DE20578C - Neuerungen an elektrischen Lampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Vorliegende Neuerungen beziehen sich auf elektrische Lampen, in denen das Licht durch die Trennung von zwei Kohlenstiften oder Elektroden erhalten wird, und dieselben bezwecken: erstens für eine gleichmäfsige und continuirliche Annäherung der Kohlenspitzen im Verhältnifs zu ihrer Verbrennung zu sorgen; zweitens die Kohlenspitzen sofort zusammenzubringen, sowie der Strom aufhört; drittens solche Lampen, in denen die Kohlen bis zu einer bestimmten Entfernung verzehrt worden sind, aus der Stromleitung auszuschalten; viertens eine justirbare und verbesserte Vorrichtung zum Anbringen der unteren Kohle am Rahmen der Lampe, und schliefslich die jetzt in Gebrauch befindlichen Lampen durch Hinzufügung oder Auswechselung gewisser Constructionstheile zu vervollkommnen.

In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. 1 eine Ansicht des Innern der Lampe; dieselbe veranschaulicht die Arbeitstheile des Speisungemechanismus, den unteren Lampentheil und den Kohlenhalter, theilweise im Schnitt. Fig. 2 ist ein Querschnitt des oberen Theiles von Fig. 1, Fig. 3 eine Kopfansicht des Speisungsmechanismus, Fig. 4 eine Ansicht der bei den Speisewalzen angewendeten Bremsvorrichtungen, Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines verbesserten Bremskastens oder Cylinders, in dem eine Kolbenstange geführt wird und der in Verbindung mit der beweglichen Armatur der Lampe gebraucht wird. Fig. 7. und 8 stellen in der Ansicht und im Aufrifs die für den Kohlenhalter benutzten Vorrichtungen zum Ausschalten der Lampe aus der Stromleitung dar.

A A' A" ist der obere Rahmen der Lampe, der aus einem einzigen Stück weichen Eisens gegossen ist. An den äufsersten Enden des Rahmenstückes A sind die Seitenstangen in der gewöhnlichen Weise mittelst isolirender Unterlagsscheiben angebracht. Die Rahmenseiten laufen oberhalb der Querplatte B' auf eine gewisse Entfernung parallel mit einander und sind, aufser an den Punkten A' A", in ihrem Durchmesser bedeutend verkleinert. Die dünneren Theile sind mit den Spulen C C' aus isolirtem Draht von geringem Widerstände in solcher Richtung umwunden, dafs sie concentrische Pole von entgegengesetzter Polarität an den Punkten A¹A" bilden, wo das Eisen in derselben Ebene mit den Oberflächen der Spulen liegt oder ein wenig aus denselben' heraustritt, um als Polflächen zu dienen. Die Pole A¹A" sind durch einen Rahmen D aus Messing oder anderem nicht magnetischen Metalle verbunden, zwischen dem eine Weicheisenstange E so eingelegt ist, dafs sie in ihrer Mitte einen Ring E' bildet, von dem Zapfen ausgehen, die als Drehzapfen für die Stange dienen. Um die einander gegenüberliegenden Enden der Stange E sind Spulen F aus feinem isolirten Draht von hohem Widerstände gewunden, die in eine ausgeschaltete oder Nebenleitung an der Lampe eingeschlossen sind; die Richtung der Umwindungen und die Verbindungen mit der, Hauptleitung sind derart, dafs in den Enden der Stange oder des Kernes E eine der den anliegenden Polen der Hauptmagnete A' A" gleiche Polarität erzeugt wird.

Einer der Drehzapfen e des Ringes E ist über den Rahmen D hinaus verlängert und mit einem Hebel d fest verbunden, der mit einem

Ende an der Kolbenstange eines kleinen Bremskastens P und mit dem anderen an der feststehenden Grundplatte der Lampe mittelst einer justirbaren Feder befestigt ist.

An dem Zapfen e ist mittelst einer Klemmschraube, so dafs seine Stellung verändert werden kann, ein Ring f befestigt, aus dem eine Feder c vorsteht. An der Stange E ist an der einen Seite von der Mitte ein Verbindungstück a mit Zapfen drehbar angebracht. G ist ein leichter, rechteckiger Rahmen (im Aufrifs in Fig. 3 gezeigt), der von der Verbindungsstange, die mit ihrem einen Ende drehbar daran befestigt ist, getragen wird. Das andere Ende des Rahmens G wird dadurch verhindert, über einen Punkt hinauszufallen, dafs ein hängender Bolzen b durch ein in einem Ansätze am Rahmen befindliches Loch hindurchgeht und mit einem verstellbaren Kopf versehen ist. gg' sind Rollen, die auf in gegenüberliegenden Seiten des Rahmens G gelagerten Achsen sitzen, von denen die eine als g" über ihre beiden Lager hinaus verlängert ist und an einem Ende eine Frictionsscheibe H und am anderen eine Bremsvorrichtung /, ,wie beispielsweise einen rotirenden Windfang oder dergleichen, trägt.

