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Tragbare elektrische Lampe.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an tragbaren elektrischen Lampen, welche insbesondere zum Gebrauch in Kohlenbergwerken bestimmt sind. Die Verbesserungen bestehen in einer erhöhten Sicherung der Glühlampe gegen das Entzünden von brennbaren Gasen, einem Magnetverschluss besonderer Konstruktion, der Ausgestaltung der zum Speisen der Glühlampe dienenden Elemente, sowie der Schaltung des Stromkreises.
Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Lampe dargestellt. Die Fig. 1 und 2 sind eine Vorderansicht und ein Grundriss. Fig. 3 ist ein Schnitt durch den oberen Teil des Lampengehäuses, der in grösserem Massstabe gehalten ist und veranschaulicht zugleich das Offnen des Magnetverschlusses. Fig. 4 zeigt die Lampe mit geöffnetem Deckel und teilweisem Schnitt von oben gesehen, und zwar gleichfalls in grösserem Massstabe. Die Fig. 5 bis 7 stellen verschiedene Ausführungsformen eines Reflektors dar. Fig. 8 ist eine Einzelheit. Die Fig. 9 bis 11 zeigen verschiedene Schaltungen.
Das Gehäuse./und der Deckel der Lampe bestehenaus einem leichten Metall, z. B. Aluminium und sind durch ein Gelenk 3 verbunden. Das Gehäuse besitzt zwei seitliche Stutzen 4 zur Ab-
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Bügels 5 werden durch Muttern 7 gehalten. Zwischen den Enden des Bügels und dem Gehäuse 1 sind auf den Zapfen 4 geschlitzte Scheiben 8 aufgesetzt, welche sich zu spreizen suchen und so den Bügel o in jeder beliebigen Winkelstellung in bezug auf das Gehäuse halten. Der Deckel 2 besitzt eine mittlere Kerbe zur Aufnahme des Magnetverschlusses (Fig. 3) ; auf dem Boden des Deckels sitzt ein Haken 9. Der Magnetverschluss selbst besteht aus einer Klappe 10, in welcher ein eiserner Riegel 77 untergebracht ist.
Er wird in mehreren Ansätzen 12 im Innern der Klappe 10 geführt und mit seinem freien Ende durch eine Feder 13 unter dem Haken 9 gehalten, nachdem zunächst der Deckel 2 und darauf die Klappe 10 in die Verschlussstellung gebracht sind.
Damit der Riegel 11 nicht durch Erschütterungen ausser Eingriff kommen kann, genügt. es nicht, die Feder stärker zu machen. In diesem Falle müsste man nämlich auch die Eisenmasse des Riegels selbst vergrössern, um ihn gegen die Kraft der Feder durch einen Magneten zurückziehen zu können. Bei dem Magnetverschluss gemäss der Erfindung wird dieser Missstand dadurch
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werden kann. Der Haken 1-1 fasst hinter eine N aRe 111 des RIegels 11, der sich erst zurückziehen lässt, nachdem der Haken 14 ausgehoben ist. Zu diesem Zwecke dienen die beiden in einem geeigneten Gestelle 15 befestigten Magnete 16, 17, welche beispielsweise als Elektromagnete ausgebildet sein können und in dem Stromkreise der Stromquelle 18 liegen.
Die dem Magnetverschluss zugewandten Pole müssen verschiedene Polarität haben, um in der richtigen Weise zu wirken. Selbstverständlich lassen sich die getrennten Magnete 16, 17 auch zu einem einzigen Magnet mit zwei im Winkel stehenden Polen vereinigen. Hält man die mit dem neuen Magnetverschluss versehene Grubenlampe vor die Magnete 16, 17, so hebt der Magnet 16 den Haken 14 aus und der Magnet 17 zieht den Riegel 11 unter dem Haken 9 hinweg, so dass die Klappe 10 und darnach auch der Deckel 2 des Lampengehäuses geönnet werden kann.
