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Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Minenzündung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Zündung (Sicherheitszündung), bei welcher in den Gruben vorkommende Fremdströme keine Frühzündungen hervorrufen können, u. zw. dadurch, dass die Anlage gegen solche durch Unterbrechungsstellen gesichert ist, welche lediglich im Augenblick der beabsichtigten Zündung mittels verschieden gearteter Hilfsströme, z. B. überlagerter Hoehfrequenzströme, überbrückt und für den Zündstrom passierbar gemacht werden.
Um Zündanlagen gegen die in der Grube vorkommenden Fremdströme, welche Gleich-oder Wechselstrom-, aber unter Umständen auch Hoehfrequenzcharakter aufweisen können, vor Frühzündungen zu schützen, wurde versucht, entweder die Anlage durch verschiedene Kurzschlusseinrichtungen, welche vor dem Abtun der Schüsse wieder entfernt werden müssen, zu sichern oder aber den verwendeten Zündern eine solche Spannungs-bzw. Stromempfindliehkeit zu geben, dass die Entziindbarkeit um ein Gewisses über die ungefähr bekannten Grenzen der Streuströme gelegen war.
Die Handhabung von Anlagen der ersten Art ist umständlich und nicht gefahrlos ; die nach dem letzteren Gesichtspunkt besitzt den Nachteil, dass infolge der verringerten Empfindlichkeit der Zünder zur Zündung selbst wesentlich höhere Energien aufgewendet werden müssen, ohne dass aber ausreichende Sicherheit erzielt wird, da die angenommenen Grenzen nicht immer wirklich entsprechen müssen. Die Anwendung von Hochfrequenz zur Zündung wurde ebenfalls versucht, jedoch sind, da sich solche Ströme in den Drähten schlecht leiten lassen, auch hier unpraktisch hohe Energien nötig, um genügende Entzündungssicherheitzu erreichen, und muss solchen Zündern aus dem gleichen Grunde auch ausserordentlich hohe Genauigkeit und Stromempfindlichkeit gegeben werden.
Hiezu kommen noch andere Schwierigkeiten, wie die, dass durch Kapazität und Induktion der Zündleitung unter Umständen Abstimmungen oder Längenbegrenzungen der Leitung nötig werden.
Überdies besteht trotzdem keine absolute Sicherheit gegen Fehl-bzw. Frühzündungen, da z. B. bei Grubenbahnen, Aufzügen usw. durch Funkenbildung ebenfalls sich leicht verbreitende Hochfrequenzenergien gedämpfter Natur auftreten und die leicht auflösbaren Zünder zur Aktion zu bringen imstande sind.
Um diese Nachteile zu vermeiden, sind erfindungsgemäss Zünder zur Anwendung vorgeschlagen, bei welchen
1. Gleich-oder Wechselspannungen über der praktischen oder vorgeschriebenen SicherheitsgTenze liegen, d. h. diese Zünder können durch Ströme bis zu einer gewissen Spannung zufolge des hohen Widerstandes der Fritterbrücke nicht mit so viel Stromstärke durehflossen werden, dass eine Entzündung herbeigeführt wird,
2. die Stromstärke, die zur Entzündung notwendig ist, eine bestimmte Höhe erreichen muss (mindestens 0'1 Amp. ), so dass auch bei Überschreitung der Spannungsgrenze zufolge des hohen Wider- standes der Fritterbrücke durch eintretenden Spannungsabfall keine Entzündung möglich ist, und
3.
Sicherheitseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Zündleitung erst nach dem Hindurchschicken von Hochfrequenzströmen mit bestimmter Energie für den zur Zündung bestimmten Strom passierbar machen, während bei nicht gleichzeitiger Einwirkung von Hochfrequenz und Normalstrom überhaupt keine nennenswerte Stromzirkulation im Zünderkreis erfolgt.
Herbeigeführt wird die Wirkungsweise einer derartigen Zündanlage durch Anwendung von Kontakteinrichtungen, welche unter dem Namen Fritter (Kohärer) als Anzeigegerät für Hochfrequenz in der Funkentelegraphie bekannt sind.
Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. In Fig. 1 ist z. B. eine Anlage ersichtlich, welche durch Fritterbrücken in den beiden Leitungsästen geschützt ist.
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In Fig. 2 ist eine Anlage dargestellt, bei welcher jeder einzelne Zünder für sich gesichert ist, Fig. 3,4 und 5 zeigen beispielsweise Ausführungsformen für derartige Zünder.
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nahe der Schussstelle, d. h. nahe der Zünderkette bzw. den Zündern Z, die Fritter jFi, F2 eingeschaltet sind. Weiters ist eine induktive Kupplungseinrichtung K oder eine galvanische G (Fig. 2) vorgesehen, welche im Augenblick der Zündung den Hochfrequenzstrom aus der Stromquelle H übertragen.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Ein Fremd-oder Streustrom S kann nicht durch die Zünder fliessen, da der Widerstand des Fritters im Normalzustand ein beträchtlich hoher ist. Werden aber beim Abfeuern durch die Wirkung des Hochfrequenzstromes die Fritterbrücken geschlossen, d. h. in bekannter Weise für Gleichstrom passierbar gemacht, so kann der gleichzeitig auftretende Zündmaschinenstromstoss in die Zünder gelangen und diese in üblicher Weise zur Betätigung bringen.
