EP0142827A1 - Automatischer Brandmelder und Verfahren zur Fertigung automatischer Brandmelder - Google Patents

Automatischer Brandmelder und Verfahren zur Fertigung automatischer Brandmelder Download PDF

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Publication number
EP0142827A1
EP0142827A1 EP19840113832 EP84113832A EP0142827A1 EP 0142827 A1 EP0142827 A1 EP 0142827A1 EP 19840113832 EP19840113832 EP 19840113832 EP 84113832 A EP84113832 A EP 84113832A EP 0142827 A1 EP0142827 A1 EP 0142827A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
detector
housing
automatic fire
circuit carrier
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP19840113832
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dino Bettini
Romuald Dipl.-Ing. Von Tomkewitsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0142827A1 publication Critical patent/EP0142827A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to an automatic fire detector with a base, with a detector housing in which a plurality of detector connection contacts are arranged, with a detector circuit arrangement which has electronic components, with a physical-electrical converter, - with a measuring chamber and a housing cover, and on one Process for the production of automatic fire detectors ..
  • Automatic fire detectors indicate a physical-electrical converter that measures the fire parameter, e.g. Measures heat, smoke or radiation and converts it into electrical signals, as well as electronic circuitry that further processes the electrical signals.
  • the sensitivity or response sensitivity of such detectors must be kept within very narrow limits. Therefore, the inevitable exemplary tolerances, for example of the components, in particular the converter elements, must be compensated for by a function comparison. Either a certain operating point of the evaluation electronics is set or the gain of an amplifier is individually adapted to the sensitivity of the associated transducer elements.
  • Such an adjustment is generally carried out by adjusting potentiometers or by soldering adjustment elements on largely completed detectors.
  • a before Adjusting the electronic circuit is not useful in most cases because the essential tolerances are caused by the converter elements.
  • the adjustment is therefore carried out on the assembled, functional detector.
  • the adjustment elements must be accessible from the outside, which requires preliminary construction work. For example, soldering support points for the adjustment elements or holes in the detector housing must be provided for reaching through the positioning tools. After the adjustment, ie after the adjustment process, the adjustment elements must be covered to prevent subsequent manipulation.
  • the adjustment of a detector can therefore only be partially automated.
  • the adjustment elements are often soldered in by hand. Such a comparison of fire detectors is very complex and therefore very expensive.
  • the object of the invention is to design an automatic fire detector and to specify a manufacturing method that a fully automatic function comparison is possible.
  • This object is achieved according to the invention in an automatic fire detector described at the outset by arranging the electronic components and a plurality of contact surfaces on the base side and the elements of the physical-electrical converter on the opposite side on a flat circuit carrier arranged in the detector housing and together a converter assembly form that the converter assembly on the electrical side.
  • Components has a sealing elastic sheath that engages around the outer edge of the circuit carrier and forms a sealing bead, the sheath resting on the contact surfaces in the area of the contact pin that is biased in the axial direction in the detector housing te are arranged with tips that pierce the sheath and form an electrical connection with the contact surfaces, and that the transducer assembly on the outer edge of the circuit carrier is pressed non-positively with a fastener against the housing edge.
  • the electrical components and the contact surfaces are arranged on the one side, which faces the base, and the elements of the physical-electrical converter on the other side of the circuit carrier. Together, this forms the transducer assembly, which is arranged tightly in the detector housing with the component side.
  • the converter assembly is provided on the component side with a sealing, elastic sleeve, which encompasses the outer edge of the circuit carrier.
  • the sheath lies flat on it, so that contact pins arranged in the detector housing pierce the sheath with their tips and contact the transducer module used in the detector.
  • the contact pins are resiliently biased in the axial direction.
  • a fastening element is provided, which can be, for example, a union nut, which presses the converter assembly with the sleeve encompassing the circuit carrier, which forms a sealing bead on the outer edge of the circuit carrier, against the edge of the housing.
  • An automatic fire detector designed in this way has the advantage that the tolerance-sensitive transducer components are arranged on one side, the components of the electrical circuit and any adjustment components are arranged on the opposite side of the subrack. There is a full car in a matching machine Functional adjustment possible. For this purpose, the side with the transducer elements is brought into a simulation chamber in which a defined fire size is simulated, while the automatic adjustment is carried out on the component side in a manner known per se.
