, das mit einer externen Stromversorgung
verbunden werden kann, um den Alarmkreis mit Strom zu versorgen;
und ein Steuermittel, das auf den Empfang einer zuvor ausgewählten Anzahl
von Impulsen über
einen zuvor ausgewählten
Zeitraum in der Weise anspricht, dass es ein voreingestelltes Steuersignal
in den Alarmkreis einspeist; wobei der Alarmkreis auf das voreingestellte
Steuersignal in der Weise reagiert, dass er den Melder in Abhängigkeit
von dem voreingestellten Steuersignal zurücksetzt oder testet.
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Die
Schrift US-A-5432500 offenbart einen Melder, der ein Steuermittel
aufweist, das auf den Empfang einer zuvor ausgewählten Anzahl von Impulsen anspricht,
wobei der Alarmkreis den Melder in Reaktion darauf zurücksetzt.
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In
einer bevorzugten Form der Erfindung reagiert das Steuermittel auf
das Einschalten und Ausschalten der externen Stromversorgung die
zuvor ausgewählte
Anzahl von Malen über
den zuvor ausgewählten
Zeitraum in der Weise, dass es das voreingestellte Steuersignal
in den Alarmkreis einspeist. Der Melder hat ein erstes Schaltmittel,
das durch einen Nutzer betätigt
werden kann, um einen jeweiligen Impuls für jede Betätigung zu erzeugen, um dadurch
eine vom Nutzer ausgewählte
Anzahl von Impulsen in das Steuermittel einzuspeisen; und das Steuermittel
auf den Empfang der zuvor ausgewählten
Anzahl der Impulse über
den zuvor ausgewählten Zeitraum
in der Weise anspricht, dass es das voreingestellte Steuersignal
in den Alarmkreis einspeist.
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Das
erste Schaltmittel ist vorzugsweise an dem Meldergehäuse montiert.
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Das
erste Schaltmittel ist vorzugsweise von dem Meldergehäuse entfernt
montiert.
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Das
erste Schaltmittel ist vorzugsweise dafür geeignet, an eine stromführend schaltbare
Seite eines Schalters für
einen Lichtstromkreis angeschlossen zu werden.
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Der
Melder hat vorzugsweise ein zweites elektrisches Verbindungsmittel
zum Verbinden mit einer stromführend
schaltbaren Seite eines Schalters für einen Lichtstromkreis; und
wobei das zweite elektrische Verbindungsmittel dafür konfiguriert
ist, Impulse, die durch die Nutzerbetätigung des Schalters zwischen
seinem Ein- und Aus-Zustand erzeugt werden, zu empfangen und die
Impulse in das Steuermittel einzuspeisen, um dadurch zu veranlassen,
dass in Reaktion auf die Erzeugung der zuvor ausgewählten Anzahl
von Impulsen über
den zuvor ausgewählten Zeitraum
ein voreingestelltes Steuersignal in den Alarmkreis eingespeist
wird.
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Vorzugsweise
ist ein Schaltmittel für
eine externe Lichtquelle bereitgestellt und kann in Reaktion auf
die Erzeugung eines zuvor ausgewählten
Steuersignals betätigt
werden, um die Lichtquelle einzuschalten.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder ein Relais und eine Lichtquelle, wobei das Relais
in Reaktion auf die Erzeugung eines zuvor ausgewählten Steuersignals betätigt werden
kann, um die Lichtquelle einzuschalten.
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Wenn
die zuvor ausgewählte
Anzahl von Impulsen über
den zuvor ausgewählten
Zeitraum eins ist, so ist das Steuermittel vorzugsweise dafür konfiguriert,
ein voreingestelltes Steuersignal in den Alarmkreis einzuspeisen,
um dadurch den Melder zurückzusetzen.
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Wenn
die zuvor ausgewählte
Anzahl von Impulsen über
den zuvor ausgewählten
Zeitraum eins ist, so ist das Steuermittel vorzugsweise dafür konfiguriert,
ein voreingestelltes Steuersignal in den Alarmkreis einzuspeisen,
um dadurch den Melder zu testen.
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Wenn
die zuvor ausgewählte
Anzahl von Impulsen über
den zuvor ausgewählten
Zeitraum zwei ist, so ist das Steuermittel vorzugsweise dafür konfiguriert,
ein voreingestelltes Steuersignal in den Alarmkreis einzuspeisen,
um dadurch den Melder zu testen.
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Wenn
die zuvor ausgewählte
Anzahl von Impulsen über
den zuvor ausgewählten
Zeitraum zwei ist, so ist das Steuermittel vorzugsweise dafür konfiguriert,
ein voreingestelltes Steuersignal in den Alarmkreis einzuspeisen,
um dadurch den Melder zurückzusetzen.
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Vorzugsweise
umfasst der Alarmkreis ein Mittel zum Verringern der Empfindlichkeit
des Detektionsmittels.
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Vorzugsweise
ist das Mittel zum Verringern der Empfindlichkeit des Detektionsmittels
dafür konfiguriert,
in Reaktion auf die Erzeugung eines Rücksetzsteuersignals durch das
Steuermittel die Empfindlichkeit des Detektionsmittels für einen
zuvor ausgewählten
Zeitraum zu verringern, um dadurch den Melder zurückzusetzen.
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Vorzugsweise
umfasst der Alarmkreis ein Mittel zum Erhöhen der Empfindlichkeit des
Detektionsmittels.
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Vorzugsweise
ist das Mittel zum Erhöhen
der Empfindlichkeit des Detektionsmittels dafür konfiguriert, in Reaktion
auf die Erzeugung eines Teststeuersignals durch das Steuermittel
die Empfindlichkeit des Detektionsmittels für einen zuvor ausgewählten Zeitraum
zu erhöhen,
um dadurch den Melder zu testen.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder eine Batterie zum Versorgen des Melders mit Strom
bei Ausfall des Netzstroms und einen Ladestromkreis, der das erste
elektrische Verbindungsmittel enthält, zum Zuführen von Strom zu einer Stromschiene
für den Melder
und zum Laden der Batterie.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder ein Isoliermittel zum selektiven elektrischen
Trennen der Batterie von dem Melder, um dadurch das Abfließen von der
Batterie zu minimieren, wenn der Melder nicht aktiv ist.
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Vorzugsweise
umfasst das Isoliermittel ein zweites Schaltmittel in der Stromschiene,
das zwischen einem ersten, leitenden Zustand, der die Batterie mit
dem Melder verbindet, und einem zweiten, nichtleitenden Zustand,
der die Batterie von dem Melder trennt, umgeschaltet werden kann.
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Vorzugsweise
umfasst der Ladestromkreis ein drittes Schaltmittel, das zwischen
einem ersten, leitenden Zustand und einem zweiten, nicht-leitenden
Zustand in Abhängigkeit
von der Spannung an der Stromschiene umgeschaltet werden kann; und wobei,
wenn sich das dritte Schaltmittel in dem ersten, leitenden Zustand
befindet, das dritte Schaltmittel dafür konfiguriert ist, das isolierende
zweite Schaltmittel in seinem leitenden Zustand zu halten; und wenn
sich das dritte Schaltmittel in dem zweiten, nicht-leitenden Zustand
befindet, der Zustand des dritten Schaltmittels von der Spannung
an der Stromschiene abhängt,
dergestalt, dass das zweite Schaltmittel in Reaktion darauf, dass
die Spannung an der Stromschiene unterhalb eines zuvor ausgewählten Wertes
liegt, nicht-leitend ist, was einen niedrigen Batterieladezustand
anzeigt, um dadurch den Melder während
des Ladens der Batterie zu entschärfen.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder ein Trennmittel, das betätigt werden kann, um den Schaltmittel in
seinen nicht-leitenden Zustand zu schalten, um dadurch das Schaltmittel
zu deaktivieren und das Betätigen
des Melders zu verhindern.
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Vorzugsweise
umfasst das Trennmittel ein Tastenmittel, das zwischen einer ersten,
AUS-Position, in der das Schaltmittel nicht-leitend gemacht wird, und
einer zweiten, EIN-Position, in der das Schaltmittel aktiviert ist,
bewegt werden kann.
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Vorzugsweise
ist das Schaltmittel ein Mehrelektroden-Halbleiterbauelement mit
einer Steuerelektrode zum Steuern des Leitens zwischen weiteren Elektroden
des Elements; und das Tastenmittel in seine erste, AUS-Position
bewegt werden kann, um das Potenzial an dem Steuergattermittel zu
verändern,
um dadurch das Schaltmittel nicht-leitend zu machen.
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Vorzugsweise
umfasst das Gehäuse:
eine erste Trägerplatte
zum Montieren an einer Oberfläche;
eine zweite Trägerplatte,
die abnehmbar an der ersten Trägerplatte
montiert werden kann; und ein Abdeckmittel zum Abdecken der Trägerplatten;
und wobei das Trennmittel dergestalt angeordnet ist, dass eine Eingriffnahme
der zweiten Trägerplatte
mit der ersten Trägerplatte
das Trennmittel in seine zweite, EIN-Position bewegt, wodurch das
Schaltmittel aktiviert wird, und ein Lösen der zweiten Trägerplatte von
der ersten Trägerplatte
das Trennmittel in seine erste, AUS-Position bewegt, wodurch das
Schaltmittel deaktiviert wird.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder ein Indikatormittel, das dafür konfiguriert ist, in Reaktion
auf Strom an der Spannungsschiene stromabwärts des Isoliermittels anzuzeigen,
dass der Melder aktiviert ist.
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Vorzugsweise
umfasst der Melder ein Schaltmittel für eine Lichtquelle, wobei das
Schaltmittel in Reaktion auf das Auslösen des Melders betätigt werden
kann, um die Lichtquelle einzuschalten. Vorzugsweise umfasst das
Schaltmittel ein Relais, und die Lichtquelle befindet sich außerhalb
des Melders.
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Vorzugsweise
ist die Lichtquelle in dem Melder montiert.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes
zu sehen ist:
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1 ist
ein Blockschaltbild einer bevorzugten Form eines Melders gemäß der Erfindung.
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2 ist
ein Stromlaufplan eines Ladestromkreises des Melders von 1.
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3 ist
ein Stromlaufplan eines Trennkreises des Melders von 1.
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4 ist
ein Stromlaufplan eines Steuerkreises des Melders von 1.
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5 ist
ein Stromlaufplan eines Detektionskreises des Melders von 1.
