DE19842C - Neuerungen in elektrischen Beleucbtungsapparaten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

(Connecticut, V. S. A.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1881 ab.

Fig. ι ist eine Seitenansicht, auch theilweiser Schnitt eines elektrischen Beleuchtungsapparates, in welchem sich der Strom theilt, um unabhängig von einander den Schliefsungsbogen bildende und die Kohle dazu schiebende Vorrichtungen zu treiben.

Fig. 2 ist ein Verticalschnitt desselben nach der Linie y-y der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie a-x auf Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie z-z auf Fig. 1.

Fig. S ist eine Seitenansicht einer einzelnen Leitungslampe mit Solenoidregulator, deren oberer Theil im Schnitt gezeichnet ist, und

Fig. 6 ein Grundrifs dieses Regulators.

Fig. 7 ist die Seitenansicht der Spitze eines unteren Kohlenstiftes mit viereckigem Querschnitt und vier Haken, und

Fig. 8 die obere Ansicht desselben.

Fig. ι zeigt die beiden Kohlenstifte α und a¹ in ihren Haltern b und b¹. Diese Halter haben konische Bohrungen, um die Enden von Kohlen von verschiedenen Dicken aufnehmen zu können, und sind mit drei radial stehenden Setzschrauben b² P versehen, welche die Kohlenstifte fest packen und eine genaue Einstellung der freien Enden der Kohlenstifte einander gegenüber ermöglichen.

Der Halter b der oberen Kohlenspitze ist am unteren Ende der verticalen Stange c, welche die Verzahnung c¹ trägt, befestigt. In diese Zahnstange c^y greift der Trieb <r², welcher auf der Achse des Zahnrades sitzt, und in dieses Zahnrad d greift der Trieb d^l, welcher auf der Achse des Bremsrades e sitzt.

Der Umfang dieses Bremsrades ist glatt, und auf demselben liegt der Zahn e, welcher vom Hebel f, der bei f^l einen mit der Platte g fest verbundenen Drehpunkt hat, getragen wird. Das äufsere Ende des Hebels / bildet einen Ring, in welchem Windungen von Kupferband/² liegen, mit einem Papierstreifen oder einem Band von passendem isolirenden Stoff zwischen den einzelnen Windungen und aufserhalb der Kupferbandwindungen.

Gleiche Windungen f³ von isolirtem Kupferband sind unmittelbar unter den Windungen/² an der Platte g befestigt. Das äufsere Ende der festen, flachen Kupferwindungen f³ liegt an der Klemmschraube /, durch welche der Strom in die Lampe eintritt, und das innere Ende dieser Windungen ist mit dem äufseren Ende der Windungen /², welche vom Hebel f getragen werden, verbunden; das innere Ende dieser Windungen /² ist mit der Klemmschraube/¹, welche an der Platte g des Gestells befestigt ist und durcfr welche der Strom die Lampe verläfst, verbunden. Die Verbindungsdrähte laufen längs dem Hebel /, wie auf der Zeichnung zu sehen. Die Feder h, welche am Hebel f, nahe bei dessen äufserem Ende, befestigt und mit der Stellmutter h¹ versehen ist, bewirkt, dafs der Zahn e^l mit genügender Kraft auf das Rad e wirkt, um das Herunterfallen der Stange c und des Kohlenstiftes α zu verhindern.

Der elektrische Strom geht durch die flachen Windungen /² und /³, welche einander parallel sind und in denen der Strom die gleiche Richtung verfolgt; deshalb werden die oberen Windungen/² gegen die unteren/³ gezogen und hierdurch der Druck des Zahnes e¹ auf das Bremsrad aufgehoben, wodurch die Stange abwärts gleiten kann. Bei dieser Art von Kohlenbewegung ist es wesentlich, dafs die drückende Fläche des Zahnes auf den Umfang des Bremsrades nicht so grofs sei; es ist nicht mehr Auflage wie eine stumpfe Messerschneide erforderlich. Ferner ist es wesentlich, dafs die Bewegung des Bremshebels nur auf den gerade zur Auslösung des Zahnes am Bremsrad erforderlichen Raum beschränkt sei, damit die diesen Hebel beeinflussende elektrische Bewegungsvorrichtung augenblicklich auf die Bremse wirken kann, sobald die kleinsten Stromveränderungen in ihr bemerkbar werden, während ein zu grofser Abstand des Zahnes von dem Rad den Kohlenstift mehr herabsinken läfst, wie nothwendig ist, um dem Schliefsungsbogen den Normalwiderstand zu geben, ehe der Zahn auf das Bremsrad wirken kann, um das Trägheitsmoment des Kohlenstiftes zu überwinden.

