DE18889C - Neuerungen an elektrischen Lampen - Google Patents

Description

77'

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

FRANZ MILLION in LYON (Frankreich) Neuerungen an elektrischen Lampen.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 31. Juli 1881 ab.

Die Neuerungen bezwecken die Construction einer Lampe, welche bei geringem Verbrauch von Elektricität eine verhältnifsmäfsig lange Brennzeit hat, die während dieser ganzen Brennzeit ein beständiges, regelmäfsiges Licht ausstrahlt, welche ferner so mit den anderen Lampen derselben Leitung verbunden ist, dafs durch das zufällige Erlöschen einer oder mehrerer dieser Lampen das Licht der übrigen nicht gestört wird, und welche es ermöglicht, irgend eine beliebige Lampe in dieser Leitung allein, ohne die andere, zu brennen.

Diese Resultate erhält man durch lange und dünne Kohlenstifte, welche durch besondere Einrichtungen gehalten und geführt werden, durch eine neue Regulirvorrichtung und durch selbstthätig wirkende Umschaltungen des Stromes.

Die beiden Kohlenstifte A A', Fig. 1 und 2, sind auf den Schlitten α α' befestigt und gehen durch die Düsen B B'; von den letzteren aus wird ihnen die Elektricität durch die Federn b b¹ und Platinkissen mitgetheilt. Diese Kohlenstifte liegen in Röhren C C, welche von zwei Säulchen DD' getragen werden. Diese Säulchen sind durch nichtleitende Unterlegscheiben d d' isolirt und tragen an ihrem unteren Ende Hülsen mit den Stellschrauben V V, durch welche die beiden, die Kohlenstifte tragenden Rohre C C genau in eine gerade Achse gerichtet werden können. Diese Säulchen dienen ferner zur Fortleitung des Stromes nach den Spitzen A A', wobei die Schraubenmuttern U U' als Contacte dienen.

Der Regulator und die Lampe sind an einem Rahmen E befestigt. F ist eine Trommel, auf welche sich zwei Schnüre G G' aufwickeln, die über zwei Rollen gg an dem hinteren Theil. der Schlitten α α' gehen; zwei Schnurscheiben HΗ^λ dienen zum Aufwickeln der Schnüre//', welche über die Rollen i i' laufen, und deren Enden an dem vorderen Theil der Schlitten a a' befestigt· sind. Ein Gegengewicht J ist an Schnüren k k' über die kleinen, auf derselben Achse wie die grofsenSchnurscheibenΗϋ^Λ sitzenden Schnurrollen A² A³ aufgehängt, und das Gegengewicht J ist ausgehöhlt, um verbrannte, von den Kohlenspitzen abfallende Theile aufzufangen. Vermittelst eines Schlüssels W lassen sich die Schlitten α α' mit den Kohlenstiften zurückwinden.

Auf der Trommelachse sitzt ein von einem Sperrhaken L getriebenes Sperrrad K. Dieser Sperrhaken ist mit einem Riegel M versehen und wird durch die Zuhaltung R in Bewegung gesetzt, welche wiederum durch den mit dem verstellbaren Gegengewicht O versehenen Hebel N mitgenommen wird.

An dem Hebel N ist ferner eine Gabel angebracht, an welcher die beiden Stangen mit den Kolben P und J" hängen, welche in die Solenoide Q und Q' eingepafst sind. Auf der Trommelachse sitzt ein Zahnrad S, durch welches eine andere Achse getrieben wird, die mit dem Kegelrad T versehen ist und vermittelst eines eingreifenden Kegelgetriebes die Spindel des Windfanges X treibt.

Die selbsttätige Umschaltung des Stromes wird durch die Widerstandsrolle Y mit Kern aus weichem Eisendraht, durch ein Solenoid, mit Quecksilbercontact Z und durch das Ergänzungssolenoid Q¹ gebildet. Alle Solenoide sind im Innern mit einer Kupferröhre ausge-

buchst, welche Röhre ihrer ganzen Länge nach geschlitzt ist, damit keine Inductionsströme entstehen.

