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Die Erfindung betrifft eine als Halogenscheinwerfer
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ausgebildete Leuchte für durch Grubengas gefährdete Räume, vorzugsweise
zum Aufbau auf Maschinen und Geräten des Untertagebetriebes gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Als Halogenscheinwerfer ausgebildete Leuchten ermöglichen auch unter
den durch Staub und Nebel ungünstig beeinflußten Lichtverhältnissen des Untertagebetriebes
die Spotbeleuchtung an Stellen, welche besonders hell ausgeleuchtet werden müssen.
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Das ist u.a. im Streckenvortrieb der Fall. Auf den dort eingesetzten
Ladern, mit denen das Haufwerk weggeladen wird oder an den Bohrwagen, welche die
zum Abbohren der Ortsbrust benötigten Bohrlafetten tragen, werden solche Halogenscheinwerfer
zur Ergänzung der Ortsbeleuchtung aufgebaut, beispielsweise um den Ansatz von Sprengbohrlöchern
heller auszuleuchten. Insbesondere im Steinkohlenbergbau sind die Einsatzorte der
Halogenscheinwerfer gegen die Gefahren abzusichern, welche von dem nicht eigensicheren
Speisestrom ausgehen, der durch den Glühfaden der Halogenlampe fließt, welcher dabei
eine Temperatur von bis zu 30000 C erreichen kann, die ihrerseits weit über der
Zündtemperatur von explosionsfähigen Grubengasgemischen liegt.
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Nicht eigensichere elektrische Betriebsmittel werden im Steinkohlenbergbau
entweder in der Schutzart erhöhte Sicherheit, die mit Sch(e) gekennzeichnet wird,
ausgeführt. Hierbei werden die zulässigen Temperaturen, bis zu denen sich isolierte
Wicklungen von Motoren oder Umspannern erwärmen dürfen (sogenannte übertemperatur)
erheblich herabgesetzt, was
durch einen Uberlastungsschutz oder
durch bauliche und wicklungstechnische Maßnahmen erreicht werden kann. In allen
anderen Fällen, in denen Funken erzeugende Durchschläge nicht ausgeschlossen werden
können, verwirklicht man im Steinkohlenbergbau den Schlagwetterschutz durch eine
Kapselung, vor allem in der Schutzart druckfeste Kapselung, die mit Sch(d) bezeichnet
wird. Sie verlangt ein geschlossenes, wenn auch nicht gasdichtes Leuchtengehäuse,
das bis zu einer vorgegebenen überlastgrenze druckfest ist und dessen Luftspalte
so klein sind, daß die Explosionsflamme aus dem Gehäuseinneren nicht nach außen
durchschlagen kann. Dem genügen in der Regel Luftspalte, welche nicht größer als
0,5 mm sind.
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Die erfindungsgemäßen Halogenscheinwerf er haben ein Leuchtengehäuse,
das mehrfach unterteilt ist, so daß sich die Schutzart druckfeste Kapselung, die
für den Transformator erforderlich ist, mit der Schutzart erhöhte Sicherheit kombinieren
läßt, welche für den Anschlußkasten ausreicht, in dem u.a. die Anschlußklemmen für
die Stror.^.durchführung untergebracht sind. Auf diese Weise kommt man zu einer
den praktischen Bedingungen des Explosionsschutzes entsprechenden Leuchtenausführungsart.
