DE16635C - Elektrische Lampe - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVU6635

Die Construction dieser Lampe soll ein möglichst empfindliches Reguliren bezwecken, so dafs man mehrere derartige Lampen in den Stromkreis eines continuirlichen schwachen oder Wechselstromes einschalten kann, ohne dafs die eine Lampe störend auf die andere einwirken könnte. Der leuchtende Punkt soll immer derselbe im Räume bleiben, da beide Kohlen sich einander nähern.

Die Lampe besteht aus drei wesentlichen Mechanismen:

1. dem Uhrwerk X,

2. dem Abstofsungsmechanismus Y,

3. dem Näherungsmechanismus Z.

Diese drei Mechanismen sind durch ein Mittelglied verbunden, welches als sperrender Einfallhebel das Uhrwerk bald mit dem Abstofsungsmechanismus Y, bald mit dem Näherungsmechanismus Z, je nach Bedürfnifs des Stromes, in Verbindung bringt.

X ist ein gezahntes Räderwerk zur Ueber- - tragung und Multiplication der Bewegung der Kohlen; dasselbe wird durch das Gewicht der oberen Kohle in Bewegung gesetzt.

Y ist ein Entfernungsmechanismus, um das Licht zu bilden, d. h. die Kohlen abzustofsen.

Z ist ein Näherungsmechanismus, um die Kohlen während des Brennens zu nähern.

Im ruhenden Zustande liegen die Kohlen auf einander, damit sich das Uhrwerk frei bewegen kann. Der Ankerhebel h und Stofszahn i befinden sich in Ruhe, Fig. 7. Der Auslösungsanker 0 drückt das Mittelglied M aus dem sternförmigen Hemmungsrade_/ durch das Auffallen des Zahnes o² auf die schräge Kante am unteren Ende von M (s. Fig. 2). Der Zweigstromanker r befindet sich auch in Ruhe, und der Einfallstift ν auf demselben steht aufser dem Hemmungsrade/ (s. Fig. 1).

Tritt nun der Strom in die Lampe, so wird der Ankerhebel h von dem Elektromagneten g angezogen; in demselben Augenblick hebt Stofszahn i etwas das Stofsrad d; Sperrrad c wird um einen oder zwei Zähne weiter geschoben, wodurch die Kohlen von einander entfernt werden. Der Anker würde jetzt in der angezogenen Lage bleiben und der Stofszahn im Stofsrad verweilen, wenn nicht sofort mit Anzug des Ankers eine Unterbrechung des Hauptstromes, welcher durch die Drähte des Elektromagneten g fliefst, eintreten müfste, wodurch bewerkstelligt wird, dafs der Ankerhebel h sofort wieder in die Ruhelage zurückkehrt, wieder angezogen wird und dies so lange fortsetzt, bis die Kohlen den richtigen Abstand haben. Diesen Moment giebt der Zweigstrom-Elektromagnet k an, weil die elektromotorische Kraft dann in diesem stärker, wird, als im Hauptmagneten g, und hält dann den Ankerhebel h fortwährend in Ruhe. Tritt jedoch dieses Stadium ein, wo die Kohlen den richtigen Abstand haben, und der Ankerhebel h liegt anhaltend in der Ruhelage, so würden die Kohlen wieder von selbst zusammenfallen, wenn nicht noch eine Vorrichtung, welche als Auslöseanker ο bezeichnet ist, angebracht wäre, wodurch der Ström den Elektromagneten g durchfiiefst und ermöglicht, dafs das Mittelglied M in das Hemmungsrad einfällt, der Auslöseanker ο von dem Elektromagneten angezogen wird, sich hebt und so die schräge Kante des Einfallhebels verläfst (s. die strichpunktirte Lage von M in Fig. 2). Letzterer wird dadurch be-

freit, fällt in das sternförmige Hemmungsrad / und bringt so die Kohlen zum beständigen Stillstehen. Die Unterbrechungen des Stromes entstehen, sobald die Kohlen sich entfernen, und werden von dem Unterbrechungshebel / ausgeübt, welcher seinerseits wieder beim Anzug des Ankerhebels h vermittelst eines . Kettchens aus dem Quecksilber gehoben wird und so den-Elektromagneten plötzlich entmagnetisirt. Dasselbe wiederholt sich. Die Unterbrechungsfunken sind klein, da: der Strom dennoch circulirt, und zwar in dem Magneten des Ausschalters der Lampe, und also eigentlich nur eine Unterbrechung des Zweigstromes stattfindet.

