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Ionisations-Brandmelder
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisations-Brandmelder mit einer
Meßkammer, einer axial hinter dieser liegenden, mit ihr elektrisch in Reihe geschalteten
Referenzkammer, mindestens einer die Kammern ionisierenden Strahlunqsque11* und
einem die Kammern enthaltenden, einen rohrförmigen Au9en(nrlritel und eine mit diesem
einstückig verbundene, ringförmige Stirnwand aufweisenden Gehäuse, wobei eine sich
quer zur Melderachse erstreckende Außenelektrode der Meßkammer innerhalb der mittigen
Öffnung der Stirnwand nahe letzterer liegt, die Meßkammer über einen annähernd ringförmigen
Spalt zwischen Außenelektrode und Stirnwand der Umgebungsluft zugänglich ist, die
Referenzkammer stärker als die Meßkammer gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist,
ein mit einem annähernd rohrförmigen Wandabschnitt von gegenüber dem Außenmantel
geringerem Durchmesser die Referenzkammer umgebender Isolator einen weiteren, der
Innenseite des Außenmantels benachbarten rohrförmigen Wandabschnitt sowie einen
die beiden rohrförmigen Wandabschnitte verbindenden, annähernd ringförmigen Wandabschnitt
umfaßt sowie eine in der Referenzkammer an deren axial rückwärtigem Ende quer zur
Meldeachse liegende Innenelektrode und eine dieser parallele, annähernd in Höhe
des ringförmigen
Wandabschnitts liegende, beiden Kammern gemeinsame
Mittelelektrode trägt.
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Ein derartiger Brandmelder ist bekannt (DT-AS 24 03 418). Hierbei
liegt der dem Außenmantel benachbarte rohrförmige Wandabschnitt des Isolators in
demselben axialen Bereich wie der die Referenzkammer umgebende rohrförmige Wandabschnitt
von geringerem Durchmesser, wodurch ein zur Rückseite des Isolators offener, die
Schaltungselemente einer an alle Elektroden angeschlossenen Signalgeberschaltung
aufnehmender, ringförmiger Raum gebildet wird, und das aus Metall bestehende Gehäuse
ist auf der Außenseite des Isolators aufgesteckt gehalten. Nachteilig hierbei ist,
daß der Isolator einerseits und das Gehäuse andererseits zwei aus verschiedenen
Materialien bestehende, getrennt voneinander herzustellende Teile von relativ komplizierter
Form sind, die einen gewissen Herstellungsaufwand erfordern. Weiter schränkt der
dem Außenmantel des Gehäuses benachbarte rohrförmige Wandabschnitt des Isolators
die radiale Weite des für die Unterbringung der Schaltungselemente benutzten Raumes
ein. Zu diesen konstruktiven Nachteilen kommt in elektrischer Hinsicht, daß zwar
das metallische Gehäuse eine günstige Abschirmung der Kammern gegen äußere Störfelder
bewirkt, daß es jedoch selbst ungeschützt von außen anlegbaren Spannungen ausgesetzt
ist, so daß die angeschlossene Signalgeberschaltung durch aufwendige Schaltungsmaßnahmen
gegen den Einfluß solcher Spannungen geschützt werden muß.
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Es wurde auch bereits ein Ionisations-Brandmelder ähnlicher Art vorgeschlagen,
wobei der dem Außenmantel benachbarte rohrförmige Wandabschnitt sich, die Meßkammer
umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt axial nach außen erstreckt und die
Außenelektrode auf ihrer Außenseite von einem elektrisch nichtleitenden Deckel bedeckt
ist (P 26 52 970.4).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ionisations-Brandmelder
der eingangs genannten Art in konstruktiv unaufwendiger Weise so auszubilden, daß
er auf seiner Außenseite keine elektrisch leitfähigen Teile aufweist, dabei jedoch
weiterhin eine Abschirmung der Kammern gegen äußere Störfelder beizubehalten.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Ionisations-Brandmelder
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der dem Außenmantel benachbarte rohrförmige
Wandabschnitt von der Innenseite des Außenmantels radial beabstandet sowie mit seinem
axial äußeren Ende einstückig mit der Stirnwand verbunden ist und daß zwischen dem
Außenmantel und dem ihm benachbarten rohrförmigen Wandabschnitt eine auf einem festen
Potential gehaltene, elektrisch leitende Abschirmhülse liegt, die die Kammern in
Umfangsrichtung zumindest auf dem überwiegenden Teil ihres Umfangs sowie zumindest
annähernd auf ihrer axialen Gesamtlänge umgibt.
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Bei dem Brandmelder gemäß der Erfindung wird eine Abschirmung durch
die genannte Abschirmhülse erreicht, die jedoch von außen her nicht zugänglich ist,
da sie innerhalb des Außenmantels und der Stirnwand des Gehäuses liegt. Dieses Gehäuse
selbst ist einstückig mit dem Isolator gebildet, besteht also selbst aus einem isolierenden
Material, so daß das Gehäuse und der die AuBenelektrode bedeckende Deckel vollständig
eine Berührung elektrisch leitender Teile von außen her verhindern. Durch die einstückige
Ausbildung des Gehäuses und des Isolators ergibt sich darüberhinaus eine äußerst
einfache Herstellbarkeit, da nur ein einziges Formteil von relativ komplizierter
Form aus einem einzigen Werkstoff herzustellen ist. Abgesehen von diesem das Gehäuse
und den Isolator bildenden Formteil sind alle übrigen Teile des Melders von einfacher
Art und leicht herzustellen.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert,
in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt
durch einen Brandmelder gemäß der Erfindung entlang der Linie I-I in Fig. 3; Fig.