  • a rigid intermediate layer can expediently be provided between the fastening element and the sealing bead, which surrounds the circuit carrier all around. This has the advantage that the force of the fastener, which is a terminal - may or screw, is more evenly distributed, so that the electronics are sealed as well as possible against the surrounding atmosphere, and that the energy distribution of the circuit board is not damaged when jamming due .
  • the cover advantageously consists of a flexible, mechanically deformable, electrically non-conductive material, for example of a non-evaporation rubber.
  • this has the advantage that the sealing edge or bead ensures a good seal.
  • the flexible bottom of the shell which runs at least partially parallel to the circuit carrier, compensates for barometric fluctuations in air pressure like a membrane. This reduces the leak rate at the edge of the seal because no negative pressure can arise inside the casing.
  • the circuit carrier can be formed by a circuit board with components arranged thereon or by a ceramic carrier with a hybrid layer circuit.
  • contact pins with sharp conical tips arranged in the detector housing can pierce the sheath and form an electrically conductive connection with the contact surfaces of the circuit carrier.
  • the cone of the contact pins gives the deformable sleeve material a good seal, which can be provided in a further development of the invention with an additional sealing ring on the contact pins in order to improve the seal if necessary.
  • the contact pins are placed on a spring in the base, which they press permanently against the contact surface in the axial direction.
  • the springs and the detector connection contacts can each be formed as one part.
  • the object is achieved by a method for manufacturing automatic fire detectors in that the converter assemblies are manufactured and compared in multiples, then separated, and a converter assembly is installed in each case in the detector housing, and in that a possibly additional converter element and the housing cover are placed on the housing or on the base.
  • This manufacturing process allows the transducer assembly to be manufactured automatically, which can advantageously be manufactured in multiples, that is to say, in use.
  • the converter assembly can also be adjusted in terms of use, and can be adjusted fully automatically and then separated. Then the respective converter module in the detector. housing used.
  • at least one converter assembly is advantageously brought into a simulation chamber. A defined fire parameter is simulated in the simulation chamber for the adjustment.
  • the function of the detector is checked with the usual test equipment and the adjustment is carried out in a manner known per se.
  • a matching element required in each case can be automatically determined on the basis of the function measurement and fed to the circuit carrier.
  • the Adjustment element is automatically inserted into the circuit board and soldered.
  • the circuit carrier consists of a hybrid layer circuit
  • the adjustment is also carried out automatically.
  • the layer resistances can be compared in a manner customary with layer circuits today using a laser. In this way, one or more benefits can be compared in multiple ways. After these have been compared, the converter assemblies are removed from the simulation chambers and the next ones are placed in the simulation chambers. After that, the converter assemblies, which are manufactured and adjusted in multiples, are separated.
  • Fig. 1 shows an optical smoke detector based on the scattered light principle, shown in section.
  • a circuit carrier 1 which can either be a printed circuit board type or a layer circuit on a ceramic carrier material, carries on one side the electronic components 2. This side looks at the detector base 26.
  • On the other side of the circuit carrier 1 are in a very tolerant way Elements of the transducer arranged. In the exemplary embodiment, these are the light-emitting diode 3 and the photodiode 4. These are arranged such that the primary radiation 18 of the light-emitting diode 3 does not reach the receiving direction of the photodiode 4. In addition, apertures 17a are provided for this.
  • the base side of the circuit carrier 1 is surrounded by a sheath 5.
  • This sleeve 5 has on the outer edge la of the circuit carrier 1 a bead-like sealing edge 6 which surrounds the outer edge la of the circuit carrier 1.
  • the sleeve 5 lies flat on it.
  • the contact pins 11 arranged in the base 26 via springs 15 each have a sharp, conical tip 11a according to FIG. 2.
  • the sheath 5 is pierced by the tips 11a.
  • the connection contacts 16 of the base are connected to the circuit carrier 1 via the contact surfaces 13.
  • the cone shape of the tips 11a of the contact pins 11 ensure a good seal in the deformable sleeve material, which, if necessary, can be improved by sealing rings 12 arranged on the tips of the contact pins 11 (FIG. 2).
  • the transducer assembly 14 is pressed onto the housing edge 9a of the detector housing 9.
  • the circuit carrier 1 is pressed firmly against the housing edge 9a, so that the interior 5a of the converter assembly 14 is sealed against the surrounding atmosphere.
  • the measuring chamber is formed by the labyrinth 17, which shields the measuring chamber from extraneous light, but allows the smoke to enter.
