DE685019C - Optische Signalanlage zur selbsttaetigen Warnung bei Explosionsgefahr - Google Patents

Description

• Optische Signalanlage zur selbsttätigen Warnung bei Explosionsgefahr Es sind Einrichtungen bekannt, die das Vorhandensein von Methan oder sonstigen brennbaren Gasen in der Luft, beispielsweise in Gruben, anzeigen oder auch im Falle, daß diese Beimengungen eine bestimmte Konzentration überschreiten, ein akustisches oder optisches Signal auslösen. Die meisten bisher bekannten Apparate dieser Art weisen neben umständlicherKonstruktion eine entsprechend geringe Betriebssicherheit auf. Außerdem werden akustische Signale im Lärm der Arbeitsmaschinen leicht überhört, und die optischen Signale sind dadurch, daß die dazu verwendeten Signallampen nur an einzelnen Stellen der Grube angebracht sind, die nicht immer beobachtet werden können, ebenfalls nicht sehr auffällig. Das ist mit ein Grund dafür, daß bei derartigen Einrichtungen, auch wenn sie technisch einwandfrei arbeiten, die rechtzeitige Aufnahme des Warnungssignalsdurch die Belegschaft in Frage gestellt ist.
• Es ist ferner der Vorschlag gemacht worden, die zur Allgemeinbeleuchtung der Grube dienenden, vom Netz gespeisten elektrischen Lampen mit einer Flüssigkeit zu umgeben, die sich bei entsprechendem Gasgehalt der Grubenluft verfärbt. Dieser Vorschlag hat jedoch den Nachteil, daß durch eine solche Lampe die Helligkeit der Allgemeinbeleuchtung sfark herabgesetzt wird und daß vor allem die sonst üblichen Lampen gegen Neukonstruktionen ausgewechselt werden müssen.
• Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß unter Verwendung einer selbsttätig arbeitenden Signalgebeeinrichtung die vorhandene Allgemeinbeleuchtungsanlage zum Signalisieren verwendet wird, und zwar in der Weise, daß beim Auftreten der explosiblen Gase durch Aus- und Einschalten des Stromkreises der Allgemeinbeleuchtung Flackereeichen als Signal gegeben werden.
• Bei der Erfindung war die Überlegung maßgebend, daß bei einer wirksamen Warnanlage neben der völligen Betriebssicherheit auch ein Höchstwert an physiologischer Wirkung des Signals erforderlich ist. Dieser läßf sich nur dann erreichen, wenn die sinnliche Wahrnehmung des Signals keine besondere Aufmerksamkeit erfordert und sie durch die Beteiligten auch während anderweitigerTätigkeit mit Sicherheit erfolgt. Das Signal müß also ohne oder nur mit .geringer Anstrengufg' der Wahrnehmungsorgane erfaßt werden können. Diese Wirkung wird durch Signal mittels der allgemeinen Beleuchtung, z. B. durch das Flackern, weitgehend erreicht.
• In der Zeichnung .ist in Fig. z ein Schema der Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Der Zeitkontaktgeber i, der entweder von einem Synchronmotor oder auch von einem Federwerk angetrieben wird, schließt in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise alle 15 Sekunden, den in der Zeichnung nicht dargestellten Zündstromkreis eines Explosionsschalters 2. Hat die in den Explosionsraum des Schalters gepumpte Luft, z. B. Grubenluft, die Explosionsgrenze erreicht, so schließt der Druckimpuls der nun erfolgenden Explosion kurzzeitig durch den Kontakt 2a den Stromkreis des Relais 3. Um diesen Schaltvorgang schon auszulösen, bevor eine unmittelbare Gefahr durch die in der Luft vorhandenen Gase besteht, wird die in den Explosionsraum des Schalters eintretende Luft zusätzlich mit einem brennbaren Gas beladen, etwa dadurch, daß sie an einem leicht verdampfenden Stoff vorbeistreicht. Die Menge des bei jeder Füllung -des Explosionsraumes verdampfenden Stoffes ist zweckmäßig regelbar, so daß der Schalter bei einem bestimmten Gasgehalt in der Luft anspricht. Mit dem Relais 3 ist der Zeitkontaktgeber i in den Stromkreis eingeschaltet, der nun unabhängig von dem Explosionsschalter geworden ist, da sich das Relais selbst hält. Gleichzeitig erhält das Relais 5, das zusammen mit dem Kontakt 6 nach Art eines Selbstunterbrechers ausgebildet ist, Strom, und es erfolgt ein periodisches Öffnen und Schließen des Kontaktes 6 und eine dementsprechende Unterbrechung des äußeren Beleuchtungsstromkreises 7. Der Zeitkontaktgeber i unterbricht nach einer bestimmten Zeit, z. B. 5 Sekunden, wieder den Stromkreis, das Relais 3 fällt zurück, und das Signal ist beendet. Zweckmäßig wird der Zeitkontaktgeber so ausgebildet, daß nach dem Öffnen des Stromkreises nach dem ersten Signal eine gewisse Zeit verstreicht, etwa 15 Sekunden, bis er wieder für 5 Sekunden zum Stromschluß bereit ist. Ist dann immer noch die Explosionsgefahr vorhanden, so spricht der Schalter 2 an, und die Relais arbeiten wie beschrieben. Dadurch erreicht man eine gleichmäßige Aufeinanderfolge von Flackerfrequenzen imFalle der Schlagwettergefahr und damit die Unverkennbarkeit des Warnsignals hinsichtlich der Flackerzeit und der Pausenlänge. Ferner wird durch die Pause von 15 Sekunden eine unnötige Sichtbeeinträchtigung der Belegschaft `vermieden. Darüber hinaus ist auch mittels Aes Zeitkontaktgebers ein selbsttätiger Hin-.weis auf den Methangehalt, d. h. auf die Größe der Explosionsgefahr, möglich. Der Kontaktgeber wird dann