DE2051391B2

DE2051391B2 - Explosionsgeschuetzte, tragbare leuchte

Info

Publication number: DE2051391B2
Application number: DE19702051391
Authority: DE
Inventors: Ortwin Großmann Karlheinz 4100 Duisburg Mullejans Robert Weissen born Dieter 4300 Mulheim Bock
Original assignee: Fnemann & Wolf GmbH, 4100 Duisburg
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-10-20
Publication date: 1973-02-15
Also published as: DE2051391A1; US3730771A; DE2051395B2; DE2051395A1; GB1273455A; NL7014769A; FR2065171A5; CH517385A; BE757314A

Description

bei einer die Federkraft übersteigenden Zugbeanspruchung des Kabels durchschneiden. Bei einer Zugbeanspruchung des Kabels wird dieses entgegen der Federwirkung von seinem Lagersitz abgehoben, wobei die Sollbruchelemente, welche eine Stromverbindung darstellen, abgeschert werden, so daß der Strom sofort unterbrochen ist. Da die Sc-llbruclielemente innerhalb des Akkumulatorengehäuses liegen, kann hierbei keine unzulässige Zündung des nur außerhalb des Gehäuses befindlichen Explosionsgemisches staltfinden.

Zweckmäßig ist. am Gehäusedeckel ein »ach innen weisender Kragen vorgesehen, der je zwei Lagerschenkel für die Sollbruchelemente aufweist. Zwischen der Halterungsplatte und dem Gehäusedeckel können außerdem Dichtungselemente angeordnet sein, die einen gasdichten Verschluß gewährleisten. Die Federelemente können als Gummifedern, Schraubfedern oder Tellerfedern ausgebildet und mittels einer verstellbar an den Zugstangen befestigten Lagerplatte in ihrer Spannkraft einstellbar sein. Die Sollbruchelemente stellen vorzugsweise Stäbchen aus einem stromleitenden, bruchempfindlichen, elektrisch isolierten Werkstoff dar.

Vorzugsweise ist in Reihe mit dem Schalter innerhalb des Akkumulalorengehäuses ein Hilfsschalter angeordnet, der von einem elektrischen Widerstand überbrückt wird. Auch dieser Schalter liegt geschützt innerhalb des Akkumulatorengehäuses. Seine Aufgabe ist darin zu sehen, daß in seinem ausgeschalteten Zustand der Strom über den elektrischen Widerstand fließt und hierdurch der Stromanstieg beim Einschalten der Glühlampe begrenzt wird. Darüber hinaus dient er aber durch Einschalten der Prüfung und Kontrolle der elektrischen Sicherungsvorrichtung, die durch den unbegrenzten Einschaltstrom der Glühlampe anspricht. Zweckmäßig sind der Schalter und der Hilfsschalter durch außerhalb des Akkumulatorengehäuses angeordnete Magnete zu betätigen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, an Stelle solcher Magnetschalter geeignete pneumatische Schaltvoriichtungen vorzusehen, die ebenfalls die innerhalb des Gehäuses liegenden elektrischen Kontaktteile indirekt beaufschlagen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch eine Kopfleuchte,

F i g. 2 den Bereich der Kabeleinführung in das Akkumulatorengehäuse bei dem Gegenstand der F i g. I in vergrößertem Maßstab.

Fig. 3 den Gegenstand der F i g. 2, teilweise in einem Schnitt nach Linie 1ΙΙ-ΠΙ,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel mit Magnetschaltern und

F i g. 5 ein Schaltbild des Gegenstandes der Fig. 1 oder 4.

Die in F i g. 1 dargestellte Kopfleuchte besteht im wesentlichen aus einem Akkumulatorengehäuse 1 mit einem Gehäusedeckel 2. einem Stromkabel 3 und einem Glühlampengelläuse 4. Die Glühlampe ist mit 5 bezeichnet. Zwischen dem Akkumulatorengehäuse 1 und dem Gchäuscdeckel 2 ist ein Abdichtungselement 6 vorgesehen, und beide Gehäuseteile sind durch einen Magnetverschluß 7 verschließbar, der ein unzulässiges Öffnen des Akkumulatorengehäuses innerhalb von explosionsgefährdcten Räumen ausschließt. Im Akkumulatorengehäuse 1 sind beim Ausführungsbeispiel drei gasdichte Akkumulatorenzellen 8, z. B. Nickel-Cadmiumzellen, angeordnet.

