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Elektrische Grubenlampe mit Sicherheitsglocke.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Grubenlampen, deren Sicherheitsglocke mit einem Fluidum gefüllt ist, das unter einem vom Drucke des umgebenden Fluidums verschiedenen Druck steht und deren Birne zum mindesten von einem der Stromzuführungsorgane abgerückt wird, sobald das in der Sicherheitsgloeke enthaltene Fluidum mit dem die Glocke umgebenden in Kommunikation tritt.
Sie bezweckt, die Lampe so auszugestalten, dass sieh der erforderliche Druck in der Sicherheitglocke leicht herstellen lässt und dass anderseits bei Bruch der Glocke oder der Birne die Unschädlich- machung in einfacher Weise vor sich geht.
Dies wird erfindungsgemäss im wesentlichen erreicht durch eine mit der Birne kombinierte Einrichtung, welche nach Art eines Kolbens wirksam ist, der'die Glocke dicht abschliesst und durch dessen Verschiebung gegen die vorher mit einer entsprechenden Menge des Fluidums gefüllten Glocke der gewünschte Druck zustande gebracht wird. Die Einrichtung kann beispielsweise aus einer an der Birne befestigten Membran bestehen, deren Rand durch den Rand der Sicherheitsglocke festgehalten wird.
Die Lampe und die elektrischen Kontakte wirken mit einem elastischen System in der Weise zusammen, dass der Kolben, wenn er einmal in die dem gewünschten Druck entsprechende Lage eingestellt ist, in dieser Lage festgehalten und entgegen der Wirkung des elastischen Systems an die Kontakte so lange angedrückt wird, als nicht infolge Bruches der Sieherheitsgloeke das elastische System die Birne abrückt und sie so zum mindesten von einem der elektrischen Kontakte trennt. Zweckmässig wird die Anordnung so getroffen, dass die Unterbrechung des Stromes nach Abrücken der Birne von einem der Elektrizitätsleiter irreversibel ist. Um infolge Undiehtheiten auftretende Druekverluste in der Glocke auszugleichen, kann man in der Sieherheitsgloeke Substanzen unterbringen, welche bei gewöhnlicher Temperatur Dampf entwickeln.
Auch kann man, falls die Lampe so eingerichtet ist, dass die Unterbrechung des Stromes nicht plötzlich stattfindet, Undichtheiten kenntlich machen, indem man an der Glocke eine fest angebrachte Marke anbringt, die mit einer an der Birne vorhandenen Marke zusammenspielt.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes im axialen Schnitt veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die erste in Form einer gewöhnlichen, d. h. in der Hand zu tragenden Lampe mit der Glocke im gefüllten Zustande ; der Lampenkopf ist von dem den Akkumulator enthaltenden Topf abgeschraubt. Fig. 2 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Lampenkopfes, die Fig. 4 und 5 eine dritte Ausführungsform, u. zw. Fig. 4 im gebrauchsfertigen Zustand, Fig. 5 hingegen in der Einstellung vor der Kompression des Fluidums in der Glocke und Fig. 6 eine abgeänderte Einzelheit der Lampen nach den Fig. 3-5.
Das zur Füllung der Glocke a dienende bzw. in derselben unter Druck gehaltene Fluidum kann in allen Fällen verschiedener Art sein, beispielsweise Stickstoff, Kohlensäure oder einfach Luft, gegebenenfalls auch Wasser.
Der Topf b und der Akkumulator c können von beliebiger, beispielsweise der allgemein üblichen, in Fig. 1 angedeuteten Form sein, bei welcher der Topf an seinem oberen Rand mit einem Gewinde und der Akkumulator mit elastisch nachgiebigen Kontakten d ausgestattet ist.
Auf den Topf lässt sich die mit einer kreisrunden zentralen Öffnung versehene Kappe e aufschrauben, die als Träger der eigentlichen Sicherungseinriehtung dient, u. zw. einer zylindrischen, oben abgerundeten Glocke a und eines wie ein Kolben wirkenden Elementes, das die Glocke dicht abschliesst
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und in axialer Richtung verschoben werden kann. Das als Kolben wirkende Element kann aus einer elastischen, runden Membran/*, beispielsweise aus Kautschuk, bestehen, mit einem zentralen Loch, in welches der mit einem Zentralkontakt ausgestattete Sockel gl der Birne g so eingesetzt wird, dass die
Lampe zwischen der Membran und der Kuppel der Glocke liegt.