  • the orifices 17a also belong to the measuring chamber.
  • the labyrinth 17 can be designed as a separate part. However, it can also be integrated in the housing cover (housing hood) 25, which is attached to the housing 9 of the detector.
  • FIG. 2 shows the automatic function comparison of a detector according to FIG. 1.
  • the converter assembly 14, which is manufactured in multiples 19, is compared in use.
  • the adjustment is carried out on the side of the electronic components 2 of the circuit carrier 1, which is indicated here with a laser 24 in the case of a layer circuit.
  • Needle-shaped contact pins 22 contact the circuit carrier 1 via the contact surfaces 13.
  • the transducer elements 3 and 4 are on the opposite side of the circuit carrier 1. They are introduced into a simulation chamber 21 which has panels 20 and a labyrinth similar to the detector according to FIG. 1.
  • Smoke 23 of defined density is blown into the simulation chamber 21 through the opening on the side. With standard test equipment, the function of the detector. checked and the comparison made.
  • an additional trimming element for example a resistor
  • the converter assemblies 14, which are manufactured in multiples, can thus be brought into the simulation chamber 21 one after the other and then compared.
  • FIG. 4 shows circuit carrier 1, which has been manufactured in many cases, seen from the component side (2).
  • the fire detector designed according to the invention offers the advantage of fully automatic function comparison, so that a reliable function of the electronics is guaranteed.
  • the converter modules (14) or circuit carrier 1 are separated after the adjustment. Then the sleeve 5 is pushed over it, then the transducer assembly is installed in the detector, as already explained above.
  • the fire detector according to the invention has the advantage of replacing the converter assembly with another if the detector is defective or is being serviced.
  • the fire detector according to the invention it is more efficient for the fire detector according to the invention to discard the outer parts of the detector, for example the detector housing, the labyrinth, the casing, and possibly also the base, and only the electronic assembly with the transducer elements, ie the transducer assembly to continue using. Both cases can be used as simply as possible, because dismantling the detector is as easy as installing it.
  • heat detectors with hot or cold conductors or ion detectors with radioactive sources can be designed, manufactured and calibrated as converter elements in accordance with the fire detector according to the invention.

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Abstract

Automatischer Brandmelder mit einem im Meldergehäuse (9) angeordneten flächigen Schaltungsträger (1), der elektronische Bauelemente (2) und mehrere Kontaktflächen (13) auf der zum Meldersockel (26) zeigenden Seite und Elemente des physikalischen-elektrischen Wandlers (3, 4, 17a) auf der gegenüberliegenden Seite aufweist, die zusammen eine Wandler-Baugruppe (14) bilden. Diese weist auf der Seite der elektrischen Bauelemente (2) eine abdichtende, elastische Hülle (5) auf, die den Außenrand (1a) des Schaltungsträgers (1) umgreift. Im Meldergehäuse (9) sind in Axialrichtung vorgespannte (15) Kontaktstifte (11) mit Spitzen (11a) angeordnet, die die Hülle (5) durchstoßen und die Kontaktflächen (13) verbinden. Die Wandler-Baugruppe (14) wird am Außenrand (1a) des Schaltungsträgers (1) kraftschlüssig mit einem Befestigungselement (7) gegen den Gehäuserand (9a) gedrückt. Die Wandler-Baugruppen (14) werden im Vielfach gefertigt und abgeglichen, wobei zumindest eine Wandler-Baugruppe (14) in eine Simulationskammer (21) gebracht wird, in der für den Abgleichvorgang eine definierte Brandkenngröße (23) simuliert wird, und anschließend vereinzelt. Jeweils eine Wandler-Baugruppe (14) eingebaut wird im Meldergehäuse (9) mit einem evtl. zusätzlichen Wandlerelement (17).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Brandmelder mit einem Sockel, mit einem Meldergehäuse, in dem mehrere Melderanschlußkontakte angeordnet sind, mit einer Meldereschaltungsanordnung, die elektronische Bauelemente aufweist, mit einem physikalisch-elektrischen Wandler,- mit einer Meßkammer und einem Gehäusedeckel, und auf ein Verfahren zur Fertigung automatischer Brandmelder..
