DE256162C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

e 256162 KLASSE 21 c. GRUPPE

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März .1883

die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich für die Patentansprüche 1, 3 und 5 vom 6. April 1911 anerkannt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung, mittels derer man ein Licht von sehr großer Intensität erhalten kann, ohne daß dabei eine merkliche Wärmeentwickelung stattfindet.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen:

1. einer Anzahl von Metallfadenlampen, vorzugsweise Wolfrämlampen, die auf einer Scheibe, einer Trommel oder einem endlosen Band angebracht sind, das ununterbrochen' oder absatzweise in eine Drehbewegung versetzt wird, und die sämtlich mit dem einen Pol einer Stromquelle verbunden sind;

2. einem festen Kontakt, der mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden und derart angeordnet ist, daß die Lampen bei ihrer Drehbewegung nacheinander auf ihn treffen, so daß sie nacheinander an derselben Stelle des Raumes zum Aufleuchten kommen. Die Anzahl der Lampen muß dabei so groß sein, daß der Metallfaden jeder Lampe genügend Zeit hat, sich von einem Aufleuchten bis zum nächsten abzukühlen.

Zur Verstärkung der Lichtwirkung der Beleuchtungsvorrichtung wird an der Stelle, wo die Lampen aufleuchten, Überspannung angewendet, und die Lampen sind mit Reflektoren versehen oder leuchten vor einem Strahlensammler auf. Sie können auch jede mit einen Reflektorteil versehen sein, der vor einem feststehenden, an seiner Spitze offenen Reflektor tritt, welcher letztere vor dem Punkt steht, wo die Lampen aufleuchten.

Es sind bekanntlich bereits hintereinander angeordnete elektrische Lampen zur Beleuchtung benutzt worden, die nacheinander aufleuchteten, aber diese Vorrichtungen waren hauptsächlich zu dem Zweck bestimmt, bewegte Lichteffekte zu erhalten, nicht aber um ein intensives feststehendes Licht ohne nennenswerte Wärmeentwickelung hervorzubringen.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann z. B. vorteilhaft zu Projektionszwecken verwendet werden, da, selbst wenn ein Strahlensarnmler vorhanden ist, die Wärmeentwickelung praktisch gleich Null ist und daher leicht entzündliche Substanzen, wie Zelluloid, nicht entzündet werden können. Infolge der niedrigen Temperatur der Glühlampen im Augenblick ihres Aufleuchtens können letztere dem Strahlensammler sehr stark genähert werden, so daß man eine bessere Ausnutzung der Lichtstrahlen erhalten kann.

(2. Außage, atisgegeben am /2. November 1913)

In der Zeichnung sind verschiedene Vorrichtungen zur praktischen Ausführung der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι stellt im Aufriß eine Vorrichtung mit ununterbrochener Bewegung dar,

Fig. 2 dieselbe Vorrichtung im Grundriß,
Fig. 3 eine Ansicht von hinten,
Fig. 4 eine Ansicht von der Seite.
Fig. 5 ist ein wagerechter Schnitt nach A-A xo der Fig. i.

Fig. 6 und 7 zeigen die Vorrichtung in der Anwendung auf eine Deckenbeleuchtung.

Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung mit unterbrochener Bewegung.
Fig. 9 ist eine Einzelansicht.

Fig. 10 ist eine abgeänderte Ausführungsform der letzteren Vorrichtung.

Fig. 11 zeigt einen besonderen Reflektor.
Fig. 12 zeigt im Aufriß eine Vorrichtung, um die Lampen nacheinander vor einem bestimmten Punkt des Raumes zu bringen.
Fig. 13 ist eine entsprechende Vorderansicht. Wie aus der Zeichnung Fig. 1 bis 5 ersichtlich, enthält die Vorrichtung mit ununterbrochener Bewegung eine Scheibe α aus isolierendem Material, die senkrecht steht und auf einer Achse a¹ sitzt, die sich in einem Lager b dreht. Auf der Achse a¹, die elektrisch isoliert ist, ist eine Metallscheibe c befestigt, die durch einen Treibriemen c¹ mit einem kleinen Antriebsmotor d verbunden ist. . Auf der vorderen Seite der Scheibe α sind Metallfadenlampen e, vorzugsweise Wolframlampen, angebracht. Diese Lampen, welche voneinander gleiche Abstände haben, bilden einen ununterbrochenen Ring und sind jede in einer Fassung f (Fig. 1, 2 und 5) angebracht, die auf der Scheibe α mittels einer gegen die Fassung isolierten Schraube f¹ befestigt ist. Die beiden Pole der Lampen sind je mit der Fassung f und der Schraube fl·, wie aus Fig. 5 ersichtlich, leitend verbunden.