Die elastische Membran f weist in der Mitte eine die Fassung umschliessende Hülse auf, in welcher die Fassung verlässlich festgehalten wird, und ist unten so geformt, dass sie mit dem Rand al der Glocke fest verbunden werden kann. Gemäss Fig. 1 ist die Membran über den Rand der Glocke umgeschlagen und wird durch ihre eigene Elastizität festgehalten. Zweckmässiger erscheint die Verbindungsart, die in den Fig. 3-5 veranschaulicht ist. Hier legt sich eine breite Randpartie der Membran an die innere Mantelfläche der Glocke an und an der dem Glockenrand zunächst gelegenen Stelle ist sie mit einem ringförmigen Flansch fi versehen, der durch einen an den Glockenrand sieh straff anklammernden Ring a2 festgehalten wird.
Diese Befestigungsart bietet den Vorteil, dass die Membran, wenn sie sich unter dem Einfluss der Kompression aus der einen Endstellung (Fig. 4) in die andere Endstellung (Fig. 5) bewegt, weniger der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ist als bei der Befestigungsart nach Fig. 1.
In der Kappe e sitzt weiters eine Scheibe haus Isoliermaterial, die mit ihrem Rand auf einem in die Kappe e eingeschraubten Ring aufruht, so dass, wenn der Ring i angezogen wird, die obere Fläche der Scheibe h den mit dem Membranrand überzogenen Gloekenrand al gegen den Flansch el der Kappe e dichtend anpresst. Die Scheibe h trägt eine Stange 1 od. dgl. aus leitendem Material, die vorerst, wie in Fig. 1 dargestellt, als starr an der Scheibe befestigt angenommen sei, und weiters eine Schraubenfeder k von geeigneter Stärke, auf welcher in diesem Fall ein frei verschiebbares, gleichfalls aus leitendem
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und die Feder k sind mit zwei an der Unterseite der Scheibe h sitzenden Plättehen jl und kl leitend verbunden.
Die ganze Anordnung ist eine derartige, dass, wenn in der Glocke der gewünschte Druck herrscht und der Kolben die in Fig. 1, 3 oder 4 dargestellte Lage einnimmt, die Pole der Birne g gleichzeitig in Kontakt mit dem oberen Ende der Stange 1 bzw. des Trichters I stehen und dass hiebei die Feder k gespannt ist. Der Trichter l hat solche Form, dass er, wenn die Glocke mit dem komprimierten Fluidum gefüllt ist, die sich an ihn anschmiegende Membran stützt.
Bei der dargestellten Handlampenform wird die mit dem Gewinde e2 versehene Kappe e auf das Gewinde bu des Akkumulatortopfes so aufgeschraubt, dass die Plättchen jl und kl mit den elastischen Kontakten d des Akkumulators in Berührung kommen.
Soll die Lampe so eingerichtet sein, dass sie auf der Stirne getragen werden kann, so wird die Kappe e durch einen, zweckmässig ebenfalls eingeschraubten Boden, mit einem der Stirnform angepassten bzw. an der Stirne zu befestigenden Ansatz abgeschlossen. Dieser Boden wird von isolierten Leitungsdrähten durchsetzt, welche an die Stange 1 und den Trichter l angeschlossen sind. Der Akkumulatortopf b ist in diesem Fall durch einen Deckel abgeschlossen, welcher beispielsweise ungefähr die Form der Kappe e, jedoch ohne zentrale Öffnung, hat und auch im Inneren mit einer der Scheibe h entsprechenden Platte aus isolierendem Material versehen ist.
Auf der Unterseite dieser Platte sind gleichfalls Kontaktplättchen entsprechend jl und kl angebracht, während der Deckel aussen zwei Anschlussklemmen od. dgl. trägt, die mit den Plättchen durch isolierte, den Deckel durchsetzende Leitungsstücke verbunden sind. An die auf dem Akkumulatordeckel sitzenden Klemmen werden die oberwähnten, vom Lampenboden austretenden Drähte angeschlossen. Der Topfdeekel wird so aufgeschraubt, dass
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lators in Berührung kommen.
Beim Montieren wird zuerst der Kolben samt Birne in die äussere Endstellung gebracht, wie sie z. B. Fig. 5 veranschaulicht, und Sorge getragen, dass der Hohlraum der Glocke mit dem in Frage kommenden Fluidum unter dem geeigneten Druck, zweckmässig dem Drucke der die Glocke umgebenden atmosphärischen Luft, gefüllt ist. Wennmandann den Kolbenindie Glocke bis zu seiner innerenEndstellung hineindrückt, so steigt der Druck auf das gewünschte Ausmass. Zunächst wird die Glocke in die zentrale Öffnung der Kappe e eingeschoben, die Scheibe h samt den von ihr getragenen Teilen angebracht und der Ring i in die Kappe e eingeschraubt. Hiebei hat man durch die Stange j, deren freies Ende sich an den einen Pol der Birne anlegt, den Kolben hineingepresst, also das Fluidum komprimiert.
