DE2447297C3 - Warnlampe, insbesondere zur Verwendung in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnlampe, insbesondere zur Verwendung in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre, mit einem hohlen, an einer Stirnseite offenen zylindrischen Gehäuse, in das eine eine mittige Öffnung aufweisende Platte mittels eines an ihrer Umfangsfläche vorgesehenen Gewindes eingeschraubt ist, durch die mit dem Gehäuse ein erstes luftgefülltes Volumen begrenzt ist und an der ein durch die mittige Öffnung ragender, an einen in dem ersten Volumen liegenden Stromversorgungsteil angeschlossener Lampensockel befestigt ist, der eine lösbar eingesetzte und durch eine mit dem Gehäuse verbundene lichtdurchlässige Schutzhaube abgedeckte Lichtquelle trägt, wobei zwischen einzelnen

Ό Lampenteilen ein nach außen führender, eine Zündsperre bildender Spalt vorhanden ist

Bei einer aus der US-PS 36 75 007 bekannten explosionsgeschützten Hängeleuchte dieser Art ist die Anordnung derart getroffen, daß zwischen einzelnen

>⁵ Lampenteilen ein nach außen führender, eine Zündsperre bildender Spalt vorgesehen ist, der in Gestalt eines Labyrinthes ausgebildet ist, wobei der auf der einen Seite der Platte liegende Raum, d. h. der Anschlußraum der Glühlampe keine Spaltverbindung zur Außenatmosphäre aufweist, sondern lediglich der auf der anderen Seite der Platte befindliche, die Glühlampe und den Lampensockel umgebende Raum durchgehend ausgebildet und über das Labyrinth mit der Außenatmosphäre verbunden ist Weil nun dieser Raum schon mit Rücksicht auf die von der Glühlampe herrührende Wärmeentwicklung und die dadurch bedingte Aufheizung der Umgebung eine gewisse, verhältnismäßig voluminöse Größe haben muß, besteht die Gefahr, daß sich ein verhältnismäßig großes Volumen explosionsgefährlicher Gasgemische ansammeln kann. Bei der Zündung eines solchen Gasgemisches werden entsprechend große Gasmengen ausgestoßen, ein Umstand, dem dadurch Rechnung getragen werden muß, daß eine aufwendige Labyrinth-Zündsperre vorgesehen ist, die beispielsweise drei übereinander liegende Ringspalte aufweist. Abhängig von der Zusammensetzung der explosionsgefährdeten Atmosphäre, in der die Lampe verwendet werden soll, muß die Zahl der Labyrinth-Scheiben entsprechend erhöht oder jedenfalls geändert werden, um damit den Anforderungen der einzelnen Zündklassen Genüge zu leisten.

Eine solche, an die jeweilige explosionsgefährdete Atmosphäre anzupassende Zündsperre ist unerwünscht, weil sie u. a. zu einer Erschwerung der Herstellung der Lampe führt. Außerdem ist die Glühlampe lediglich durch eine Glashaube abgedeckt, was bedeutet, daß bei einer von einer rauhen Handhabung herrührenden Beschädigung der Glashaube die Glühlampe und deren Sockelanschlüsse von der explosionsgefährdeten Atmosphäre ungehindert umspült sind, so daß eine hohe Explosionsgefahr gegeben ist.

Daneben ist es grundsätzlich beispielsweise aus der Zeitschrift »Lichttechnik« 12. Jahrgang, Nr. 7/1960, S. 393, bekannt, daß bei explosionsgeschützten Leuchten der Schutzart »druckfeste Kapselung« oder »erhöhte Sicherheit« zwischen einzelnen Leuchtenteilen — meist zwischen dem Gehäuse und dem Glashaltering — Spalte vorgesehen sind, deren Länge und Weite den bestehenden Sicherheitsvorschriften entsprechen müs-

M) sen, so daß bei einer im Inneren der Lampe eingetretenen Explosion entstehende heiße Gase entweichen und sich so weit an der Oberfläche der Spalte abkühlen können, daß ihre Temperatur mit Sicherheit geringer ist als die Entzündungstemperatur

¹^ der umgebenden Gase.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine, insbesondere zur Verwendung in einer explosionsgefährdeilen Atmosphäre unter harten Bedingungen — beispielsweise auf

