DE953052C

DE953052C - Kondensator-Zuendmaschine

Info

Publication number: DE953052C
Application number: DEW16044A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Ha Doerpinghaus
Original assignee: Wasag Chemie AG
Current assignee: Wasag Chemie AG
Priority date: 1955-02-19
Filing date: 1955-02-20
Publication date: 1956-12-13
Also published as: US2903625A

Description

Kondensator-Zündmaschine Zur Zündung von elektrischen Zündern vornehmlich für bergbauliche Zwecke sind Kondensator-Zündmaschinen bekannt, welche auf dem Prinzip beruhen, daß ein Kondensator von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen und später über die Zünderkette entladen wird. Die bekannten Kondensator-Zündmaschinen besitzen alle einen Papier-oder Metallpapierkondensator, bei welchem hohe Anforderungen an die gute Isolation beider Kondensatorbelegungen gestellt werden müssen, damit die Ladung im Zeitraum der Umschaltung auf Entladung über die Zünderkette nicht absinkt.
Die amtlichen Vorschriften verlangen von den Zündmaschinen, daß diese innerhalb eines Zeitraumes von maximal 4 Millisekunden einen Zündimpuls von q. Milliwattsekunden pro Ohm abgeben. Der Zündimpuls darf nur dann auf die Zünderkette geschaltet werden, wenn die Maschine denselben zu leisten in der Lage ist. Man hilft sich damit, daß man Zeit- bzw. Leistungsschalter in die Maschine einbaut, die die Zündung der Zünder unabhängig von Bedienungsfehlern machen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kondensator-Zündmaschine mit einem bis zur Erreichung der Zündspannung dauernd aufladbar angeordneten Zündkondensator, . dessen Entladung auf die Zünder automatisch über eine z. B. eine Glimmlampe und ein elektromagnetisches Relais aufweisende Schaltvorrichtung erfolgt, wenn die Zündspannung erreicht ist, gekennzeichnet durch einen parallel zum Zündkondensator liegenden, aus den Widerständen und dem Abgriff bestehenden Spannungsteiler, wobei die an sich bekannte, z. B. aus der Glimmlampe, dem Kondensator und dem Relais bestehende Kippvorrichtung parallel zu den Abgriffen geschaltet ist und die Kippvorrichtung bei Vorhandensein der vorgeschriebenen Zündspannung einen Schalter auf die Schießleitung schaltet.
In der Zeichnung ist das Schaltbild einer solchen Kondensator-Zündmaschineschematisch dargestellt. Hierbei bedeutet i einen z. B. von Hand getriebenen Gleichspannungsgenerator. Als Spannungsquelle kann auch eine Batterie, ein federgetriebener Generator od. dgl. dienen. Der Generator i liegt direkt über dem Schalter 8 an dem Zündkondensator 4. Parallel zum Kondensator 4 liegt ein aus. zwei Widerständen 2, 3 bestehender Spannungsteiler. Zwischen den Schaltungspunkten i" und dem veränderlichen Widerstandsabgriff 2a am Potentiometer 2 befindet sich die Glimmlampenkippvorrichtung, bestehend aus der Glimmlampe 5, dem Kondensator 6 und dem Relais 7. Die Wirkung dieser Kippvorrichtung ist derart, daß bei Erreichender Glimmlampenzündspannung Uz zwischen den Schaltungspunkten i" und :z" die Glimmlampe zündet und der sich auf diese Spannung aufgeladene Kondensator 6 über Glimmlampe 5 und Relais -7 entladen wird. Hierdurch wird das Relais 7 betätigt. Mit dem Relais 7 ist der Schalter 8 verbunden, der in der für das Relais stromlosen Stellung gezeichnet ist. 9 und io sind die beiden Klemmen, an welche die Schießleitung i2 angeschlossen wird.
Bei Betätigung des Generators i wird der Kondensator 4 aufgeladen. Hierbei ist die Spannung am Kondensator immer gleich derjenigen über dem Spannungsteiler 2, 3, jedoch kann die Spannung nur einen solchen Wert erreichen, der durch das Spannungsteilerverhältnis und die Glimmlampenzündspannung UZ gegeben ist, d. h. daß beispielsweise bei gleich großen Widerständen 2 und 3 und einer Zündspannung UZ = 75 Volt der Kondensator 4 auch nur 75 Volt als maximale Spannung erreichen kann, wenn der Abgriff 2, am Potentior meter mit dem Schaltungspunkt ib identisch ist; denn bei Erreichung der Zündspannung von beispielsweise 75 Volt schaltet das Relais 7, und. der ebenso auf 75 Volt aufgeladene Kondensator 4 wird durch den Schalter 8 auf die Schießleitung entladen. Sofern der Abgriff 2Q mit dem Schaltungspunkt 3a identisch ist, ist unter der Voraussetzung gleicher Widerstände 2 und 3 das maximale, zwischen i" und ib erreichbare Potential bekänntermaßen gleich 2 X UZ, d. h. im vorliegenden Beispiel, daß der Kondensator 4 in dem Moment entladen wird, wenn er die doppelte Zündspannung Uz, d. h. i5o Volt, erreicht hat. Durch Veränderung des Spannungsteilerverhältnisses, z..B. Widerstand 2 = 2 X Widerstand 3, beträgt das maximale, mit Kondensator 4 erhältliche Potential 3 X UZ.
