DE170474C - - Google Patents

Description

KAISETlTCHE!

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Bogenlampen für Gleich- und Wechselstrom, und zwar auf solche Lampen, bei denen bei Erhöhung der Stromstärke in der Nebenschlußspule eine Hauptstromspule von geringem Widerstand selbsttätig eingeschaltet wird, die alsdann die Regelung unterstützt und die Nebenschlußspule vor zu starker Belastung schützt.

ίο Bei der neuen Lampe sind die Regelungsspulen in an sich bekannter Weise an einem frei schwingenden Hebel befestigt und ziehen sich an ihre fest angeordneten Anker zurück; sie sind aber — und das bildet den Gegenstand dieser Erfindung — in bezug auf ihr Gewicht so abgeglichen, daß die Spule von geringem Widerstand schwerer ist als die Spule von hohem Widerstand, und zwar einschließlich des Regelungsgestänges. Dadurch werden die Kohlen voneinander entfernt gehalten, bis die Magnetisierung der Spule von hohem Widerstand einen Ausschlag des die Spulen tragenden Hebels veranlaßt. Durch diese Bewegung erfolgt dann gleichzeitig die Einschaltung der Schutzspule. Außerdem werden im Fall übermäßiger Stromstärke im Nebenschlußmagneten besondere Kontakte geschlossen, durch die der Nebenschlußmagnet kurzgeschlossen wird, während die Spule von geringem Widerstand eingeschaltet bleibt.

Jn den beiliegenden Zeichnungen, denen

eine Lampe mit eingeschlossenem Lichtbogen zugrunde liegt, stellt Fig. 1 eine Ansicht der Lampe dar. Fig. 2 ist eine Draufsicht bei abgehobener Kappe. Fig. 3, 4 und 5 sind vergrößerte Darstellungen der Regelungseinrichtung. Fig. 6 ist ein Schaltungsschema und Fig. 7 eine Darstellung des Trägers für die innere Glocke mit Ausschalter für die Lampe, während Fig. 8 und 9 Einzeldar-Stellungen geben.

Die Regelungseinrichtung wirkt durch ein Gestänge 55, 75 auf die obere Kohle unter Vermittlung des bekannten und häufig verwendeten Klemmkupplungsringes 43. Um die Reibung zwischen der Kohle und ihren Führungen möglichst gering zu halten, damit sie bei dem Betriebe der Lampe nicht hinderlich ist, ist ein Stützhebel 44 angebracht, gegen den sich das zum Kupplungsring führende Gestange anlegt.

Die Führung der Kohle 41 in einem geschlitzten Rohr 46 in der Mittelachse der Lampe, die Stromzuführung zu dem oberen Kohlenhalter mittels einer Klemme 47 und einer biegsamen Leitungsschnur 48 und Hemmung der Kohlenbewegungen während der Regelung mittels einer Luftpumpe 51, die einen von der Kappe 53 der Lampe herabhängenden Kolben aufnimmt, sind in der üblichen Weise eingerichtet.

Ein Rahmen 58 (Fig. 2 und 3 und besonders Fig. 8 und 9) ist an dem in Höhe des oberen Endes der Luftpumpe befindlichen Ring 3 befestigt. Der Rahmen ist mit Endplatten 59 versehen, die mit Nasen 60 auf dem Ring 3 ruhen. Die Endplatten 59 werden durch zwei U-förmige Joche 61 und 62 miteinander verbunden. Eines dieser Joche 61 hängt nach unten in das Lampengehäuse

hinein, das ändere, 62, erstreckt sich aufwärts in die Kappe 53. Ein gegabelter Arm 63 * ist an den Gabelenden an den Platten 59 und mit seinem mittleren Teil an dem nach unten sich erstreckenden Joch 61 befestigt. Die Joche 61, 62 bestehen aus einer Anzahl aufeinander gelegter Eisenplatten und bilden so die unterteilten Anker zweier Elektromagnete 63, 64.. Jeder der letzteren hat

ίο einen unterteilten Kern, die über die Enden der Spulen hervorragen und Polschuhe 65, 66 bilden. Der Magnet 63 ist mit dünnem Draht, der Magnet 64 mit dickem Draht bewickelt. Die beiden Magnete liegen wagerecht parallel miteinander und werden zwischen federnden Platten 67 getragen, deren Enden an den Polschuhen der Magnete befestigt sind und deren Federung die Schwingung der Magnete in zu den Plattenebenen

ao senkrechten Ebenen zuläßt, hingegen eine Bewegung in Richtung der Plattenebenen nicht gestattet. Durch diese elastische Befestigung wird eine Dämpf ung der Geräusche erzielt und einer Lockerung der einzelnen Teile vorgebeugt, was bei den bekannten Wechselstromlampen so oft Schwierigkeiten hervorruft.

