DE12528C - Elektrische Lampe. - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. October 1879 ab.

Diese Erfindung. bezieht sich auf eine elektrische, mit einer Anzahl von Kohlenstäben ausgerüstete Lampe, in welcher der elektrische Strom selbstthätig abwechselnd zur Einwirkung auf die verschiedenen Kohlenstäbe gelangt. Indem die Kohlenstifte so auf einander folgend, und zwar immer je "einer oder paarweise, oder je drei und drei etc., brennen, und indem so jeder einzelne immer nur während einer geringen Zeit glüht, ist erzielt, dafs das Quecksilber der Röhren; welche die Kohlen enthalten, vor schädlicher Erhitzung bewahrt bleibt, d. h. die Entwickelung von Quecksilberdämpfen vollkommen unterdrückt wird.

Die Anordnung der Lampen ist aufserdem eine solche, dafs keinerlei Schatten auf die zu erleuchtenden Punkte geworfen wird.

Die Kohlenstifte, deren Anzahl im allgemeinen eine ganz beliebige und von dem jeweilig vorliegenden Zweck abhängende ist, tauchen in gegen einander convergirende, mit Quecksilber gefüllte Röhren ein; das Quecksilber, dichter als die Kohle, bewirkt, infolge des Auftriebes, ein Emporsteigen der Kohlenstäbe ganz nach Mafsgabe der Abnutzung bezw. des Verbrauchs der letzteren.

Die durchFig. 1, 2 und 3 verdeutlichte Anordnung bezieht sich auf eine Fufs- oder Ständerlampe. Die in Fig. 4, 5, 6 und 7 dargestellte, deren Typus in Fig. 8 in vereinfachter Gestalt wiederkehrt, kann als Hängelampe bezeichnet werden, indem sie ganz besonders zur Beleuchtung von unterhalb ihrer selbst gelegenen Gegenständen bestimmt ist. Fig. 9 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Constanterhaltung des Quecksilberniveaus in den Röhren.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, sind die Kohlenstäbe a¹ a". . . a⁶ in den mit Quecksilber angefüllten Röhren b¹ b². . . l/⁶ enthalten und auf einer Platte c montirt, die von Trägern d getragen wird. Die letzteren sind auf dem Fufse .des Apparates befestigt.

Die Platte c ist mit einer aus gehärtetem Kautschuk oder aus einem anderen isolirenden Stoffe bestehenden Platte e überdeckt, behufs Isolirung der Röhren und ihrer Kohlenstifte. Sie trägt eine Stange /, an deren oberem Theile der Uebertrager (Conductor) g angebracht ist. Dieser, aus Kohle bestehend, wird fortgesetzt durch eine die Stange/ umgebende Drahtfeder nach oben geprefst und durch eine aufgeschraubte Mutter h zurückgehalten.

Am unteren ₄Theil und vor den Trägern d angebracht, befindet sich der Mechanismus zur wechselseitigen Vertheilung des Stroms. Dieser Mechanismus besteht aus einem auf der Welle ? sitzenden, eine Feder enthaltenden Federhause, dessen Zähne mit einem Getriebe j in Eingriff stehen.

Ein Rad k, eingreifend in ein zweites Getriebe j¹ und ein Räderwerk k¹ P k^z bezw. J²J^SJⁱ> überträgt die Bewegung weiterhin in der Weise, dafs das auf der Welle des letzten Getriebes /* sitzende Flügelrad m die erforderliche Anzahl von Umdrehungen macht, um wirksam die Bewegung der Betriebswelle i reguliren zu können.

Diese Betriebswelle geht durch eine Scheibe u hindurch, welche aus einer Platte von gehärtetem Kautschuk oder von anderem isolirend wirkendem Materiale besteht, und welche ebenso viele, aus der Oberfläche· hervortretende metal-

lische Segmente ο¹ ο

ο^β trägt, als in der

Lampe Kohlenstäbchen vorhanden sind (im vorliegenden Beispiel also sechs). Zwei einander diametral entgegenstehende Zeiger p q, welche von einander elektrisch isolirt sind, sind auf der Welle des Federhauses montirt und gleiten, indem sie sich mit diesem letzteren umdrehen, auf je zwei diametral gegenüberstehenden metallischen Segmenten.

Jedes dieser Segmente besitzt eine Klemmschraube r¹ r² . . . r⁶, von welcher je ein Draht s¹ s². . . s⁶, Fig. 2, ausgeht, entsprechend je einer der Röhren b¹ P . . . ί>⁶ und bezw. je einem der Kohlenstäbe a¹ a² . . . a⁶.

