DE12802C - Neuerungen an elektrischen Lampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

JAMES BROCKIE in BRIXTON (England). Neuerungen an elektrischen Lampen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1880 ab.

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Methode der Construction und Regulirang von elektrischen Lampen, durch welche der complicirte Mechanismus, welcher gewöhnlich bei solchen Apparaten vorhanden ist, zum grofsen Theil fortfällt, welche weniger Aufmerksamkeit bei deren Handhabung nöthig macht und zwei oder mehr Apparate in demselben Stromkreis anzubringen gestattet, ohne dafs dieselben sich gegenseitig in der Selbstregulirung stören.

Erfinder benutzt eine periodische Regulirung der Lampen und nicht die variirende Stärke des Stromes, wie in den meisten bisher construirten Lampen; auf diese Weise ist die Regulirung unabhängig von der Stärke des Stromes gemacht und zwei oder mehrere Lampen können in Gruppen angebracht werden, soweit die Schwierigkeiten der Regulirung dabei in Betracht kommen.

An jeder Lampe ist ein Magnet oder Solenoid angebracht, am besten in einem Zweige des Hauptstromkreises, und ein Unterbrecher schneidet den Zweigmagneten in vorher geregelten Zeitabschnitten, wie z. B. alle Minuten, oder alle zwei Minuten, oder auch in anderen kurzen Zeitabschnitten, wie sie gerade gewünscht werden, vom Hauptstromkreise ab. Dieser Unterbrecher kann mit Leichtigkeit durch die Dampfoder elektrische Maschine, welche den Strom erzeugt, betrieben werden, oder es kann auch ein besonderer Motor oder ein Uhrwerk dazu benutzt werden.

Die Wirkung dieser momentanen Ausschliefsung des Magneten ist, dafs dadurch ein Zusammentreffen der Kohlenspitzen gestattet wird, und wenn dieses erfolgt, diese plötzlich wieder bis auf die nöthige Distanz getrennt werden, um die Entwickelung des Lichtbogens zu veranlassen.

Auf diese Art wird die Thätigkeit der Lampe wieder hergestellt, so oft der Strom des Magneten momentan unterbrochen wird.

Fig. ι zeigt die allgemeine Construction einer Lampe und des Unterbrechers mit Anwendung des obigen Princips.

Fig. 2 zeigt den Plan einer Methode, zwei oder mehrere Lampen in einer Reihe anzubringen.

Fig. 3 zeigt eine Modification der Magnetenanordnung, und

Fig. 4 eine modificirte Anordnung für den Fall, wenn zwei oder mehrere Lampen in einem Stromkreis angebracht sind und nur ein Unterbrecher zum Reguliren angewendet ist.

Fig. 5 zeigt eine allgemeine Anordnung von Lampen mit periodischer Vorschiebung der Kohle und periodischer Wiederherstellung des Bogens.

Fig. 6 und 7 sind Beispiele von momentanen Greifvorrichtungen für diese Erfindung.

Fig. 8 ist ein Durchschnitts-Aufrifs einer elektrischen Lampe mit zwei Paar Kohlenstiften.

In Fig. ι ist A der obere oder positive Kohlenhalter, welcher am besten mit einer Traverse Ĺ versehen ist, die zwischen den beiden Leitstangen G G gleitet, um die Kohlen in directer Gegenüberstellung zu erhalten und um zu verhindern, dafs diese an einander vorbei passiren. B ist ein Magnet oder ein Solenoid, welcher in dem Zweigstromkreise. F mit dem Commutator E angebracht ist, der durch die Maschine oder einen anderen Motor getrieben

wird, wie vorher erwähnt. Dieser Magnet wirkt auf die Greifervorrichtung D, welche in allen Punkten ohne Wegverlust bei ihrer Aufwärtsbewegung die Stange A anfafst, oder auf andere gleichartige Einrichtungen, von denen einige später beschrieben werden sollen. Die Aufgabe dieser Klaue oder gleichwerthiger Einrichtungen ist, den oberen Kohlenhalter A bis zu der nöthigen Höhe aufzuziehen, um den Lichtbogen herzustellen, während der Magnet in Thätigkeit ist. Ist derselbe dagegen in Unthätigkeit, so fällt der Anker mit dem Klauenhalter ab, die beiden Stifte DD lösen die beiden Klauen CC und so wird dem Kohlenhalter A gestattet, zu sinken, bis sich die Kohlenspitzen treffen.