Zur Begrenzung der Bewegung des Zahnes e^x dient die Setzschraube e², gegen deren oberes Ende der Hebel/ anschlägt, wenn sein Zahn e¹ nicht mehr an das Rad e drückt. Der Klemmknopf j und das Gestell g stehen auf der nicht leitenden Platte k, und an deren Enden sind die Rohre //' befestigt, welche an ihren unteren Enden durch die Stange P verbunden sind. In der Mitte dieser Stange befindet sich die den Schliefsungsbogen erzeugende Vorrichtung, bestehend aus dem in einer Büchse angeordneten äufseren Solenoid m und dem inneren Solenoid m¹, auf dessen oberem Ende der untere Kohlenstifthalter b^l befestigt ist. Das innere Solenoid m\ der Halter b¹ und die Kohlenspitze a¹ sind durch die Feder n, welche die Verbindung zwischen den beiden Solenoiden m und tn¹ bildet, indem sie mit je einem Ende eines jeden derselben verbunden ist, getragen, das andere Ende des inneren Solenoids ist an dem Halter b' befestigt. Der Klemmstift / ist mit dem anderen Ende des Solenoids m durch den isolirten Leitungsdraht o, welcher im Innern des Rohres / und unter der Stange P herläuft, verbunden. Die mit ι, ι bezeichneten Pfeile bezeichnen die Richtung des den Lichtbogen erzeugenden Stromes, und die mit 2, 2 bezeichneten Pfeile bezeichnen die Richtung des Stromlaufes zum Herabschieben des oberen Kohlenstiftes; beide Ströme verlassen die Lampe an dem Klemmstift j¹.

Die Feder g^x an der oberen Platte des Gestelles drückt gegen die Stange c _ und bildet eine vollkommene elektrische Verbindung zwischen dem Gestell und der Stange c. Aus dem Vorhergehenden sieht man, dafs der elektrische Strom, sobald die Leitungsdrähte vom Elektricitätserzeuger an den Klemmstiften j und f¹ befestigt sind, getheilt wird und zwei von einander unabhängige Stromläufe macht. Der Stromlauf 2 umfafst in sich die zwei parallelen, flachen Windungen /² und /³ und ist immer geschlossen, und der andere Stromlauf 1 umfafst die Solenoide m und m^x und die Kohlen α und a¹ und ist nur geschlossen, wenn die Kohlen in Berührung sind oder der Lichtbogen zwischen ihren Spitzen erzeugt ist.

Der ganze elektrische Strom geht zuerst durch die zwei flachen Windungen /² und /³, welche augenblicklich das Bremsrad e auslösen und die Stange c mit der Kohle α fallen lassen bis auf die Kohle a¹. Hierdurch wird der Stromlauf ι hergestellt, welcher die Solenoide m und m¹ und die Kohlen α und a¹ umfafst und den gröfseren Theil des elektrischen Stromes enthält, da der Widerstand desselben bedeutend geringer ist wie der des Stromlaufes 2.

Das Solenpid m¹ wird nun in das Solenoid m hineingezogen, der Wirkung der Feder η entgegengesetzt, es zieht die Kohle a¹ von der Kohle α ab und bildet den elektrischen Lichtbogen zwischen den Kohlenspitzen. Die obere Kohlenspitze α wird nun durch das Bremsrad e e^x gehalten, da die Feder h so gestellt ist, dafs sie der gegenseitigen Anziehung der flachen Windungen/² und /³, hervorgerufen durch den jetzt durch sie laufenden Strom, entgegenwirkt.

Irgend eine Anzahl Lampen kann in einfachem Stromkreise gebrannt werden, und die Löschung einer oder einer Anzahl dieser Lampen des Stromkreises beeinflufst in keiner Weise den Hauptstrom.