so ausgebildet, daß er die Zündfunken häufiger gibt, als im allgemeinen eine Explosion erfolgen kann. Sind hohe Konzentrationen von Methan vorhanden, so spricht der Explosionsschalter bei jedem Zündfunken an, und unmittelbar oder mit ganz kurzer Pause folgt nun nach der ersten Flackerperiode eine zweite usw. Ist dagegen die Konzentration des brennbaren Gases geringer, so dauert es jeweils eine bestimmte Zeit, bis die explosionsfähige Konzentration des Methans in der Explosionskammer erreicht ist, da zuerst die verdünnend wirkenden Verbrennungsgase herausgespült werden müssen, was um so länger dauert, je weniger brennbare Gase von vornherein in der zu prüfenden Luft vorhanden sind. Die Zeitspanne zwischen den einzelnen Flackerperioden ist also von der Konzentration des brennbaren Gases abhängig und damit ein Maß für die Gefahrenhöhe. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens besteht darin, die Schwingungszahl des Kontaktes 6 zu beeinflussen, z. B. durch Verwendung einer bekannten Diffusionseinrichtung. deren vom Gasgehalt abhängiger Druck auf die schwingende Feder des Kontaktes einwirkt, so daß eine selbsttätige Frequenzänderung in Abhängigkeit von der Gefahrhöhe erreicht wird. An Stelle der veränderlichen Häufigkeit der Flackerzeichen oder an Stelle .der veränderlichen Schwingungszahl kann man die Zeitdauer des einzelnen Flackerzeichens von der Konzentration der brennbaren Stoffe abhängig machen. Hierzu wird beispielsweise der Zeitkontaktgeber i (in Fig. i) durch einen von einem in Öl laufenden Kolben i i (Fig. 2) gesteuerten Kontakt 12 ersetzt, der den Stromkreis des Relais 5 solange geschlossen hält, als die für die Rückführung des Kolbens benötigte Zeitdauer ausmacht, die von der Stärke des jeweiligen Explosionsdruckes und damit von dem Gehalt an brennbaren Gasen abhängt. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Einrichtung wird z. B. beim Stehenbleiben des Zeitkontaktgebers ein Schalter 9 nach Art der Fliehkraftkontaktregler betätigt oder auch, wenn der verdampfende feste Stoff im Explosionsschalter verbraucht ist, ein Schalter io ausgelöst, was dadurch erreicht wird, daß die Feder, die den Stoff aus dem Vorratsbehälter drückt, in einer bestimmten Stellung einen Kontakt schließt, :derart, daß die ganze Anordnung his zum Relais 5 überbrückt wird und das Flackersignal nun ohne Pausen erfolgt, bis die Störung behoben worden ist.
• Der Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung liegt einmal in der Betriebssicherheit und der Stärke des physiologischen Reizes des Signals und außerdem darin, daß keine besonderen Leitungen und Lampen oder Hupen nötig sind, außer den für die Allgemeinbeleuchtung notwendigen Lampen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Optische Signalanlage unter Verwendung der vorhandenen Allgemeinbeleuchtungsanlage zur selbsttätigen Warnung bei einer durch das Auftreten von explosiblen Gasen in der Luft hervorgerufenen Explosionsgefahr, insbesondere in Grubenbetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Allgemeinbeleuchtungsnetz angeordnete, auf die explosiblen Gase ansprechende und selbsttätig arbeitende Signalgebevorrichtung beim Auftreten der explosiblen Gase durch Aus- und Einschalten des Stromkreises der Allgemeinbeleuchtung Flackerzeichen gibt.
2. 2. Signalanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch von der Konzentration der brennbaren Gase beeinflußte Schaltmittel die mittels Kontaktgeber erzeugten Flackerzeichen hinsichtlich ihrer Dauer und/oder Frequenz der Flackerperiode oder der Dauer der Pausen von der Konzentration der brennbaren Gase abhängig gemacht werden.
3. 3. Signalanlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Explosionsschalter (2), der einen Unterbrecher (5, 6) vorzugsweise über ein Halterelais (3) wirksam macht. q..
4. Signalanlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Ausspülung der Verbrennungsgase aus dem Explosionsraum des Explosionsschalters (2) bedingte Zündverzögerung zur Regelung der Dauer der zwischen den einzelnen Flackerperioden liegenden Pausen in Abhängigkeit von der Konzentration der brennbaren Gase dient.
5. 5. Signalanlage nach Anspruch i, da-.durch gekennzeichnet, daß die Dauer des Stromflusses in dem Relais (3) durch einen Zeitkontaktgeber (i) begrenzt ist, der zweckmäßigerweise gleichzeitig die zeitliche Aufeinanderfolge der Zündfunken im Explosionsschalter (2) regelt.
6. 6. Signalanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenrückführbewegung eines Explosionsschalters (a) (Fig. 2) je nach der Stärke des jeweiligen Explosionsdruckes verschieden lange dauert und damit die Dauer der Flackerzeichen vom Explosionsdruck, also von der Konzentration der brennbaren Gase abhängt.
7. 7. Signalanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Öl laufender Kolben (i I) mit Umgehungsleitung und Drossel zur Verzögerung der Rückführung dient. B. Signalanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Störungen der Warnanlage ein von dem Schlagwetterwarnzeichen verschiedenes Flackerzei.chen erscheint, das auf diese Störung hinweist.