Die Wirkung ist wie folgt, Fig. ι: Wenn sich die Kohlen treffen und ein Strom durch den Stromkreis geschickt wird, so wird der Magnet in dem Zweigstrom F in Thätigkeit gesetzt und dadurch die Greifvorrichtung C₁ welche den .oberen Kohlenhalter A trägt, auf einen geringen Abstand in die Höhe gehoben; die Lampe wird somit auf diese Art entzündet werden.

Nach Verlauf einer Minute oder anderen kurzen Zwischenzeit, wie diese vorher festgestellt ist, schliefst der Unterbrecher E plötzlich den Zweigstromkreis und hebt somit die Kraft des Magneten B auf. Die Klaue C ist nun frei, um mit dem Kohlenhalter zu fallen; dies geschieht, bis die Kohlenspitzen sich treffen; da jedoch der Magnet sofort wieder in den Stromkreis eintritt, nachdem die Unterbrechung durch E aufgehört hat, so werden die Kohlen auch sofort wieder getrennt, wie zuvor, und die Lampe ist wieder in Ordnung. Nach Verlauf einer gleichen Zeit, also von einer Minute, unterbricht die Vorrichtung E wiederum plötzlich den Zweigstromkreis und die Thätigkeit des Magneten; eine gleiche Wirkung tritt ein, und so geht es fort, bis die Kohlen verbraucht sind. Auf diese Weise wird die Lampe durch den Unterbrecher^ periodisch regulirt und nicht durch den variirenden Widerstand, den der Strom findet, oder die variirende Stärke des Stromes.

Für alle praktischen Zwecke kann die Variation oder Verstärkung in der Gröfse des Bogens während der Zeit, dafs die Kohlen feststehen, also z. B. während einer Minute, übersehen werden, da bei dem Gebrauch von Kohlen von gewöhnlicher Dauerhaftigkeit und öfterem AViedereinstellen viel weniger Veränderung in der Gröfse des Bogens eintritt, wie bei den Serrin-Lampen, bei denen jede Aendemng in der Stärke des Stromes sich durch eine veränderte Gröfse des Bogens kundgiebt, und bei denen oft eine ansehnliche Abweichung des Bogens stattfindet, ehe der Regulirapparat in Thätigkeit treten kann.

Der Unterbrecher E ist derartig construirt, dafs er den Zweigstrommagneten momentan abzusperren und auch ebenso wieder in Thätigkeit zu setzen geeignet ist, so dafs die Kohlen nur einen geringen Bruchtheil einer Secunde sich berühren sollen, und die nur einen Moment andauernde Verringerung des Lichts, welche der thatsächlichen Berührung der Kohlenspitzen folgt, ist nicht bemerkbar.

Erfinder hat gefunden, dafs während des Fallens der Feder S, Fig. ι, von dem Stift P bis zu der Scheibe K (nur 25 mm) die Wiederherstellung mit Sicherheit bewirkt und dabei kein Blinken des Lichtes zu bemerken ist.

Wenn zwei oder mehr Lampen in demselben Stromkreise angebracht sind, so empfiehlt es sich, die verschiedenen Lampen zu verschiedenen Zeiten zu reguliren, um den Widerstand des Stromes gleichmäfsiger zu machen, als wenn die Lampen in dem Stromkreise zu derselben Zeit regulirt würden.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Zusammenstellung von drei Lampen A¹ A² A³ in einem Stromkreise, wo jeder Lampenmagnet B¹ B"¹ B^s in einem besonderen Zweigstromkreise angebracht und jede Lampe zu verschiedenen Zeiten von der Sperrvorrichtung E wiederhergestellt wird.

Wenn sechs Lampen in dem Stromkreise aufgestellt werden sollen, so können die Magnete paarweise gruppirt und zwei Lampen zugleich regulirt werden. Dies kann jedoch auf vielerlei Weise geschehen, je nach Zweckmäfsigkeit der Anordnung, doch braucht nur ein Regulator E dazu verwendet zu werden, um viele Lampen zu reguliren.

