DE1221815B - Geraet zur Anzeige einer unteren Sauerstoff-konzentration von Grubenwettern - Google Patents

Description

• Gerät zur Anzeige einer unteren Sauerstoffkonzentration von Grubenwettern Zusatz zum Patent: 1 177247 Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät zur Anzeige einer unteren Sauerstoffkonzentration von Orubenwettern, beruhend auf der elektrischen Messung der von einer Flamme gelieferten Wärmeenergie, das aggregiert ist mit dem Batterieteil einer Kopfleuchte, nach Patent 1 177 247.
• Bei dem Gerät nach Patent 1 177 247 erfolgt die Sauerstoffmangelanzeige in einer Ausführungsform durch eine durch eine brennbare Flüssigkeit gespeiste Flamme, deren Licht von einer Photodiode abgetastet wird und je nach der Intensität der Flamme über einen Transistorverstärker einem akustischen Signalgeber zugeführt wird.
• Das Gerät nach dem Hauptpatent, bei der der Batteriebehälter mit einer Sauerstoffmangelanzeige eine handliche Einheit bildet, hat sich im Betrieb hervorragend bewährt, da es das erste handliche Klein-- gerät war, das vom Bergmann ohne starke Behinderung mitgeführt werden konnte, und eine einwandfreie vernehmbare Gefahrenanzeige bei Sauerstoffmangel ermöglichte.
• Nur die Verwendung der Photoelemente, die das Licht der Flamme abtasteten, befriedigte nicht, da sie nicht empfindlich genug und bei unzulässig starker Erwärmung störanfällig sind.
• Photoelemente müssen in genügender Nähe der Flamme angebracht werden, um auch bei Neigung der Flammenachse noch genügend anzusprechen, und werden dabei unter Umständen unzulässig stark erwärmt.
• Erfindungsgemäß erfolgt daher die Sauerstoffmangelanzeige dadurch, daß die Flamme von einem oder mehreren in Reihe geschalteten Thermoelementen abgetastet wird und über einen Verstärker ein akustisches Signal ein- bzw. ausschaltet.
• Die Thermoelemente sind weniger störanfällig als die Photoelemente. Sie können in genügender Nähe der Flamme bzw. in der Flamme selbst eingebracht werden, ohne daß sie schädlichen Wärmeeinwirkungen unterliegen.
• Auch kommt man bei Verwendung von Thermoelementen mit schwächeren Verstärkern für den Signalgeber aus, da den Thermoelementen beachtliche Ströme entnommen werden können, wenn ihr Innenwiderstand klein gehalten ist, denn es wird eine bessere Leistungsanpassung an den niederohmigen Eingang einer Transistor-Verstärker-Schaltung erreicht.
• Dadurch ist eine raum- und kostensparende Vereinfachung der Sauerstoffmangelanzeige gegeben. Auch stehen gerade für den interessierenden Temperaturbereich relativ billige Mittel zur Messung thermoelektrischer Spannungen zur Verfügung. Mit gutem Erfolg kann Kupfer-Konstantan oder Eisen-Konstantan verwendet werden.
• Bei dem Gerät nach der Erfindung wird als Signalgeber ein Tonfrequenzgenerator verwendet, dessen Frequenz langsam periodisch variiert, so daß der Wamton sich deutlich von Umgebungsgeräuschen unterscheidet.
• An Hand der Figur wird eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes und die Funktionsweise der Sauerstoffmangelanzeige näher erörtert.
• Ein mit flüssigem Butangas gefüllter Tank 1 trägt ein einstellbares Reduzierventil 2 und eine von der Einstellung dieses Reduzierventils unabhängige Absperrvorrichtung 3. Nur diese ist dem Träger des Gerätes von außen zugänglich. Wird die geöffnet, so entströmt dem Ventil Butangas. Dieses wird durch elektrisches Aufheizen der Platinwendel 4 entzündet.
• Die Luft wird der Flamme über die axialen Segmentschlitze des Schutzmantels 5, der zugleich zur Luftumlenkung um 900 dient, und über die Zuluftsiebe 6 und 7, die aus nichtrostendem Edelstahl bestehen, zugeführt. Die Abgase werden über die Abgassiebe 8, 9 und 10 und über die Deckplatte 11, die wieder zugleich als mechanischer Schutz für die Siebe und zur Umlenkung der Gase um 900 dient; abgeleitet.
• In die Flamme ragen ein oder mehrere, elektrisch in Serie geschaltete Thermoelemente 12, die von der flamme beheizt werden. Dadurch entsteht an ihnen eine Thermosspannung. Diese wird in einem Transistorverstärker 13 verstärkt, der aus der Kopfleuchten-Batterie 14 gespeist wird. Die verstärkte Thermosspannung sperrt einen transistorisierten Tonfrequenzgenerator periodisch variierender Frequenz 15, der auf eine schlagwettersichere dynamische Lautsprecherkapsel 16 arbeitet.
• Sobald die Flamme erlischt, entfällt die Thermosspannung; damit wird die Sperrung des Tonfrequenzgenerators aufgehoben; die Lautsprecherkapsel gibt nun einen in seiner Frequenz periodisch veränderlichen Heulton als Warnsignal ab. Der Bergmann kann mit Hilfe des guten Lichtes seiner Kopfleuchte rasch aus dem Gefahrenbereich flüchten.
• Durch Druck auf einen Zündknopf wird die Flamme wieder gezündet, womit das Warnsignal verstummt.
• Der Tonfrequenzgenerator wird auch dann gesperrt, wenn die mit dem Wamgerät verbundene Leuchte in der Lampenstube an das Ladegestell angeschlossen wird. Erst dann kann die Flamme gelöscht werden, ohne daß ein Warnsignal ausgelöst wird.
• In der Praxis wird also die Kopfleuchte mit Wamgerät dem Ladegestell entnommen. Das Warnsignal ertönt. Nun wird die Absperrvorrichtung geöffnet und die Flamme gezündet. Das Warnsignal verstummt.
• Nach der Schicht wird erst die Absperrvorrichtung geschlossen, dann muß als Kontrolle für einwandfreie Funktion der Absperrvorrichtung und des Warngerätes das Warnsignal ertönen. Beim anschließenden Einschalten des Kopfstückes in den Ladekreis muß der Warnton verstummen. Damit ist bei Schicht- beginn und Schichtende eine zwangläufige Funktionsprüfung erreicht.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Gerät zur Anzeige einer unteren Sauerstoffkonzentration von Grubenwettern, beruhend auf der elektrischen Messung der von einer Flamme gelieferten Wärmeenergie, das aggregiert ist mit dem Batterieteil einer Kopfleuchte und zur Sauerstoffmangelanzeige eine durch eine brennbare Flüssigkeit gespeiste Flamme enthält nach Patent 1177 247, dadurch gekennzeichn e t, daß die Flamme von einem oder mehreren in Reihe geschalteten Thermoelementen abgetastet wird und über einen Verstärker ein akustisches Signal ein- bzw. ausschaltet.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für die brennbare Flüssigkeit und der mit der Außenluft in Verbindung stehende Flammenraum durch Schutzgitteranordnungen (6, 7, 8, 9 und 10) schlagwetter-bzw. explosionsgeschützt sind.
3. 3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Signalgeber einen Tonfrequenzgenerator enthält, dessen Frequenz langsam periodisch variiert.
4. 4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonfrequenzgenerator gesperrt wird, sobald die Kopfleuchtenbatterien an das Ladegerät angeschlossen werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 217 416, 679 827; britische Patentschrift Nr. 713 807.