BE552493A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet un dispositif qui signale la présence de grisou ou de gaz tonnant en des lieux clos ou à demi clos; en particulier dans les galeries des mines, en vue de fournir aussi à   distace   une signa- lisation préventive optiqueet/ou acoustique de la formation, dans   l'espace   protégé par le dispositif, d'un mélange de gaz tel que cela puisse impliquer un danger d'explosion 
Le principe, sur lequel se base l'invention, est le   suivant :

  '   en'plaçant, dans la zone adjacente à la petite grille d'une lampe de sûreté de type Davy,   Chesnau,   ou   similaire,   un bulbe thermométrique, la hauteur de la colonne thermométri- que prendra une position d'équilibre en relation avec la 

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 température de la zone où le thermomètre est placé, qui sera à son tour influencé par la chaleur de la flamme de la lampe et par la température ambiante. 



   On sait que lorsque l'élément carburant d'une flam- me, dans notre cas,l'air de la galerie de la mine, ou du milieu que l'on veut surveiller, contient du grisou, du mé- thane, du gaz d'éclairage ou un autre gaz apte à former,avec l'air ambiant et en proportions déterminées, un mélange ton- nant, la flamme développe de la chaleur dans une mesure   d'au,   tant plus grande que le pourcentage du gaz est plus grand. 



   Naturellement, il s'agit de pourcentages au-dessous de ceux pour lesquels le mélange devient tonnant. 



   Dans cos conditions, la colonne thermométrique, adjacente à la petite grille de la lampe, marquera une   tempé   rature plus élevée. En utilisant les variations du fluide thermométrique pour donner des signaux acoustiques et/ou op- tiques, nous aurons en tout moment, même à distance, la si- gnalisation du danger éventuel. 



   Le dispositif,qui réalise ce principe.peut fonc- tionner en employant une substance thermométrique conductrice et non conductrice : ce qui varierait dans ce cas c'est le circuit, alors que le fonctionnement et le principe reste- raient inchangés. La planche de dessins, ci-annexée, illus- tre l'invention à titre d'exemple non limitatif dans certai- nes de ses formes préférées de réalisation. 



   Dans le dessin :   @   la figure 1 montre une vue en élévation schématique du dis- positif,selon l'invention, avec ses propres circuits; la figure 2 représente toujours, en élévation schématique, l'application du dispositif sur une lampe Davy ou Chesnau, ou lampe similaire. 

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 la figure 3 représente une variante en ce qui concorde la. substance thermométrique et le circuit. 



   En se reportant aux figures 1 et 2, le dispositif 1 fixé à la partie supérieure de la grille 2, d'une lampe 3 de type Davy, Chesnau ou similaire, est constitué par un tube de petit diamètre 4 qui se termine en bas par un bulbe 5; le petit   tube -   peut être pourvu d'une échelle thermométri- que. En prenant comme température maxima de la mine celle   .de   40 c dans le tube 4 à la hauteur correspondant à 60 C . environ,deux électrodes 7, 7 sont insérées vis-à-vis l'une de l'autre, en platine par exemple, si le cylindre est en verre, en Invar si le cylindre est en quartz. Deux électrodes semblables. 8, 8' sont insérées à la hauteur correspondant à 80 c environ.

   Les électrodes sont isolées entre elles et insérées dans un circuit alimenté par une source d'énergie qui, à titre d'exemple, est indiquée dans la figure comme- étant constituée par une batterie 9. Le circuit aboutit dans deux différents systèmes d'avertissement. Ceux-ci sont indi- qués, toujours à seul titre d'exemple, comme optiques, c'est- à-dire qu'il a été prévu une lampe 10 de situation anormale mais non encore dangereuse, contrôlée par les électrodes 8, 8 et une lampe 11 d'alarme, contrôlée par les électrodes 7, 7'. 



  L'extrémité supérieure du tube 4 est fermée par une capsule   12.   Sur le niveau du liquide 6 flotte une petite sphère 13 en matière conductrice, par exemple du lithium ou   de-l'étain     battue   , ' 
L'ensemble,ainsi formé, est inséré dans la lampe de type Davy, Chesnau ou similaire, comme il est illustré dans la figure 2, de façon que le bulbe 5 soit sujet à l'action de la flamme de la lampe. Si dans le milieu il n'y a pas de trace de grisou, dans la lampe ou au tableau de contrôle où 

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 sont placées les lampes et où aboutissent les circuits de ces dernières, aucun signal ne s'allume   indiquant une   situa- tion normale dans la mine.

   Si dans le milieu ambiant, on a du grisou en concentration non tonnante, c'est-à-dire infé- rieure à 5 % la flamme de la lampe de type Davy, Chesnau, ou similaire, par la présence du grisou, s'allonge et se charge d'un pouvoir calorifique élevé et par conséquent, en réchauffant le bulbe, elle fait monter rapidement la petite sphère 13, jusqu'à l'amener à fermer le circuit entre les électrodes 8, 8',par dilatation du liquide, actionnant ainsi l'avertissement qu'il existe des conditions anormales, même si non encore dangereuses et, dans le cas particulier con- sidéré, en allumant la lampe verte 10, on a donc un signal de situation anormale, mais non dangereuse.