Aufserdem trägt die Scheibe η noch zwei concentrische Metallringe / u, welche auf dem Isolationsmaterial einen ähnlichen vorspringenden Rand bilden, wie es die Segmente o¹ o² ... o⁶ in ihrer Art thun, und welche mit zwei Klemmschrauben vw in Verbindung stehen. Von diesen Klemmschrauben gehen wiederum Drähte, welche sie mit anderen, auf dem Fufs befestigten Klemmschrauben xy in Communication setzen, aus, durch welche letzteren der Strom in die Lampe eintritt und bezw. sie wieder verläfst.

Die auf der Welle i vor der Scheibe η sitzenden Zeiger p q sind derartig angeordnet, dafs der erstere/ den äufseren Metallring t berührt, dagegen den inneren Ring u nicht berührt; während umgekehrt der zweite q nur diesen letzteren Ring u berührt.

Behufs Erleichterung des Verständnisses dieser Anordnung setzt die Grundrifszeichnung, Fig. 2, die Zeiger als horizontal stehend und als bezw. die Segmente o^b und o² berührend voraus. Fig. ι dagegen nimmt die zwei Zeiger als in verticaler Stellung befindlich an; man erkennt aus letzterer Figur deutlich, dafs die Breite der Zeiger grofs genug ist, damit sie, bevor sie das eine der Segmente verlassen haben, schon das andere zu berühren vermögen.

Es steht demzufolge keinerlei Unterbrechung des Verbrennungsprocesses der Lampe während solchen Ueberganges zu befürchten.

Wenn der Strom an der Stelle χ in den Apparat eintritt, so geht er von da in den äufseren Ring t der Scheibe η über, gelangt dann, durch den Zeiger p hindurchpassirend, Fig. 2, in das Segment o^h, strömt ferner durch den Draht i⁵ zum Kohlenstab a⁵ und durchläuft den Uebertrager g, welcher als Conductor dient. Er kehrt weiterhin zurück durch die Kohle a^%, den Draht s², das Segment o², geht in den anderen Zeiger q über, alsdann in den inneren Ring u, mit welchem der Zeiger q in Contact steht, und endlich in die Klemmschraube y, wo der Austritt stattfindet.

Es ist hiernach ersichtlich, dafs in diesem als Beispiel angenommenen Falle das Ueberspringen des Lichtes zwischen zwei zu einander diametral entgegengesetzt angeordneten Kohlenspitzen «² und a^% erfolgt; man erkennt demnach, wie jegliches Schattenwerfen vermieden ist.

Während sich die Zeiger drehen, gehen sie nach einander über alle Segmente hinweg, dabei immer je zwei einander diametral entgegenstehende berührend und so veranlassend, dafs der Strom durch die ihnen entsprechenden Kohlenstäbe hindurchgeht, deren Weifsglühen das Licht hervorruft.

Man kann nach Befinden auch immer nur eine der Kohlen auf einmal brennen, d. i. leuchten lassen. Es genügt, um dieses zu erreichen, den einen der Zeiger abzunehmen, die Communication zwischen den Segmenten und den Kohlenstäben dagegen in derselben Weise bestehen zu lassen, ferner den Uebertrager g in leitende Verbindung mit derjenigen Klemmschraube des Sockels zu setzen, durch welche der Strom auszutreten hat; in diesem Falle würde sich das Licht abwechselnd nach einander zwischen jedem der Kohlenstäbe und ihrem gemeinschaftlichen Uebertrager entwickeln.

Die Fig. 4, 5,6 und 7 zeigen eine Lampe, welche alles von ihr ausgehende Licht nach Art der Schirmlampen zu Boden wirft, ohne Schattenstellen zu geben. Diese Lampenconstruction beruht auf der letzt beschriebenen Anordnung, d. h. es erfolgt hier abwechselndes Leuchten jedes einzelnen Kohlenstabes (in der Zeichnung sind deren vier angenommen). Man läfst dabei den Strom nach einander durch jeden dieser Kohlenstäbe hindurchgehen; sein Austritt erfolgt ohne Unterbrechung durch den gemeinschaftlichen Uebertrager g.

Die Einfachheit dieser Anordnung macht dieselbe zu einer sehr vortheilhaften; sie ruft ein Licht hervor, welches milder und gemäfsigter ist, als irgend welches auf ähnlichem Wege erzieltes elektrisches Licht.