Der durch das Relais 7 fließende Strom schaltet den Schalter 8 auf die Schießleitung 12, welche bei 9 und io angeschlossen wird, so daß sich der Kondensator 4 über die Zünderkette entladen kann.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch den automatisch wirkenden und spannungsabhängigen Schalter 8 in Verbindung mit Spannungsteiler und Kippsystem nur dann eine Entladung über die Zünderkette stattfinden kann, wenn tatsächlich die Ladung des Kondensators zu einem ausreichenden Zündimpuls genügt. Da die Kapazität des Kondensators 4 und die Spannung an ihm durch die beschriebene automatische Schaltvorrichtung im Zündmoment konstant sind, muß der Zündimpuls auch konstant sein, da dieser nur von Kapazität und Spannung abhängt. Es ist hierbei allerdings vorausgesetzt, daß der an den Zündern nutzbare Zündimpuls durch vorgeschriebene Leitungswiderstände zwischen Kondensator-Zündmaschine und Zündern, um die Leitungsverluste vermehrt, gleich dem von der Kondensator-Zündmaschine gelieferten Zündimpuls ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Leistungsbegrenzung nach höheren Werten, vor allen Dingen bei Anschluß von weniger als maximal zulässigen Zündern, das Potentiometer 2 variabel mit einer Skala eingerichtet werden kann. Die Skala kann z. B. nach Zünderzahl geeicht sein. Bei kleinerem Abgriff 2, am Potentiometer 2 wird dann an der Glimmlampe 5 die Zündspannung eher erreicht, d. h. bei auch kleinerer Spannung am Kondensator 4.
Durch die ständige Nachladung von Kondensator 4 ist es nicht wichtig, daß der Kondensator qualitativ hinsichtlich Eigenisolation besonders hoch steht. Es kann daher auch ein volumenmäßig sehr klein zu haltender Elektrolytkondensator verwendet werden, der hinsichtlich Preis, Volumen, Gewicht bedeutende Vorteile bietet. Dasselbe gilt bezüglich des Kippkondensators 6.
Mit der Ausbildung des Relais 7 hat man es in der Hand, daß dieses den Schalter 8 nur die vorgeschriebene Zeit von 4 Millisekunden zwischen Kondensator 4 und Klemmen 9, io kurzschließt. Vor und nach der Zündungsschaltung kann die Schießleitung durch den mit dem Schalter 8 verbundenen Kurzschlußschalter ii kurzgeschlossen werden. Das Relais 7 kann durch bekannte Abfallverzögerungseinrichtungen oder durch die begrenzte Entladungszeit von Kondensator 6 mit bekannten Mitteln auf eine maximale Schaltzeitdauer von 4 Millisekunden-,eingestellt werden.
Statt des Relais 7 kann auch eine empfindliche Zündpille mit explosibler Beiladung verwendet werden, wobei die mechanische Arbeit zur Betätigung des Schalters oder der Schalter durch die treibende Kraft der Beiladung geleistet wird, z. B. unter Zwischenschaltung eines Zylinderkolbensystems.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kondensator-Zündmaschine mit einem bis zur Erreichung der Zündspannung dauernd aufladbar angeordneten Zündkondensator, dessen Entladung auf die Zünder automatisch über eine z. B. eine Glimmlampe und ein elektromagnetisches Relais aufweisende Schaltvorrichtung erfolgt, wenn die Zündspannung erreicht ist, gekennzeichnet durch einen parallel zum Zündkondensator (4) liegenden, aus den Widerständen (2, 3) und dem Abgriff (2Q) bestehenden Spannungsteiler, wobei die an sich bekannte, z. B. aus der Glimmlampe (5), dem Kondensator (6) und dem Relais (7) bestehende Kippvorrichtung parallel zu den Abgriffen (i,; 1b) geschaltet ist und die Kippvorrichtung bei Vorhandensein der vorgeschriebenen Zündspannung einen Schalter (8) auf die Schießleitung (12) schaltet.
2. Zündmaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Auslegung des aus den Widerständen (2, 3) bestehenden Spannungsteilers sowie des Abgriffs, daß bei Erreichen der vorgeschriebenen Spannung am Kondensator (4) die Zündung der Glimmlampe (5) erfolgt, worauf sich der vorher parallel zum Kondensator (4) mit dem Potential der Schaltungspunkte (i" und ib) aufgeladene Kondensator (6) über Relais (7) und Glimmlampe (5) entlädt und der damit durch das Relais (7) fließende Strom den Schalter (8) auf die Schießleitung (12) schaltet.
3. Zündmaschine nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens eines sehr klein zu haltenden Elektrolytkondensators (4) als Zündkondensator, sowie gegebenenfalls eines eben solchen Kondensators als Kippkondensator (6).
4. Zündmaschine nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch Ausbildung des Widerstandes (2) als beispielsweise über eine Skala regelbares Potentiometer, wobei dieses nach der Zünderanzahl geeicht ist.
5. Zündmaschine nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (8) mit einem Schalter (ii) verbunden ist, welcher die Schießleitung (12) vor und nach dem Zünden kurzschließt.
6. Zündmaschine nach den Ansprüchen i bis 5, gekennzeichnet durch Verwendung einer empfindlichen Zündpille mit explosibler Beiladung statt eines Relais, wobei die mechanische Arbeit zur Betätigung des Schalters oder der Schalter durch die treibende Kraft der Beiladung geleistet wird, z. B. unter Zwischenschaltung eines Zylinderkolbensystems. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 703 79o.