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Kondensatorzündvorrichtung Die Erfindung bezieht sich'auf
eine Kondensatorzündvorrichtung, insbesondere für schlagwettergefährdete
Grubenbetriebe mit einem vorzugsweise handbetriebenen.Wechselstromgenerator
zur
Abgabe eines zeitlich begrenzten Stromstoßes bei jeder Betätigung
und einem mit diesem Stromstoß aufladbaren Schießkonden-
sator in
einem Ladekreis, dem ein Steuerkreis zur zeitlichen
Begrenzung der Entladung
des Schießkondensators zugeordnet ist.
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Es ist eine Kondensatorzündvcrrichtung.dieser Art bekannt,
bei der im Zündkreis ein mechanischer Schalter angeordnet ist,
der
das Umschalten des Schießkondensators von Ladung auf
Entladung
ermöglicht. Außerdem besitzt die bekannte Vorrichtung
. ein Steuerrelais,
dessen Arbeitskontakt einen Anzeigekreis steuert.
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Es sind auch Einrichtungen zum Schutz den Schießkonden-
sators
vor Überspannung bekannt, deren Grundprinzip darin be-
steht,
in dem Ladekreis den Zondennatorn ein Relais anzuordnen,
dessen
Anker bei Erreichen der zum Abtun notwendigen Spannung des
Kondensators
anzieht, wodurch über die Relaiskontrolle und einen weiteren Schaltkreis
die Kondensatorspannung an den Schießkreis gelegt wird.
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Diese bekannten Zündvorrichtungen besitzen den Nachteil,
daß die an -den Kontakten beiss Schaltvorgang auftretenden
Funken
die Gefahr einer Gasexplosion mit sich bringen.
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Bei den Zündvorrichtungen, auf welche sich die Erfindung
bezieht, ist die Einrichtung zum Erzeugen des Stromstoßes,
also der Generator und die diesem zugeordnete mechanische Betätigungsvorrichtung,
nämlich ein vorzugsweise drehbarer Handgriff oder Handhebel
und ein dessen Bewegung auf den Generator übertragendes Getriebe
derart mechanisch bzw. elektrisch dimensioniert, daß bei Betätigung
mit einem Kraftaufwand, der dem Bedienungsmann zuzutrauen ist, ein
Stromstoß ausreichender Stärke entsteht. Eine solche "betriebliche Betätigung"
fährt zum Aufladen des Schießkondensators auf ausreichende Spannung
und zum Abtun der Minenzünder in der Schießanlage, an welche
die
Zündvorrichtung angeschlossen ist. Ist die Betätigung mit
unzu-
reichender Energie erfolgt, so entsteht ein unzureichender
Strom-
stoß, was der Bedienungsmann am Ausbleiben,
der Sprengschüsse werkt und die Zündvorrichtung nochmals
betätigt. Es kann aber
vorkommen, daß die erste Betätigung mit übermäßigen Kraftauf-
wand
geschieht: In
Fällen kann der Schießkondensator nasch seiner-_ersten Entladung von dem nachlaufenden
Generator nochmals aufgeladen werden und sich ein zweites Mal entladen.
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Ziel der Erfindung ist es, ein mehrmaliges Auf- und. gutladen des
Kondensators zu verhindern, denn solche Nachentladungen können in schlagwettergefährdete
Gruben zu Schlagwetterexplosionen führen. Aus dem letztgenannten Grund Wird ein
vollkommen funkenfreies Arbeiten der Zündvorrichtung angestrebt, deren zeitbegrenzende
Einrichtung demnach ebenfalls ohne Funkenbildung arbeiten muß.
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Dieses Ziel läßt sich mit einer Zündvorrichtung der eingangs umrissenen
Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäß zur zeitliehen Begrenzung der Entladung
des Schießkondensators in den Steuerkreis ein kontaktloser Steuerschalter,
vorzugsweise ein Thyristor, und eine von der vom Kondensator abgeleiteten Schießspannung
steuerbare Zeitverzögerungseinrichtung verlegt und.
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diese zum Öffnen des-kontaktlosen Steuerschalters heranziehbar ist,
und der Wechselstrtsfgenerator bzw. dessen Betätigungsvorrichtung mit einer Vorrichtung,
z.t. einem Pliehkraftregler einer hydraulischen Bremse od. dgl. zur Verhinderung
von Nachladungen des Schießkondensators verbunden oder dem Ladekreis ein Amprlitudenbegrenzer
nachgeschaltet ist, der die Amplitude der Gleichspannung begrenzt.
| Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daa |
| durch die Zusammenschaltung von wenigen Schaltelementen
der Auf- |
| bau einer leistungsstarken, leichten und handlichen Zündmaschine |
| möglich wird, die ein sicheres funkenfreies Abtun der ange- |
| OahIoessnen Zünder ermöglicht. |
| von bekannten Kondensatorzdndmaschinen, bei: weichen parallel |
| »:den Ansahlußklemmen eine gegebenenfalls mit einem
Gleichrich- |
| tär'überbrückte Induktionsspule geschaltet ist, unterscheiden |
| sich die erfindungsgemäßen zu ihrem Vorteil durch das Fehlen |
| eines die-nutzbare Leistung herabsetzenden Nebenschlußveges, |
| vom anderen Zündmaschinen mit komplizierten elektronischen |
| Schaltungen durch ihren einfachen Aufbau und die damit
gewähr- |
| leistete Betriebssicherheit, sowie vor alle, weil keinerlei |
| notabene eich dauernd entladende ßatte-erien vorgesehen
sind |
| tmd auch keine eine eigene Batterie erfordernde Gitterspannung |
| benötigt wird. |
| Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus |
| der nachstehenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestell- |
| tem Ausführungsbeispielen in der rig. 1 eine Schaltung der |
| satorzüadvorrichtung und Fig. 2 die Schaltung nach Fig.