In einigen Fällen, wie in Fig. 3, ist der Regulirmagnet B oder das Solenoid in den Hauptstromkreis verlegt, statt in einen Nebenstrom oder einen unabhängigen Stromkreis, wie vorher beschrieben, und ein zweiter Magnet JV ist der Lampe beigegeben, welcher mit dem Unterbrecher in einem Nebenstrom angebracht ist. Die Aufgabe dieses zweiten Magneten JV ist, den Hauptstrom des Magneten B während der Regulirperiode zu unterbrechen. In diesem Falle bringt der Unterbrecher E den zweiten Magneten JV vorübergehend in den Stromlauf, und auf diese Art wird der Hauptstromkreismagnet B für kurze Zeit ausgeschaltet, wodurch die Lampe, wie vorher beschrieben, regulirt wird. Diese Einrichtung gestattet die Anwendung eines viel schwächeren Zweigmagneten und erfordert auch viel weniger Aufmerksamkeit auf den bezüglichen Widerstand des Haupt- und Nebenstromkreises, da die einzige Arbeit, welche der Magnet B zu verrichten hat, darin besteht, die Unterbrechung des Stromkreises des Hauptmagneten zu bewirken. Diese Operation kann durch Magnete von sehr verschiedener Stärke oder Widerstandsfähigkeit bewirkt werden. In Fällen, wo mehrere Lampen in dem Stromkreise sich befinden und dieselben zu verschiedenen Zeiten wieder hergestellt werden, wird bei Anwendung nur eines Nebenstromes eine Vorrichtung, wie in Fig. 4 dargestellt, benutzt. Ein

kleines Rad W wird dem zweiten Magneten N im Nebenstrom zugefügt. Dieses Rad wird ruckweise, bei jeder Schwingung des Sperrhakens P, fortbewegt. Die Aufgabe dieses Rades ist, die Unterbrechung des Hauptstromes und des Magneten B auf die festgesetzte Zeit zu beschränken, und ist das Rad diesem Zwecke entsprechend isolirt. Dadurch, dafs die Räder an den verschiedenen Lampen auf verschiedene Punkte eingestellt werden, werden die Lampen zu verschiedenen Zeiten regulirt, obgleich die Magnete alle gleichzeitig magnetisirt werden.

Anstatt einen zweiten Magneten anzuwenden, um den Stromkreis des Hauptmägneten B zu unterbrechen, kann der Hauptmägnet auch mit zwei Rollen umwickelt werden, deren eine in dem Hauptstrom, die andere mit dem Unterbrecher E in einem Nebenstrom liegt. Wenn der Zweig durch den Unterbrecher geschlossen ist, so wird die Wirkung der Hauptrolle neutralisirt und dadurch der Magnet in Unthätigkeit versetzt. Auf diese Weise wird die Regulirung der Lampen stattfinden, als ob der Magnet ausgeschaltet oder dessen Stromkreis unter-, brochen worden wäre.

Fig. 5 zeigt eine Lampe, die eine periodische und richtig bestimmte Zuführung der Kohlen neben einer periodischen Regulirung des Lichtbogens hat. Hierbei wird einer der Kohlen, durch Anwendung eines Sperrwerkes oder eines gleichwerthigen Apparates, eine Schritt für Schritt vorwärts gehende Bewegung gegeben, und zwar ungefähr jede halbe Minute während einer Zeitdauer von fünf bis zehn Minuten, oder weniger, je ein Vorschub, dann aber der Bogen durch Vermittelung der anderen Kohle wiederhergestellt, um so die Gröfse des Bogens zu verbessern und jeden Fehler auszuschliefsen bezw. zu beseitigen, der durch die Regelmäfsigkeit und Quantität der Kohlenzuführung entstehen kann. Wenn jedoch die Zuführung dem durchschnittlichen Verbrauche der Kohlen entspricht, so kann keine wesentliche Differenz in der Gröfse des Bogens zwischen den Regulirungsperioden stattfinden. In solchen Lampen kommen zwei Magnete zur Anwendung, einer, um eine Sperrvorrichtung zur Zuführung der Kohlen zu bewegen, der andere, um die Regulirung, wie vorher beschrieben, zu bewirken. Die beiden Magnete können zu passenden Zeiten, wie bei der vorher beschriebenen Lampe, ausgeschaltet werden. Statt beide Kohlen oder deren Halter beweglich zu machen, kann die Zuführung und Regulirung durch eine Kohle vollzogen werden, z. B. die obere. In Fig. 5 geht . der Kohlenhalter A durch die Muffe S, die ziemlich fest anschliefst. Der Halter wird direct durch den Sperrhaken P vorwärts getrieben, und zwar in Intervallen von je einer halben Minute. Die Muffe selbst wird durch die Klauen C etwa alle fünf oder zehn Minuten in Bewegung gesetzt.