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6 ist
ein Schaltplan einer alternativen Form eines Ladestromkreises für den Melder
von 1.
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7 ist
ein Schaltplan einer alternativen Form eines Steuerkreises für den Melder
von 1.
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8 ist
eine erste perspektivische Ansicht eines Gehäuses für den Melder von 1.
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9 ist
eine zweite perspektivische Ansicht des Gehäuses von 8.
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10 ist
ein teilweiser Schnitt durch den Melder von 8.
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11 ist
eine perspektivische Draufsicht auf einen mechanischen Trennmechanismus
für den Trennkreis
von 3.
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12 ist
eine weitere perspektivische Draufsicht auf den mechanischen Trennmechanismus
von 11.
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13 ist
eine perspektivische Unteransicht auf einen Teil des mechanischen
Trennmechanismus' von 11.
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14 ist
eine perspektivische Unteransicht auf einen Teil des Meldergehäuses, wobei
ein Stromsockel des Melders und ein Sockelhalter voneinander beanstandet
gezeigt sind.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht ähnlich
der von 14, die den Stromsockel mit
dem Sockelhalter im Eingriff zeigt.
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16 ist
ein Schaubild, das ein erstes Verfahren zum Verbinden des Melders
mit dem Verbraucherverdrahtungssystem zeigt.
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17 ist
ein Schaubild, das ein zweites Verfahren zum Verbinden des Melders
mit dem Verbraucherverdrahtungssystem zeigt.
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18 ist
ein Schaubild, das ein drittes Verfahren zum Verbinden des Melders
mit dem Verbraucherverdrahtungssystem zeigt.
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19 ist
ein Blockschaubild des Stromkreises einer weiteren Form eines Melders.
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20 ist
ein Schaubild eines Einschaltkreises für den Trennkreis von 3.
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Obgleich
sich die folgende Beschreibung auf einen Rauchmelder bezieht, versteht
es sich, dass die Erfindung auch auf andere Typen von Meldern Anwendung
finden kann, wie zum Beispiel solche zum Detektieren von Strahlung,
Luftverunreinigungen wie zum Beispiel Methan, Radon oder Kohlenmonoxid,
und/oder Wärme
oder dergleichen. Außerdem
wird in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber der Begriff "Erde" im Zusammenhang
mit einer Spannung oder einem Potenzial für ein Referenz- oder Signalerdungspotenzial
verwendet, das gegebenenfalls gleich dem echten Erdungspotenzial sein
kann, und es ist keine Einschränkung
auf null Volt oder ein echtes Erdungspotenzial beabsichtigt.
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Es
ist des Weiteren zu beachten, dass das Symbol Vcc benutzt wird,
um eine Verbindung zu einer Versorgungsschiene des Alarmkreises
anzuzeigen, während
das Symbol eines auf den Kopf gestellten Dreiecks verwendet wird,
um eine Verbindung zu einer Erdungsschiene des Stromkreises darzustellen.
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Wenden
wir uns zuerst 1 zu, wo ein Blockschaltbild
für eine
bevorzugte Form eines Melders gemäß der Erfindung gezeigt ist.
Der Alarmkreis hat einen Ladestromkreis 100, einen Isolier-
oder Trennkreis 200, einen Steuerkreis 300, einen
Alarmdetektionskreis 400 und einer Einschaltwarnkreis 800.
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Der
Ladestromkreis gibt eine gleichgerichtete und geglättete Spannung
für den
Steuer- und den Detektionskreis 300, 400 aus,
während
der Trennkreis 200 das Einspeisen der Versorgungsspannung in
den Steuer- und den Detektionskreis 300, 400 steuert.
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Die
Stromkreise 100 bis 800 werden vom Fachmann sofort
verstanden, so dass der Einfachheit halber nur jene Merkmale der
Stromkreise detailliert beschrieben werden, die für das Verstehen
(und nicht unbedingt für
den Betrieb) der Erfindung von Bedeutung sind.
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Der
Ladestromkreis 100 ist in 2 im Detail gezeigt
und enthält
einen ersten und einen zweiten Eingang PL1, PL2 zum Verbinden mit
dem stromführenden
und dem Nullleiter einer Wechselstromversorgung. In der veranschaulichten
Ausführungsform wird
die Wechselstromversorgung durch das stromführende Kabel und den Nullleiter
eines vorhandenen Netzstrombeleuchtungs- oder Ringstromkreises gebildet,
wie man ihn zum Beispiel in Wohn- oder Bürogebäuden findet. Der erste Eingang
PL1 ist mit dem geschalteten stromführenden Kabel für den Lichtstromkreis
verbunden, so dass Strom nur dann in den Ladestromkreis 100 eingespeist
wird, wenn das Licht eingeschaltet ist. Die Formulierung "stromführend geschaltet" meint im Sinne des
vorliegenden Textes das Kabel, das den Lichtschalter des Lichtstromkreises
mit einer Lampe des Stromkreises verbindet, dergestalt, dass, wenn
der Schalter geschlossen ist, Strom durch das Kabel zu der Lampe
fließt.
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Der
erste und der zweite Eingang PL1, PL2 des Ladestromkreises sind
mit jeweiligen Eingängen eines
Diodengleichrichters oder einer Gleichrichterbrücke BR1 verbunden, was dazu
dient, die Wechselspannung einer Vollwellengleichrichtung zu unterziehen,
wodurch eine Gleichspannung erzeugt wird.
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Die
Ausgänge
der Gleichrichterbrücke
BR1 bilden eine positive und eine Erdungsschiene 110, 112 für den Ladestromkreis 100.
Die gleichgerichtete Gleichspannung wird an die positive Schiene 110 angelegt,
und ein Glättungskondensator
C2 ist zwischen der positiven und der Erdungsschiene 110, 112 verbunden,
um den Gleichstrom von der Gleichrichterbrücke BR1 zu glätten. Eine
Zener-Diode 108 ist an der positiven und der Erdungsschiene 110, 112 in
Sperrrichtung vorgespannt, um den Spannungsausgang der Gleichrichterbrücke BR1
zu beschneiden und somit den weiteren Schaltungsaufbau in dem Ladestromkreis
von Spannungsspitzen an der Stromversorgung zu isolieren.
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Die
Gleichspannung von dem Brückengleichrichter
BR1 wird in den Eingang eines Spannungsreglers IC1 eingespeist,
der zum Regeln der Spannung dient. Der Ausgang des Spannungsreglers
bildet eine Ladeschiene 111, und der Referenzeingang des
Spannungsreglers ist mit der Verbindungsstelle zwischen zwei Referenzwiderständen R7,
R8 verbunden, die in Reihe zwischen der Ladeschiene 111 und
der Erdungsschiene 112 geschaltet sind.
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Der
Ladestromkreis enthält
des Weiteren einen Schalter in der Form eines Transistors TR5, dessen
Kollektor über
einen Widerstand R31 mit der Ladeschiene 111 verbunden
ist. Der Emitter des Transistors TR5 ist mit der Erdungsschiene 112 verbunden,
und die Basis ist mit einem Potenzialteiler verbunden, der durch
zwei Widerstände
R38, R39 gebildet wird, die zwischen der Lade- und der Erdungsschiene 111, 112 in
Reihe geschaltet sind. Der Zweck des Transistors TR5 wird weiter
unten beschrieben.
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3 veranschaulicht
den Trennkreis 200. Der Trennkreis 200 ist über die
Ladeschiene 111 mit dem Ladestromkreis 100 am
Punkt C und mit dem Kollektor des Transistors TR5 am Punkt B verbunden.
Der Trennkreis 200 enthält
eine wiederaufladbare Zelle oder Batterie B1, deren positiver Anschluss über eine
parallele Kombination eines Widerstandes R30 und einer Schottky-Diode
D9 mit der Ladeschiene 111 verbunden ist. Der negative
Anschluss der Zelle B1 ist mit der Erdungsschiene 112 verbunden. Die
Ladeschiene 111 ist mit der Quellenelektrode eines Feldeffektrransistors
(FET) vom P-Typ TR3 verbunden, dessen Abzugselektrode mit dem übrigen Schaltungsaufbau
des Melders verbunden ist und eine Versorgungsschiene 210 für den übrigen Schaltungsaufbau
des Melders bildet, wie weiter unten beschrieben.
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Die
Gatterelektrode des FET TR3 ist über
einen Begrenzungswiderstand R40 mit dem Kollektor des Transistors
TR5 am Punkt B verbunden. Außerdem
sind die Quellenelektrode und die Gatterelektrode des FET TR3 so
angeordnet, dass sie mittels einer Verbindungsanordnung 550 miteinander
verbunden oder voneinander getrennt werden können. Die Verbindungsanordnung 550 kann
von jedem geeigneten Typ sein, der die einfache und selektive Verbindung
und Trennung der Quellenelektrode und der Gatterelektroden des FET
TR3 gestattet. Zum Beispiel kann dies durch einen Verbinder vom Sicherungstyp,
einen Verbindungsdraht oder sogar einen manuellen Schalter erreicht
werden. Ein wichtiges Element dieses Merkmals ist, dass die Quellenelektrode
und die Gatterelektrode des FET TR3 durch einen Nutzer des Rauchmelders
rasch und einfach verbunden oder getrennt werden können. Eine
bevorzugte Form einer Verbindungsanordnung wird weiter unten eingehend
unter Bezug auf die 11 bis 13 beschrieben.
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Es
wird nun der Betrieb des Auflade- und des Trennkreises 100, 200 beschrieben.
Die Wechselspannung von der Netzstromversorgung wird in die Eingänge PL1,
PL2 eingespeist, und der Wechselstrom wird mittels der Diodenbrücke BR1
zu einem Gleichspannungssignal vollwellengleichgerichtet. Die Gleichspannung
an der positiven und der Erdungsschiene 110, 112 wird
mittels des Glättungskondensators
C2 geglättet
und wird durch den Spannungsregler IC1 geregelt. Während Perioden,
wenn der Ladestromkreis arbeitet (d. h. während die Wechselspannung in
die Eingänge
PL1, PL2 eingespeist wird), wird eine Gleichspannung an die Basis
des Transistors TR5 angelegt, der dadurch eingeschaltet wird.