Das Wachsen des Kohlenabstandes, welcher sich durch Brennen des Lichtes vergröfsert, hat seine bestimmte Grenze: durch das Eingreifen des Mechanismus Z, dessen Elektromagnet s auch eine Zweigstromleitung bildet, welche den Bogen nicht passirt, und dadurch, dafs der Widerstand des letzteren die Stärke des Elektromagneten bestimmt. Hat derselbe das Maximum erreicht, so wird der Anker r angezogen; die Auslösungsrolle drückt vermittelst Mechanismen, welche unten näher beschrieben sind, auf das Mittelglied oder den Einfallhebel M, hebt denselben aus dem Hemmungsrade, um in diesem Augenblicke auf der anderen Seite wieder einzugreifen, so dafs bei jedem Hub des Magneten die Kohlen um Y₄₀ mm näher rücken können. Ist diese Näherung der Kohlen noch nicht so bedeutend, dafs das Gegengewicht die Stärke des Magneten überwiegt, so wiederholt sich dieses Anziehen bis zur Herstellung des Gleichgewichts. Bei jedem Anzug des Ankers wird der Zweigstrom unterbrochen und zwar durch den Unterbrechungshebel g, welcher mit dem Anker durch ein Kettchen ebenfalls in Verbindung steht, bei dem Hub aus dem Quecksilbergefäfs p gehoben wird, den Magneten sofort stromlos macht und dem Anker gestattet, augenblicklich wieder zurückzukehren.

Zur Sicherheit des Betriebes der Lampen ist bei jeder derselben noch ein Widerstandsapparat (s. Fig. 7) eingeschaltet, welcher selbsttätig arbeitet. Wenn durch den Umstand, dafs irgend welche Lampe durch Zufall eine mechanische Störung erlitte, das Licht verlöschte, so wird der Strom sofort wieder geschlossen sein, und ebenso wird, wenn die Kohlen sich wieder berühren, das Licht von selbst wieder eintreten, da man unbeanstandet eine oder mehrere Lampen ausschalten kann.

Zur näheren Erläuterung des Echappements der Lampe diene folgendes:

Das sternförmige Hemmungsrad/ kann nach zwei Seiten hin gehemmt werden, wie dies auf der Zeichnung zu ersehen ist; auf der flachen Seite desselben sind ferner Stifte/¹ angebracht, (diese können auch durch dünne Stahlplättchen, welche mit den einzelnen, spitz zulaufenden Hemmungszähnen verbunden sind, ersetzt werden), in welche der Sperrhebel M eingreift. Dieser ist mittelst Scharnierstifts an dem Rahmen des Uhrwerks X (dieser Rahmen ist in Fig. 2 zum Theil weggelassen, um M deutlicher sichtbar zu machen) oberhalb des Hemmungsrades befestigt. Quer über dem Drehungspunkte liegt ein kleines Querstück, welches eine schiefe Ebene darstellt; dasselbe ist mit t bezeichnet. Der Ankerhebel r des Werkes Z trägt auf der linken Seite des Hemmungsrades ebenfalls einen Einfallstift ν; derselbe hat ebenfalls eine verticale "Verlängerung w, welche oben winkelförmig dem Hemmungsrade gegenübersteht, oben aufgeschlitzt ist und ein Röllchen trägt. Letzteres läuft auf der schiefen Ebene bei der Bewegung des Ankerhebels, gebildet durch den Hebel v. Liegt nun der Ankerstift r des Werkes Z im Ruhestand, so steht der Einfallhebel ν aufserhalb des Hemmungsrades und das Röllchen von w drückt nicht auf die schiefe Ebene von t, weshalb in diesem Zustande das Mittelglied oder der Sperrhebel M durch sein Gewicht m in die Stifte des Hemmungsrades eingreift und das Uhrwerk permanent festhält (s. die strichpunktirte Stellung von M in Fig. 2), bis der Ankerhebel r von dem Magneten angezogen wird; die Fassung des Röllchens kommt in die Lage, die in Fig. ι strichpunktirt ist; dasselbe drückt auf die schiefe Ebene von t und löst damit den Sperrhebel M aus dem Hemmungsrade/, um gleichzeitig den Einfallstift ν in das Rad eingreifen zu lassen. Geht nun der Ankerhebel r wieder zurück, so fällt der Sperrhebel M in das Hemmungsrad und macht den Einfallstift ν wieder frei; damit nun nicht der Ankerhebel r zu weit zurückfallen kann, ist ein kleiner Buffer, in Fig. ι mit ο^λ angedeutet, vorhanden. Die Bewegung, die nun das Uhrwerk bei jeder Auslösung machen soll, hängt von den Intervallen des Hemmungsstiftes und den sternförmigen Zähnen des Hemmungsrades / ab; dieselben können auf verschiedene Distanzen gesetzt werden, so dafs man bei jedem Hub gleicher Theile das Werk weiterschreiten lassen oder bei dem Eingreifen der beiden Hemmungen dasselbe einerseits einen kleineren, andererseits einen gröfseren Weg zurücklegen lassen kann.

