DE26792C - Regelvorrichtung für elektrische Bogenlampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf jene Klasse von elektrischen Lampen, welche als Bogenlampen bekannt sind, und hat den Zweck, eine Lampe von aiifserordentlich einfacher und billiger Construction zu beschaffen, bei welcher Mittel zum automatischen Reguliren des Nachschiebens der Kohle angebracht sind. Dies letztere geschieht vermittelst eines aus wenig Theilen bestehenden Solenoid- oder Magnetregulators, der gleichwohl sehr wirksam ist. Diese Lampen sind besonders zur Verwendung in Leitungssystemen mit Parallelschaltung in Verbindung mit Lampen derselben Construction oder auch mit Glühlampen geeignet, sie können aber auch in Hintereinanderschaltung sowie auch in combinirter Hinter- und Nebeneinanderschaltung verwendet werden.

Bei der praktischen Ausführung dieser Erfindung wird ein Rahmen als Träger der verschiedenen Theile verwendet. Dieser kann aus zwei metallischen Seitentheilen und einem metallischen Boden bestehen, für welche, als am wenigsten Schatten gebend, einfache Stäbe angezeigt sein dürften. Die Seitentheile sind durch die obere oder vierte Seite des Rahmens aus isolirendem Material gebildet, welche in der Lampe die Scheidewand zwischen den Zuleitungsdrähten bilden. Diese letzte Seite des Rahmens kann jedoch auch von einer Metallplatte gebildet werden, welche von den mit ihr verbundenen Stangen isolirt ist.

Am Obertheil ist ein hohler Elektromagnet oder ein Solenoid befestigt, an dessen oberer Deckplatte ein nach aufwärts ragendes Rohr befestigt ist, welches das herausragende Rohr genannt werden kann.

Ein Rohr, an dessen unterem Ende eine Klemme für die obere oder positive Kohle angebracht ist und welches das die Kohlen tragende Rohr oder der Kohlenträger genannt werden kann, geht durch die Mitte des Solenoids dicht hindurch, kann sich aber leicht in demselben bewegen.

Der eigentliche Kohlenträger (die Klemme) kann mit diesem Rohr ein Ganzes bilden oder kann auch aus einem besonderen, an diesem Rohr befestigten Stück bestehen. Diese Klemme besteht aus einer mit Schraubengewinden versehenen, am besten sich nach unten zu verjüngenden Pfanne mit zwei oder mehr Längsschlitzen. Auf diese Pfanne pafst eine sich gleichfalls verjüngende Mutter, welche die unteren Ränder der geschlitzten Pfanne gegen einander zu pressen sucht, wodurch die Kohle erfafst und festgehalten wird.

Wenn dieses die Kohle tragende Rohr hinaufgezogen ist, so reicht sein oberes Ende in das oben erwähnte Schutzrohr und wird von demselben geschützt.

Innerhalb des die Kohle tragenden Rohres ist der Kern des Solenoids angebracht. Derselbe ist an einer Stange oder Röhre befestigt, welche an ihrem oberen Ende von einer Feder am oberen Ende des herausragenden Rohres getragen wird. Die Feder ist so angeordnet und ihre Spannung so justirt, dafs sie den Kern unter normalen Verhältnissen ein wenig unter dem unteren Deckel des Solenoids herausragen läfst.

Dieser Kern ist von eigenthümlicher Construction; er besteht aus einem Stab oder Cylinder von weichem Eisen, dessen Durchmesser

kleiner ist als der Durchmesser des lichten Raumes des Kohlenträgerrohres, in welchem er untergebracht ist. Der Stab ist nun vollständig von einem Pinsel aus Eisendrähten eingehüllt, welche der Länge nach auf der Aufsenseite des Kernes angebracht sind.

