DE26566C - Regulirung und dadurch bedingf6 Form der Kohlenstäbe für elektrische Bogenlampe^ - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 20. April 1883 ab.

Sämmtliche bis jetzt bekannt gewordenen elektrischen Bogenlampen besitzen Uebelstände, welche . zum Theil durch das auf beiliegender Zeichnung dargestellte Lampensystem vermieden werden sollen. Eine Lampe dieses Systems ist in Fig, ι in Seitenansicht, in Fig. 2 in Oberansicht und in Fig. 3 in Endansicht dargestellt.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen Modificationen der Lampe und Fig. 7 und 8 die Form neuer Kohlenstäbe.

In folgendem ist der Einfachheit wegen zwischen dem linken und rechten Theile der Lampe, welche in Construction und Wirkungsweise von einander abweichen, unterschieden.

Der Lampenmechanismus wird von einem an Haken A² aufgehängten Rahmen A getragen, in welchem die horizontalen Röhren B mit den darin verstellbaren Kohlenstäben C gehalten werden. Beim Einstecken der letzteren in die Röhren werden die Schraubenfedern E zusammengedrückt,- welche beide Kohlenstäbe einander in dem Mafse nähern, wie das Abbrennen der von Anschlagarmen P gehaltenen Kohlenspitzen vorschreitet. Auf die Röhre B rechts ist das isolirte Rohrstück p^l geschoben, und an ersterer ist ein Halter J7\ an letzterem ein Halter H² isolirt befestigt. Das Rohrstück p¹ reicht in das Innere des Solenoids G und kann mittelst der Stellschraube S durch Aenderung des Abstandes zwischen den Haltern H* und H¹ zur Erzielung der besten magnetischen Wirkung scharf eingestellt werden. Hierbei gleitet p¹ über Röhre B hinweg. Das eine Ende des Solenoids wird von dem herabhängenden Arm des Rahmens A und das andere Ende von dem an A befestigten Halter N getragen. Infolge der magnetischen Wirkung des die Röhren p¹ und B umschliefsenden Solenoids wird die Röhre /' mit sämmtlichen durch die dieselbe zu verschiebenden Theilen der Mitte des Solenoids genähert. Das Solenoid mufs nach allen Richtungen, auch von den Röhren p¹ und B, vollständig isolirt werden und /' in demselben vollständig frei sich verschieben können.

Durch das am horizontalen Arme des Winkelhebels F\ welcher um einen Bolzen am Halter JV schwingen kann, verschiebbar angeordnete Gegengewicht F"* wird der Röhre B die Tendenz gegeben, sich nach der Mitte des Apparates hin zu verschieben, indem der verticale Arm dieses Hebels gegen einen an B befestigten Stift £-' drückt. Dieses Gewicht wirkt also dem Solenoid, das infolge seiner Einwirkung auf /' die Röhre B nach aufsen zu verschieben strebt, entgegen.

Ein solches Gegengewicht kann man auch durch eine Feder Z, wie in der modificirten Einrichtung, Fig. 4 bis 6, dargestellt, ersetzen. In diesem Falle mufs aber die Feder am anderen Ende des Solenoids angebracht werden, damit letzteres das Rohrstück/¹ nach der Mitte des Apparates hin anziehen kann, Fig. 4 bis 6. Die unten in dem Halter H^ sitzende Regulirschraube S"¹, Fig. 1, dient zur genauen Begrenzung der Auswärtsverschiebung der Röhren B und /' und verhindert einen zu grofsen Abstand der Kohlenspitzen von einander. Die auf die Enden beider Röhren B isolirt aufgebrachten Metallringe c¹ tragen unten den Anschlagarm P und alle damit zusammenhängenden Theile. Die Enden dieser Arme, welche auch gabelförmig oder als Kreisabschnitt ausgebildet sein können,

dienen als Anschläge für die Kohlenspitzen C C und nehmen den Druck der Federn E auf. Auf die oberen Seiten der Kohlenspitzen legen sich die halbcylindrischen Kappen I¹ (statt welcher man auch ein volles Rohrstück verwenden kann) und halten dieselben dadurch in vollkommen horizontaler Lage, aus der sie infolge der Wirkung der Anschlagarme P herauszugehen bestrebt sind, was einen unvollkommenen Lichtbogen zur Folge haben würde. Durch die genannte Kappe /' wird der elektrische Strom in die Kohlenstäbe eingeleitet.

