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Tragbare Lampen für Batterieanschluß Die Erfindung bezieht sich auf
tragbare Leuchten zum Anschluß an eine elektrische Batterie. Solche Leuchten dienen
insbesondere in Form von Kappenleuchten als Grubenleuchten, und sie werden in Räumen
verwendet, die explosive Gase, so z. B. -Methan, enthalten. Diese Leuchten haben
eine Glühlampe, die gewöhnlich einen Glühfaden aus Wolfrain hat. Wenn bei Benutzung
der Lampe die Glashülle zerstört wird, besteht Explosionsgefahr, da der glühende
Wolframfaden der explosiven Atmosphäre ausgesetzt ist.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein hermetisch abgeschlossenes
Gehäuse für solche Lampen zu verwenden, das mit einem nichtbrennbaren Gas gefüllt
ist und eine Linse, eine Glühlampenfassung und einen Reflektor aufweist, so daß
die Fortpflanzung der bei einem Bruch der Glashülle von dem glühenden Faden eingeleiteten
Flamme verhindert ist. Ferner ist vorgeschlagen worden, das Gehäuse init einem nichtbrennbaren
Tra--as unter Druck zu füllen und das Innere des Gehauses mit einem druckabhängigen
Schalter im elektrischen Stromkreis der Glühlampe zu verbinden, der den elektrischen
Stroni zur Glühlampe abschaltet, wenn ein bestimmter Druckabfall in dem Gehäuse
eintritt, was beispielsweise bei Zerstörung der Linse auftritt. Durch eine solche
Anordnung wird die Sicherheit bedeutend erhöht.
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Weiter bezieht sich die Erfindung auf die Ausbildung einer vereinfachten
Leuchtenkonstruktion, die nur aus wenigen _selbständigen Teilen besteht, so daß
das Risiko der Beschädigung der Lampe im Gebrauch sehr vermindert und das Herstellungsverfahren
vereinfacht wird. Dabei wird ausgegangen von einer elektrischen Leuchte mit einem
in einem Stück- geformten und durch eine Abdeckscheibe druckdicht abschließbaren
Gehäuse aus Kunststoff, dessen innere Hohlseite die Form eines Reflektors hat und
mit einer reflektierenden Schicht belegt ist.
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Der Erfindung zugrunde liegt weiterhin, eine Leuchte mit einer hermetisch
verschlossenen Glühlampenkammer auszurüsten, wobei die Glühlampe von einem nichtbrennharen
Traggas oder einem anderen Gas, z. B. von Luft, umgeben ist, und zwar unter einem
Druck, und wobei bei einer Beschädigung der Lampe, derart, daß der Glühfaden den
explosiven Gasen ausgesetzt wurde, die Stromzufuhr zur Glühlampe zuverlässig abgeschaltet
wird, wenn der Faden ,ganz bleibt.
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Nach der Erfindung sind außer der Glühlampenfassung auch die Leitungen
mitsamt den an der Gehäuseaußenfläche austretenden Kontakten sowie ein Rückschlagveritil.
das einen vom Reflektorraum nach außen führenden Kanal abschließt, im Kunststoff
des Gehätises eingebettet. Es werden damit besondere Abdichtungen für diese in den
Gehäuschohlraurn führenden Teile entbehrlich. --#,ußerdem w ird es dem Bergmann
unmöglich gemacht, bei eventuellen Störungen eigenmächtig Reparaturen vorzunehmen,
die leicht zu gefährlichen Explosionen Anlaß geben können.
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-Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist im Gehäuse der Leuchte
während seiner Herstellung noch ein Schalter zum Schließen und Öffnen des Glühlampenstromkreises
eingebettet. Vorzugsweise ist in dem Gehäuse ein druck abhängiger Schalter angeordnet,
der aus einem lesten, im Gehäuse eingebetteten und aus einein an einer Membran befestigten
Konakt besteht, wobei die Membran eine Aussparung des Gehäuses abschließt, die durch
einen Kanal mit dem die Lampenfassung aufnehmenden Hohlraum des Gehäuses verbunden
ist.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele beb z3
schrieben. in dieser zeigt Fig. 1 die rechte
Seitenansicht einer Grubenleuchte mit einem druckfesten und mit einem nicht brennbaren
Gas gefüllten Gehäuse, Fig. 2 die linke Seitenansicht der Leuchte, Fig.
