DE150761C - Verfahren zur selbsttaetigen ausloeschen bzw. ausschalten von elektrischen bogenlampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei Bogenlampen mit nebeneinander stehenden Kohlen -— gleichviel, ob die letzteren geneigt oder parallel verlaufen — muß der elektrische Lichtbogen, ehe er verlischt oder ehe er einen parallel zur Lampe geschalteten selbsttätigen Umschalter oder ähnlichen Apparat zur Wirkung bringt, sehr weit nach oben brennen, da das Verlöschen des Lichtbogens bezw. die Beeinflussung des Umschalters und ähnlicher

ίο Apparate eine wesentliche Steigerung der Lichtbogenspannung zur Voraussetzung hat. Läßt man aber den Lichtbogen so weit nach oben wandern, dann ist die Zerstörung der in seinem Bereich befindlichen Lampenteile, wie

z. B. Sparer, Kohlenhalter usw., unausbleiblich.

Um nun diesen Übelstand zu beseitigen, sollen die Stumpfe der Kohlenelektroden, nachdem die letzteren fast verbraucht sind, sei es allmählich oder plötzlich, aber selbsttätig auseinander geschwenkt werden, so daß der Lichtbogen wesentlich verlängert und demzufolge die Lichtbogenspannung derart erhöht wird, daß der Lichtbogen selbsttätig verlischt, oder geeignete Bläsevorrichtungen zur Wirkung gelangen, die das Verlöschen des Lichtbogens unterstützen oder endlich ein in bekannter Weise angeordneter selbsttätiger Umschalter ' in Tätigkeit tritt und die Lampe aus dem Stromkreis ausschaltet. Das Auseinanderschwenken der Kohlenstumpfe kann hierbei entweder durch Einwirkung, geeigneter Elektromagnete, die mit dem einen oder mit beiden Kohlenstumpfen in zweckmäßiger Weise — sei es mittelbar oder unmittelbar — verbunden sind, oder aber durch mechanische Mittel herbeigeführt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung.

Bei den sämtlichen Ausführungsformen sind

16 und I¹J die abgebrannten Kohlenelektroden, 18 und 19 die Kohlenhalter. Und 20 und 21 die Kohlen führungen, die durch das eine Ende mit dem Schaltwerkboden 22, durch das andere Ende hingegen mit dem Sparer 23 — sei es mittelbar oder unmittelbar — verbunden sind. Die Kohlenhalter sind an geeigneten Zugelementen 24, 25 aufgehängt, welch letztere über Rolleil 26 geführt werden und auf einer Trommel 2J aufgewickelt sind. Diese Trommel ist mit dem Schaltwerk 28 verbunden, welch letzteres durch den um 29 schwingenden und sich zwischen den Elektromagneten 30, 31 bewegenden Anker 32 beeinflußt bezw. ausgelöst wird. Der Anker selbst ist durch einen Arm 33 und eine Zugstange 34 mit einem auf dem Sparer'23 bezw. seiner Auflageplatte angeordneten Gelenk 35 verbunden, welches an die die Kohlenelektrode

17 umgreifende Führungshülse 36 angelenkt ist.

Mit der Trommel 27 ist. noch eine zweite Trommel 37 verbunden, auf welcher ein Zug-

element 38 aufgewickelt ist, dessen herabhängendes Ende mit einem gegebenenfalls in einer Piihrung 39 verschiebbaren Anschlagarm 40 verbunden ist, welch letzterer eine in eier Bodenplatte 22 verschiebbare Stange 41 beeinflußt.

Die beiden Kohlenhalter 18 und 19 sind mit der Hauptstromleitung 42 und 43 verbunden, in welch letzteren Teil auch die Hauptstromspule 31 eingeschaltet ist. Die punktierten Linien 44, 45 geben die Nebenschlußleitung an, in welche die Nebenschlußspule 30 eingeschaltet ist. In die Nebenschlußleitung 45 ist außerdem ein Stromunterbrecher 46, 47 eingeschaltet; dessen Kontaktteil 47 in bekannter Weise an einem schwingenden Arm 48 angebracht ist Und durch die Stange 41 derart angehoben werden kann, daß der Nebenschluß unterbrochen wird.

