DE6943986U - Kondensatorzuendvorrichtung. - Google Patents

Description

Dipl. Ing. F. VH-'"vnn, DIpI. Ing. H. VBlCk^m₁DV".:.ν-.\Gr.;i.rincke Dipl.iig. F.A.lVc;::.:-..?r.n, Dipl. Ci-o.ii. B.Küber

8 l^r.ihcn 27, üü^tr.22

Schaffler & Co. in Wien (Österreich)

Kondens atorzündvorrichtung

Die Neuerung bezieht sich auf eine Xondensatorzündvorrichtung, insbesondere für schlagwe+tergefährdete Grubenbetriebe mit einem Schießkondensator, der von einem einen handbetriebenen Wechselstromgenerator enthaltenden Ladekreis aufladbar ist, wobei dem Schießkondensator ein elektronischer, kontaktloser Steuerkreis zur Begrenzung der Zündstromdauer zugeordnet ist und dieser eine Schaltröhre sowie eine Serienschaltung eines elektronischen Schaltelementes und eines Widerstandselementes enthält

Es ist bereits eine Kondensatorzündmaschine dieser Art bekannt geworden, bei der der kontaktlore Steuerkreis eine Serienschaltung einer Schaltröhre und einer Drossel sowie einen dieser paralleigeschalteten Gleichrichter enthält. Diese Serien-

HINWEIS: Diose Unterlage Beschreibimg imd etagmpr.) ist nie zuletzt eingereichte; sie weicht von der Wortfassung der ursprünglich eingereichten UnterIngen ab. Die rechtliche Bedeutung der Abweichung ist nicht geprüft. Die ursprünglich eingereichten Unterlagen befinden sich in den Amisakten. Sie können jederzeit ohne Nachweis eines rechti.chen Interesses gebührentrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder Filrruiegative zu den üblichen Preisen geliefert. '⁶-⁶⁹¹ Deutsch.! Pattntami, Gobraudismuiteritelle

schaltung lie ■■ :. über eJ.no weitere an der Spannuni-; dos Schie.Gkondensü-cors und parallel zu dom Zündkreis. Diese bekannte Zundr.nschine besitzt den Machteil, daß durch einen :r;^v.~l ich ■-...· η .vindungsschluß oder eine Untc-rbrechun.: der in dem Tteuerkreis verwendeten Drossel eine Verlagerung der Zu'ndstromdauer erfolgt und damit die Gefahr von Schi: rv/ettereyp] osione:. besteht. Außerdem ist eine solche Drossel verfriltr.i^\.^:::'.<i?r schwor und erh/ht d :-> Gewicht einer transportablen, durch einen handbetriebenen Vi^rechs3lstroir.;-;enerr.tor betütigbaren Ziehmaschine beträchtlich. Auch -\vf Grund ihrer Größe steht eine solche Drossel dem allgov-inen Bestreben nach einer Verringerung der Au3enab:r,cr>3^n;;en c iner Zündnaschine entgegen. Überdies verbrcuclit die Drossel viel Energie, die bei Vervendur . eines handbetriebenen V/c chselstror:- ßenerrtor.s uarch Kurbeln aufgebracht werden luuß und fur den e :entlic..en. Zündvor'i?.nr nicht vorwertet werden kann.

'"Lei der Erfindung ist die Schaffung einer Konderiszünrirnaschine der eingangs umrissencn Art, bei der die angel ahrten Nachteile vermieden sird.

DJeses Ziel v.'ir·" erfindu: -'sgern^;iß dadurch erreicl t, daß die Serienschalturi;: parallel zu:n Schießkonriensator varxegt, das elektronische Schaltelement als Thyristor ausgebildet und dessen Steuerelektrode an einer von einer von uem 3rhie3-kondensator über die Schaltröhre abgeleiteten Schießspannung steuerbaren RC-Zeitverzögerungskreis angeschlossen ist.

Ein besonderer Vorteil der Neuerung besteht darin, daß durch die Zusammenschaltung einer geringen Anzahl von wenig störanfälligen Schaltelementen der Aufbau einer leistungsstar-

ken, !■ enter. ;'.-"-' ;ιΐ":;·~τΐ unc bevrirlx;., . ci.ersn iuriürnascnine \

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gc.;chlos :κ· . ino< ' era. Og" ^ ent u:; ' be λ :orc:ne ·-■ :ariL r^ie Begrenzung dc· 11 ..ndstromdauer gewährleistet ist.

Weitere '•'erkrale und Vorteile der Neue* ung folge: aus der nächste:.er -.e '-erchr ^ iLunr von ^Λ" η der Zeichnung iargestellten Ausf ünrup.gs:eist if'len i - iei P^;r 1 eine Bereitung der KonJensatorzündvorrichtung , Fig. 2 die Sc^ait-.i.f, nach Fi . 1 jedoch rr.it geänderte- viteuerkreis und Fig. 3 : :e Lcnaltung nach Fig.l mit einer weiterer. Aus isialtung des Steuerkreises zeigt.