Diese Drähte sind am oberen Ende des Kernes oder in der Mitte desselben am Kern festgemacht und ihre unteren Enden bezw. oberen und unteren Enden sind frei und inwendig nach innen gegen die Achse zu gebogen. Diese Eisendrähte können mit einem Kupferüberzug versehen sein (um den Widerstand zu vermindern) oder man kann auch aufser den Eisendrähten noch eine Lage von Kupferdrähten benutzen.

Unterhalb oder theilweise oder gänzlich innerhalb des Solenoids und innerhalb der Sphäre seiner Wirksamkeit befindet sich (aufserhalb des Kohlenträgerrohres) ein Stück paramagnetischen Materiales, wie etwa Eisen, Stahl oder Nickel, das »Verstärker« genannt werden kann. Dieser Verstärker ist am besten von ringförmiger Gestalt; er umgiebt das Kohlenträgerrohr und wird vortheilhafterweise beweglich gemacht, so dafs er sich dem Solenoid nähern oder von diesem entfernen kann. Er sitzt in einem Gehäuse oder hat einen Spielraum zwischen Anschlägen, oder es ist eine andere bekannte Vorrichtung angebracht, um die Gröfse der Bewegung des Verstärkers zu beschränken; es kann aber der Verstärker auch eine andere als die Ringform haben und kann eine feste Lage einnehmen.

Das Solenoid wird direct in den Hauptstrom geschaltet, man verwendet am besten eine Leitung mit Nebeneinanderschaltung. Von der Leitung führt eine leitende Verbindung zum freien Ende des Solenoids oder der magnetisirenden Spule, deren anderes Ende mit dem inneren· metallischen Gehäuse derselben verbunden ist, von wo aus sich die Leitung zu dem Kohlenträgerrohr fortsetzt, wobei der Strom zum gröfsten Theil durch den Pinsel geht, welcher, für diesen Zweck eine gute leitende Verbindung herstellt; von da aus geht der Strom zur positiven Kohle, zur negativen Kohle und zum Metallrahmen der Lampe, von da aus durch eine andere Leitung zur Hauptleitung.

Die Wirkungsweise der so construirten und eingeschalteten Lampe ist folgende.

Nachdem der Strom geschlossen worden ist, magnetisirt _sdas Solenoid sowohl den Kern als auch den Verstärker und zieht sie an. Der Ring oder Verstärker wird gegen das untere Ende des Solenoids gezogen und der Kern gegen den Druck der Feder in das Solenoid. Da aber die freien Enden der Drähte des bereits erwähnten Pinsels gleichnamig magnetisirt sind, so stofsen sie sich gegenseitig schneller nach aufsen und drücken gegen die Innenwand des Kohlenträgerrohres und dieses wird zwischen den Verstärker und den Pinsel geklemmt, so dafs es mit ihnen hinreichend hochgehoben wird, um den Bogen zu bilden, worauf es in dieser Stellung verharrt.

Wie nun der Bogen wächst, nimmt natürlich der Widerstand in der Lampenschliefsung zu und die magnetisirende Kraft des Solenoids nimmt entsprechend ab. Die Theile sind gegen einander so abgeglichen, dafs, wenn die gröfste zulässige Bogenlänge erreicht worden ist, die magnetisirende Kraft des Solenoids so weit geschwächt ist, dafs der Druck des Pinsels auf das Kohlenträgerrohr etwas nachläfst, worauf dieses infolge der Schwere herabsinkt und auch durch die Bewegung des Kernes, der durch die Feder herabgedrückt wird, hinabgeschoben wird. Dies währt so lange, bis die magnetisirende Kraft des Solenoids wieder hergestellt wird. Statt den Kern in zwei oder mehr einander abstofsende Theile zu theilen, kann man ihn auch aus einem einzigen Stücke herstellen, das eine hinreichende seitliche Bewegung hat, um an die Seiten des dieselben einschliefsenden Rohres zu stofsen und das Rohr an seine Führungen zu drücken. Die Pinselform ist indessen vorzuziehen, da die Bewegung gleichförmiger ist und ein besserer Contact zur Zuleitung des Stromes zur Kohle erzielt wird.