   Si enfin, dans le milieu ambiant, le grisou se trouve en concentration ton- nante, c'est-à-dire supérieure à 5 6 %, la flamme de la Davy ou Chesnau, étant donné que le grisou filtre à travers la petite grille, provoque une petite détonation et s'éteint, le liquide 6 en se décontractant s'abaisse et la petite sphè- re 13 ferme le circuit sur les contacts 7 7 en actionnant le dispositif d'alarme proprement dit et, dans l'exemple particulier, la lampe rouge 11.

     Naturelllement,   pour les deux dites signalisations, au lieu d'une seule lampe, on peut avoir des séries de lampes, même à allumage graduel et successif, on peut avoir des systèmes d'avertissement acous- tique, des secoureurs actionnant des in lateurs et similai-      res 
Si la lampe Davy, Chesnau, ou similaire, s'éteint pour n'importe quel autre motif, tel que le manque de combus- tible, une panne ou autre, le dispositif d'alarme entre également en fonction. 

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   Une autre forme de réalisation du même dispositif de sûreté est représentée dans la figure 3, dans laquelle les organes, déjà décrits dans les figures précédentes et ayant une.fonction égale ou analogue, sont indiqués avec les mêmes signes. Le petit tube 4 pourvu inférieurement du bulbe 5 et supérieurement d'une fermeture 12, est rempli d'une sub- stance thermométrique conductrice 15 par exemple du   mercure.   



   Trois électrodes 16, 17, 18 traversent les parois du petit tube   4   et pénètrent à l'intérieur de celui-ci. 



   Ces électrodes sont reliées à un circuit électri- que,.dont font partie la batterie 9 et 9' , et les lampes 10 et 11, desquelles la première est verte, la deuxième rouge, comme dans l'exemple précédent. 



   En supposant que, dans des conditions normales de température du local, (en considérant comme maxima une tempe'. rature ambiante de 40  la colonne thermométrique rejoigne, avec la lampe allumée, le niveau indiqué par R dans la figu- re 3, aucune lampe électrique ne sera allumée, car le circuit; qui aboutit à l'électrode   16,   demeure ouvert. 



   Si, par l'effet d'un pourcentage de grisou,méthane, gaz d'éclairage, ou autre, présent dans le milieu ambiant, la température de la flamme de la lampe augmente jusqu'à porter la colonne thermométrique à la hauteur de l'électrode 17, le circuit se ferme entre 16 et   17,   et la lampe verte 10      s'allume. Cette signalisation correspond à celle de l'exem- ple précédent de pré-alarme.

   Par contre, le signal d'alarme est donné lorsque, à la suite d'une augmentation ultérieure du pourcentage de la température de la lampe Davy, Chesnau, ou autre, la colonne thermométrique rejoint l'électrode 18 Dans ce cas, les circuits des lampes 10 et 11 se ferment' respectivement entre 16 et 17 et entre 16 et   18,'   et par 

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 conséquent, au signal préexistant, s'ajoute celui de la lampe rouge 11 
Les 'deux appareils,de la figure   1   et de la figure 3, présentent une différence au point de vue fonctionnel, c'est- à-dire, tandis que le premier maintient le signal d'alarme même après que l'extinction de la lampe a eu lieu, avec le deuxième toutes les lampes s'éteignent et il ne reste aucune   trace de la signalisation advenue ;

   prévenir cela, on   peut placer,en correspondance du contact qui alimente la lam pe correspondante au signal d'alarme, un interrupteur magné- tique, qui ferme le circuit indépendamment de la position de la colonne thermométrique'. 



   En résumé, si dans la mine on a une situation nor- male, aucun signal n'apparaît sur la lampe ou sur le tableau de contrôle. Si dans la mine, il y a présence de grisou en concentration non tonnante et donc pas encore dangereuse- (moins   de 5 % )   sur le tableau de contrôle, on a l'allumage des lampes vertes. Lorsque les lampes sont réunies sur un tableau, on peut suivre l'allumage progressif de celles-ci au fur et à mesure que le grisou avance. Ainsi, on peut aussi suivre l'action des relais qui mettent automatiquement en oeuvre in teurs ou autres appareils similaires. 



     .. -Si   dans la mine, il se présente du grisou en concen tration tonnante et donc extrêmement dangereuse, sur le ta- bleau de contrôle ou sur la lampe, il se produit l'allumage des lampes rouges lorsque le grisou augmente et, éventuelle- ment, on peut avoir l'entrée en fonction des relais pour le fonctionnement automatique des inhalateurs ou autres appareils similaires, qui n'auraient pas été déjà mis en action par la signalisation précédente. 