2 eine Draufsicht auf den Brandmelder gemäß Fig. 1 nach Entfernung der Außenelektrode
und des Deckels; Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch den Brandmelder gemäß Fig.
1 entlang der Linie III-III; Fig. 4 eine Seitenansicht des Brandmelders gemäß Fig.
1 bei Blick in Richtung des Pfeils IV in Fig. 3, jedoch mit weggelassenem Gehäuse
und Deckel; Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Brandmelders gemäß der Erfindung.
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Der in Fig. 1 gezeigte Ionisations-Brandmelder besteht in üblicher
Weise aus einem Meldereinsatz 10, der lösbar an einem Sokkel 12 befestigt ist. Der
Sockel 12 kann seinerseits an einer nicht gezeigten Unterlage befestigt werden,
beispielsweise an der Wand oder an der Decke eines Raumes, so daß im letzteren Fall
der Meldereinsatz 10 nach unten weist. Im Meldereinsatz 10 sind eine Meßkammer 14
und eine axial hinter dieser liegende, mit ihr elektrisch in Reihe geschaltete Referenzkammer
16 gebildet. Diese liegen innerhalb eines Gehäuses 18, das einen zylindermantelförmigen
Außenmantel 20 und eine mit diesem einstückig verbundene, kreisringförmige Stirnwand
22 aufweist, deren radiale Breite gering gegenüber ihrem Durchmesser ist und deren
Außenseite einen Teil der freien, dem Sockel 12 abgewandten Stirnseite des Meldereinsatzes
10 bildet. Innerhalb des Gehäuses 18 liegt der Isolator 24, der mit dem Gehäuse
18 einstückig verbunden ist;
beide bestehen aus einem elektrisch
nichtleitenden Kunststoff von hohem Oberflächenwiderstand.
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Die Referenzkammer 16 ist in ihrem Durchmesser kleiner als die Meßkammer
14. Am rückwärtigen Ende der Referenzkammer 16 liegt die kreisscheibenförmige Innenelektrode
26, die senkrecht zur Melderachse koaxial zum Gehäuse 18 und zum Isolator 24 angeordnet
ist. Die parallel zu ihr liegende und geringfügig größere Mittelelektrode 28 ist
ebenfalls kreisscheibenförmig, wie aus der Draufsicht der Fig. 2 erkennbar. Die
Mittelelektrode 28 ist beiden Kammern, 14, 16 gemeinsam. Die Meßkammer 14 liegt
zwischen der Mittelelektrode 28 und einer Außenelektrode 30, die einen ebenen, zur
Mittelelektrode 28 parallelen Mittelteil 32 sowie von diesem an diametral gegenüberliegenden
Umfangsstellen radial nach außen weisende Ösen 34 aufweist. Auf ihrer Außenseite
ist die Außenelektrode 30 von einem Deckel 36 aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff
bedeckt. Alle Elektroden 30, 28, 26 sind von dem Isolator 24 umgeben, der auch die
Meßkammer 14 und die Referenzkammer 16 auf deren nicht von den Elektroden 30, 28,
26 abgeschlossenen Seiten umgibt. Die Ionisierung der Kammern 14, 16 erfolgt mittels
einer auf der Rückseite der Außenelektrode 30 bzw.
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auf der Vorderseite der Innenelektrode 26 angebrachten, bändchenförmigen
Strahlungsquelle 38 bzw. 40. Zur Befestigung der Strahlungsquellen 38, 40 sind aus
der Außenelektrode 30 und der Innenelektrode 26 jeweils zwei in einem der Länge
der Strahlungsquelle 38, 40 entsprechenden Abstand liegende Haken 42 bzw. 44 herausgestanzt
und, wie in Fig. 3 ersichtlich, von den durch das Stanzen entstehenden Öffnungen
46 fort auf die zwischen ihnen und der Außenelektrode 30 bzw. der Innenelektrode
26 aufliegenden Strahlungsquellen 38 bzw. 40 umgebogen. Dadurch wird im Gegensatz
zu üblichen Lösungen, bei denen die bändchenförmigen Strahlungsquellen über die
Stanzöffnungen hinweggeführt sind, eine von Scherkräften freie, schonende Befestigung
der Strahlungsquellen 38, 40 erzielt.