Der Regulator ist gegen die Einflüsse der Witterung, gegen Staub und gegen alle anderen Stoffe durch ein möglichst gut schliefsendes Gehäuse geschützt, welches sich leicht abnehmen läfst. An dem Rahmen ist ein Reflector b befestigt; derselbe hat zwei Schornsteinöffnungen//', Fig. 2, für die Entweichung der bei der Verbrennung der Kohlen entstehenden Gase. Zwei Ringe g g' dienen zum Aufhängen der Lampe.

Die Contacte Ji h' können entweder mit oder ohne die Hütchen Il^x angewendet werden; diese Contacte haben Platinspitzen und sind durch Schirme m m' gegen Ableitung geschützt.

Alle leitenden Theile sind mit Kautschuk bekleidet, um gegen alle möglichen Zufälle geschützt zu sein.

Wenn das Licht eine mit der Temperatur wachsende Leuchtkraft entwickelt, so mufs bei einem und demselben Strom der Schliefsungsbogen möglichst reducirt werden, und zu diesem Zweck müssen Kohlenstifte von so kleinem Durchmesser genommen werden, wie es überhaupt für das Durchlassen des elektrischen Stromes zulässig ist. Bei Kohlenstiften von kleinerem Durchmesser spart man die für die Erhitzung dicker Kohlen nöthige Elektricität und verkleinert aufserdem die Schattenkegel; jedoch ist die Verbrennung eine viel schnellere. Da die Brennzeit der Lampe aber eine gröfsere sein soll, so sind die Kohlenstifte verlängert worden (i m bis 1,50 m).

Fig. 3 zeigt eine Darstellung der verschiedenen Theile, welche die Ausgleichung und selbstthätige Umschaltung des Stromes bewirken, wobei die Widerstandsrollen und Solenoide in der nämlichen Ebene gezeichnet sind.

Das Solenoid Z sitzt auf einem hohlen Cylinder aus nicht leitendem Stoff, welcher Quecksilber 2 enthält.

Im Zustand der Ruhe wird durch das Gewicht O der Sperrhaken L gegen die Zähne des Sperrrades K gedrückt, dieses Rad und mit ihm die Trommel F gedreht, und hierdurch werden die Schlitten a «' mit den Kohlenstiften aus einander gezogen. Der Kolben 1 des Solenoids Z ist durch sein Gewicht in das Quecksilber 2 herabgesunken, · welches letztere hierdurch in die Höhe gestiegen ist, wodurch der Contact 3 mit Contact 4 verbunden wird. Wenn also der durch den Leiter r kommende Strom nicht durch die durch die Wirkung des Gewichtes O zu weit entfernten Kohlenspitzen passiren und keinen Schliefsungsbogen bilden kann, so folgt er dem Leiters und geht durch den Contact 3, durch das Quecksilber 2 nach dem Contact 4, von da durch s in die Widerstandsrolle Y, durch das Ergänzungssolenoid Q' nach dem Leiter v; beim Durchlaufen des Solenoids Q' wird der Kolben P' magnetisch und wird um so stärker in dasselbe hineingezogen, als der ganze Stromkreis durch die Windungen des Solenoids läuft. Der Hebel N wird herabgezogen und hierdurch der Sperrhaken ausgerückt, indem er durch die Reibung des Riegels M auf der Zuhaltung R gehoben wird. Das Sperrrad K ist frei geworden, folglich kann auch die Achse desselben mit der Trommel F sich drehen. Die Schnüre G und G' werden abgewunden und die Schlitten α und a' nähern sich gegenseitig durch die Wirkung des Gewichtes J₁ unter Vermittelung der Schnüre k und k¹, und die hierdurch erfolgte Aufwindung der Schnüre 1 und/', welche am vorderen Ende der Schlittenaβ' befestigt sind, auf den Schnurscheiben HH¹. Die Bewegung der Trommel F und die damit verbundene Verschiebung der Kohle wird durch die Bewegung des Windfanges X gedämpft.