Die Wirkungsweise der Lampe, sowie die Zusammensetzung des Mechanismus zur Vertheilung des Stromes bieten, verglichen mit der zuerst beschriebenen Lampe, nichts wesentlich neues. Abweichungen erwachsen zumeist nur aus dem Umstand, dafs jenes eine Stehlampe, dieses eine Hängelampe ist. Diesem Unterschied gemäfs befindet sich der hier beispielsweise nur mit einem einzigen Zeiger versehene Vertheilungsmechanismus am oberen Theil, um den gemeinschaftlichen Uebertrager herum angebracht, in einem cylindrischen, isolirten Gehäuse.

Der Strom tritt an der Stelle χ in den Apparat ein, begiebt sich in den Vertheiler durch den Draht z, welcher auf der Axe des hier einzigen. Zeigers p befestigt ist. Dieser berührt während seiner drehenden Bewegung nach einander alle Segmente o^x <?² o³ o^l. Von letzterem (bezw. immer von einem derselben) geht

der Strom nach demjenigen der Kohlenstäbe a¹ .' . . «⁴, welcher mit dem Vertheilungszeiger in Communication steht. Die Kohlenstücke α¹ . . . stehen in den Quecksilberröhren b' . . . b ⁴ isolirt in ihren Unterstützungsstellen A durch Ringe aus Elfenbein und festgehalten von Schrauben B, deren Spitze gegen ein aus isolirend wirkendem Material bestehendes Plättchen stöfst. Die Röhren b¹ . . . b* communiciren mit den Segmenten o¹ . . . o* durch Drähte B' . . . B¹, Fig. 5, welche von jedem der letzteren ausgehen und nach isolirten Stellschrauben C¹ . . . Cⁱ hinführen. Die letzteren ihrerseits stehen mit den bezüglichen Röhren b^l. . . b^l in leitender Verbindung.

Von der Kohle geht der Strom weiter nach dem gemeinschaftlichen Uebertrager g, verbreitet sich über dessen Masse, geht in den Träger D über und von hier, durch z¹ hindurch, nach der Klemmschraube y, wo er den Apparat verläfst.

Wie in dem weiter oben beschriebenen Falle wird der Zeiger durch eine Feder im Federgehäuse E in Bewegung gesetzt, dessen Umdrehimg durch ein mit passender Geschwindigkeit umlaufendes Flügelrad m, Fig. 6, geregelt wird. Das Aufziehen der Feder geschieht auf irgend welche bekannte Weise.

Fig. 8 endlich veranschaulicht eine wesentlich vereinfachte Lampe des in Rede stehenden Systems. Bei ihr geschieht die wechselweise Stromvertheilung nach den verschiedenen Kohlenstäben hin von Hand, oder kann auch selbstthätig bewirkt werden.

Die zur Herstellung. der nöthigen Communi" cationen erforderlichen Drähte sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Aufser den Drahtleitungen dient hierbei ein Commutator oder ein Mechanismus zur Vertheilung des Stromes, welcher im übrigen dem im voranstehenden erläuterten analog gebildet und mehr oder weniger entfernt von der Lampe angeordnet ist. ι

Es empfiehlt sich in manchen Fällen, mit den Lampen, wie sie vorstehend charakterisirt sind, eine besondere Vorrichtung zu verbinden, deren Zweck in der Erhaltung des Quecksilberniveaus in den die Kohlenstäbe enthaltenden Röhren auf gleicher Höhe besteht.

Nach Mafsgabe des Verbrauchs der Kohlenstäbe und bezw. des Emporsteigens derselben in ihren Röhren vermindert sich das von diesen Kohlenstäben verdrängte Quecksilbervolumen. Demzufolge sinkt aber das Niveau des Quecksilbers, es vermehrt sich der Widerstand am äufsersten Ende des Kohlenstiftes beträchtlich, die Erhitzung an dieser Stelle wird eine gröfsere, der erglühende Theil länger und somit werden Umstände erzeugt, die verschiedene Unzuträgljchkeiten herbeizuführen geeignet sind.

Die Aufrechterhaltung eines constant bleibenden Niveaus läfst sich nun u. a. leicht durch Herstellung einer Communication der Röhren mit einem oder mehreren niederen Gefäfsen erreichen, in denen das Quecksilber einer entsprechend grofsen, constant bleibenden Druckwirkung ausgesetzt ist.