3 eine Rückalisicht der Leuchte, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Leuchte
nach Linie 7 111-111 der Fig. 3. in Richtung der Pfeile gesehen, Fig.
5 einen Ouerschnitt nach Linie V-V der Fi-. 4# in Richtung der Pfeile gesehen,
und Fig. 6 ein Schaltscherna der Glühlampenstromkreise. Die Kappenleuchte
hat eine Glühlampenkammer mit eineni Reflektor 2 und einer Hauptglühlampe
3.
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Das Gehäuse 4 der Leuchte besteht aus einem einzigen Forinstück aus
einem elektrisch isolierenden
Kunststoff, in das alle festen Lampenteile
als Einsätze während des Formprozesses eingeformt werden. Das vordere Ende der Kammer
1 ist durch eine Abdeckscheihe 5 %-erschlossen. die durch einen Rillenring
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gehalten wird, der wiederum ein Außengewinde aufweist. mit welchem er in
das Innengewinde 7 des Gebäuses 4 eingeschraubt ist. Eine ringförmige Nut
8 ist in dein Gehäu-,e 4 ausgespart, und zwar in dem Randteil 10 an
der Stirnseite des Reflektors 2, in welcher ein keilförmiger Dichtungsring
9 angebracht ist.
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Der innere Durchinesser des Rillenringes 6 ist so gewählt,
daß das Licht der Hauptglühlampe 3, das nicht voni Reflektor 2 reflektiert
wird, indem es innerhall) des Randes 10 des Reflektors bleibt, gebrochen
wird, um durch die Abdeckscheil)e 5 innerhalb des inneren Durchmessers des
Ringes 6 hindurchzutreten, mithin durch den Ring keine Lichtverluste -auftreten.
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Der Leuchtkörper 4 hat eine geformte Reflektorfliche, auf der ein
Reflektor durch -Niederschlagen eines lichtreflektierenden Stoffes unmittelbar auf
dem forinten Werkstoff des Leuchtengehäuses gebildet ist.
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Wie Fig. 4 zeigt, sind zwei Glühlampenfassungen 11 und 12,
eine für die Hauptglühlampe 3, die andere für die Hilfsglühlampe
13, in dein Körper 4 ausgebildet. Die Glühlampenfassung 11 besteht
aus einem rohrförmigen Körper, der in der 'Mitte des Reflektors 2 befestigt ist
und ein Innengewinde 14 zur Aufnahme des als Außengewinde ausgebildeten Kontaktes
15 der Hauptlampe 3 hat. Die -Mitte des lZeflektors 2 hat eitiv 7vlindrische
11 angeordnet Aussparung, ist. Hinter in der deren Fassung Grund die 11 Fassung'
ist eine Kammer 16 angeordnet, in deren Boden ein Kontakt-"lied
17 eingefornit ist. Eine Schraubenfeder 18 sitzt in dein Glied
17 und trägt in ihrer -Mitte ein Kontaktnippel 19. Wenn die Lampe
3 in die Fassung 11 eingeschraubt ist. 1)erührt ihr zentraler Kontakt
20 den Kontaktnippel 19 und drückt die Feder 18 zusammen, die die
Lampe gegen das Gewinde der Fassung 11
preßt und so eine Bewegung der Lampe
bei Erscliiitterungen vermeidet.
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Die Feder 18 ist genügend stark, uni den erforderlichen Preßdruck
zwischen der Glühlainpe3 und der Fassung11 über einen langen axialen Weg des Kontaktes
20 der Glühlampe innerhalb der Fassung aufrechtzuerhalten, so daß die Glühlanipe
in beiden Richtungen in der Fassung gedreht werden kann, um den Lanipenfaden genau
in dem Brennpunkt der reflektierenden Fläche2 einzustellen. 2NIan erhält so eine
einfache Anordnung zum Einstellen der Glühlampe auf ,den Brennpunkt.
