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Kondensatorzündvorrichtung, insbesondere für schlagwettergefährdete
Grubenbetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine KondensatorzUndvorrichtung, insbesondere
für schlagwettergefährdete Grubenbetriebe, mit einem vorzugsweise handbetriebenen
Wechselstromgenerator zur Abgabe eines zeitlich begrenzten Stromstoßes bei jeder
Betätigung und einem mit diesem Stromstoß aufladbaren Schießkondensator in einem
Ladekreis, dem ein Steuerkreis zur zeitlichen Begrenzung der Entladung des Schießkondensators
zugeordnet ist, wobei in den Steuerkreis ein kontaktloser Steuerschalter z. B. ein
Thyristor und eine von der vom Kondensator abgeleiteten Schießspannung steuerbare
Zeitverzögerungseinrichtung verlegt und diese zum Offenen des kontaktlosen Steuerschalters
heranziehbar ist, nach Patent Nr...0000.0.
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(P 1763637.2).
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Bei Xondensatorzündvorrichtungen dieser Art mit geringer Energieabgabe
z, B. bis 20 Ws beträgt die Feuerbereitschaftszeit
nur einige Sekunden.
Für ein sicheres Umstecken der Kurbel des Wechselstromgenerators auf den Abfeuerbolzen
und ein anschließendes Abtun der ZUnder reicht diese Zeit nicht aus.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kondensatorzündvorrichtung
die auch bei geringer Feuerbereitschaftszeit ein sicheres Abtun der ZUnder gewährleistet.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in den Ladekreis
wenigstens ein spannungsabhängiger Widerstand zo B. Zenerdiode zur Begrenzung der
Ladespannung des Schießkondensators und in denSteuerkreis sowohl ein Ztindschalter
als auch vorzugsweise eine Glimmlampe zur Anzeige der Schießspannung verlegt und
der iAndschalter in Abhängigkeit von einer der Drehrichtung des Wechselstromgenerators
beim Laden entgegengeltzten Bewegung von dessen Kurbel betätigbar ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
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Ein mittels einer Kurbel 2 antreibbarer Wechselstromgenerator 1 speist
über eine aus einem Kondensator 3 Schutzwiderstftnden 6 und 9 und Gleichrichtern
4 und 5 bestehende Spannungsverdoppelungsschaltung einen Schießkondensator 11. Ein
Entladewiderstand 10 zur Entladung einer eventuell vorhandenen Restspannung des
Schießkondensators 11 ist parallel zu diesem und Widerstände 7 und 8 sind zu dessen
Schutz vor einer Oberladung parallel zu dem Gleichrichter 4 geschaltet.
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Zu diesem Zweck ist der Widerstand 7 als spannungsabhängiger Widerstand
ausgebildet. Es is + uch möglich den Widerstand 7 durch eine Zenerdiode oder ein
Relais zu ersetzen, welches bei Erreichen der Zündspannung kurzgeschlossen wird.
Der Gleichrichter 5 der Spannungswerdoppelungsschaltung
hat überdies
die Aufgabe, den Schießkondensator 11 vor einer Entladung über die Widerstände 7
und 8 zu scHEzen. Um die Feuerbereitschaftszeit möglichst groß zu machen, ist der
Entladewiderstand 10 bedeutend hochohmiger als die Widerstände 7 und 8.
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Parallel zum Schießkondensator 11 ist die Reihenschaltung eines Widerstandes
12 und eines Thyristors 13 geschaltet.
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Ein von einem Kondensator 16 und einem Widerstand 17 überbrückter
Oberspannungsableiter, z. B. eine Schaltröhre 15 liegt in Reihe zu dieser Parallelschaltung.
Der Kondensator 16 und der Widerstand 17 gewährleisten ein exaktes Sperren des Überspannungsableiters.
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Parallel zu Ausgangsklemmen 25 und 26 ist die Reihenschaltung eines
Kondensators 24 und eines Widerstandes 23 geschaltet von der ein Spannungsabgriff
über eine Zenerdiode 14 an die Steuerelektrode des Thyristors 13 geführt ist. Zwischen
die Ausgangsklemme 25 und die Schaltröhre 15 ist ein Zündschalter 20 verlegt, der
mechanisch mit der Kurbel 2 des Wechselstromgenerators 1 gekoppelt ist. Zwischen
der Klemme 26 und dem der Schaltröhre 15 zugekehrten Kontakt des ZUndschalters 20
ist ein aus Widettnden 21 und 22 bestehender ohmscher Spannungsteiler angeschlossen,
zwischen dessen Abgriff und obgenanntem Kontakt des Zündschalters 20 die Reihenschaltung
einer Glimmlampe 19 und eines Widerstandes 18 geschaltet ist. Der Zündschalter 20
kann über eine Rutschkupplung von der Kurbel des Wechselstromgenerators betätigbar
sein Zwischen dem Schießkondensator 11 und dem aus dem Thyristor 13 und dem Widerstand
12 bestehenden Zweig bzw zwischen diesem Zweig und der Schaltröhre 15 kann ein Strombegrenzungswiderstand
angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, diesen Widerstand zwischen dem ündschalter
20 und der Klemme 25 und das aus dem Thyristor 13, dem Widerstand 12, dem Kondensator
24, dem Widerstand 23 und der Zenerdiode 14 bestehende
Netzwerk
parallel zu den Klemmen 25 und 26 anzuordnen. Eine solche Schaltung besitzt den
Vorteil, daß eventuell beim Laden auftretende Ober- bzw.