Sind die beiden Kohlenspitzen in Berührung gekommen, so wird der Strom zum Theil durch das Solenoid Z laufen, von da durch den Contact U, durch das Säulchen D und die Düse ß, durch die Kohlenspitzen A A' zu der Leitung v. Durch den die Windungen des Solenoids Z ' durchlaufenden Strom wird der Kolben 1 desselben magnetisch und in die Höhe gezogen, die Contacte 3 und 4 werden von einander isolirt und der ganze Strom mufs nun durch das Solenoid Z und die sich berührenden Kohlenspitzen laufen. Das Solenoid Q hat nun keinen elektrischen Strom mehr, mithin wird der Hebel JV nur durch sein Gewicht O langsam gedreht, die Kolben/³/" steigen und der Sporrhaken L fällt in die Zähne des Sperrrades und treibt dasselbe und mit ihm die Trommel F, wodurch die Kohlenstifte von beiden Seiten zurückgezogen und der Lichtbogen allmälig hergestellt wird. Durch das Abbrennen der Kohlenspitzen wird der Lichtbogen vergröfsert und der Leir tungswiderstand vermehrt, ein Theil des Stromes wird durch die Ableitung t und das Umschaltungssolenoid Q laufen, der Kolben P wird magnetisch und zieht, von dem Solenoid angezogen, den Hebel N herab und löst hierdurch das Sperrrad K aus, wodurch mit Hülfe des Gewichtes J die Kohlenspitzen sich nähern. So lange die Anziehung des Umschaltungssolenoids Q im Stande ist, dem Gewicht O am Hebel JV. entgegenzuwirken und es in der Schwebe zu halten, so lange ist das Rad K ausgelöst und der Lichtbogen wird verkleinert, und wenn derselbe- auf ein Mafs reducirt ist, wo der durch ihn verursachte Widerstand einen elektrischen Strom durch die Umschaltung t und das Umschaltungssolenoid treibt, dessen Stärke grofs genug ist, um das Gewicht O zu balanciren, so wird die Lichtstärke constant bleiben, ebenso wie der Widerstand im Lichtbogen; denn jede Aenderung dieses Widerstandes wird die Stärke des Ümschaltungssystems beein-

flüssen und hierdurch auch' auf die Entfernung der Kohlenspitzen wirken. Diese Einrichtung erfolgt so rasch, dafs das Licht nicht im geringsten gestört wird.

Je nachdem man das Gewicht O am Hebel zurück- oder vorwärtsschiebt, mufs auch die vom Umschaltungssolenoid erforderte Kraft eine gröfsere oder kleinere sein; im ersteren Fall ist der Lichtbogen gröfser, im zweiten Fall kleiner. Man ist also im Stande, durch Verstellen des Gegengewichtes eine gewisse Länge des Lichtbogens herzustellen und bei dieser Länge ein constantes, sich selbst regulirendes Kohlenlicht zu erzeugen.

Im Fall des Verlöschens der Lampe wird der Strom nicht mehr durch das Quecksilbersolenoid Z laufen, infolge dessen wird dessen Kolben ι unmagnetisch und durch Herabsinken in das Quecksilber den Contact zwischen 3 und 4 herstellen. Der Strom läuft nun durch die Widerstandsrolle Fund das Ergänzungssolenoid(2' weiter in die Leitung 0 und von da zu den übrigen Lampen der Leitung, ohne dafs das Licht nur einen Augenblick gestört wurde, da die verschiedenen Wege vom elektrischen Strom in verschwindend kleiner Zeit durchlaufen werden.

Es ist durch die beschriebenen verschiedenen Theile dieser Lampe gröfstmögliche Theilbarkeit, Reg'elmäfsigkeit und Sparsamkeit in dem Verbrauch des elektrischen Stromes und des daraus erzeugten Lichtes hervorgebracht.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind einige theilweise veränderte Detailconstructionen der Lampe gezeichnet. Fig. 4 stellt eine Düse B mit dem Kohlenstift A dar. Diese Düse ist nach innen zu kegelförmig erweitert, um der Kohle eine freie Bewegung zu lassen, sie aber vorn in der Richtung mit der gegenüberstehenden Kohle zu halten. Durch die beiden Röllchen b und b', welche platinirt sind und von denen das untere, />', fest an der Düse, das obere aber an dem Ende einer Feder befestigt ist, wird der Contact mit dem Kohlenstift und die Uebertragung des Stromes auf denselben bewirkt. Die Düse B ist mit dem vorderen Ende der Röhre C durch ein Verbindungsstück c verbunden. Dieses Stück ist an die Röhre C angelöthet und durch die Schraube d an die Düse angeschraubt. Ein Flaschenzug mit mehreren kleineren Rollen E, an welchen das Gegengewicht hängt, dient zur Bewegung der Schlitten, auf welchen die Kohlenstifte befestigt sind; anstatt der Röllchen b b' können auch, wie in Fig. ι gezeigt, Federn b b' mit Platinkissen angewendet werden.