Derartige Nebenschlußunterbrecher sind, wie dies aus den schematischen Fig. 2 und 3 der Zeichnung hervorgeht, bei sogenannten Motorlampen zu ähnlichem Zweck benutzt worden. Des besseren Verständnisses wegen sind die in Betracht kommenden und an sich bekannten Teile in den Fig. 2 und 3 mit denselben Hinweisungszeichen versehen wie in Fig. i. Bei Fig. 2 wird der schwingende Arm 48 durch den Kohlenhalter 49 angehoben, sobald die Kohlen fast vollständig verbraucht sind, wodurch eine Unterbrechung des Nebenschlusses erfolgt. Dadurch wirkt die Hauptstromspule auf die Motorscheibe drehend ein und sucht die Kohlen auseinander zu führen, infolge welchen Vorganges der Bogen endlich verlöschen muß. In Fig. 3 ist der Kohlenhalter 50 mit einem Arm 51 versehen, welcher ein an dem schwingenden, mit Gegengewicht 53 versehenen Doppelarm 52 hängendes Zugelement 54 beeinflußt, sobald er — der Arm 51 — den an dem Zugelement befindlichen Anschlag 55 erreicht hat. Dadurch wird der Doppelarm 52 nach links gedreht, so daß er mit seinem Ende 56 den Arm 48 anheben und den Nebenschluß unterbrechen kann. Diese an sich bekannte Einrichtung hat aber in dem vorliegenden Falle nicht etwa den Zweck, den Lichtbogen selbst abzureißen und ihn zum Verlöschen zu bringen, vielmehr dient sie dazu, die Nebenschlußspule 30 zu entlasten.

Sind bei der Ausführungsform gemäß der Fig. ι die Kohlenelektroden nahezu abgebrannt, dann wird infolge des Hochsteigens des Armes 40 und Anhebens der Armes 48, wie bereits erwähnt, der Nebenschluß 44, 45 unterbrochen und der Anker 32 von dem Hauptstrommagneten 31 kräftig angezogen. Infolgedeseii bewegt sich die Stange 34 in der Pfeilrichtung a, streckt das Gelenk 35 und zwingt den Elektrodenstumpf 17 zu einer Rechtsbewegung, so daß die in Betracht kommenden Teile die Stellung der Fig.4 einnehmen und die Spannung des Lichtbogens derart gesteigert wird, daß ein Verlöschen . desselben unter Umständen eintreten muß.