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Der Isolator 24 weist im wesentlichen eine annähernd in Höhe der Mittelelektrode
28 abgestufte Becherform auf. An seinem rückseitigen Ende wird er von einem hinter
der Innenelektrode 26 liegenden, kreisscheibenförmigen Wandabschnitt 48 abgeschlossen,
in dessen Mitte die Innenelektrode 26 mittels einer Schraube 50 gehalten ist. Der
Kopf 52 der Schraube 50 liegt auf der Außenseite der Innenelektrode 26, weswegen
die Strahlungsquelle 40 exzentrisch angeordnet ist. Die Schraube 50 ist in eine
in den Wandabschnitt 48 eingegossene und ihn durchsetzende Innengewindebüchse 54
eingeschraubt und ragt mit ihrem rückwärtigen Ende aus dieser hervor, um hier zum
elektrischen Anschluß der Innenelektrode 26 mittels einer aufgeschraubten Mutter
56 eine Anschlußfahne 58 befestigen zu können.
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An den rückseitigen Wandabschnitt 48 schließt ein die Referenzkammer
16 umgebender, rohrförmiger Wandabschnitt 60 an. Der Außendurchmesser dieses im
folgenden als kleiner rohrförmiger Wandabschnitt bezeichneten Abschnitts 48 beträgt
annähernd die Hälfte des Innendurchmessers des Außenmantels 20 des Gehäuses 18.
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An das vordere, in Fig. 1 obere Ende des kleinen rohrförmigen Wandabschnitts
60 schließt ein sich von ihm radial nach außen erstreckender, kreisringförmiger
Wandabschnitt 62 des Isolators 24 an. Dieser ringförmige Wandabschnitt 62 liegt
annähernd in der Ebene der Mittelelektrode 28, da er diese auf seiner Vorderseite
so trägt, daß sie den Innendurchmesser des kleinen rohrförmigen Wandabschnitts 60
überdeckt; in Fig. 2 ist die Innenseite des kleinen rohrförmigen Wandabschnitts
60 bei 63 gestrichelt angedeutet. Schließlich umfaßt der Isolator 24 einen weiteren
rohrförmigen Wandabschnitt 64, der dem Außenmantel 20 des Gehäuses 18 benachbart,
von ihm jedoch radial beabstandet ist. Dieser rohrförmige Wandabschnitt 64 hat gegenüber
dem kleinen rohrförmigen Wandabschnitt 60 einen entsprechend größeren Durchmesser
und sei daher im folgenden als großer rohrförmiger Wandabschnitt bezeichnet. Der
radiale Abstand zwischen Außenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 60 und
Innenseite des Außenmantels 20 soll zwischen 3 % und 8 % des Außendurchmessers des
Außenmantels 20 betragen und beträgt beim Ausführungsbeispiel 4,6 % dieses Außendurchmessers.
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Der große rohrförmige Wandabschnitt 64 erstreckt sich, die Meßkammer
14 umgebend, von dem ringförmigen Wandabschnitt 62 axial nach außen zum Innenrand
der Stirnwand 22, mit der er verbunden ist; der Innendurchmesser des großen rohrförmigen
Wandabschnitts 64 gleicht im Interesse einer leichten Herstellbarkeit demjenigen
der Stirnwand 22. Dadurch, daß sich der große rohrförmige Wandabschnitt 64 nicht
etwa wie bei bekannten Lösungen in Richtung auf den Sockel 12 hin nach hinten erstreckt,
verbleibt in dem die Referenzkammer 16 und den kleinen rohrförmigen Wandabschnitt
60 umgebenden Ringraum 66 genügend Platz, um Schaltungselemente 68 einer an alle
Elektroden 30, 28, 26 angeschlossenen Signalgeberschaltung unterzubringen. Selbst
wenn diese Schaltungselemente 68 nämlich nicht den Ringraum 66 ausfüllen, ist es
doch aus Gründen einer guten Wärmeabfuhr und einer hochwertigen elektrischen Isolierung
günstig, wenn für die Schaltungselemente 68 genügend Raum zur Verfügung steht.
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Zwischen dem Außenmantel 20 des Gehäuses 18 und dem großen rohrförmigen
Wandabschnitt 64 liegt eine auf einem festen Potential gehaltene, elektrisch leitende
Abschirmhülse 70 (Fig. 1,3). Diese umgibt die beiden Kammern 14, 16 in Umfangsrichtung
auf dem überwiegenden Teil ihres Umfangs; lediglich an einer in Fig. 3 rechts liegenden
Umfangsstelle weist sie einen Längsschlitz 72 auf. Weiter erstreckt sich die Hülse
70 über die axiale Gesamtlänge beider Kammern 14, 16. Sie bildet damit eine wirksame
Abschirmung gegen äußere Störfelder, ohne daß andererseits eine Berührung elektrisch
leitender Teile des Melders von außen her möglich wäre.
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Zweickmäßig besteht die Hülse 70 aus einem zähelastischen, auf seinen
Außenseiten metallisierten Kunststoff. Die radiale Dicke der Hülse 70 ist gering
gegenüber ihrem Außendurchmesser und geringer als der radiale Abstand zwischen der
Innenseite des Außenmantels 20 und der Außenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts
64. Der Außenduchmesser der Hülse 70 gleicht dem Innendurchmesser des Außenmantels
20; hierdurch und durch die geringe Dicke wird der Ringraum 66 durch die Hülse 70
in nur vernachlässigbar geringem Maße eingeengt.