Auf die Peripherie dieser Frictionsscheibe H drückt der von dem Zapfen e getragene Federarm c, wie in Fig. ι gezeigt. K ist die die Kohle haltende Stange, welche zwischen den Rollen gg' durch den ringförmigen Theil des drehbar befestigten Kernes E und durch Führungen oder eine genau passende Oeffnung in der Grundplatte B' passirt. Die Rollen gg' sind an' ihrem Umfange abgeschrägt und in solcher Entfernung von einander gelagert, dafs, wenn der Rahmen G angeschlagen ist, wie in Fig. 2 gezeigt, sie in Längsnuthen im Kohlenhalter K eintreten, dafs sie dagegen bei horizontaler Lage des Rahmens dem Halter gerade gestatten, frei zwischen ihnen hindurchzufallen.

Die Achse g" trägt, wie oben hervorgehoben, an ihrem einen Ende eine Bremsvorrichtung. Diese kann, wie angedeutet, aus einem einfachen, rotirenden Windfang bestehen; die Vorrichtung, die indefs als am besten geeignet, um die Achse g" auf eine langsame und gleichmäfsige Bewegung zu beschränken, in Anwendung kommt, ist in Fig. 4 und 5 veranschaulicht. In ' diesen . Figuren ist L ein leichter Rahmen, während RR' zwei drehbar daran befestigte Bremscylinder sind. Der Rahmen L ist. an der Achse g" aufgehängt und wird durch die Stifte m m, die durch Löcher im unteren Ralimentheile vom stationären Theile der Lampe aus nach oben ragen, am Verschieben verhindert. Auf der Achse g" sitzt eine Scheibe /, mit der die beiden Kolbenstangen r durch einen einzigen Bolzen r' verbunden sind. Die Achsen" hat demnach bei ihrer Drehung den Widerstand der beiden Kolben zu überwinden, die in den Bremscylindern R und R' sich auf- und abbewegen. Der so für die Rotation geschaffene Widerstand wird annähernd constant sein und die Bewegung der Achse g" auf eine gleichmäfsige und langsame Drehung beschränken. In Fig. 5 ist einer der Bremscylinder R und R' im Schnitt gezeigt. In Fig. 6 ist der Bremscylinder P ebenfalls im Schnitt gezeigt. In beiden Fällen bestehen diese Regulirvorrichtungen aus einem Cylinder, der durch einen Deckel/ dicht verschraubt ist und ein Rohr/' enthält, welches durch den Deckel und die Kolbenstange herum bis fast zum Spiegel der im Innern befindlichen Flüssigkeit eingesteckt ist. . Mit Hülfe dieser Construction kann die Kolbenstange ohne Friction arbeiten, da das Rohr p' von etwas gröfserem Durchmesser als die Stange ist, während die Lampe selbst in alle mögliche Lagen gebracht werden kann, ohne dafs dadurch die Flüssigkeit im Cylinder verschüttet wird.

Die Function der Lampe ist wie folgt: Wenn kein Strom durch die Lampe geht, so bleiben die Spulen F und Kern E in der in Fig. 1 gezeigten Lage, und zwar infolge des Gewichtes des Rahmens G und der von demselben getragenen Regulir- oder Bremsvorrichtungen. In dieser Stellung ist der Rahmen G horizontal und setzen die Rollen oder Scheiben gg' die Kohlenstange K nicht fest; diese letztere befindet sich demnach in ihrer tiefsten Lage und die Kohlen sind in Contact. Wenn der Strom durch die Lampe geschlossen ist, .so werden die Hauptmagnete durch die Spulen C C stark belebt, und da jetzt nur ein schwacher Strom durch die Spulen F geht, so wird der Kern E wie eine gewöhnliche Armatur angezogen und nimmt infolge dessen eine horizontale Lage an. Hierdurch wird der Rahmen G gekippt, die Scheiben gg' klemmen den Kohlenträger K fest und die Feder c wird gegen die Scheibe H angeprefst Dies verhindert die Rollen g g' am Drehen und hebt den Kohlenhalter K hoch, wodurch der Lichtbogen entsteht. Wenn dieser Licht- oder Schliefsungsbogen an Länge zunimmt, so wird der Widerstand der Lampe vermehrt; dies hat zur Folge, dafs ein lebhafterer Strom durch die Spulen / passirt und der Magnetismus des Kernes E verstärkt wird, bis er die Anziehung der Pole A' A" neutralisirt oder überwindet. Das Gewicht des Kohlenträgers und der Rahmen G stofsen oder kippen jetzt den Kern E der Spannung der Feder .S und der schwächer gewordenen Anziehung der Pole A' A" .entgegen, wobei einer zu plötzlichen Bewegung durch den Bremskasten /'vorgebeugt wird. Dies geschieht so lange, bis der Druck der Feder c so weit reducirt ist, dafs die Scheibe H sich drehen kann, und zwar empfängt .sie das Bestreben, sich zu drehen, durch die Rollen' und die Achsen".