Der Widerstand der Fritterbrücke wird also mittels Hochfrequenzströmen so stark herabgesetzt, dass derselbe für Zündströme mit gewöhnlicher Spannung und Stromstärke überbrückt werden kann, während die Brücke vorher von Gleich-und Wechselströmen gewohnlicher Art, beispielsweise von solchen mit 100 Volt Spannung od. dgl. nicht überbrückt werden kann, so lange nicht ein Hochfrequenzstrom über die Brücke geleitet wird. Geschieht dies aber, so wird diese Brücke so gut leitend, dass dieselbe durch Spannungen von nur einigen Volt, also, wie gesagt, von Zündströmen gewöhnlicher Spannung und Stromstärke überbrückt werden kann.
Es handelt sich daher um einen Sicherheitszünder gegen Schlichströme, bei welchem gleichzeitig Hochfrequenzströme und gewöhnliche Zündströme Verwendung finden, nur wird der Hochfrequenzstrom immer vorausgeschickt oder dem Normalstrom überlagert, um die Unterbreehungsstellen, die Fritter, für den gewöhnlichen Zündstrom leitend zu machen. Solche Zünder können so hergestellt werden, dass sie gegen hohe Spannungen und Stromstärken gesichert sind bzw. eine Entzündung durch Schleichströme nicht herbeigeführt werden kann.
Als Sicherungen im Sinne vorliegender Erfindung sind nicht nur Fritter verwendbar, welche bekanntlich durch Verschweissen von Feilspänen die Strombrücke für Gleichstrom herstellen, sondern auch bestimmte Metallanstrichmassen, die in weniger erschütterungsempfindlicher Weise die gleiche Wirkung besitzen wie z. B. vorteilhaft metallische Pulver, Metallspäne, Graphit, Kohlenpulver u. dgl. trocken oder mit Bindemitteln, wie z. B. Lacken, angerührt. Ebenso können Oxydkontakte oder sonstige, nach Art eines Relais wirksame Hochfrequenzanzeiger angewendet werden.
Unter Oxydkontakten werden Metalle verstanden, die durch Anwendung von Säure, Wärme oder sonstwie oxydiert worden sind.
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hergestellten Zünders durch einen Spalt b unterbrochen und mit einer entsprechenden Masse in überzogen, welche den Spalt ausfüllt und Fritterwirkung aufweist.
Fig. 4 zeigt die Sicherung in die Zuleitung verlegt und als Oxydkontakt ausgeführt. Bei diesem wird ebenfalls der hohe Ohmsche Übergangswiderstand durch Einwirkung der Hochfrequenz heruntergesetzt ; a ist beispielsweise ein federndes, oxydiertes Metall, welches auf den Gegenkontakt k auffedert und auf einem Isolierstreifen St angebracht ist.
In Fig. 5 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher die Kontaktstelle in den Zündsatz selbst verlegt ist und als Oxydkontakt wirkt. Es sind 7ci und zusammenfedernde oxydierte Kontaktlamellen, die voneinander durch eine Isolationszwischenlage P getrennt sind und nur im Zündsatz Z eine nadelscharfe Berührungsstelle aufweisen. Die auftretende Erwärmung bei Einwirkung der gemeinsamen Ströme bewirkt die Entzündung des Zündsatzes Z.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Zündsatz Z selbst als Frittermasse angewendet, oder es ist eine besondere Fritterbrücke F vorgesehen, die entweder mit Zündsatz vermischt ist oder durch Wärme- übertragung den Zündsatz zur Entzündung bringt.
Es kann durch entsprechende Mengungen von Zündsatz, Halbleiter, beispielsweise Graphit-und Kohlenstoff und Metallpulver od. dgl., die geforderte Wirkung erzielt werden, dass für Normalströme ein sehr hoher Übergangswiderstand vorhanden ist, welcher bei Anwendung der vereinigten Ströme auf ein gewünschtes Mindestmass herabgesetzt wird, so dass auch grosse Serien derartiger Sicherheitszunder
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Die erwähnten Halbleiter können als zweckmässiges Füllmittel dienen, vornehmlich zu dem Zwecke, um ein kleines Leitungsvermögen in der Brücke, z. B. für Prüfzwecke, aufrechtzuerhalten.
Wird eine solche Frittermasse verwendet, welche ganz geringe Messströme durchlässt, so können Fremdströme keine nennenswerten Wärmewirkungen erzeugen, dagegen wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass eine sichere Prüfung der Anlage auf Leitungskontinuität möglich ist.
Die den Zündstrom liefernde Quelle kann mit dem Zündstromkreis induktiv, galvanisch oder sonstwie gekuppelt sein.
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