1 |
| joh mit geändert« Steuerkreis zeigt. |
| Gemäß Fig. 1 speist ein handbetriebener Wechselstrom- |
| g«eratcer 1 eine aus*ein« Kondensator 2 und Gleichrichtern
3 |
| tmd 4 bestehende Spannungsverdoppelungsschaltung, anderen |
Ausgang ein Schießkondensator 5 angeschlossen ist. Der Genera-
tor
1 ist mittels eines um einen vorgegebenen Winkel drehbar
Handhebels 6
betätigbar.
Parallel zum Schießkondensator 5 ist ein Entladewiderstand
7 und eine Serienschaltung eines Thyristors-8
und eines Widerstandes 9
geschaltet. Zwischen dieser Serienachtung
und einer Ausgangsklemme
10 ist ein Überspannungsableiter, z.8.
eine Schaltröhre 12 und parallel
zu der Klemme
10 und einer
weiteren Klemme
11 sowohl eine Reihenschaltung
eines Wider-
standes 13 und eines Kondensators 14 als auch ein Widerstand
15
geschaltet. Eine Zenerdiode
16 ist mit ihrem
einen
Ende an
das Steuergitter des Thyristors
8 und mit ihrem anderen Ende
an die Verbindung zwischen dem Widerstand
13 und dem Kondensator
14 angeschlossen. -
Der Thyristor 8, die Schaltröhre 12, die Widerstände
9 und 13
sowie die Zenerdiode 16 und der Kondensator
14 bilden den
Steuerkreis der Zündvorrichtung. Gemäß Fig.
2 ist dieser
Steuerkreis in seinem Aufbau geändert. Die Schaltelemente
sind, soweit sie beiden Figuren gemeinsam sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen..
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Der Thyristor 8 ist In Fig. 2 mit einer
Drossel 17 in Serie geschaltet, wobei die mit dem Steuergitter
des Thyristors verbundene Zenerdiode 16 in Serie mlt
dem Widerstand 13 mit einer Parallelschaltung des Kondensators
14 und einer Sekundärwicklung 19 eines Transformators 20 mit
die Verbindung des SchieBkondeuss-
tors 5 und der
Klemme 11 angeschbssen ist. Sire Primärwicklung 18
des
Transformators ist mit dem Widerstand in Serie geschaltet
und
an die Slemenen 10 und 11 angeschlossen. Es ist möglich auch
die Widerstände 9 und 13 durch Drosseln bzw. die Drossel 1?
durch
einen Widerstand zu ersetzen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Kondensatorzündvorrichtung
,ist die folgende:
Bei betriebsgerechter, einmaliger Betätigung
des Wechselstz0wgenerators 1 durch Drehen seines Randhebels
6 um z.8. 160o
gibt der Generator eien Stromstoß an
den Ladekreis (Kondensator 2,
Gleichrichter 3 und
4) ab. Die am Generator i auftretende Spannung wird im Ladekreis
gleichgerichtet und verdoppelt und
gelangt an den Schießkondensator
5. Dieser speichert die ihm
zugeführte Ladung bis zum Erreichen
der Zündspannung. Hat der
SchieSHCdensator 5 diese zum Abtun
der, an die K3.ammern 10 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.
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Die an
den Klemmen
10, 11 auftretende Zündspannung
tritt
somit auch an dem
Widerstand la und de. So®densator
14 bzw. an dem Widerstand
15 und
der Primärwicklung
18 dem Transformators 20 auf.
| Der Widerstand -13 und der Kondensator 3.4 bilden ein 'gersögergs- |
| glied dessen Zeitkonstante umabhängig vom
Schießkreiswiderstand |
| mit 4 m/sec. bemessen ist. Nach Ablauf dieser Zeit gelangt
ein |
| positiver Stromimpuls über die Zenerdiode 16 an das Stauergitter |
| des Thyristors 8 und macht diesen leitend, wodurch der Schieß- |
| kondensator 5 öber den niederotuaigen Widerstand 9 bsw.
da |
| Drossel 17 entladen wird und die Ammen lQ, 11 spannungslos
vor- |
| den. Die Zanerdiode 16 legt die Anstiegszeit des Strcmimpulses |
| fest. |
| Bei Absinken der Spannung den Schießkondensators 5 auf einen |
| unter der Schaltspannungdes Tbyrietors liegenden Wert wird
der |
| Thyristor 8 wieder gesperrt. Wird der W®chselstromgenerator
1 zu |
| schwach betätigt, so erreicht die Spannung am
Shiefikondensator- |
| 5 nicht den Wert der-Schießspannung und der Kondensator
wird Fiber |
| den Widerstand 7 entladen. Der Widerstand 15 dient in Verbindung |
| mit der: Schaltröhre 12 zur Spannungsbegrenzung bei offenen
Aus- |
| gangakl.en®en, 1D, 1-1; Bei zu starker Betätigung
des Sandhebels 6 |
| des Wechselstromgenerators i wird der-Nachlauf
von dessen Rotor |
| mit einer nichtgezeigten I'li*hkraftbrense,
einer hydraulischen |
| Bremse cd. dgl. gebremst,, die beispielsweise über ein Reibrad |
| oder einem Getriebe angekoppelt ist, damit eine Nachladung
den |
| Schießkondennators 5 und ein nochmaliges Abtun vermieden
wird. - |
| Es ist jedoch auch möglich,, an Stelle der Bremse
des |
| Generators einen Amplitudrenzer den Ladekreis nachzuschal-
. |
| tont der die Anelltude der Gle%hspannung begrenzt,
ebenso |
| kann der gristor durch ein Thyratron od. dgl, ersetzt werden. |