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Die Hülse 70 ist an ihrem axial äußeren Ende auf der Innenseite der
Stirnwand 22 abgestützt. Sie weist hier einen radial einwärts gerichteten, sich
bis zum Außenumfang des großen rohrförmigen Wandabschnitts 64 erstreckenden Rand
74 auf. Das axial rückwärtige Ende der Hülse 70 liegt an der Oberseite einer Schaltungsplatine
76 an und ist an dieser befestigt. Die Schaltungsplatine 76 liegt annähernd in der
Ebene der Innenelektrode 26 und hat, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, einen kreisringförmigen
Grundriß. Nicht dargestellte "gedruckte" Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung
der Schaltungselemente 68 verlaufen der dem Sockel 12 zugewandten Rückseite der
Schaltungsplatine 76.
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Gegen eine axiale Verschiebung der Platine 76 nach außen hin weist
der kleine rohrförmige Wandabschnitt 60 auf seiner Außenseite eine in Umfangsrichtung
umlaufende Stufe 78 auf, auf der die Platine 76 mit ihrem Innenrand axial aufsitzend
gehalten ist.
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In entsprechender Weise weist auch der Außenmantel 20 des Gehäuses
18 auf seiner Innenseite eine in Umfangsrichtung umlaufende Stufe 80 auf, auf der
die Platine 76 gegen eine Verschiebung nach außen mit ihrem Außenrand axial aufsitzend
gehalten ist. Hierzu überragt die Platine 76 die Hülse 70 in radialer Richtung geringfügig
nach außen.Zur mechanischen Verbindung der Hülse 70 mit der Platine 76 und zur elektrischen
Verbindung der Hülse 70 mit einer Leiterbahn der Platine 76 weist die Hülse 70 an
zwei annähernd diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen der Platine 76 benachbarte,
radial einwärts ragende Fortsätze 82, 84 (Fig. 3) auf, in die von der Rückseite
der Platine 76 her nicht dargestellt te, die Platine 76 durchsetzende Kopfschrauben
eingeschraubt sind Diese sind vom Außenrand der Platine 76 genügend weit beabstandet,
um das Aufsitzen des äußeren freien Randes des Sockels 12 auf dem Außenrand der
Platine 76 nicht zu behindern. Zu ihrer Versteifung weist die Hülse 70 von den Fortsätzen
82, 84 ausgehend axial bis zum axial äußeren Ende verlaufende, radial einwärts ragende
Versteifungsrippen 86, 88 auf, deren Dicke zweckmäßig so bemessen ist, daß sie im
Raum zwischen Außenmantel 20 und großem rohrförmigem Wandabschnitt 64 diesen Raum
ausfüllen,
daß also hier die Gesamtdicke von Hülse 70 und Verstärkungsrippe
86 bzw. 88 dem Abstand zwischen Außenmantel 20 und großem rohrförmigem Wandabschnitt
64 gleicht.
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Der innerhalb der mittigen Öffnung der kreisscheibenförmigen Stirnwand
22 liegende Deckel 36, der die Außenelektrode 30 bedeckt, hat einen gegenüber dem
Innendurchmesser der Stirnwand 22 geringeren Außendurchmesser, so daß zwischen seinem
Außenrand und dem Innenrand der Stirnwand 22 ein kreisringförmiger Kanal 90 verbleibt,
durch den hindurch Umgebungsluft in die Meßkammer 14 eintreten kann. In Fig. 2 ist
die Lage des Deckels 36 gestrichelt angedeutet, und es ist unter Zuhilfenahme von
Fig. 1 erkennbar, daß der Kanal 90 von vier in 900-Winkelabständen angeordneten,
sich vom Außenrand des Deckels 36 radial nach außen bis zum Innenrand der Stirnwand
22 erstreckenden Fortsätzen 92 des Deckels 36 unterbrochen ist. Deren Außenseite
fluchtet, wie bei einem in Fig. 1 dargestellten Fortsatz 92 erkennbar, mit der Außenseite
der Stirnwand 22. Demgegenüber überragt der Deckel 36 selbst die Stirnwand 22 nach
außen, und zwar um eine gegenüber dem Außendurchmesser des Deckels 36 geringe Länge.
Hierdurch wird bei Anströmung des Melders senkrecht zu seiner Achse der Eintritt
von Umgebungsluft in die Meßkammer 14 begünstigt. Auf seiner Rückseite weist der
Deckel 36 einen sich axial einwärts erstreckenden äußeren Rand 94 von gegenüber
dem Außendurchmesser des Deckels 36 geringer axialer Höhe auf, der den plattenförmigen
Teil 32 der Außenelektrode 30 umgibt, so daß dieser selbst beim Hineinstecken eines
elektrisch leitenden Teils in den Kanal 90 hiervon nicht berührbar ist. Nur die
Ösen 34 der Außenelektrode 40 erstrecken sich über den Rand 94 hinweg radial nach
außen, liegen jedoch verdeckt hinter zwei einander diametral gegenüberliegenden
radialen Fortsätzen 92 des Deckels 36.