Das Quecksilbergefäfs η dient zum Unterbrechen des Stromes in dem Magneten g. Dasselbe kann, wie dies auf der Zeichnung angegeben, entweder aus mehreren Gefäfschen n^l n¹ n³. . ., Fig. 4, von denen eins vom anderen getrennt und isolirt ist, bestehen, oder es kann, wie die andere Ansicht das Gefäfs darstellt, mit einem Schwimmer von Platin oder Kupfer in dem Quecksilber versehen sein.

Die bewegende Kraft, um den in Fig. 7 dargestellten Selbsttätigen Widerstandsapparat in den Stromkreis ein- oder aus demselben auszuschalten, liefert ein Zweigstrom des elektrischen

Stromes, der den Volta'schen Bogen passirt. Die Widerstand erzeugende Materie ist kein Draht, sondern es sind Kohlenstäbe, welche so angeordnet sind, dafs sie den Widerstand eines gewissen Apparates bis auf den kleinsten Bruchtheil ersetzen. Es wird dies dadurch ermöglicht, dafs man mehrere Stäbe, neben einander gelegt, abwechselnd in beliebiger Anzahl und Länge verbindet, je nach der Gröfse des Widerstandes. Verwendet man einen Kohlenstab, auf dem ein den Strom zuleitender Metallschieber angebracht ist, so kann man, wenn erforderlich, die Bruchtheile feststellen, da die anderen, von dem Strom durchflossenen Kohlenstäbe die Einheiten einer bestimmten Widerstandsgröfse ergeben.

Dieser Schieber kann entweder durch eine Schraube weiter bewegt oder, wenn der Apparat immer in gleichbleibender Arbeit verwendet wird, mit der Hand bis zum richtigen Grad gebracht werden. Dieser Apparat wird nicht allein gebraucht, um andere Apparate damit auszuschalten, sondern er kann auch verwendet werden, um, in den Strom, welcher einer Lampe zufliefst, eingeschaltet, das Licht dieser Lampe nach Belieben zu schwächen, ohne es zum Verlöschen zu bringen.

Die Bestandtheile dieses Apparates sind folgende:

Ein Elektromagnet g¹, ein Anker z'¹, Contact-■platte e\ Contactplatte c^x, Quecksilbergefäfs/', Ankerstange d', Kohlenstäbe w' w" w'^u u. s. w., Kupferschiene /', Schieber zum Reguliren k'.

In dem Momente, wo der Strom in die Lampe eintritt, wird der Anker i' angezogen und dadurch der Strom, welcher durch die Contactplatten c' und e' circulirt, unterbrochen, so dafs jetzt die ganze Stärke des Stromes ihren Weg durch die Lampe nehmen mufs. In diesem Zustande bleibt der Apparat, bis das Licht verlischt; in demselben Augenblicke wird der . Anker i' durch seine eigene Schwere von dem Elektromagneten abfallen, der Strom durch die Contactplatten . in die Kohlenstäbe und zur anderen Lampe fliefsen. Ebenso wie man einen Widerstandsapparat mit dem Contacte in Verbindung bringen kann, läfst sich auch eine andere Lampe damit verbinden, so dafs für den Fall, wo die eine ausgehen sollte, die andere sich entzünden und brennen mufs.

In der Zeichnung ist ein Quecksilbergefäfs mit/' angegeben, welches dazu dient, eine bessere metallische Verbindung herzustellen, als sie von dem Anker allein bewerkstelligt werden könnte; es wird sodann der andere Pol mit der Kupferschiene /' verbunden, worauf der Schieber k' sich bewegt und der Kohle den Strom zuführt.

In den Fig. 8 bis 14 sind verschiedene Modificationen in der Anordnung dargestellt.

i. In den Mechanismus Z kann statt des Gegengewichts β³, Fig. 8, ein Elektromagnet «⁴, Fig. 9, welcher durch einen den Volta'schen Bogen passirenden Zweigstrom erregt wird, eingesetzt werden. Die Drahtverbindung ist ebenfalls in Fig. 9 dargestellt.

2. Der Auslöseanker ο für das Mittelglied M, welcher die bewegende Kraft von dem Elektromagneten g erhält, in Fig. 10 dargestellt, kann auch von einem Zweigstrommagneten b'", Fig. 11, ersetzt werden, welcher ebenfalls von einem Strom, der den Volta'schen Bogen passirt, erregt wird, und unabhängig von dem Elektromagneten g, die Function des Mittelgliedes M durch einen eigenen Uebertragungsanker o'", Fig. 11, bewerkstelligt.