Man sieht aus dem Vorhergehenden, dais das Unterscheidungsmerkmal des Regulators in der Anbringung eines Solenoidkernes in dem Kohlenträgerrohr besteht, wobei dieser Kern gegen das Rohr drückt und es zwingt, sich mit dem Kern zu bewegen, sei es nun durch die Klemmung allein oder sei es durch diese und unter Beihülfe der Flüssigkeit im Rohr, wie später auseinandergesetzt werden soll.

Das Kohlenträgerrohr wird am besten mit einer Flüssigkeit gefüllt, wie etwa Glycerin, welche die Innenwände des Rohres schmiert und so eine übermäfsige Reibung verhindert, die Bewegung der benachbarten Flächen verlangsamt oder regulirt und Funkenbildung an den Berührungsstellen zwischen Rohr und Pinsel verhindert.

Die Flüssigkeit bildet auch ein Mittel, um vom Pinsel auf das Kohlenträgerrohr Bewegung zu übertragen, abgesehen von jenem, welches durch die Berührung des Pinsels mit dem Rohr bereits vorhanden ist. Die Zwischenräume zwischen dem Pinsel und der Rohrwand sind nämlich nicht grofs genug, ' um eine fast gleichzeitige Bewegung des Pinsels und des Rohres zu verhindern.

Ein anderer Theil der Erfindung betrifft eine Construction des Regulirmechanismus, welche eine noch gleichförmigere Bewegung hat als die oben beschriebene. Es wird dies dadurch hervorgebracht, dafs man den Verstärker in eine Anzahl von einander unabhängig beweglicher Theile zerlegt, welche gleichmäfsig auf das Kohlenträgerrohr drücken und ebenso gleich-

mäfsig auf. den magnetischen Pinsel oder den getheilten Kern des Solenoids einwirken, was ein gleichförmiges, ruhiges Licht zur Folge hat.

Der verbesserte Verstärker besteht am besten aus einer Anzahl von Kugeln oder Rollen aus magnetischem Material, welche durch einen Drahtring zusammengehalten werden, der durch sie hindurchgeht, so dafs sie in gewünschtem Grade von einander unabhängig beweglich sind.

Dieser Ring von Kugeln oder Rollen wird durch Anschläge oder durch ein ihn umgebendes Gitterwerk in seiner verticalen Bewegung gehemmt. Die Kugeln bewegen sich frei und wälzend auf dem Kohlenträgerrohr, wenn sie durch das Solenoid angezogen werden, das auf den magnetischen Pinsel einwirkt. Dieser Pinsel ist von der vorhin beschriebenen Construction, mit der einzigen Ausnahme, dafs er stets mit der Innenseite des Rohres, das die Kohle trägt, in leitender Verbindung steht, um die Leitung zu den Kohlen stets geschlossen zu erhalten. Die Wirkung des Solenoids und des Verstärkers hat den Zweck, den Pinsel mit gröfserem oder geringerem Druck mit dem Rohr in Verbindung zu bringen, und zwar um dessen Abwärtsbewegung zu reguliren.

Der Pinsel oder getheilte Kern wird wie oben an seinem oberen Ende von einer Feder getragen und taucht im Innern des Kohlenträgerrohres in eine Flüssigkeit. Die raschen und kräftigen verticalen Bewegungen des Kohlenträgerrohres werden von den verticalen Bewegungen des Pinsels oder getheilten Kernes durch das Mittel der Flüssigkeit, die das Rohr füllt, auf dasselbe übertragen.