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Bei
eingeschaltetem Transistor TR5 wird das Potenzial am Kollektor des
Transistors TR5 auf ungefähr
das Potenzial an der Erdungsschiene 112 "heruntergezogen", wodurch die Gatterelektrode
des FET TR3 heruntergezogen wird, die mit dem Kollektor von TR5
verbunden ist. Da der FET TR3 ein Bauelement vom P-Typ ist, bewirkt
ein relativ niedriges Potenzial, das an seine Gatterelektrode angelegt wird,
dass der FET TR3 eingeschaltet wird. Strom von dem Ladestromkreis 100 wird
somit über
den Spannungsregler IC1 und den FET TR3 zu der Versorgungsschiene 210 geführt, um
zu dem weiteren Schaltungsaufbau des Melders verteilt zu werden. Außerdem fließt Strom
an der Ladeschiene 111 durch den Widerstand R30 zum Laden
der wiederaufladbaren Batterie B1.
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Es
wird in Betracht gezogen, dass der Eingang PL1 mit dem stromführend geschalteten
Kabel von zum Beispiel einem Lichtstromkreis für eine (nicht gezeigte) Glühlampe verbunden
werden kann, so dass Strom von dem Lichtstromkreis zu dem Ladestromkreis 100 fließt, wenn
der Lichtstromkreis eingeschaltet ist. Während Perioden, wenn der Lichtstromkreis
ausgeschaltet ist (d. h. das Licht ist ausgeschaltet), wird Strom über die
wiederaufladbare Batterie B1 zu der Versorgungsschiene 210 geleitet. Weil
während
solcher Perioden kein Strom zu den Eingängen PL1, PL2 fließt, ist
das Potenzial an der Ladeschiene 111 im Wesentlichen das
gleiche wie das an der Erdungsschiene 112.
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Weil
das Potenzial, das an den Kollektor des Transistors TR5 und damit
an die Gatterelektrode des FET TR3 angelegt wird, niedrig ist, bleibt
dieser eingeschaltet, selbst wenn der Transistor TR5 ausgeschaltet
ist. Strom fließt
daher von der Batterie B1 über
den FET TR3 zu dem weiteren Schaltungsaufbau des Melders.
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Es
versteht sich, dass es einige Situationen geben kann, in denen der
Ladestromkreis für
einen längeren
Zeitraum nicht genutzt wird. Eine solche Situation ist, wenn der
Melder transportiert wird (d. h. bevor der Installation) oder während des
Versandes vom Hersteller zum Händler.
In diesen Situationen steht freilich kein Ladestrom zur Verfügung, und
die Batterie liefert weiterhin Strom an den Melder, selbst wenn
der Melder gar nicht betriebsbereit zu sein braucht. Infolge dessen
verliert im Lauf der Zeit die Batterie B1 ihre Ladung. Dies mag
unter gewissen Umständen
akzeptabel sein, doch es wäre
vorteilhaft, den Stromabzug von der Batterie auf ein kleinstmögliches
Maß zu
verringern.
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Eine
Lösung
dieses Problems, die ferner durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt
wird, besteht darin, es zu ermöglichen,
dass die Batterie B1 von dem übrigen
Schaltungsaufbau des Melders selektiv getrennt werden kann, um den
Stromabzug von der Batterie zu beseitigen oder zu minimieren. Dies
wird mit Hilfe des Verbindungsmittels 550 bewerkstelligt.
Das Verbindungsmittel 550 ist an die Ladeschiene 111 und
die Gatterelektrode des FET TR3 angeschlossen und ist dafür konfiguriert,
die Quellenelektrode des FET TR3 selektiv mit dessen Gatterelektrode
zu verbinden. In diesem Zustand ist der FET TR3 praktisch kurzgeschlossen,
und die an die Gatterelektrode angelegte Spannung steigt vom Erdungspotenzial
auf einen Pegel nahe dem, der durch die Batterie B1 an die Ladeschiene 111 angelegt wird.
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Diese
angehobene Spannung an der Gatterelektrode bewirkt ein Abschalten
des FET TR3, wodurch ein Stromfluss von der Batterie B1 zu dem übrigen Schaltungsaufbau
verhindert wird. Den 2 und 3 ist zu
entnehmen, dass es immer noch Strompfade von der Batterie B1 durch
die Widerstände
R40, R31 und dann über
R7, R8 und R38, R39 gibt. Jedoch hat der Begrenzungswiderstand R40 vorzugsweise
einen Widerstand in der Größenordnung
von Megaohm, was ausreichend hoch ist, um den Stromfluss von der
Batterie B1 deutlich zu verringern.
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Vorteilhafterweise
kann die Verbindungsanordnung 550 so angeordnet sein, dass
die Quellenelektrode und die Gatterelektroden des FET TR3 standardmäßig kurzgeschlossen
sind, bis der Melder installiert ist, wie später noch beschrieben wird.
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Es
versteht sich, dass der oben beschriebene Mechanismus es der Batterie
B1 ermöglicht,
eine nutzbare Ladung für
sehr lange Zeiträume
zu speichern, bevor sie nachgeladen werden muss. Somit haben Melder,
die mit installierter Batterie versandt werden, immer noch genügend Ladung,
um nach dem Verkauf durch den Händler
betriebsbereit zu sein. Dadurch wird das übliche Problem vermieden, dass
netzstrombetriebene Melder, die wiederaufladbare Batterien als Reservestromversorgung
haben, die Batterie nicht aufladen können, wenn die Ladung der Batterie
unter einen bestimmten Wert abfällt,
wie weiter unten noch beschrieben wird.
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Eine
andere Situation, in der der Ladestromkreis möglicherweise für sehr lange
Zeit nicht benutzt wird, ist, wenn nach der Installation des Melders
der Lichtstromkreis lange Zeit nicht eingeschaltet wird. In diesen
Situationen steht kein Aufladestrom zur Verfügung, und das Rauchmelderschaltungssystem
wird allein durch die Batterie B1 mit Strom versorgt.
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Ein
Problem mit herkömmlichen
Rauchmeldern ist, dass, wenn der Ladezustand der Batterie unter
einen vorgegebenen Wert fällt,
der Betrieb des Melders instabil und unvorhersagbar werden kann und
der Melder häufig
in einen dauerhaften Alarmzustand zurückkehrt. In diesem Fall kann
das Einschalten des Lichtstromkreises, um die Batterie zu laden, ohne
Erfolg bleiben, weil der zusätzliche
Strom, der benötigt
wird, um den Auslösealarm
mit Strom zu versorgen, möglicherweise
den Strom übersteigt,
der zum Laden der Batterie verfügbar
oder erforderlich ist. Es steht somit allenfalls nur wenig Strom
zum Laden der Batterie zur Verfügung,
und der Stromkreis "fährt" sich im Alarmzustand "fest" und verhindert dadurch
ein Laden der Batterie.
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Herkömmliche
Rauchmelder verfügen über kein
Mittel, das zu verhindern, und erfordern oft das Herausnehmen der
wiederaufladbaren Batterie und ihr unabhängiges Aufladen. Allerdings
ist es bei Vorrichtungen mit nicht-herausnehmbaren wiederaufladbaren
Batterien nicht möglich,
die Batterie wiederaufzuladen, und der Melder muss möglicherweise
insgesamt entsorgt werden.
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Der
Melder der vorliegenden Erfindung nimmt sich dieses Problems mittels
der Verbindungsanordnung 550 an. Indem die Quellenelektrode
und die Gatterelektrode des FET TR3 miteinander verbunden werden,
wird der FET TR3 ausgeschaltet, und die Batterie B1 wird praktisch
von dem übrigen Schaltungsaufbau
des Rauchmelders getrennt, wie oben beschrieben. Dadurch fließt kein
Strom von der Batterie in das Melderschaltungssystem ab, und es kann
im Wesentlichen der gesamte Strom, der aus dem Ladeschaltungssystem
verfügbar
ist, zum Wiederaufladen der Batterie genutzt werden.
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Es
versteht sich, dass diese Lösung
eine aktive Handlung seitens des Nutzers, d. h. den manuellen Betrieb
der Verbindungsanordnung 550, erfordert, um ein Wiederaufladen
der Batterie zu ermöglichen.
Außerdem
erfordert sie, dass die Verbindungsanordnung 550 selektiv
und wiederholt zwischen einer geschlossenen und einer offenen Position
hin und her geschaltet werden kann.
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Eine
zweite Lösung
dieses Problem wird durch den Transistor TR5 bereitgestellt, der
praktisch eine automatische Trennung der Batterie von dem übrigen Schaltungsaufbau
des Melders gestattet, wenn der Ladezustand der Batterie B1 unter
einen vorgegebenen Wert fällt.
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Während Perioden,
wenn der Lichtstromkreis nicht eingeschaltet ist, und damit der
Ladestromkreis nicht arbeitet, nimmt der Ladezustand der Batterie
allmählich
ab. Der Transistor TR5 bleibt ausgeschaltet, da das an seine Basis
angelegte Potenzial niedrig ist (eine Spendiode D3 verhindert, dass Strom
von der Batterie B1 das Potenzial auf einen Wert anhebt, der ausreicht,
um den Transistor TR5 einzuschalten). Außerdem bleibt der FET TR3 unabhängig vom
Ladezustand der Batterie eingeschaltet, da das an die Gatterelektrode
des FET TR3 angelegte Potenzial (anhand des Potenzials an der Ladeschiene 111 ermittelt)
niedrig ist.
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Wenn
der Wiederaufladestromkreis eingeschaltet wird (d. h. der Lichtstromkreis
eingeschaltet wird), so steigt die Spannung an der Ladeschiene 111.
Aufgrund des hohen Stromes, der zum Laden der Batterie benötigt wird
und darum durch die Batterie gezogen wird, erreicht die Spannung
an der Ladeschiene 111 keinen Wert, der ausreicht, um den
Ladetransistor TR5 einzuschalten. Ungeachtet dessen steigt die Spannung
an der Ladeschiene 111 in ausreichendem Maße an, um
das an die Gatterelektrode des FET TR3 angelegte Potenzial auf einen
Wert anzuheben, der ausreicht, um den FET TR3 auszuschalten, wodurch
die Batterie B1 von dem weiteren Schaltungsaufbau des Melders getrennt
wird. Dadurch kann fast der gesamte Strom von dem Ladestromkreis
zum Laden der Batterie genutzt werden.
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In
dem Maße,
wie der Ladezustand der Batterie steigt, nimmt der durch die Batterie
gezogene Strom ab, und die Spannung an der Ladeschiene 111 steigt.