Gleichzeitig hat die Feder k den Trichter I in den Glockenraum hineingedrückt, so dass sich die Teile dann in der gebrauchsfertigen Einstellung nach Fig. 1 befinden und die Lampe glüht, sobald die Kappe e auf den Akkumulatortopf aufgeschraubt ist.
Bricht die Glocke, so vermindert sich der Druck auf den Kolben bzw. die Membran und diese wird samt der Birne durch die gespannte Feder k weiter in die Glocke hineingetrieben, der zentrale Kontakt des Birnensockels also so weit vom Ende der Stange 1 abgerückt, dass die Lampe verlöscht und auch keine Funken überspringen können. Selbst wenn die Birne ebenfalls zerbrochen wird, besteht keine Gefahr der Entzündung von in der Umgebung etwa vorhandenem Grubengas.
Bei den bekannten Grubenlampen wird das Fluidum in die Glocke eingepumpt oder durch Flaschen, die ein komprimiertes Fluidum enthalten, eingefüllt. Durch die Ausgestaltung gemäss der Erfindung wird die Anwendung dieser Hilfsmittel überflüssig.
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An der Lampe können noch Einrichtungen vorgesehen sein, welche es unmöglich machen, die Birne wieder zum Leuchten zu bringen, wenn sie einmal automatisch erloschen ist. So kann die Kappe e am Akkmr. ulatortopf b so verriegelt sein, dass sie nicht ohne weiteres abschraubbar ist. Nebst dem können noch andere Einrichtungen vorgesehen sein, von denen im nachfolgenden zwei Hauptgruppen beschrieben sind ; die eine kommt zur Anwendung, wenn das Organ j. wie bisher angenommen. starr befestigt ist, während die andere die bewegliche Anordnung betrifft.
Gemäss dem der ersten Gruppe angehörenden, in Fig. 2 dargestellten Beispiel, sind die am Lampensoekel und der Stange j sitzenden Kontakte abgerundet. Ein Plättchen m aus Isoliermaterial n it einem Loch, durch welches hindurch sich die Kontakte berühren können, ist mittels einer Feder m1 an einem fixen Punkt, beispielsweise am Trichter 1, befestigt. Wenn sich die Kontakte voneinander entfernen, schiebt sich infolge der Federwirkung ein voller Teil des Plättchens zwischen die Kontakte und isoliert sie voneinander.
Ein anderes Beispiel ist durch Fig. 1 veranschaulicht. Zwischen den beiden Kontakten wird eine Kugel n aus leitendem Material festgehalten, die, sobald der Kolben hinausgetrieben wird, von der ebenen Endfläche der Stange j abrollt, so dass ein Wiederherstellen des Kontaktes um. möglich ist.
Voraussetzung ist dabei, dass der Trichter t an die Lanpenfassung anstosst, bevor das Ende der Stange j mit dem zentralen Kontakt des Birnensockels in Berührung kommen kann.
Die Fig. 3-6 zeigen Ausführungsbeispiele der zweiten Gruppe. Das Organ j ist in der Richtung der Gloekenaehse verschiebbar und wird durch eine Feder k gehalten. In der gebrauchsfertigen Einstellung ruht der Trichter l auf der Isolierplatte h auf und ist entweder. wie gemäss den Fig. 4 und 5, mit der Lampenfassung starr verbunden oder er dient nach Fig. 3 dazu, an seinem oberen Ende aussen die Membran zu befestigen und innen die Birnenfassung einzusetzen.
Gemäss Fig. 3 besteht das Stück j aus einem elastischen Metallrohr mit Schlitzen jo, die so verlaufen, dass elastische Zungen entstehen, die, wenn das Rohr frei ist, mit ihren freien Enden nach aussen streben. Das Rohr j ist durch die Isolierplatte h geführt und mit seinem gespaltenen Ende in eine leitende Hülse j2 eingesetzt, die mit dem Kontaktplättchen jl in Verbindung steht. Das Einsetzen des Rohres geschieht in der Weise, dass man es von unten her in die Hülse j2 einsehiebt. Die Länge des Rohres ist so gewählt, dass, wenn die Birne durch die Feder k nach oben getrieben wird, die elastischen Zungen aus der Hülse j2 heraustreten ; ein Zurückschieben des Rohres j ist unwöglich, weil das Rohrende infolge der federnden Zungen grösseren Durchmesser besitzt als die Bohrung der Hülse j2.
