AT221650B - Zündeinrichtung - Google Patents

Description

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  Zündeinrichtung 
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 exponentiell abnimmt, worin E die zur Zeit t noch im Kondensator verbliebene Energie, Eo die Anfangsenergie, C die Kapazität der Zündeinrichtung und R der Widerstand des Zündstromkreises ist. 



   Zur Abgabe einer gegebenen Energie E müssen die Anfangsspannung im Stromkreis und die Stromstärke im Zündstromkreis anfänglich grösser sein als die mittleren Spannungs- und Stromwerte. Die Gefahr ist während des ersten Teiles der Speisungsperiode grösser als für den Fall, dass die Stärke und Spannung des Zündstromes auf ihren Mittelwerten gehalten werden, weil die an einer   Fehlerstelle, z. B.   



    Unterbrechungs- oder   Kurzschlussstelle, zur Wirkung kommende Energie bei Zunahme der zur Zeit des Auftretens des Fehlers herrschenden Stromstärke und Spannung ebenfalls steigt. Wenn aber die Energie- 

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   abgabe während   der ganzen Abgabedauer auf dem mittleren Wert aufrechterhalten werden könnte, bliebe für eine vorbestimmte Energieabgabe die insgesamt abgegebene Energie gleich, die Gefahr wäre jedoch herabgesetzt. Dies kann durch Verwendung einer Einrichtung erzielt werden, bei der die Energieabgabe mit Rechtecksverlauf erfolgt,   d. h.   bei der die Spannung und Stromstärke sprunghaft auf eine konstante
Höhe steigen und nach Ablauf einer bestimmten Zeit wieder sprunghaft fallen.

   Zur Gewährleistung maxi- maler Sicherheit sollen die Werte der Spannung und Stromstärke bei der Energieabgabe auf jene klein- sten Werte herabgesetzt werden, bei denen zuverlässig die geforderte Energie innerhalb jener Zeit abge- geben werden kann, die erforderlich ist, um nach dem Abfeuern des   Detonationszilnders   einer Sprengla- dung das Gestein in merkliche Bewegung zu setzen.

   Andere Typen von Zündeinrichtungen, bei denen die elektrische Energie direkt in den äusseren Stromkreis abgegeben wird, weisen, obgleich sie keine ausser- gewöhnlich hohen Spannungen und Stromstärken zum Abfeuern elektrischer Detonationszünder erfordern, den gleichen Nachteil auf, dass sie sehr starke Ströme abgeben, wenn der Zandstromkreis zufällig kurz- geschlossen wird ; es ist daher auch bei diesen Zündeinrichtungen die Verwendung irgendeiner Art von
Stromregelung wünschenswert. 



   Eine Zündeinrichtung, die eine Leistungsabgabe mit Rechtecksverlauf vorsieht und zum gleichzeiti- gen Abfeuern   vonzwp1fSchUssen bestimmt ist, ist im "Research   Report Nr. 160, März   [1959]" des "Safety   in Mines Research Establishment" beschrieben. Bei dieser Zündeinrichtung wird eine massereiche Über- tragungsleitung für die Bestimmungsgrössen als Speicher für die Energie verwendet, wobei diese Leitung dauernd aufgeladen wird, bis sie an den Zündstromkreis angeschaltet wird. Diese Zündeinrichtung zeigt bei Gasentflammungsversuchen eine erhöhte Sicherheit gegenüber den üblicherweise verwendeten Zünd- einrichtungen.

   Es wäre aber erwünscht, eine Zündeinrichtung zu schaffen, die unter geringem Kostenauf- wand hergestellt werden kann und den zusätzlichen Vorteil aufweist, dass bei zufälligem Auftreten eines
Kurzschlusses kein starker Strom fliessen kann und dass bei offenem Stromkreis keine hohe Spannung auf- treten kann. 



   Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Zündeinrichtung, die bei Verwendung zum Abfeuern von elektrischen Detonationszündern in Kohlengruben eine grössere Sicherheit bietet als die bisher verwendeten Zündeinrichtungen und die gleichzeitig unter angemessenem Kostenaufwand herge- stellt werden kann. 



   Die erfindungsgemässe Zündeinrichtung zum Abfeuern elektrischer Detonationszünder u. dgl. ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses der Zündeinrichtung zwischen einer darin angeordneten elektrischen Energiequelle und den Ausgangsklemmen ein Regelstromkreis zur Kom- pensation von Stromstärkenänderungen in Reihe geschaltet ist, der einen oder mehrere feste Halbleiter enthält und die Ausgangsstromstärke im wesentlichen konstant auf einem vorbestimmten Wert hält. 



   Als Quelle für die elektrische Energie wird gewöhnlich eine Trockenbatterie verwendet. Diese Batte- rie könnte zwar die Ausgangsleistung direkt abgeben, doch soll vorzugsweise die Energieabgabe an die
Ausgangsklemmen durch Entladung eines Kondensators erfolgen, der vorher aus der Trockenbatterie oder einer andern geeigneten Elektrizitätsquelle aufgeladen wurde. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dauer der Abgabe von Ausgangsleistung geregelt, so dass die erforderliche Leistung dem Detonationszünderstromkreis zugeführt wird, ehe eine merkbare Bewegung des Gesteins stattfinden kann, wodurch infolge von Gesteinsbewegungen verursachte Stromunterbrechungen während der Zufuhr der Ausgangsleistung über den Zündstromkreis vermieden werden. Bei Verwendung normaler unverzögerter Detonationszünder wird vorzugsweise die Dauer der Abgabe der Ausgangsleistung mittels eines in der Zündeinrichtung eingebauten mechanischen oder elektrischen Zeitschalters auf weniger als 4 Millisekunden eingestellt.

   Auf diese Weise kann die Dauer der Leistungsabgabe bequem geregelt werden, indem ein Nebenschluss vorgesehen wird, über den nach Ablauf der gewünschen Zeit die Ausgangsleistung durch einen an einen Kondensator angeschlossenen Transistor abgeführt wird, der so ausgebildet ist, dass er leitend wird, wenn der Kondensator über einen Widerstand auf eine bestimmte Spannung aufgeladen worden ist. Der Zeitschaltstromkreis ist so bemessen, dass das Laden des Kondensators gleichzeitig mit dem Einsetzen der Abgabe der Ausgangsleistung beginnt, wobei durch Einstellen des mit dem Kondensator in Reihe geschalteten Widerstandes die Zeitdauer vorbestimmt werden kann, während der der Kondensator bis zu der der Einstellung der Leitfähigkeit des Transistors erforderlichen Spannung aufgeladen wird. 



   Bei der erfindungsgemässen Zündeinrichtung wird die Ausgangsstromstärke auf einen im wesentlichen konstanten Wert geregelt, mit Ausnahme der kurzen Anfangszeitdauer, während die Stromstärke von Null ansteigt. Wenn der Widerstand des Zündstromkreises konstant bleibt, dann ist die Spannung proportional der Stromstärke, so dass die Regelung der Stromstärke eine Regelung der Spannung bewirkt. 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 6>

   11. Zündeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Zeitschalter einen mit einem Kondensator und einem Widerstand in Reihe geschalteten Transistor enthält, die im elektrischen Stromkreis so verbunden sind, dass die Energie im Nebenschluss zu den Ausgangsklemmen durch den Transistor geleitet wird, wenn die Kondensatorleistung einen vorbestimmten Wert erreicht.