Schiffen als Kennzeichnungslieht für Fahrbahnen, für Fallschirmabwurf — geeignete Warnlampe zu schaffen, die bei einfachem Aufbau sich einerseits durch eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen auszeichnet und andererseits gewährleistet, daß eine Zündung der die Lampe umgebenden explosionsgefährdeten Atmosphäre auch unter rauhen Bedingungen ausgeschlossen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Warnlampe erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, to daß auf der Platte auf der einen Seite unter Einschluß eines zweiten luftgefüllten Volumens eine die als Gasentladungslampe ausgebildete Lichtquelle umgebende, lichtbündelnde, durchsichtige Haube abgedichtete befestigt ist, durch die gemeinsam mit der is Schutzhaube und der Platte ein drittes luftgefüütes Volumen begrenzt ist, daß auf der anderen Seite der Platte ein einseitig offenes, eine die aufeinanderfolgende Zündung der Gasentladungslampe auslösende und in einer Vergußmasse abgekapselte Steuerschaltung enthaltendes einseitig offenes Steuergehäuse mit seiner offenen Seite über einen als Zündsperre wirkenden Spalt angesetzt ist, das den durch die mittige öffnung der Platte ragenden Lampensockel umschließt, und daß das die Platte in dem Gehäuse halternde Gewinde und ein die schlagfeste Schutzhaube randseitig mit dem Gehäuse verbindendes Gewinde jeweils mit einem als Zündsperre wirkenden, von dem zweiten und dem dritten Volumen nach außen führenden Gewindespalt ausgebildet sind.

Bei dieser Warnlampe ist der Innenraum in drei luftgefüllte Volumina oder Räume unterteilt, die allenfalls über Zündsperren miteinander in Verbindung stehen. Bei einer Explosion der Gasentladungslampe, wie sie gelegentlich grundsätzlich nicht ausgeschlossen }*> werden kann, ist eine doppelte Sicherung dagegen vorhanden, daß zündfähige heiße Gase in die explosionsgefährdete Atmosphäre auftreten. Die Gase müssen nämlich zwei Zündsperren passieren, wodurch sie mit Sicherheit so weit abgekühlt werden, daß eine w Zündung ausgeschlossen ist

Sollte andererseits durch rauhe Handhabung die Schutzhaube der Warnlampe beschädigt werden, so wird dadurch noch keine Gefährdung der Umgebung hervorgerufen, weil lediglich das zwischen der lichtbündelnden Haube und der Schutzhaube vorhandene dritte Volumen mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird, was deshalb ungefährlich ist, weil die lichtbündeinde Haube mit der Platte abgedichtet verbunden ist, so daß beim Auftreten einer Explosion im Inneren der lichtbündeliiden Haube immer noch die Explosionsgase erst nach Passieren zweier Zündsperren und damit unschädlich nach außen entweichen können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der neuen Warnlampe sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Warnlampe gemäß der Erfindung, zur Verwendung in einer gefährlichen Atmosphäre, im axialen Schnitt in einer Seitenansicht, m>

V i g. 2 die Warniampe nach F i g. I in perspektivischer Darstellung und in einem anderen Maßstab,

Fig. 3 ein Schaltbild der elektrischen Steuereinrichtung der Warnlmape nach Fig. I.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Warnlampe 10 h-, weist ein zylindrisches Gehäuse 11 auf, das an einem Ende offen und am anderen verschlossen ist. Das verschlossene Ende des Gehäuses 11 ist mit einem Flansch 8 versehen, der Schraubenlöcher 9 enthält, die es gestatten, die Warnlampe 10 an einem geeigneten Ort zu befestigen. Am offenen Ende des Gehäuses 11 ist ein Gewindeteil vorgesehen, in den eine zylindrische Platte J2 eingeschraubt ist, die auf ihrer Unterseite eine zylindrische Aussparung 13 aufweist, von der aus eine zentrische Öffnung 14 sich zur Oberseite der Platte 12 erstreckt. Seitlich an der Ausnehmung 13 sind Gewindegänge vorgesehen, in die ein zylindrisches Steuergehäuse 15 eingeschraubt werden kann, das an einem Ep.de offen und am anderen Ende verschlossen ist. Das zylindrische Steuergehäuse 15 trägt im Bereich seines oberen Endes ein Gewinde mit dem es in die Gewindegänge der Aussparung 3 eingeschraubt werden kann. Das Steuergehäuse 15 enthält eine die Warnlampe 10 steuernde Steuerschaltung 16, die an einen mittels Steinbolzen 40 und Schraubenmuttern 41 an der Unterseite der Platte 12 befestigten als Achtfachstecker ausgebildeten Lampensockel 17 angeschlossen ist. Auf der Platte 12 ist ein Lichtelement ':v Gestalt einer Xenongasentladungslampe (nicht dargestellt) befestigt, wobei der Lampensockel 17 derart ausgelegt ist, daß er genau in die öffnung 14 der Platte 12 paßt. Die Steuerschaltung 16 ist vollständig von einer Vergußmasse 19 umschlossen, um die Möglichkeit auszuschließen, daß durch Kurzschlüsse in der Steuerschaltung 16 die explosionsgefährdete Atmosphäre, in der die Warnlampe sich befindet, gezündet wird.