Bei der Ausführungsform, gemäß den Fig. 5 und 5a ist außerdem ein Blasemagnet 57 angeordnet, dessen Schenkel in der bekannten Weise seitlich von dem lichtbogen auslaufen. Dieser Blasemagnet ist in die Hauptstromleitung 43 eingeschaltet. Wird in der vorbeschriebenen Weise der Nebenschluß 44, 45 unterbrochen, dann wird infolge der Auseinanderbewegung' der Elektrodenstumpfe und der Einwirkung des Blasemagneten ein Verlöschen des Lichtbogens herbeigeführt. Ist die Lampe gemäß Fig. 6 in bekannter Weise gleichzeitig" mit einem parallel zur Lampe geschalteten, selbsttätigen Umschalter 58, 59, 60 versehen, dann wird durch die infolge der Schwenkung des Kohlenstumpfes 17 und der Einwirkung des Blasemagneten 57 eintretende Steigerung der Lichtbogenspannung das in der Nebenschlußleitung liegende Solenoid 60 stärker erregt und. der Kern des Kontaktteiles 59 angezogen, so daß der letztere mit dem Kontakt 58 in Berührung kommt. Da aber die Hauptstromleitung 42, 43 mit einer Zwischenleitung 63 versehen ist, so geht nach Schluß der Kontakte 58, 59 der Strom unmittelbar durch die Zwischenleitung 63, wodurch die Elektrodenstumpfe 16, 17 stromlos werden und der Lichtbogen unbedingt verlöschen muß. Gegebenenfalls kann man die ,.-Zwischenleitung 63 auch über das Solenoid 60 gehen lassen, um die Wirkung des letzteren nach Schluß der Kontakte 58, 59 noch zu erhöhen. Da durch Ausschaltung der Lampe aus dem Stromkreis die Spannung des letzteren gesteigert wird, so wird in der bekannten Weise die Zwischenleitung 63 mit einem Ersatzwiderstand 64 versehen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist außer dem Nebenschlußunterbrecher 46, 47 noch ein Hauptstromunterbrecher 65, 66 vorgesehen, welcher in die Hauptstromleitung 43 eingeschaltet ist und zugleich mit dem Nebenschlußunterbrecher, d. h. durch einen und denselben Ann 48 beeinflußt werden kann. Die Hauptstromleitung ist mit einer Nebenstromleitung 67 versehen, und zwar so, daß beim Ausschalten der Hauptstromleitung der Hauptstrom durch die Nebenleitung 67 geschickt und sowohl die Flauptstromspule 31 als auch der Blasemagnet 57 beeinflußt werden können. Es empfiehlt sich' aber, die Seitenstromleitung 67 aus einem Draht von hohem Widerstand herzustellen und die Zahl ihrer Windungen auf dem .Blasemagneten größer zu nehmen als die Windungszahl der Hauptstromleitung 43. Sind die beiden Unterbrecher geschlossen, dann fließt der Hauptstrom vor-

wiegend durch die Leitung 43 und beeinflußt in bekannter 'Weise den Blasemagneten 57. Werden aber beide Unterbrecher geöffnet, so findet in der vorbeschriebenen Weise ein Auseinanderschwenken der Elektrodenstumpfe statt und der elektrische Strom fließt durch die Seitenleitung 67. Die ablenkende Kraft des. Blasemagneten wird infolge des Seiteiistromkreises sehr verstärkt und der Lichtbogen plötzlich stark nach unten geblasen und zum Verlöschen gebracht. Es empfiehlt sich aber

, hierbei, die Stromunterbrecher so zu gestalten bezw. anzuordnen, daß beim Anheben des Armes 48 zunächst der Hauptstromunterbrecher 65, 66 geöffnet wird, weil dadurch der Blasemagnet 57 infolge des Seitenstromkreises 67 vor dem Auseinanderbewegen der Elekt'rodenstumpfe stärker zur Wirkung gelangt, den Lichtbogen ausdehnt und ein nochmaliges Nachschieben der Elektrodenstumpfe erfolgt, worauf das Auseinanderschwenken der letzteren herbeigeführt wird..

Die Ausfülirungsform gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 7 lediglich durch eine andere Schaltungsweise. Der .Strom fließt bei geschlossenem Hauptstromunterbrecher durch die sich an den Kohlenhalter 19 anschließende und mit wenigen. Windungen den einen Schenkel des Blasemagneten 57 umgebende Hauptstromleitung 43, durch die Kontakte 66 und 65, durch den zweiten Teil der Hauptstromleitung 43 und die über den zweiten Schenkel des Blasemagneten gelegten Windungen, um dann endlich durch den dritten Teil der Hauptstromleitung in die Hauptstromspule 31 zu gelangen. Durch die Nebenleitung 67 wird infolge ihres hohen Widerstandes nur sehr wenig Strom hindurchfließen. Werden aber die Stromunterbrecher

40. geöffnet, dann ist der aus dem Kohlenhalter 19 kommende elektrische Strom gezwungen, sowohl die Windungen der Hauptstromleitung· als auch diejenigen der Nebenleitung 67 zu durchfließen und dann in den dritten Teil der Hauptstromleitung 43 überzutreten. Dadurch wird der Blasemagnet in derselben Weise plötzlich zu einer solchen Wirkung gebracht, daß er den Lichtbogen auslöscht.