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Die Erfindung geht hierbei von einer vorbekannten, explosionsgeschützten,
als Halogenscheinwerfer ausgebildeten Leuchte aus (DE-GM 75 07 539). Der Bauart
dieser Leuchte liegt die Voraussetzung zugrunde, daß die Halogenlampe mit ihrer
Fassung und dem zur Erzeugung des Lichtfleckes erforderlichen
Reflektor
in einem Kasten untergebracht werden kann, der nur eine nicht druckfeste Kapselung
mit erhöhter Sicherheit zu sein braucht. Dadurch ergibt sich eine Dreiteilung des
Leuchtengehäuses, nämlich in drei hintereinander angeordnete Teilgehäuse. Lichtaustrittsseitig
ist ein Gehäuse in der Schutzart erhöhte Sicherheit vorhanden, an das ein Trafogehäuse
in der Schutzart druckfeste Kapselung anschließt, welches von einem den Anschlußkasten
bildenden Teilgehäuse gefolgt wird, das wiederum in der Schutzart erhöhte Sicherheit
aufgeführt ist. Die beiden Deckel der druckfesten Kapselung benötigen dann die zünddurchschlagsicheren
Durchführungen, welche lichtaustrittsseitig die Halogenlampenfassung mit Strom versorgen.
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Nachteilig wirkt sich bei dieser vorbekannten Bauart einer als Halogenscheinwerfer
ausgebildeten Leuchte allerdings die Streuung des Halogenlichtes aus, welche die
Ortsbelegschaft blendet, die sich vor der Lichtaustrittsseite einer solchen Leuchte
aufhalten muß. Andererseits ist der jeweils erzeugte Lichtfleck meistens nicht ausreichend
hell, was einfach daran liegt, daß die Entfernung der als Halogenscheinwerfer ausgebildeten
Leuchte von der auszuleuchtenden Teilfläche unterschiedlich groß ausfällt und hiervon
die Größe des Lichtfleckes abhängt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Halogenscheinwerfer
ausgebildete Leuchte der als bekannt vorausgesetzten Art so auszubilden,
daß
vermeidbare Blendungen der Vorort-Belegschaften auszuschließen sind und die ausgeleuchtete
Fläche in einem hellen Lichtfleck erscheint.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß der Erfindung arbeitet die Leuchte nach dem System variabler
Lichtaustrittswinkel. Uber die Kurbelwelle, welche zünddurchschlagsicher in die
druckfeste Kapsel eingeführt ist, wird von außen der Schlitten verstellt, auf dem
die Halogenlampe mit ihrer Fassung und dem in fester Entfernung von dem Glühfaden
der Halogenlampe angeordneten Spiegel aufgebaut sind, der den Reflektor bildet.
Unter praktischen Verhältnissen kann die Halogenlampe eine Leistung von 150 Watt
aufweisen und auf Lichtaustrittswinkel von 120 auf 800 bzw. umgekehrt eingestellt
werden. Die Unterbringung der beschriebenen Teile in der druckfesten Kapsel ermöglicht
es, die durch die bewegliche Anordnung der Teile bedingten Durchschläge oder Funkenbildungen
durch die beschriebene Schutzart unschädlich zu machen, wobei die sich hieraus ergebende
zweiteilige Ausbildung des Leuchtengehäuses die durch die Beweglichkeit der Leuchtenanordnung
bedingte Gehäuseverlängerung jedenfalls zum Teil wieder rückgängig macht. Diese
druckfeste Kapselung wird lichtaustrittsseitig entweder durch die entsprechende
Eigenfestigkeit der durchsichtigen Abdeckung oder
durch einen Schutzleiter
herbeigeführt, der bei Glasbruch anspricht und die stromführenden Teile in der druckfesten
Kapsel abschaltet.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß sich die Größe des Lichtflecks
unabhängig von der Entfernung in Abhängigkeit von den möglichen Verstellwinkeln
des Lichtaustrittes wählen läßt. Dadurch konzentriert sich das verfügbare Licht
besser auf die auszuleuchtende Fläche, wodurch gleichzeitig die Blendgefahr herabgesetzt
wird. Die Verstellung selbst wird von außen durchgeführt, so daß damit keine Beeinträchtigung
der Explosionssicherung verbunden ist.
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Mit den Merkmalen des Anspruches 2 erhält man eine besonders einfache
Ausführung der erfindungsgemäßen Leuchte, bei der sich der Hauptteil des Leuchtengehäuses
mit einem mit unterschiedlichen Durchmessern ausgedrehten Rohr verwirklichen läßt.