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Stauspannungen denThyristor 13 nicht gefährden können, Zur Dämpfung
solcher Spannungen kann parallel zum Thyristor 13 ein RC-Glied geschaltet sein.
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DieWirkungsweise der erfindungsgea§ßen ZUndvorrichtung ist die folgende:
Nachdem der Schießkondensator 11 durch Drehen der Kurbel 2 des Generators 1 über
den Ladekreis (Kondensator 3, Widerstand 6, Gleichrichter 4 und 5) bis zum Erreichen
der Zündspannung aufgeladen worden ist, zündet die Schaltröhre 15 und die Glimmlampe
19 leuchtet auf. Dies ist das Zeichen dafür, daß während eines der Feuerbereitschaftszeit
entsprechenden Zeitintervalles das Abtun der an die Zündvorrichtung angeschlossenen
Zünder sicher erfolgen kant.
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Für die Auslösung des Zündvorganges ist es nur notwendig, die Kurbel
2 des Wechselstromgenerators 1 um ein gewisses Stück gegen die dem Ladevorgang entsprechende
Drehrichtung zu verschwenken. Dadurch werden die Kontakte des Zündschalters 20 geschlossen
und es kann der ZUndstrom über die Klemmen 25 und 26 durch die Zünder fließen.
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Die Widerstände 12, 23, sowie der Kondensator 24, die Zenerdiode
14, die Schaltröhrw 15 und der Thyristor 13 bilden einen Steuerkreis zur Begrenzung
der Zündstromdauer.
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Die Wirkungsweise dieses Steuerkreises ist in der deutschen Patentschrift
Nr. 0000000 ( 1763637.2) ausführlich beschrieben. Es ist auch möglich den ZUndschalter
20 durch einen Thyristor zu ersetzen.
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Die Anordnung einer Kupplung zwischen dem Zündschalter und der Kurbel
des Wechselstromgenerators bringt den Vorteil mit sich, daß der Zündschalter erst
nach Zurücklegen
eines gewissen Weges der Kurbel betätigt wird,
wodurch sich eine Sicherheit gegen Abtun bei unbeabsichtigter geringfügiger Bewegung
der Kurbel ergibt. Die Rutschkupplung kann eine zu dem Antriebsrad parallel angeordnete
Scheibe umfassen, die mit einer Laufbüchse konzentrisch auf die Kurbelwelle des
Antriebsrades aufgesetzt und an ihrer Außenstirnfläche mit einem in axialer Richtung
erstreckten Bolzen versehen ist. Zwischen beiden Scheiben kann eine Teller-oder
Spiralfeder angeordnet und gegebenenfalls mit einer der beiden Scheiben verbunden
sein. Die Feder hat das Bestreben die beiden Scheiben auseinanderzudrücken.
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Zur Beschränkung dieser Bewegung kann ein Bund an der Kurbelwelle
angeordnet sein. Die Bewegung des auf der Scheibe angeordneten Bolzen ist in einer
Richtung durch einen ortsfest angeordneten Anschlag und in der entgegengesetzten
Richtung durch das Auftreffen des Bolzens auf den beweglichen Kontakt des Zündschalters
und die Bewegung dieses Kontaktes bis in die Schließstellung des Schalters begrenzt.
Es ist jedoch auch möglich den Zündschalter als Vakuum- oder Reedschalter(auszubiIden,
Eine solche Ausbildung ist speziell in schlagwettergefährdeten Grubenbetrieben von
großem Vorteil. Dabei kann der Zündschalter von einem am Antriebsrad des Wechselstromgenerators
haftenden Permanentmagneten betätigt werden.
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Der Permanentmagnet wird bei einer Bewegung der Kurbel des Wechselstromgenerators
in einer Richtung gegen eisn Anschlag gedrückt und schleift dabei an dem Antriebsrad.
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Wird die Kurbel in der entgegengesetzten Richtung gedreht, wx so wird
der Permanentmagnet von der Antriebsscheibe bis in die Nähe der Kontakte des Reedschalters
mitgenommen, wodurch diese betätigt werden. Auch diese Konstruktion gewährleistet
eine Sicherheit gegen Abtun bei unbeabsichtigtem geringfügigem Bewegen der Kurbel.