Wenn die Spannung an der Ladeschiene 111 einen vorgegebenen
Wert übersteigt,
so wird der Transistor TR5 eingeschaltet, und das an die Gatterelektrode
des FET TR3 angelegte Potenzial wird auf das Potenzial an der Erdungsschiene 112 heruntergezogen,
wodurch der FET TR3 eingeschaltet wird und die Batterie B1 wieder
mit dem weiteren Schaltungsaufbau des Melders verbunden wird.
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Während die
Bereitstellung des Transistors TR5 ein Wiederaufladen des Melders
ohne Eingreifen des Nutzers selbst dann ermöglicht, wenn die Batterie vollkommen
leer ist, d. h. im Wesentlichen einen Ladezustand von null hat,
wird in Betracht gezogen, dass es Situationen geben kann, wo der
Nutzer die Stromversorgung von dem Detektionsschaltungssystem des
Melders trennen will, um den Melder zu deaktivieren, um zum Beispiel
den Melder an einem neuen Ort zu installieren.
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist die Verbindungsanordnung 550 vorzugsweise so angeordnet, dass
sie für
den Nutzer leicht zugänglich
ist und wiederholt verbunden und getrennt werden kann, um dadurch
den FET TR3 kurzzuschließen
und damit das Detektionsschaltungssystem von der Stromversorgung
zu trennen, wie oben beschrieben.
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Um
die Situation zu vermeiden, dass der Trennkreis arbeitet und der
Melder isoliert ist, ohne dass ein Nutzer dies bemerkt, ist ein
Einschaltkreis 800 für
den Trennkreis 200 bereitgestellt, wie in 20 gezeigt.
Die Gatterelektrode eines FET TR10 ist mit der Stromschiene 210 auf
der Melderseite des Transistors TR3 (3) durch
einen Widerstand R92 verbunden, wobei die Quellenelektrode über eine Leuchtdiode
oder eine andere Lichtquelle LED1 geerdet ist. Die Abzugselektrode
ist mit der Stromschiene 111 auf der Ladestromkreisseite
des Trennkreises über
den Widerstand R91 verbunden. Es muss Strom sowohl an der Versorgungsschiene 111 als
auch an der Melderschiene 210 anliegen, bevor die LED1 leuchtet
und anzeigt, dass der Melder arbeitet.
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Ein
weiteres Problem bei existierenden Meldern ist das häufige Vorkommen
von falschen Alarmen, die zum Beispiel durch Kochdämpfe, kontrollierte
Feuer wie zum Beispiel Kohle- oder Gasfeuer oder Zigaretten oder
dergleichen verursacht werden. Melder, die häufig falsch auslösen, werden
oft abgebaut oder durch den Nutzer in irgend einer Weise deaktiviert.
Wenn es möglich
ist, einen Rauchmelder zum Beispiel durch Herausnehmen der Batterie
oder Betätigen
eines Schalters zu deaktivieren, so kann dies freilich in hohem
Grade gefährlich
sein, wenn während
der Zeit, in der der Melder ausgeschaltet ist, ein richtiges Feuer
ausbricht, unabhängig
davon, ob der Melder auf unbestimmte Zeit oder für eine zuvor festgelegte Zeit
ausgeschaltet ist.
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Um
dieses Problem zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung eine einzigartige Rücksetzfunktion bereit,
die es ermöglicht,
den Melder nach einem falschen Alarm zurückzusetzen, ohne ein Abschalten des
Melders zu verursachen. Des Weiteren wird diese Rücksetzfunktion
einfach und problemlos dadurch bewerkstelligt, dass man lediglich
einen Schalter an dem Melder selbst oder den Lichtschalter des Lichtstromkreises,
an den der Melder angeschlossen ist, eine voreingestellte Anzahl
von Malen über
einen voreingestellten Zeitraum hinweg ein- und austastet.
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4 veranschaulicht
einen Steuerkreis 300, der auf Impulse an einer Eingangsschiene 301 anspricht,
die bei A mit der positiven Schiene 110 verbunden ist.
Die Impulse können
somit durch das Einschalten und Ausschalten des Lichtstromkreis
erzeugt werden, mit dem der Melder verbunden ist, d. h. durch Ein-
und Austasten des Lichtschalters eine voreingestellte Anzahl von
Malen über
einen voreingestellten Zeitraum hinweg.
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Der
Steuerkreis 300 enthält
einen ersten integrierten Schaltkreis IC2 (der der Einfachheit halber als
zwei separate Blöcke
IC2-A, IC2-B in 4 gezeigt ist), der ein dualer
monostabiler integrierter Präzisionsschaltkreis
ist. IC2 erzeugt einen jeweiligen Ausgangsimpuls für jedes
Ein-Aus-Tasten des Lichtschalters. Der Ausgang von IC2 ist mit einem
zweiten integrierten Schaltkreis IC3 verbunden, der ein integrierter
Gegenschaltkreis ist. IC3 hat einen ersten Ausgang, der mit einer
ersten Ausgangsschiene 306 verbunden ist, und ist dafür konfiguriert,
in Reaktion auf einen einzelnen Ausgangsimpuls von IC2, der ein einmaliges
Einschalten und Ausschalten des Lichtstromkreises (d. h. ein einzelnes
Ein-Aus-Tasten des Lichtschalters) darstellt, eine Spannung an die
erste Ausgangsschiene 306 anzulegen. IC3 hat des Weiteren
einen zweiten Ausgang, der mit einer zweiten Ausgangsschiene 308 verbunden
ist, und ist dafür konfiguriert,
in Reaktion auf zwei aufeinanderfolgende Ausgangsimpulse von IC2,
die ein zweifaches Einschalten und Ausschalten des Lichtstromkreises (d.
h. zwei Ein-Aus-Tastungen des Lichtschalters) darstellen, eine Spannung
an die zweite Ausgangsschiene 308 anzulegen. Die erste
und die zweite Ausgangsschiene 306, 308 sind mit
dem in 5 gezeigten Detektionskreis 400 am Punkt
E bzw. Punkt F verbunden.
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Wenden
wir uns 5 zu. Der Detektionskreis 400 des
Melders enthält
einen integrierten Detektorschaltkreis IC4, wie zum Beispiel einen
integrierten komplementären
Ionisierungsrauchmelder-Niederspannungs-MOS-Schaltkreis
Motorola MC145018. Der integrierte Detektorschaltkreis IC4 enthält eine
Ionisierungskammer DET1, die zwischen der Versorgungsschiene (als
Vcc gezeigt) und der Erdungsschiene über einen Begrenzungswiderstand R20
angeschlossen ist und die eine normale Betriebsspannung Vno erzeugt,
die in einen Detektoreingang 402 des integrierten Detektorschaltkreises IC4
eingespeist wird.
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Die
Ionisierungskammer DET1 ist so konfiguriert, dass, wenn Rauch detektiert
wird, die Spannung Vno, die durch die Ionisierungskammer erzeugt wird
und an den Detektoreingang des integrierten Detektorschaltkreises
IC4 angelegt wird, abfällt.
Der integrierte Detektorschaltkreis IC4 hat einen vorgegebenen,
aber verstellbaren Empfindlichkeitspegel, der mittels einer Referenzspannung
Vref eingestellt wird, die in einen Empfindlichkeitseingang 404 des integrierten
Detektorschaltkreises IC4 eingespeist wird. Wenn die Spannung Vno,
die in den Detektoreingang des integrierten Detektorschaltkreises 104 durch
die Ionisierungskammer DET1 eingespeist wird, unter Vref abfällt, so
wird der Alarm ausgelöst.
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Eine
Elektrode eines Kondensators C13 ist mit einem Punkt zwischen dem
Begrenzungswiderstand R20 und der Ionisierungskammer DET1 und auch
mit dem Kollektor eines ersten Detektortransistors TR2 verbunden.
Die andere Elektrode des Kondensators C13 ist mit der Erdungsschiene 112 verbunden.
Der Emitter des ersten Detektortransistors TR2 ist mit der Erdungsschiene 112 verbunden,
während
seine Basis mit der ersten Ausgangsschiene 306 am Punkt
E verbunden ist.
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Wenn
der Lichtstromkreis einmal innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums,
der durch die Zeitkonstante einer mit dem IC2 verbundenen R-C-Zeitsteuerschaltung
bestimmt wird, eingeschaltet und ausgeschaltet wird, so werden die
Impulse auf der Eingangsleitung 301 durch den IC2 detektiert,
der ein Steuersignal an den integrierten Gegenschaltkreis IC3 sendet.
Bei Empfang des Steuersignals legt der integrierte Gegenschaltkreis
IC3 eine Spannung an die erste Ausgangsschiene 306 an,
die dann an die Basis des ersten Detektortransistors TR2 angelegt wird.
Der erste Detektortransistor TR2 wird dadurch eingeschaltet.
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Strom
fließt
dann von der Versorgungsschiene 210 durch den ersten Detektortransistor
TR2, und die an die Ionisierungskammer angelegte Spannung wird auf
ein relativ niedriges Potenzial herabgezogen. Außerdem entlädt sich der Kondensators C13 durch
den ersten Detektortransistor TR2. Infolge dessen fällt die
Spannung Vno, die durch die Ionisierungskammer DET1 erzeugt und
an den Detektoreingang des integrierten Detektorschaltkreises IC4
angelegt wird, unter den Referenzspannungswert Vref ab, der am Empfindlichkeitseingang
eingestellt ist. Wenn das geschieht, wird der Alarm ausgelöst.
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Wenn
die Spannung, die durch den integrierten Gegenschaltkreis IC3 an
die erste Ausgangsschiene 306 angelegt wird, erlischt,
so fällt
die Spannung an der ersten Ausgangsschiene 306 auf ein
relativ niedriges Potenzial, so dass sich der erste Detektortransistor
TR2 abschaltet. Bei entladenem Zeitsteuerkondensator C13 fließt Strom
von der Versorgungsschiene 210 zu dem Kondensator, der
sich aufzuladen beginnt. Während
sich der Kondensator C13 auflädt,
bleibt die Spannung, die an die Ionisierungskammer DET1 angelegt
wird, niedrig, weil der Ladestrom durch den Kondensator abgezogen
wird. In dem Maße
jedoch, wie die Ladung des Kondensators steigt, steigt auch die
an die Ionisierungskammer angelegte Spannung. Nach einem Zeitraum
steigt die Spannung Vno, die durch die Ionisierungskammer erzeugt
wurde und in den Detektoreingang des integrierten Detektorschaltkreises
IC4 eingespeist wird, auf einen Wert oberhalb des Referenzwertes
Vref der durch den Empfindlichkeitseingang eingestellt wird. Der
Alarm wird somit nicht mehr ausgelöst.