Ein weiterer Gegenstand dieses Theiles der Erfindung besteht darin, ein einfaches und zweckmäfsiges Mittel zum Festhalten der unteren Kohle der Lampe herzustellen, um die Kohle leicht , centriren oder in eine Gerade mit der oberen Kohle bringen zu können und eine Verschiebung derselben nach oben, und zwar mit der Hand zu ermöglichen. Dies wird durch die Anwendung eines Rohres ermöglicht, in welchem die untere Kohle angebracht wird. Das Rohr ist an seinem oberen Ende gespalten und mit einem Klemmring versehen, um die Kohle zu halten. An diesem Rohr befestigt oder mit ihm in einem Stück erzeugt, ist eine Scheibe mit einer concaven Unterseite, welche auf dem unteren Querstab des Lampengerüstes ruht. Das Rohr geht durch eine Oeffnung im Lampenrahmen, welche Oeffnung grofs genug ist, ,um eine beschränkte seitliche Einstellung des Rohres in irgend welcher Richtung zu gestatten. Eine Scheibe mit concaver Oberseite ist auf das Rohr geschraubt und wird an dem Querstück des Lampenrahmens befestigt.

Die angemessene Lage des unteren Kohlenstabes in einer Geraden mit der· oberen Kohle kann zuerst festgestellt werden und dann kann man die Theile selbst feststellen, indem man die untere Scheibe hinaufschraubt. Die untere Kohle kann in verticaler Richtung zu jeder Zeit verschoben werden, und zwar dadurch, dafs man den Klemmring am oberen gespaltenen Ende des Rohres lockert.

Nach einem anderen Theil der Erfindung hat der Kern eine beschränkte gleitende Bewegung auf der Stange, welche ihn trägt; dabei nähert oder entfernt er sich abwechselnd von einem Block, welcher mit dieser Stange fest verbunden ist. Dieser feste Block kann aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material sein; ist er von magnetischem Material, so bildet er einen Theil des Kernes.

Der Kern wird durch eine justirbare Feder gegen den Block gezogen. Der Raum zwischen dem Kern und dem Block ist keilförmig, ₍indem eine der Endflächen des Blockes schief geschnitten ist. In diesem Raum werden Kugeln aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material angebracht, welche aufsen gegen die Wände des einschliefsenden Rohres zugleich durch die Wirkung des Kernes gedrückt werden.

Das Kohlenträgerrohr fällt durch sein eigenes Gewicht herab, wenn der Kern keinen starken Druck auf die Kugeln äufsert; sinkt aber der Widerstand des Bogens unter einen gewissen Punkt, so bewegt sich der Kern nach aufwärts, drückt die Kugeln nach aufsen, klemmt dadurch das die Kohle tragende Rohr und hebt dasselbe.

In Verbindung mit dieser Construction der von innen klemmenden Kugeln kann man eine äufsere magnetische Klemmvorrichtung anwenden, welche ein getheilter Ring wie der oben beschriebene Verstärker sein kann. Dieser getheilte Klemmring wird an dem Kohlenträgerrohr angebracht, und zwar entweder dem unteren Ende des Kernes gegenüber oder unterhalb desselben oder auch den Klemmkugeln gegenüber. Seine Bewegung ist durch Anschläge oder durch ein einschliefsendes Gitterwerk begrenzt. Um eine gleichförmige Bewegung des Kernes zu erzeugen, wird noch ein anderer Bremscylinder angewendet, welcher mit dem oberen Ende der Stange verbunden sein kann, welche den Kern trägt. Das feststehende einhüllende Rohr, welches vom oberen Deckel des Solenoids emporragt, ist nach oben verlängert, um den anderen Theil des Bremscylinders zu stützen.