  • Automatische Brandmelder weisen u.a. einen physikalisch-elektrischen Wandler auf, der die Brandkenngröße,z.B. Wärme, Rauch oder Strahlung, mißt und in elektrische Signale umwandelt, sowie eine elektronische Schaltungsanordnung, die die elektrischen Signale weiter verarbeitet. Um ein einwandfreies, zuverlässiges Arbeiten zu gewährleisten, und um einschlägige Vorschriften zu erfüllen, muß die Ansprech- oder Reaktionsempfindlichkeit solcher Melder in recht engen Grenzen gehalten werden. Daher müssen die unvermeidlichen exemplarischen Toleranzen, beispielsweise der Bauelemente, insbesondere der Wandler- 'Elemente, durch einen Funktionsabgleich ausgeglichen werden. Entweder wird ein bestimmter Arbeitspunkt der Auswerteelektronik eingestellt oder es wird die Verstärkung eines Verstärkers der Empfindlichkeit der dazugehörigen Wandler-Elemente individuell angepaßt.
  • Ein solcher Abgleich erfolgt im allgemeinen durch das Einstellen von Potentiometern oder Einlöten von Abgleichelementen an weitgehend-komplettierten Meldern. Ein Vorjustieren der elektronischen Schaltung ist in den meisten Fällen nicht sinnvoll, weil die wesentlichen Toleranzen von den Wandler-Elementen verursacht werden. Daher wird der Abgleich am zusammengebauten, funktionsfähigen Melder vorgenommen. Dies ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und umständlich. Die Abgleichelemente müssen von außen zugänglich sein, was konstruktive Vorleistungen erfordert. Es müssen beispielsweise Lötstützpunkte für die Abgleichelemente oder Löcher im Meldergehäuse zum Durchgreifen der Stellwerkzeuge vorgesehen sein. Nach dem Justieren, d.h. nach dem Abgleichvorgang, müssen die Abgleichelemente abgedeckt werden, um nachträgliche Manipulationen auszuschließen. Der Abgleich eines Melders ist daher auch nur teilweise automatisierbar. Das Einlöten von Abgleichelementen erfolgt häufig von Hand. Ein derartiges Abgleichen von Brandmeldern ist sehr aufwendig und daher sehr kostenintensiv.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen automatischen Brandmelder so auszubilden und ein Fertigungsverfahren anzugeben, daß ein vollautomatischer Funktionsabgleich möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem eingangs beschriebenen automatischen Brandmelder erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem im Meldergehäuse angeordneten flächigen Schaltungsträger die elektronischen Bauelemente und mehrere Kontaktflächen auf der Sockelseite und die Elemente des physikalisch-elektrischen Wandlers auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind und zusammen eine Wandler- Baugruppe bilden, daß die Wandler-Baugruppe auf der Seite der elektrischen. Bauelemente eine abdichtende elastische Hülle aufweist, die den Außenrand des Schaltungsträgers umgreift und einen Dichtungswulst bildet, wobei die Hülle im Bereich der Kontaktflächen auf diesen aufliegt, daß im Meldergehäuse in Axialrichtung vorgespannte Kontaktstifte mit Spitzen angeordnet sind, die die Hülle durchstoßen und mit den Kontaktflächen eine elektrische Verbindung bilden, und daß die Wandler-Baugruppe am Außenrand des Schaltungsträgers kraftschlüssig mit einem Befestigungselement gegen den Gehäuserand gedrückt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Brandmelder, der u.a. einen Schaltungsträger aufweist, sind die elektrischen Bauelemente und die Kontaktflächen auf der einen Seite, die dem Sockel zugewandt ist, und die Elemente des physikalisch-elektrischen Wandlers auf der anderen Seite des Schaltungsträgers angeordnet. Diese zusammen bildet die Wandler-Baugruppe, die mit der Bauelemente-Seite dicht im Meldergehäuse angeordnet ist. Dazu ist die Wandler-Baugruppe auf der Bauelemente-Seite mit einer abdichtenden, elastischen Hülle versehen, die den Außenrand des Schaltungsträgers umgreift. Im Bereich der Kontaktflächen liegt die Hülle flach auf diesen auf, so daß im Meldergehäuse angeordnete Kontaktstifte mit ihren Spitzen die Hülle durchstoßen und die im Melder eingesetzte Wandler- Baugruppe kontaktieren. Dazu sind die Kontaktstifte in Axialrichtung federnd vorgespannt. Die Wandler-Baugruppe sitzt mit ihrem Außenrand kraftschlüssig auf dem entsprechend ausgebildeten Gehäuserand. Dazu ist ein Befestigungselement, das. beispielsweise eine Überwurfmutter sein kann, vorgesehen, welches die Wandlerbaugruppe mit der den Schaltungsträger umgreifenden Hülle, die am Außenrand des Schaltungsträgers einen Dichtungswulst bildet, gegen den Gehäuserand drückt.