Zur Regulirung der Höhenlage der Enden der Anschlagarme P dienen Schrauben Q, die in die als Verlängerung der Arme gebildeten Backen Ji geschraubt sind. Mittelst einer halbcylindrischen Nuth ruhen die Backen i? auf einem von den unteren Backen j?² getragenen Bolzen, um welchen sie mit ihren Armen P schwingen, wenn man eine von den Schrauben Q anzieht. Die lösbare Verbindung r^l der Backen R mit den Armen P gestattet nach eingetretener Abnutzung eine Erneuerung der letzteren.

Von gröfster Wichtigkeit und vorliegender Einrichtung eigenthümlich ist die vollständige Isolirung der Anschlagarme P von sämmtlichen übrigen Theilen der Lampe. Ohne diese Isolirung würde der elektrische Strom in die Arme selbst hineingehen und durch die erzeugte hochgradige Temperatur bald ihre Spitzen abschmelzen. Letzteres wird durch die Isolirung vermieden, auch kann eine zu starke Erhitzung der Schrauben Q Q nicht eintreten. Der Strom tritt auf der rechten Seite von der Klemme T ein, von der aus eine Leitung nach dem Solenoid geht; von hier aus ist der Draht nach dem Rohre B bezw. der Kappe l^l geführt, so dafs also der Strom das Solenoid passirt, bevor er zur Kohle gelangt. Auf der linken Seite geht ein Draht von der Polklemme T^x direct zum Rohre B bezw. Kappe I¹. Geht kein Strom durch die Lampe, so berühren sich die Kohlenspitzen. Der durch das Solenoid gehende Strom übt eine anziehende Wirkung auf das Rohr p^l und bewirkt somit eine Entfernung der Kohlenspitzen von einander, entgegen dem Einflufs des Gegengewichtes F^, bis Gleichgewicht eintritt.

Die Röhre B in dem rechtsliegenden Theil der Lampe liegt zu diesem Zweck auf Führungsrollen D und wird unter dem Einflufs des Solenoids und des Gegengewichtes P"¹ beim Wechseln der Stromstärke, wie angedeutet, entsprechend verschoben. Der Abstand der Kohlenspitzen wird somit zwischen den gewünschten Grenzen voll-Ständig automatisch der Stromstärke proportional erhalten. Das Gewicht^² hat keine andere Aufgabe, als die beiden Kohlenstäbe einander zu nähern, und das Solenoid hat nur das Auseinanderrücken derselben zur Erzeugung des Lichtbogens zu bewirken. Es mufs deshalb das Gewicht bezw. die Feder der Wirkung des Solenoids genau das Gleichgewicht halten.

Aus der leichten Verschiebbarkeit der Röhre B bezw. aus ihrer Lagerung auf den Rollen D und der Anordnung der Feder E und des Kohlenstabes C in ihrem Innern resultirt die vortbeilhafte Wirkung der Lampe. Ohne diese leichte Verschiebbarkeit der Röhre würde der Apparat nicht vollständig automatisch functioniren, und die Gesammtheit der Combination der Röhren, Rollen, Federn, Kohlen des Solenoids und der Gewichte oder Federn ist vollständig neu und bildet das eigentliche Wesen der Erfindung oder wenigstens ihres Haupttheiles.

Im linksseitigen Theil der Lampe, wo ein Solenoid nicht vorhanden ist, wird der in der verschiebbaren Röhre O befestigte Kohlenstab C durch Feder E gegen den anderen Stab hin gedrängt, jedoch durch den Anschlagarm P angehalten. Die Spitze dieses letzteren kann in der mit Bezug auf die rechte Seite der Lampe beschriebenen Weise gehoben und gesenkt werden.

Die Enden der Röhren B werden · durch Kappen Z verschlossen, welche aufgeschraubt oder, wie dargestellt, durch einen Bajonnetverschlufs gehalten werden können. Die Isolirschichten sind überall mit P bezeichnet.

Ueber den Kohlenspitzen ist ein Reflector U angeordnet, auf dem ein Abzugsrohr Y angeordnet sein kann. Um das Blindwerden der Reflectoroberfläche durch Berufsen etc. zu verhindern, ist eine durch punktirte Linien angedeutete Glasscheibe x¹ gleicher Concavität darunter angeordnet, von welcher der Schmutz sich leicht entfernen läfst. Auf diese Weise erhält man den Reflector stets blank und verhindert, indem Luft zwischen demselben und der Glasscheibe circuliren kann, zugleich eine zu starke Erhitzung beider Theile.