Die Klappe 7 < ? ist an einem Metallstreifen 19 angelenkt, an dessen anderem Ende ein Ring 20 befestigt ist. Letzterer besitzt zwei Vorspringe 21, die unter Knaggen 22 am Gehäuse 2 fassen und sich etwa über 900 erstrecken. Der Ring 20 und damit die Klappe 10 können mithin von
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dem Gehäuse nur dann abgenommen werden, wenn man sie soweit dreht, dass die Voisprünge 21 die Knaggen 22 verlassen. Der Ring 20, den Fig. 4 im Querschnitt zeigt, hat nur den Zweck, das Losschrauben eines zweiten Ringes 23 zu verhindern, der auf einem Stutzen 24 des Gehäuses aufgesetzt ist. Der Ring 23 hält den Schirm 26, die Linse 26 und den Reflektor 27 in seiner Stellung.
Der Schirm besitzt einen ringförmigen Flansch 28, der innerhalb des Ringes 23 liegt und frei drehbar ist. Der Schirm 25 hat die Form eines Halbzylinders und gestattet das Licht so zu lenken, dass es nur auf den Arbeitsplatz fällt, dagegen den Benutzer selbst nicht blendet. Der Rand des
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kontakt 32 der Glühlampe 33 eingeschraubt wird. Der Mittelkontakt 34 der Glühlampe ist konisch ausgebildet. Der Reflektor besteht aus einem leicht zerbrechlichen und zugleich isolierenden Stoff, z. B. Glas oder Porzellan, und enthält auf seiner Rückseite (Fig. 5) einen Streifen 35 aus leitender Masse, z. B. aufgebranntes Metallpulver, einen durch einen galvanischen Prozess erhaltenen metallischen Niederschlag oder dgl.
Der Streifen 35 ist mit der Schraubhülse 31 leitend verbunden und reicht bis an den Rand des Reflektors, so dass er mit dem Ringe 29 Kontakt bildet, wenn sich der Reflektor in seiner richtigen Stellung befindet. Der Streifen 35 liegt in dem später zu beschreibenden Stromkreise der Glühlampe 33 und hat folgenden Zweck. Wird die Linse 26 und die Glasbirne 33 zertrümmert, so werden etwa vorhandene brennbare Gase sofort entzündet, falls nicht dafür gesorgt wird, dass in demselben Augenblicke auch der Lampenstromkreis unterbrochen wird. Dies ist nun bei der vorliegenden Bauart tatsächlich der Fall, da ein Stoss, der die Linse 26 zertriimmert, auch den Reflektor 27 zerbricht, su dass der Zusammenhang des Streifens 35 aufhört.
Es ist indessen besser, dem Streifen 35, der in Fig. 5 radial gezeichnet ist, die Form einer Spirale zu geben (Fig. 6), da im ersteren Falle grosse Stücke von dem Reflektor wegbrechen können, ohne dass der Streifen 35 unterbrochen wird. Die beste Gestalt des Streifens 35 ist indessen die in Fig. 7 dargestellte einer doppelten Spirale, deren eine Windung nahe am Rande des Reflektors und deren andere Windung nahe der Hülse 31 liegt. Bei dieser Ausführungsform wird bei jeder Verletzung, auch wenn diese nur am äusseren oder inneren Rande des Reflektors auftritt, der Zusammenhang des Streifens 35 in einer vollkommen zuverlässigen Weise unterbrochen.
Der konische Mittelkontakt 34 der Glühlampe 33 bildet Kontakt mit einem Metallknopf 36, der von einer isolierenden Schicht 37 getragen wird. Diese Schicht, von welcher später noch weiter die Rede sein wird, schliesst also die von dem Schraubennansch 24 umgebene Öffnung der Vorderwand des Gehäuses 1 nach innen ab. Aus Fahrlässigkeit oder böser Absicht könnte nun ein Kurzschluss hervorgerufen werden. wenn die Linse 26 und der Reflektor 27 zerstört werden, so dass der Kontaktknopf 36 frei liegt. Es kann dann beispielsweise der Traghaken 6, ein Nagel oder irgend ein anderes Metallstück sich einerseits gegen das Gehäuse, andererseits gegen den Kontaktknopf 36 legen und damit die Stromquelle kurz schliessen.