Um jedoch den Bogen zu verbessern oder wieder herzustellen, können auch genannte Zwischenpausen noch bedeutend vermindert werden.

Die Magnete B und N sind am besten in besondere Nebenstromkreise mit dem Unterbrecher E zu setzen, welcher dieselben in den nöthigen Zeitpunkten ausschaltet. In einigen Fällen werden die Lampenmagnete so angeordnet, dafs der Magnet N die doppelte Aufgabe hat, die Kohlen zuzuführen und den Stromkreis des Regulirmagneten zu unterbrechen, wie bereits erklärt. Es können verschiedene Aenderungen in der Construction einer solchen Lampe vorgenommen werden; z. B. kann Uhrwerk benutzt werden, um die Zuführung der Kohlen während einer bestimmten Zeit zu vermitteln, ebenso kann durch dasselbe Uhrwerk der Regulirmagnet ausgeschaltet oder dessen Stromkreis unterbrochen werden.

Fig. 6 zeigt eine Einrichtung, bei welcher eine mechanische Greifvorrichtung oder Klaue nicht angewendet und dafür eine magnetische Vorrichtung in Anwendung gebracht ist. Der Kohlenhalter A ist in diesem Falle aus Eisen hergestellt und durch die Anker C des Regulirmagneten B geführt. Die Wirkung dieser Einrichtung ist wie folgt: Wenn der Magnet nicht magnetisirt ist, so wird der Kohlenhalter A frei, um durch die Armatur C zu gleiten, bis sich die Kohlen treffen. Wenn jedoch der Magnet B thätig wird, so wird der Anker C magnetisirt, zieht den eisernen Halter A an oder fesselt ihn an sich und führt denselben mit aufwärts, auf diese Weise die Kohlen trennend. Statt eines Magneten kann ein SoIe^ noid angewendet werden. Der Halter geht durch den eisernen Kern des Solenoid und die Wirkung wird dieselbe sein, wie vorher beschrieben. Der Anker C kann auch mit einem beliebigen Theil des einen Endes der Magnetspirale umwickelt sein, wie. in Fig. 7. Auf diese Art wird ein wandernder Elektromagnet hergestellt, welcher den Halter A anzieht, sobald ihn ein Strom durchläuft, und ihn fallen läfst, wenn der Stromkreis geöffnet ist. Die gedachten Anker werden am besten in zwei Stücke zerschnitten und durch nichtmagnetisches Metall isolirt, so dafs ein Nord- und ein Südpol in Berührung mit dem Halter A kommt.

Eine Einrichtung, bestehend aus Sperrhaken und Zahnstange, um die Wiederherstellung des Bogens zu vollziehen, in Fig. 8 dargestellt, hat folgende Wirkung:

Während der Magnet unthätig ist, liegt der Sperrhaken P aufserhalb der Zähne der Zahnstange, zu welcher der Halter A ausgebildet ist; der Halter wird daher frei fallen, bis sich die Kohlen treffen. Wenn jedoch der Magnet in Thätigkeit ist, so springt der Sperrhaken über den festen Stift, welcher in der Zeichnung

