[0001] Die Erfindung betrifft ein optisches Bauteil zur Streulichtrauchdetektion und zur
(SMD-)Montage auf einem Schaltungsträger eines Streulichtrauchmelders. Das optische
Bauteil umfasst eine erste und zweite Lichtein-/austrittsfläche. Die erste Lichtein-/austrittsfläche
ist auf ein für eine Streulichtrauchdetektion vorgesehenes Streulichtvolumen ausgerichtet.
Die zweite Lichtein-/austrittsfläche liegt einem für die Streulichtrauchdetektion
vorgesehenen optoelektronischen Bauelement auf dem Schaltungsträger gegenüber. Das
optische Bauteil weist derartige strahlenoptische Eigenschaften auf, dass das Streulichtvolumen
strahlenoptisch auf das optoelektronische Bauelement abbildbar ist.
[0002] Ein derartiges optisches Bauteil ist aus der internationalen Veröffentlichung
WO 2009/036988 A1 bekannt. Für den Aufbau einer Streulichtanordnung werden zwei derartige als Lichtleitkörper
ausgebildete optische Bauteile benötigt, die nach Ausrichtung auf einer Leiterplatte
zueinander ein gemeinsames Streulichtvolumen definieren. Die beiden Lichtleitkörper
weisen in der Draufsicht auf die Leiterplatte einen Streulichtwinkel β zueinander
auf.
[0003] Unter einem optischen Bauteil wird ein Bauteil verstanden, das eine Wechselwirkung
mit Licht eingeht, also insbesondere lichtformend, lichtführend und/oder lichtumwandelnd
ist. Beispiele für optische Bauteile sind z.B. optische Linsen, die das Licht bündeln
können, sowie Reflektoren, die das Licht reflektieren. Das optoelektronische Bauelement
ist zum einen ein Lichtsender, insbesondere eine Leuchtdiode (LED), und zum anderen
ein Photosensor, insbesondere eine Photodiode. Die Leuchtdiode ist typischerweise
als Flächenstrahler ausgebildet, bei dem das emittierte Licht aus einer ebenen Fläche
mit einer Lambert' sehen Lichtverteilung abgestrahlt wird.
[0004] Das Streulichtvolumen ist als geometrisches Schnittvolumen aus einem von einem Lichtsender
ausgesandten Lichtbündel zur Beleuchtung von zu detektierenden Teilchen mit einem
optischen Empfangssektor eines Photosensors definiert.
[0005] Mit "strahlenoptisch abbildbar" ist hier gemeint, dass ein Teil des Streulichts aus
dem Streulichtvolumen, auf welches der Lichtleitkörper optisch ausgerichtet ist, über
die erste Lichtein-/austrittsfläche weiter zur zweiten Lichtein-/austrittsfläche gelenkt
bzw. fokussiert wird. Dieser zweiten Lichtein-/austrittsfläche liegt ein Photosensor
gegenüber, sodass ein Grossteil des in den Lichtleitkörper eingekoppelten Streulichts
zum Photosensor gelangt. Auf umgekehrtem Wege wird das von einer Leuchtdiode emittierte
Licht über die zweite Lichtein-/austrittsfläche in den Lichtleitkörper eingekoppelt,
dann weiter zu der ersten Lichtein-/austrittsfläche gelenkt bzw. fokussiert und anschliessend
in Richtung zum Streulichtvolumen ausgekoppelt. Die optisch aktive Fläche der Leuchtdiode
liegt dabei der zweiten Lichtein-/austrittsfläche gegenüber. Erreicht wird die jeweilige
Lichtlenkung bzw. Fokussierung durch lichtbrechende und/oder lichtreflektierende Eigenschaften
des Lichtleitkörpers.
[0006] Die optische Streulichtrauchdetektion ist äusserst anspruchsvoll im Hinblick auf
die Positionierung der optoelektronischen Komponenten wie Leuchtdioden und Photodioden
auf einem Schaltungsträger. Hier genügen bereits geringste mechanische Versätze und
Verkippungen zwischen dem LED-Chip einer Leuchtdiode und dessen Chiphalter im zugehörigen
LED-Gehäuse sowie zwischen dem LED-Gehäuse und dem Schaltungsträger. Mit "Versatz"
ist eine laterale Abweichung von einer Standardposition in der Ebene des Schaltungsträgers
gemeint. Mit "Verkippung" ist eine Winkelabweichung von der Normalen des Schaltungsträgers
gemeint. Insbesondere bei Leuchtdioden mit kleinem Öffnungswinkel, die für die Rauchdetektion
durch Konzentration der optischen Energie besonders energieeffizient sind, lässt sich
sonst der benötigte Dynamikbereich bei der Rauchdetektion nicht mehr erzielen.
[0007] Besonders heikel sind im Bezug auf die genannte Veröffentlichung der internationalen
Patentanmeldung
WO 2009/036988 A1 mechanische Versätze und Verkippungen der jeweiligen optoelektronischen Bauelemente
hinsichtlich des umschliessenden zugehörigen Lichtleitkörpers. Auch hier führen bereits
geringste mechanische Abweichungen zu einer Veränderung der gesamten strahlenoptischen
Abbildung. Hinzukommen weitere mechanische Versätze, Verkippungen und Ausrichtungsfehler
der jeweiligen anderen optoelektronischen Bauteile, d.h. zumindest einer Photodiode
und gegebenenfalls einer weiteren Leuchtdiode, auf dem Schaltungsträger. Die zuvor
genannten Anordnungsfehler können sich nachteilig aufsummieren und in Summe zu überaus
grossen messtechnischen Ungenauigkeiten bei der optischen Rauchdetektion führen, bis
hin zu einer nicht mehr möglichen Rauchdetektion. Zu berücksichtigen sind ausserdem
nicht zu vermeidende Bauteiltoleranzen an sich.
[0008] Entsprechend hoch sind die damit verbundenen Herstellungs- und Fertigungskosten für
einen solchen optischen Rauchmelder. Hinzu kommen die nicht unerheblichen Aufwendungen
für die optische Kalibrierung, wie z.B. für den Test des Rauchmelders in einem Rauchkanal.
Solche abschliessenden Tests können nur beim nahezu komplettierten Gerät durchgeführt
werden.
[0009] Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein verbessertes optisches Bauteil für die Streulichtrauchdetektion bei
einem Streulichtrauchmelder anzugeben.
[0010] Die Aufgabe wird mit den Gegenständen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0011] Gemäss der Erfindung wird ein optisches Lichtleitmodul zur Montage auf einem Schaltungsträger
eines Streulichtrauchmelders vorgeschlagen, wobei auf dem Schaltungsträger zumindest
zwei optoelektronische Bauelemente für die Streulichtrauchdetektion vorgesehen sind.
Das Lichtleitmodul umfasst zumindest einen ersten und zweiten Lichtleitkörper sowie
zumindest einen diese fest miteinander verbindenden Zwischenkörper. Die Lichtleitkörper
weisen jeweils eine erste und zweite Lichtein-/austrittsfläche auf. Die jeweilige
erste Lichtein-/austrittsfläche ist auf ein für die optische Streulichtrauchdetektion
vorgesehenes gemeinsames Streulichtvolumen ausgerichtet. Die jeweilige zweite Lichtein-/austrittsfläche
liegt einem der für die optische Streulichtrauchdetektion vorgesehenen optoelektronischen
Bauelemente gegenüber. Die Lichtleitkörper weisen derartige strahlenoptische Eigenschaften
auf, dass das gemeinsame Streulichtvolumen auf das jeweilige optoelektronische Bauelement
abbildbar ist.
[0012] Das Lichtleitmodul bildet eine Baueinheit, insbesondere eine einstückige, einteilige
Baueinheit, die dann als Ganzes zur direkten Oberflächenmontage (SMD) auf einem Schaltungsträger
vorgesehen ist. Der besondere Vorteil bei dem einstückigen Lichtleitmodul liegt in
dem Wegfall der sonst möglichen mechanischen Versätze oder Verkippungen im Vergleich
zum Stand der Technik, bei dem zwei separate Lichtleitkörper auf dem Schaltungsträger
zu applizieren sind.
[0013] Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die zwei Lichtleitkörper sowie der zumindest
eine Zwischenkörper aus einem transparenten Werkstoff wie Glas oder aus einem Kunststoff
hergestellt. Im Falle von Glas ist der Werkstoff ein Quarz-, Silikat- oder Flintglas.
Im Falle von Kunststoff ist der Werkstoff ein Duroplast oder ein Thermoplast. Mit
"transparent" ist hier gemeint, dass der Werkstoff für das für die optische Streulichtdetektion
eingesetzte Licht durchlässig und insbesondere klar ist. Die Lichtwellenlänge des
eingesetzten Lichts liegt in einem Bereich von 400 nm bis 1000 nm. Mit "klar" ist
gemeint, dass der Werkstoff keine Trübung und somit keine nennenswerte optischen Verluste
aufweist. Als geeigneter Kunststoff bzw. Thermoplast kommt z.B. Polyamid, Polyamid
6, Polyamid 6,6, Polyamid 6,12, Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat,
Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyoxymethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer,
Polymethylmethacrylat, modifiziertes Polypropylen, ultrahigh molecular weight Polyethylen,
Ethylen-Styrol-Interpolymere, Copolyesterelastomere, thermoplastisches Urethan, Polymethylmethacrylimid,
Cycloolefincopolymere, Cycloolefinpolymere, Polystyrol und Styrol-Acrylnitril-Copolymer
in Frage.