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Der
oben beschriebene Schaltungsaufbau gestattet das Testen des Melders
mittels des Einschaltens und Ausschaltens des Lichtstromkreises, mit
dem der Melder verbunden ist, d. h. durch das Ein- und Austasten
eines Lichtschalters. Es ist zu beachten, dass, obgleich die Beschreibung
von einem Prozess des "Einschaltens
und Ausschaltens" spricht,
diese Arbeitsreihenfolge nicht maßgeblich ist und der Stromkreis
auch so konfiguriert sein kann, dass er zusätzlich oder alternativ auf
ein "Ausschalten
und Wiedereinschalten" des
Lichtstromkreises anspricht.
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Es
versteht sich, dass der Testbetrieb praktisch eine Situation simuliert,
bei der durch die Ionisierungskammer Rauch detektiert wird, indem
die an die Ionisierungskammer angelegte Spannung verringert wird
und somit die durch sie erzeugte Spannung unter die Empfindlichkeitsschwelle
verringert wird. Somit werden sowohl die Ionisierungskammer als auch
der integrierte Detektorschaltkreis IC4 getestet, und nicht nur
einfach der Alarmton, wie bei vielen herkömmlichen Meldern.
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Es
versteht sich des Weiteren, dass der Kondensators C13 als eine Zeitsteuerung
fungieren kann, indem der Melder für eine Zeitdauer in einem Testzustand
gehalten wird, die durch die Zeitkonstante des Kondensators und
des zugehörigen
Widerstandes bestimmt wird. Der Melder bleibt in einem Testzustand,
d. h. aktiv, bis die Ladung des Kondensators einen vorgegebenen
Wert erreicht, unabhängig
davon, ob der erste Detektortransistor TR2 eingeschaltet ist oder
nicht, d. h. ob immer noch eine Spannung an die erste Ausgangsschiene 306 angelegt wird
oder nicht. Die Spannung, die durch den integrierten Gegenschaltkreis
IC3 an die erste Ausgangsschiene angelegt wird, kann somit in Form
eines Impulses mit einer relativ kurzen Dauer vorliegen. Der Impuls
muss über
eine Dauer angelegt werden, die nur lang genug zu sein braucht,
damit sich der Kondensator C13 entladen kann.
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Wie
oben beschrieben, bestimmt die Spannung Vref die an den Empfindlichkeitseingang
des integrierten Detektorschaltkreises IC4 angelegt wird, die Empfindlichkeitsschwelle,
bei der der Alarm ausgelöst
wird. Der integrierte Detektorschaltkreis IC4 gestattet die Anpassung
der Empfindlichkeit des Melders an unterschiedliche Betriebsbedingungen. Wenn
der Melder zum Beispiel neben einer Küche installiert werden würde, wo
geringe Rauchpegel üblich
sind, kann somit die Empfindlichkeit des Melders verringert werden
(durch Verringern von Vref), um zu gewährleisten, dass nur ungewöhnlich große Rauchmengen
einen Alarm auslösen,
wodurch falsche Alarme verringert werden.
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Die
Empfindlichkeitsschwellenspannung wird durch mehrere Widerstände R22,
R23, R25 und R35 eingestellt, die einen Potenzialteiler bilden,
an den der Empfindlichkeitseingang 404 angeschlossen ist.
Der Empfindlichkeitseingang ist außerdem über einen Widerstand R19 und
eine Spendiode D7 mit dem Kollektor eines zweiten Detektortransistors
TR1 verbunden. Der Emitter des zweiten Detektortransistors TR1 ist
mit der Erdungsschiene 112 verbunden, während die Basis über einen
Begrenzungswiderstand R15 mit der zweiten Ausgangsschiene 308 verbunden
ist.
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Wenn
der Lichtstromkreis zweimal innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums,
der durch die Zeitkonstante der mit dem IC2 verbundenen R-C-Zeitsteuerschaltung
bestimmt wird, eingeschaltet und ausgeschaltet wird, so werden die
Impulse auf der Eingangsleitung 301 durch den IC2 detektiert,
der ein Rücksetzsteuersignal
an den integrierten Gegenschaltkreis IC3 sendet. Bei Empfang des
Rücksetzsteuersignals
legt der integrierte Gegenschaltkreis IC3 eine Spannung an die zweite
Ausgangsschiene 308 an, die dann an die Basis des zweiten
Detektortransistors TR1 angelegt wird. Der zweite Detektortransistor
TR1 wird somit eingeschaltet.
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Strom
fließt
somit von der Versorgungsschiene 210 durch den Widerstand
R19, so dass die Spannung Vref, die an den Empfindlichkeitseingang 404 des
integrierten Detektorschaltkreises IC4 angelegt wird, auf ein relativ
niedriges Potenzial herabgezogen wird. Ein Verringern der Spannung
Vref die an den Empfindlichkeitseingang des integrierten Detektorschaltkreises
IC4 angelegt wird, hat den Effekt eines Verringerns der Empfindlichkeit
des integrierten Detektorschaltkreises IC4. Wenn die an den Empfindlichkeitseingang
angelegte Spannung Vref unter die Spannung Vno fällt, die an den Detektoreingang des
integrierten Detektorschaltkreises IC4 angelegt wird, so wird der
fälschlich
ausgelöste
Alarm praktisch zurückgesetzt.
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Das
falsche Auslösen
von Rauchmeldern wird in der Regel dadurch verursacht, dass die
Ionisierungskammer geringe Mengen Rauch oder andere Schwebeteilchen
detektiert, was dazu führt,
dass die Spannung Vno, die durch die Ionisierungskammer erzeugt
und an den Detektoreingang des integrierten Detektorschaltkreises
IC4 angelegt wird, niedriger ist als die an die Empfindlichkeitsschwelle angelegte
Referenzspannung Vref. Ein Verringern der Spannung Vref senkt die
Empfindlichkeitsschwelle des Melders. Wenn die Empfindlichkeitsschwellenspannung
Vref unter die Spannung Vno sinkt, die durch die Ionisierungskammer
DET1 an den Detektoreingang angelegt wird, so löst der Alarm nicht mehr aus.
Der Melder wird somit praktisch zurückgesetzt.
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Der
integrierte Schaltkreis IC4 hat außerdem einen Batterietiefstands-Ladeeingang,
und im selben Moment, da die an den Empfindlichkeitseingang angelegte
Spannung verringert wird, wird auch die an den Batterietiefstands-Ladeeingang
angelegte Spannung verringert. Dies erhöht praktisch die Referenzspannung
für einen "Batterietiefstands"-Sensor in dem integrierten
Detektorschaltkreis IC, was einen Batterietiefstand simuliert. Dies
wird durch ein minütliches
Piepen des Melders angezeigt, der somit die Doppelfunktion hat,
einen niedrigen Batterieladezustand anzuzeigen (wenn es ständig vorkommt)
und vor einem Zustand geringer Empfindlichkeit zu warnen (wenn es
nur für
eine kurze Zeit vorkommt).
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Zusätzlich zu
dem oben Dargelegten ermöglicht
das Detektionsschaltungssystem eine Rückkehr des Empfindlichkeitsschwellenwertes
Vref aus seiner gesenkten, rückgesetzten
Position zu seiner normalen Position entweder mittels einer sprunghaften Änderung
oder vorzugsweise mittels einer allmählichen Änderung oder eines Zurückgleitens
auf den urprünglichen
Wert. Dies wird mittels eines Kondensators C8 bewerkstelligt, der
zwischen dem Begrenzungswiderstand R15 und der Erdungsschiene 112 angeschlossen
ist.
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Wenn
die Spannung durch den integrierten Gegenschaltkreis IC3 an die
zweite Ausgangsschiene 308 angelegt wird und der Transistor
TR1 sich einschaltet, so lädt
sich der Kondensator C8 auf. Wenn die an die zweite Ausgangsschiene 308 angelegte Spannung
erlischt, so hält
die Ladung des Kondensators C8 den Transistor TR1 im EIN-Zustand.
Jedoch beginnt sich der Kondensator C8 durch einen Strombegrenzungswiderstand
R16 zu entladen, und die an die Basis des zweiten Detektortransistors
TR1 angelegte Spannung sinkt. Wenn diese Spannung sinkt, so schaltet
der zweite Detektortransistor TR1 von einem leitenden Zustand in
einen im Wesentlichen nicht-leitenden Zustand um. Jedoch vollzieht
sich diese Zustandsänderung
allmählich,
wenn die an die Basis angelegte Spannung sinkt. Somit steigt die
an den Empfindlichkeitseingang angelegte Spannung, wodurch die Empfindlichkeit
des integrierten Detektorschaltkreises IC4 zunimmt.
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Wenn
also die Ursache des falschen Alarms Rauch vom Kochen oder anderen
Aktivitäten
ist, so ist es unwahrscheinlich, dass er den verringerten Empfindlichkeitsschwellenwert übersteigt,
und er verzieht sich allmählich
in dem Maße,
wie die Empfindlichkeit des Melders steigt. Vorteilhafterweise ist es
wahrscheinlich, dass sich der Rauch bis zu der Zeit, wo der normale
Empfindlichkeitsschwellenwert erreicht ist, verzogen hat.
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Es
ist zu erkennen, dass der oben beschriebene Schaltungsaufbau ein
viel höheres
Maß an
Sicherheit für
den Nutzer bietet, als es durch vorhandene Systeme erreicht wird.
Die Möglichkeit,
den Melder zurückzusetzen
und seine Schwellenempfindlichkeit durch das einfache Ein- und Austasten
eines Lichtschalters zu verringern, beseitigt die bei vorhandenen
Meldern bestehende Notwendigkeit, die Batterie zu entfernen oder
sonstige Maßnahmen
an ihr zu ergreifen. Außerdem
ist im Fall eines wirklichen Feuers nach dem Rücksetzen des Melders der Melder immer
noch betriebsfähig,
und es ist wahrscheinlich, dass er selbst im Modus einer verringerten
Empfindlichkeit korrekt auslöst,
wodurch der Nutzer auf den wirklichen Notfall aufmerksam gemacht
wird.
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6 veranschaulicht
eine alternative Form des Ladestromkreises 600 für den Melder.