  • Ein derartig ausgebildeter automatischer Brandmelder hat den Vorteil, daß die toleranzbehafteten Wandler-Bauelemente auf der einen Seite, die Bauelemente der elektrischen Schaltung und eventuelle Abgleich-Bauelemente auf der gegenüberliegenden Seite des Baugruppenträgers angeordnet sind. In einem Abgleichautomaten ist ein vollautomatischer Funktionsabgleich möglich. Dazu wird die Seite mit den Wandler-Elementen in eine Simulationskammer gebracht, in der eine definierte Brandgröße simuliert wird, während auf der Bauelemente-Seite der automatische Abgleich in an sich bekannter Weise vorgenommen wird.
  • Zweckmäßigerweise kann zwischen dem Befestigungselement und dem Dichtungswulst, der den Schaltungsträger ringsum umgibt, eine steife Zwischenlage vorgesehen sein. Diese hat den Vorteil, daß die Kraft des Befestigungselements, das ein Klemm- oder Schraubelement sein kann, gleichmäßiger verteilt wird, so daß die Elektronik möglichst gut gegen die umgebende Atmosphäre abgedichtet ist, und daß auf Grund der Kraftverteilung der Schaltungsträger beim Einklemmen nicht beschädigt wird.
  • Irr vorteilhafter Weise besteht die Hülle aus einem flexiblen, mechanisch verformbaren, elektrisch nicht leitenden Werkstoff, beispielsweise aus einem ausdünstungsfreien Gummi. Dies hat einerseits den Vorteil, daß der Dichtungsrand bzw. -wulst eine gute Dichtung gewährleistet. Andererseits gleicht der zumindest teilweise parallel zum Schaltungsträger verlaufende biegsame Boden der Hülle barometrische Luftdruckschwankungen wie eine Membran aus. Dadurch verringert sich die Leckrate am Dichtungsrand, weil kein Unterdruck im Inneren der Hülle entstehen kann.
  • Der Schaltungsträger kann von einer Leiterplatte mit darauf angeordneten Bauelementen oder von einem keramischen Träger mit einer hybriden Schichtschaltung gebildet sein.
  • Zur Kontaktierung der Elektronik des Schaltungsträgers können im Meldergehäuse angeordnete Kontaktstifte mit scharfen konischen Spitzen die Hülle durchstoßen und mit den Kontaktflächen des Schaltungsträgers eine elektrisch leitende Verbindung eingehen. Der Konus der Kontaktstifte ergibt mit dem verformbaren Hüllenwerkstoff eine gute Dichtung, die in Weiterbildung der Erfindung mit einem zusätzlichen Dichtungsring an den Kontaktstiften versehen werden kann, um die Dichtung, falls erforderlich, zu verbessern. Die Kontaktstifte sind dabei auf einer Feder im Sockel aufgesetzt, die sie dauernd in Axialrichtung federnd gegen die Kontaktfläche pressen. Dabei können die Federn und die Melderanschlußkontakte jeweils als ein Teil ausgebildet sein.
  • Des weiteren wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Fertigung automatischer Brandmelder dadurch gelöst, daß die Wandler-Baugruppen im Vielfach gefertigt und abgeglichen, anschließend vereinzelt werden, und jeweils eine Wandler-Baugruppe im Meldergehäuse eingebaut wird, und daß ein eventuell zusätzliches Wandler-Element und der Gehäusedeckel auf das Gehäuse bzw. auf den Sockel aufgesetzt werden.