Wie aus Fig. 9 hervorgeht, welche einen Längsschnitt durch die Lampe veranschaulicht, kann man die bezeichnete Idee beispielsweise dadurch verwirklichen, dafs man die Röhren a, welche die Kohlenstifte b umgeben, mit einem am Fufs der Lampe angeordneten Gefäfs c verbindet, welches Gefäfs c aufserdem noch einen Cylinder d trägt. Dieser ist oben mit einer Membran e, etwa aus Kautschuk, verschlossen. In der Röhre α und dem Cylinder d steht Quecksilber. Ein Kolben f, belastet von einem Gewicht g, übt auf die Membran und somit auf die Quecksilbermasse den erforderlichen Druck aus. Die Gröfse des Gewichts ist auf das Genaueste zu reguliren, indem es als hohler Behälter geformt und mit Bleikörnern, Sand und dergleichen ausgefüllt ist, und zwar ist diese Gröfse so bemessen, dafs sie dem Gewicht einer Quecksilbersäule, deren Höhe dem Höhenunterschiede zwischen dem Quecksilber: spiegel in α und jenem in d gleich ist, entspricht. Hieraus ergiebt sich, dafs, weil das Gewicht von g einmal richtig eingestellt, constant bleibt, auch die Höhe der Quecksilbersäule in der Röhre α stets die gleiche bleiben mufs. Es wird demzufolge das Quecksilberniveau in a, sofern nur der Durchmesser von d hinlänglich grofs gewählt wurde, an seiner anfänglichen Stelle erhalten bleiben; denn es wird das Gewicht g, dem verbrauchten Volumen des Kohlenstifts b entsprechend, um den genügenden Betrag allmälig im Cylinder d herabsinken.

Die Kautschukmembran e liefse sich auch nach Befinden weglassen, wenn im übrigen den aus der Natur der Sache sich ergebenden Bedingungen Rechnung getragen wird.

Eine naheliegende Modification der beschriebenen Anordnung entsteht, wenn man beide Röhren, deren Kohlenstäbe mit einander brennen, mit einem und demselben unteren Behälter c verbindet; oder indem man, was in gewissen Fällen möglich, alle Röhren mit dem nämlichen Behälter c combinirt und auf diesem nur einen einzigen Cylinder d bezw. ein einziges, hinreichend grofses Gewicht g anordnet.

Dadurch liefse sich eine gewisse Gleichmäfsigkeit bezüglich des Niveaustandes in sämmtlichen Röhren b erzielen; es wäre im übrigen hierbei keine andere Abänderung in den sonstigen Theilen der Lampe nöthig, als durch isolirende Scheidewände den gemeinschaftlichen Uebertrager in ebenso viel verschiedene Uebertrager zu trennen, als Kohlenstäbe vorhanden sind.

Claims (1)

1. Patent-A νSprüche:

   An der beschriebenen elektrischen Lampe die mit der Lampenaxe convergirenden Kohlenstifte, die gegen einen gemeinschaftlichen Uebertrager der Elektricität (Conductor) stofsen, wobei dieser Uebertrager so angeordnet ist, dafs sein Ort mit oder nahezu mit der Spitze derjenigen Kegelfläche zusammenfällt, in der die einzelnen Stifte liegen; eine Anordnung, welche die Beseitigung jedes Halters von gewöhnlicher Art gestattet und bezweckt, dafs das ausgestrahlte Licht von keinerlei Schattenstellen unterbrochen wird.

   Der Mechanismus zur Vertheilung des Stromes, welcher entweder einen Theil der Lampe bildet oder -mehr oder weniger entfernt von dieser angeordnet ist, und welcher in der Weise wirkt, dafs der Strom, abwechselnd, nach einander zu jedem einzelnen der Kohlenstäbe und zu ihrem Uebertrager hingeleitet wird; oder aber, dafs er gleichzeitig zu- zweien oder zu mehreren Kohlen hingeleitet wird, woraus weiter folgt, dafs jede einzelne Kohlenspitze oder bezw. Gruppe von solchen, nachdem sie eine gewisse kürzere oder längere Zeit hindurch gebrannt hat, wieder verlischt, während eine andere Kohlenspitze oder Gruppe von Kohlenspitzen sogleich, .in Weifsglühen versetzt wird, so dafs ein ununterbrochenes Leuchten der Lampe mit sanftem, mildem Licht resultirt. . . :

   In Verbindung mit der beschriebenen elektrischen Lampe eine in der Weise mittelst constanten Drucks regulirend wirkende Vorrichtung , dafs das Niveau der Flüssigkeit, in welche die Kohlenstäbe eintauchen, auf gleicher Höhe erhalten bleibt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.