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Die Fassung 12 der Hilfsglühlampe 13 ist ähnlich der der Hauptglühlampe
ausgebildet und mit einer besonderen Grundplatte 21 in dem Körper 4 einseitig zur
Hauptglühlampe 11 eingeforrnt. Die Feder 18 der Fassung 12 ermöglicht
auch für die Hilfsglühlampe 13 eine der Hauptglühlampe 3 ähnliche
Brennpunkteinstellung.
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Auch Schalter 22 (Fig. 5) ist in dem Gehäuse 1 eingeformt.
Er weist vier Kontakte 23 bis 26 auf, die mit gleichem Abstand auf
einem gedachten Kreis 27 angeordnet und quer zum Körper 4 eingeformt sind.
In der -Mitte des Kreises hat der Schalter einen Lagerzapfen 28, der in ähnlicher
Weise iiii Körper 4 eingeformt ist.
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Das eine Ende jedes der Kontake 23 bis 26 liegt am Grunde
einer Schalteraussparung 29 an der Seite des Gehäuses 4. Ein drehbares Schalterglied
30 aus elektrisch leitendem Material, z. B. aus Kupfer, sitzt drehbar auf
dem Zapfen 28 und hat Kontak-bügel 31, die in einen Querschlitz
32 an der Unterseite des schwenkbaren napfförmigen Teiles 33 eingreifen.
Dieses napfförmige Stück 33 ist in der Aussparung 29 durch eine Ringmutter
34 gehalten und wird mittels eines Betätigungsknopf es 35 gedreht, der durch
eine Schraube 36
befestigt ist. Das Teil 33 hat einen abgeflachten
Schaft 37, der in eine ähnlich geformte Aussparung an der Unterseite des
Knopfes 35 eingreift. Der Knopf trägt einen Handgriff 38 mit einem
federbelasteten Kolben 39 für den Eingriff in die Vertiefungen 40, 41 am
Körper 4, um den Schalter in der ausgewählten Stellung festzuhalten. Der Körper
4 hat Anschläge 42, um die Schwenkung des Handgriffes zwischen den drei Arbeitsstellungen
zu begrenzen.
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Eine federnde Klemme 43 (Fig. 4) ist durch eine Schraube 44 an einem
im Körper 4 eingeformten Einsatz befestigt. Der Einsatz enthält einen Kontaktzapfen
46, der aus der dem Schalter 22 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses herausragt.
Die federnde Klemme 43 ist gegen Drehen durch den Körper 47 gesichert, der als Einsatz
im Gehäuse 4 eingeformt ist, und steht in elektrischer Verbindung mit dem Bügel
48, der zum Festhalten der Leuchte an der Kopfbedeckung des Bergmannes dient. Eine
federnde Lasche 49 ist vorgesehen, um den Körper 47 über die Lasche 49 zu erden,
die durch eine Klemmschraube 50
gehalten ist.
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Ein zweiter Metallkontakt 51 ist an einem bandförinigen Leiter
52 angenietet, der im Gehäuse 4 eingeforint ist und für eine nicht gezeigte
Stromzuführung bestimmt ist. Der Leiter 52 ist mit den beiden Glühlampenfassungen
11 und 12 und mit einem Einsatz 53 im Gehäuse verbunden. Dieser hat
ein Kontaktstück 54, das aus dem Gehäuse 4 neben dem Kontaktstück 46 herausragt
(Fig. 2 und 5).
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Die Zapfen 46 und 54 sind so angeordnet, daß zwei Stifte eines Verbindungsstückes
55 mit ihnen zum Eingriff kommen, so daß zwei elektrische Leitungen
56, 57 in einem Kabel 58 mit dem Stromkreis der Glühlampen verbunden
werden. Das Verbindungsstück ist in dem Gehäuse durch eine Schraube 59 und
eine Lippe des Bügels 48 gehalten.
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Wie Fig. 6 zei 'gt, sind die Leitungen 56, 57 mit den
Kontaktstücken 46 und 54 verbunden, eine Schmelzsicherung 60 liegt in der
Leitung 56. Sie ist üblicherweise auf der Batterie 61 befestigt. Der
Zapfen 46 ist durch einen bandförmigen Leiter 62 aus elektrisch leitendem
Material mit dem Kontakt 23 verbunden, der ständig durch einen Leiter
63 mit dem Kontakt 24 verbunden ist. Die Kontakte 25 und
26 sind durch bandförmige Leiter 64, 65 mit den Glühlampenfassungen
11 und 12 verbunden. Beide aus elektrisch leitendem Material bestehenden
Leiter sind im Gehäuse eingeforint.