An dem den Reflector tragenden Halter V wird auch die Glasscheibe durch einige mit v^l bezeichnete Winkelstücke gehalten, und mittelst der im Rahmen A drehbaren Stiftschrauben χ kann man den Reflector höher und niedriger einstellen. '

Die Lampe läfst sich ohne wesentliche Aenderung des Resultates und unter Beibehaltung des ganzen rechtsliegenden Theiles, wie in Fig. ι dargestellt, in der Art modificiren, dafs man an Stelle des Kohlenstabes links einen passenden Metallstab anordnet, gegen den der Kohlenstab rechts sich anlegt, wenn der elektrische Strom ausgeschaltet ist. Wenn dann der elektrische Strom in die Lampe hineingeschickt wird, zieht das Solenoid den Kohlenstab zurück und erzeugt den zur Bildung des Lichtbogens nöthigen Abstand.

Das vorbeschriebene Lampensystem, das auf der Anwendung eines Solenoids beruht, welches dem auf Rollen oder passenden Gleitschienen

oder beweglichen Zapfen gelagerten Mechanismus die Hin- und Herbewegung ertheilt, kann man. bei verschiedenen gegenwärtig gebräuchlichen Lampen anwenden, insbesondere bei allen Lampen, worin man Federn oder Gewichte benutzt, um die Kohlenstäbe zu verschieben.

Fig. 4 zeigt eine wesentlich vereinfachte Modification der Lampe. Hier wirkt das Solenoid G nach entgegengesetzter Richtung, das eiserne Rohrstück/¹ ist von der Aufsenseite her in dasselbe eingeschoben und wird gegen die Mitte der Lampe hin angezogen, um die Kohlenspitzen in Contact zu bringen. Die Wirkung ist also eine der vorigen gerade entgegengesetzte, denn anstatt dafs eine Berührung der Kohlenstäbe stattfindet, wenn die Lampe nicht brennt, werden die Kohlenstäbe durch die Schraubenfeder L aus einander gerückt und eine Annäherung derselben findet durch den elektrischen Strom statt, welcher, durch das Solenoid kreisend, das Rohrstück /' nach der Mitte hin zieht und die Kohlenspitzen zur Bildung des Lichtbogens in Contact bringt. Bei der vorigen Einrichtung wurden umgekehrt durch das Gewicht die Kohlenspitzen genähert und durch das Solenoid aus einander gerückt. Das Solenoid ist zu diesem Zweck in eine Zweigleitung eingeschaltet, welche sich" von den beiden Polklemmen G² abzweigt, so dafs der Strom" sowohl durch das Solenoid als auch durch die Kohlenspitzen gehen kann. Das Rohrstück /' wird durch das Solenoid nur angezogen, um den zur, Entzündung erforderlichen momentanen Contact herzustellen; sobald aber der elektrische Strom aus einer Kohle in die andere übergegangen ist, hört er fast vollständig auf, durch das Solenoid zu kreisen, indem die Stromleitung durch die Kohlenstäbe hindurch um vieles kürzer ist. Indem somit die Wirkung des Solenoids fast gänzlich aufgehoben wird, kann die Feder L den Kohlenstäb rechts nach hinten ziehen und ihn vom anderen Stabe passend entfernt halten. Damit diese Entfernung niemals zu grofs werden könne, ist die Anschlagschraube 5² vorgesehen, durch welche die Verschiebung genau begrenzt wird.

Die Thätigkeit des Mechanismus ist in diesem Falle also vollständig umgekehrt, die Kohlen werden vor dem Eintritt des elektrischen Stromes in die Lampe von einander entfernt und dann durch die Wirkung des Solenoids behufs Entzündung einen Augenblick in Contact gebracht. Wenn dann der elektrische Strom die kürzere Leitung durch die Kohlenspitzen hindurchpassirt, werden diese von der Feder L ' infolge ,der schwächeren Wirkung des Solenoids aus einander gerückt.

Sollte infolge der Stromschwankungen die Entfernung der Kohlenstäbe von einander eine zu grofse werden, so wird der dadurch erzeugte Widerstand gröfser als der des Solenoids und dann geht der Strom ganz oder theilweise durch dieses. Dadurch werden die Kohlenspitzen näher, zusammengerückt, indem das Solenoid das Rohrstück/^l um das erforderliche Mafs nach der Mitte zu anzieht.

Diese Lampe eignet sich also für getheiltes Licht, während die zuerst beschriebene Modification nur für Einzellicht anwendbar ist.