Der Strom wird den so angeordneten Lampen β in folgender Weise zugeführt.
Das Ende der Schrauben f¹, die zur Befestigung der Fassungen f dienen, sitzt in einem Metallring g, der auf der Rückseite der Scheibe α liegt. Dieser Metallring g ist durch Metallbänder h mit einer anderen Metallscheibe k¹ verbunden, die sich gegen die Metallscheibe c legt. An letzterer schleift dauernd eine Kontaktbürste i, die mit dem einen der Pole der Stromquelle verbunden ist. Der andere Pol dieser Stromquelle ist mit einer Kontaktbürste j verbunden, die an einem Punkte des Kreisumfanges liegt, den die Fassungen f. bei der Drehbewegung der Scheibe α beschreiben. Diese Kontaktbürste wird also nacheinander von den Fassungen f der Lampen berührt.

Infolge der Anordnung der elektrischen Lampen e, von denen nur der eine Pol ununterbrochen mit der Stromquelle verbunden ist, leuchtet jede dieser Lampen nur in dem Augenblick auf, wo ihre Fassung f mit der Kontaktbürste j zum Kontakt kommt,, und die Lampe erlischt, sobald die Fassung f die Bürste / verläßt.

Danach ist die Wirkungsweise der Vorrichtung leicht verständlich.

Wenn die Scheibe a, welche die Lampen e trägt, von dem Motor d eine Drehbewegung erhält, so leuchten alle Lampen nacheinander an einer bestimmten Stelle auf in dem Augenblick, wo sie mit dem Ende der Kontaktbürste j in Berührung kommen, und erlöschen, sobald sie diese Verlassen. Infolge der Anwendung von Metallfadenlampen, welche praktisch augenblicklich aufleuchten, kann man, wenn man die Scheibe α mit genügender Geschwindigkeit umlaufen läßt, eine Beleuchtung erhalten, die infolge der Nachwirkung der Lichteindrücke auf der Netzhaut von einer einzigen ununterbrochenen Quelle auszugehen scheint.

Andererseits hat, wenn man eine genügende Anzahl von Glühlampen auf der Scheibe α anordnet, der Faden jeder Lampe Zeit, von einem Aufleuchten bis zum nächsten sich abzukühlen, so daß keine Erhitzung eintreten kann, da keine Wärmeaddition stattfindet. Auf diese Weise ist das an einem Punkte des Raumes erhaltene Licht praktisch kalt.

Vorzugsweise haben die elektrischen Lampen e Überspannung derart, daß sie der Metallfaden ohne Schädigung während der sehr kurzen Leucht dauer aushalten kann. Man erhält auf diese Weise ein sehr viel intensiveres Licht, das noch vermehrt werden kann, indem man hinter jeder Lampe einen Spiegel oder einen Reflektor von geeigneter Form anbringt.

Jede Lampe β kann auch mit einem Reflektorteil / versehen sein, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, der sich genau in dem Augenblicke des Aufleuchtens der Lampe vor einen feststehenden Reflektor I¹ stellt. Letzterer ist ios an seiner Spitze abgeschnitten und derart angeordnet, daß er die Fortsetzung des Reflektorteiles.Z bildet, so daß das Licht von den beiden Teilen Z und I¹ des Gesamtreflektors zurückgeworfen wird.

Man kann die Vorrichtung auch mit einem Kondensator verbinden, um eine sehr große Lichtstärke zu erhalten. ' In diesem Falle kommt jede elektrische Lampe e vor dem Strahlensammler zum Aufleuchten, der den Lampen sehr genähert werden kann, ohne daß eine Gefahr der Erhitzung besteht, und der daher eine sehr kurze Brennweite haben kann, wodurch die Lichtstärke der Lampen noch vermehrt wird.

Anstatt einen einzigen Strahlen sammler zu verwenden, vor dem nacheinander die Glühlampen e zur Entzündung kommen, kann man einen solchen vor jeder Glühlampe anbringen, wodurch der Lichtverlust vermieden wird, der dadurch eintritt, daß die Glühlampe von einem Rande des feststehenden Strahlensammlers infolge der Mitnahme durch die Scheibe a zum anderen geht.