Nach diesem Theil der Erfindung ist gleichfalls eine einfache Vorrichtung angebracht, um die untere Kugel zu halten und zu centriren. Hierzu werden zwei concave Scheiben verwendet, welche durch eine Schraube und Mutter an den Rahmen geklemmt werden. Die Schraube geht durch ein Loch, das etwas gröfser als sie selbst ist und kann demzufolge irgend eine Be-

wegung machen, um die Kohle zu centriren. Die obere Scheibe trägt eine gespaltene Pfanne, in welcher die Kurbel durch einen aufgeschraubten Ring festgehalten wird. Die concaven Flächen der Scheiben bedingen, dafs die Kohle festgehalten, wird.. Nach einem anderen Theil der Erfindung umgiebt der Kern oder sein hauptsächlicher Bestandtheil das Kohlenträgerrohr und ist durch ein Rohr und eine Stange mit einem Kolben verbunden, der im Innern des Kohlenträgerrohres spielt. Dieses Kohlenträgerrohr ist mit Glycerin oder einer anderen angemessenen Flüssigkeit gefüllt. Der Kolben kann aus einem paramagnetischen oder diamagnetischen Stoff bestehen. Er trägt Drähte, welche vollständig gegen die Wände des Rohres drücken und mit denselben eine gute leitende Verbindung herstellen. Die Stromverbindungen werden weiter durch Drähte oder Federn aufrecht erhalten, welche gegen das aus dem Kern ragende Rohr drücken. Am Kern sind in Schlitzen in dessen Seiten Arme eingelenkt und mit Klemmplatten versehen, welche das Kohlenträgerrohr erfassen. Diese Klemmarme tragen an ihrem unteren Ende Anker, welche durch verstellbare Polstücke an Fortsätzen des Hauptkörpers des Ankers angezogen werden.

Der Hauptkörper des Kernes wird von einer oder von mehreren justirbaren Federn getragen; diese Federn sind am unteren oder am oberen Ende des aus ihm herausragenden Rohres angebracht. In letzterem Falle wird man ein äufseres umhüllendes Rohr anwenden, das aus den Solenoiddeckeln herausragt und wodurch die Federn befestigt werden.

Die Bewegung des Kohlenträgerrohres wird durch die Bewegung des Kolbens in demselben, die äufsere magnetische Klemmvorrichtung und die Schwere hervorgebracht und regulirt.

Der erste Theil der Erfindung ist in den Fig. i, 2, 3 und 4 der Zeichnungen dargestellt, auf welche sich das Nachfolgende bezieht.

Fig. ι ist ein Aufrifs, welcher das allgemeine Aussehen der Lampe darstellt;

Fig. 2 ein Längenschnitt der Lampe, wenn sie nicht in Thätigkeit ist;

Fig. 3 ein Längenschnitt der Lampe während ihrer Thätigkeit;

Fig. 4 im Detail ein Schnitt der Kohlenklemme.

NPPQ stellt den Rahmen der Lampe dar; hierbei können PPQ Metallstangen oder Röhren sein, während N aus nichtleitendem Material besteht und als Stütze für die übrigen Theile der Lampe dient.

M ist das Solenoid, welches an N befestigt ist und von diesem getragen wird. An seiner oberen Seite trägt dieses Stück N das schützende Rohr A, innerhalb welches das Rohr B sich befindet. Dieses trägt die Kohle und geht auch durch die Mitte des Solenoids. An seinem unteren oder freien Ende trägt dieses Rohr eine Klemme T. Das Rohr B ist so angeordnet, dafs es verhältnifsmäfsig dicht durch die Deckel h h des Solenoids M geht, aber doch leicht darin gleiten kann. Eine Stange C, welche durch die Mitte des Rohres B geht, ist mit Rohr A durch eine Feder S verbunden. Diese Stange trägt an ihrem unteren Ende den Kern des Solenoids. Die Spannung der Feder schiebt das freie Ende des Kernes beim normalen Zustande etwas aus dem Solenoid, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Kern besteht aus der mittleren Stange i? von Eisen, deren Aufsenfläche von Drähten e e eingehüllt ist, die sowohl parallel zu einander als auch parallel zur Achse des Eisenstabes E sind.

