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Raumschutzanlage mit in eine Brückenschaltung einbezogenen Meßelektroden
und periodischer überprüfung der Anlage Bekannte Raumschutzanlagen haben im allgemeinen
kapazitive Meßelektroden und arbeiten häufig als eine im Ruhezustand etwas verstimmte
Meßbrücke. Wegen dieser Verstimmung steht dann an der Meßdiagonale ständig Ruhespannung
an, mit deren Hilfe durch überwachung des Spannungspegels am Ausgang des Empfangsverstärkers
dieser Teil der Anlage auf Funktionsfähigkeit überprüfbar ist. Durch Eindringen
eines Störers in den Schutzbereich oder durch Witterungseinflüsse, insbesondere
Temperatur-und Feuchtigkeitsschwankungen, ändert sich diese Verstimmung der Widerstandsmeßbrücke
in weiten Grenzen und damit auch die Brückenausgangsspannung. Damit jedoch nur rasche
Spannungsänderungen Alarm auslösen, wie sie beispielsweise noch bei langsamem Eindringen
eines Störers entstehen, dagegen auch große aber langsame durch Witterungseinflüsse
verursachte Verstimmungen nicht angezeigt werden, ist zwischen den Ausgang der Brückenschal-!ung
und den den Alarm letzlich auslösenden Schalter ein so dimensioniertes Differenzierglied
zwischengeschaltet, daß nur die interessierenden Spannungsänderungen durch einen
Störer Alarm bewirken. Trotz der obengenannten Sicherheitsvorkehrungen bieten derartige
Anlagen aber keinen absoluten Schutz gegen Störeingriffe und Defektwerden bestimmter
Bauelemente. Durch langsames aber ausreichendes Belasten der Brückendiagonale mit
einem Widerstand kann die Brücke selbst bei großer Verstimmung durch die abgegebene
Spannung keinen Alarm mehr auslösen. Weiterhin werden das Differenzierglied und
die diesem nachgeschalteten Bauelemente einschließlich des den Alarm letztlich auslösenden
Schalters nicht von dem durch die Brückenverstimmung herrührenden Ruhestrom durchflossenen
und damit ihr Defektwerden nicht anzeigt, wodurch sie die Alarmgabe im Bedarfsfalle
verhindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sicherheitseinrichtungen
für eine nach obengenanntem Prinzip arbeitende Raumschutzanlage zu schaffen, welche
Störeingriffe und jedes Schadhaftwerden einzelner Teile der Anlage unbedingt melden.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Raumschutzanlage mit in eine Brückenschaltung
einbezogenen Meßelektroden und periodischer überprüfung der Anlage dadurch erreicht
' daß die überprüfung der durch die Meßelektroden und Zuleitungen gebildeten
Brückenzweige in an sich bekannter Weise durch ein Zeitglied in bestimmtem Rhythmus
dadurch erfolgt, daß die Brückenschaltung verstimmbar ist und ein im Brückenausgang
liegendes Stellglied in ebenfalls bekannter Weise im gleichen Rhythmus einen Alarmgeber
betätigt.
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Wenn also beispielsweise die Raumschutzanlage jede Viertelstunde durch
das Zeitglied zum Ansprechen gebracht wird, so ergibt sich daraus für das überwachungspersonal
die Funktionsbereitschaft der Anlage, während das Fehlen dieser Alanngabe eine Störung
anzeigt. Selbstverständlich kann diese periodische überwachung der Betriebsbereitschaft
auch nach einem willkürlich wählbaren Programm erfolgen, wobei besondere Vorrichtungen
das Überwachungspersonal auf diese Zeitpunkte der überprüfung aufmerksam machen
können. Jeder Alarm außerhalb der im Programm vorgesehenen Zeitpunkte bedeutet dann
das Eindringen eines Störers in den zu schützenden Raum.
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-Es ist zwar bei Feuermeldeanlagen nach dem Sternsystem, mit mehreren
sternförmig an eine zentrale Empfangseinrichtung angeschlossenen Meldern bereits
bekannt, die Betriebsbereitschaft von Leitungen und daran angeschlossenen Meldestellen
nicht dauernd durch einen Ruhestrom zu überwachen, sondern die Leitungen in einem
bestimmten Turnus nacheinander kurzzeitig an eine gemeinsame Prüfeinrichtung anzuschalten,
doch kann durch eine derartige periodische Anschaltung des Ruhestroms nur die Funktionsbereitschaft
des Differenziergliedes und der ihm nachgeschalteten Bauelemente überprüft werden.