[0014] Insbesondere sind die zwei Lichtleitkörper sowie der zumindest eine Zwischenkörper
mittels eines Formgebungsverfahrens hergestellt, insbesondere mittels eines Gussverfahrens
oder eines Spritzgussverfahrens. Die beiden Lichtleitkörper und der diese fest miteinander
verbindende Zwischenkörper bilden somit ein einstückiges massives optisches Bauteil.
Ein derartiges Bauteil ist in hoher Stückzahl bei zugleich minimalen Fertigungstoleranzen
günstig herstellbar. Ein solches optisches Lichtleitmodul kann zusätzlich z.B. mittels
eines oder mehrerer Befestigungsclips an dem Schaltungsträger befestigt werden. Alternativ
oder zusätzlich dazu kann das optische Lichtleitmodul nach dessen Anbringung an dem
Schaltungsträger mit diesem verklebt werden.
[0015] Nach einer besonderen Ausführungsform ist der transparente Glas- oder Kunststoff-Werkstoff
derart temperaturbeständig, dass dieser für einen Lötprozess nach einer Oberflächenmontage
zusammen mit weiteren elektrischen, elektronischen und optoelektronischen Bauelementen
auf der Leiterplatte lötstabil ist. Bei dem Lötprozess handelt es sich vorzugsweise
um einen sogenannten Reflow-Lötprozess.
[0016] Als Kunststoff-Werkstoffe eignen sich z.B. die in der internationalen Veröffentlichung
WO 2006/114082 A2 genannten thermoplastischen Materialien. Diese weisen eine erhöhte Temperaturformbeständigkeit
auf, sind aber trotzdem vor der zusätzlichen Vernetzung aufgrund ihrer thermoplastischen
Eigenschaften leicht, billig formbar und lötbeständig.
[0017] Einer Ausführungsform zufolge ist in zumindest einem der Zwischenkörper eines optischen
Lichtleitmoduls zumindest eine lichtabsorbierende Barriere eingebracht und/oder zumindest
eine Kerbe ausgeformt. Dadurch wird ein optisches Übersprechen von LED-Licht, das
in einen angrenzenden Lichtleitkörper eingekoppelt wird, in den angrenzenden Zwischenkörper
und weiter zum angrenzenden weiteren Lichtleitkörper mit einem dort angrenzenden Photosensor
weitgehend unterdrückt.
[0018] Im ersten Fall kann die lichtabsorbierende Barriere ein eingefärbtes lichtabsorbierendes
Glas (schwarzes Glas) oder ein eingefärbter lichtabsorbierender Kunststoff sein (schwarzer
Kunststoff). Bei zuletzt genannten Werkstoffe können z.B. im Spritzgussverfahren in
einem Bereich des Zwischenkörpers als weiterer Werkstoff mit eingespritzt werden.
Im zweiten Fall kann die Gussform für die Herstellung des Lichtleitmoduls im Bereich
des Zwischenkörpers Rippen oder Stege aufweisen, die nach dem Aushärten des Gussmaterials
Kerben an der Aussenseite des Zwischenkörpers hinterlassen.
[0019] Nach einer weiteren Ausführungsform sind die zumindest zwei Lichtleitkörper unter
Aussparung der jeweiligen ersten und zweiten Lichtein-/austrittsfläche zumindest teilweise
mit einem Überzug versehen. Der Überzug (Coating) ist ein lichtabsorbierender und/oder
ein lichtreflektierender Aufstrich. Vorzugsweise ist der Überzug ein klarer, transparenter
Überzug, der einen optischen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der optische
Brechungsindex des Glas- oder Kunststoffwerkstoffs der Lichtleitkörper. Dadurch resultiert
eine faktisch verlustfreie Reflexion von Licht an der Grenzfläche von der Aussenseite
der Lichtleitkörper zum Überzug im Sinne eines Lichtwellenleiters. Der Überzug kann
z.B. aufgestrichen werden oder durch ein Tauchbad aufgebracht werden. Zusätzlich kann
der transparente Überzug nach dessen Aufbringung mit einem lichtabsorbierenden weiteren
"schwarzen" Aufstrich überzogen sein, zumindest für das bei der optischen Rauchdetektion
verwendete Licht.
[0020] Nach einer weiteren Ausführungsform sind die zumindest zwei Lichtleitkörper sowie
der zumindest eine Zwischenkörper über zumindest eine formschlüssige Verbindung zu
dem fest miteinander verbundenen Lichtleitmodul fügbar. Die jeweiligen Körper können
z.B. miteinander verklebt sein und/oder aneinander gesteckt sein im Sinne einer Feder/Nut-Verbindung.
[0021] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist das optische Lichtleitmodul eine Montageseite
auf, die nach der Montage des optischen Lichtleitmoduls auf dem Schaltungsträger diesem
gegenüberliegt. Der Schaltungsträger ist typischerweise eine (ebene) Leiterplatte.
Es sind bei dem Lichtleitmodul an der Montageseite zumindest zwei wegstehende bzw.
wegzeigende Passelemente, insbesondere Stifte, Bolzen oder Stege, ausgeformt, die
konstruktiv auf entsprechende Öffnungen im Schaltungsträger zum Einpassen der Passelemente
in diese Öffnungen abgestimmt sind. Nach dem Einpassen ist das Lichtleitmodul spielfrei
auf dem Schaltungsträger fixiert.
[0022] Nach einer weiteren Ausführungsform weist das optische Lichtleitmodul eine Montageseite
auf, die nach Montage des optischen Lichtleitmoduls auf dem Schaltungsträger diesem
Schaltungsträger gegenüberliegt. Der jeweilige Lichtleitkörper weist eine Vertiefung
an der Montageseite mit der jeweiligen zweiten Lichtein-/austrittsfläche auf, sodass
der jeweilige Lichtleitkörper mit seiner Vertiefung das jeweilige optoelektronische
Bauelement auf dem Schaltungsträger umfasst.
[0023] Die Aufgabe der Erfindung wird weiter mit einem Rauchdetektionsblock gelöst, der
ein erfindungsgemässes optisches Lichtleitmodul aufweist. Das optische Lichtleitmodul
weist eine Montageseite für eine Oberflächenmontage des optischen Lichtleitmoduls
auf einem Schaltungsträger auf. Der jeweilige Lichtleitkörper weist eine Vertiefung
an der Montageseite zur Aufnahme eines jeweiligen, für eine Oberflächenmontage ausgebildeten
optoelektronischen Bauelements auf. Die jeweilige Vertiefung ist mit einer transparenten,
für die verwendete Lichtwellenlänge durchlässigen Vergussmasse zwischen der jeweiligen
Vertiefung und dem jeweiligen aufgenommenen optoelektronischen Bauelement versehen.
Die jeweiligen optoelektronischen Bauelemente sind derart aufgenommen, dass ihre elektrischen
Anschlusskontakte (im Wesentlichen) bündig zur Montageseite ausgerichtet sind. Die
elektrischen Anschlusskontakte werden auch als SMD-Pads bezeichnet.
[0024] Mit anderen Worten liegen die jeweiligen ebenen Anschlusskontakte im Wesentlichen
in der Ebene der Montageseite des Lichtleitmoduls. Bei den optoelektronischen Bauelementen
wie Leuchtdioden und Photodioden handelt es sich um SMD-Bauteile.
[0025] Die transparente Vergussmasse ist zumindest in den bei der optischen Rauchdetektion
eingesetzten Lichtwellenlängenbereichen lichtleitend und klar. Die Vergussmasse weist
somit einen geringen optischen Verlust auf.
[0026] Nach dem Aushärten der transparenten Vergussmasse in den Vertiefungen sind die optoelektronischen
Bauelemente dann in den Vertiefungen fixiert. Die transparente Vergussmasse weist
derartige thermische Eigenschaften auf, dass sich die Festigkeit der Vergussmasse
während des Lötprozesses, insbesondere während des Reflow-Lötprozess, nur unwesentlich
ändert.
[0027] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Rauchdetektionsblocks ist die jeweilige
Vertiefung mit einem transparenten Klebstoff versehen. Der Klebstoff weist z.B. eine
Aushärtezeit im Bereich von 1 Sekunde bis 10 Stunden, insbesondere im Bereich von
1 Sekunde bis 1 Minute, auf.
[0028] Vorzugsweise weist die Vergussmasse den gleichen optischen Brechungsindex auf wie
der Werkstoff des Lichtleitmoduls. Dadurch sind die Vergussmasse und der Werkstoff
des Lichtleitmoduls optisch zueinander angepasst. Somit werden mögliche optische Brechungen
eines Teils des von der Leuchtdiode emittierten Lichts beim Übergang von der Leuchtdiode
in das Lichtleitmodul über die zweite Lichtein-/austrittsfläche minimiert. Ebenso
werden mögliche optische Brechungen beim Übergang eines Teils des aus der zweiten
Lichtein-/austrittsfläche des Lichtleitmoduls auskoppelnden Streulichts in den gegenüberliegenden
Photosensor minimiert.