ίο Die beschriebene Vorrichtung kann zahlreiche Anwendungen finden. Wenn man Lampen ohne Überspannung benutzt, so erhält man ein Licht von genau der Temperatur des umgebenden Raumes, welches beispielsweise wissenschaftliche Untersuchungen an belebten oder nichtbelebten Gegenständen ermöglicht, die sehr gegen Wärme empfindlich sind, und überall da, wo die Wärme irgendeine Störung auf den beleuchteten Körpern hervorbringt. Wenn man Lampen mit Überspannung verwendet, ist das erhaltene Licht praktisch auch kalt und unfähig, leicht entzündliche Körper, wie Zelluloid, zu entzünden, Brandwunden hervorzubringen oder irgendeine Brandgefahr hervorzurufen.

Die Vorrichtung ist also sehr geeignet zur Beleuchtung bei festen oder bewegten Projektionsbildern. Sie kann auch zur Beleuchtung von Innenräumen benutzt werden, beispielsweise in Verbindung mit einer Deckenbeleuchtung, welche zerstreutes Licht liefert. Diese Anordnung ist in den Fig. 6 und 7 der Zeichnung dargestellt. In diesem Falle enthält die Deckenbeleuchtung wie gewöhnlich einen konischen Reflektor m, der an der Decke befestigt ist. Unterhalb dieses Reflektors ist ein kreisförmiger Behälter m¹ angebracht, der durch Ketten m² oder irgendeine andere Einrichtung festgehalten wird. Dieser Behälter, der jede beliebige Form haben und in beliebiger Weise verziert sein kann, dient zur Aufnahme der Beleuchtungsvorrichtung, deren Scheibe α dann wägerecht mit den Glühlampen β nach oben liegt. Die Vorrichtung wird derart angeordnet, daß die verschiedenen Glühlampen e nacheinander an einem Punkte aufleuchten, der genau in der Mitte des Behälters m¹ liegt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Infolge der schnellen Drehung der Scheibe α erhält man ein Licht, das von einer einzigen dauernden Quelle auszugehen scheint und das infolge der Lage des Punktes, wo die Lampen aufleuchten, von der ganzen Oberfläche des Reflektors m zurückgeworfen wird.

Die in der beschriebenen Weise angeordnete Vorrichtung kann auch mit oder ohne optisches System zu Notbeleuchtungen, sei es in öffentlichen Gebäuden, sei es im Freien, dienen. Die Vorrichtung kann an Stelle einer ununterbrochenen Bewegung auch eine absatzweise fortschreitende Drehbewegung erhalten, und zwar mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise eines Malteserkreuzes, damit jede Glühlampe einige Zeit vor einem einzigen Strahlensammler stehen bleibt. Diese Bewegungsweise verhindert die Bildung von Lichtstreifen infolge des Vorbeigehens der Glühlampen von einem Rande des Sammlers zum anderen.

Man kann die Vorrichtung auch so anordnen, daß die Scheibe α eine unregelmäßige unterbrochene Bewegung erhält, so daß man beliebig die Dauer der von jeder Glühlampe an dem Punkt, wo sie aufleuchtet, gelieferten Beleuchtung verändern kann. Die Fig. 8 und 9 der Zeichnung zeigen eine Vorrichtung, mittels deren dieses Ergebnis erhalten werden kann.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich, fehlen der Motor d und die Scheibe c. Letztere ist durch ein Sperrad η ersetzt, das auf die Achse a¹ der die Lampen tragenden Scheibe a aufgekeilt ist und mit dem eine unter Federwirkung stehende Sperrklinke η¹ in dauerndem Eingriff steht, die gelenkig an einem Metallstab 0 befestigt ist, der seinerseits in einer feststehenden Hülse o¹ gleiten kann. Letztere ist mittels einer Scheibe p aus isolierendem Material mit einem Träger q verbunden, der in geeigneter Weise an dem Gestell der Vorrichtung befestigt ist. Der Stab 0 wird durch eine Feder r, die sich einerseits auf den oberen Teil der Hülse o¹ und andererseits gegen einen Druckknopf r¹ legt, dauernd nach oben gedrückt. Auf der isolierenden Platte fi ist eine Kontaktbürste i² befestigt, die mit einem der Pole der Elektrizitätsquelle verbunden ist und an Stelle der dauernd mit der Masse in Kontakt befindlichen Kontaktbürste i tritt. Auf die Kontaktbürste i² trifft, wenn man auf den Knopf r¹ drückt, eine Verstärkung o² des Stabes 0. Der andere Pol der Stromquelle ist wie bei der vorher beschriebenen Vorrichtung mit einer Kontaktbürste /■ verbunden, mit der die Fassungen der Lampen β auf der isolierenden Scheibe a nacheinander zum Kontakt kommen können.

