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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Hochleistungsalarmgeber, dessen Alarmanlage
aus einem mit Motor angetriebenen Gebläse besteht, das zum Blasen von Luft in einen
den Alarmton erzeugenden Alarmgeberteil dient, der aus einem mit Öffnungen versehenen,
aus einem Zylinder gebildeten Rotor und aus einem mit Öffnungen versehenen Stator
oder einem entsprechenden rotierenden Teil besteht.
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In einem Hochleistungsalarmgeber wird der Alarmton dadurch erzeugt,
daß eine unter Druck befindliche Luftströmung durch einen rotierenden Rotor unterbrochen
wird. Im Rotor sind Öffnungen ausgeführt, die bei großer Geschwindigkeit an ähnlichen
Öffnungen eines Stators vorbeilaufen. Die durch diese Öffnungen strömende, vom Rotor
unterbrochene Luftströmung verursacht dabei in der umgebenden Luit Druck-und Unterdruckwel
len, die als starker Alarmton zu hören sind.
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Die erforderliche Druckluft komnt entweder aus einer Luftpumpe oder
einem Druckluftbehälter, der von einem Luftkompressor gefüllt wird.
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Bekannte Hochleistungsalarmgeber sind im allgemeinen derart ausgeführt,
daß sie mit Druckluftbehälter arbeiten.
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Da die erforderlichen Luftmengen groß sind, müssen auch die
eingesetzten
Druckluftbehälter groß und von hoher Festigkeit sein. Im allgemeinen werden die
Behälter über oder unter dem Erdboden angeordnet und der eigentliche Tonkopf bzw.
Alarmteil wird zum Beispiel auf dem Dach eines hohen Gebäudes angebracht, damit
der Alarmton weit zu hören ist. Dabei muß vom Behälter bis zum Alarmteil eine lange
Druckluftrohrleitung gebaut werden. Dies wird teuer und außerdem läßt sich die Alarmanlage
insgesamt sehr schwer von einer Stelle an eine andere umtransportieren. Lange Rohrleitungen
sind zudem gegen Verstopfungen und Beschädigungen empfindlich.
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Außerdem läßt sich der Zustand einer Alarmanlage dieser Art nur durch
einen Alarm testen. Natürlich können Testalarme dieser Art nicht sehr oft durchgeführt
werden. Trotz großer Behälter ist auch die Zahl von aufeinanderfolgenden Alarmen
begrenzt. Das Füllen der Behälter nimmt eine beachtlich lange Zeit in Anspruch.
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In bekannten Hochleistungsalarmgebern erfolgt die Rotation der als
Rotor arbeitenden Lochscheibe entweder mit Druckluft oder Elektromotor. Da sich
der Alarmteil zum Beispiel draußen auf dem Dach eines hohen Gebäudes befindet, ist
eindeutig, daß der Rotor im Winter bei Kälte schwerfälliger rotiert, als im Sommer.
Infolgedessen ist die Drehzahl des Rotors bei verschiedenen Bedingungen unterschiedlich,
und da die Frequenz des Alarmtons zur Drehzahl des Rotors direkt proportional ist,
ist auch die Frequenz des Alarmtons bei verschiedenen Bedingungen unterschiedlich.
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Zum Beispiel wird ein Ton mit steigender und fallender Frequenz üblich
derart erzeugt, daß der Strom für den Elektromotor, der den Rotor antreibt, abwechselnd
ein- und ausgeschaltet wird. Im Sommer wächst die Drehzahl des Rotors ebenso wie
die Frequenz des Alarmtons schnell und nimmt langsam ab, da der Rotor noch lange
nachrotiert, wenn der Strom ausgeschaltet ist. Im Winter läuft der Rotor dagegen
langsam an und bleibt schnell stehen. Aus diesen Gründen
konnten
mit den bekannten Anlagen die vorgeschriebenen Alarmtöne nicht sehr genau erreicht
werden.
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Die gegenwärtig eingesetzten Alarmsignale sind in Signale für normale
Zeiten und Ausnahmezeiten gruppiert.
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Für einen Alarmgeber des Sirenentyps sind vier verschiedene Alarmsignale
festgelegt, deren Bedeutungen für Normal- und Ausnahmeverhältnisse etwas unterschiedlich
sind. Ein langer Ton von ca. einer Minute Dauer bedeutet entweder Feuer- und Rettungssignal
oder bei Ausnahmeverhältnissen "Gefahr vorbei". Das allgemeine Alarmsignal ist immer
ein ca. eine Minute andauerndes Signal, wobei die Alarmanlage abwechselnd ca. sieben
Sekunden eingeschaltet und ca. sieben Sekunden ausgeschaltet ist. Der erzeugte Ton
ist abwechselnd steigend und fallend. Zum Prüfen der Alarmanlagen wird ein Signal
verwendet, bei dem der Starter des Alarmgebers etwa sieben Sekunden eingeschaltet
bleibt. Ein viertes Signal ist das Signal für allgemeine Gefahr bei Ausnahmeverhältnissen,
wobei der Starter des Alarmgebers für die Dauer von etwa sieben Sekunden eingeschaltet
und etwa 21 Sekunden ausgeschaltet ist. Die Alarmanlage wird während der Dauer der
Signalgebung fünfmal eingeschaltet, d. h. die Dauer des Tonsignals beträgt ca. zwei
Minuten. Beim Ein- und Ausschalten des Starters des Alarmgebers entsteht ein Alarmton
mit steigender oder fallender Frequenz, je nach dem wie schnell der Rotor des Alarmgebers
beschleunigt oder ausläuft. Demzufolge sind die Alarmsignale verschiedener Alarmanlagen
unterschiedlich, auch wenn die Anlagen nach Vorschrift verwendet werden. Das Auseinanderhalten
der einzelnen Signale voneinander kann hierdurch beeinträchtigt werden.