[0029] Vorzugsweise ist der transparente Klebstoff (Vergussmasse) ein lichthärtender, insbesondere
ein UV-härtender Klebstoff. Im Fall eines UV-härtenden Klebstoffs ist die Lichtquelle
eine UV-Lichtquelle. Dadurch können die optoelektronischen Bauelemente zunächst in
den jeweiligen Vertiefungen im Rahmen eines optischen Kalibrierungsprozesses mechanisch
justiert werden und erst dann nach erfolgter Kalibrierung fixiert werden, indem der
Klebstoff mit Licht zu Lichthärtung beleuchtet wird. Es werden somit im Rahmen der
Fertigung eines solchen Rauchdetektionsblocks die eingebrachten Leuchtdiode und Photodioden
ausgerichtet und online kalibriert. Anschliessend wird der Klebstoff in den Vertiefungen
mit Licht zum Aushärten des Klebstoffs bestrahlt. Es resultiert somit vorteilhaft
ein komplettes optoelektronisches Bauteil, das bereits kalibriert, SMD-fähig und für
den automatisierten Reflowprozess geeignet ist. Mit "online kalibriert" ist hier gemeint,
dass der Rauchdetektionsblock zu Kalibrierungszwecken z.B. in einen Rauchkanal eingebracht
wird oder dass ein Teststreukörper zu Kalibrierungszwecken in das Streulichtvolumen
des Rauchdetektionsblocks eingebracht wird. Es wird dann während des Kalibrierungsvorgangs
ein Sensorsignal vom jeweiligen Photosensor fortlaufend erfasst und ausgewertet. Dabei
werden die optoelektronischen Bauelemente solange mechanisch in der jeweiligen Vertiefung
justiert, bis das Kalibrierungsergebnis optimal ist.
[0030] Der komplette Rauchdetektionsblock weist definierte und bereits kalibrierte optische
und elektrische Eigenschaften auf. Durch das Integrieren der optoelektronischen SMD-Bauelemente
bereits in das optische Lichtleitmodul gibt es keine mechanischen Versätze mehr. Der
komplette Rauchdetektionsblock wird lediglich auf dem Schaltungsträger appliziert
und mit diesem verlötet. Mechanische Toleranzen des Meldergehäuses wirken sich nicht
mehr auf die Streulichtdetektion aus.
[0031] Die Aufgabe der Erfindung wird weiter mit einem Rauchdetektionsmodul gelöst, das
ein erfindungsgemässes optisches Lichtleitmodul und einen Modulschaltungsträger umfasst.
Das optische Lichtleitmodul weist eine Montageseite zur insbesondere unlösbaren (nicht-lösbaren)
Anbringung des optischen Lichtleitmoduls auf dem Modulschaltungsträger des Rauchdetektionsmoduls
auf. Die Lichtleitkörper weisen eine jeweilige Vertiefung an der Montageseite mit
der jeweiligen zweiten Lichtein-/austrittsfläche auf. Es sind auf dem Modulschaltungsträger
die jeweiligen optoelektronischen Bauelemente für die Streulichtrauchdetektion derart
angeordnet, dass diese nach der Anbringung des optischen Lichtleitmoduls auf dem Modulschaltungsträger
von der jeweiligen Vertiefung umfasst sind. Die optoelektronischen Bauelemente weisen
elektrische Anschlusskontakte auf, welche mit von aussen zugänglichen Kontaktierungsflächen
an der Aussenseite des Modulschaltungsträgers elektrisch verbunden sind.
[0032] Das optische Lichtleitmodul kann anschliessend mit dem Modulschaltungsträger zum
erfindungsgemässen Rauchdetektionsmodul verklebt werden, mit dem Modulschaltungsträger
verschraubt werden oder über Raststege oder Rastbolzen mit dem Modulschaltungsträger
verschnappt werden. Das gesamte Rauchdetektionsmodul kann vorteilhaft auf einen Schaltungsträger
eines Rauchmelders appliziert werden, wobei dann der Modulschaltungsträger mit dem
Schaltungsträger des Rauchmelders verlötet wird.
[0033] Die Aufgabe der Erfindung wird schliesslich mit einem Streulichtrauchmelder gelöst,
der ein Meldergehäuse mit zumindest einer Raucheintrittsöffnung, eine im Meldergehäuse
aufgenommene, für zu detektierenden Rauch durchlässige optische Messkammer sowie einen
Schaltungsträger umfasst.
[0034] Die optische Messkammer weist ein erfindungsgemässes optisches Lichtleitmodul auf,
welches auf dem Schaltungsträger des Streulichtrauchmelders mit den jeweiligen, dem
optischen Lichtleitmodul gegenüberliegenden optoelektronischen Bauelementen angebracht
ist.
[0035] Alternativ dazu kann die optische Messkammer einen erfindungsgemässen Rauchdetektionsblock
aufweisen, der auf dem Schaltungsträger des Streulichtrauchmelders angebracht ist.
Dabei kontaktieren die elektrischen Anschlusskontakte der jeweiligen optoelektronischen
Bauelemente des Rauchdetektionsblocks mit Kontaktierungsflächen auf dem Schaltungsträger.
[0036] Weiter alternativ dazu kann die optische Messkammer ein Rauchdetektionsmodul aufweisen,
welches auf dem Schaltungsträger des Streulichtrauchmelders angebracht ist. Der Modulschaltungsträger
des Rauchdetektionsmoduls ist über dessen Kontaktierungsflächen elektrisch mit korrespondierenden
Kontaktierungsflächen auf dem Schaltungsträger verbunden.
[0037] In allen drei zuvor genannten Alternativen ist zumindest eines der optoelektronischen
Bauelemente eine lichtemittierende Komponente, insbesondere eine Leuchtdiode, und
zumindest ein weiteres optoelektronisches Bauelement ein Photosensor. Der Streulichtrauchmelder
weist dabei eine Steuereinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine
Leuchtdiode gepulst anzusteuern, ein vom jeweiligen Photosensor ausgegebenes Photosignal
zu erfassen, einen Brandfall zu detektieren und bei einem detektierten Brandfall eine
Warn- oder Alarmmeldung auszugeben.
[0038] Ein derartiger Streulichtrauchmelder ist typischerweise als Punktmelder zum Betrieb
an einer Melderlinie mit einer Vielzahl weiterer daran angeschlossener Rauchmelder
oder zum batteriegestützten Stand-Alone-Betrieb eingerichtet. Anstelle der Melderlinie
kann auch ein Feldbus eingesetzt werden.
[0039] Die Ausgabe der Warn- oder Alarmmeldung kann optisch und/oder akustisch am Streulichtrauchmelder
selbst erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit dazu eingerichtet
sein, die Warn- oder Alarmmeldung über die Melderlinie an eine übergeordnete, an der
Melderlinie angeschlossene Brandmeldezentrale auszugeben. Die Steuereinheit kann zudem
alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, die Warn- oder Alarmmeldung zumindest
mittelbar und drahtlos an eine übergeordnete funkgestützte Brandmeldezentrale auszugeben.
[0040] Bei allen erfindungsgemässen Vorrichtungen kann die Leuchtdiode auch eine Zweifarben-Leuchtdiode
sein. Eine solche Zweifarben-Leuchtdiode ist dazu ausgebildet, entsprechend ihrer
elektrischen Ansteuerung Licht in einem ersten Wellenlängenbereich und Licht in einem
davon verschiedenen zweiten Wellenlängenbereich auszusenden. Vorzugsweise weist die
Zweifarben-Leuchtdiode einen ersten LED-Chip zum Aussenden von Licht des ersten Wellenlängenbereichs
und einen zweiten LED-Chip zum Aussenden von Licht des zweiten Wellenlängenbereichs
auf. Der Photosensor ist in diesem Fall dazu ausgebildet, zumindest Licht in diesem
ersten und zweiten Wellenlängenbereich zu detektieren. Zur Aussendung von rotem oder
infrarotem Licht des ersten Wellenlängenbereichs ist der Einsatz eines rotleuchtenden
LED- oder eines Infrarot-LED-Chips bekannt. Zur Aussendung von blauem oder violettem
Licht des zweiten Wellenlängenbereichs ist der Einsatz eines blau- bzw. violett leuchtenden
LED-Chips bekannt. Durch geeignete Auswertung des vom Photosensor empfangenen jeweiligen
farbigen Streulichts, wie z.B. durch Verhältnisbildung, ist dann eine Auswertung hinsichtlich
der Partikelgrösse der detektierten Rauchpartikel möglich. Mittels geeigneter Bewertung
der ermittelten Partikelgrösse ist z.B. eine Unterscheidung von Rauch, Staub und Wasserdampf
möglich. Die Ausgabe eines möglichen Fehlalarms wird dadurch vermieden.
