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Mit einer Wetterlampe für matte Wetter kombinierte elektrische Grubenleuchte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einer Wetterlampe kombinierte elektrische
Grubenleuchte, vorzugsweise Kopfleuchte, bei der im Wärmestrahlungsbereich der Wetterlampenflamme
ein temperaturabhängiges elektrisches Schaltelement angeordnet ist.
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Zur laufenden Überwachung des Methan-Gehalts und des C02-Gehalts der
Atmosphäre in Grubenbauen wird, wie seit Jahrzehnten, auch heute noch die Wetterlampe
benutzt, eine den bergbehördlichen Sicherheitsvorschriften entsprechend geschützte
Benzin- oder Öllampe. Damit die Gewähr besteht, daß die mit der Überwachung des
Gasgehalts der Grubenwetter beauftragten Bergleute die Wetterlampe tatsächlich mitführen,
besteht in der Bundesrepublik und in mehreren anderen Ländern die Anordnung der
Bergbehörde, daß Wetterleute außer der Wetterlampe kein anderes Geleucht unter Tage
mit sich führen dürfen. Sie sind damit auf ein Geleucht angewiesen, mit dem höchstens
eine Beleuchtungsstärke erreicht wird, die weniger als lhoo derjenigen Beleuchtungsstärke
beträgt, .die mit einer modernen, tragbaren, elektrischen Grubenleuchte erzielt
wird. Dadurch sind die Wetterleute gegenüber anderen Bergleuten bei der Begehung
der Grubenbaue, sowie bei allen anderen Arbeiten stark benachteiligt. Die genannteAnordnung
derBerb behörde wurde auch @im Interesse der Wetterleute selbst erlassen, da erfahrungsgemäß
die große Gefahr besteht, daß bei gleichzeitiger Benutzung von Wetterlampe und elektrischem
Geleucht Idas Erlöschen der Wetterlampe infolge Vorhandenseins von matten Wettern
(C02) und die damit verbundene Gefährdung des Wettermannes nicht oder nicht rechtzeitig
bemerkt wird.
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Es besteht daher seit langer Zeit das Bestreben, die Wetterleute ebenfalls
mit einer elektrischen Grubenleuchte :auszustatten, dabei aber diese elektrische
Leuchte mit. der Wetterlampe so zu verbinden, da.ß ein Erlöschen der Wetterlampe
sofort deutliche Alarmzeichen auslöst, die nicht übersehen werden können. Eine bekannte
Anordnung bringt zu diesem Zweck an der Wetterlampe ein Fotoelement an, das über
einen von .der Batterie der elektrischen Grubenleuchte gespeisten Verstärker auch
die elektrische Grubenleuchte erlöschen läßt, sobald die Wetterlampe erlischt. Es
kann auch ein Bimetallschalter verwendet werden, der auf die Wärmewirkung der Wetterlampenflamme
anspricht. Um dem Bergmann auch für den Rückzug aus den matten Wettern, welche die
Wetterlampe zum Erlöschen brachten, noch Licht zu geben, kann er bei dieser Anordnung
die elektrische Leuchte wieder einschalten, wenn er einen Schaltknopf betätigt.
Diese Anordnung hat jedoch zwei schwerwiegende Nachteile: 1. Eine Wetterlampe erzeugt
aus der Verbrennungsenergie des flüssigen Brennstoffs etwa 98 % Wärme und nur 2
% Licht. Die geringe Energiemenge, die ein Fotoelement deshalb nur abgeben kann,
erfordert hochempfindliche Verstärker, bis die zur Verfügung stehende Energie zum
Schalten der elektrischen Leuchte ausreicht. Erfahrungsgemäß sind diese empfindlichen
und teueren Teile den außerordentlichen Anforderungen, die der rauhe Bergbaubetrieb
an eine tragbare Leuchte -stellt, nur unvollkommen gewachsen. Andererseits ist ein
Bimetallschalter nicht sehr empfindlich, so daß die Gefahr verspätet angezeigt werden
kann.