Gemäß Fig. i speist ein handbetriebener Wechselstromgenerator 1 e'ne aus emeri Kondensator 2 ur. L Gleichrichtern 3 und U bestehende Spannung^ verdoppelungEschaltung , ar. -leren Ausgang ein Gchießjcondensator 5 angeschlossen i t , Der Generator 1 ist mittels eines uji einen vorgegeDenen Winkel drehbaren ii^ndheDels 6 betätigbar. Parallel zum. Lchieukondensatoi E ist ein Entladewiderstand 7 und eine Serienschal ~ung eineG Thyr~" tcrs 8 und eines Widerstandes 9 geschaltet, ^wischen leser jer¹' '-nscnaltung und eir.er Aus gangs klemme 10 ist ein Ob rspannungsaDieiter, ";. B. eine Schaltröhre 12 und parallel zu der Klejnme 10 und einer weiteren Klerune 11 sowohl eine Reihenschaltung eines Widerstandes 13 und eines Kondensators ]4 als auch ein Widerstand gesci.altet. Eir.e Zenerdiodt 16 ist mit ihrem einen Ende an das Steuergitter des Thyristors 8 und mit ihrem anderen Ende an die Verbindung zwisc> η deir Widerstand 13 und dem Kondensator 14 angeschlossen.

Der Thyristor 8, die Schaltröhre 12, die Widerstände 9 und sowie die Zenerdiode 16 und der Kondensator It bilden den Steuerkreis der Zündvorrichtung. Gemäß Fig. 2 ist dieser Steuerkreis in se .nem Aufbau geändert. Die Schaltelemente sind, so-

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w?it r~ ie beiden Figuren gemeinsam sind mit gleichen Bezugszeiohen versehen.

Df Thyristor 8 ist in Fig. 2 mit einer Drossel 17 in Serie geschaltet, vobei die mit deii Steuergitter des Thyristors verbundene Zenerdiode 16 in Serie mit dem Widerstand 13 mit einer Parallelbchaltung des Kondensators 14 und einer Sekundärwicklung 19 eines Transformators 20 an die Verbindung des Schießkondensators 5 und der Klemme angeschlossen ist. Eine Primärwicklung 18 des Transformators ist mit dem Widerstand in Serie geschaltet und an die Klemmen ^O und 11 angeschlossen. Es ist möglich auchjdie Widerstände 9 und 13 durch Drosseln bzw. die Drossel 17 durch einen Widerstand zu ersetzen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kondensatorzündvorrichtung ist die folgende:

ei betriebsgerechter, einmaliger Betätigung

d^s Wechselstromgenerator 1 durch Drehen seines /andhebels um z. B. 160° gibt der Generator einen STromstoJ, an den Ladekreis (Kondensator 2, Gleichrichter 3 und 4) ^b, Die ..τι Generator 1 auftretende Spannung wird im Ladekreis gleichgerichtet und verdoppelt und gelangt an den Schießkoi.uensator Dieser speichert die ihm zugeführte Ladung bis zum Erreichen der Zündspannung. Hat der Schießkondensator 5 diese zum Abtun der, an die Klammern lü und 11 angeschlossenen Zünder (nicht gezeichnet) ausreichende Spannung erreicht, so zündet die Schaltröhre 12, tritt die Zündspannung an den Ausgangsklemmen 10, 11 auf und es kann der Zündstrom über die Zünder fließen.

Die an den Klemmen 10, 11 auftretende Zündspannung tritt somit auch an dem Widerstand 13 und demKondensator IU bzw. an dem Widerstand 15 und der Primärwicklung 18 des Transformators 20 auf. Der Widerstand 13 und der Kondensator 14 bilden ein Verzögerungsglied, dessen Zeitkonstante unabhängig vom

Schießkreiswiderstand mit 4 m/sec. bemessen ist. Nach Ablauf dieser Zeit gelangt e^n positiver Stromimpuls über die Zenerdiode 16 an das Steuergitter des Thyristors 8 und macht diesen leitend, wodurch der Schießkondensator 5 über den niederohmigen Widerstand 9 bzw. die Drossel 17 entladen wird urd die Klemmen 10, 11 spannungslos werden. Die Zenerdiode 16 legt die Anstiegszeit des Stromimpulses fest.