[0041] Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am
Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- FIG 1
- eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul bzw. durch einen beispielhaften
Rauchdetektionsblock gemäss der Erfindung mit zwei Lichtleitkörpern entlang der in
FIG 2 eingezeichneten Schnittlinie I-I,
- FIG 2
- eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul bzw. auf den Rauchdetektionsblock gemäss FIG
1,
- FIG 3
- eine erste Ausführungsform des Lichtleitmoduls bzw. des Rauchdetektionsblocks mit
einem im Vergleich zu FIG 1 kleineren Höhenwinkel und mit einem grösseren Streulichtwinkel,
- FIG 4
- eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul bzw. durch einen beispielhaften
Rauchdetektionsblock gemäss einer zweiten Ausführungsform mit einer Vorwärts- und
Rückwärtsstreulichtanordnung,
- FIG 5
- eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul bzw. durch einen beispielhaften
Rauchdetektionsblock gemäss einer dritten Ausführungsform entlang der in FIG 6 eingezeichneten
Schnittlinie V-V mit einer gewinkelten Anordnung zweier Lichtleitkörper mit einem
Achsenwinkel,
- FIG 6
- eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul bzw. auf den Rauchdetektionsblock gemäss FIG
5,
- FIG 7
- eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul bzw. durch einen beispielhaften
Rauchdetektionsblock gemäss einer vierten Ausführungsform mit einer Vorwärts- und
Rückwärtsstreulichtanordnung mit einer "Sidelooker"-Leuchtdiode" und mit einer "Sidelooker"-Photodiode,
- FIG 8
- eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul bzw. auf den Rauchdetektionsblock gemäss FIG
7,
- FIG 9
- eine Schnittdarstellung im Bereich einer Vertiefung eines beispielhaften Rauchdetektionsblocks
mit einem UV-härtenden Klebstoff zur mechanischen Fixierung eines optoelektronischen
Bauelements nach einer Kalibrierung gemäss der Erfindung,
- FIG 10
- eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemässes Rauchdetektionsmodul mit einem
Modulschaltungsträger und mit einer Kunststoffabdeckung,
- FIG 11
- eine Schnittdarstellung durch die Kunststoffabdeckung gemäss FIG 10 als einstückiges
Bauteil,
- FIG 12
- eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Rauchdetektionsmoduls
mit einer "Sidelooker"-LED.
[0042] FIG 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul 10 bzw.
durch einen beispielhaften Rauchdetektionsblock 20 gemäss der Erfindung mit zwei Lichtleitkörpern
1 entlang der in FIG 2 eingezeichneten Schnittlinie I-I.
[0043] Der erfindungsgemässe Rauchdetektionsblock 20 unterscheidet sich dabei vom erfindungsgemässen
Lichtleitmodul 10 dadurch, dass die in der FIG 1 gezeigten und für die optische Streulichtrauchdetektion
vorgesehenen optoelektronischen Bauelemente 3, d.h. die Leuchtdiode 31 und Photodiode
32, bereits in einer transparenten Vergussmasse 5 in einer zugehörigen Vertiefung
V im jeweiligen Lichtleitkörper 1 vorzugsweise bereits kalibiert aufgenommen sind.
Durch das Integrieren der hier als SMD-Bauelemente 3 ausgebildeten optoelektronischen
Bauelemente 3 in das optische Lichtleitmodul 10 resultiert vorteilhaft eine Baueinheit,
die wie ein SMD-Bauelement auf einem Schaltungsträger 6 appliziert und dann mit diesem
verlötet werden kann. Dagegen sind im anderen Fall die beiden optoelektronischen Bauelemente
31, 32 bereits auf dem Schaltungsträger 6 verlötet. Diese werden dann vom erfindungsgemässen
Lichtleitmodul 10 nach dessen Montage auf dem Schaltungsträger 6 in der jeweiligen
Vertiefung V umfasst.
[0044] Das optische Lichtleitmodul 10 und der Rauchdetektionsblock 20 sind zur Montage auf
einem Schaltungsträger 6 eines Streulichtrauchmelders vorgesehen. Der Schaltungsträger
6 ist vorzugsweise eine (plane) Leiterplatte. Mit OS ist die Oberseite der Leiterplatte
6 und mit MS eine Montageseite des Lichtleitmoduls 10 bzw. des Rauchdetektionsblocks
20 bezeichnet. Die Montageseite MS ist - abgesehen von möglichen wegzeigenden Fixierelementen
4 zur Leiterplattenbefestigung, von möglichen Vertiefungen V zur Aufnahme der optoelektronischen
Bauelemente 3 sowie von möglichen Einkerbungen K als Lichtbarriere - plan ausgeführt.
Nach der Oberflächenmontage des optischen Lichtleitmoduls 10 bzw. des Rauchdetektionsblocks
20 liegt dann die Montageseite MS direkt der Oberseite OS der Leiterplatte 6 gegenüber
bzw. liegt an dieser an.
[0045] Mit dem Bezugszeichen 11 ist ein sendeseitiger Lichtleitkörper und mit dem Bezugszeichen
12 ein empfängerseitiger Lichtleitkörper bezeichnet. Beide Lichtleitkörper 11, 12
sind durch einen diese mechanisch fest miteinander verbindenden Zwischenkörper 2 verbunden.
Beide Lichtleitkörper 11, 12 weisen jeweils eine erste und zweite Lichtein-/austrittsfläche
F1, F2 auf. Die jeweilige erste Lichtein-/austrittsfläche F1 ist auf ein für die optische
Streulichtrauchdetektion vorgesehenes gemeinsames Streulichtvolumen SZ ausgerichtet.
Weiter gemäss der Erfindung weisen die Lichtleitkörper 11, 12 derartige strahlenoptische
Eigenschaften auf, dass das gemeinsame Streulichtvolumen SZ auf das jeweilige optoelektronische
Bauelement 31, 32, d.h. auf die Leuchtdiode 31 und auf die Photodiode 32, abgebildet
wird.
[0046] Die jeweilige zweite Lichtein-/austrittsfläche F2 liegt einem der optoelektronischen
Bauelemente 31, 32 gegenüber, d.h. der Leuchtdiode 31 und der Photodiode 32. Die zweite
Lichtein-/austrittsfläche F2 ist vorzugsweise plan im oder am jeweiligen Lichtleitkörper
11, 12 ausgebildet bzw. ausgeformt. Insbesondere ist die jeweilige zweite Lichtein-/austrittsfläche
F2 derart ausgebildet, dass diese orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung der Leuchtdiode
31 bzw. zur Hauptempfangsrichtung der Photodiode 32 verläuft (siehe dazu der gepfeilte,
von der Leuchtdiode 31 emittierte Lichtstrahl und der gepfeilte, von der Photodiode
32 Empfangslichtstrahl).
[0047] Im vorliegenden Beispiel weist die Leuchtdiode 31 einen nicht weiter gezeigten LED-Chip
mit einer (planen) Leuchtfläche auf (siehe im Detail die nachfolgende FIG 9). Die
Leuchtdiode 31 ist in diesem Fall ein Flächenstrahler. Die Leuchtfläche der Leuchtdiode
31 verläuft somit parallel zur Oberseite OS des Schaltungsträgers 6 und zudem parallel
zur zweiten Lichtein-/austrittsfläche F2. Die Hauptabstrahlrichtung der Leuchtdiode
31 verläuft somit orthogonal zur Leuchtfläche. Mit LB ist ein von der Leuchtdiode
31 emittiertes Lichtbündel bezeichnet. Dabei verläuft der Richtungsstrahl des von
der Leuchtdiode 31 emittierten Lichtbündels LB entlang der optischen Achse OA des
Lichtleitkörpers 11. Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen dieser Leuchtfläche
und der gegenüberliegenden zweiten Lichtein-/austrittsfläche F2 vollständig mit der
transparenten Vergussmasse 5 ausgefüllt. Die Vergussmasse 5 weist vorzugsweise den
gleichen optischen Brechungsindex auf wie der Werkstoff des Lichtleitmoduls 10 bzw.
des zugehörigen Lichtleitkörpers 11.
[0048] Weiterhin weist im vorliegenden Beispiel die Photodiode 32 eine nicht weiter gezeigte
photosensitive (plane) Schicht auf (siehe im Detail die nachfolgende FIG 9) zur Detektion
von Streulicht SL aus dem Streulichtvolumen SZ auf. Auch diese photosensitive Schicht
verläuft parallel zur Oberseite OS des Schaltungsträgers 6 und parallel zur zweiten
Lichtein-/austrittsfläche F2. Mit anderen Wort verläuft die Hauptempfangsrichtung
der Photodiode 32 orthogonal zur photosensitiven Schicht und entlang der optischen
Achse OA des Lichtleitkörpers 12. Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen der photosensitiven
Schicht und der gegenüberliegenden zweiten Lichtein-/austrittsfläche F2 vollständig
mit der transparenten Vergussmasse 5 ausgefüllt. Die Vergussmasse 5 weist vorzugsweise
den gleichen optischen Brechungsindex auf wie der Werkstoff des Lichtleitmoduls 10
bzw. des zugehörigen Lichtleitkörpers 12.
[0049] Die beiden Lichtleitkörper 11, 12 sowie der Zwischenkörper 2 sind im vorliegenden
Beispiel aus einem transparenten Werkstoff wie Glas oder aus einem Kunststoff hergestellt.