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Um starke Luftströmungen innerhalb der Meßkammer 14 zu vermeiden,
erstreckt sich von dem kreisringförmigen Wandabschnitt 62 ausgehend ein im Grundriß
(Fig. 2) annähernd ringförmiger Fortsatz 96
axial nach außen, dessen
Durchmesser annähernd dem Außendurchmesser des Deckels 36 gleicht und dessen axiale
Höhe etwas geringer als die halbe axiale Höhe der Meßkammer 14 ist, so daß zwischen
seinem axial äußeren Ende und dem Rand 94 des Deckels 36 ein Eintrittsspalt 98 in
die Meßkammer verbleibt, dessen axiale Breite etwas größer als die radiale Breite
des Kanals 90 ist. Zur auf dem ringförmigen Wandabschnitt 72 aufliegenden Befestigung
der Mittelelektrode 28 weist diese an gegenüber allen Fortsätzen 92 des Deckels
36 in Umfangsrichtung versetzten Umfangsstellen zwei diametral gegenüberliegende,
sich vom Außenrand der Mittelelektrode 28 radial nach außen erstreckende Zungen
100 (Fig. 2), 102 auf. Die Zunge 100 erstreckt sich schräg nach hinten und außen
in eine Öffnung 104 des kreisringförmigen Wandabschnitts 62 hinein, so daß sie hinter
dem Fortsatz 96 liegt; die Öffnung 104 liegt nahe dem Innenrand des kreisringförmigen
Wandabschnitts 62 innerhalb des Fortsatzes 96. Die weitere Zunge 102 ist an ihrem
außerhalb des Fortsatzes 96 liegenden freien Ende mittels einer sie axial durchsetzenden
Gewindeschneide-Kopfschraube 106 an dem kreisringförmigen Wandabschnitt 62 befestigt;
der Fortsatz 96 weist zum Durchtritt der Zunge 102 einen Ausschnitt 108 entsprechender
Breite auf. Unter der Zunge 102 ist der Steuerelektroden-Anschlußdraht 110 des eingangsseitigen
Feldeffekttransistors der Signalgeberschaltung eingeklemmt gehalten, der eines der
Schaltelemente 68 bildet. Der Draht 110 ist von dem Transistor ausgehend durch eine
gegenüber der Zunge 102 geringfügig in Umfangsrichtung versetzte Öffnung 112 im
kreisringförmigen Wandabschnitt 62 nach außen geführt und verläuft, wie aus Fig.
2 ersichtlich, auf der Außenseite des kreisringförmigen Wandabschnitts 62 annähernd
in Umfangsrichtung unter die Zunge 102.
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Zur Befestigung der Außenelektrode 30 und des Deckels 36 sind auf
der Außenseite des ringförmigen Wandabschnitts 62 außerhalb der Mittelelektrode
28 von dem ringförmigen Wandabschnitt 62 axial nach außen ragende, mit ihm und mit
der Innenseite des
großen rohrförmigen Wandabschnitts 64 einstückig
verbundene Abstandhalter 114 gebildet, und zwar sind zwei einander diametral gegenüberliegende
derartige Abstandhalter 114 vorgesehen, die unterhalb von zwei Fortsätzen 92 des
Deckels 96 und unterhalb der damit fluchtenden Fortsätze 34 der Außenelektrode 30
liegen.
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Weiter sind auf der Rückseite des ringförmigen Wandabschnitts 62 zwei
Abstandhalter 116 gebildet, die sich achsparallel bis zur Oberseite der Platine
76 erstrecken und die mit jeweils einem der auf der Außenseite des ringförmigen
Wandabschnitts 62 gebildeten Abstandhalter 114 fluchten. Die Abstandhalter 114,
116 sind hohl; sie weisen jeweils einen durchgehenden Kanal 118 auf. In den Kanälen
118 liegen ebenfalls achsparallel verlaufende Schraubenbolzen 120, deren Köpfe 1
2 an der Rückseite der Schaltungsplatine 76 anliegen und die die Schaltungsplatine
76, ein Paar von Abstandhaltern 116, 114 und jeweils eine Öse 34 der Außenelektrode
30 durchsetzen, um mit ihrem Außengewinde in ein Innengewinde des Deckels 36 zu
reichen. Einer der Schraubenbolzen 120 dient zur elektrischen Verbindung der Außenelektrode
30 mit einer Leiterbahn der Platine 76. Um eine sichere mechanische Verbindung der
Schraubenbolzen 120 mit dem Deckel 36 sowie eine sichere elektrische Verbindung
des einen Schraubenbolzens 120 mit der Außenelektrode 30 zu gewährleisten, sind
in den Deckel 36 mit Innengewinde versehene Muttern 124 eingegossen, die aus einem
gut leitenden Werkstoff bestehen und die mit ihrer freiliegenden Rückseite auf der
Außenseite der Ösen 34 der Außenelektrode 30 aufsitzen. Das Innengewinde der Muttern
124 ist nur von der Rückseite des Deckels 36 her zugänglich, um auch insofern eine
Berührung spannungsführender Teile von außen her unmöglich zu machen. Weiter wird
dadurch auch eine Demontage des Meldereinsatzes 10 durch unbefugte Personen von
außen her unmöglich gemacht. Zudem kann der Kopf 122 des der elektrischen Verbindung
dienenden Schraubenbolzens 120, wie in Fig. 1 bei 126 dargestellt, mit der zugeordneten
Leiterbahn der Schaltungsplatine 86 verlötet sein, um eine solche Demontage auch
bei vom Sockel 12 abgenommenem Meldereinsatz 10 zu verhindern.