Über diesen Akkumulatoren 8 befindet sich eine Zwischenplatte 9, die sich auf einem umlaufenden Stützrand 10 des Akkumulatorengehäuses abstützt und daran befestigt ist. Die Zwischenplatte 9 trägt eine elektronische Sicherungsvorrichtung 11. Es handelt sich hierbei um eine an sich bekannte elektronisehe Sicherungsvorrichtung, die bei Überlastung und Kurzschluß den Strom unterbricht. Außerdem sind an der Zwischenplatte eine Schutzdiode 12, ein Schalter 13 und ein Hilfsschalter 14 befestigt. Schließlich trägt die Zwischenplatte 9 noch Verbin-

dungselemente 16,17 und einen Ladeanschlußpol 18.

Das Stromkabel 3 ist in dem Gehäusedeckel 2

zentrisch eingeführt. Wie insbesondere F i g. 2 zeigt,

hat der Gehäusedeckel 2 eine größere Öffnung mit einem nach unten weisenden Kragen 19. Innerhalb dieses Bereiches ist eine Sollbruchsicherungsvorrichtung 20 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einer Halterungsplatte 21, die mit ihrem Rand auf dem Gehäusedeckel 2 aufliegt. Von dem Kragen 19 weisen zwei Führungsplatten 22 ab und unterhalb dieser Fiilirungsplatten befinden sich je zwei Lagerschenkel 26 für Sollbruchelemente 25. Die Halterungsplatte 21 besitzt nach unten weisende Zugstangen 23. Diese ragen durch die Führungsplatten 22 hindurch, haben an ihrem unteren Ende höhenverstellbare Lagerplatten 32 und je ein Federelement 24. Die Federelemente 24 tragen dafür Sorge, daß die Halterungsplatte 21 nach unten gedruckt wird. Das Stromkabel 3 ist mittels einer Kabelklemme 27 an der Haltcrungsplatte 21 befestigt. Außerdem sind noch Dichtungselemente 33. 34 vorgesehen, welche einen zünddichten Verschluß des Innenraumes gegenüber dem explosionsgefährdeten Außenraum gewährleisten. Die einander zugeordneten Lagerschenkel 26 sind je mit einem Sollbruchelement 25 versehen, welche von den Zugstangen 23 beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck sind in den Lagerschenkeln 26 und im unteren Bereich der Zugstangen Bohrungen vorgesehen, durch welche die Sollbruchelementc hindurchführen. Diese Sollbruchelcmente 25 können Stäbchen aus einem stromleitenden bruchempfindlichen Werkstoff wie Metall, Metall-Graphilinasse od. dgl. sein. Der Werkstoff ist so ausgewählt, daß bei einer vorbestimmten Krafteinwirkung der Zugstangen 23 ein Durchbruch bzw. ein Durchschneiden stattfindet. An die Enden dieser Sollbruchelemcnte 25 sind einerseits die Anschlußleitungen 28 und andererseits die Drähte des Kabels 3 angeschlossen.

Die elektrische Schaltung der Gcsamtcinrichtung ergibt sich insbesondere aus F i g. 5 in Verbindung mit Fig. 1. Die beiden Anschlußpole 30, 31 der Akkumulatoren sind über entsprechende Anschlußleitungen um den einzelnen Bauteilen verbunden, und zwar ist an den Anschlußpol 30 zunächst die cleklronische Sicherungsvorrichtung 11 angeschlossen, von wo aus der Ausgang mit einem Sollbruchelement in Verbindung steht. Außerdem führt von diesem Pol aus noch eine Anschlußleitung über die Schutzdiode 12 zu einem Ladeanschluß 18. Der andere Anschlußpol 31 des Akkumulators ist mit einem Schalter 13 verbunden. Von dort aus führt die Slromführung weiter über einen Hilfsschalter 14. der von einem Widersland 15 überbrückt wird, welcher beim Ein-

schalten der Glühlampe 5 vor einer Überlastung schützt. Über die Anschlußleitungen 28 geht dann die Stromführung über die Sollbruchelemente 25 durch das Kabel zur Glühlampe 5.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist der Schalter 13 und der Hilfsschalter 14 innerhalb des Akkumulatorengehäuses an der Zwischenplatte 9 angeordnet. Eine andere Ausführung zeigt Fig.4, wo Magnetschalter 13 und 14 vorgesehen sind, die durch außen am Akkumulatorengehäusel angeordnete Magnete 29 zu betätigen sind. Durch diese Ausgestaltung ist es nicht notwendig, Stromleitungen für die Schaltungsvorgänge aus dem Gehäuse herauszuführen.