Insbesondere ist der Kunststoffwerkstoff ein Thermoplast. Vorzugsweise werden alle
Lichtleitkörper 11, 12 sowie alle Zwischenkörper 2 mittels eines (Kunststoff-)Spritzgussverfahrens
hergestellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das gesamte erfindungsgemässe optische
Lichtleitmodul 10 selbst mittels eines (Kunststoff-)Spritzgussverfahrens als einstückiges
optisches (massives) Bauteil hergestellt wird.
[0050] Alternativ können die Lichtleitkörper 11, 12 sowie der Zwischenkörper 2, wie gestrichelt
eingezeichnet, über form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen FV zu dem fest miteinander
verbundenen Lichtleitmodul 10 zusammengefügt werden.
[0051] Der in FIG 1 verwendete Werkstoff ist lötstabil. Damit ist gemeint, dass das erfindungsgemässe
optische Lichtleitmodul 10 bzw. der erfindungsgemässe Rauchdetektionsblock 20 nach
der Oberflächenmontage zusammen mit weiteren elektrischen, elektronischen und optoelektronischen
Bauelementen 31, 32 auf dem Schaltungsträger 6 einen nachfolgenden Lötprozess, insbesondere
einen Reflow-Lötprozess, unbeschadet übersteht. Mit "unbeschadet" ist gemeint, dass
sich die optischen Eigenschaften des optischen Lichtleitmoduls nur unwesentlich verändern
und somit keinen signifikanten Einfluss auf die optische Rauchdetektion haben.
[0052] Wie die FIG 1 weiter zeigt, ist im Zwischenkörper 2 beispielhaft eine lichtabsorbierende
Barriere B eingebracht. Im einfachsten Fall wird diese Barriere B als lichtundurchlässiger,
z.B. schwarzer Kunststoff, während des Kunststoff-Spritzgussverfahrens mit eingespritzt.
Zur Reduzierung des optischen Übersprechens können auch Kerben K als optische Barrieren
im Zwischenkörper 2 ausgeformt sein.
[0053] Weiterhin sind die zwei Lichtleitkörper 11, 12 bereits unter Aussparung der jeweiligen
ersten und zweiten Lichtein-/austrittsfläche F1, F2 mit einem lichtreflektierenden
Überzug C versehen. Zwar werden die von der Leuchtdiode 31 emittierten Lichtstrahlen
mit wenigen optischen Verlusten an einer Reflektorschicht RF an der Aussenkontur des
Lichtleitkörpers 11 reflektiert. Dennoch kann z.B. eine aufgebrachte spiegelnde, lichtreflektierende
Schicht die optischen Verluste weiter minimieren. Denn die Reflektorschicht RF als
Grenzschicht für eine Totalreflexion der emittierten Lichtstrahlen, ausgebildet zwischen
Lichtleitkörper 11 und Umgebungsluft, reflektiert nur verlustbehaftet. Die spiegelnde
Schicht kann eine Metalllage sein, wie z.B. eine Aluminiumlage. Die Metalllage kann
z.B. aufgedampft sein. Darüber hinaus dient der reflektierende Überzug C zur Vermeidung
der optischen Einkopplung von Störlicht von aussen in die Lichtleitkörper 11, 12.
In entsprechender Weise kann auch der empfangsseitige Lichtleitkörper 12 einen derartigen
Überzug C aufweisen.
[0054] Ferner sind an der Montageseite MS des gezeigten Lichtleitmoduls 10 Fixierelemente
4 in Form von Passstiften ausgeformt, die von der Montageseite MS wegzeigen. Die Fixierelemente
4 dienen einer spielfreien Fixierung des Lichtleitmoduls 10 auf dem Schaltungsträger
6 mittels Passung. Die Fixierelemente 4 greifen dabei in geometrisch korrespondierende
Fixieröffnungen PO im Schaltungsträger 6. Die Fixieröffnungen PO können z.B. Bohrungen
im Schaltungsträger 6 sein. Die korrespondierenden Fixierelemente 4 sind in diesem
Fall zylindrische Passstifte in Form von Bolzen.
[0055] Im Beispiel der vorliegenden FIG 1 weist die jeweilige Vertiefung V eine umlaufende
Blende BL auf. Dadurch koppelt ein von der Leuchtdiode 31 emittiertes, scharf begrenztes
Lichtbündel durch die zweite Lichtein-/austrittsfläche F2 hindurch in den Lichtleitkörper
11 ein. Zugleich ist eine scharfe Begrenzung des optischen Empfangsbereichs für die
Photodiode 32 in der Vertiefung V des Lichtleitkörpers 12 möglich. In Summe resultiert
vorteilhaft eine optisch präzisere Abbildung des Streulichtvolumens SZ und somit eine
verbesserte optische Rauchdetektion möglich.
[0056] In der gezeigten FIG 1 verläuft der Richtungsstrahl des von der Leuchtdiode 31 emittierten
Lichtbündels LB entlang der optischen Achse OA des Lichtleitkörpers 11 und unter einem
Höhenwinkel β (Elevation) von ca. 25° im Bezug auf die Montageseite MS des Lichtleitmoduls
10. Diese senderseitige optische Achse OA verläuft zudem orthogonal zur (ebenen) Leuchtfläche
der Leuchtdiode 31 und geht vorzugsweise durch das geometrische Zentrum der Leuchtfläche
hindurch. Die empfängerseitige optische Achse OA des als optische Linse LI ausgebildeten
Lichtleitkörpers 12 verläuft orthogonal zur (ebenen) photosensitiven Schicht der Photodiode
32 und geht vorzugsweise durch das geometrische Zentrum der photosensitiven Schicht
hindurch. Beide optische Achsen OA schneiden sich idealerweise, jedoch nicht notwendigerweise,
im geometrischen Zentrum des Streulichtvolumens SZ. Für den vorliegenden Fall, dass
beide optische Achsen OA eine Ebene aufspannen, die orthogonal zur Montageseite MS
des Lichtleitmoduls 10 verläuft, liegt der Höhenwinkel β in einem Bereich von 0° bis
45°, vorzugsweise im Bereich von 10° bis 30°. Mit dem Bezugseichen α ist der Streuwinkel
der gezeigten Streulichtanordnung für die optische Rauchdetektion bezeichnet. Dieser
liegt im vorliegenden Beispiel bei 90°. Generell liegt dieser Streuwinkel α im Bereich
von 30° bis 120°. FIG 2 zeigt eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul 10 bzw. auf den
Rauchdetektionsblock 20 gemäss FIG 1. In dieser Darstellung wird besonders deutlich,
wie die beiden optischen Achsen OA der beiden Lichtleitkörper 11, 12 durch das gemeinsame
Streulichtvolumen SZ verlaufen. In der gezeigten Projektion fluchten die optischen
Achsen OA sogar, so dass diese eine Ebene orthogonal zur gezeigten Bildebene aufspannen.
[0057] FIG 3 zeigt eine erste Ausführungsform des Lichtleitmoduls 10 bzw. des Rauchdetektionsblocks
20 mit einem im Vergleich zu FIG 1 kleineren Höhenwinkel β und mit einem grösseren
Streulichtwinkel α. Der Höhenwinkel β weist hier einen beispielhaften Winkelwert von
ca. 10° und einen beispielhaften Winkelwert für den Streulichtwinkel α von ca. 100°
auf.
[0058] FIG 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul 10 bzw.
durch einen beispielhaften Rauchdetektionsblock 20 gemäss einer zweiten Ausführungsform
mit einer Vorwärts- und Rückwärtsstreulichtanordnung. Im vorliegenden Beispiel wird
die Vorwärtsstreulichtanordnung durch den links dargestellten Lichtleitkörper 11 mit
angrenzender Leuchtdiode 31 und dem rechts dargestellten Lichtleitköper 13 mit angrenzender
Photodiode 32 gebildet. Ein zwischen den zugehörigen optischen Achsen OA bemessener
Vorwärtsstreuwinkel α
F weist einen beispielhaften Winkelwert von ca. 45° auf. Mit FW ist in Vorwärtsrichtung
an Rauchteilchen im Streulichtvolumen SZ gestreutes Licht bezeichnet.
[0059] Im Beispiel dieser Figur ist die rechte Photodiode 13 auf einer der Oberseite OS
des Schaltungsträgers 6 gegenüberliegenden Seite des Schaltungsträgers 6 angeordnet.
Die Photodiode 32 "schaut" in diesem Fall durch eine als Blende BL wirkende Durchgangsöffnung
DO im Schaltungsträger 6 hindurch auf die zweite Lichtein-/austrittfläche F2 des rechten
Lichtleitkörpers 13. In diesem Fall formt der zugehörige Lichtleitkörper 13 keine
Vertiefung V aus. Er weist lediglich die in der Montageseite MS verlaufende zweite
Lichtein-/austrittfläche F2 auf. Mit anderen Worten verläuft die zweite Lichtein-/austrittfläche
F2 in der ebenen Fläche der Montagefläche MS.