Dadurch wird aber nicht nur letztere stark geschädigt, sondern-was viel wichtiger ist-es können sich auch Funken bilden, durch welche schlagende Wetter entzündet werden würden. Um dies zu vermeiden, ist in dem Flansch 24 eine Isolierscheibe 38 (Fig. 4,8) angeordnet, die um den Stift 39 drehbar ist und unter der Wirkung der Feder 40 steht. Letztere ist an eine zweite Isolierscheibe 41 angeschlossen, in die auch der Stift 39 eingesetzt ist. Die Scheibe 41 wird von dem Ringe 29 an der Vorderwand des Gehäuses 1 gehalten und weist eine mittlere Öffnung auf, durch welche der innere Flansch des Reflektors 27 bzw. der Sockel 32 der Glühlampe 33 hindurchtreten. Die Gestalt der Isolierscheibe 38 ist aus Fig. 8 zu ersehen. Sie legt sich für gewöhnlich unter Wirkung der Feder 40 seitlich gegen den Mittelkontakt 34.
Werden beispielsweise durch einen Stoss die Linse 26 und der Reflektor 27 zerstört, so fällt die Glühlampe 33 heraus, die Feder 40 entspannt sich,
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wird. Da der Mittelkontakt 34 der Glühlampe 33 konisch ausgebildet ist, so wird letztere zuverlässig durch die Kraft der Feder 40 ausgeworfen.
Das Innere des Gehäuses 1 enthält zwei elektrische Elemente 42, 43, z. B. Trockenelemente oder Akkumulatoren. Die Zeichnung veranschaulicht Trockenelemente (Fig. 4). Der eine Pol wird durch einen Knopf 44, 45 gebildet, welcher mit der nicht gezeichneten Kohlenelektrode in Verbindung steht. Der andere Pol ist das Metallgefäss 46,47 selbst, welches bei vielen Trockenelementen zu dem gleichen Zwecke vorgesehen ist. Die Gefässe 46,47 sind von dem Gehäuse 1 durch die bereits erwähnte Isolierschicht 37 getrennt, welche zweckmässig aus Fiberkarton oder dgl. besteht. Eine gleiche Isolierschicht 48 ist zwischen die beiden Gefässe 46, 47 eingeschoben.
Letztere sind an der Aussenseite abgerundet, während die inneren, einander gegenüberstehenden Flächen in bezug auf die Mittelebene der Lampe schräg liegen. Diese Gestaltung hat den Zweck, dass das eine Gefäss bis über die Stelle der Vorderwand des Gehäuses hinwegrecht, wo die Glühlampe angeordnet ist. Infolgedessen kann der bereits erwähnte Metallknopf 36 unmittelbar mit dem Gefäss 47 in Kontakt treten.
Der Deckel 2 enthält innen eine isolierende Schicht 54 zweckmässig aus Fiberkarton und drei Kontaktfedern 49, 50, 51, von denen 49 mit dem Deckel selbst elektrisch verbunden ist,
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während 50 ? und 5J ! von ihm isoliert, jedoch durch einen Widerstand 52 untereinander verbunden sind. Dieser Widerstand, auf welchen im Folgenden noch eingegangen werden soll, ist zweckmässig als eine Patrone ausgebildet, deren Halter 33 von dem Deckel 2 isoliert sind. Der Wider- stand 58 kann in einem Hohlraum'des Deckels angeordnet sein, welcher seitlich von der die Klappe 10 mit dem Magnetverschluss aufnehmenden Einschnürung liegt und zwar zwischen der Isolierschicht 64 und dem metallenen Deckel 2.