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Wenn der Schalterhandgriff 38 sich in der Vertieiung 41 befindet,
ist das Schaltglied 30 außer Eingriff mit den Kontakten 23 bis
26, so daß beide Glühlampen ausgeschaltet sind. Wenn der Handgriff in die
Einschaltstellung der Hilfs-lühlampe gebracht wird, so überbrückt das Glied
30 den Spalt zwischen den Kontakten 23 und 25, so daß ein Strom
durch die Glühlampe 13 und zurück zur Batterie durch den Kontakt 24 fließt.
Bei der Stellung des Handgriffes in der Hauptlage überbrückt das Glied
30 die Kontakte 24 und 26, und der Strom fließt dann durch die Hauptglühlanipe
3 und von dort zur Batterie über den Zapf eil 24.
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Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführung sind die Glühlampenfassungen
nicht als Einsätze in dem Gehäuse 4 eingebettet. In diesem Falle werden in
,dem
Gehäuse 4 während der Forrngebung Aussparungen angebracht, um die Glühlampenfassungen
beispielsweise in Form von Klemmfassungen aufzunehmen. Die Aussparungen können auch
beim Formen ein Gewinde oder eine andere Form erhalten, um Fassungen mit Gewinde
oder anderer Form oder die mit Gewinde oder mit abgeflachten Seiten versehenen
Glüh-
lampen selbst aufzunehmen. Bei jeder dieser Ausführungen sind die elektrischen
Leitungen 52, die bei dem Gehäuse nach den Fig. 1 bis 5 in
leitender Verbindung mit den Glühlampenfassungen stehen, in den Aussparungen angebracht,
um so in Kontakt mit den Seiten der Glühlampenfassungen oder den Glüh-
lampen
selbst zu kommen.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann die Leuchte mit einer druck-festen
Glühlampenkammer 1
versehen sein, die mit einem nicht brennbaren Traggas,
beispielsweise mit Stickstoff, Kohlendioxyd, Argon oder Nleon unter Druck gefüllt
ist. Die Kammer kann aber auch mit einem anderen Gas, z. B. mit Luft, unter Druck
in der druckfesten Ausführung gefüllt sein. In diesem Falle ist dann ein druck-abhängiger
.Schalter (Fig. 5) in Verbindung mit der Glühlampenkammer 1 angeordnet,
der das Abschalten des elektrischen Stromes zur Glühlampe 3 bewirkt, wenn
ein bestimmter Druckal)f all in der Kammer 1 eintritt. Bei dieser Ausführung
wird die Rückseite der Abdeckscheibe 5, wenn der Rillenring 6 im Gehäuse
4 eingeschraubt ist, einen luftdichten Verschluß mit dem Ring 9 bilden, der
auch einen gasdichten Verschluß der -',Zut 8 ergibt.
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Der druckabhängige Schalter 66 besteht aus einer in dem Gehäuse
4 ausgebildeten K-aminer 67. Sie ist mit der Kammer 1 durch einen
Kanal 68 im Gehäuse 4 verbunden. Ein Schalter 69 ist in der Kammer
67 ausgebildet, und eine kreisförmige Membran 70 liegt mit dem Umfang
auf der Schulter 69 auf. Die Membran hat einen Kontakt 71 an einer
Ecke (Fig. 2) mit einer Öffnung, durch die der Kontakt 54 hindurchtritt (Fig. 2,
5 und 6). Ein zweiter Kontakt 72 ist in der Mitte der -Membran
befestigt und so aiigecrdnet, daß er mit einem Nippel 73 in dem Kontaktglied
28 in Eingriff kommt, das in dem Gehäuse 4 am Grunde der Kammer
67 eingeformt ist. Die Membran ist aus federndem Material, z. B. Beryllitlinkupfer
oder Phosphorbronze.