Eine einfache Widerstandsvorrichtung, um die zu plötzliche Bewegung der unteren Kohle a •zu verhindern, wird durch Einfügung des kleinen Cylinders ο¹ in das Solenoid m bezweckt, und indem man den Kolben i>², der lose in den Cylinder o^x pafst, an dem Ende des Solenoids m¹ befestigt, so dafs die Luft oder irgend eine im Cylinder enthaltene Flüssigkeit frei zwischen Kolben und Cylinder passiren kann, wenn sich das Solenoid m^x bewegt.

Da in den die Kohle schiebenden oder den Lichtbogen erzeugenden Einrichtungen kein zu magnetisirendes Eisen enthalten ist, so kann die oben beschriebene Lampe auch für »Wechselströme« angewendet werden.

Die parallelen Windungen /² und /³ können mit den Solenoiden m und m^l und umgekehrt vertauscht oder die einen durch die anderen ersetzt werden. Wenn man einen beständig in einer Richtung laufenden, continuirlichen Strom anwenden will, so kann man die Windungen und Solenoide durch Elektrömagnete ersetzen, obgleich flache AVindungen und Solenoide mit

beiden Arten von Strömen vollkommen gut arbeiten.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Anwendung der Solenoide auf eine einfache Leitungslampe.

Die untere Kohle a¹ dieser Lampe wird gegen die festen Platinhaken ρ vermittelst des Gewichtes p¹ geprefst.

Diese Haken, für einen viereckigen Kohlenstift passend, sind in ihrem oberen Theil durch Fig. 7 dargestellt.

Sie halten die Kohlen nicht nur an der Spitze durch die schräge Fläche 2, sondern auch an dem unteren, geraden Theil derselben vermittelst der geraden Verlängerung 1, wodurch ein Abbrechen der Kohle unter den Haken vermieden wird. Dieses kann aber eintreten, wenn die Haken nur mit der Fläche 2 die Kohlenspitze anfassen.

Das äufsere Solenoid q ist in verticaler Stellung auf der Platte r befestigt, und das Solenoid q¹ im Innern des Solenoids q ruht auf der Feder q¹, welche das Gewicht des Solenoids q¹ balancirt. Am oberen Ende des Solenoids q^ ist das Bremsband r¹ von Metall oder anderem passenden Material befestigt; dasselbe geht über die Rolle r² und ist am anderen Ende mit der Spiralfeder r³ verbunden, welche durch die durch die Platte r gehende Schraube und Stellmutter die richtige Spannung erhält. Die Achse der Rolle r² hat Lager in Ständern, welche auf der Platte r angebracht sind, und trägt neben der Rolle die Scheibe s, um welche ein Seil oder eine Kette gewickelt ist, deren freies Ende über die Leitrolle s¹ geht und am Halter i² der oberen Kohle α befestigt ist. Dieser Halter s² gleitet zwischen den Führungsstangen ί³ί⁴; die eine davon, i⁴, hat einen Drehzapfen an ihrem an der Platte r befindlichen Ende und wird durch eine verstellbare Feder gegen die andere Führungsstange s³ gehalten, so dafs die Kohle α zwischen den Platinstücken s^b, welche an den unteren Enden der Führungsstangen s^s s* angebracht sind, geklemmt ist. t' ist eine an dem Gestell t^l befestigte, isolirte Metallplatte, welche durch die Leiter f mit der Widerstandsrolle t² verbunden ist; das andere Ende dieser Widerstandsrolle i² ist mit der Platte r verbunden. Zwei andere isolirte Platten u und u¹ sind an den entsprechenden Führungsstangen s³ und s^l so befestigt, dafs sie durch die an dem verschiebbaren Kohlenhalter j², aber davon isolirt, angebrachte Querschiene «² elektrisch verbunden sind, sobald dieser Kohlenhalter in seine tiefste Stellung fällt. Die isolirte Platte u ist mit einer der Seitenstangen des Gestells verbunden, die Platte u¹ aber mit der Widerstandsrolle t^% durch die Leiter u³ und ζΛ

Der Strom tritt in das Solenoid q, und nachdem er durch die ganze Drahtlänge desselben gelaufen, passirt er durch das innere Solenoid q¹ und von da in die Platte r und an den Führungsstangen j³ und sⁱ herunter in die Kohle a und in die Kohle a¹, von da in die Haken p und durch die Stangen p² in die untere Querstange /' des Gestells und wieder durch die Seitenstangen desselben, welche von der Platte r isolirt sind, hinauf und zurück in die Leitung zum Elektricitätserzeuger.