Die zum Betrieb der Steuerschaltung 16 erforderliche elektrische Energie wird durch ein nicht dargestelltes Kabel zugeführt, das in das Lampengehäuse H und das Steuergehäuse 15 der Steuerschaltung 16 über gasdichte Stopfbüchsen eintritt, von denen lediglich eine bei 21 dargestellt ist. Die Stromversorgung kann von der Stromversorgungsleitung in. einem Gebäude oder Schiff abgezweigt oder von einer Batterie genommen sein.

Die nicht dargestellte Xenongasentladungslampe ist von einer Glashaube 24 umgeben, von der die Hälft? im Schnitt dargestellt ist und die auf der Oberseite der Platte 12 mittels eines Klemmringes 25 befestigt ist, der seine· se its beispielsweise mittels Schrauben 42 fest mit der Platte 12 verbunden ist. Der Klemmring 25 verklemmt einen Flanschteil 27 der Glasf/aube 24 zwischen zwei aus Gummi bestehenden Ringdichtungen 23, 26. Die Glashaube 24 ist derart aufgebaut, daü ein Lichtblilz der Xenongasentladungslampe gebündelt wird, um damit einen weitstrahlenden Lichtblitz zu erzeugen, der eine Atmosphäre geringer Sichtweite durchdringen kann. Um die Brillanz der Xenongascnlladungslampe weiter zu erhöhen, kann ein nicht dargestellter Reflektor auf der Platte 12 angeordnet sein, der die Xenongasentladungslampe umgibt. Die Warnlampe 10 ist mit einer Polykarbonatschutzhaube 29 versehen, die an ihrem offenen Ende einen Gewindeteil trägt, Jer in einen entsprechenden Gewindeteil auf der Innenseite des Lampeiigehäuses 11 eingeschraubt ist, wodurch die Schutzhaube 29 an dem Lampengehäuse 11 und der Platte 12 befestigt ist.

Da die Warniampe zum Einsatz in explosionsgefährdeten Atmosphären bestimmt ist, sind alle Gewindeteile der Warniampe 10 mit einem Minimum von neun Gewindegängen ausgebildet, deren zusammenwirkende Flächen derart bearbeitet sind, daß sich ein Spalt von etwa 0,1 mm zwischen den zusammenwirkenden Flächen der GewindegängK ergibt. Beim Auftreten eines Fehlers in der Warnlampe 10 bilden sich unter Druck stehende Gase in der Warnlampe; diese Gase würden, wenn man die frei mit Hpr punlncinncoofah^nior,

Atmosphäre unmittelbar in Berührung kommen ließe, voraussichtlich eine Explosion hervorrufen. Um eine solche Explosion zu verhüten und den Innendruck in der Warnlampe herabzusetzen, werden die Gase durch die schmalen Spalte zwischen den Gewindegängen in die Atmosphäre abgelassen. Bei dem unter Druck erfolgenden Durchtritt durch die Spalte werden die Gase so weit abgekühlt, daß ihre Temperatur zum Zeitpunkt der Berührung mit der gefährlichen Atmosphäre nicht mehr ausreicht, um die Atmosphäre zu zünden und eine Explosion hervorzurufen. Die Verwendung eines Minimums von neun Gewindegängen ergibt eine Weglänge um Inneren des Gehäuses bis zu der gefährlichen Atmosphäre, die eine ausreichende Abkühlung aller sich in dem Gehäuse bildenden Gase vor dem erreichen der gefährlichen Atmosphäre gewährleistet. Außerdem sind die Spalte so klein, daß ein Eintritt der gefährlichen Atmosphäre in die Warnlampe insbesonde IO unmöglich ist. Die Verwendung solcher Gewindegänge ist insbesondere für das Gehäuse 15 der Steuerschaltung 16 wichtig, weil sie die Gefahr einer von einem Kurzschluß in der Steuerschaltung 16 herrührenden Explosion ausschließen.