Der Stromkreis ist weitgehend ähnlich
dem von 2 und vollführt eine ähnliche Funktion. Ein wichtiger Unterschied
ist jedoch, dass der Stromkreis von 6 auf den
Brückengleichrichter
BR1 verzichtet. Statt dessen wird die Erdungsschiene 112 durch
den neutralen Eingang PL2 gebildet, so dass die Spannung an der
positiven Schiene 110 nur halbwellengleichgerichtet wird.
Der Wert des Kondensators C2 wird erhöht, um die Glättung zu
verstärken,
der der halbwellengleichgerichtete Strom unterzogen wird, und ein
zusätzlicher
Eingangskondensator C15 ist parallel mit mehreren in Reihe geschalteten
Widerständen
R1, R2, R3 verbunden, um die Strombegrenzung durch den Stromkreis
zu erhöhen.
Die Widerstände
R1, R2 und R3 bilden eine Entladestrecke für die Kondensatoren C15, wenn
die Netzstromversorgung abgeschaltet wird.
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Eine
Leuchtdiode LED1 ist zwischen die positive Schiene 110 und
die Erdungsschiene 112 geschaltet, um anzuzeigen, wann
eine Spannung an den Eingang PL1, PL2 angelegt wird, d. h. um anzuzeigen,
wann der Ladestromkreis eingeschaltet ist. Des Weiteren ist der
Spannungsregler IC1 von 2 nicht in dem Ladestromkreis
enthalten und ist durch eine Kombination aus einem Widerstand R47
und einer Zener-Diode D4 ersetzt.
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7 veranschaulicht
eine alternative Form des Steuerkreises 700 für den Melder,
der einen Logikkreis 702 und einen Signalkonditionierungskreis 704 hat.
Auch hier ist das Arbeitsprinzip des Stromkreises von 7 ähnlich dem
von 4. In dieser Ausführungsform sind jedoch zusätzliche
Schaltungselemente enthalten, um die Verwendung einer separaten
Test- und Rücksetztaste
SW2 an dem Melder selbst zu ermöglichen.
Dadurch kann der Melder entweder durch den Lichtschalter, wie oben
beschrieben, oder durch die Drucktaste SW2 getestet und/oder zurückgesetzt
werden. Wenn der Stromkreis von 7 als der
Steuerkreis verwendet wird, so ist der Anschluss PL1 des Ladestromkreises 200 mit
dem stromführenden
Kabel in dem Lichtstromkreis und nicht mit der stromführend schaltbaren
Seite des Schalters verbunden. Es wird eine separate Verbindung
durch den Konditionierungskreis 704, wie weiter unten beschrieben,
von dem Stromkreis von 7 zu der stromführend schaltbaren
Seite des Schalters hergestellt.
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Die
Drucktaste SW2 ist über
eine parallele Kombination eines Kondensators C17 und eines Widerstandes
R55 mit der Gleichspannungsversorgung der Versorgungsschiene 210 verbunden.
Wenn die Drucktaste SW2 betätigt
wird, um den Schalter zu schließen,
so geht die an den Auslösereingang
von IC2 angelegte Spannung nach oben. Die Auslöserspannung klingt dann in
dem Maße
ab, wie der Kondensator C17 geladen wird. Somit wird ein Impuls
an den Eingang von IC2 angelegt. Wenn IC2 eine zuvor ausgewählte Anzahl
von Impulsen innerhalb eines zuvor ausgewählten Zeitraums empfängt, so
sendet er ein Steuersignal an IC3, der dann eine Spannung an die
Ausgangsschiene 306 anlegt.
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Das
Betätigen
der Drucktaste SW2 eine voreingestellte Anzahl von Malen über einen
voreingestellten Zeitraum hinweg bewirkt ein Auslösen des Melders
in seinem Testmodus, wie oben unter Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
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Der
Steuerkreis von 7 hat ebenfalls einen stromführend geschalteten
Eingang SL, der mit der Lichtseite des Lichtschalters verbunden
ist und stromführend
wird, wenn das Licht eingeschaltet wird.
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Wenn
in der Ausführungsform
der 2 bis 5 der Lichtschalter EIN ist,
so ist das Signal, das tatsächlich
an den Auslösereingang
von IC2 angelegt wird, ein gleichgerichtetes, aber ungeglättetes Signal von
dem Brückengleichrichter
BR1, d. h. eine Serie von positiv orientierten Impulsen. Weil der
Auslösereingang
von IC2 auf in ihn eingespeiste Spannungsimpulse anspricht, bewirkt
das Anlegen dieses Signals an den Auslösereingang, dass der IC2 einen Ausgangsimpuls
erzeugt, der kontinuierlich aufgefrischt wird, so dass der Ausgang
von IC2 permanent hoch ist. Dies ist in der Ausführungsform der 2 bis 5 zufriedenstellend,
da der Lichtschalter an- und ausgeschaltet werden kann, um "Impulse" zu simulieren, die
an den Auslösereingang
angelegt werden. Somit wird für
jedes Ein-Aus-Tasten des Lichtschalters ein einzelner Impuls durch
den IC2 erzeugt. Wenn dies hingegen in der Ausführungsform von 7 der
Fall wäre,
so wäre
der IC2 nicht in der Lage, den Impuls, der durch die Drucktaste
SW2 erzeugt wird, von der Kette aus Impulsen zu unterscheiden, die
durch das stromführend
geschaltete Wechselstromsignal von dem stromführend geschalteten Eingang
SL angelegt wird. Das würde
dazu führen,
dass die Drucktaste SW2 wirkungslos ist, während der stromführend geschaltete
Eingang eingeschaltet ist, d. h. während das Licht eingeschaltet
ist.
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Es
ist daher vorteilhaft, ein kontinuierliches Neu-Auslösen des
IC2 zu verhindern, auch während der
stromführend
geschaltete Eingang SL eingeschaltet ist. In 7 ist der
stromführend
geschaltete Eingang mit dem Auslösereingang
von IC2 über
eine Anzahl von Widerständen
R13 bis R16, R56 und eine in Sperrrichtung vorgespannte Diode D7
verbunden. Die Anode der Diode D7 ist zusätzlich mit dem Kollektor eines
Transistors TR13 verbunden, dessen Emitter mit der Erdungsschiene 112 verbunden
ist. Die Basis ist über
einen Begrenzungswiderstand R54 mit der Verbindungsstelle zwischen
einem Widerstand R53 und einem Kondensator C16 verbunden, die in
Reihe zwischen dem stromführend
geschalteten Eingang S und der Erdungsschiene angeschlossen sind.
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Wenn
der stromführend
geschaltete Eingang SL deaktiviert ist (d. h. der Lichtschalter
ist aus), so wird die Spannung, die an den Auslösereingang von IC2 angelegt
ist, durch einen Potenzialteiler bestimmt, der durch einen Widerstand
R17 einerseits und Widerstände
R56 und R48 andererseits gebildet ist. R17 wird weitaus größer gewählt als
sowohl R53 als auch R48, so dass die an den Auslösereingang von IC2 angelegte
Spannung niedrig ist. Der Transistor TR13 wird ausgeschaltet, und
so fließt
Strom von der Batterie über
R17, R48 und R56 zu der Erdungsschiene.
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Wenn
der stromführend
geschaltete Eingang SL eingeschaltet wird, d. h. der Lichtschalter
eingeschaltet wird, so setzt die Zener-Diode D6 die Wechselspannung
auf ungefähr
12 V, wobei die Wechselspannung durch Halten von negativen Spannungen nahe
dem Erdungspotenzial praktisch gleichgerichtet wird. Die an die
Kathode der Diode D7 angelegte Spannung ist größer als jene, die an die Anode
der Diode D7 von der Batterie angelegt wird. Der Strom von die Batterie
kann somit nicht durch die Diode D7 fließen, und so wird die Spannung,
die an den Auslösereingang
von IC2 angelegt wird, ungefähr
auf die Versorgungsspannung angehoben, wodurch IC2 veranlasst wird,
einen einzelnen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Dieser wird dafür benutzt,
den Melder einzustellen, wie oben beschrieben.
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Wenn
jedoch der stromführend
geschaltete Eingang S eingeschaltet wird, so beginnt der Kondensator
C16 mit einer Rate zu laden, die durch die Zeitkonstante des Kondensators
C16 und des Widerstandes R53 bestimmt wird. Wenn die Ladung des Kondensators
C16 einen vorgegebenen Wert erreicht, so wird der Transistor TR13
eingeschaltet. Strom von der Versorgungsschiene fließt somit
durch den Transistor TR13 zu der Erdungsschiene, die dadurch die
an den Auslösereingang
von IC2 angelegte Spannung nach unten zieht. Diese Spannung wird dann
durch den Transistor TR13 unten gehalten, bis der stromführend geschaltete
Eingang S ausgeschaltet wird und der Kondensator C16 sich entladen
hat. Während
dieser Zeit kann die Drucktaste SW2 verwendet werden, um den Melder – wie oben
beschrieben – zu
testen oder zurückzusetzen.
-
Die
Dauer des durch den IC2 erzeugten Ausgangsimpulses ist dergestalt,
dass die an den Auslösereingang
von IC2 angelegte Spannung nach unten gezogen wird, bevor der Impuls
endet.
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Während der
Lichtstromkreis, an den der Melder angeschlossen ist, eingeschaltet
ist, kann darum der Melder mittels der Drucktaste SW2 getestet werden.
Während
der Lichtstromkreis aus ist, kann der Melder sowohl durch die Drucktaste
SW2 als auch durch den Lichtschalter getestet werden. Es versteht
sich, dass, wenn man den Melder mittels des Lichtschalters testen
will, wenn der Lichtstromkreis eingeschaltet ist, der Lichtstromkreis
zuerst ausgeschaltet werden muss, was einfach eine weitere AUS-Betätigung des
Lichtschalters erfordert.
-
Der
Melder der Erfindung kann mit einem oder mehreren zusätzlichen
Meldern zu einem Meldernetzwerk zur Verwendung in einem Gebäude oder
dergleichen verbunden werden. Der integrierte Detektorschaltkreis
IC4 ist mit einem gemeinsamen Eingangs-/Ausgangs-(E/A)-Pin zum Verbinden
mit einem ähnlichen
Pin an einem gleichen integrierten Detektorschaltkreis über eine
Eingangs-/Ausgangs(E/A)-Leitung versehen. Die Gesetze in einigen
Ländern
schreiben vor, dass eine relativ niedrige Spannung auf der E/A-Leitung
zu verwenden ist, um einen Notfall zu signalisieren, so dass, wenn
es zu einem Kurzschluss zwischen der E/A-Leitung und zum Beispiel
dem Nullleiter oder einem Erdungskabel kommt, der Melder standardmäßig in den
Notzustand umschaltet.