Wird der Deckel niedergeklappt, so tritt zwischen 49 und 44,-50-und 55 sowie 51 und 45 Kontakt ein. Das Kontaktstück 55 überbrückt die Ecke des. Metallgefässes 46 und ist mit ihm leitend verbunden. Ein gleiches Kontaktstück 56 ist auch an dem Metallgefäss 47 vorgesehen, das allerdings beim Niederklappen des Deckels keinen Kontakt bildet und nur deshalb angebracht ist, damit die beiden Elemente 42, 43 vollständig
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Elementes 43. Der Stromkreis ist also nur dann geschlossen, wenn der Deckel 2 niedergeklappt ist. Da letzterer von dem Benutzer selbst nicht geöffnet werden kann, sondern nur unter Benutzung der in Fig. 2 veranschaulichten Magnete, so ist jede Gefahr ausgeschlossen, dass in dem Berg- werke Unterbrechungsfunken infolge des Offnens des Deckels auftreten.
Dieser Stromkreis ist schematisch in Fig. 9 dargestellt. Man kann jedoch die beiden
Elemente 42, 43 parallel, aber in Reihe mit dem Widerstand 52 schalten (Fig. 10). Besser als letztere Schaltung ist jedoch die in Fig. 11 dargestellte, wobei die Elemente durch den Wider- stand überbrückt sind und die Mitte des letzteren mit der Lampe in Verbindung steht. Bei dieser
Schaltung verhindert der Widerstand, dass die beiden Elemente gegeneinander arbeiten, also sich gegenseitig schwächen, falls ihre Spannung nicht genau gleich ist.
Die Spannung der für tragbare elektrische Lampen allein in Frage kommenden Stromquellen sinkt bekanntlich mit der Dauer der Stromentnahme sehr erheblich, so dass die Spannung an den Klemmen der Glüh- lampe in irgend einer Weise künstlich auf eine gleichbleibende Grösse geregelt werden muss, falls die Glühlampe dauernd gleichmässig brennen soll. Aus diesem Grunde besteht der Widerstand 52 aus einem sogenannten Leiter erster Klasse, also aus einem Metalldraht oder-Faden, der in einem luftleeren Raum eingeschlossen ist, wie beispielsweise die Vorschaltwiderstände bei den Nernst- lampen. Die dort zur Anwendung kommenden Spannungen sind jedoch verhältnismässig hoch, während sie hier eine obere Grenze von 4'4 Volt nicht überschreiten.
Wollte man als Widerstand einfach einen Metalldraht verwenden, der also nicht in einem luftleeren Raum eingeschlossen ist, so würde die Spannung an den Klemmen der Lampe von der Temperatur der Umgebung stark abhängig sein. Man erreicht also eine selbsttätige Regelung der Spannung an der Glüh- lampe auf eine genau gleichbleibende Grösse erst dadurch, dass man den Metalldraht durch Ein- schliessen m einem luftleeren Raum von der Temperatur der Umgebung unabhängig macht.
Solange die Elemente frisch smd, liefern sie hohe Spannung, die also auch einen starken Strom erzeugen würde, der jedoch durch stärkere Beanspruchung des Metallwiderstandes wieder aus- geglichen wird.
Selbstverständlich müssen bei den Schaltungen nach Fig. 10 und 11 die Kontaktfedern an dem Deckel anders angebracht werden, als es oben beschrieben wurde. Ferner ist bei der
Schaltung nach Fig. 11 der Widerstand so auszubilden, dass auch seine Mitte erreichbar ist. Die
Abmessungen, Formen und Einzelheiten der Lampe können verändert werden, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung berührt würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Tragbare elektrische Lampe, gekennzeichnet durch einen Reflektor (27) aus leicht zer- brechlichem. nicht leitendem Materiale, der mit einem leitenden, in den Stromkreis der Glüh- lampe eingeschalteten Metallstreifen (35) versehen ist (Fig. 5-7).