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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die im vorstehenden genannten
Nachteile zu beseitigen und einen leistungsfähigen, betriebssicheren und unter allen
Bedingungen gleich und nach einem vorgegebenen Programm arbeitenden
Hochleistungsalarmgeber
zu schaffen. Für die Erfindung ist charakteristisch, daß an dem Rotor und dem möglichen
rotierenden, dem Stator entsprechenden Teil ein zu dessen Drehung dienender Motor,
zweckmäßig Elektromotor, dessen Drehzahl regelbar ist, angeschlossen ist, daß mit
dem Rotor ein Geber verbunden ist, der die Drehzahl mißt, und daß zur Alarmanlage
eine Steuerungsvorrichtung gehört, an die der Geber angeschlossen ist und die Steuerungsvorrichtung
aufgrund der vom Geber kommenden Rückführung die Drehzahl des Rotors auf einen gewünschten
Wert derart steuert, daß sich die Frequenz des Alarmtons und dessen mögliche Veränderung
nach einem vorgegebenen Programm steuern läßt. Da die Drehzahl des Rotors des Alarmteils
erfindungsgemäß immer genau den gewünschten Wert hat, entspricht auch der vom Alarmgeber
erzeugte Alarmton genau dem gewünschten Alarmprogramm. Dadurch kann der Alarm unabhängig
von den Verhältnissen imner genau gleich wiederholt werden, wobei die Unterscheidung
der einzelnen Alarme voneinander so gut wie möglich ist. Bei den bekannten Alarmanlagen
können infolge von Funktionsabweichungen Unklarheiten entstehen. Der erfindungsgemäße
Hochleistungsalarmgeber ist dagegen eine vielseitige, genaue und programnierbare
Vorrichtung, mit der sich alle gegenwärtigen Alarmprogramne wiedergeben lassen.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt die Anlage eines erfindungsgemäßen Hochleistungsalarmgebers,
der in einen Container eingebaut ist.
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Fig. 2 zeigt das Funktionsschema für die Hauptbestandteile des Hochleistungsalarmgebers
nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt das Funktionsschema der Steuerungsvorrichtung des Hochleistungsalarmgebers
nach Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt des Alarmteils eines Hochleistungsalarmgebers
nach Fig. 1.
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang Linie V-V nach Fig. 4.
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In Fig. 1 ist ein Hochleistungsalarmgeber dargestellt, der in einen
Container 15 eingebaut ist. In dem Container befindet sich ein mit Verbrennungsmotor
1 angetriebenes Gebläse 2, das die Luft durch eine in der Wand des Containers 15
gebildete Öffnung 16 ansaugt. Außerdem befinden sich im Container der Brennstoffbehälter
14 des Motors 1, Akku 12 und Steuervorrichtung 9. Der Strom des Akkus ist zum Starten
des Verbrennungsmotors 1, zur Funktion der Steuerungsvorrichtung 9 und zur Drehung
des Rotors des Alarmteils 3 erforderlich. Vom Gebläse 2 wird die Luftströmung durch
einen Kanal 17 in den auf dem Container angeordneten Alarmteil 3 gleitet. Zu diesem
Alarmteil bzw. Tonkopf des Alarmgebers gehört ein Stator 7, in dessen Öffnungen
Exponentialhörner 18 angeordnet sind, welche die Hörbarkeit des Alarmtons verstärken.
Im Stator 7 befindet sich ein rotierender Rotor. In den zum Alarmteil führenden
Luftkanal 17 im Inneren des Containers 15 ist ein Bypassventil 11 eingebaut, mit
dem sich die vom Gebläse 2 erzeugte Luftströmung entweder nach oben in den Alarmteil
3 oder direkt durch die in der Wand ausgebildete Öffnung 19 nach draußen führen
läßt. Mit Hilfe des Bypassventils II kann das Gebläse 2 auch dann verwendet werden,
wenn der Alarmton nicht zu hören sein soll.
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Dieses Ventil ermöglicht außerdem eine Unterbrechung des Alarmtons
bzw. Erzeugung von Pfeifentönen mit konstanten Frequenzen. Bei gewöhnlichen Alarmtönen
werden außer einem
Ton mit konstanter Frequenz auch Alarmtöne mit
steigender oder fallender Frequenz verwendet. Die verschiedenen Alarmsignale lassen
sich in der Steuervorrichtung 9 programmieren, mit der die Alarmanlage gesteuert
wird.