  • Dieses Fertigungsverfahren erlaubt eine automatische Herstellung der Wandler-Baugruppe, die in vorteilhafter Weise im Vielfach, d.h. im Nutzen, gefertigt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Wandler-Baugruppe auch im Nutzen abgeglichen, und zwar vollautomatisch abgeglichen werden kann und anschließend vereinzelt wird. Daraufhin wird die jeweilige Wandler-Baugruppe im Melderge-. häuse eingesetzt. Zum vollautomatischen Funktionsabgleich wird in vorteilhafter Weise zumindest eine Wandler-Baugruppe in eine Simulationskammer gebracht. Für den Abgleich wird in der Simulationskammer eine definierte Brandkenngröße simuliert. Mit den üblichen Prüfmitteln wird die Funktion des Melders überprüft und der Abgleich in an sich bekannter Weise vorgenommen. Dabei kann bei einem Schaltungsträger ein jeweils benötigtes Abgleichelement auf Grund der Funktionsmessung automatisch bestimmt und dem Schaltungsträger zugeführt werden. Das Abgleichelement wird selbsttätig in die Leiterplatte eingesetzt und verlötet. Besteht der Schaltungsträger beispielsweise aus einer hybriden Schichtschaltung, so erfolgt der Abgleich ebenfalls automatisch. Dabei kann der Abgleich der Schichtwiderstänae in einer heute bei Schichtschaltungen üblichen Art mit einem Laser erfolgen. So kann ein oder können mehrere Nutzen im Vielfach abgeglichen werden. Nachdem diese abgeglichen sind, werden die Wandler-Baugruppen aus den Simulationskammern genommen und die nächsten in die Simulationskammern gegeben. Danach werden die im Vielfach gefertigten und abgeglichenen Wandler-Baugruppen vereinzelt..
  • Anhand der Zeichnung wird an einem Ausführungsbeispiel, nämlich am Beispiel eines optischen Rauchmelders, die Erfindung näher erläutert, ohne daß dabei die Erfindungsmerkmale auf diesen Typ zu beschränken sind. Dabei zeigen
    • die Fig. 1 einen optischen Rauchmelder im Schnitt,
    • die Fig. 2 ein Detail gemäß Fig. 1,
    • die Fig. 3 den Funktionsabgleich einer Wandler-Baugruppe und
    • die Fig. 4 Schaltungsträger, die im Vielfach gefertigt sind.
  • . Die Fig. 1 zeigt einen optischen Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip, im Schnitt dargestellt. Ein Schaltungsträger 1, der entweder eine Leiterplatte nach Art. einer gedruckten Schaltung oder eine Schichtschaltung auf einem keramischen Trägermaterial sein kann, trägt auf der einen Seite die elektronischen Bauelemente 2. Diese Seite schaut zum Meldersockel 26. Auf der anderen Seite des Schaltungsträgers 1 sind die an sich stark tolerierenden Elemente des Wandlers angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind dies die lichtemittierende Diode 3 und die Fotodiode 4. Diese sind so angeordnet, daß die Primärstrahlung 18 der lichtemittierenden Diode 3 nicht in die Empfangsrichtung der Fotodiode 4 gelangt. Zusätzlich sind hierfür Blenden 17a vorgesehen. Zum Schutz der elektronischen Schaltung vor Korrosion ist die Sockelseite des Schaltungsträgers 1 von einer Hülle 5 umgeben. Diese Hülle 5 weist am Außenrand la des Schaltungsträgers 1 einen wulstartigen Dichtungsrand 6 auf, der den Außenrand la des Schaltungsträgers 1 umgreift. Im Bereich der Kontaktflächen 13 des Schaltungsträgers 1 liegt die Hülle 5 auf diesen flach auf. Die im Sockel 26 über Federn 15 angeordneten Kontaktstifte 11 besitzen jeweils eine scharfe, konusförmige Spitze lla gemäß Fig. 2. Die Hülle 5 wird von den Spitzen lla durchstoßen. Somit sind die Anschlußkontakte 16 des Sockels mit dem Schaltungsträger 1 über die Kontaktflächen 13 verbunden. Die Konusform der Spitzen lla der Kontaktstifte 11 gewährleisten in dem verformbaren Hüllenwerkstoff eine gute Dichtung, die, falls erforderlich, noch durch an den Spitzen der Kontaktstifte 11 angeordnete Dichtungsringe 12 verbessert werden kann (Fig. 2).
  • Mit einem Klemm- oder Schraubelement 7, z.B. eine Überwurfmutter, und evtl. mit Hilfe einer zusätzlichen steifen Zwischenlage 8 ist die Wandler-Baugruppe 14 auf dem Gehäuserand 9a des Melder-Gehäuses 9 gedrückt. Mit dem Schraubelement 7 wird der Schaltungsträger 1 fest gegen den Gehäuserand 9a gepreßt, so daß das Innere 5a der Wandler-Baugruppe 14 gegen die umgebende Atmosphäre abgedichtet ist. Der Boden 10 der flexiblen, verformbaren Hülle 5, die beispielsweise aus Gummi gefertigt sein kann, bildet eine biegsame Membran, die barometrische Luftdruckschwankungen ausgleicht.