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Zusätzlich zu den Abstandhaltern 114 sind an gegenüber diesen um 900
versetzten, diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen Rippen 128 vorgesehen, die
von der Innenseite des großen rohrförmigen Wandabschnitts 64 radial einwärts ragen
und die von der Außenseite des ringförmigen Wandabschnitts 62 ausgehend axial bis
zur Unterseite derjenigen Fortsätze 92 verlaufen, die nicht auf den Abstandhaltern
114 aufsitzen. Dadurch wird die Stabilität der Befestigung des Deckels 36 gegen
solche von außen einwirkende Kräfte erhöht, die andernfalls im Sinne eines Kippens
um die Verbindungslinie der Abstandhalter 114 wirken könnten.
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Der Längsschlitz 72 der Hülse 70 ist, wie aus Fig. 3 erkennbar, gegenüber
den Befestigungsfortsätzen 82, 84 um einen beträchtlichen Winkel versetzt. Dadurch
kann die Hülse 70 mit ihren in Fig. 3 rechts der Fortsätze 82, 84 liegenden und
sich bis zum Längsschlitz 72 erstreckenden Abschnitten federelastisch an der Innenseite
des Außenmantels 20 anliegen; im nicht montierten Zustand hat die aus einem zähelastischen
Kunststoff bestehende Hülse 70 einen gegenüber dem Innendurchmesser des Außenmantels
20 geringfügig größeren Außendurchmesser. Der Längsschlitz 72 hat somit die Aufgabe,
beim Hineinschieben der Hülse 70 in den Außenmantel 20 bei der Montage des rseldereinsatzes
10 ein radiales Zusammendrücken der Hülse 70 zu ermöglichen. Weiter hat der Längsschlitz
72 beim Ausführungsbeispiel die Rolle, die Unterbringung der Anschlußdrähte 130
einer als Anzeigeorgan vorgesehenen Leuchtdiode 132 im Raum zwischen großem rohrförmigem
Wandabschnitt 64 und Außenmantel 62 zu erleichtern. Die Leuchtdiode 132 liegt in
einer Öffnung der Stirnwand 22, und die Anschlußdrähte 130 erstrecken sich von der
Rückseite der Leuchtdiode 132 annähernd axial zur Platine 76. Dabei durchsetzen
die Anschlußdrähte 130 eine Brücke 134, die radial außerhalb eines Abstandhalters
114 und des mit ihm fluchtenden Abstandhalters 116 den Außenmantel 20 und den großen
rohrförmigen Wandabschnitt 64 verbindet und die sich von der Rückseite der Stirnwand
22 bis zur Oberseite der Platine 76 erstreckt. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich,
gleicht die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Brücke 134 derjenigen der Abstandhalter
114, 116, und die in Umfangsrichtung gemessene Breite des Längsschlitzes 62 ist
größer als diejenige der Brücke 134, um das beschriebene federelastische Nachgeben
der Hülse 70 bei der Montage zu erleichtern.
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Wie noch zu beschreiben sein wird, erfolgt eine Verrastung des Meldereinsatzes
10 mit dem Sockel 12 mittels in die Schaltungsplatine 76 eingreifender Bolzen 136,
in-dem der auf dem Sockel 12 aufsitzende Meldereinsatz 10 gegenüber dem Sockel 12
in eine Raststellung verdreht wird. Die Platine 76 muß daher gegenüber dem Gehäuse
18 und/oder dem Isolator 24 unverdrehbar gehalten sein. Hierzu ragt von der Innenseite
des Außenmantels 20 eine an der Rückseite der Stirnwand 22 beginnende und sich axial
über mehr als die Höhe der Abschirmhülse 70 erstreckende Rippe 138 radial einwärts,
die in eine entsprechende Ausnehmung am Außenumfang der Platine 76 eingreift. Die
Rippe 138 dient gleichzeitig zu einer unverdrehbaren Führung der Hülse 70 im Außenmantel
20 beim Einschieben, um die winkelrichtige Stellung der Hülse 70 und damit der Schaltungsplatine
76 bei der Montage zu erzwingen; der Längsschlitz 72 wäre zu dieser Aufgabe, da
er weiter als die Breite der Brücke 135 ist, nur ungenügend geeignet. In der Außenseite
der Hülse 70 ist eine über deren gesamte axiale Höhe durchlaufende, der Rippe 138
entsprechende Nut 140 gebildet. Rippe 138 und Nut 140 liegen dem Längsschlitz 72
annähernd diametral gegenüber und haben somit von diesem einen so großen Winkelabstand,
daß das federnde Nachgeben der Hülse 70 bei der Montage nicht behindert wird. Damit
die Hülse 70 durch die Nut 140 nicht geschwächt wird, weist sie auf ihrer der Nut
140 benachbarten Innenseite eine sich über ihre axiale Höhe erstreckende Verstärkungsrippe
142 auf, die eine gegenüber der Nut 140 größere in Umfangsrichtung gemessene Breite
hat und die im Raum zwischen Außenmantel 20 und großem rohrförmigen Wandabschnitt
64 diesen Raum ausfüllt, so daß also die außerhalb der Nut 140 gemessene radiale
Gesamtdicke
von Hülse 70 und Verstärkungsrippe 142 dem Abstand zwischen Außenmantel 20 und großem
rohrförmigem Wandabschnitt 64 gleicht.