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Diese Ausführungsart eignet sich auch besonders zur weiteren Vereinfachung
der Anordnung der Teile in dem Leuchtengehäuse, die Gegenstand des Anspruches 3
ist. Diese Anordnung hat ferner zur Folge, daß die Scheibenform der Kurbel bei im
Inneren des Gehäuses auftretenden Explosionen die Welle radial nach außen belastet,
wobei diese Kraft zur Spaltabdichtung herangezogen werden kann.
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Zweckmäßig ist es ferner, die verschiedenen Lichtaustrittswinkel so
festzulegen, daß sie einerseits richtig eingestellt werden können und sich andererseits
trotz
der Erschütterungen nicht verstellen, denen das Leuchtengehäuse zwangsläufig insbesondere
beim Aufbau auf den erwähnten Maschinen und Geräten ausgesetzt ist. Das läßt sich
mit den Merkmalen des Anspruches 4 erreichen, wobei der jeweilige Lichtaustrittswinkel
mechanisch durch Rasten eingehalten wird. Die Betätigung kann unmittelbar über den
Drehknopf am Leuchtengehäuse erfolgen. Andererseits läßt sich eine Hohlwelle benutzen,
die eine Fernbetätigung vom Steuerstand der Maschine bzw. des Gerätes aus ermöglicht.
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Eine andere Möglichkeit zur Lösung dieses PRoblems offenbart der Anspruch
5, bei dem die Selbsthemmung des Motors bzw. des Getriebes die Festlegung der Lichtaustrittswinkel
liefert.
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In der druckfesten Kapsel wird nach Anspruch 6 ein Regelgerät untergebracht,
das die Lampenspannung in der angegebenen Weise reguliert. Dadurch ergibt sich erfahrungsgemäß
eine Verdoppelung der Lebensdauer der Halogenlampe und ein Schutz vor Überspannungen.
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Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der
Zeichnung, die eine erfindungsgemäß als Halogenscheinwerfer ausgebildete Leuchte
im Längsschnitt wiedergibt.
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Das allgemein mit 1 bezeichnete Leuchtengehäuse besteht
zu
einem wesentlichen Teil aus einem Stahlrohr 2, welches an einem Ende bei 3 hinterdreht
ist. Der hierdurch geschaffene Innenflansch 4 dient zum Einschweißen einer Ringplatte
5 mit Hilfe einer umlaufenden Kehlnaht 6. Diese Platte bildet den rückwärtigen Abschluß
einer druckfesten Kapsel 7. Sie ist gleichzeitig der Abschluß eines Anschlußkastens
8 in der Bauart erhöhte Sicherheit,der seinerseits einen Teil des Lampengehäuses
1 bildet. An dem rückwärtigen Ende des Rohres 2 sitzt ein Außenflansch 9, der zur
Anbringung eines rückwärtigen Abschlußdeckels 10 mit Hilfe von mehreren Deckelschrauben
11 bzw. 12 dient. Eine Bohrung 12 dient zur Einführung des Strdmkabels in das Teilgehäuse
8.
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Auf der Rückseite 13 der Platte 5 befindet sich das vorgeschriebene
Leistungsschild 14. Außerdem ist dort eine Anschlußklemme 14 für die Erdung aufgebaut.
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Ferner befindet sich auf dieser Seite ein Schutzkasten 15 und eine
zünddurchschlagsichere Stromdurchführung bei 16.
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Auf der anderen Seite 17 der Platte 5 ist ein Trafo 18 aufgebaut.
Der Trafo dient zur Einspannung einer frei vorkragenden Schlittenführung 19 für
einen Schlitten 20. Auf dem Schlitten ist der Halter 21 eines parabolisch gekrümmten
Reflektorspiegels 22 befestigt. Vor dem Halter 21 ist die Fassung 22 einer Halogenlampe
23 aufgebaut. Der Spiegel läßt sich über die mit b bezeichnete Entfernung längs
der Führung 19 verstellen.