  • Die mit den Elementen des physikalisch-elektrischen Wandlers, hier lichtemittierende Diode 3 und Fotodiode 4, bestückte Seite des Schaltungsträgers 1, ist der Meßkammer zugekehrt. Die Meßkammer ist im Falle des optischen Rauchmelders vom Labyrinth 17 gebildet, das die Meßkammer vor Fremdlicht abschirmt, den Rauch jedoch eintreten läßt. Zur Meßkammer gehören in diesem Fall noch die Blenden 17a. Das Labyrinth 17 kann als ein eigenes Teil ausgebildet sein. Es kann jedoch in den Gehäusedeckel (Gehäusehaube) 25 mit integriert sein, die auf dem Gehäuse 9 des Melders angebracht ist.
  • Die Fig. 2 zeigt den automatischen Funktionsabgleich eines Melders gemäß der Fig. 1. Dabei wird die Wandler- Baugruppe 14, die im Vielfach 19 gefertigt ist, im Nutzen abgeglichen. Auf der Seite der elektronischen Bauelemente 2 des Schaltungsträgers 1 wird der Abgleich vorgenommen, der hier mit einem Laser 24 für den Fall einer Schichtschaltung angedeutet ist. Nadelförmige Kontaktstifte 22 kontaktieren den Schaltungsträger 1 über die Kontaktflächen 13. Die Wandlerelemente 3 und 4 sind auf der gegenüberliegenden Seite des Schaltungsträgers 1. Sie sind in eine Simulationskammer 21 eingebracht, die Blenden 20 und ein Labyrinth ähnlich wie der Melder gemäß Fig. 1 aufweist. Durch die Öffnung an der Seite wird Rauch 23 definierter Dichte in die Simulationskammer 21 geblasen. Mit heute üblichen Prüfmitteln wird die Funktion des Melders . überprüft und der Abgleich vorgenommen. Wie oben schon erwähnt, kann auch im Fall der gedruckten Schaltung ein zusätzliches Abgleichelement, beispielsweise ein Widerstand, automatisch dem Schaltungsträger 1 zugeführt und dort verlötet werden, was hier nicht dargestellt ist. Die im Vielfach gefertigten Wandler-Baugruppen 14 können so der Reihe nach in die Simulationskammer 21 gebracht und dann abgeglichen werden.
  • Fig. 4 zeigt im Vielfach gefertigte Schaltungsträger 1 von der Bauelementeseite (2) gesehen. Der erfindungsgemäß ausgebildete Brandmelder bietet einerseits den Vorteil des vollautomatischen Funktionsabgleichs, so daß eine sichere Funktion der Elektronik gewährleistet ist. Die Wandler-Baugruppen (14) bzw. Schaltungsträger 1 werden nach dem Abgleich vereinzelt. Dann wird die Hülle 5 darüber geschoben, anschließend wird die Wandler-Baugruppe im Melder, wie oben schon erläutert, eingebaut. Andererseits ergibt der erfindungsgemäße Brandmelder den Vorteil, bei Defekt oder bei einer Wartung der Melder, die Wandlerbaugruppe gegen eine andere auszutauschen. Heute ist es allgemein üblich, teilweise auch vorgeschrieben, Brandmelder in gewissen Zeitabständen zu reinigen. Eine solche Reinigung erfordert einen nicht zu vernachlässigenden Aufwand. In einem solchen Fall ist es bei dem erfindungsgemäßen Brandmelder rationeller, die äußeren Teile des Melders, also z.B. das Meldergehäuse, das Labyrinth, die Hülle, eventuell auch den Sockel zu verwerfen, und nur die elektronische Baugruppe mit den Wandlerelementen, d.h. die Wandler-Baugruppe, weiter zu verwenden. Beide Fälle können möglichst einfach angewandt werden, weil die Demontage des Melders ebenso einfach ist wie seine Montage.
  • Ebenso lassen sich Wärmemelder mit Heiß- oder Kaltleitern bzw. lonsationsmelder mit radioaktiven Quellen als Wandlerelemente gemäß dem erfindungsgemäßen Brandmelder ausbilden, fertigen und abgleichen.