' Bei Absinken der Spannung des Srhießkondensa-

tors 5 auf einen unter der Schaltspannung des Thyristors liegenden Wert wird der Thyristor 8 wieder gesperrt. Wird der Wechselstromgenerator 1 zu schwachbetätigt, so erreicht die Spannung am Schießkondensatcr 5 nicht den Wert der Schießspannung und der Kondensator wird über den Widerstand 7 entladen. Der Widerstand 15 dient in Verbindung mit der Schaltröhre 12 zur Spannungsbegrenzung bei offenen Ausgangsklemmen 10, 11.

P«i Kondensatorzündvorrichtungen mit geringer

Energieabgabe z. B. bis 20 Ws beträgt die Feuerbereitschaftszeit nur einige Sekunden.Für ein sicheres Umstecken der Kurbel des Wechselstromgent ators auf den /bfeuerbolzen und ein anschließendes Abtun der Zünder reiche diese Zeit nicht aus.

Um auch bei gerirger Feuerbereitschaftjzeit ein sicheres Abtun der Zünder zu gewährleisten ist gemäß der Neue-

^: rung, in den Ladekreis werigstens ein spannungsabhängiger Widerstand z. B. Zenerdiode zur Begrenzung der Ladespannung des Schießkondensators und in den Steuerkreis sowohl ein Zündschalter als auch vorzugsweise eine Glimmlampe zur Anzeige der

: Schießspannung verlegt und der Zündschalter ist in Abhängigkeit von einer der Drehrichtung des Wechselstromgenerators beim Laden entgegengesetzten Bewegung von dessen Kurbel betft-

\ tigbar. Gemäß Fig. 3 speist ein mittels einer Kurbel 2 antreibbarer Wechselstromgenerator 1 über eine aus einem Kondensator 3,

Schutzwiderständen 6 und 9 und Gleichrichtern M- und 5 bestehende Spannungsverdoppelungsschaltung einen Schießkondensator 11. Ein Entladewiderstand 10 zur Entladung einer eventuell vorhandenen Restspannunc des Schießtondensators 11 ist parallel zu diesem und Widerstände 7 und 8 sind zu dessen Schutz vor einer Überladung parallel zu dem Gleichrichter geschaltet.

Zu diesem Zweck ist der Widerstand 7 als spannungsabhängiger Widerstand ausgebildet. Es ist auch möglich den Widerstand 7 durch eine Zenerdiode oder ein Relais zu ersetzen, welches bei Erreichen der Zündspannung kurzgeschlossen wird. Der Gleichrichter 5 der Spannungsverdoppelungsschaltung hat überdies die Aufgabe, den Schießkcndensator 11 vor einer Entladung über die Widerstände 7 und 8 zu schützen. Um die Feuerbereitscnaftszeit möglichst groß zu machen, ist der Entladewiderstand 10 bedeutend hochohmiger als die Widerstände 7 und 8.

Parallel zum Schießkondensatcr 11 ist die Reihenschaltung eines Widerstandes 12 und eines Thyristors 13 geschaltet. Ein von einem Kondensator 16 und einem Widerstand 17 überbrückter Überspannungsableiter, z. B. eine Schaltröhre 15 liegt in Reihe zu dieser Parallelschaltung. Der Kondensator 16 und der Widerstand 17 gewährleisten ein exaktes Sperren des Überspannungsableiters. Parallel zu Ausgangsklemmen 25 und 26 ist die Reinenschaltung eines Kondensators 24 und e5nes Widerstandes 23 geschaltet von der ein Spannungsabgriff über eine Zenerdiode 14 an die Steuerelektrode des Thyristors 13 geführt ist. Zwischen die Ausgangsklemme 2 5 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 Schalt-

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röhre 15 zugekehrten Kontakt des Zündschalters 20 ist ein aus Widerständen 21 und 22 bestehender ohmscher Spannungsteiler angeschlossen, zwischen dessen Abgriff und obgenanntem Kontakt des Zündschalters 20 die Reihenschaltung einer Gliiranlampe 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 uus dem Thyristor 13 und dem Widerstand 12 bestehenden Zweig bzw. zwischen diesem Zweig und der Schaltröhre 15 kann ein Strombegrenzungswiderstand angeordnet ^ein. Es ist jedoch auch möglich, diesen Widerstand zwischen dem Zündschalter 20 und der Klemme 25 und das aus dem Thyristor 13,deu Widerstand 12, dem Kondensator 24, den; Widerstand 2 3 und der Zenerdiode bestehende Netzwerk parallel zu den Klemmen 25 und 26 inzuordnen. Eine solche Schaltung besitzt den Vorteil, daß eventuell beim Lauen auf .retende Über- bzw. Str.uspannungen den Thyristor 13 ni ht gefährden können. Zur DämpJung solcher Spannungen kann pe; all- 1 zum Thyristor 13 ein RC-Glied geschaltet sein.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 ist die folgende:

Nac-idem der Schießkondensator 11 durch Drehen der Kurbel 2 α s ^renerators 1 über den Ladekreis (Kondensator 3, Widerstand C, Gleicnrichter 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 kann.

