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Einrichtung zur selbsttätigen Warnung bei Explosionsgefahr.
Es sind Einrichtungen bekannt. die das Vorhandensein von Methan oder sonstigen brennbaren
Gasen in der Luft, beispielsweise in Gruben, anzeigen oder auch im Falle, dass diese Beimengungen eine bestimmte Konzentration überschreiten, ein akustisches oder optisches Signal auslösen. Die meisten bisher bekannten Apparate dieser Art wiesen neben umständlicher Konstruktion eine entsprechend geringe Betriebssicherheit auf. Ausserdem werden akustische Signale im Lärm der Arbeitsmaschinen leicht überhört, und die optischen Signale sind dadurch, dass die dazu verwendeten Signallampen nur an einzelnen Stellen der Grube angebracht sind, die nicht immer beobachtet werden können, ebenfalls nicht sehr auffällig.
Das ist mit ein Grund dafür, dass bei derartigen Einrichtungen, auch wenn sie technisch einwandfrei arbeiten, die rechtzeitige Aufnahme des Warnungssignals durch die Belegschaft in Frage gestellt ist.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass unter Verwendung einer selbsttätig arbeitenden Gebereinrichtung die vorhandene Allgemeinbeleuchtungsanlage zum Signalisieren verwendet wird, im wesentlichen durch kurzzeitige periodische Unterbrechungen oder Schwa- chungen also Flackerzeichen der Allgemeinbeleuchtung.
Bei der Erfindung war die Überlegung massgebend, dass bei einer wirksamen Warnanlage neben der völligen Betriebssicherheit auch ein Höchstwert an physiologischer Wirkung des Signals erforderlich ist. Dieser lässt sich nur dann erreichen, wenn die sinnliche Wahrnehmung des Signals keine besondere Aufmerksamkeit erfordert und sie durch die Beteiligten auch während anderweitiger Tätigkeit mit Sicherheit erfolgt. Das Signal muss also ohne oder nur mit geringer Anstrengung der Wahrnehmungsorgane erfasst werden können. Diese Wirkung wird durch Signale mittels der allgemeinen Beleuchtung, z. B. durch das Flackern weitgehend erreicht.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Schema der Einrichtung gemäss der Erfindung dargestellt.
Der Zeitkontaktgeber 1, der entweder von einem Synchronmotor oder auch von einem Federwerk angetrieben wird, schliesst in bestimmten Zeitabständen beispielsweise alle 15 Sekunden, den in der Zeichnung nicht dargestellten Zündstromkreis eines Explosionsschalter 2. Hat die in den Explosionsraum des Schalters gepumpte Luft, z. B. Grubenluft, die Explosionsgrenze erreicht, so schliesst der Druekimpuls der nun erfolgenden Explosion kurzzeitig durch den Kontakt 2 a, den Stromkreis des Relais 3.
Um diesen Schaltvorgang schon auszulösen, bevor eine unmittelbare Gefahr durch die in der Luft vorhandenen Gase besteht, wird die in den Explosionsraum des Schalters eintretende Luft zusätzlich mit einem brennbaren Gas geladen, etwa dadurch, dass sie an einem leicht verdampfenden Stoff vorbeistreicht. Die Menge des bei jeder Füllung des Explosionsraumes verdampfenden Stoffes ist zweckmässig regelbar, so dass der Schalter bei einem bestimmten Gasgehalt in der Luft anspricht. Mit dem Relais 3 ist der Zeitkontaktgeber 1 in den Stromkreis eingeschaltet, der nun unabhängig von dem Explosionssehalter geworden ist, da, sich das Relais selbst hält.
Gleichzeitig erhält das Relais 5, das zusammen mit einem Kontakt 6 nach Art eines Selbstunterbrechers ausgebildet ist, Strom, und es erfolgt ein periodisches Öffnen und Schliessen des Kontaktes 6 und eine dementsprechende Unterbrechung des äusseren Beleuchtungsstromkreises 7. Der Zeitkontaktgeber 1 unterbricht. nach einer bestimmten Zeit, z. B. nach fünf Sekunden, wieder den Stromkreis, das Relais 3 fällt zurück und das Signal ist beendet. Zweckmässig wird der Zeitkolltaktgeber so ausgebildet, dass nach dem Öffnen des
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Stromkreises nach dem ersten Signal eine gewisse Zeit verstreicht, etwa 15 Sekunden, bis er wieder für fünf Sekunden zum Stromschluss bereit ist. Ist dann immer noch die Explosionsgefahr vorhanden, so spricht der Schalter 2 an und die Relais arbeiten wie beschrieben.