Gemäß der Ausführungsform Fig. 9 kann man zur Verstärkung des Blasemagneten auch einen zu ,dem elektrischen Lichtbogen parallel geschalteten Nebenstrom benutzen. Zu diesem Zweck wird von den Kontakten 46, 47 des Nebenschlußunterbrechers eine zweite Neben-'Schlußleitung 68 abgezweigt und ebenfalls über den Blasemagneten 57 geführt. Ist der Nebenschlußunterbrecher geschlossen, so ist der Strom in der zweiten Nebenschlußleitung 68 nahezu gleich Null und es kann demzufolge

60' in diesem Falle eine zusätzliche Beeinflussung des Blasemagneten nicht erfolgen. Wird aber der Nebenschlußunterbrecher geöffnet, so wird naturgemäß die zweite Nebenschlußleitung 68, die einen hohen Widerstand besitzt, mit in den Nebenschlußstromkreis 45 eingeschaltet und dadurch die Nebenschlußspule 30 sehr geschwächt, so daß der Anker 32 in derselben Weise von dem Magneten der Hauptstromspule 31 angezogen wird, als wäre die Nebenschlußspule 30 stromlos. Hierdurch wird die seitliche Bewegung des Kohlenstumpfes 17 in der vorbeschriebenen Weise herbeigeführt. Gleichzeitig gelangt der Blasemagnet 57 zur Wirkung, und zwar um so intensiver, je mehr der Lichtbogen nach unten ausgeblasen wird und die Lichtbogen-Spannung wächst, bis schließlich ein vollständiges Verlöschen des Lichtbogens eintritt.

Die Fig. 10 veranschaulicht eine Ausführungsform der Bogenlampe, bei welcher der über die Nebenschlußspule 30 fließende Nebenstrom vollständig" ausgeschaltet und der über den Blasemagneten 57 führende Nebenstrom eingeschaltet wird. Dies wird durch folgende Einrichtung erzielt:

Zwischen den beiden Nebenschlußkontakten 47, 46, die in dem vorliegenden Falle fest angeordnet sind, wird ein dritter Kontakt 69 bewegt, welcher an einem um 70 schwingenden Arme 71 befestigt ist. Auf diesem Arm ist ein mit einer Gabel 72, 73 versehenes Gewicht 74 schwingend angeordnet, welches sich abwechselnd gegen die beiden Anschläge 75, 76 des Armes 71 legt. Die durch den Arm 40 des Zugelements 38 beeinflußte Stange 41 ist mit einem Bügel oder Bolzen ¹J¹J versehen, welcher in die Gabel 72, 73 eingreift und das Gewicht 74 nach links oder rechts bewegt. Da, wie aus Fig. 10 ersichtlich, die zweite Nebenschlußleitung 78 teils mit der Hauptstromleitung 42, teils . mit dem Kontakte 46 des Nebenschlußunterbrechers in Verbindung steht, so wird naturgemäß nach erfolgtem Auseinanderschwingen der Elektrodenstumpfe und Umschalten-des Kontaktarmes 71 in die gezeichnete Stellung die Verbindung zwischen 69 und 47 unterbrochen, dagegen zwischen 69 und 46 hergestellt. Der Strom fließt infolgedessen nicht mehr durch die Nebenschlußspule 30, sondern außer der Hauptstromleitung auch durch die zweite Nebenstromleitung 78, so daß der Blasemagnet 57 um so intensiver beeinflußt wird und um so schneller ein Verlöschen des elektrischen Lichtbogens bewirkt. Der Blasemagnet muß schon deswegen immer kräftiger wirken, weil infolge der Steigerung der Lichtbogenspannung durch die zweite Nebenschlußleitung 78 immer mehr Strom hindurchgehen wird. Zu bemerken ist noch, daß der schwingende Kontaktarm 71 an die Hauptstromleitung 43 angeschlossen werden muß.