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Dazu dient eine Kurbelwelle 25, welche in einer Buchse 26 gelagert
ist, deren inneres Ende die Rohrwand durchdringt. Auf dem äußeren Wellenstumpf 27
sitzt ein mit einer Radialschraube 28 drehfest angeordneter Drehknopf 29.
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Das innere Ende der Kurbelwelle 25 bildet eine Baueinheit mit einem
Teller 30, unter dem sich ein Nadellager 31 befindet. Drehfest ist mit dem Teller
30 eine Scheibe 32 verbunden, die mit einem zylindrischen Nocken 33 in eine zylindrische
Aussparung 34 an der Unterseite des Schlittens 20 eingreift.
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In dem Drehknopf 29 ist ein Zapfen 35 gelagert, der in eine Aussparung
der Stirnseite der Buchse 26 eingedreht werden kann und dann die Welle 25 festlegt.
Diese Einrichtung dient dazu, eine bestimmte Stellung des Schlittens 20 festzulegen.
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Lichtaustrittsseitig weist das vordere Ende des Rohrgehäuses bei 36
ein Innengewinde für einen Zylinder 37 auf, in dem über eine Gummidichtung 38 eine
Scheibe 39 gelagert ist, die als Stufenlinse durch eine Mehrzahl von ringförmigen
Aussparungen 40 ausgebildet ist. Der an diesem lichtaustrittsseitigen Ende angeordnete
Rohrflansch 41 dient zum Anschluß eines Abschlußringes 42, in dem über eine Bleifassung
43 eine vorgespannte bruchfeste Sichtscheibe 44 eingespannt ist. Die Sichtscheibe
kann auch durch ein Normalglas ersetzt werden, auf dessen Innenseite ein aufgedruckter
Schutzleiter
angebracht ist, der die stromführenden Teile abschaltet,
sobald die Scheibe bricht.
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Etwa auf der Mitte des Gehäuses befindet sich eine Anschlußlasche
45 mit einer Bohrung 46. Diese Teile dienen zum Anbringen der beschriebenen Leuchte
auf einer Maschine bzw. einem Gerät des Untertagebetriebes.
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Im Betrieb liefert der Trafo 18 den Speisestrom für die Halogenlampe
24. Die innerhalb der druckdichten Kapsel 7 angebrachte Temperatursicherung 47 sorgt
dafür, daß bei Überschreiten von Grenztemperaturen eine automatische Abschaltung
eintritt. Eine weitere Schalteinrichtung 48 mit einem druckfesten Schalter 49 dient
zum Abschalten des Scheinwerfers. Auch sie ist in der druckfesten Kapsel 7 untergebracht.
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Weiterhin ist ein Regelgerät für die Lampenspannung U ein 90 - 115
% = U aus 95 % eingebaut. Sobald der Scheinwerfer aufleuchtet, wird mit Hilfe des
Drehknopfes 29 der Schlitten 20 auf seiner Führung 19 über die Strecke b in eine
Stellung verbracht, in der der von der Stufenlinse 39 abgebildete Lichtfleck die
gewünschte Größe aufweist.
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Anstelle des Drehknopfes 29 läßt sich eine Hohlwelle verwenden, die
zum Steuerstand der betreffenden Maschine bzw. des betreffenden Gerätes führt, auf
dem der Scheinwerfer aufgebaut ist. Eine solche Hohlwelle kann von einem Getriebemotor
betätigt werden, dessen Selbsthemmung die Rasteinrichtung 35 überflüssig macht.
Ein solcher Getriebemotor kann auch
unmittelbar an die Buchse 26
angeflanscht werden.
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Tritt im Inneren der druckfesten Kapsel 7 eine Explosion auf, so wird
die Kurbelwelle 25 radial nach außen belastet, wodurch die Spalte ihrer Lagerung
in der Buchse 26 zusammengedrückt werden, was der weiteren Sicherung gegen den Austritt
von Funken dient.
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