Sobald die Scheibe sich dreht, tritt der Bremsoder Regulirmechanismus / in Function und hemmt die Rotationsgeschwindigkeit, infolge dessen der Kohlenträger nur mit einer langsamen Bewegung niedergehen kann. Wenn die normale Länge des Schliefsungsbogens durch den Niedergang des Halters wieder hergestellt ist, so gewinnen die Pole A' A" ihre ursprüngliche Anziehungskraft wieder und der Kern E wird wiederum emporgezogen; dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Kohlen verzehrt sind.

Sollte der Schliefsungsbogen aus irgend einer Ursache unterbrochen werden, so würde der einzige, dem Strome bleibende Weg durch die Spulen E führen, die, als von hohem Widerstände, Gefahr laufen, ,zerstört zu werden, falls nicht die Kohlen augenblicklich wieder in Contact gebracht werden. Dies geschieht auf fol-~ gende Weise: Bei der Unterbrechung des Stromes würde der Kern E sofort unter dem gröfsten Winkel zur horizontalen Linie gekippt werden, so dafs der Rahmen G in waagrechte Lage tritt. Hierdurch kann, wie oben erläutert, der Kohlenträger frei herabgehen, und sobald die Kohlen auf diese Weise in Contact gebracht sind, tritt die_ normale Function der Lampe wieder ein.

Ein weiterer Theil der Neuerungen besteht in einer Vorrichtung zum Befestigen der unteren Kohle an dem Lampenrahmen. Diese in Fig. ι im Schnitt veranschaulichte Vorrichtung besteht aus einer Hülse M, die mit Klemmbacken versehen ist und in einem massiven Theil N endigt, der durch die Querstange Q hindurchgeht und einen Flantsch m' hat. Das untere Ende_: des Theiles N ist mit Gewinde versehen-, auf welches eine Platte t geschraubt ist. S¹ S' sind Schrauben, welche durch diese Platte oder Scheibe / hindurchgehen, und deren Spitzen in die abgerundeten Köpfe ί ί eintreten, die gegen die untere Seite der Stange Q anliegen, 's' ist eine durch den Flantsch m' in einem entsprechenden Einschnitt in der Querstange Q festgehaltene Spiralfeder. Das Ende der Kohle wird in die Hülse M eingeklemmt und ihre verticale Lage mittelst der Stellschrauben S' S' justirt, deren mindestens drei vorgesehen sein sollten. Die Feder s' hat den Zweck, den Halter in allen seinen Lagen ruhig und in vollkommenen Contact zu halten.

■ Die mit dieser Lampe verbundenen Vorrichtungen, um dieselbe nach dem Verbrennen der Kohlen aus der Stromleitung auszuschalten, sind in den PIg. 7 und 8 dargestellt.

T T' sind zwei isolirte Contactschrauben, welche in der Nähe des Kohlenhalters durch die Grundplatte B' gehen. Die Schraube T ist in eine an gegenüberliegenden Seiten umgebogene Metallplatte f" eingeschraubt. Zwischen diesen Seiten von t" ist ein Hebel V drehbar befestigt, und direct über seinem Hebelpunkt ist eine, gespannte Spiralfeder ν mit ihm und der Platte t" verbunden. Wenn der Hebel ν nach der einen oder der anderen Seite gekippt oder gedreht wird, so wird die Zugkraft der Feder ν vom Drehpunkt abgeworfen und dieselbe hält den Hebel in seiner gekippten Lage. Die Contactschraube T' endigt in einem Anschlagstift t', mit dem ein auf dem Hebel V vorgesehener kleiner Platinknopf in Contact kommt. Die beiden Schrauben T T' bilden die Endpunkte einer unter normalen Verhältnissen offenen Neben- oder ausgeschalteten Leitung von geringem Widerstände, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch Ableiten kurzer Drahtlängen von den Hauptconductoren gebildet wird.