Die Wirkung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Zum Einschalten wird der Schalter 13 geschlossen. Hierbei bedient man sich vorzugsweise der Magnetschalter 29 (vergleiche F i g. 4). Hierbei fließt der Strom über den Widerstand 15 durch das betreffende Sollbruchelement 25 zur Glühlampe 5 und auf der anderen Seite über das Sollbruchelement 25 und die elektronische Sicherungsvorrichtung, welche in diesem Zustand einen Stromfluß erlaubt. Nach Abklingen der Einschaltstromspitze wird durch Betätigung des Schalters 14 der Widerstand 15 überbrückt.

Findet eine Überlastung oder ein Kurzschluß beispielsweise im Glühlampengehäuse statt, so schaltet die elektronische Sicherungsvorrichtung die Stromzufuhr sofort ab. Wird andererseits beispielsweise das Stromkabel in unzulässiger Weise auf Zug beansprucht, d. h. aus dem Akkumulatorengehäuse herausgezogen, so tritt die Sollbruchsicherungsvorrich-S tung in Aktion. Sobald die Zugbeanspruchung die Größe der Federkraft der Federelemente 24 überschreitet, wird die Halterungsplatte 21 nach oben gezogen, und dabei zerstören die Zugstangen 23 die Sollbruchelemente 25, so daß sofort eine Stromunterbrechung stattfindet. Die Lampe kann erst wieder nach einer geeigneten Reparatur in Betrieb genommen werden.

Zum Zwecke der Kontrolle und Prüfung der elektronischen Sicherungsvorrichtung 11 werden beide Schalter 13 und 14 gleichzeitig betätigt. Dann fließt ein Einschaltstrom unmittelbar unter Umgehung des Widerstandes 15 zur Glühlampe und der Strom ist so groß, daß die elektronische Sicherungsvorrichtung anspricht und ihrerseits den Strom unterbricht.

Schließlich kann die tragbare Leuchte in geöffnetem Zustand außerhalb explosionsgefährdeter Räume geladen werden. Hierfür ist ein besonderer Ladeanschlußpol 18 vorgesehen, dem eine Schutzdiode zugeordnet ist.

Die Federeismen te 24 können als Gummifedern Schraubfedern oder Tellerfedern ausgebildet unc mittels der verstellbar an den Zugstangen 23 befestigten Lagerplatte 32 in ihrer Spannkraft verstell werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Explosionsgeschützte, tragbare Leuchte, bestehend aus einem gasdichten Glühlampengehäuse und einem davon getrennten gasdichten Akkumulatorengehäuse, die beide über ein Stromkabel miteinander verbunden sind, wobei der Stromkreis von einem Pol eines Akkumulators über eine elektrische Sicherungsvorrichtung, eine Glühlampe und einen Schalter zum anderen Pol des Akkumulators verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromkabel (3) innerhalb des Akkumulatorengehäuses (1) an einer Sollbruchsicherungsvorrichtung (20) endet, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Zugbeanspruchung zwischen Stromkabel (3) und Akkumulatorengehäuse (1) den Stromkreis mechanisch unterbricht und daß sowohl der Schalter (13) als auch die elektrische Sicherungsvorrichtung (11) innerhalb des Akkumulatorengehäuses angeordnet sind.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchsicherungsvorrichtung (20) aus einer Halterungsplatte (21) besteht, an welche das Stromkabel (3) mittels einer Kabelklemme (27) befestigt ist und die von Federclementen (24) in Richtung der Kabellängsachse an eine als Gchäusedeckel ausgebildete Wand des Akkumulatorengehäuses (1) gedruckt wird und Zugstangen (23) aufweist, weiche in dem Stromkreis liegende Sollbruchelemente (25) beaufschlagen und diese bei einer die Federkraft übersteigenden Zugbeanspruchung des Kabels durchschneiden.

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusedeckel (2) ein nach innen weisender Kragen (19) vorgesehen ist, der je zwei Lagerschenkel (26) für die Sollbruchelemente (25) aufweist.

4. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Halterungsplatte (21) und dem Gehäusedeckcl (2) Dichtungselemente (33, 34) angeordnet sind, die einen zünddichten Verschluß gewährleisten.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fedcrelemente (24) als Gummifedern, Schraubfedern oder Tellerfedern ausgebildet und mittels einer verstellbar an den Zugstangen (23) befestigten Lagerplatte (32) in ihrer Spannkraft einstellbar sind.

6. Leuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchelemente (25) Stäbchen aus einem stromleilenden, bruchempfindlichen, elektrisch isolierten Werkstoff sind.

7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Schalter (13) innerhalb des Akkumulatorcngehäuscs (1) ein Hilfsschalter (14) angeordnet ist. der von einem elektrischen Widerstand (15) überbrückt ist.

8. Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (13) und der Hilfsschalter (14) durch außerhalb des Akkumulatorengehäuses angeordnete Magnete zu betätigen sind.

Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte, tragbare Leuchte, bestehend aus einem gasdichten Glühlampengehäuse und einem davon getrennten gasdichten Akkumulatorengehäuse, die beide über ein Stromkabel miteinander verbunden sind, wobei der Stromkreis von einem Pol eines Akkumulators über eine elektrische Sicherungsvorrichtung, eine Glühlampe und einen Schalter zum anderen Pol des Akkumulators verläuft. Eine derartige Leuchte ist

ίο aus der deutschen Auslegeschrift 1026 868 bekannt.

Für den Explosionsschutz tragbarer Leuchten

sind verschiedene Maßnahmen bekannt. So ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 087 271 bekannt, bei

einer gas- und wasserdichten Taschenleuchte einen

innerhalb des Leuchtengehäuses angeordneten Magnetschalter vorzusehen, der durch magnetische Feldkräfte eines außen am Leuchtengehäuse angebrachten magnetischen Schaltkörpers zu betätigen ist. Bekannt ist weiterhin (vgl. die deutsche Patentschrift 830 088) die Unterbringung eines Schalters im Batteriegehäuse zum Ein- und Ausschalten einer Mützenleuchte mit Scheinwerferkopf. Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 026 426 eine explosionssichere Leuchte bekannt, die im zur Glühlampe führenden Stromkreis eine Sollbruchsicherungsvorrichtung enthält, welche im Falle einer mechanischen Einwirkung den Stromkreis mechanisch unterbricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit einer explosionsgeschützten tragbaren Leuchte durch eine Kombination mechanischer und elektrischer Vorkehrungen zu steigern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Stromkabel innerhalb des Akkumulatorengehäuses an einer Sollbruchsicherungsvorrichtung endet, die bei Übcrschreiten einer vorbestimmten Zugbeanspruchung zwischen Stromkabel und Akkumulatorengehäuse den Stromkreis mechanisch unterbricht und daß sowohl der Schalter als auch die elektrische Sicherungsvorrichtung innerhalb des Akkumulatorenge-

häuses angeordnet sind. Bei explosionsgeschül/ten. tragbaren Leuchten stellt das die beiden Gehäuseteile verbindende Kabel eine besondere Gefahrenquelle dar, da dieses aus seinen Endbefestigungen in den betreffenden Gehäuseteilen herausgerissen werden kann, so daß es dabei zu Funkenbildungen und Kurzschlüssen kommt. Diese Gefahrenquelle wird durch die neuartige SollbruchsicherungsvurrichUing ausgeschaltet. Wird nämlich durch Unachtsamkeit, äußere Einwirkungen od. dgl. an dem Kabel gezogen, so findet eine mechanische Unterbrechung der elektrischen Verbindung statt. Die elektrische Sicherungsvorrichtung schützt weiterhin gegen eine Überlastung und gegen Kurzschluß, so daß hierdurch bedingte Schäden nicht zu einer Zündung oder Explosion führen können. Die Anordnung des Schalters innerhalb des Akkumulatorengehäuses hat schließlich den Vorteil, daß überhaupt keine SchalUeile außerhalb des eigentlichen Akkumulatorengehäuscs liegen und auch keinen Anlaß zu einer Zündung und Explosion geben können.

Die Sollbruchsicherungsvorrichtung besteht vorteilhaft aus einer Halterungsplatte. an welche das Stromkabel mittels einer Kabclklemme befestigt ist und die von Fedcrelementen in Richtung der Kabellängsachse an eine als Gehäusedeckel ausgebildete Wand des Akkumulatorengehäuses gedrückt wird und Zugstangen aufweist, welche in dem Stromkreis liegende Sollbruchelemente beaufschlagen und diese