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Wie aus Fig. 1 erkennbar, erstreckt sich der Außenmantel 20 des Gehäuses
18(über die Ebene der Innenelektrode 16 hinaus axial nach rückwärts und ist auf
der zylindrischen Außenseite des Sockels 12 aufgesteckt gehalten, wobei der rückwärtige
äußere Rand der Schaltungsplatine 76 auf dem äußeren Rand des Sokkels 12 axial aufsitzt.
Hierdurch sind Gehäuse 18 und Schaltungsplatine 76 gegenüber dem Sockel 12 verdrehbar.
Der mögliche Verdrehweg ist jedoch dadurch begrenzt, daß sich die Rippe 138, wie
aus Fig. 4 ersichtlich, über die Schaltungsplatine 76 hinaus annähernd bis zum rückwärtigen
Rand des Außenmantels 20 nach rückwärts erstreckt und in eine am Rand des Sockels
12 gebildete, nach außen offene Ausnehmung 144 eingreift. Die axiale Höhe der Ausnehmung
144 entspricht der axialen Länge desjenigen Abschnitts des Außenmantels 20, der
hinter der Schaltungsplatine 76 liegt, so daß bei auf dem Sockel 12 aufsitzendem
Meldereinsatz 10 die Ausnehmung 144, von außen gesehen, vom rückwärtigen Rand des
Außenmantels 20 bedeckt wird. Zur mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen
Schaltungsplatine 76 und Sockel 12 sind hin letzterem die bereits erwähnten Verbindungsbolzen
136 gehalten, die in im Sockel 12 einstückig mit diesem gebildete, elektrisch isolierende
Unterteile 146 eingeschraubt sind und hier schraubbare Klemmverbindungen 148 tragen,
an die die Leiter von in den Sockel 12 eingeführten Kabeln angeschlossen werden
können; zur Einführung solcher Kabel weist der Sockel 12 ausbrechbare Wandabschnitte
150, 152 auf. Die Verbindungsbolzen 136 erstrecken sich achsparallel nach außen
durch in der Schaltungsplatine 76 vorgesehene, schlüssellochförmige Öffnungen 154
(Fig. 3) hindurch und weisen verdickte, annähernd linsenförmige Köpfe 156 auf, die
auf der Oberseite der Platine 76 aufliegen, wenn der Meldereinsatz 10 in seine Raststellung
verdreht ist.
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Durch Rückdrehung gelangen die Köpfe 176 dagegen über einen gegenüber
dem
Durchmesser der Köpfe 156 weiteren Abschnitt der Öffnungen 154, so daß sie durch
diese hindurch abgezogen werden können, wenn der Meldereinsatz 10 vom Sockel 12
entfernt wird.
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Zur Verrastung der Köpfe 156 mit der Schaltungsplatine 76 sind entsprechend
abgekröpfte Blattfedern 158 vorgesehen, von denen nur eine in Fig. 3 unten links
in der Draufsicht vollständig dargestellt ist, während die übrigen zur Verdeutlichung
der Lage der entsprechenden Köpfe 156 weggebrochen dargestellt sind.
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Die Blattfedern 158 sind mit der Schaltungsplatine 76 drehfest sowie
elektrisch mit jeweils einer Leiterbahn der Schaltungsplatine 76 verbunden. Da die
befestigten Enden der Blattfedern 158 nahe dem Außenumfang der Schaltungsplatine
76 liegen, weist die Hülse 70, wie in Fig. 4 erkennbar, an zwei Umfangsstellen Fenster
160 auf, um die Blattfedern 158 nicht zu berühren. Die dritte, in Fig. 3 unterste
Blattfeder 158 ist dagegen mechanisch und elektrisch mit der Hülse 70 verbunden,
indem sie an der Rückseite des hier vorgesehenen Fortsatzes 84 der Hülse 70 anliegt
und mittels eines abgebogenen Schenkels 162 in diesen unverdrehbar eingreift; die
von der Rückseite der Schaltungsplatine 76 her in den Fortsatz 84 eingeschraubte,
nicht dargestellte Kopfschraube dient hierbei gleichzeitig zur Befestigung der entsprechenden
Blattfeder 158.
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Die Montage des Meldereinsatzes 10 aus seinen Einzelteilen erfolgt
in äußerst einfacher Weise, da hierbei im wesentlichen nur Schraubverbindungen herzustellen
sind. Zunächst wird die Innenelektrode 26 mittels der Schraube 50 im Isolator 24
befestigt.
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Dann wird die Schaltungsplatine 76 auf die Stufe 78 des kleinen rohrförmigen
Wandabschnitts 60 so aufgelegt, daß der zuvor nach oben gebogene Anschlußdraht 110
durch die Öffnung 112 der kreisringförmigen Wandung 72 nach außen in den Ringraum
zwischen großem rohrförmigem Wandabschnitt 64 und Fortsatz 96 ragt.