Dadurch erreicht man eine gleich- mässige Aufeinanderfolge von Flackerfrequenzen im Falle der Schlagwettergefahr und damit die Unverkennbarkeit des Warnsignals hinsichtlich der Flackerzeit und der Pausenlänge. Ferner wird durch die Pause von 15 Sekunden eine unnötige Sichtbeeinträchtigung der Belegschaft vermieden. Darüber hinaus ist auch mittels des Zeitkontaktgebers ein selbsttätiger Hinweis auf den Methangehalt, d. h. auf die Grösse der Explosionsgefahr, möglich. Der Kontaktgeber wird dann so ausgebildet, dass er die Zündfunken häufiger gibt, als im allgemeinen eine Explosion erfolgen kann. Sind hohe Konzentrationen von Methan vorhanden, so spricht der Explosionsschalter bei jedem Zündfunken an und unmittelbar oder mit ganz kurzer Pause folgt nun nach der ersten Flackerperiode eine zweite und so weiter.
Ist dagegen die Konzentration des brennbaren Gases geringer, so dauert es jeweils eine bestimmte Zeit, bis die explosionsfähige Konzentration des Methans in der Explosionskammer erreicht ist, da zuerst die verdünnen wirkenden Verbrennungsgase entfernt werden müssen, was um so länger dauert, je weniger brennbare Gase von vornherein in der zu prüfenden Luft vorhanden sind. Die Zeitspanne zwischen den einzelnen Flackerperioden ist also von der Konzentration des brennbaren Gases abhängig und damit ein Mass für die Gefahrenhöhe. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens besteht darin, die Schwingungszahl des Kontaktes 6 zu beeinflussen, z.
B. durch Verwendung einer bekannten Diffusionseinrichtung, deren vom Gasgehalt abhängiger Druck auf die schwingende Feder des Kontaktes einwirkt, so dass eine selbsttätige Frequenzänderung in Abhängigkeit von der Gefahrhöhe erreicht wird. An Stelle der veränderlichen Häufigkeit der Flackerzeichen oder an Stelle der veränderlichen Schwingungszahl, kann man-die Zeitdauer des einzelnen Flackerzeichens von der Konzentration der. brennbaren Stoffe abhängig machen. Hiezu dient beispielsweise die Anordnung nach Fig. 2. Der Explosionsschalter 2 steuert unter-Zwischenschaltung eines Bremsgliedes 11 einen Kontakt 12. Das Glied 11 besteht aus einem Kolben, der in einem mit Öl gefüllten und einer Umgehungsleitung mit Drossel versehenen Gehäuse läuft.
Durch die Bremsung hält der Kontakt 12 den Stromkreis des Relais 5 solange geschlossen, als die für die Rückführung des Kolbens benötigte Zeitdauer ausmacht, die von der Stärke des jeweiligen Explosionsdruckes und damit von dem Gehalt an brennbaren Gasen abhängt. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Einrichtung wird z. B. beim Stehenbleiben des Zeitkontaktgebers ein Schalter 9 nach Art der Fliehkraftkontaktregler betätigt oder auch, wenn der verdampfende feste Stoff im Explosionsschalter verbraucht ist, ein Schalter 10 ausgelöst, was dadurch erreicht wird, dass die Feder, die den Stoff aus dem Vorratsbehälter drückt, in einer bestimmten Stellung einen Kontakt schliesst, u. zw. derart, dass die ganze Anordnung bis zum Relais 5 überbrückt wird und das Flackersignal nun ohne Pausen erfolgt, bis die Störung behoben worden ist.
Der Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung liegt einmal in der Betriebssicherheit und der
Stärke des physiologischen Reizes des Signals und ausserdem darin, dass keine besonderen Leitungen und Lampen oder Hupen nötig sind, ausser den für die Allgemeinbeleuchtung notwendigen Lampen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur selbsttätigen Warnung bei Explosionsgefahr durch Auftreten von brenn- baren Gase1 ! -in der Luft, insbesondere in Grubenbetrieben, unter Verwendung der Allgemeinbeleuchtungs- anlagen zur Signalgabe, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Allgemeinbeleuchtungsnetz eine auf die explosiblen Gase ansprechende Schaltvorrichtung zum Geben von Flackerzeichen vorgesehen ist.