-
Jedoch
ist der integrierte Detektorschaltkreis IC4 dafür konfiguriert, einen Alarm
auszugeben, wenn eine relativ hohe Spannung an den E/A-Pin angelegt
wird, und legt umgekehrt eine relativ hohe Spannung an den E/A-Pin
an, wenn die Ionisierungskammer DET1 örtlich Rauch detektiert. Es
ist darum erforderlich, in Meldern, die in solchen Ländern zum Einsatz
kommen sollen, einen Inverterkreis zu verwenden, um das Signal,
das durch den integrierten Detektorschaltkreis IC4 erzeugt wird,
zur Übertragung
auf der E/A-Leitung zu invertieren und gleichermaßen das
Signal, das auf der E/A-Leitung von einem verbundenen Melder kommend
empfangen wird, zu invertieren. Möglicherweise wird keine Inverterschaltung
benötigt,
wenn der Melder in Ländern zum
Einsatz kommen soll, die keine solchen Gesetze haben.
-
Es
versteht sich, dass das System so konfiguriert sein kann, dass im
Fall eines falschen Alarms, bei dem alle Melder ausgelöst werden,
der zuerst falsch ausgelöste
Melder mittels der oben beschriebenen Technik zurückgesetzt
werden kann. Dadurch werden auch alle übrigen Melder in dem System
zurückgesetzt.
Vor allem aber wird die Empfindlichkeitsschwelle des falsch ausgelösten Melders
verringert, während
jene übrigen
Melder in dem System davon unberührt
bleiben und ihre normalen Empfindlichkeitsschwellenwerte behalten.
Es versteht sich, dass dies einen viel größeren Sicherheitsfaktor bedeutet,
falls ein Feuer an anderer Stelle in einem Gebäude ausbrechen sollte, und
die Mühe
für den
Nutzer minimiert.
-
Wenden
wir uns den 8 bis 15 zu. Der
Melder der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise mit einem
einzigartigen Design eines Gehäuses
oder Kastens 500 versehen. Herkömmliche deckenmontierte Melder
haben eine Trägerplatte,
an der das Detektionsschaltungssystem angebracht ist. Die Trägerplatte
hat eine Öffnung,
damit das Netzstromkabel hindurchgeführt und an entsprechende Verbinder,
die in dem Detektionsschaltungssystem bereitgestellt sind, angeklemmt
werden kann. Weitere Öffnungen
sind als Führungen
für Schraubenlöcher vorhanden,
damit die Trägerplatte
an einer Deckeneinrichtung angeschraubt werden kann. Da die Trägerplatte
an der Deckenoberfläche
anliegt, während
der Detektorschaltungsaufbau direkt unter der Trägerplatte innerhalb einer Abdeckung
montiert ist, hat der Melder eine gewisse Tiefe, die, wenn sie verringert
werden könnte,
das ästhetische
Erscheinungsbild des Melders verbessern würde.
-
Der
Melder der vorliegenden Erfindung hat zweckmäßigerweise ein kreisrundes
Gehäuse,
das die Tiefe des Melders verringert. Genauer gesagt, umfasst das
Gehäuse 500 eine
erste Trägerplatte 502,
die allgemein die Form eines kreisförmigen Rings mit einer großen inneren Öffnung 504 aufweist. Die
erste Trägerplatte 502 ist
dafür konfiguriert,
an einer Decke oder sonstigen Einrichtung befestigt zu werden. Die
innere Öffnung 504 dient
zweckmäßigerweise
dem Nutzer als eine Schablone zum Ausschneiden des Abschnitts der
Decke, der durch die Öffnung
definiert wird und durch den die Stromkabel hindurchgeführt werden.
Die erste Trägerplatte
hat außerdem
wenigstens zwei Clips 514, die vorzugsweise im gleichen
Winkel entlang des Umfangs der Platte beabstandet sind und von ihrer
Innenfläche
radial nach innen hervorstehen. Sie sind relativ zum Rand der Platte
in einer Richtung einwärts
des Gehäuses
erhöht.
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Ein
Clip 520 (14 und 15) ist
an der ersten Trägerplatte 502 angeordnet,
der durch eine geschwächte
Region so daran angebracht ist, dass der Clip einfach von der ersten
Trägerplatte
abgeschnappt werden kann, wie weiter unten beschrieben.
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Eine
zweite Trägerplatte 506 hat
einen erhöhten
mittigen Abschnitt 508, in dem der Rauchdetektorschaltungsaufbau 510 sitzt,
und ist an der ersten Trägerplatte 502 durch
Clips 512 an der ersten Trägerplatte oder durch ein anderes
geeignetes Mittel dergestalt angebracht, dass der erhöhte mittige Abschnitt 508 im
Wesentlichen bündig
mit der ersten Trägerplatte 502 abschließt. Die
zweite Trägerplatte hat
ebenfalls Clips 516, die den Clips 514 entsprechen,
welche um den Umfangs der Platte herum beabstandet sind und radial
nach innen von ihrer Innenfläche
in Richtung der Trägerplatte 502 hervorstehen.
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Ein
Abdeckabschnitt 514 ist an der ersten und/oder an der zweiten
Trägerplatte 502, 506 montiert,
um den Schaltungsaufbau 510 zu umschließen und das ästhetische
Erscheinungsbild des Melders zu verbessern. Der Melder ist deutlich
schlanker als vorhandene Melder.
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Um
den Melder zu installieren, befestigt der Nutzer die erste Trägerplatte 502 an
der Decke oder einer anderen Einrichtung unter Verwendung von Schrauben
oder dergleichen. Der Nutzer schneidet dann vermittels der Öffnung 504 eine Öffnung in
die Decke, um an die Kabel des Licht- oder Ringstromkreises zu gelangen,
an den der Melder anzuschließen
ist. Die Kabel des Licht- oder Ringstromkreises können an
den Melder mittels eines Steckers oder Verbinders 516 angeschlossen
werden, der in eine entsprechende Dose an dem Melder passt. Um die Installation
zu vereinfachen, montiert der Nutzer den Stecker 516 an
dem Clip 520, der den Stecker in Position hält, während der
Nutzer die Kabel des Netzstromkreises daran anklemmt. Der Clip 520 hat
Finger 522 mit Endhaken 524, die über den
Stecker 516 schnappen, um den Stecker zu halten. Dies ermöglicht es
dem Nutzer, die Kabel an den Lichtstromkreis anzuschließen, ohne
das Risiko zu gewärtigen,
den Stecker oder die Kabel zurück
durch die Öffnung
in der Decke ziehen zu müssen.
Wenn die Kabel ordnungsgemäß angeschlossen
wurden, nimmt der Nutzer den Stecker von dem Clip 520 ab
und nimmt dann den Clip 520 von der ersten Trägerplatte 502 ab.
Der Stecker 516 kann dann in die Dose an dem Melder eingesteckt
werden.
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Vorteilhafterweise
ist der Melder so konfiguriert, dass, wenn der Stecker 516 und
die Dose miteinander im Eingriff stehen, sie im Wesentlichen mit der
ersten Trägerplatte 502 bündig abschließen, wodurch
die Tiefe des Melders verringert wird. Es versteht sich, dass die
Begriffe "Stecker" und "Dose" willkürlich gewählt sind
und dass der Stecker an dem Melder angeordnet sein kann und die
Dose zum Anschließen
der Kabel des Netzstromkreises verwendet werden kann.
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Um
die zweite Trägerplatte 506 mit
der ersten Trägerplatte 502 zu
verbinden, wird die zweite Trägerplatte 506 so
an die erste Trägerplatte
angelegt, dass sich die Clips 516 neben den Clips 514 befinden.
Die zweite Trägerplatte 506 wird
dann so gedreht, dass sich die Clips 516 hinter die Clips 514 schieben
und die zwei Platten aneinander befestigen. Ein Endanschlag kann
an einer oder an beiden Trägerplatten
angeordnet sein, um eine weitere Drehung der zweiten Trägerplatte 506 relativ
zu der ersten zu verhindern, wenn die Clips vollständig miteinander
in Eingriff gebracht sind. Die Clips sind so bemessen und angeordnet,
dass eine sichere und feste Verbindung zwischen den zwei Trägerplatten
hergestellt wird.
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Die 11 bis 13 zeigen
eine bevorzugte Form einer Verbindungsanordnung 550. Die
Anordnung hat einen Öffnungstaster 552,
der durch ein Betätigungselement 554 in
Form eines Zapfens oder Hebels betätigt wird, der von außerhalb
des Meldergehäuses
zugänglich
ist. Der Hebel ist allgemein L-förmig und
wird vom Körper
der zweiten Trägerplatte 506 nach
unten gedrückt,
wobei sich ein Arm des "L" in der Ebene der
Platte erstreckt und der andere Arm 562 sich von der ersten
Trägerplatte
fort in den Körper
des Gehäuses
hinein erstreckt und einen Schalterarm 556 kontaktiert.
Der Schalterarm 556 hat an einem Ende einen nach unten
weisenden Flansch 558, der an einer Leiterplatte montiert
ist und mit der Gatterelektrode von TR3 verbunden ist, während das
andere, freie Ende des Schalterarms auf einer Kontaktinsel oder
einem Kontakt 560 ruht, der elektrisch mit der Quellenelektrode
von TR3 verbunden ist. Der Schalterarm ist entweder ein elastischer Arm,
der unter Eigenvorspannung gegen die Kontaktinsel drückt, oder
er ist mit einem Vorspannmittel versehen, wie zum Beispiel einer
Schraubenfeder.