Die Fig. 11 veranschaulicht, wie man den in

Claims (8)

1. Fig. io dargestellten Nebenschlußunterbrecher gleichzeitig als Umschalter verwenden kann, um denselben Zweck erreichen zu können, der beispielsweise durch die Ausführungsform der Fig. 6 angestrebt wird. Zu diesem Zweck ist der Kontakt 46 mit der mit einem Widerstand 64 versehenen Zwischenleitung 63 verbunden, so daß in dem Augenblick, wo der Kontaktarm 71 infolge Auseinanderschwingens der Elektrodenstumpfe und Hochgehens der Stange 41 die Verbindung zwischen 69 und 46 herstellt, die Hauptstromleitung 42 mit der Zwischenleitung 63 verbunden wird und der Hauptstrom' anstatt durch die Elektrodenstumpfe unmittelbar durch die Zwischenleitung von 42 nach 43 gelangen kann.

   Die Fig. 12 veranschaulicht endlich ein Ausführungsbeispiel eines mechanischen Mittels zum Zwecke der Auseinanderschwingung der Elektrodenstumpfe. Es wird dies bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß das untere Ende der Führungsstangen 20, 21 entsprechend gekrümmt ist, wodurch die Kohlenstumpfe 16, 17 gezwungen werden, um ihren Führungspunkt in dem Sparer 23 eine schwingende Bewegung zu vollführen, so zwar, daß sich ihre Spitzen voneinander entfernen. Die Verbindung des Elektrodenstumpfes 17 mit dem Anker 32 durch die Teile 24, 35 und 36 kann aber dessenungeachtet mitbenutzt werden, um den Abstand der Elektrodenspitzen während des Gebrauches der Bogenlampe regulieren zu können.

   Durch die hier beschriebenen Mittel soll aber die Ausführung des vorliegenden Verfahrens keineswegs erschöpft werden, vielmehr kann man hierzu noch verschiedene andere Mittel benutzen und die hier erwähnten Mittel in zweckentsprechender Weise abändern, ohne daß an dem Wesen der Erfindung etwas geändert wird.

   Pate ν τ-Α ν sr rüche:

   i. Verfahren zum selbsttätigen Auslöschen bezw. Ausschalten von elektrischen Bogenlampen durch Trennen der Kohlenstumpfe voneinander und dadurch gesteigerte Lichtbogenspannung nach erfolgtem Kohlenverbrauch, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Kohlenstumpfe durch Auseinanderschwenken mittels Elektromagnets oder mechanischer Mittel, wie z. B. Krümmung der Kohlenführung und dergl., herbeigeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines sicheren Auslöschens des Lichtbogens in den Hauptstromkreis ein Blasemagnet eingeschaltet ist, welcher nach, in bekannter Weise erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule verstärkt zur Wirkung kommt (Fig. 5). ■ '
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule eine in bekannter Weise parallel zur Hauptstromleitung geschaltete, mit einem elektromagnetischen Ausschalter versehene Zwischenleitung unter Vermittlung einer zweiten, den Ausschalter beeinflussenden Nebenschlußleitung ein- und das Kohlenpaar ausgeschaltet wird (Fig. 6).
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Lichtbogen und der Hauptstromspule liegende, einen Blasemagneten beeinflussende Hauptstromleitung unter Vermörtelung eines in bekannter Weise durch die Kohlenhalter beeinflußten Unterbrechers zu gleicher Zeit mit der Neben-Schlußleitung oder kurz vor derselben unterbrochen und der Hauptstrom über eine den Blasemagneten zusätzlich beeinflussende Nebenleitung von größerem 'Widerstand geführt wird, wodurch der Blasemagnet stärker zur Wirkung gelangt (Fig. 7 und 8).
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Öffnen des Nebenschlußunter- yo brechers selbsttätig eine parallel zur Nebenschluß- oder Hauptstromleitung geschaltete, den Blasemagneten zusätzlich beeinflussende zweite Nebenschlußleitung eingeschaltet und die Nebenschlußspule nur geschwächt oder vollständig ausgeschaltet wird, wodurch die Wirkung des Blasemagneten um so mehr steigt, je größer die Spannung des Lichtbogens wird (Fig. 9 und 10).
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Hauptstromleitung geschaltete Zwischenleitung nach erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule unmittelbar durch den Unterbrecher der Nebenschlußleitung eingeschaltet wird (Fig. 11).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.