Claims (41)

1. Automatischer Brandmelder mit einem Sockel (26), mit einem Meldergehäuse (9), in dem mehrere Melderanschlußkontakte (16) angeordnet sind, mit einer Melderschaltungsanordnung, die elektronische Bauelemente (2) aufweist, mit einem physikalisch-elektrischen Wandler (3, 4), mit einer Meßkammer (17, 17a) und einem Gehäusedeckel (25),
dadurch gekennzeichnet, daß auf einem im Meldergehäuse (9) angeordneten flächigen Schaltungsträger (1) die elektronischen Bauelemente (2) und mehrere'Kontaktflächen (13) auf der Sockelseite und Elemente des physikalisch-elektrischen Wandlers (3, 4, 17a) auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind und zusammen eine Wandler-Baugruppe (14) bilden,
daß die Wandler-Baugruppe (14) auf der Seite der elektrischen Bauelemente (2) eine abdichtende, elastische Hülle (5) aufweist, die den Außenrand (la) des Schaltungsträgers (1) umgreift und einen Dichtungswulst (6) bildet, wobei die Hülle (5) im Bereich der Kontaktflächen (13) auf diesen aufliegt,
daß im Meldergehäuse (9) in Axialrichtung vorgespannte (15) Kontaktstifte (11) mit Spitzen (lla) angeordnet sind, die die Hülle (5) durchstoßen und mit den Kontaktflächen (13) eine elektrische Verbindung bilden, und daß die Wandler-Baugruppe (14) am Außenrand (la) des Schaltungsträgers (1) kraftschlüssig mit einem Befestigungselement (7) gegen den Gehäuserand (9a) gedrückt wird.
2. Automatischer Brandmelder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Befestigungselement (7) und dem Außenrand (la) des Schaltungsträgers (1) bzw. dem Dichtungswulst (6) der Hülle (5) eine steife Zwischenlage (8) angeordnet ist.
3. Automatischer Brandmelder nach Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (5) aus einem elastischen, verformbaren, isolierenden Werkstoff besteht, wobei der zumindest teilweise parallel zum Schaltungsträger (1) verlaufenden Boden (10) der Hülle (5) eine Membran bildet.
4. Automatischer Brandmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsträger (1) von einer Leiterplatte gebildet ist.
5. Automatischer Brandmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsträger (1) und die elektrischen Bauelemente (2) von einer hybriden Schichtschaltung auf einem keramischen Material gebildet sind.
6. Automatischer Brandmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (11) im Bereich der Hülle (5) jeweils einen Dichtungsring (12) aufweisen.
7. Automatischer Brandmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet daß die Kontaktstifte (11) im Meldergehäuse (9) an elektrisch leitenden Federn (15) angeordnet sind, die mit den im Sockel (26) angeordneten Melderanschlußkontakten (16) verbunden sind.
8. Verfahren zur Fertigung automatischer Brandmelder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler-Baugruppen (14) im Vielfach gefertigt und abgeglichen, anschließend vereinzelt werden und jeweils eine Wandler-Baugruppe (14) im Meldergehäuse (9) eingebaut wird und daß ein evtl. zusätzliches Wandler- element (17) und der Gehäusedeckel (25) auf das Gehäuse (9) bzw. auf den Sockel (26) gesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß im Vielfach zumindest eine Wandler-Baugruppe (14) in eine Simulationskammer (21) gebracht wird, in der für den Abgleichvorgang eine definierte Brandkenngröße (23) simuliert wird.
Bezugszeichenliste
1 Schaltungsträger
la Außenrand des Schaltungsträgers
2 Bauelemente
3 Wandler-Element (LED)
4 Wandler-Element (Fotodiode)
5 Hülle
5a Innenraum
6 Dichtungsrand (-wulst).
7 Befestigungselement (z.B. Uberwurfmutter)
8 steife Zwischenlage
9 Melder-Gehäuse
9a Melder-Gehäuserand
10 Boden der Hülle (5)
11 Kontaktstifte
lla Spitze des Kontaktstiftes
12 Dichtungsring
13 Kontaktfläche
14 Wandler-Baugruppe
15 (Kontakt-) Feder
16 Anschlußkontakt
17 Labyrinth
17a Blenden Meßkammer
18 Primärstranlung
19 Vielfach
20 Blenden an der Simmulationskammer (21)
21 Simmulationskammer
22 nadelförmiger Kontaktstift für den Abgleich
23 Brandkenngröße (z.B. Rauch)
24 Laser (für Funktionsabgleich)
25 Gehäusedeckel
26 Melder-Sockel
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