Dagegen kann nur durch die erfindungsgemäße Lösung zusätzfich auch jeder Störeingriff,
der durch Belasten der Meßdiagonale die Anlage unwirksam machen würde, mit Sicherheit
erkannt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Vergleichschalter
vorgesehen sein, der vom Zeitglied
und dem Stellglied der Raumschutzanlage
steuerbar ist, und zwar dergestalt, daß die vom Zeitglied bei betriebsbereiter Raumschutzanlage
bewirkte Verstellung des Stellgliedes in Verbindung mit dem Zeitglied den Vergleichsschalter
so einstellt, daß er keinen Alarm auslöst, während bei nicht betriebsbereiter Raumschutzanlage
der Vergleichsschalter vom Zeitglied auf Alarmgabe eingestellt wird. Dadurch wird
gewährleistet, daß einerseits die gesamte Raumschutzanlage von den Meßelektroden
bis zu dem den Alarm unmittelbar auslösenden Schalter, in dem durch das Zeitglied
bestimmten Rhythmus ständig überwacht wird und trotzdem nur dann Alarm gegeben wird,
wenn entweder ein Störeingriff erfolgt oder die Anlage nicht funktionsbereit ist,
oder im tatsächlichen Alarmfall, d. h. wenn eine Person in das Feld zwischen
den Elektroden eindringt. Sind gleichzeitig mehrere Raumschutzanlagen zu überwachen,
so genügt es oft, das Zeitglied und den Vergleichssehalter in der Zentrale anzuordnen.
Zwar besteht dann noch die Möglichkeit, bei entsprechendem Geschick diese überwachung
auszuschalten, doch ist andererseits der dafür erforderliche Aufwand so groß, daß
er sich für einen Störer nicht lohnen dürfte. Wird für jede Brückenschaltung der
Raumschutzanlage unmittelbar am Meßort ein besonderes Zeitglied und ein zugehöriger
Vergleichsschalter vorgesehen, so entfällt auch diese Möglichkeit für einen Störeingriff.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus zwei durch ihre
Schaltungen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt F i
g. 1 eine Raumschutzanlage, bei der sich Impulsgeber und Vergleichssehalter
in einer Zentrale befinden, F i g. 2 eine Raumschutzanlage, bei der Impulsgeber
und Vergleichssehalter unmittelbar am Meßort angeo-dnet sind.
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In den Schaltungen gemäß F i g. 1 und 2 sind sämtliche Bauteile
im spannungslosen Zustand dargestellt, wie dies durch die geöffneten Schalter
Sch 1, Sch 2
und Sch3 bedingt ist. Wenn diese SchalterSchl, Sch2, Sch3
bei Inbetriebnahme geschlossen werden, wird durch den Generator Ge die aus zwei
Induktivitäten und den beiden Meßkondensatoren Klm, Kmn und dazu parallel liegenden
Einstellkondensatoren Kl,K2,K3 und K4 bestehende Brücke gespeist, und nun werden
einige Kontakte umgeschaltet, wie dies durch Strichelung angedeutet ist. Durch den
verstellbaren Kondensator K4 kann dabei die Brücke verstimmt werden, ohne daß sich
ein Eindringling im Bereich der Meßelektroden zu befinden braucht, um eine Spannung
für die Pegelüberwachung einstellen zu können. Weiterhin kann die Brücke mittels
des durch die Kondensatoren K 1, K 2 und K 3
gebildeten Verstimmungssterns und einem zum Kondensator K3 parallel liegenden elektronischer
Schalter G3
bzw. normaler Schalter Cl verstimmt und dadurch das Eindringen
einer Person in dem durch die Meßelektroden geschützten Raum nachgebildet werden.
Solange also die Brücke durch den Trimmkondensator K4 nur geringfügig verstimmt
ist, wird der Kondensator K5 über den Verstärker V und über den Richtleiter Gl auf
eine bestimmte konstante Spannung aufgeladen. Am Eingang des in Reihe mit K6 liegenden
Gleichrichters G2 steht keine Spannung an, solange die Spannung an K5 konstant
bleibt. Tritt jedoch, hervorgerufen z. B. durch den Ausfall des Generators Ge, des
Verstärkers V, oder eine Änderung der Brückenabstimmung eine zeitliche Änderung
der Spannung an K5 auf, so wird ein Spannungsstoß über den Kondensator K
6 an den Gleichrichter G2 gegeben. der den im Ruhezustand durch die
Widerstände R 6 bis R 9 leitend gehaltenen Transistor Trl sperrt.
Das als Stellglied dienende und zur Zeit angezogene Anzugs- und Abfallverzögerung
aufweisende Relais A fällt dadurch ab. Die VerbindungsleitungL1 wird also
durch den Kontakt a2 unterbrochen und der Widerstand R 4 (F i g. 1 )
bzw. R 3 (F i g. 2) der Meldeschleife aus der von den Widerständen
R 1 bis R 4 gebildeten Brückenschaltung herausgetrennt und in beiden Schaltungen
(F i g. 1 und F i g. 2) durch den Wecker W Alarm ausgelöst. Weiterhin
wird durch die Abfallverzögerung des Stellgliedes A noch erreicht, daß kurzzeitige
Störungen, beispielsweise durch Blitze oder durch das Einschalten von Leuchtstofflampen
keinen Fehlalarm geben. Auch eine besondere Überwachung der Spannung an K5 ist bei
eigensicheren Anlagen vorgesehen, damit auch ein langsames Dämpfen oder übersteuem
der Brücke Alarm auslöst. Diese ist jedoch im einzelnen nicht dargestellt, da sie
nicht Gegenstand der Erfindung ist.