Die Wirkungsweise der so eingerichteten Vorrichtung ist die folgende:

Wenn sich die Vorrichtung in Ruhe befindet, wie in Fig. 8 dargestellt, so ist die Verstärkung o² in einem gewissen Abstand von der Kontaktbürste ί², so daß der Stromkreis nicht geschlossen ist und keine Lampe leuchtet.

Wenn man auf den Knopf r¹ drückt, so gleitet der Stab 0 in der Hülse ο¹ und nimmt die Sperrklinke η¹ mit, die das Sperrad η um einen Zahn dreht, so daß die Fassung einer der Lampen e mit der Kontaktbürste j in Berührung kommt. Andererseits kommt in diesem Augenblick die Verstärkung o² zum

Kontakt mit der Kontaktbürste i², so daß der elektrische Strom geschlossen wird und die Lampe e aufleuchtet, deren Fassung mit der Kontaktbürste j in Kontakt steht. Solange auf den Stab ο ein Druck ausgeübt wird, leuchtet die Glühlampe. Sobald man den Knopf r¹ losläßt, geht der Stab ο unter der Einwirkung der Feder r nach oben, die Kontaktbürste i² kommt außer Kontakt mit der

ίο Verstärkung o², und die Lampe erlischt. Drückt man von neuem auf den Stab ο, so dreht das Sperrad η die Scheibe von neuem um einen Zahn, und die nächste Glühlampe kommt zum Kontakt mit der Kontaktbürste j und leuchtet auf.

Es ist leicht ersichtlich, daß infolge der beschriebenen Betätigungsvorrichtung man die Leuchtdauer jeder Lampe e beliebig wechseln lassen kann, so daß die Vorrichtung für Leuchttürme mit Blinkfeuer unter Aufwendung geringer Kosten oder für optische Telegraphen verwendet werden kann.

Die Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der soeben beschriebenen Vorrichtung mit unterbrochener Bewegung. Bei dieser Abänderung fehlt die Kontaktbürste i², und einer der Pole der Stromquelle ist mit der Masse verbunden. Sobald man den in den Stromkreis eingeschalteten Stromunterbrecher dreht, leuchtet eine Lampe auf. Wenn man alsdann den Stab 0 wie bei der vorhergehenden Vorrichtung betätigt, so dreht sich die Scheibe α absatzweise, und der Strom geht nacheinander durch die Lampen e, die an einem und demselben Punkt zum Aufleuchten kommen.

Selbstverständlich kann der Stab 0 von Hand oder mechanisch betätigt werden.
Man könnte auch eine unterbrochene Beleuchtung mit der sich ununterbrochen bewegenden Vorrichtung erhalten, indem man den Strom mittels einer geeigneten Vorrichtung unterbricht.

Wenn jede der elektrischen Lampen e verhältnismäßig lange leuchten soll, benutzt man die Vorrichtung, die in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer Metallscheibe s, welche die Lampen e trägt. Diese sind jede auf einem Halter t mit doppelten Gelenken angebracht, der die zweckmäßige Einstellung der Lampen ermöglicht. Die Scheibe s ist auf einer Achse befestigt, die in einer feststehenden Metallröhre u gelagert ist und auf die ein Zahnrad«¹ aufgekeilt ist, mit dessen Zähnen eine unter Federdruck stehende Sperrklinke ν zum Eingriff kommen kann, die auf der Scheibe s angeordnet ist. Die Scheibe kann mittels eines Knopfes s¹ betätigt werden.

Jede Lampe ist einerseits mit der Masse und andererseits mittels eines Drahtes w mit einem Kontaktknopf w¹ verbunden, der auf der Scheibe s sitzt. Diese Knöpfe können der Reihe nach mit einer Kontaktbürste χ in Berührung kommen, die mit einem der Pole der Stromquelle verbunden ist.