Zwischen zwei Punkten an der Unterseite der Platten 67, und zwar näher an dem Magneten mit dünnem Draht 63 als an dem mit starker Wickelung 64, ist ein Querstück 68 befestigt. Der mittlere Teil desselben ist seitlich nach dem Magneten 64 hin ausgebogen. Die Unterseite des Querstückes 68 hat an jedem Ende eine V-förmige Nut .69 '■ für die Aufnahme von Schneiden 70, die an den Endplatten 59 des Rahmens 58 befestigt sind. So bilden die federnden Platten 67 und das Querstück 68 ein Hebelsystem, welches die Magnete trägt und auf den Schneiden drehbar auf dem Rahmen 58 ruht, und zwar so, daß der Magnet mit starkem Draht das System an seiner Seite herabzieht. Um Längsverschiebungen des Querstückes 68 und der Magnete zu verhindern, ist das Querstück mit Schrauben 71 versehen, welche mit den Enden der Schneiden 70 in Berührung kommen. Das Querstück 68 wird samt den auf ihm befestigten Teilen auf den Schneiden durch Daumenstücke 72 gehalten (Fig. 2 und 8), welche an dem Rahmen 58 drehbar gelagert sind und über die Enden des Querstückes greifen. An den Polschuhen des Magneten 63 sind Stücke 73 (Fig. 4) befestigt, welche drehbar mit einem Joche 74 verbunden sind. An diesem, und zwar von ihm isoliert, ist das mit Gewichten 75 ^a beschwerte, zum Anheben des Klemmringes dienende Hebelgestänge 75, 55 angelenkt.

Die Kohlen liegen in einem Stromkreis, . welcher in dem Schaltungsschema durch die Zahlen 50, 49, 48, Jj, 25, 24, 26 gekennzeichnet ist, der Magnet 63 mit feinem Draht in einem Nebenschluß dazu, der die Zahlen 78, 79, 80, 81 trägt. Wenn kein Strom durch die Lampe geht, so sind die Kohlen voneinander getrennt, so daß bei >der Einschaltung der Lampe der große Widerstand zwischen den Kohlen bewirken wird, daß der Strom durch die Nebenschließung geht und den Magneten 63 erregt. Dadurch wird der Rahmen 58 um die Schneiden schwingen, so daß sich der Träger der Klemmkupplung f senkt, bis der Klemmring sich auf den vom unteren Kohlenhalter getragenen Rahmen so legt, daß die obere Kohle frei hindurchfallen und mit der anderen in Berührung kommen kann. Sobald das der Fall ist, wird der Widerstand des Kohlenstromkreises kleiner werden als derjenige der Nebenschließung, die Magnetisierung des Magneten 63 wird · abnehmen, und das Übergewicht des mit starkem Draht umwickelten Magneten 64 wird bewirken, daß der Rahmen 58 wieder herumschwingt, den Magneten 63 anhebt und mittels der Stange 75 des Hebels 55 und des Klemmringes 43 den Lichtbogen herstellt.

Da die Kohlen der Nebenschlußlampe sowohl in Wechselstrom- als bei Gleichstromanlagen beim Einschalten voneinander getrennt sind, so muß die Spannung groß genug sein, um zunächst durch den Nebenschluß aller in einem Stromkreise liegenden Lampen genügend Strom zum Anlassen fließen zu lassen. Der Widerstand der hintereinander geschalteten Nebenschlußstromkreise hält die Stromstärke so lange niedrig, bis die Kohlen zusammenkommen und der Widerstand demgemäß vermindert wird. Alsdann steigt die Stromstärke plötzlich stark an und der Nebenschluß der letzten Lampe, deren Kohlen noch nicht einander berühren, kann leicht durchgebrannt werden.

Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird folgende Sicherheitsanordnung getroffen: Ein diagonal angeordneter Hebel 82 ist mit dem Querstück 68 unter einer der federnden ! Platten befestigt und trägt an seinen Enden unterteilte Anker 83, 84, die in dem Bereich ^ll je eines der Polschuhe der Magnete 63 und 64 110 liegen. An einer der federnden Platten sitzt ein isolierter Kontakt 85, an dem Hebel 82 ist isoliert ein anderer Koiitakt 87 befestigt. Das untere Ende des Schalthebels ist schwerer als das obere, und daher sind die Kontakte 85,87, wenn kein Strom durch die Lampen fließt, voneinander getrennt. Der Kontakt 85 ist durch den Draht 80 mit dem einen Ende des Magneten 83 und durch Drähte 81, 26 mit der negativen Klemme der Lampe verbunden. Der Kontakt 87 ist durch Leitungen 88, 89, 90 mit einem Ende der aus starkem

Draht bestehenden Wickelung des Magneten 64 in Verbindung gesetzt, und. das andere Ende dieser Magnetwickelung steht durch einen Draht 91 mit den Leitungen 78, 79 in Verbindung.

Vermöge dieser Anordnung wird der Magnet

64 mit starkem Draht bei der Einschaltung

. in einen zunächst noch offenen Nebenschluß zu dem Nebenschlußmagneten 63 liegen, und dieser Zweigstromkreis kann als ein Sicherheitsstromkreis bezeichnet werden. Sobald f- die Lampe eingeschaltet wird, wird der Strom,

! wie vorher ; beschrieben, durch den Nebenschluß gehen und den Magneten 63 erregen.

Der letztere wird eine Schwingung des Schalthebels 82 bewirken und dadurch sofort den Sicherheitsstromkreis schließen, so daß der Magnet mit starker Wickelung mit dem Magneten .63 parallel geschaltet wird.

Die Lampe ist in erster Linie für Wechselstrom bestimmt. Soll sie für Gleichstrom verwendet werden, so ist es nötig, den Nebenschluß mit feinerem Draht zu wickeln, um zu starke Erhitzung und Energieverschwendung zu vermeiden; ferner ist es alsdann nicht nötig, die Magnetkerne zu unterteilen. .Wenn in der vorherbeschriebenen Schaltung der Magnet mit starker Wickelung in Nebenschluß zu dem anderen Magneten gelegt wird und ein Wechselstrom die Lampe durchströmt, so wird er den Nebenschlußmagneten nicht kurzschließen, vielmehr wird der Magnet mit starkem Draht eine elektromotorische Gegenkraft erzeugen und so einerseits als Drosselspule wirken und andererseits mit dem Nebenschlußmagneten zusammenwirken, um den Kohlenvorschub zu veranlassen. Der Hebel des Sicherheitsschalters ist von geringer Masse und schwingt nur um einen kleinen Winkel. Seine Bewegungen werden , weder durch Luftpumpe noch Federn, noch sonstige Anordnungen gehemmt. So wirkt er praktisch augenblicklich beim Einschalten der Lampe und legt den Magneten mit starker Wickelung in parallele Schaltung mit dem

! Nebenschlußmagneten. Die Wirkung des

letzteren als Drosselspule verhindert alsdann ein zu schnelles Anwachsen des Stromes,

ί während die Hebel der verschiedenen Lampen

bewegt werden, und bewirkt, daß das Durchbrennen des Nebenschlusses derjenigen Lampen, deren Kohlen zuletzt in Berührung kommen, verhindert wird.

Es leuchtet auch ein,· daß durch die Neben-Schließung des Magneten mit starkem Draht eine unzulässige Erhitzung der Nebenschlußspule jeder Lampe der Reihe verhindert wird. Der Magnet mit starker Wickelung wird schnell eingeschaltet und die Drosselwirkung tritt so rechtzeitig ein, daß die anfängliche Erhöhung der Stromstärke niemals sehr groß werden kann. Aus diesem Grunde ist der Nutzen der Einrichtung in der Praxis von erheblicher Bedeutung.

Die Regelungsvorrichtung kann daher mit einem sehr leichten Ausgleicher arbeiten; gewöhnlich ist ein solcher überhaupt nicht nötig. Das Zusammenwirken der Regelungsspulen verhindert, daß die Isolation aller Teile zu stark in Anspruch genommen wird, und das Anlassen der Lampen geht allmählich und ohne große. Stromstöße vor sich.