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Zur periodischen überwachung der Raumschutzanlage auf ihre Betriebssicherheit
wird gemäß F i g. 1
durch den Synchronmotor SM in gewissen regelmäßigen
oder unregelmäßigen Zeitabständerl vom ImpulsgeberIG der Kontaktig und damit auch
der als Schalter wirkende Richtleiter G3 geschlossen und so die Brücke ausreichend
verstimmt, so daß sie Alarm auslöst. Dazu ist der Richtleiter G3 durch die
Widerstände R 10 und R 11 und der Richtleiter G4 durch die Widerstände
R 12 und R 13 soweit negativ vorgespannt, daß der Richtleiter G3 zunächst
einen hochohmigen Parallelwiderstand zu K3 bildet. Gelangt über den Kondensator
K 7 ein positiver Spannungsimpuls über den Richtleiter G4 an den Richtleiter
G3, so wird dessen Arbeitspunkt so weit in den positiven Bereich verschoben,
daß er für die Wechselspannung am Kondensator K3 als Kurzschluß wirkt; gleichzeitig
mit dem Kurzschließen des Kondensators K3 erhält auch eine Wicklung II des Vergleichsschalters
B Spannung. Das Relais A der Raumschutzanlage fällt ab und verstimmt durch
seinen Kontakt a2 die durch die Widerstände R 1 bis R 4 gebildete
Brücke, so daß auch die andere Wicklung 1 des Vergleichsschalters B Spannung
erhält. Dabei sind die Anzugs- und Abfallverzögerungen der Relais A
und B so ausgelegt, daß die entgegengesetzt wirkenden Wicklungen
1 und 11 den Vergleichsschalter B nicht ansprechen lassen, dieser
also auch den Wecker W nicht erregL Wird dagegen entweder nur die Wicklung
11 des Vergleichsschalters B vom Impulsgeber IG mit Spannung beaufschlagt,
weil die Raumschutzanlage gestört ist oder nur die Wicklung I des Vergleichsschalters,
weil durch einen Eindringling die Raumschutzanlage ausgelöst wurde und das RelaisA
seinen Kontakta2 öffnet, so wird in beiden Fällen der Vergleichsschalter B anziehen.
Sein Kontakt erregt also den Wecker W und gibt Alarm.
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Da die vier Leitungen L 1 und L 2 in der Anlage gemäß F i
g. 1 einem Störer die Möglichkeit geben, den überprüfungsimpuls in der Leitung
L2 abzugreifen und durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch einen von einem
Verstärker einstellbaren Schalter der in Leitung L 1 eingeschleift wird,
die Wirkungsweise des Schalters a2 entsprechend nachzubilden,
sind
in F i g. 2 der Vergleichsschalter F und das Zeitglied C am Meßort
angeordnet. Als Impulsgeber dient hier die durch die Relais C, D und
E
gebildete Schaltung. Im Ruhezustand bei eingeschal tetem Schalter Sch2 ist
der Transistor Tr3 leitend und damit das Relais C angezogen, während der
Transistor Tr2 sperrL Infolgedessen wird der Kondensator K 8 über den Widerstand
R 15 aufgeladen, bis er die Durchbruchsspannung des als Zenerdiode
geschalteten Richtleiters G5 erreicht. Damit wird der Transistor Tr2 leitend
und sperrt den Transistor Tr3, so daß das Relais C abfällt. Der Kontakt c
1 verstimmt nun die Brücke und das Relais A fällt ab. Durch Abfallen
des Relais C bedingt, fällt auch das Relais E verzögert ab, das den
Kondensator K 8 über den Widerstand R 14 kurzschließt. Ist der Kondensator
K 8 genügend entladen, so sperrt der Transistor Tr2 und bringt wieder das
Relais C. Vorher zog jedoch das Relais D an, das mit seinem Kontakt
d 2 die durch das Relais A bewirkte Unterbrechung der Meldeschleife
unwirksam machte, während durch seinen Kontakt d 1 der über den Widerstand
R 20 aufgeladene Kondensator K9 an den Umschaltkontakt a 3 gelegt wurde.
Wenn die Anlage in Ordnung ist, also durch die Verstimmung der Meßbrückenschaltung
das Relais A abgefallen war, so entlädt sich der Kondensator K
9 über den Widerstand R 21, und nach Beendigung der Prüfung wird er nach
Abfall des Relais D wieder über den Widerstand R 20 aufgeladen. Blieb dagegen
wegen eines Fehlers oder eines Eingriffs in die Raumschutzanlage das Relais
A
angezogen -, so wird durch den Kontakt d 1 über den angezogenen Kontakt
a3 der Vergleichsschalter F erregt und hält sich über seinen Selbsthaltekontakt
f 1
selbst. Damit wird die Meßschleife nach Abfallen des Relais
D durch den Kontakt f 2 unterbrochen und der Fehler vom Wecker W angezeigt.
Andererseits wird jeder Störeingriff, der eine rasche Kapazitätsänderung zur Folge
hat, umrüttelbar vom Relais A
gemeldet, da dieses dann abfällt und die Meldeschleife
mit seinem Kontakt a 2 unterbricht.