Claims (6)

dargestellt ist, greift in die Zähne ein und hebt den Halter bis zur nöthigen Entfernung für den Bogen. In Fig. 5 ist eine ähnliche Sperrvorrichtung dargestellt, um den Halter A eine bestimmte kurze Entfernung fortzuschieben, wie vorher beschrieben. Fig. 8 zeigt die allgemeine Ansicht und das Princip einer Lampe mit zwei Paar Kohlen, bei welcher, wenn ein Paar verbraucht ist, das andere Paar automatisch in den Stromkreis tritt. Auf diese Art kann ein praktisches, continuirliches Licht hergestellt werden. Die zwei oberen Kohlen oder deren Halter sind mit dem positiven Pole der Batterie oder der elektrischen Maschine verbunden und die zwei unteren mit dem ,negativen Pole, jedoch darf nur ein Paar zur Zeit in Contact sein. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dafs der schwingende Stopper S, wie dargestellt ist, das Paar A1 durch Feststellen des Sperrhakenhebels C an einem Zusammentreffen hindert. Der Magnet M, dessen Stromleitung, wie vorher beschrieben, in passenden Zeiträumen unterbrochen wird, setzt den Federsperrhaken P oder eine ähnliche Greifvorrichtung in Bewegung, und so wird die periodische Wiederherstellung des Bogens fortgesetzt. Wenn jedoch das Kohlenpaar A2 beinahe verbraucht ist, so kommt der Stift B oder Halter A in Berührung mit der Feder oder dem Stopper bei S1, drückt sie herunter, bis sie bei der Schutzvorrichtung T vorbeigeglitten ist; der schwingende Stopper S wird nun durch das Gegengewicht W vorwärts geschnellt, sperrt die Klaue C1 ab und läfst die Klaue C2 frei. Diese Operation, die ganz automatisch ist, wird nun den Bogen zwischen den neuen Kohlen A1 hervorrufen und von den alten bis zur nächsten Wiederherstellung verschwinden lassen, weil dann das Kohlenpaar A* an einem Zusammentreffen verhindert sein wird, während das Paar A x frei ist. Das Paar A2 kann nun erneuert und das Gegengewicht W nach der entgegengesetzten Seite gedreht werden, wie durch die punktirten Linien angegeben ist. Wenn das Kohlenpaar A1 wiederum verbraucht ist, tritt eine gleiche Operation, wie die eben beschriebene, ein, und das Licht wird dadurch thatsächlich ein beständig zu erhaltendes sein. Es ist nur ein Magnet dargestellt, welcher die zwei Greifvorrichtungen durch die zwei Stäbe D D in Bewegung setzt, doch kann auch, wenn es gewünscht wird, ein Magnet für jeden Kohlenhalter benutzt werden. Patenτ-Ansprüche:

1. Bei elektrischen Lampen die Anwendung eines automatischen Unterbrechers, welcher in beliebigen, vorher bestimmten Zeitintervallen, unabhängig von den Schwankungen in der Stromstärke, den Stromweg für kurze Zeit unterbricht und sodann wieder herstellt.

2. In Verbindung mit diesem Unterbrecher die beschriebene Einrichtung, durch welche bei jeder Unterbrechung die Kohlenstäbe bis zur gegenseitigen Berührung vorgesdhoben, dann aber bei Wiederherstellung des Stromes auf die für die Länge des Lichtbogens festgesetzte Strecke wieder von einander entfernt werden; beides unabhängig von den etwa vorhandenen Stromschwankungen.'

3. In Verbindung mit und zu dem Zwecke der gedachten periodischen Wiederherstellung des Lichtbogens die Construction elektrischer Lampen, wie sie im wesentlichen vorstehend beschrieben und in Fig. 1 dargestellt ist.

4. In Verbindung mit und zu dem Zwecke einer periodischen Vorschiebung der Kohle und einer periodischen Wiederherstellung des Lichtbogens die Construction elektrischer Lampen, wie sie in Fig. 5 dargestellt und vorstehend im wesentlichen beschrieben ist.

5. Die Anbringung von zwei oder mehr Lampen in Gruppen und das Reguliren derselben zu verschiedenen Zeiten durch einen Stromunterbrecher; im wesentlichen wie beschrieben und unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung, Fig. 2.

6. Die Herstellung von elektrischen Lampen mit zwei Paar Kohlenstäben, im wesentlichen wie beschrieben und dargestellt inFig. 8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.