Diese Drähte sind unter einander und mit dem Kern E am oberen Ende des letzteren fest verbunden. Die unteren Enden dieser Drähte sind frei und ein wenig nach einwärts, gegen den Mittelpunkt von E zu, gebogen, wie aus den Fig. 2 und 3 deutlich zu ersehen ist. Da diese Drähte ähnlich den Borsten eines Pinsels am Kern E befestigt sind, so wurde im Vorstehenden dieser eigenthümlichen Construction eines Solenoidkernes der Name »Pinsel« beigelegt.·

Unterhalb des Solenoids ist ein das Rohr B umgebender Ring F angebracht, welcher durch die von M auf ihn ausgeübte Induction magnetisirt wird, wenn M von einem Strom durchflossen wird. Dieser Ring äufsert eine inducirende Rückwirkung auf E, wobei er die Wirkung von M auf E unterstützt oder verstärkt und deshalb auch »Verstärker« genannt werden soll.

Der Ring F kann frei auf dem Rohr B gleiten und seine Bewegung wird entweder durch einen offenen Rahmen oder durch in irgend einer passenden Weise angebrachte Anschläge begrenzt.

Fig. 4 ist eine detaillirtere Darstellung der Kohlenklemme R.

Es ist dies ein Stöpsel, welcher in das freie Ende von B geschraubt wird, sich nach unten zu verjüngt und wie bei r an verschiedenen Stellen seines Umfanges aufgeschlitzt ist; dieser Stöpsel trägt überdies ein Schraubengewinde. T ist ein nach unten zu verjüngtes Hütchen, das ein Muttergewinde trägt, so dafs, wenn es auf R geschraubt wird, es die durch die Schlitze von R gebildeten Zungen dieses Stöpsels zusammenprefst und sie gegen die Kohle drückt.

Es ist wünschenswert!!, und zwar aus den vorhin angegebenen Gründen, das Rohr B nahezu vollständig mit irgend einer zähen Flüssigkeit, wie etwa Glycerin, zu füllen.

Wie vorhin angeführt wurde, besteht eine Eigenthümlichkeit des hierin beschriebenen Regulators in der Theilung des Kernes in zwei Theile, welche sich abstofsen und in dem die Kohle tragenden Rohre untergebracht sind, so

dafs, wenn die Theile einander abstofsen, sie gegen die Wandungen eines Rohres drücken und dessen Bewegung controliren.

Für diesen Zweck ist der dargestellte pinselförmige Kern ein vorzügliches Mittel, aber eben auch nur ein Mittel. Man kann nämlich die mechanische Construction zur Nutzbarmachung der zwischen gleichnamig magnetischen Körpern bestehenden Abstofsung vielfach verändern. Man kann Kerne, welche auf dieselbe Weise wirken, auf viele andere Weisen erzeugen, von welchen alle für den vorliegenden Zweck mit der gezeichneten Form dann gleichartig sind.

Die Stromverbindungen in der Lampe sind die folgenden: 1,2 sind die Verbindungen zwischen der Lampe und dem Hauptstrom. Die Leitung ι führt direct zur Solenoidspule, deren anderes Ende mit der inneren Metallwand des Solenoids bei 3 verbunden ist.

Da die Deckel h h des Solenoids das Rohr B eng umschliefsen, so ist die leitende Verbindung von diesen Deckeln zum Rohr B und somit zum oberen Kohlenstab hergestellt. Wenn diese Theile sich . in der in Fig. 2 angedeuteten Stellung befinden, so geht der Strom auch durch den Pinsel und die Flüssigkeit zum Rohr B.

Wenn sich indessen die Theile in der in Fig. 3 dargestellten Stellung befinden, so geht der Haupttheil des Stromes durch den Pinsel, welcher eine gute leitende Verbindung mit dem Rohr B herstellt. Von B aus geht der Strom durch die obere Kohle O zur unteren Kohle O¹, bildet zwischen diesen den Lichtbogen und von da aus geht er durch Q P zu 2 zurück zur Hauptleitung.