Um im Falle des Abbrechens eines Kohlenstiftes oder einer Störung in der Regelungsvorrichtung der oberen Kohle eine selbst- tätige Ausschaltung vorzunehmen, wird folgende Anordnung getroffen: An den federnden Platten 67 an den Enden, an denen der Magnet 64 sitzt, werden Kontaktfedern 92, 93 angebracht, während isoliert an dem oberen Joche 62 Kontaktarme 94, 95 angebracht werden. Die Kontaktarme 94, 95 sind miteinander durch einen Draht 96 verbunden und liegen mittels der Leitungen 97 und 26 an der negativen Lampenklemme. Die Kontaktfedern 92, 93 sind durch Leiter 89 miteinander und durch den Draht 88 mit dem Sicherheitskontakt 87 verbunden. Die beiden Kontaktpaare 92, 94 und 95, 96 bilden somit zwei Ausschalter, die miteinander parallel geschaltet sind. Sollte der Widerstand des Kohleströmkreises durch den Bruch eines Kohlenstiftes oder durch das Festsitzen der oberen Kohle über Gebühr erhöht werden, so wird ein genügend starker Strom durch den Nebenschlußmagneten gehen, um ihn bis ganz an das Ende seiner Bahn ausschwingen zu lassen, und dadurch kommen die Kontakte 92, 94 miteinander in Verbindung. Oder sollte das Anwachsen der Stromstärke im Nebenschluß stoßweise erfolgen, so würde der Sicherheitsstromkreis geschlossen werden, und der Magnet mit starker Wickelung würde alsdann den Nebenschlußmagneten unterstützen, um den Kohlenvorschub zu bewirken oder die Lampe auszuschalten. Bei Berührung der Kontakte 92, 94 wird der Nebenschlußmagnet teilweise kurzgeschlossen oder aus-, geschaltet, aber der Magnet 64 wird im Stromkreise bleiben und stark genug erregt no werden, um die federnde Platte durchzubiegen und die Kontakte 93, 95 zusammen zu bringen und alsdann die genannten Ausschalter geschlossen zu halten, um die Nebenschlußspule so lange kurzzuschließen, bis die Kohle vorgeschoben oder die Lampe ausgeschaltet ist.

Sollten die Kontakte 93, 95 zuerst in Berührung kommen, so würden Kontakte 92, 94 später mit Sicherheit geschlossen werden, weil der Magnet mit starker Wickelung kräftig genug ist, um die federnden Trag-

platten durchzubiegen. Die Lampe ist demgemäß vollkommen gesichert, selbst wenn sie ohne Kohle angelassen werden sollte, da der sofort sich schließende Sicherheitsstromkreis die Lampe leicht in Ausschaltstellung gelangen läßt und der Sicherheitsschalter 85, 87 geschlossen wird, gleichgültig wie die gegenseitige Stellung des Magneten mit starkem Draht und der Ausschaltkontakte ist.

Die ganze Lampe kann in bekannter Weise ausgeschaltet oder kurzgeschlossen werden durch den Schalter 23, dessen einer Kontakt durch die Drähte 98, 50 mit der positiven und dessen anderer Kontakt durch die Drähte 25, 26 mit der negativen Lampenklemme in Verbindung steht.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche :

   i. Nebenschlußbogenlampe für Wechsel-

   . oder Gleichstrom, bei welcher bei- Erhöhung der Stromstärke in der Nebenschlußspule eine alsdann die Regelung unterstützende und die Nebenschlußspule vor zu starker Belastung schützende Spule von geringem Widerstand selbsttätig eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in an sich bekannter Weise a#i einem frei schwingenden Hebel befestigten und an ihre Anker sich anziehenden Regelungsspulen in ihrem Gewicht so abgeglichen sind, daß die Spule von geringem Widerstand schwerer ist als die andere nebst dem Regelungsgestänge und die Kohlen voneinander entfernt hält, bis die Magnetisierung der Spule von hohem Widerstand den Ausschlag des Spulenhebels veranlaßt.
2. 2. Ausführungsform der Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spulenhebel auf der Seite des Magneten mit Wickelung von geringem Widerstand ein Kontaktpaar befestigt ist, welches bei unzulässig starker Erregung des Nebenschlußmagneten mit entsprechenden Stromschlußstücken in Berührung kommt und dadurch den Stromkreis des Magneten mit Wickelung von geringem Widerstand geschlossen hält, aber den Nebenschlußmagneten kurzschließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.