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Der
zweite Arm des Hebels berührt
das freie Ende des Schalterarms dergestalt, dass in der normalen
Ruhestellung des Hebels 554 das freie Ende des Schalterarms
die Kontaktinsel berührt
und die Quellenelektrode und die Gatterelektrode von TR3 miteinander
kurzschließt,
um den Melder zu deaktivieren. Der Hebel 554 hat auch einen
Zapfen oder erhöhten
Abschnitt, der an der Verbindungsstelle der zwei Arme des "L" ausgebildet ist, wobei der Zapfen über die
umgebende Oberfläche
der Platte 506 hinaus erhöht ist. Wenn die zweite Trägerplatte 506 an die
erste Trägerplatte
angelegt und in Eingriffnahme gedreht wird, so nimmt ein zusammenwirkender
Abschnitt (wie zum Beispiel ein erhöhter Abschnitt oder schräg ansteigender
Abschnitt) den Zapfen 556 in Eingriff, um den Zapfen niederzudrücken und
das freie Ende des Schalterarms von der Kontaktinsel 560 zu
lösen und
den Melder scharfzumachen.
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In
einer Ausführungsform
ist ein kleines, klar gekennzeichnetes Loch 564 am Kasten
des Melders angeordnet. Das Loch hat eine metallisierte Innenfläche und
ist elektrisch mit der Kontaktinsel 560 verbunden. Wenn
nun der Schalterarm aus irgend einem Grund nicht die Kontaktinsel 560 berührt, wenn die
zweite Trägerplatte 506 von
der Platte 502 abgenommen wird, so kann ein kleiner Metalldraht,
zum Beispiel eine gebogene Büroklammer,
durch das Loch geschoben werden, um den Schalterarm gegen die Kontaktinsel
kurzzuschließen
und die Batterie zu trennen und den Melder zu deaktivieren.
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Alternativ
könnte
ein Drucktastenschalter, der direkt oder durch ein Loch mittels
eines schmalen Objekts, wie zum Beispiel eines Bleistifts, eines
Nagels oder eines Zahnstochers usw., zugänglich ist, verwendet werden,
um es dem Nutzer zu ermöglichen,
die Stromversorgung manuell von dem Detektionsschaltungssystem zu
trennen.
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In
einer Ausführungsform
ist der Schalter so konfiguriert, dass die Stromversorgung standardmäßig von
dem Detektionsschaltungssystem getrennt wird und dass eine Betätigung des
Schalters bewirkt, dass die Stromversorgung mit dem Detektionsschaltungssystem
verbunden wird. Der Schalter kann mittels eines Stiftes betätigt werden,
der an einer Abdeckung oder einem Gehäuseabschnitt angeordnet ist, die
bzw. der dafür
konfiguriert ist, über
den Melder gestülpt
zu werden, nachdem er installiert wurde. Das Stülpen der Abdeckung über den
Melder bewirkt eine Eingriffnahme zwischen dem Stift und dem Schalter,
wodurch die Stromversorgung zu dem Detektionsschaltungssystem wiederhergestellt
wird.
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Wenden
wir uns nun den 16 bis 18 zu,
die drei Möglichkeiten
zeigen, wie der Melder mit einem Lichtstromkreis verbunden werden
kann.
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In 16 sind
der stromführende
und der neutrale Anschluss PL1, PL2 mit einer Verbrauchertafel 800 oder
einer anderen Stromverteilertafel verbunden. Dies ist eine Standardkonfiguration,
bei der der stromführend
schaltbare SL-Anschluss nicht verwendet wird. Es versteht sich,
dass für
diese Anordnung ein Melder mit dem Steuerkreis von 7 verwendet wird
und das Setzen und Rücksetzen
unter Verwendung des Schalters SW2 an dem Meldergehäuse bewerkstelligt
wird. Der Melder ist mit dauerhaft stromführenden Kabeln und Nullleitern
eines Ringhauptkreises oder etwas ähnlichem verdrahtet. Der Netzstromkreis
versorgt den Melder jederzeit mit Strom, außer zum Beispiel im Fall einer
Stromabschaltung, wodurch der Melder über die Batterie gespeist wird, die
als Notstromversorgung fungiert.
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In 17 sind
der stromführende
und der neutrale Anschluss PL1, PL2 mit der Verbrauchertafel 800 oder
einer anderen Stromverteilertafel oder einer Deckenrosette für ein Licht
verbunden. Der stromführend
schaltbare Anschluss SL ist mit der Lichtseite des Lichtschalters
verbunden. In dieser Anordnung wird ein Melder mit dem Steuerkreis
von 7 verwendet, und das Setzen und Rücksetzen wird
entweder unter Verwendung des Lichtschalters oder unter Verwendung
des Schalters SW2 an dem Meldergehäuse bewerkstelligt. Hier ist
der Melder mit dauerhaft stromführenden
Kabeln und Nullleitern und ebenso mit einem stromführend geschalteten
Kabel verdrahtet. Der Melder wird jederzeit über den Netzstromkreis mit
Strom versorgt, aber er kann durch den Drucktastenschalter SW2 und/oder
den Lichtschalter getestet und/oder zurückgesetzt werden.
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In 18 sind
der stromführende
Anschluss PL1 und der stromführend
schaltbare Anschluss SL miteinander und mit dem stromführend geschalteten Kabel
eines Lichtstromkreises verbunden. Hier kann der Lichtschalter zusätzlich zu
dem Drucktastenschalter SW2 – sofern
vorhanden – dafür verwendet werden,
den Melder zu testen oder zurückzusetzen, und
wenn der Lichtstromkreis ausgeschaltet ist (d. h. das Licht nicht
in Gebrauch ist), so wird der Melder durch die Batterie mit Strom
versorgt.
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Die
Stromkreise, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, können modifiziert
werden, um Variationen der beschriebenen Funktionen zu erreichen.
Zum Beispiel kann die Anzahl der Operationen des Drucktastenschalters
SW2 für
eine bestimmte Funktion an die Anzahl der Operationen des Lichtschalters
angepasst werden. Es können
verschiedene zusätzliche
Merkmale hinzugefügt
werden und können
durch Erhöhen
der Anzahl der Operationen des Drucktastenschalter SW2 und/oder
des Lichtschalters aktiviert werden. Der Lichtschalterbetrieb kann
so eingestellt werden, dass er zusätzlich oder alternativ zu "an-aus-an"-Sequenzen auch "aus-an-aus"-Sequenzen detektiert.
Vorteilhafterweise werden nur ein einziger Drucktastenschalter SW2, bei
dem es sich um jede beliebige geeignete Form von Schalter handeln
kann, und/oder ein einzelner Lichtschalter benötigt, um alle Funktionen des
Melders zu bedienen.
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Es
kann eine Verbindung zur Kommunikation zwischen zwei oder mehr Meldern
eingebaut werden, aber das ist vollkommen optional.
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In
einer weiteren Ausführungsform
enthält der
Melder ein Relais oder ein anderes derartiges Schaltelement, das
bei Auslösen
des Alarms das dauerhaft stromführende
Kabel der Stromversorgung (sofern vorhanden) mit einem stromführend geschalteten
Kabel eines Lichtstromkreises verbindet. Dies sorgt für den vorteilhaften
Effekt, dass, wenn der Alarm ausgelöst wird, das Licht, das mit
dem stromführend
geschalteten Kabel verbunden ist, automatisch eingeschaltet wird 19 zeigt
eine Modifikation des Alarmkreises, um dies zu erreichen. In 19 ist
der Ladestromkreis 100 mit dem stromführenden Kabel und dem Nullleiter
einer Lichtstromkreisversorgung verbunden. Der Signalkonditionierungskreis 704 hat
als einen Eingang den stromführend
geschalteten Ausgang des Lichtschalters S und ist mit dem Logikkreis 792 verbunden,
wie zuvor unter Bezug auf 7 beschrieben.
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Außerdem ist
das stromführende
Kabel der Stomversorgung über
einen Stromkonditionierungskreis 710 und ein Relais 712,
bei dem es sich zweckmäßigerweise
um ein solenoidbetriebenes 240 V-Relais handelt, mit dem stromführend geschalteten SL-Eingang
des Stromkreises 704 verbunden. Das Relais 712 wird
durch ein Signal von dem Detektionskreis 400 betätigt, wenn
der Melder betätigt
wird, um das Licht LB einzuschalten, wenn es ausgeschaltet ist.
Der Stromkonditionierungskreis 710 ist in seiner einfachsten
Form eine Diode 714.
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Wenn
ein Alarmzustand vorliegt, so wird das Relais 712 betätigt, um
die stromführende
Schiene mit dem Licht LB über
die Diode 714 zu verbinden.
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Wenn
ein Test- oder Rücksetzsignal
durch ein- oder mehrmaliges Ein- und Austasten des Schalters S in
den Signalkonditionierungskreis eingespeist wird, so wird verhindert,
dass das Wechselstromnetzsignal, das über das Relais 702 in
den Stromkreis 704 eingespeist wird, den Alarm auslöst. Die
Diode 714 besorgt eine Halbwellengleichrichtung des Netzwechselstroms,
um nur negativ orientierte Impulse durch das Relais 714 in
den Signalkonditionierungskreis 704 zuzulassen, wenn das
Relais geschlossen ist. Jedoch erfasst der Stromkreis 704 nur
positiv orientierte Impulse, weshalb die Netzstromimpulse, die das
Licht über
das Relais 712 betreiben, nicht den Alarm auslösen.
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Außerdem könnten alle
miteinander verbundenen Melder und Lichter so eingeschaltet werden, dass
dadurch im Fall eines Brandes in einem hohen Gebäude wie zum Beispiel einem
dreistöckigen Stadthaus
ein Fluchtweg ausgeleuchtet wird.
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Es
ist zu sehen, dass die vorliegende Erfindung eine deutliche Verbesserung
gegenüber
vorhandenen Meldern darstellt. Es versteht sich, dass die verschiedenen
Merkmale des oben beschriebenen Melders nicht unbedingt gemeinsam
vorkommen müssen,
sondern bei Bedarf unabhängig
von den anderen Merkmalen zur Anwendung kommen können. Zum Beispiel kann der
Kasten bzw. das Gehäuse, das
für den
Melder beschrieben wurde, auch für
andere Melder Anwendung finden als für jene, die an einen Lichtstromkreis
angeschlossen werden können.
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Der
Trennkreis kann auch in anderen Vorrichtungen als in Rauchmeldern
Anwendung finden oder kann zur Verwendung mit Rauchmeldern dergestalt
modifiziert werden, dass die Installation des Melders oder die Verbindung
mit dem Netzstromkreis automatisch die Stromversorgung zu dem Detektionsschaltungssystem
wiederherstellt. Dies kann insbesondere bei Meldern der Fall sein,
wie sie in der gleichzeitig anhängigen
Anmeldung Nr. WO 00/58924 beschrieben sind.