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z. Bei erloschener Wetterlampe wird eine Hand des Bergmannes durch
die Betätigung der elektrischen Leuchte dauernd belegt. Da Kohlensäuregas schwerer
als Luft ist, finden sich matte Wetter häufig in tiefer liegenden Teilen der Grube,
die meist durch sogenannte Fahrten mit dem übrigen Grubenbau verbunden sind. Zur
Flucht aus den matten Wettern muß der Bergmann also Fahrten klettern. Mit einer
Hand muß er aber den Kontaktknopf der elektrischen Leuchte drücken. Da er ohne Benutzung
beider Hände Fahrten nicht klettern kann, wird er auf das Drücken des Kontaktknopfes
verzichten müssen und, wie früher, ohne elektrische Leuchte im Dunkeln .den Rückzug
antreten. Andererseits würde ein feststellbarer Schalter, der es ermöglichen würde,
die Kopfleuchte dauernd einzuschalten, dem Bergmann eine bequeme Benutzung der elektrischen
Leuchte erlauben, ohne die Wetterlampe überhaupt anzuzünden; aber gerade das soll
ja durch dieKombinationderbeiden Geräte vermieden werden.
Es ist
auch eine Grubenlampe bekannt, die mit einer Wetterleuchte für schlagende Wetter
kombiniert ist. Bei dieser bekannten Lampe wird entweder ein gesonderter Stromkreis
mit einer Warnvorrichtung und einer zusätzlichen Batterie verwendet oder es wird
die Grabenleuchte als Kontrollelement verwendet, wobei sie zunächst ausgeschaltet
wird und erst bei Vorliegen schlagender Wetter wieder aufleuchtet. Beide Schaltungen
zeigen erhebliche Nachteile. Im ersten Fall ist ein zusätzlicher Stromkreis mit
einer zusätzlichen Batterie erforderlich, im zweiten Fall wird die Grubenleuchte
bei der Prüfung auf schlagende Wetter ausgeschaltet, was mit einer beträchtlichen
Gefahr verbunden ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Grubenleuchte
zu schaffen, die mit einer Wetterlampe für matte Wetter kombiniert ist, wobei deren
Erlöschen dem Bergmann einerseits deutlich angezeigt wird, andererseits aber auch
ahne besondere Maßnahmen das Weiterbrennender Grubenleuchte ermöglicht ist. Das
Gerät sollte eine möglichst einfache elektrische Schaltung haben, sicher und robust
sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schaltelement
ein temperaturabhängiger Widerstand ist, der parallel bzw. in Serie zu einer zusätzlichen
akustischen und/oder optischen Signaleinrichtung angeordnet ist und deren Auslösestrom
bzw. deren Auslösespannung steuert, wobei die Signaleinrichtung einschließlich des
Schaltelementes im Leuchtenstromkreis angeordnet ist und von derselben Batterie
gespeist wird wie die Leuchte.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die Auslösung der Signaleinrichtung
unmittelbar durch den temperaturabhängigen Widerstand, ohne daß es der Zwischenschaltung
komplizierter Verstärkereinrichtungen bedarf. Als Schaltelement kommen insbesondere
Halbleiterwiderstände mit hohem negativem oder positivem Temperaturkoeffizienten
in Frage, die entweder parallel oder in Serie mit der auszulösenden Signaleinrichtung
in den Batteriestromkreis geschaltet werden. Solche Widerstände sprechen sehr schnell
an und sind darin den Bimetallsohaltern weit überlegen.
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Ein Beispiel für die.Schaltung einer erfindungsgemäßen Leuchte ist
in .der Figur dargestellt.
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In Serie mit Leuchtenbatterie 5 und Leuchtenglühlampe 4 liegt unter
Zwischenschaltung des Schalters 3 die Parallelschaltung des Heißleiters 1 (Halbleiterwiderstand
mit stark negativem Temperatur-Koeffizienten) und eines akustischen Signalgebers
2 (z. B. Summer). Der Heißleiter ist im unmittelbaren Bereich der Wärmestrahlung
der Wetterlampenflamme angeordnet. Brennt die Flamme der Wetterlampe, so erreicht
der Widerstand des Heißleiters nach wenigen Sekunden einen sehr geringen Wert. Der
Spannungsabfall an ihm wird so gering, daß der akustische Signalgeber verstummt.
Erlischt die Benzinlampenfiamme, so erhöht sich der Widerstand des Heißleiters rasch.
Der Spannungsabfall an ihm wird so groß, deß das akustische Signal ertönt. Gleichzeitig
wird zwar in diesem Beispielsfall das Licht der elektrischen Leuchte schwächer;
Glühlampe, Heißleiter und akustischer Signalgeber können in ihren elektrischen Daten
jedoch so aufeinander abgestimmt werden, daß eine .ausreichende Beleuchtungsstärke
für den Rückzug des Bergmanns aus dem gefährdeten Gebiet verbleibt.