Gemäss den Fig. 4 und 5 ist das Organ j stangenförmig, also nicht hohl, und hat einen von der Kreisform abweichenden, beispielsweise dreieckigen Querschnitt ; es ist in einem Loch hO der Isolierplatte h von gleichem Querschnitt geführt. Die Stange, welche von oben in das Loch einzuschieben ist, wird durch ein annähernd pilzförmiges Organ o gestützt, das sieh in einer Ausnehmung der Platte h unter Vermittlung einer Feder 01 gegen das Plättchen jl abstützt. Die Länge der dreieckigen Stange ist so bemessen, dass sie, wenn die Birne abgerückt wird, aus dem Loch h austritt, und es ist dem Grubenarbeiter praktisch unr. xb : ieh, die Stange wieder in das Loch einzuführen.
Die Wiederherstellung des früheren Zustandes kann nur durch eine hiezu befugte Person besorgt werden, u. zw. beispielsweise unter Benutzung einer Art Nadel p (Fig. 5), welche in ein zu diesem Zweck vorgesehenes Loch der Stange j eingesteckt wird und das Einsetzen der Stange in das Loch ho erleichtert.
Nach Fig. 6 hat das Organ j ebenfalls die Form einer Stange, die in der Platte h geführt ist. In einer Ausnehmung der Scheibe h ist ein Plättchen q aus leitendem Material quer zur Stangenriehtung verschiebbar und wird bei der Gebrauchseinstellung der Lampe durch eine Feder q1 seitlich an die Stange angedrückt. Durch eine Feder q3 wird die elektrische Verbindung zwischen dem Plättchen q und dem Plättchen jl hergestellt. Die obere Fläche des verschiebbaren Plättchens ist durch eine isolierende Schichte q2 abgedeckt. Wird die Birne abgerückt, so hebt sich auch der Stift j und das Plättchen q schiebt sieh unter sein unteres Ende, so dass dieses bei einem Versuch, die Verbindung wieder herzustellen. auf die Isolierschicht des Plättchens aufstösst.
Um Druckverluste infolge geringer Undichtigkeiten auszugleichen, kann n an in die Glocke irgendeine Substanz einbringen, welche bei der an der Benutzungsstelle normal herrschenden Temperatur verdampft, z. B. Chloroform.
Wenn, wie dies bei den Apparaten nach den Fig. 3,4 und 5 der Fall ist, die die Unterbrechung des Stromes herbeiführende Bewegung nicht plötzlich eintritt, sondern bei vorhandener Undichtheit langsam vor sich geht, und daher die Lampe zunächst fortleuebtet, wenn der Druck langsam sinkt, so wird eine Einrichtung angebracht, welche ein derartiges mangelhaftes Funktionieren anzeigt, damit der Grubenarbeiter die Lampe rechtzeitig gegen eine gut funktionierende austauschen kann. Das Kenntlchmachen einer solchen allmähligen Drurkverl1linderung kann in verschiedener Weise
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die mit einer Marke an der Lampe zusammenspielt.
Die beschriebenen Ausführungsformen können mannigfach abgeändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.
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So kann die Stromzuführung zu den bewegten Teilen durch eine elastische Lamelle erfolgen, an welcher sich der betreffende. Teil reibt.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 kann der Trichter an der Birnenfassung befestigt sein, oder er wird fix angeordnet, während die Stange j beweglich ist und durch eine Feder in der Richtung gegen das Innere der Glocke gedrückt wird, welche die gemäss Fig. 1 auf den Trichter 1 wirkende Feder ersetzt.
Die mit dem Kolben ausgestattete Glocke kann schliesslich auch in anderer Weise mit dem die Akkumulatoren aufnehmenden Topf verbunden sein, beispielsweise derart, dass der Flansch e1 der Kappe e durch einen in die Kappe einschraubbaren Ring ersetzt ist, der beim Abnehmen der Glocke einfach herausgeschraubt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Grubenlampe mit Sicherheitsgloeke, deren Füllung unter einem vom Druck des die Lampe umgebenden Fluidums verschiedenen Druck steht und deren Lampe von den Stromzuführungen abgerückt wird, wenn das Fluidum in der Lampe mit dem sie umgebenden in Verbindung tritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (g) mit einem als Kolben wirkenden Organ (f) verbunden ist, das, die Glocke dicht abschliessend, bei der Verschiebung gegen die Sicherheitsglocke (a) ein in die Glocke gebrachtes Fluidum unter Druck setzt und durch ein den Strom zur Lampe führendes Organ (j) abgestützt wird, sowie unter der Einwirkung einer Feder (k) od. dgl. elastischem System steht, das die Lampe bei eintretendem Bruch der Sicherheitsglocke zumindest von einer der Stromzuführungen abrückt.