3. Die Combination dieser Lampe ist schon anzuwenden, wenn sämmtliche Unterbrechungsvorrichtungen des Elektromagneten g fehlen und der Kohlenabstofs, d. h. die Bildung des Lichtbogens, durch einen einmaligen Hub des Ankerhebels h stattfindet, indem nur ein Zahn oder Zahnrädchen, welches das Stofsrad a? in Bewegung versetzt, nach dem Hube des Auslösestiftes/², Fig. 12, an einer schrägen Ebene des Stofszahnes c² gleitet und während des Brennens der Ankerhebel stets angezogen bleibt. Bei dieser Combination kann auch der Auslöseanker ο ganz wegfallen und durch eine an dem Ankerhebelh selbst angebrachte schräge Flächeo², Fig. 12 und 13, das Mittelglied M in Function versetzt werden.

In Fig. 12 ist ganz dasselbe Princip, nur dafs statt des Stofszahnes ein kleines Zahnrädchen z'^x, Fig. 13, eingesetzt wird, welches ebenfalls nach jedem Hube ausgelöst wird, und der Ankerhebel h während des Brennens angezogen bleibt.

4. Es kann auch die untere negative Kohle feststehen und der Abstofs der Kohlen durch die untere allein bewirkt werden, wobei das Werk Z ganz dasselbe bleibt und nur das Nähern der Kohlen regulirt. In diesem Falle kann Y ganz wegfallen und wird nur durch einen Elektromagneten oder ein Solenoid, welches auf das negative Rohr anziehend wirkt, ersetzt; in Fig. 14 ist dasselbe schematisch angegeben.

5. Verwendet man statt der Eisenanker permanente Magnete, so wirkt auf diese statt des Unterbrechens des Stromes, wodurch die Anker abfallen, oder umgekehrt, des Contactschlusses, wodurch die Anker angezogen werden, ein Stromwechsel vermittelst des Polwechsels der Elektromagnete, welcher auf folgende Weise entsteht und den Abstofs bezw. das Anziehen bewirkt.

In diesem Mechanismus Y werden, statt des Unterbrechungsgefäfses n, je zwei Gefäfse an jeder Seite des Ankerhebeldrehungspunktes h angebracht, wodurch der Anker in Ruhe tritt, der Strom so in den Elektromagneten übergeht und in diesem der entgegengesetzte Pol des permanenten Magnetankers entsteht, so dafs das

Bestreben des Anzugs vorhanden ist. Sobald der Anker angezogen, ist der Strom durch die beiden anderen Contacte geschlossen und, den Elektromagneten durchlaufend, entsteht der gleiche Pol des permanenten Magnetankers im Elektromagneten g. Der Anker wird nun abgestofsen, was sich so lange wiederholt, bis der richtige Abstand der Kohlen vorhanden ist und die Kraft des Magneten k den Ankerhebel h zur Ruhe bringt.

Es kann dieses Stromwechselprincip auch bei dem Näherungsmechanismus Z, statt des Unterbrechungsprincips, angewendet werden, vorausgesetzt, dafs statt der Eisenanker permante Magnete verwendet werden, Fig. 15 bis 17.

Claims (2)

1. Patent-Anspruch:

   ι . Die Verbindung der drei Theile X Y und Z wie die gesammte Zusammenstellung einer elektrischen Lampe, welche sich noch auf dasselbe Princip stützt und sich in verschiedenen Formen ausführen läfst.
2. 2. Das Princip der Unterbrechung der ein-

   zelnen Stromzweige, welche entweder den Volta'schen Bogen passiren oder nicht, wohl aber zum Reguliren der Lampe verwendet werden; diese Unterbrechung kann mittelst Quecksilbers oder einer anderen leitenden Substanz hervorgebracht werden.
   Das Echappement des Räderwerks, welches erlaubt, doppelt wirkend in gleichen oder ungleichen Intervallen nach einer Seite hin zu arbeiten und zu gleicher Zeit auch von anderer Seite wirksam auf das Räderwerk werden kann, um dasselbe ganz auszulösen oder das Gegentheil des absoluten Feststehens zu bewerkstelligen.
   Contactzusammenstellung des Widerstands-Apparates.

   Dispositionen mit geraden und kreisförmigen Kohlenstäben zum Reguliren des Widerstandes, versehen mit einem Schieber k'.
   Magnetischer Polwechsel, wirkend auf permanente Magnetanker als regulirender Factor der Kohlen-Elektroden einer elektrischen Lampe.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.