Ist die obere Kohle verbrannt und der elektrische Lichtbogen unterbrochen, so fällt die vom Halter i² isblirte Querschiene u² auf die Platten u und ιι^λ und gestattet somit dem Strome, durch die Widerstandsrolle/² zu passiren, nachdem derselbe die Solenoide q und q¹ durchlaufen hat. Ist aber die untere Kohle verbraucht, so fällt das Gegengewicht p¹ auf die isolirte Platte t und eine an der Stange t¹ angebrachte Nase, wodurch der Strom die Widerstandsrolle /² durchlaufen kann. Es ist also unter allen Umständen ein geschlossener Stromlauf hergestellt, wenn auch der Lichtbogen unterbrochen ist, und ein gleichförmiger Widerstand eingeschaltet, wodurch also das Licht der anderen, in derselben Leitung befindlichen Lampen nicht beeinflufst wird.

Der Lichtbogen zwischen den Kohlenspitzen wird durch Niedersinken des Solenoids q¹ im Solenoid q gebildet, sobald der elektrische Strom dieselben durchläuft. Das Bremsband r¹ dreht die Rolle r² und hebt die obere Kohle, indem das Seil, an welchem sie hängt, sich auf die Scheibe ί aufwickelt.

Um anzuzeigen, wann die Kohlenspitzen bald zu Ende sind, werden die mit β² bezeichneten Enden der Kohlen mit einer metallischen oder ähnlichen chemischen Composition überzogen, welche ein farbiges Licht erzeugt, sobald der Lichtbogen diese Theile erreicht. .

Auch kann dieses Metall oder diese Composition in dem Körper der Kohlenstifte enthalten sein, und man kann nach Belieben ein verschieden gefärbtes Licht für jede Kohlenspitze hervorbringen, indem man verschiedene Metalle oder Compositionen verwendet.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . An einer elektrischen Lampe die beschriebene Neuerung, bestehend aus zwei horizontal liegenden Metallspiralen mit isolirten Windungen, von denen die eine, /³, fest, die andere, /², aber um den Zapfen/' schwingend, mit dem Zahn e¹ versehen ist und welche, vom Hauptstrom 2 durchlaufen, den Schiebmechanismus des oberen Kohlenstiftes a, bestehend aus der Zahnstange c^l, den Getrieben c² und d\ dem Zahnrad d und dem Bremsrad e, auslösen und die obere Kohle herabschieben, in Verbindung mit den vom Zweigstrom 1 durchlaufenen

   Solenoiden «und m¹, von denen das letztere mit der daran befestigten unteren Kohle a¹ vom ersteren herabgezogen und der Schliefsungsbogen gebildet wird.
2. 2. An einer elektrischen Lampe die Einschaltung einer Widerstandsrolle t* in die Leitung, wodurch, wenn die Kohlen verbrannt und der Schliefsungsbogen unterbrochen, die Schiene u² des oberen Halters mit u¹ und das Gewicht ß¹ des unteren Halters mit / und t^l in Contact ist und daher der die Lampe durchlaufende Strom gezwungen ist, die Widerstandsrolle i² zu passiren, und das Licht der übrigen Lampen der Leitung . nicht gestört wird.

   An einer elektrischen Lampe die Herstellung des zunächst am Halter befindlichen Theiles der Kohlen in der Art und Weise, dafs er beim Verbrennen durch farbiges Licht das demnächstige Verlöschen anzeigt.
   Die eigentümliche Form der Platinhaken // zum Halten der Kohlenstifte a^x eines elektrischen Beleuchtungsapparates, welche Haken so gemacht sind, dafs sie die Kohle nicht nur an der Spitze 2, sondern auch an der geraden Fläche 1 anfassen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.