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Das nicht brennbare Füllgas wird in die Kammer 1,
den Kanal
68, die Kammer 67 und in die Kammern 16
hinter den beiden Glühlampen
durch einen Füllstopfen 74 (Fig. 4) eingeführt. Auch dieser Stopfen ist im Gehäuse
4 eingeformt. Die Rückseite dieses Stopfens ist in der Rückwand 75 des Gehäuses
4 eingelassen, steht aber in Verbindung mit der Atmosphäre. Der Stopfen hat eine
zentrale Bohrung 76, sein vorderes Ende hat einen größeren Durchmesser als
der hintere Teil 77. Der Stopfen ist an dem vorderen Ende in ein Verbindungsstück
78 eingeforrnt, das am anderen T,'nde in die Mitte der Platte 21 eingeschraubt
ist. "ämtliche Teile sind im Gehäuse 4 eingeformt. Das Verbindungsstück
78 hat eine zentrale Bohrun 'g 79,
die mit der Kammer 16 der
Fassung 12 der Hilfsglühlampe 13 in Verbindung steht. Ein Ventil
80 ist verschieblich in der Bohrung 76 mit einer Stange
81
gelagert. Diese durchsetzt die Bchrung 77 und wird durch eine Druckfeder
82 gegen die Dichtungsfläche 83 an der Rückseite der Bohrung
76 gehalten. Ein Dichtungsglied 84 ist zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz
so angeordnet, daß das Innere des Gehäuses hermetisch abgeschlossen ist. Der Druck
des Gases im Gehäuse 4 drückt gegen das Ventil 80 und unterstützt so die
Feder 82, um das Ventil in der Schließstellung zu halten. Das Innere des
Gehäuses 4 wird mit Gas von einem Gasbehälter höheren Druckes durch eine nicht dargestellte
Verbindung gefüllt, die zeitweise mit dem Stopfen 74 verbunden ist, wobei der Druck
des Gases das Ventil öffnet und das Gas durch das Verbindungsstück 78 in
die Kammer 16 der Fassung 12 und weiter zwischen den Gewinden 40 und
15
der Hilfsglühlampe 13 bzw. ihrer Fassung 12 in die Kammer
1 fließt.
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Das in Fig. 5 dargestellte Glied 28 hat die Form eines
Kontaktgliedes und ragt durch das Gehäuse in die Kammer 29 und hat ein Ende,
das in der Kammer 67 dem druckabhängigen Schalter zugewendet ist. Der Der
Nippel 73 bildet ein Stück hiermit und reicht bis zu dem Kontakt
72 auf der Membran 25, so daß bei Abfallen des Gasdruckes im Gehäuse
unter einen bestimmten Wert und bei Durchbiegung der Membran gegen den Kontakt
73 der Kontakt 72 den elektrischen Stromkreis in der beschriebenen
Weise schließt. Der aus dem Gehäuse hervorragende Kontaktzapfen 46 ist elektrisch
isoliert von dem Kontakt 72. Der Bügel 48 ist elektrisch mit der Klemme 74
verbunden. Der Zapfen 54 ragt durch die Nase der Aussparung 67.
Er geht hierbei
durch eine Öffnung in der Membrannase 71, mit der er elektrisch Kontakt macht
(Fig. 2 und 5).
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Sollte bei Bruch der Abschlußscheibe 16 der Druck in der Kammer
1 abfallen -, so wirkt dieser Druckabfall sich in der Kammer 67 durch
den Kanal 68 aus, und die -Membran 70 wird den Kontakt 74 gegen den
Kontakt 73 bewegen. Wenn der Schalter 22 entweder in der Neben- oder in der
Hauptstellung ist, wird der Stromkreis der Glühlampe 13 oder der Glühlampe
3
durch den Membrankontakt 54 kurzgeschlossen, und die Sicherung
60 wird zum Durchschmelzen gebracht. Sollte die Abschlußscheibe brechen,
wird der Gasdruclz in der Kammer 1 aus dieser verschwinden, so daß kein gefährliches
Gas aus der Atmosphäre, wie z. B. Methangas, in die Kammer 1 eintreten kann,
bevor die Sicherung 60 durchgeschinolzen ist und bevor die Glühfäden genügend
abgekühlt sind.