[0060] In gleicher Weise und nicht dargestellt kann eine Leuchtdiode 31 auch auf einer der
Oberseite OS des Schaltungsträgers 6 gegenüberliegenden Seite des Schaltungsträgers
6 angeordnet sein. Die Leuchtdiode 31 strahlt durch eine als Blende BL wirkende Durchgangsöffnung
DO im Schaltungsträger 6 hindurch auf eine gegenüberliegende zweite Lichtein-/austrittfläche
F2. Es bedarf hier keine Vertiefung V im Lichtleitkörper 11.
[0061] Die Rückwärtsstreulichtanordnung wird durch den links dargestellten Lichtleitkörper
11 mit angrenzender Leuchtdiode 31 und dem mittig dargestellten Lichtleitköper 12
mit angrenzender Photodiode 32 gebildet. Der mittige Lichtleitkörper 12 ist dabei
als kreisförmige optische Linse LI ausgebildet mit einer umlaufenden Ringnut N. Letztere
dient, wie in der nachfolgenden FIG 10 gezeigt, als Lichtbarriere und zur Fixierung
einer Kunststoffabdeckung AB mit lichtabsorbierenden Strukturen. Ein zwischen den
zugehörigen optischen Achsen OA bemessener Rückwärtsstreuwinkel α
R weist einen beispielhaften Winkelwert von ca. 115° auf. Mit BW ist in Rückwärtsrichtung
an Rauchteilchen im Streulichtvolumen SZ gestreutes Licht bezeichnet. Durch kombinierte
messtechnische Auswertung der von den beiden Photodioden 32 ausgegebenen Photodiodensignale
ist dann eine Ermittlung der Partikelgrösse der im Streulichtvolumen SZ detektierten
Rauchpartikel möglich. Das beispielhafte Lichtleitmodul 10 bzw. der beispielhafte
Rauchdetektionsblock 20 weist hier drei Lichtleitkörper 11-13 sowie zwei diese fest
miteinander verbindende Zwischenkörper 2 auf. Sie bilden zusammen eine einstückige
optische Baueinheit.
[0062] FIG 5 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul 10 bzw.
durch einen beispielhaften Rauchdetektionsblock 20 gemäss einer dritten Ausführungsform
entlang der in FIG 6 eingezeichneten Schnittlinie V-V mit einer gewinkelten Anordnung
zweier Lichtleitkörper 11, 12 mit einem Achsenwinkel δ. Bei dieser seitlich projizierten
Darstellung fluchten die beiden optischen Achsen OA der beiden Lichtleitkörper 11,
12. Beide optischen Achsen OA weisen einen Winkelwert von 0° für den Höhenwinkel β
auf. Da in diesem Beispiel das so geometrisch gebildete Streulichtvolumen SZ auf Höhe
der beiden ersten Lichtein-/austrittflächen F1 liegt, resultiert eine besonders geringe
Bauhöhe des erfindungsgemässen Lichtleitmoduls 10 bzw. der erfindungsgemässen Rauchdetektionsblocks
20.
[0063] FIG 6 zeigt eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul 10 bzw. auf den Rauchdetektionsblock
20 gemäss FIG 5. In dieser Darstellung ist die gewinkelte Anordnung besonders gut
zu sehen. Die beiden Lichtleitkörper 11, 12 sind dabei im Bezug auf ihre optischen
Achsen OA unter einem Achsenwinkel δ mit einem beispielhaften Winkelwert von 60° angeordnet.
Die beiden optischen Achsen OA spannen dabei eine Ebene auf, die parallel zur Montageseite
MS des Lichtleitmoduls 10 bzw. des Rauchdetektionsblocks 20 verläuft. Der Achsenwinkel
δ korrespondiert hinsichtlich der optischen Streulichtrauchdetektion mit dem Streulichtwinkel
α bei den vorherigen Figuren. Auch in diesem Fall bilden die beiden Lichtleitkörper
11, 12 mit dem gewinkelt ausgeformten Zwischenkörper 2 eine einstückige optische Baueinheit.
[0064] Ergänzend wird angemerkt, dass für den nichtgewinkelten Fall, bei dem der Achsenwinkel
δ einen Winkelwert 0° aufweist, anstelle einer Streulichtanordnung eine Durchlichtanordnung
bzw. eine Extinktionsanordnung resultiert. In diesem Fall zeigt sich das Vorhandensein
von zu detektierenden Rauchpartikeln im Bereich zwischen den sich dann direkt gegenüberliegenden
Lichtleitkörpern 11, 12 in einer Abnahme des von der Photodiode 32 erfassten Durchlichts.
[0065] FIG 7 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein beispielhaftes Lichtleitmodul 10 bzw.
durch einen beispielhaften Rauchdetektionsblock 20 gemäss einer vierten Ausführungsform
mit einer Vorwärts- und Rückwärtsstreulichtanordnung sowie mit einer "Sidelooker"-Leuchtdiode"
31 und mit einer "Sidelooker"-Photodiode 32. In diesem Fall verläuft die Hauptabstrahlrichtung
der Leuchtdiode 31 wie auch die Hauptempfangsrichtung der im rechten Teil der FIG
7 gezeigten Photodiode 32 parallel zur Montageseite MS. Die Vertiefungen V in den
beiden aussenliegenden Lichtleitkörpern 11, 13 formen vorzugsweise eine plane zweite
Lichtein-/austrittfläche F2 auf, die orthogonal zur Montageseite MS ausgerichtet ist.
Beide zweiten Lichtein-/austrittflächen F2 verlaufen zudem parallel zu einander. Die
zweite Lichtein-/austrittfläche F2 des linken Lichtleitkörpers 11 liegt einer seitlichen
(ebenen) Leuchtfläche der Leuchtdiode 31 gegenüber. Die zweite Lichtein-/austrittfläche
F2 des rechten Lichtleitkörpers 13 liegt einer seitlichen (ebenen) photosensitiven
Schicht der Photodiode 32 gegenüber. In die jeweiligen Vertiefungen V ist wiederum
eine transparente Vergussmasse 5, wie in den vorherigen Figuren beschrieben, eingebracht.
[0066] Im Beispiel der vorliegenden FIG 7 wird die Vorwärtsstreulichtanordnung durch den
links dargestellten Lichtleitkörper 11 mit angrenzender Leuchtdiode 31 und dem rechts
dargestellten Lichtleitköper 13 mit angrenzender Photodiode 32 gebildet. Die Rückwärtsstreulichtanordnung
wird durch den links dargestellten Lichtleitkörper 11 mit angrenzender Leuchtdiode
31 und dem mittig dargestellten Lichtleitköper 12 mit angrenzender Photodiode 32 gebildet.
Der mittige Lichtleitkörper 12 ist dabei als kreisförmige optische Linse LI ausgebildet.
Die optische Linse LI ist zudem von zwei angrenzenden Barrieren B umgeben, so dass
ein Übersprechen von emittiertem Licht von der Leuchtdiode 31 unterbunden wird. Weiterhin
ist im Schaltungsträger 6 jeweils eine Ausnehmung AN vorhanden, in welche ein Teil
des linken und rechten Lichtleitkörpers 11, 13 eingreift. Dadurch ist eine besonders
gute Einkopplung von emittiertem Licht der Leuchtdiode 31 in den linken Lichtleitkörper
11 und eine besonders gute Auskopplung von Streulicht in die rechte Photodiode 32
möglich. Auch in diesem Fall bilden alle drei Lichtleitkörper 11-13 zusammen mit den
zwei diese fest miteinander verbindenden Zwischenkörpern 2 eine einstückige optische
Baueinheit.
[0067] FIG 8 zeigt eine Draufsicht auf das Lichtleitmodul 10 bzw. auf den Rauchdetektionsblock
20 gemäss FIG 7. In dieser Darstellung wird besonders deutlich, wie die beiden optischen
Achsen OA der beiden Lichtleitkörper 11, 13 durch das gemeinsame Streulichtvolumen
SZ verlaufen. In der gezeigten Projektion fluchten die optischen Achsen OA sogar,
sodass diese eine Ebene orthogonal zur gezeigten Bildebene aufspannen.
[0068] FIG 9 zeigt eine Schnittdarstellung im Bereich einer Vertiefung V eines beispielhaften
Rauchdetektionsblocks 20 mit einem UV-härtenden Klebstoff 5 zur mechanischen Fixierung
eines optoelektronischen Bauelements 3, 31, 32 nach einer Kalibrierung gemäss der
Erfindung.
[0069] Im linken Teil der FIG 9 ist ein Ausschnitt eines Lichtleitkörpers 11 zu sehen, in
dessen Vertiefung V eine Leuchtdiode 31 in einer transparenten Vergussmasse 5 eingebettet
ist. Die gezeigte Leuchtdiode 31 ist als SMD-Bauteil ausgeführt und weist einen im
Gehäuse 7 ausgebildeten Reflektor 8 für einen darin angeordneten LED-Chip 9 auf. Mit
A sind die Anschlusskontakte bzw. SMD-Pads der SMD-Photodiode 31 bezeichnet, die elektrischen
mit LED-Chip 9 verbunden sind.