Wenn die Lampe nicht in Thätigkeit ist, so befinden sich die Theile in der in Fig. 2 dargestellten relativen Lage. Der Ring F ruht auf der unteren Grenze seiner Bewegung, während E aus dem Solenoid durch die Einwirkung der Feder 5 herausgezogen ist. Die Drähte e e liegen in ihrer normalen Stellung am Kern E.

Wird nun die Leitung geschlossen, so magnetisirt das Solenoid M den Kern E, die Drähte e e und den Ringi⁷. Die Wirkung von F auf E und e verstärkt die Wirkung des Solenoids M auf dieselben, ee stofsen einander sogleich ab und drücken fest gegen die innere Wandfläche des Rohres B, gleichzeitig wird F nach aufwärts gegen M gezogen, während E in das Solenoid gezogen wird und sich in eine neutrale Stellung zu stellen sucht. Die Wirkung davon ist die, dafs B mit E gehoben wird, so dafs die Kohlen getrennt werden und ein Lichtbogen gebildet wird.

Da das Solenoid M direct in den Schliefsungskreis der Kohlen eingeschaltet ist, so wird die magnetisirende Kraft des Solenoids sich mit dem Widerstand im Lichtbogen ändern, welcher mit zunehmender Länge des Lichtbogens wächst.

Wie nun die Kohlen abbrennen, wächst der Lichtbogen und wird schliefslich so grofs, dafs das Solenoid M den Kern E nicht mehr dem Zug der Feder ,S entgegen festhalten kann und der Druck der Drähte e e auf die Innenwand des Rohres B vermindert wird. Daraufhin wird das Rohr B durch sein eigenes Gewicht herabgezogen, wozu auch die Wirkung der Feder, der Kern und die Flüssigkeit beitragen, bis die magnetisirende Kraft des Solenoids M ihre frühere Gröfse erreicht; dies geschieht durch angemessene Verminderung des Widerstandes infolge der Verkürzung des Lichtbogens durch das Herabsinken von B. Die Drähte e e gehen darauf aus einander und halten das Rohr B wieder fest.

Durch die Flüssigkeit im Innern des Rohres B wird die relative Bewegung des Kernes E und dieses Rohres B regelmäfsig und glatt gemacht, gleichzeitig verhindert die Flüssigkeit die Funkenbildung und daraus folgende Oxydation an den Contactstellen zwischen den Drähten e und der inneren Wand des Rohres B; sie dient ferner dazu, Bewegung vom Kern E auf das Rohr B zu übertragen.

Diese Construction giebt eine ungemein einfache Lampe, bei welcher die Zahl der Bestandtheile eine sehr geringe ist, und welche in ihrer Wirkung sehr regelmäfsig und kräftig ist; sie ist besonders dazu geeignet, in Nebeneinanderschaltung und in einem Netz von Glühlichtern zur Anwendung gebracht zu werden.

Der zweite Th eil der Erfindungen ist in Fig. 5 und 6 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt, auf welche sich das Nachfolgende bezieht.

- Fig. 5 ist ein verticaler Schnitt der hauptsächlichsten Theile der Lampe und

Fig. 6 ein Querschnitt durch das die Kohle tragende Rohr oberhalb des Verstärkers.

A ist das Solenoid, dessen Windungen mit den Kohlen hinter einander geschaltet sind.

Vom Deckel von A ragt das Rohr B hinauf, welches eine (nicht gezeichnete) Feder trägt, die mit der Stange C verstellbar verbunden ist, wie dies mit Bezug auf Fig. 1, 2, 3 und 4 beschrieben wurde. D ist das Rohr, welches den oberen Kohlenstab E trägt.