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Die Führung der Hülse 70 und dann der Schaltungsplatine 76 derart,
daß der Anschlußdraht 110 genau auf die Öffnung 112 trifft und daß die Leuchtdiode
132 genau in den Kanal der Brücke 134 eingeführt wird, übernimmt die zunächst in
die Nut 140 der Hülse 70 und dann auch in die entsprechende Nut der Schaltungsplatine
76 eingreifende Rippe 138 des Außenmantels 20; durch Betrachtung des Außenmantels
20 von seiner Rückseite her ist die Lage der Rippe 138 und damit die erforderliche
Winkelstellung gegenüber Hülse 70 und Schaltungsplatine 36 leicht erkennbar. Der
Anschlußdraht 110 wird dann auf der Außenseite des kreisringförmigen Wandabschnitts
62 so umgelegt, daß er an einer vorgefertigten, jedoch noch nicht mit Gewinde versehenen
Öffnung in der kreisringförmigen Wandung 62 vorbeiläuft. Hierauf wird die Mittelelektrode
mit ihrer Zunge 100 in die Öffnung 104 eingesteckt und bis zum Aufliegen ihrer Zunge
102 auf dem kreisringförmigen Wandabschnitt 62 und auf dem Ende des Anschlußdrahts
110 umgeklappt und durch Einschrauben der Schraube 106 befestigt. Hierauf werden
Außenelektrode 30 und Deckel 36 aufgelegt und von der Rückseite des Meldereinsatzes
10 her mittels der Schraubenbolzen 120 befestigt. Irgendwann nach dem Aufsetzen
der Schaltungsplatine 36 und dem dabei erfolgenden Hineinschieben der Hülse 70 in
den Außenmantel 20 wird auch die Öse 58 mittels der Mutter 56 an der Schraube 50
befestigt und damit mit der Innenelektrode 26 elektrisch leitend verbunden. Nach
gewünschtenfalls erfolgender Verlötung des Kopfes 122 eines Schraubenbolzens 120
ist dann der Meldereinsatz 10 fertiggestellt und kann mit dem Sockel 12 austauschbar
verriegelt werden.
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Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können je nach elektrischen
Anforderungen auch nur zwei Verbindungsbolzen 136 vorgesehen sein, jedoch wird man
zur Vermeidung einer übermäßigen Platzeinschränkung auf der Oberseite der Schaltungsplatine
76 nicht mehr als drei solche Verbindungsbolzen 136 vorsehen.
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Falls mehr elektrische Verbindungen zwischen Schaltungsplatine
76
und Sockel 12 erforderlich sind, können diese, wie in Fig. 3 angedeutet, durch Kontaktstifte
164 gebildet werden, die vom Sockel 12 ausgehend achsparallel in Richtung auf die
Rückseite der Schaltungsplatine 76 ragen und die mit ihren freien Enden an auf der
Rückseite der Schaltungsplatine 76 vorgesehenen Kontaktfedern 166 anliegen. Derartige
elektrische Verbindungen können beispielsweise dazu dienen, den von der Leuchtdiode
132 angezeigten Signal zustand an andere Orte zu übertragen oder einen im Sockel
12 angeordneten, als Notstromquelle vorgesehenen, nicht näher dargestellten Akkumulator
in Gestalt einer wiederaufladbaren Zelle zu laden.
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In Fig. 5 ist ein gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis
4 dahingehend abgewandeltes Ausführungsbeispiels dargestellt, daß dieses keine äußere
Stromversorgung benötigt. Hierzu ist die Außenseite des Außenmantels 20 des Gehäuses
auf dem gesamten Umfang mit sich in axialer Richtung erstreckenden, länglichen Solarzellen
168 belegt, die die für den Betrieb des Melders erforderliche elektrische Energie
erzeugen. Mittels der Solarzellen 168 wird ein im Sockel 12 untergebrachter Akkumulator
- im Ausführungsbeispiel eine sogenannte Knopfzelle 170 -in geladenem Zustand gehalten.
Die elektrischen Verbindungen der Solarzellen 168 können auf der radial inneren
Seite desjenigen Abschnitts des Außenmantels 20 verlegt sein, mit dem dieser die
Abschirmhülse 70 und die Schaltungsplatine 76 (Fig. 1, 4) nach hinten überragt und
den Sockel 12 umgibt, und zur elektrischen Verbindung mit dem Sockel 12 können erforderlichenfalls
die zusätzlichen, anhand von Fig. 3 erläuterten Verbindungsmittel 164, 166 dienen.
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Ist der Melder wie in Fig. 5 mit einer eigenen Energiequelle und vorzugsweise
mit einem mittels Solarzellen 186 aufladbaren Akkumulator ausgerüstet, so können
Kabel zu seiner Stromversorgung und zur Übermittlung von Signalen an eine entfernte
Zentrale entfallen, wenn gemäß einer weiteren, nicht dargestellten
Ausgestaltung
der Melder mit einem bei seinem Ansprechen in Gang setzbaren Radiosender ausgerüstet
ist. Dessen Signale können dann in der Zentrale empfangen werden, um Brandbekämpfungs-
und/oder Alarmierungsmaßnahmen auszulösen.