[0070] Mit CAL sind die mehrdimensional möglichen linearen und rotatorischen Justagebewegungsrichtungen
der SMD-Leuchtdiode 31 während eines Kalibrierungsprozesses eines Rauchdetektionsblocks
20 bezeichnet. Ist die SMD-Leuchtdiode 31 nun optimal in der Vertiefung V ausgerichtet
und platziert, so verbleibt die SMD-Leuchtdiode 31 nach einer Aushärtezeit der Vergussmasse
5 in dieser Position. Ist die Vergussmasse 5 ein UV-lichthärtender Kleber, so kann
der Kleber 5 mit UV-Licht bestrahlt werden. Nach wenigen Sekunden bleibt dann die
SMD-Leuchtdiode 31 unveränderlich in der kalibrierten Position.
[0071] Im rechten Teil der FIG 9 ist ein Ausschnitt eines Lichtleitkörpers 12 zu sehen,
in dessen Vertiefung V eine Photodiode 32 in einer transparenten Vergussmasse 5 eingebettet
ist. Die gezeigte Photodiode 32 ist als SMD-Bauteil ausgeführt und weist eine am SMD-Gehäuse
7 ausgebildete ebene photosensitive Schicht PS auf. Mit A sind Anschlusskontakte bzw.
SMD-Pads der SMD-Photodiode 32 bezeichnet, die elektrischen mit der photosensitiven
Schicht PS verbunden sind.
[0072] Mit CAL sind wiederum die mehrdimensional möglichen Justagebewegungsrichtungen der
SMD-Photodiode 32 während eines Kalibrierungsprozesses eines Rauchdetektionsblocks
20 bezeichnet. Ist die SMD-Photodiode 32 nun optimal in der Vertiefung V ausgerichtet
und platziert, so verbleibt die SMD-Photodiode 32 nach einer Aushärtezeit der Vergussmasse
5 in dieser Position. Ist die Vergussmasse 5 ein UV-lichthärtender Kleber, so kann
der Kleber 5 mit UV-Licht bestrahlt werden. Nach wenigen Sekunden bleibt dann die
SMD-Photodiode 32 unveränderlich in der kalibrierten Position.
[0073] FIG 10 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemässes Rauchdetektionsmodul
30 mit einem Modulschaltungsträger 6' und mit einer Kunststoffabdeckung AB. Das gesamte
Rauchdetektionsmodul 30 kann samt Kunststoffabdeckung AB auf einem Schaltungsträger
6 eines Streulichtrauchmelders appliziert und dann mit diesem verlötet werden. Der
Schaltungsträger grenzt dabei an einer optischen Messkammer des Streulichtrauchmelders
an. Das Rauchdetektionsmodul 30 mit Kunststoffabdeckung AB bildet somit einen Teil
eines Messkammerbodens der optischen Messkammer.
[0074] Das Rauchdetektionsmodul 30 umfasst gemäss einer ersten Alternative ein optisches
Lichtleitmodul 10 sowie den Modulschaltungsträger 6' mit den bereits darauf applizierten
optoelektronischen Bauelementen 3. Das Lichtleitmodul 10 ist vorzugsweise fest mit
dem Modulschaltungsträger 6' zu einer Baueinheit verbunden.
[0075] Gemäss einer zweiten Alternative umfasst das Rauchdetektionsmodul 30 einen Rauchdetektionsblock
20 mit bereits darin aufgenommenen optoelektronischen Bauelementen 3 sowie den Modulschaltungsträger
6'. Der Rauchdetektionsblock 20 ist fest mit dem Modulschaltungsträger 6' zu einer
Baueinheit verbunden. Hierbei werden die Anschlusskontakte der optoelektronischen
Bauelemente mit Lötpads auf der Oberseite OS des Modulschaltungsträgers 6' verlötet,
wie z.B. mittels eines Reflow-Lötprozesses.
[0076] Bei beiden Alternativen sind die optoelektronischen Bauelemente 3 vorzugsweise über
nicht weiter gezeigte Leiterbahnen mit Kontaktierungsflächen P an einer der Oberseite
OS des Modulschaltungsträgers 6' gegenüberliegenden Unterseite oder mit Kontaktierungsflächen
P an der Stirnseite des Modulschaltungsträgers 6' elektrisch verbunden. Bei allen
gezeigten optoelektronischen Bauelementen 3 handelt es sich vorzugsweise um SMD-Bauelemente
für eine Oberflächenmontage.
[0077] Im Beispiel der FIG 10 ist zudem das Rauchdetektionsmodul 30 mit einer insbesondere
schwarzen Kunststoffabdeckung AB mit lichtabsorbierenden und/oder lichtreflektierenden
Strukturen als Lichtabsorber versehen. Vorzugsweise ist die Kunststoffabdeckung AB
derart ausgeformt, dass das gesamte Rauchdetektionsmodul 30 in die haubenförmig ausgebildete
Kunststoffabdeckung AB eingeschoben werden kann. Dabei bleiben die ersten Lichtein-/austrittsflächen
F1 ausgespart. Das Rauchdetektionsmodul 30 ist somit bis auf diese ausgesparten Flächen
F1 und eine Aufnahmeöffnung AO der Kunststoffabdeckung AB vollständig abgedeckt.
[0078] FIG 11 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Kunststoffabdeckung AB gemäss FIG
10 als einstückiges Bauteil. Das gezeigte Bauteil ist vorzugsweise mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens
hergestellt. Wie die FIG 11 weiter zeigt, bildet die Kunststoffabdeckung AB im umlaufenden
Bereich der ausgesparten Lichtein-/austrittsflächen F1 jeweils eine Blende BL zur
Verbesserung der optischen Rauchdetektion aus. Darüber hinaus formt die Kunststoffabdeckung
AB einen umlaufenden Steg als Barriere B aus, welche in die in FIG 10 gezeigte Ringnut
N eingreift. Schliesslich ist im rechten Teil der FIG 11 ein weiterer Steg als weitere
Barriere B gezeigt, welcher in eine am Verbindungskörper 2 des Lichtleitmoduls 10
ausgeformte Kerbe K eingreift.
[0079] FIG 12 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen
Rauchdetektionsmoduls 30 mit einer "Sidelooker"-LED 31 und mit einer Kunststoffabdeckung
AB analog zum Beispiel der FIG 10 und 11.
Bezugszeichenliste
[0080]
- 1, 11-13
- Lichtleitkörper,
- 2
- Zwischenkörper, Verbindungskörper
- 3
- optoelektronisches Bauteil, SMD-Bauteil
- 31
- Leuchtdiode, SMD-LED, Sideemitter-LED
- 32
- Photosensor, Photodiode, Sidelooker-Photodiode
- 4
- Passelement, Steg, Stift, Fixierelement
- 5
- transparente Vergussmasse, Kleber
- 6
- Leiterplatte
- 6`
- Modulleiterplatte
- 7
- Gehäuse, Bauelementgehäuse
- 8
- Reflektor
- 9
- LED-Chip
- 10
- optisches Lichtleitmodul
- 20
- Rauchdetektisblock
- 30
- Rauchdetektionsmodul mit Leiterplatte
- A
- Anschlusskontakt
- AO
- Aufnahmeöffnung
- AB
- (Kunststoff-)abdeckung, Lichtabsorber
- AN
- Ausnehmung
- B
- Lichtbarriere, lichtabsorbierende Einspritzung
- BL
- Blende
- BW
- in Rückwärtsrichtung gestreutes Licht
- C
- Coating, Überzug, Auftragung
- CAL
- mögliche Verschiebungsrichtungen für Kalibrierung
- DO
- Durchgangsöffnung, Bohrung
- F1, F2
- Lichtein-/austrittsfläche, Fenster
- FV
- formschlüssige Verbindung
- FW
- in Vorwärtsrichtung gestreutes Licht
- K
- Kerbe, Lichtbarriere
- LB
- emittiertes Lichtbündel
- LI
- optisches Element, Linse
- MS
- Montageseite des Lichtleitmoduls, Montageseite des Rauchdetektionsblocks
- N
- Nut, Ringnut
- OA
- optische Achse
- OS
- Oberseite der Leiterplatte
- P
- Kontaktierungsfläche, Lötpad
- PO
- Fixieröffnung, Passöffnung, Bohrung, Stanzung
- PS
- photosensitive Schicht
- RF
- Reflektorschicht, totalreflektierende Schicht
- SL
- Streulicht
- SZ
- Streulichtvolumen, Messvolumen
- V
- Vertiefung, Aussparung
- α
- Streulichtwinkel
- αF
- Vorwärtsstreuwinkel
- αR
- Rückwärtsstreuwinkel
- β
- Elevation, Höhenwinkel
- δ
- Achsenwinkel
1. Optisches Lichtleitmodul (10) zur Montage auf einem Schaltungsträger (6) eines Streulichtrauchmelders,
auf welcher zumindest zwei optoelektronische Bauelemente (31, 32) für die Streulichtrauchdetektion
vorgesehen sind, wobei das Lichtleitmodul (10) zumindest einen ersten und zweiten
Lichtleitkörper (11, 12) sowie zumindest einen diese fest miteinander verbindenden
Zwischenkörper (2) aufweist, wobei die Lichtleitkörper (11, 12) jeweils eine erste
und zweite Lichtein-/austrittsfläche (F1, F2) aufweisen, wobei die jeweilige erste
Lichtein-/austrittsfläche (F1) auf ein für die optische Streulichtrauchdetektion vorgesehenes
gemeinsames Streulichtvolumen (SZ) ausgerichtet ist und wobei die jeweilige zweite
Lichtein-/austrittsfläche (F2) einem der für die optische Streulichtrauchdetektion
vorgesehenen optoelektronischen Bauelemente (31, 32) gegenüberliegt, und wobei die
Lichtleitkörper (11, 12) derartige strahlenoptische Eigenschaften aufweisen, dass
das gemeinsame Streulichtvolumen (SZ) auf das jeweilige optoelektronische Bauelement
(31, 32) abbildbar ist.