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Die lichtreflektierende Fläche wird bei jeder Ausführung des Gehäuses
ohne oder mit einer druckfesten Glühlampenkammer auf der Reflektorfläche durch Niederschlagen
von Aluminium gebildet. Auch andere lichtreflektierenden Stoffe, wie z. B. Rhodium,
Können auf der Reflektorfläche zu diesem Zweck niedergeschlagen werden. Silber kann
ebenfalls auf der Reflektorfläche niedergeschlagen werden. Silber ist mehr geeignet
für eine druckfeste Glühlampenkanirner, insbesondere für eine druckfeste, mit einem
nicht brennbaren Füllgas gefüllte Kammer, und zwar mehr als für eine nicht druckfeste
Kammer. Die endgültige Oberfläche des Reflektors 2 kann als hochpolierte,
d. h. glänzende, oder als matte Oberfläche oder mit Zwischenstufen ausgeführt
werden. Für eine glänzende Oberfläche wird zweckmäßig auf der geformten Fläche des
Gehäuses vor dem Niederschlag des reflektierenden Stoffes unter Vakuum eine Lackschicht
aufgebracht. Wenn aber eine matte Oberfläche erwünscht ist, so ist die Lackschicht
nicht erforderlich, Der Grad der Lichtstreuung vorn Reflektor kann durch Verwendung
vc-i Formwerkzeugen mit verschiedenen Flächen bei der Fornigc#',#ung des Gehäuses
geändert werden.
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Versuche haben gezeigt, daß geeignet-, reflektierende Flächen bei
Verwendung von Phenolharzen, Gummiphenolharzeii, Acrvlharzen, Polystyrenharzen,
Gummipolystyrenharzen,' Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Zelluloseacetat und Zellulosenitrat
hergestellt werden
können. jeder dieser Stoffe kann für das Gehäuse
4 Verwendung finden. Bei besonders glänzenden Reflektoren kann die Abschlußscheibe
aus schwach geätztem Glas bestehen. Dieses hat, wie festgestellt, eine genügende
Lichtverteilung und den zusätzliclien Vorteil, daß einer vom Licht der Lampe getroff
enen Person die Lichtkonzentration im Glühfaden nicht sichtbar wird. Es wird auf
diese Weise die Blendung geringer als bei anderen Kombinationen von Abdeckscheiben
und Reflektoren. Das ist von Bedeutung für Bergleute, die oft im Dunkeln arbeiten.
Auch werden geringere Lichtverluste durch geätzte Litisen erreicht, wenn beide Flächen
geätzt sind.
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Die den niedergeschlagenen Stoff tragende Reflektorfläche ist nicht
lackiert. Es ist dies vorteilhaft, da sie dann einen größeren Reflektionskoeffizienten
hat. Bei Verwendung von Silber z. B. ist dies sehr vorteilhaft, da Silber den höchsten
Reflektionskoeffizienten von allen Metallen hat. Obgleich Silberbeläge, wenn sie
schwefelhaltigen. in der Atmosphäre vorhandenen \'erbindungen ausgesetzt sind, blind
werden, so ist dieses Blindwerden bei der Lampe nach der Erfindung vermieden. wenn
die Glühlampenkamnier hermetisch abgeschlossen und mit einem nicht brennbaren Füllgas
gefüllt ist. das das lichtreflektierende Material nicht angreift. Dasselbe gilt
in geringerem Grade für die übrigen reflektierenden Stoffe, wie z, B. für
Aluminium oder Rhodium.
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Die beschriebene Leuchtenausführung ist besonders einfach in der Herstellung,
da ein einfacher Formprozeß mit eingebetteten Einsätzen angewendet werden kann.
'Man vermeidet so die Verwendung zahlreicher getrennter Teile. In der endgültigen
Leuchte mit der druckfesten Glühlampenkammer ist nur eine sehr geringe Anzahl von
Stellen vorhanden, an denen ein Undichtwerden des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses
auftreten kann. Die Lampenausbildung nach der Erfindung, insbesondere die mit einer
druckfesten Glühlampenk'ammer, sind besonders sicher zur Verwendung in einer Atmosphäre
mit explosiven Gasen. P-ine sehr hohe Lichtausnutzung ist sichergestellt, da der
Reflektor gegen die Berührung mit blindmachenden Stoffen geschützt ist.