   ßerichtigungsblatt zur Patentschrift 150761, Klasse 21/.

   Die Patentansprüche lauten:

   1. Verfahren zum selbsttätigen Auslöschen bzw. Ausschalten von elektrischen Bogenlampen, gekennzeichnet dadurch, daß nach erfolgtem Kohlenverbrauch die Lichtbogenspannung durch Auseinanderschwen-•ken der Kohlenstumpfe derart gesteigert wird, daß unmittelbar ein Verlöschen des Lichtbogens eintritt oder Nebenapparate, wie z. B. Blasemagnete, selbsttätige Umschalter o. dgl., zur Wirkung gelangen.

   2. Ein Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet dadurch, daß das Auseinanderschwenken der Kohlenstumpfe mittelbar oder unmittelbar durch Elektromagnet bzw. mechanische Mittel, wie z. B. Krümmung der Kohlenführung u. dgl., herbeigeführt wird.

   3. Eine besondere Ausführungsform des in den Ansprüchen ι und 2 genannten Verfahrens, gekennzeichnet dadurch, daß nach erfolgtem Kohlen verbrauch die Nebenschlußspule durch einen in bekannter ■ Weise in die Nebenschlußleitung eingeschalteten, durch die Kohlenhalter mittelbar beeinflußten Stromunterbrecher ausgeschaltet wird, so daß der Anker unter Einwirkung der Hauptstromspule mittelbar oder unmittelbar die Kohlenstumpfe auseinanderschwenkt (Fig. ι und 4).

   4. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß in den Hauptstromkreis ein Blasemagnet eingeschaltet ist, welcher nach erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule verstärkt zur Wirkung kommt (Fig. 5).

   5. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß nach erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule eine in bekannter Weise parallel zur Hauptstromleitung geschaltete, mit einem elektromagnetischen Ausschalter versehene Zwischenleitung unter Vermittelung einer zweiten, den Ausschalter beeinflussenden .Nebenschlußleitung ein- und das Kohlenpaar ausgeschaltet wird (Fig. 6).

   6. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die zwischen dem Lichtbogen und der Hauptstromspule liegende, einen Blasemagnet beeinflussende Hauptstromleitung unter Vermittelung eines durch die Kohlenhalter beeinflußten Unterbrechers zu gleicher Zeit mit der Nebenschlußleitung oder kurz vor derselben unterbrochen und der Hauptstrom über eine den Blasemagnet zusätzlich beeinflussende Nebenleitung von größerem Widerstand geführt wird, wodurch der Blasemagnet stärker zur Wirkung gelangt (Fig. 7 und 8).
7. 7. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß nach erfolgtem Öffnen des Nebenschlußunterbrechers selbsttätig eine parallel zur Nebenschluß- oder Hauptstromleitung geschaltete, den Blasemagnet zusätzlich beeinflussende zweite Nebenschlußleitung eingeschaltet und die Nebenschlußspule nur geschwächt oder vollständig ausgeschaltet wird, wodurch die Wirkung des. Blasemagneten um so mehr steigt, je größer die Spannung des Lichtbogens wird (Fig. 9 und 10).
8. 8. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die parallel zur Hauptstromleitung geschaltete Zwischenleitung nach erfolgtem Ausschalten der Nebenschlußspule unmittelbar durch den Unterbrecher der Nebenschlußleitung eingeschaltet wird (Fig. 11).