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   Si, pour une raison quelconque, la lampe de type Davy, ou Chesnau, ou similaire, ne fonctionne pas, à cause du manque d'huile, d'une panne ou autres, avec l'appareil représenté dans la figure   1,   on a l'allumage d'une seule lampe rouge, cas d'ailleurs inadmissible si la manutention est diligente. Enfin, en cas de court circuit   dans la   mine, on a l'allumage sur le tableau de contrôle, mais non sur la lampe, et pour un temps très court, des lampes vertes et rouges, mais il faut rappeler que même ce cas est improbable si l'installation est rationnelle. 



   Pour augmenter la sensibilité du dispositif, il y a avantage d'employer, pour la lampe, des grilles magnétique étant donné la-propriété de l'oxygène d'être attiré par des corps aimantés. Le dispositif, selon l'invention, peut aussi être utilisé pour signaler la présence de méthane ou des hydrocarbures de la série des saturés CH4 C4H10Co et poussière de charbon.

   Les lampes de type Davy'ou Chesnau, prévues par le dispositif selon l'invention, peuvent être fixées, par exemple, au toit des galeries des mines à inter- valles plus ou moins rapprochés, selon la tendance du milieu à examiner pour les gaz explosifs mélangés à l'air,   ou.   bien elles peuvent être données aux mineurs individuellement'. le dispositif peut aussi fonctionner comme signal de début d'incendie et, dans un pareil cas, il actionne la lampe verte seulement de l'appareil de la figure 1, ..alors que les lampes de l'appareil de la figure 3 fonctionnent toutes les deux. 



   Les   variantes,de   caractère constructif, rentreront dans le cadre de la présente invention chaque fois que le principe inventif exposé sera réalisé en vue d'un résultat identique ou semblable.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS : @ 1) Dispositif pour la signalisation de danger d'ex- plosion de mélanges d'air et de grisou, méthane, gaz d'éclai- rage ou gaz de combustibles liquéfiés, hydrocarbures gazeux ou similaires dans les mines, galeries, milieux généralement fermés ou insuffisamment aérés, caractérisé en ce qu'il com- prend un appareil thermométrique à bulbe et tube qui, placé au-dessus et en contact de la grille d'une lampe de type Davy.

   Chesnau, ou similaire, dont les variations de la colonne @ thermométrique, déterminées par la flamme des lampes,lorsque l'air carburant contient un gaz combustible dans des propor- tions déterminées, provoque un contact électrique qui met en action un signalisateur optique ou acoustique et/ou un ou plusieurs' relais pour l'intervention automatique d'appareils bonificateurs du milieu.

   2) Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel le petit tube du thermomètre contient, jusqu'à un niveau préétabli, un liquide isolant, dans lequel flotte dans un intervalle du tube, ou font saillie deux électrodes vis-à- vis l'une dé l'autre, une petite boule creuse qui, fermant le circuit entre lesdites électrodes situées plus haut, fait fonctionner les signalisateurs et/ou le relais de préalarme, qui indiquent l'augmentation de température de la flamme, alors que,'si la teneur du mélange air-gaz dans le milieu, arrive à la valeur'pour laquelle la flamme de la lampe s'é- teint, avec le refroidissement de cette dernière et la descen- te de la colonne thermométrique, un autre circuit se ferme sur le couple le plus bas des électrodes,

   faisant fonction- ner les signalisateurs et/ou le relais d'alarmer.

   3) Dispositif suivant la revendication 1 caractéri- sé en ce que le bulbe et le tube du thermomètre contiennent <Desc/Clms Page number 9> une substance thermométrique conductrice, par exemple du mercure, alors que trois électrodes ou davantage, placées à des hauteurs croissantes de la colonne thermométrique,en traversent les parois, électrodes dont la plus basse est placée au-dossous du niveau minimum que peut rejoindre la substance thermométrique dans son tube, la deuxième est pla- cée à la hauteur qui correspond à la position de préalarme c'est-à-dire lorsque la flamme de la lampe a rejoint une température qui correspond à un pourcentage déterminé de gaz dans le milieu;

   les électrodes successives sont placées à des hauteurs telles qu'elles correspondent à des augmenta- tions ultérieures de teneur de gaz, de sorte qu'alors que la substance thermométrique montera dans le tube, s'allume- ront successivement : la première lampe de préalarme, ensuite la première et la deuxième, puis la première, la deuxième et la troisième et ainsi de suite en signalant le progrès du développement du gaz et le danger toujours croissante 4 Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel les lampes avertisseuses,des différents degrés de danger, ont des colorations différentes.

   5) Dispositif suivant la revendication. 1 caractérisé par le fait que les signalisations,obtenues par la fermeture des circuits de la dite façon, sont transmises à distance et reliées 'à un tableau de lampes qui signalent l'état de sûre- té de tous les locaux, placés sous la surveillance du tableau.

   6) Dispositif suivant la revendication 1, -caractérisé par le fait que l'énergie électrique,pour le fonctionnement des lampes individuelles, est fournie par des piles ou des batteries, les lampes étant données individuellement à chaque usager. <Desc/Clms Page number 10>

   7) Dispositif suivant la revendication 3, caracté- risé en ce que le contact,qui ferme le circuit de la lampe d'alarme, est pourvu d'un interrupteur magnétique pour main- tenir le contact indépendamment de la colonne thermométri- que