Grubenlampe in der Vitrine......

Grubenlampe in der Vitrine......

In einer quadratischen Glasvitrine wurden diese Sicherheitslampen ausgestellt.

Neben den Beleuchtungsproblemen barg die offene Flamme auch die Gefahr einer Schlagwetterexplosion, also der lebensgefährlichen Explosion brennbarer Grubengase. Die ersten Versuche mit Kanarienvögeln als Gaswarner hatten zwar Erfolg bei der Erkennung von matten Wettern, aber weniger Erfolg bei brennbaren Gasen. Die Schlagwettergefahr erforderte daher ein Geleucht, das Licht spendete, ohne die explosiblen Gase entzünden zu können. Dies führte zur Entwicklung der Sicherheitslampen.
Humphry Davy und Michael Faraday erkannten um 1816, dass ein hochexplosives Methan-Luft-Gemisch sich in engen Röhren mit weniger als 3,5 mm Durchmesser nicht mehr entzündet.

Ein Drahtnetz oder Sieb mit ausreichend feiner Maschung um die Flamme (Flammsieb) nutzt diesen Effekt aus, die gute Wärmeleitung des Metalls senkt die Temperatur des brennenden Gases schnell unter die Zündtemperatur (siehe auch Grenzspaltweite), was eine Entzündung einer explosionsfähigen Atmosphäre außerhalb der Lampe verhindert, jedoch den Austausch von Luftsauerstoff und Abgasen erlaubt.

Dieses Prinzip hat einen wichtigen Nebeneffekt: Das mit der Luft eindringende Methangas wird innerhalb des Geflechts durch die höhere Temperatur entzündet. Dadurch kommt es zu einer charakteristischen bläulichen Aureole – einem blauen „Hütchen“ auf der Flamme –, anhand deren Höhe der Bergmann den Methangehalt der Wetter abschätzen kann. Die Aureolen warnen so den Bergmann vor dem brennbaren Gas.