Fig. 5 zeigt einen Schlitten zum Halten und Führen der Kohle mit Leiträdchen d d. Der Kohlenstift wird durch die Feder b an das Schlittengestell α angeprefst; an diesem Gestell befinden sich die Rädchen dd, welche auf der oben ihrer ganzen Länge nach gespaltenen Röhre C laufen. Anstatt dieser Röhre können auch zwei Schienen zur Unterstützung des Schlittens mit dem Kohlenstift genommen werden. Fig. 6 zeigt die Einrichtung zum Vorwärtsschieben der Kohle, bestehend aus einem auf dem Rohr C sitzenden Gestell d, das eine Achse mit der Schnurscheibe H zum Aufwinden der den ^Vagen ziehenden Schnur und zwei kleinere Rollen h² A³ zum Aufnehmen der Schnur des Gegengewichtes J trägt. Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung mit einer beweglichen Rolle E in Gestalt eines Flaschenzuges ist einfacher. Das Gegengewicht J läfst sich auch durch eine auf der Achse der Schnurscheibe H sitzende Spiralfeder ersetzen.

Ebenso kann man auch den Windfang durch andere, die Bewegung regulirende Vorrichtungen ersetzen, sowie man auch anstatt der Solenoide Magnete anwenden kann.

Die Contacte h h^x können durch T-Stücke ersetzt werden; in diesem Fall haben die Stücke //' die Gestalt von Bürsten oder Pinseln, welche sich auf die T-Stücke legen, wenn die Lampe aufgehängt ist.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Bei elektrischen Lampen die Einrichtung, dafs der Eisenkern eines in den Stromweg des Lichtbogens eingeschalteten Solenoids mit seinem unteren Ende in einem zur Hälfte mit Quecksilber gefüllten Cylinder aus nichtleitendem Material sich befindet und, beim Erlöschen der Lampe herabsinkend, das Quecksilber bis zur Berührung mit zwei Contacten in die Höhe drückt und dadurch einen neuen Stromweg herstellt und die Lampe ausschaltet.

2. Die Widerstandsrolle Y mit Kern von weichem Eisendraht, wodurch grofse Längen von aufgerolltem Leitungsdraht entbehrlich werden, indem zwei entgegengesetzt laufende Inductionsströme erzeugt werden.

3. Die Methode der Regulirung des Lichtes bei elektrischen Lampen durch die entgegengesetzten Wirkungen eines Gewichtes O und die Stärke eines abgeleiteten, die Kolben PP' magnetisirenden Stromes, welche Wirkungen durch Schnüre der Kohle mitgetheilt werden.

4. Die Einrichtung eines Ergänzungssolenoids Q', welches beim Anzünden der Lampe die Stelle des zur Regulirung dienenden Solenoids Q vertritt und die Anzündung der Lampe ohne Schwankung des Schliefsungsbogens gestattet.

5. Der Regulator bei elektrischen Lampen, welcher zusammengesetzt ist aus der Seil-

trommel F, dem Sperrrad K und dem Zahnrad £ auf einer Achse, in Verbindung durch Kegelgetriebe mit dem Windfang X und durch den Sperrhaken L, den Riegel M und die Zuhaltung R mit dem Hebel N und dessen Gewicht O, wodurch vermittelst Schnüre und vermöge des abgeleiteten elektrischen Stromes der Schliefsungsbogen zwischen den Kohlenspitzen selbstthätig regulirt wird. ,,

6. Die beschriebene und in Fig. ι dargestellte Art der Führung von dünnen Kohlenstiften von grofser Länge in Röhren oder auf Schienen durch Schlitten α α¹ vermittelst Schnüre, Ketten oder Drähte und Gewichte oder Federn.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.