Um außerdem die Gefahr einer Funkenbildung /wischen Metallflächen /u vermeiden, sind das Gehäuse II. die Platte 12 und das .Steuergehäuse 15 und der Klemmring 25 aus rostfreiem Stahl hergestellt.

Die in VΊ g. 3 dargestellte Schaltung /um Betrieb der Warnlampe 10 weist eine /.erhackerschaltung 40 auf. die einen Kondensator C"5. Induktivitäten 1.4. 1.5. Widerstände A? 10. RW und einen P-N-P Transistor TR I enthält. Die von einem Kabel oder einer Batterie /ugefiihrte Gleichspannungsversorgung liegt an dem Kondensator 10: die Gleichspannung wird /erhackt und \on den in einer Gleichrichterschaltung 41 induktiv ml einer Induktivität R 3 gekuppelten Induktivitäten 1.4. L 5 iransformiert. Die Gleichrichtcrschaltung 41. die die Induktivität /.5. einen Gleichrichter in Brückenschaltunp nut Dioden D 1 — D4. Kondensatoren C"3. C4 und eine- Widersland A?9 enthält, richtet die transformierte Spannung gleich und versorgt mit der gleichgerichteten Spannung über Steckkontakte 5Ai 1. .SAC 2 eine Oszilla-'ors(_h.ihting 42. Die Oszillatorschaltung 42 enthält Widerstände R 4 bis RS. einen Kondensator C2. eine Zenerdiode 21 und einen Unijunction-Transistor UJi. Die Ausgangsgröße der Oszillatorschaltung 42 wird von de^r Basis B 1 des Unijunction-Transistor (.// 1 abgenommen und auf die Steuerelektrode eines gesteuerten Siii/ij—gleichrichter 5CA? 1 einer Lampenzündschaltjng 43 gegeben. Die L.ampenzündschaltung 43 enthält den gesteuerter. Sniziumgleichrn hter 5CA? 1. Widerstände A? 1. R2. A?3. den Kondensator Cl und miteinander gekuppelte Induktivitäten Li. L2. Die Zündschaltung ist an Klemmen 1, 4, 7 des Achtfachsteckersockels 17 angeschlossen, auf dem die Xenongasentladungslampe sitzt.

Die Schaltung arbeitet wie folgt: Die Speisegleichspannung von normalerweise 12 V wird von der Zerhackerschaltung 40 zerhackt, von den Induktivitäten L3. LA. L5 hochtransformiert und durch

s die Gleichrichterschaltung 41 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird zur Speisung der Oszillatorschaltung 42 und zur Ladung des Kondensators CI der Zündschaltung 43 über den Widerstand A? 3 und die Induktivität L1 benutzt. Die Ausgangsgröße der

to Oszillatorschaltung 42 schaltet den gesteuerten Siliziumgleichrichtcr 5CA? 1 wechselweise ein und aus. womit auch der Kondensator Cl wechselweise geladen und entladen wird. Der über die Induktivität L 2 fließende resultierende Strom induziert in der Induktivität 1. 1.

Ii wobei die Windungszahl der Induktivitäten Li. L2 derart gewählt ist. daß die Spannung weiter, auf beispielsweise 500 bis 1000 V, hochtransformiert wird.

Die in der Induktivität A. I induzierte Spannung liegt an der Steuerelektrode der Lampe 18. womit die

in Xenongascntladungslampc intermittierend blitzt. Durch entsprechende F.inregtilicning der Werte der Bauelemente der Oszillatorschaltung 42 kann die Blitzfrequenz der Xenongasentladiingslampe den Erfordernissen entsprechend variiert werden.