Die Lampen e kommen also nacheinander auf einer und derselben Stelle des Raumes zum Aufleuchten, d. h. wenn die Kontaktbürste χ mit der Fassung der Lampen in Berührung kommt, und jede Lampe leuchtet, solange man nicht die Scheibe s um so viel dreht, wie einem Zahn des Zahnrades u^x entspricht, um eine andere Lampe an den Leuchtpunkt zu bringen. Die Zahl der Lampen ist so groß, daß jede von einem Aufleuchten bis zum nächsten sich abkühlen kann, wie vorher auseinandergesetzt worden ist.

Die Lampen können anstatt auf einer Scheibe auf dem Umfange einer drehbaren Trommel oder auf einem endlosen Band angebracht sein.

Der die Lampen tragende Ring könnte unmittelbar auf der Achse eines kleinen ,Motors angebracht sein, so daß der gesamte von der Beleuchtungsvorrichtung beanspruchte Raum sehr klein sein würde.

In allen Fällen ist das hervorgebrachte Licht sehr intensiv und praktisch kalt, was seine Anwendung zu den oben angegebenen Zwecken ermöglicht.

Andererseits ist zu bemerken, daß infolge der Anordnung der Lichtquelle und des optischen Systems und durch die Überspannung der Lichtquelle man diese intensive Beleuchtung mit sehr wenig Strom erhalten kann, so daß die Stromquelle einfach aus Elementen oder einem Akkumulator von kleinen Abmessungen bestehen kann. Beispielsweise hat man mit 50 oder 160 Watt bei 16 Glühlampen, die im normalen Betriebe 25 oder 80 Kerzen lieferten, kaltes Licht von 250 bis 800 Kerzen Stärke während mehrerer Stunden erhalten können.

Diese Glühlampen von weniger als 2 oder 4 cm Durchmesser geben nacheinander ihre 250 oder 800 Kerzen kaltes Licht als punktförmige Lichtquelle im Brennpunkt eines Strahlensammlers mit sehr kurzer Brennweite, ohne Gefahr der Zerstörung oder Schwärzung des Strahlensammlers, selbst wenn die Lichtquelle in der Glühlampe aus dem Mittelpunkt verschoben ist, um sie dem Strahlensammler zu nähern, und sie bringen dasselbe Resultat hervor, das man mit einem Lichtbogen von mehreren zehntausend Kerzen erhalten würde, weil durch den Strahlensammler eine Lichtquelle ausgenutzt wird, die einerseits sehr klein und andererseits sehr nahe am Sammler angebracht ist. . iz°

Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen sind nur Beispiele. Die Formen, Abmessungen und Einzelheiten können je nach den Einzelfällen wechseln, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu berühren.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Beleuchtungsvorrichtung mit periodischer Unterbrechung des Speisestromes, bei der eine Anzahl Metallfadenglühlampen, insbesondere Wolframglühlampen, auf einer bewegten Scheibe oder Ringe, einer drehbaren Trommel oder einem bewegten endlosen Band angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen nacheinander an einer und derselben Stelle im Räume vorzugsweise mit Überspannung zum Aufleuchten gebracht werden, wobei die Anzahl der Lampen so groß gewählt ist, daß der Metallfaden jeder Lampe sich von einem Aufleuchten bis zum nächsten abkühlen kann, zum Zwecke, an einer bestimmten Stelle im Räume ein praktisch kaltes und sehr intensives Licht zu erhalten.

2. Elektrische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Scheibe, Band usw. isoliert angeordneten Fassungen der Glühlampen unmittelbar mit einem feststehenden Zuleitungskontakt der Stromquelle in Verbindung treten und der andere Pol der Stromquelle in üblicher Weise, z. B. über Schleiffeder und Ring, dauernd an allen Lampen liegt.

3. Elektrische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lampen tragende Vorrichtung entweder in bekannter Weise kontinuierlich,

z. B. durch Elektromotor, auf dessen Achse unter Umständen die Scheibe unmittelbar angeordnet sein kann, oder absatzweise, z. B. mittels einer malteserkreuzartigen Anordnung oder auch mittels Steigradgetriebe von Hand bewegt wird, um die Zeitdauer des Stromschlusses beliebig regeln zu können.

4. Elektrische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lampe mit einem Strahlensammler, einem Reflektor oder einem Reflektorteil versehen ist, welcher letztere dann mit einem anderen am Orte des Aufleuchtens der Lampen fest angeordneten Reflektorteil sich zu einem vollen Reflektor ergänzt.

5. Elektrische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlensammler fest angeordnet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.