Für die Auslösung des ZündVorganges irt es nur notwendig . die Kurbel 2 des Wechselstromgenerator 1 um e^;n

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richtung e-.u vorsehv'enlrer.. Daourch v/erden die Kontakte ei co Zündle halters 20 f^esch! c.^en und es Irnnri der Zünc.- !?-■'.rorij über die KlauiTic-n 2b urd ?C durch die 7.LrIor XlJyßen, Dio Widerstände 12, 23, aowi! e rior Κ^ηΐί'.ηΓ'^ tor ?■', , ri"j.^ Zerie L-d jede 14, die Schaltröhre-: 1 ij und der Thyr. . ι ;■?.' "; bilden ο ir or. oteuerkre.ls zur Pc.^rfcn.'our,/'" der Züi;; .·;. .-or,.-dauer. Es ist auch ni'^liah dr-n Zürid3o'"^Iter Γ0 durch e:^;nen Thyristor au ⁽.r:;-,etzen.

Die AnOTdViU¹¹I¹T einer Kupplung zwisohor. C'\:< /'und.sohcjl i:r-r und der Kurr-el der- WechselstreMiiiioneraiiorß brinr.t (ir.n Vorteil tnit ,sich, daß der Zändr.ch·:· Ito:'· or nt nach '.',urücklcgor eines gc.-v/if..sen V.ege? der Kurbel betätigt; V¹J vd., wodurch π ic a eine Sicher)¹.?:! t .^p;'^rrn /· b tun bei unbc;a.br.ic:htigter g rin^ugiptr Tewe^un^ der Kurbvl erpjbt. Dii·· Kutsoh^upplung jcarn eine z\x dem /vntrieb;jraa p&.ralü el a^v'.ircordnete Scheibe um i"a::^en . öio mit. eine?-" J,;,;.u.rbücbF.e konKenti'isoh auf die Kurbel¹, eile res .Antriebsrades aui'i_re,'-.^ritzt und an ihrer Außen.v ti miit-iohe mit einoiii in axi.aler Richtun/.¹; erstrecOiter Pollen vcrneh«?"! j.[■ r, Zv/isoV;on beide]"¹. Scheiben ]■;?·)nn eine '..'eller- oder Spiralfeder -,^,''eordnet und pe{:r;benenfaJ.l3 vr^: t einer der beiden Ren^iben verbunden ;-^:'^sin. T^:r Fe'-or bat das l.orbrebon nie beiden St ncibcn ausei na^öor^udrücV.or.. Zur I3cr-!ührc!;i::i.tny di.er;cr 'Bewein'):/; bann ein Bund an de?" Kurbelwelle an ••'■"'ordnet rein. Die 13ewe^u?')g den suf e'if^jr H.ehr-ibe angeordneten Bolzens ist in einer Richtung durch ci7Ton ortc/'f-,?Λ angeordneten Ansehlo'-;. und in der en;^-,egen;-:ecet^"^rn Richtung durch da:: -uf-trcfX'en des Felsens auf den oev/egl ioheri Kontakt des 7A;< r >w-\c.'-v\'\.\ ■:>..(:::, und eic '-ev/erui'" dieses Kontakte?., bis

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Vakuum- oder Reeuschalter auszubilden. Eine solche Ausbildung ist speziell in schlagwettergefährdeten Grubenbetrieben von|großem Vorteil. Dabei kann der Zündschalter von einem am Antriebsrad des Weclse lstronigenerators haftenden Permanentmagneten betätigt werden. lter Permanentmagnet wird bei einer Bewegung der Kurbel des Wechselstromgenerator s in einer Richtung gegen einen Anschlag gedrückt und schleift dabei an dem Antriebsrad. Wird die Kurbel in der entgegengesetzten Richtung gedreht, 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 unbeabsichtigten geringfügigem Bewegen der Kurbel.

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Claims (4)

Neue Schutzans-prüclie

1. Kondensatorsündvorrichtung, insbesondere für schlagwettergefährdete Grubenbetriebe, mit einem Schießkondensator, der von einem einen handbetri&enen Wechse3.-stromgenerator enthaltenden Ladekreis aufladbar und über einen Zündschalter entla.dbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromgenerator (1) eine Kurbel (2) aufweist, die bei Drehen des Wechselstromgenerators (1) in der dem Laden entgegengesetzten Richtung mit dem Zündschalter (20) gekuppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschalter (20) mit der Kurbel (2) des Wechselstromgenerators (1) über eine Rutschkupplung gekuppelt ist»

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschalter (20) als Vakuum- oder Reedschalter ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nacü. einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündrchalter (20) mit einem am Antriebsrad des Wechselstromgenerators (1) saftenden

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