:*i In einer abgewandelten Ausführungsform der in den I ι g. I i'nd 2 dargestellten Warnlampe kann die elektrische Schaltung in einem von der Lampe getrennten Gehäuse untergebracht sein. So kann z. B. auf Schiffen die Lampe oben an einem Mast angeordnet

ίο sein, während die elektrische Schaltung auf der Brücke sich befindet und mit der Lampe über ein Kabel verbunden ist. Bei dieser Einsatzart kann das Gehäuse 15 in Gestalt eines rechteckigen Kastens ausgebildet sein, der durch einen oben auf den Kasten aufgeschraub-

ι; ten Deckel verschlossen ist. wobei die zusammenwirkenden Flächen zwischen dem Deckel und der Kastenberandung derart bearbeitet sind, daß sich ein Spalt von etwa 0,1 mm (0,002 Zoll) /wischen den zusammen« irkenden Flächen ergibt. Dieser Spalt kühlt

4(i wiederum etwa aus dem Kasten austretende heiße Gase ab.

Alle Warnlampen können im übrigen auf einem Sack oder Kissen befestigt sein, das aus einem thermoplastischen oder anderen geeigneten Material besteht und

■!·■> stoßdämpfendes Material enthält, so daß die Warnlampe ohne Gefahr einer Beschädigung aus der Höhe herabfallen kann. Das Kissen kann außerdem ein Abteil zur Aufnahme eines Ballastes aufweisen, so daß die herabgefallene Warnlampe sich selbst wieder aufrichtet.

v> Solche Warnlampen können für Fallschirmabw'"-fe. Hubschraubenlandeplätze, als Kennzeichnungslichter für Fahrbahnen u. dgl. benutzt werden.

Bei den beschriebenen Warnlampen werden Xenongasentladungslampen benutzt; es können aber auch

)) andere Gasentladungslampen oder Glühfadenlampen Verwendung finden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Warnlampe, insbesondere zur Verwendung in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre mit einem hohlen, an einer Stirnseite offenen zylindrischen Gehäuse, in das eine eine mittige Öffnung aufweisende Platte mittels eines an ihrer Umfangsfläche vorgesehenen Gewindes eingeschraubt ist, durch die mit dem Gehäuse ein erstes luftgefülltes Volumen begrenzt ist und an der ein durch die mittige Öffnung ragender, an einen in dem ersten Volumen liegenden Stromversorgungsteil angeschlossener Lampensokkel befestigt ist, der eine lösbar eingesetzte und durch eine mit dem Gehäuse verbundene lichtdurchlässige Schutzhaube abgedeckte Lichtquelle trägt, wobei zwischen einzelnen Lampenteilen ein nach außen führender, eine Zündsperre bildender Spalt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (12) auf der einen Seite unter Einschluß eines zweiten luftgefüllten Volumens eine die als Gasentladungslampe (18) ausgebildete Lichtquelle umgebende, lichtbündelnde, durchsichtige Haube (24) abgedichtet befestigt ist, durch die gemeinsam mit der Schutzhaube (29) und der Platte (12) ein drittes luftgefülltes Volumen begrenzt ist, daß auf der anderen Seite der Platte (12) ein einseitig offenes, eine die aufeinanderfolgende Zündung der Gasentladungslampe (18) auslösende und in einer Vergußmasse abgekapselte Steuerschaltung (16) enthaltendes, einseitig offenes Steuergehäuse (15) mit seiner offenen Seite über einen als Zündsperre wirkenden Spalt angesetzt ist, das den durch die mittige Öffnung (14) der Platte (12) ragenden Lampensockel (17) umschließt, und daß das die Platte (12) in dem Gehäuse (U) hak rnde Gewinde und ein die schlagfeste Schutzhaube (29) randseitig mit dem Gehäuse (11) verbindendes Gewinde jeweils mit einem als Zündsperre wirkenden, von dem zweiten und dem dritten Volumen nach außen führenden Gewindespalt ausgebildet sind.

2. Warnlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhaube (29) aus einem Polykarbonat hergestellt ist

3. Warnlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerschaltung (16) versehen ist mit zwei Klemmen (SKX, SK 2) zum Anschluß einer Wechselspannungsquelle, mit einem mit diesen Klemmen verbundenen Schwingkreis (UJi), mit einem gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR 1), dessen Anode und Kathode mit den Anschlußklemmen und dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang des Schwingkreises (UJi) verbunden sind, sowie mit zwei miteinander gekoppelten Induktivitätsspulen (L 1, L 2), von denen die erste (L 2) parallel zu dem Siliziumgleichrichter (SCR 1) liegt und die zweite (Li) mit der Steuerelektrode der Gasentladungslampe (18) verbunden ist, und daß die Anode und die Kathode der Gasentladungslampe (18) mit den Anschlußklemmen (SK 1, SK 2) verbunden sind.