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In Fig. 2 ist das Funktionsschema der Hauptbestandteile eines erfindungsgemäßen
Hochleistungsalarmgebers dargestellt. Aus der Figur ist ersichtlich, daß der Verbrennungsmotor
1 ein Gebläse 2 dreht, das die in den Alarmteil 3 g-eführte Luft -erzeugt. Der im
Alarmteil befindliche Rotor 5 wird von einem Elektromotor 8 gedreht, der seinen
Strom vom Akku 12 erhält. Zwischen Akku 12 und Gleichstrommotor 8 befindet sich
ein Impulszerhacker 10, der den aus dem Akku 12 kommenden Gleichstrom in einen Impuls
zur Steuerung der Drehzahl des Motors 8 umformt. Akku 12 wird mit dem von -Verbrennungsmotor
1 angetriebenen Generator 13 aufgeladen.
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Die Steuerungsvorrichtung bzw. Steuerzentrale 9 regelt die Drehzahl
des Verbrennungsmotors 1 und des Elektromotors 8.
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Die Drehzahl des Motors 1 des Gebläses 2 wird im wesentlichen konstant
gehalten, während die Drehzahl des den Rotor 5 drehenden Elektromotors 8 danach
gesteuert wird, wie die Frequenz des Alarmtons geändert werden muß. Vom Verbrennungsmotor
1 ist eine Rückführung in die Steuerzentrale 9 derart ausgeführt, daß Impulse von
Unterbrecherkontakten in die Steuerzentrale geleitet werden. Die Drehzahl des Rotors
5 wird mit einem induktiven Geber gemessen, dessen Daten der Steuerzentrale 9 zugeführt
werden. Dank dieser Rückführung hat die Drehzahl des Rotors 5 des Alarmteils immer
den gewünschten Wert.
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In Fig. 3 ist die Funktion der zur Alarmanlage gehörenden Steuervorrichtung
-schematisch dargestellt. Von der Zentraleinheit bzw. der Zeitentrennung aus gehen
die Funktionsbefehle an den Verbrennungsmotor und den Elektromotor. Bei Erhalt eines
Alarmbefehls startet die Zentral-
einheit zuerst den Verbrennungsmotor.
Nachdem der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht hat, läuft der Elektromotor bzw.
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Gleichstrommotor des Rotors an, dessen Drehzahl nach einem vorher
festgelegten Programm geregelt wird. Handelt es sich jedoch um eine Uberprüfung
der Alarmanlage, startet die Zentraleinheit den Verbrennungsmotor nicht, sondern
das Alarmprogramm wird nur mit dem Elektromotor des Rotors durchgeführt. Dabei ist
der Alarm mit sehr kieiner Lautstärke hörbar.
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In Fig. 4 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt des im oberen Teil
von Fig. 1 gezeigten Alarmteils 3 dargestellt.
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Der Alarmteil besteht aus einem in dessen Gehäuse bzw. Stator 7 rotierenden
Rotor 5, der vom Elektromotor 8 gedreht wird.
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Die vom Alarmteil benötigte Druckluft wird vom Gebläse durch den Kanal
17 in den -Alarmteil geleitet. Im Alarmteil strömt die Luftströmung von der Innenseite
des rotierenden Rotors 5 durch die Öffnungen 4 in die Öffnungen 6 des Stators 7.
Die Unterbrechung der Druckluft mit Hilfe des rotierenden Rotors 5 verursacht Unter-
und Uberdruckwellen, die durch die Exponentialhörner 18 in den umgebenden Raum vordringen.
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In Fig. 5 ist ein durch Fig. 4 gelegter Horizontalschnitt dargestellt.
Im Stator 7 befindet sich der rotierende Rotor 5. Die Luft wird von der Innenseite
des Rotors 5 durch dessen Öffnungen 4 in die Öffnungen 6 des Stators und als Druckwellen
weiter durch die Exponentialhörner 18 an die Außenluft geführt. Aus der Figur ist
ersichtlich, daß die Öffnung 4 des Rotors 5 in Drehrichtung wesentlich größer -ist,
als die Öffnung 6 des Stators 7 in derselben Richtung. In dem dargestellten Fall
beträgt dieses Verhältnis ca. 2:1.
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Dieses Verhältnis kann erfindungsgemäß sogar 3:1 betragen, womit für
den Tonkopf ein sehr günstiger Wirkungsgrad erzielt wird.
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Die einzelnen Ausführungen der Erfindung können im Rahmen der beigefügten
Patentansprüche variieren. So beträgt der vom Gebläse 2 erzeugte Luftdruck am günstigsten
0,3 bar, kann aber auch je nach Bedarf geändert werden. Die Frequenz des Alarmtons
beträgt in dem erfindungsgemäßen Hochleistungsalarmgeber 370 Hz, welcher Wert für
das Vordringen des Tones und die Empfindlichkeit des menschlichen Ohres günstig
ist.
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In dem erfindungsgemäßen Alarmgeber sind vier -verschiedene Alarmsignale
programmiert, deren Anzahl sich natürlich erweitern läßt. Der Al-armbefehl kann
dem Alarmgeber über Kabel oder Funk erteil-t werden.