Das Ende des Hebels V ist zugespitzt und tritt in eine Nuth im Kohlenträger ein, so dafs dieser letztere herabgehen kann, ohne den Hebel zu bewegen, so lange das Ende der Nuth den Hebel nicht erreicht hat. Wenn dies geschieht, so wird das zugespitzte Ende des letzteren niedergedrückt, die Zugkraft der Feder über den Hebelpunkt hinübergeworfen und die elektrische Verbindung zwischen den' beiden Contactschrauben T und T' ,hergestellt. Hierdurch wird der Strom an den Kohlen durch eine Leitung von niedrigem Widerstände ausgeschaltet , wobei diese ausgeschaltete oder Nebenleitung so lange geschlossen bleibt, bis das Ende ■/' des Hebels V mit der Hand herabgezogen wird. Die Länge der Nuth im Kohlenträger bestimmt den Punkt, bis zu welchem die Kohlen verbrannt werden sollen, und es kann dieselbe nach Belieben variirt werden. Anstatt einer Nuth im Kohlenhalter kann in die Grundplatte B' ein kleiner Einschnitt gemacht werden, durch den ein im Kohlenhalter befestigter Anschlagbolzen im geeigneten Momente hindurchtritt und gegen das Ende des Hebels V anschlägt. .

Um die Functionirung der Ausschaltung zu verhindern, ist ein schwingender Arm Y angeordnet, der an seinem Ende einen Haken hat; letzterer kann so gedreht werden, dafs er den Kohlenträger umfafst und die Abwärtsbewegung des zugespitzten Hebelendes unterbricht , indem er mit dem am Hebel angebrachten Sperrhaken U in Berührung kommt. Beim Experimentiren mit der Lampe oder beim Erproben derselben ist eine derartige Sperrvorrichtung oft sehr vortheilhaft.

Claims (8)

1. Patent-Anspruch:

   Die beschriebene und durch Zeichnung dargestellte elektrische Lampe, im wesentlichen gekenn tzeichnet:

   i. dadurch, dafs die Kerne der Haupt-Elektromagnete in einem Stück mit dem oberen Rahmentheile gegossen sind;
2. 2. durch die Combination der parallelen Kerne, deren concentrische Pole A¹A" und Spulen C C' in die Haupt- oder Schliefsungsbogenleitung eingeschlossen sind; der Armatur E, die drehbar zwischen den genannten Polen befestigt ist und eine einen Theil einer ausgeschalteten Leitung an der Lampe bildende Spule F hat; der Kohlenhalterstange K und der mit der drehbar befestigten Armatur verbundenen und den Niedergang des Kohlenhalters controlirenden Vorrichtungen;
3. 3. durch die Combination der drehbar angebrachten Armatur .£, des Verbindungsstückes a und des Rahmens G, welcher Achsen mit darin gelagerten Frictionsrollen hat, die an den Kohlenhalter K angreifen; eine dieser Achsen g" ist mit einer Frictionsscheibe H versehen, deren Rotation durch eine von der Armatur E getragene Federhemmung c controlirt wird;
4. 4. durch die Combination der drehbar befestigten ArmaturE, des Verbindungsstückes« und des Rahmens G; der in letzterem gelagerten Achsen, die Frictionsrollen tragen, welche an den Kohlenhalter K angreifen, wenn der Rahmen gekippt wird; der Frictionsscheibe H, des Bremsmechanismus / und einer von der Armatur E getragenen und so angeordneten Federhaltung, dafs sie auf die Peripherie der Scheibe H drückt;
5. 5. durch die Combination des Kohlenhalters und des damit verbundenen rotirenden Speisungsmechanismus, mit einer auf einer an den Kohlenhalter angreifenden Achse sitzenden Scheibe und zwei oder mehreren drehbar angebrachten Regulir- oder Bremscylindern, deren Kolben durch denselben Kurbelzapfen mit der Scheibe verbunden sind;
6. 6. durch die Combination der Kohlenhalterstange mit einer Ausschaltung, bestehend aus einem drehbar befestigten Contacthebel V, isolirten Contactpun.kten T T' und einer direct über dem Hebelpunkte mit dem Hebel verbundenen Spiralfeder v;
7. 7. durch die Combination der Kohlenhalterstange K, des drehbaren Hebels V, der Feder ν und der isolirten Endpunkte TT' mit einer Sperrvorrichtung, die so gedacht werden kann, dafs sie das Umkippen des Hebels V verhindert;
8. 8. durch die Combination eines aus dem Stück N mit Hülse zur Aufnahme der Kohle bestehenden Kohlenhalters des Flantsches m' und einer Stellschrauben tragenden Platte t mit der mit einer Aussparung für eine Spiralfeder s' versehenen. Querstange Q.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.