2. Optisches Lichtleitmodul (10) nach Anspruch 1, wobei die zwei Lichtleitkörper (11
- 13) sowie der zumindest eine Zwischenkörper (2) aus einem transparenten Werkstoff
wie Glas oder aus einem Kunststoff hergestellt sind, insbesondere aus einem Quarz-,
Silikat- oder Flintglas oder aus einem Duroplasten oder Thermoplasten.
3. Optisches Lichtleitmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Lichtleitkörper
(11, 12) sowie der zumindest eine Zwischenkörper (2) mittels eines Formgebungsverfahrens
hergestellt sind, insbesondere mittels eines Gussverfahrens oder eines Spritzgussverfahrens.
4. Optisches Lichtleitmodul (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der transparente Glas-
oder Kunststoff-Werkstoff lötstabil, sodass dieser nach einer Oberflächenmontage des
Lichtleitmoduls (10) zusammen mit weiteren elektrischen, elektronischen und optoelektronischen
Bauelementen (31, 32) auf dem Schaltungsträger (6) einen nachfolgenden Lötprozess,
insbesondere einen Reflow-Lötprozess, unbeschadet übersteht.
5. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in zumindest
einem der Zwischenkörper (2) eines optischen Lichtleitmoduls (10) zumindest eine lichtabsorbierende
Barriere (B) eingebracht ist und/oder zumindest eine Kerbe (K) ausgeformt ist.
6. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest
zwei Lichtleitkörper (11, 12) unter Aussparung der jeweiligen ersten und zweiten Lichtein-/austrittsfläche
(F1, F2) zumindest teilweise mit einem Überzug (C) versehen sind, wobei der Überzug
(C) ein lichtabsorbierender und/oder ein lichtreflektierender Überzug (C)ist.
7. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, wobei die
zumindest zwei Lichtleitkörper (11 - 13) sowie der zumindest eine diese fest miteinander
verbindende Zwischenkörper (2) zusammen ein einstückiges optisches Bauteil bilden.
8. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, wobei die
zumindest zwei Lichtleitkörper (11 - 13) sowie der zumindest eine Zwischenkörper (2)
über zumindest eine formschlüssige Verbindung (FV) zu dem fest miteinander verbundenen
Lichtleitmodul (10) fügbar sind.
9. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das optische
Lichtleitmodul (10) eine Montageseite (MS) aufweist, welche nach der Montage des optischen
Lichtleitmoduls (10) auf dem Schaltungsträger (6) diesem gegenüberliegt, und wobei
an der Montageseite (MS) zumindest zwei wegstehende Passelemente (4), insbesondere
Stifte, Bolzen oder Stege, ausgeformt sind, die konstruktiv auf entsprechende Öffnungen
(PO) im Schaltungsträger (6) zum Einpassen der Passelemente (4) in diese Öffnungen
(PO) abgestimmt sind.
10. Optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das optische
Lichtleitmodul (10) eine Montageseite (MS) aufweist, welche nach der Montage des optischen
Lichtleitmoduls (10) auf dem Schaltungsträger (6) diesem gegenüberliegt, wobei der
jeweilige Lichtleitkörper (11 - 13) eine Vertiefung (V) an der Montageseite (MS) mit
der jeweiligen zweiten Lichtein-/austrittsfläche (F2) aufweist, sodass der jeweilige
Lichtleitkörper (11-13) mit seiner Vertiefung (V) das jeweilige optoelektronische
Bauelement (31, 32) auf dem Schaltungsträger (6) umfasst.
11. Rauchdetektionsblock (20) mit einem optischen Lichtleitmodul (10) nach einem der Ansprüche
1 bis 9, wobei das optische Lichtleitmodul (10) eine Montageseite (MS) für eine Oberflächenmontage
des optischen Lichtleitmoduls (10) auf einem Schaltungsträger (6) aufweist, wobei
der jeweilige Lichtleitkörper (11 - 13) eine Vertiefung (V) an der Montageseite (MS)
zur Aufnahme eines jeweiligen, für eine Oberflächenmontage ausgebildeten optoelektronischen
Bauelements (31, 32) aufweist, wobei die jeweilige Vertiefung (V) mit einer transparenten
Vergussmasse (5) zwischen der jeweiligen Vertiefung (V) und dem jeweiligen aufgenommenen
optoelektronischen Bauelement (31, 32) versehen ist und wobei die jeweiligen optoelektronischen
Bauelemente (31, 32) derart aufgenommen sind, dass ihre elektrischen Anschlusskontakte
(A) im Wesentlichen bündig zur Montageseite (MS) ausgerichtet sind.
12. Vorrichtung (10, 20) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die jeweilige Vertiefung (V)
mit einem transparenten Klebstoff (5) als Vergussmasse versehen ist.
13. Vorrichtung (10, 20) nach Anspruch 12, wobei der transparente Klebstoff (5) ein lichthärtender,
insbesondere ein UV-lichthärtender Klebstoff, ist.
14. Rauchdetektionsmodul (30) mit einem optischen Lichtleitmodul (10) nach einem der Ansprüche
1 bis 9 und mit einem Modulschaltungsträger (6'), wobei das optische Lichtleitmodul
(10) eine Montageseite (MS) zur insbesondere unlösbaren Anbringung des optischen Lichtleitmoduls
(10) auf dem Modulschaltungsträger (6') des Rauchdetektionsmoduls (30) aufweist, wobei
die Lichtleitkörper (11 - 13) jeweils eine Vertiefung (V) an der Montageseite (MS)
mit der jeweiligen zweiten Lichtein-/austrittsfläche (F2) aufweisen, wobei auf dem
Modulschaltungsträger (6') die jeweiligen optoelektronischen Bauelemente (31, 32)
für die Streulichtrauchdetektion derart angeordnet sind, dass diese nach der Anbringung
des optischen Lichtleitmoduls (10) auf dem Modulschaltungsträger (6') von der jeweiligen
Vertiefung (V) umfasst sind, und wobei die optoelektronischen Bauelemente (31, 32)
elektrische Anschlusskontakte (A) aufweisen, welche mit von aussen zugänglichen Kontaktierungsflächen
(P) an der Aussenseite des Modulschaltungsträgers (6') elektrisch verbunden sind.
15. Streulichtrauchmelder, umfassend ein Meldergehäuse mit zumindest einer Raucheintrittsöffnung,
eine im Meldergehäuse aufgenommene, für zu detektierenden Rauch durchlässige optische
Messkammer sowie einen Schaltungsträger (6),
- wobei die optische Messkammer ein optisches Lichtleitmodul (10) nach einem der Ansprüche
1 bis 10, 12 oder 13 aufweist, wobei das optische Lichtleitmodul (10) auf dem Schaltungsträger
(6) des Streulichtrauchmelders mit den jeweiligen, dem optischen Lichtleitmodul (10)
gegenüberliegenden optoelektronischen Bauelementen (31, 32) angebracht ist, oder
- wobei die optische Messkammer einen Rauchdetektionsblock (20) nach einem der Ansprüche
11 bis 13 aufweist, wobei der Rauchdetektionsblock (20) auf dem Schaltungsträger (6)
des Streulichtrauchmelders angebracht ist, und wobei die elektrischen Anschlusskontakte
(A) der jeweiligen optoelektronischen Bauelemente (31, 32) des Rauchdetektionsblocks
(20) mit Kontaktierungsflächen (P) auf dem Schaltungsträger (6) kontaktieren, oder
- wobei die optische Messkammer ein Rauchdetektionsmodul (30) nach Anspruch 14 aufweist,
wobei das Rauchdetektionsmodul (30) auf dem Schaltungsträger (6) des Streulichtrauchmelders
angebracht ist, und wobei der Modulschaltungsträger (6') des Rauchdetektionsmoduls
(30) über dessen Kontaktierungsflächen (P) elektrisch mit korrespondierenden Kontaktierungsflächen
(P) auf dem Schaltungsträger (6) verbunden ist,
- wobei zumindest eines der optoelektronischen Bauelemente (31, 32) eine Leuchtdiode
(31) ist und wobei zumindest ein weiteres optoelektronisches Bauelement (31, 32) ein
Photosensor (32) ist, und
- wobei der Streulichtrauchmelder eine Steuereinheit aufweist, welche dazu eingerichtet
ist, die zumindest eine Leuchtdiode (31) gepulst anzusteuern, ein vom jeweiligen Photosensor
(32) ausgegebenes Photosignal zu erfassen, einen Brandfall zu detektieren und bei
einem detektierten Brandfall eine Warn- oder Alarmmeldung auszugeben.