Bei dieser Lampe können die jetzt gebräuchlichen glatten, cylindrischen Kohlenstäbe Anwendung finden; es ist jedoch die Anwendung cannelirter Kohlenstäbe vorzuziehen, wie ' in Fig. 7 und 8 in Ansicht und Schnitt dargestellt. Man bringt diese Kohlenstäbe so an, dafs die Spitzen der Anschlagarme einen oder zwei Vorsprünge oder Rippen treffen. Wenn glatte Kohlen verwendet werden, so legt sich die Spitze der Anschlagarme gegen einen Theil des Umfanges des Kohlenstabes und hält ihn dadurch fest; dieser Theil wird dann aber nicht so regelmäfsig verzehrt wie die Rippen, welche die Cannelirungen bilden. Man giebt diesen Rippen deshalb eine bestimmte Dicke, die ihre regelmäfsige Verbrennung hinter der Armspitze sichert, was eine viel regelmäfsigere Verschiebung der Kohlenstäbe. zur Folge hat. Ueberdies erzielt man noch den Vortheil, dafs eine bestimmte Menge Luft durch die unten liegenden Cannelirungen streicht und zur Abkühlung der Spitzen der Änschlagarme sowie zur Vermehrung der Lichtstärke des Bogens beiträgt.

In Fig. 9 und io ist eine Modification der Lampe für getheiltes Licht dargestellt. In dieser modificirten Lampe ist für beide Kohlenhalter ein Solenoid G angeordnet, und zwar für den Kohlenhalter rechts ein Solenoid aus dünnem, für den Kohlenhalter links ein solches aus dickem Draht. Beide Solenoide ziehen die Rohrstücke p^l nach dem Brennpunkte hin und werden dabei durch den Druck der Feder E unterstützt, während die durch Schrauben 5 einstellbaren Federn L entgegengesetzt wirken. Diese Lampe unterscheidet sich also von der zuletzt beschriebenen nur durch das zweite, die Näherung der Kohlenspitzen bei nachlassender Stromstärke unterstützende Solenoid.

Zur Führung der Röhren B kann an Stelle der Rollen D am Rahmen A, Fig. ii, ein Gelenk angewendet werden, bestehend aus einem am Rahmen A mittelst Bolzens aufgehängten Rahmen /, in welchem um einen unteren Bolzen c ein Hebel b mit einer die Röhre B fassenden oberen Schelle α schwingen kann. Zur Regulirung des Hebelausschlages trägt der Halter b unten eine Stange, auf deren Gewinde ein Gewicht e sich höher oder tiefer einstellen läfst. Durch dieses Gelenk wird eine die Rollenführung völlig ersetzende, leichte Axialverschiebung der Röhre B gesichert.

Fig. 12 veranschaulicht eine modificirte Hebelführung. Hier sind an den Enden einer am Halter A festsitzenden Traverse i mittelst länglicher Schlitzlöcher zwei horizontale Hebel um Bolzen h drehbar, und mit den inneren Enden dieser Hebel ist die zur Aufnahme der Röhre B dienende Schelle b durch Bolzen gelenkig verbunden, so dafs also eine Längsverschiebung der Röhre durch Ausschlagen der Hebel g ermöglicht ist.

Endlich veranschaulicht Fig. 13 eine vereinfachste Modification der Hebelführung. In diesem Falle wird die Schelle ο der Röhre B von einer einfachen, am Halter A aufgehängten Schiene ν getragen, die nach dem Ausschlage von einer am Halter / des Rahmens A gehaltenen Feder K in die Normalposition zurückgezogen wird.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   Bei einer elektrischen Bogenlampe:
   i. Die Anordnung von Schraubenfedern E im Innern der die Kohlenstäbe tragenden Röhren B und in Combination hiermit ein Elektromagnet oder ein Solenoid zur Regulirung der Verschiebung der Kohlenstäbe.

   Die Lagerung der die Verschiebung der Kohlenstäbe regulirenden Anschlagarme P mittelst Backen R und Bolzen an den an Röhren B isolirt befestigten Metallringen c^l zwecks Verhütung des Abschmelzens der Halter durch die Stromwirkung, ferner die Lagerung der Röhren B in Lenkern von der mit Bezug auf Fig. 11 bis 13 beschriebenen Art.

   Die mit Bezug auf Fig. 4 bis 6 beschriebene, für getheiltes Licht bestimmte Modification, wobei durch Feder L die Kohlenspitzen bei ausgeschaltetem Strom entfernt, durch Solenoid G aber in momentanen Contact ge-.bracht werden, und die in Fig. 9 und 10 veranschaulichte Modification der Lampe für getheiltes Licht, charakterisirt durch die Anordnung je eines Solenoids G für jeden Kohlenstab.

   Die Anbringung von Rippen oder Cannelirungen in Kohlenstäben für elektrische Lampen, zum Zweck, an den von den Anschlägen , wie z. B. P, erfafsten Stellen regelmäfsigere Verbrennung und stärkere Abkühlung der Anschläge durch vermehrte Luftcirculation zu erreichen.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.