Dieser Kohlenträger, welcher mit Glycerin oder einer anderen angemessenen Flüssigkeit F gefüllt wird, geht durch das Solenoid, indem er darin geführt wird, und tritt in das Rohr B ein. Die Stange C erstreckt sich bis zum Rohr D hinab und trägt an ihrem unteren Ende den getheilten Kern. Dieser besteht am besten aus einem Körper G aus paramagnetischem Stoff, an welchem Drähte H, gleichfalls aus paramagnetischem Stoff, angebracht sind. Diese Drähte bilden den sogenannten Pinsel; sie sind an ihren oberen Enden mit dem Körper G verbunden und erstrecken sich nach abwärts und aufsen bis zur Berührung mit dem Rohr D.

J ist der getheilte Verstärker; seine verticale Bewegung wird durch die Arme α oder ein passendes Gitterwerk begrenzt. Er besteht aus Kugeln oder Rollen b aus einem paramagnetischen Stoff, welche von einem Ring c getragen werden und das Rohr D umgeben. Der Ring geht lose durch die Rollen, so dafs sie sich unabhängig von einander auf ihm bewegen können. Dieser ringförmige "Verstärker behält stets eine horizontale Lage und wirkt gleichmäfsig auf den Pinsel. Auf dem Kohlenträger hat er eine wälzende Bewegung und spielt frei auf demselben.

Die obere Kohle E ist vermittelst einer gespaltenen Pfanne und eines Klemmringes, wie dies mit Bezug auf Fig. ι, 2,3 und 4 beschrieben wurde, am Rohr D befestigt.

Die untere Kohle K tritt in ein Rohr L, welches mit einer unten concaven (d) Scheibe M versehen ist, wie dies dargestellt ist. Die Scheibe M ruht auf dem unteren Querstück N des Lampengerüstes; das Rohr L geht durch eine Oeffhung e des letzteren.

Die Oeffhung e ist grofs genug, um dem Rohr L in horizontaler Richtung eine begrenzte Bewegung zu gestatten, so dafs man die untere Kohle in eine Gerade mit der oberen bringen kann.

Eine Scheibe O mit concaver Oberseite/ wird auf das Rohr L geschraubt und stöfst an die Unterseite des Qiierstückes N.

Die concaven Seiten der Scheiben sichern ein festes Zusammenhalten der Theile. Die Kohle wird durch eine ringförmige Mutter g, welche sich auf dem oberen gespaltenen Ende h des Rohres L dreht, in diesem Rohr festgehalten. Die Kohle kann in verticaler Richtung nach Lockerung der ringförmigen Mutter verschoben und durch Wiederanziehen derselben an irgend einem beliebigen Punkt festgeklemmt werden.

Der dritte Theil der Erfindung ist in Fig. 7, 8, 9, 10 und 11 der Zeichnungen dargestellt, auf welche sich das Nachfolgende bezieht.

Fig. 7 ist ein Verticalschnitt der hauptsächlichsten wirksamen Theile einer Bogenlampe;

Fig. 8 ein Verticalschnitt eines Theiles der die Kohle tragenden Röhre und der von ihr eingeschlossenen Theile, welche gleichzeitig eine geänderte Anordnung der Theile zeigt;

Fig. 9 eine Draufsicht des unterstützenden magnetischen Verstärkers und der Klemme;

Fig. 10 ein Schnitt des regulirenden Bremscylinders;

Fig. 11 ein Verticalschnitt (theilweiser Aufrifs) der Vorrichtungen zum Festhalten und Centriren der unteren Kohle.

A ist das Solenoid, dessen Windungen mit den Kohlen B B¹ der Lampe hinter einander geschaltet sind und welches allein den Regulirmechanismus in Thätigkeit setzt.

Das Rohr C, welches die obere oder positive Kohle B trägt, geht durch das Solenoid und wird in demselben geführt. Es ist mit Glycerin oder einer anderen angemessenen zähflüssigen Flüssigkeit D gefüllt und geht innerhalb des aus dem Deckel von A ragenden Rohres E hinauf.

F ist eine Stange, welche von einer Spiralfeder G getragen wird, die am Rohr E befestigt und mit der Stange F durch einen Klotz α und die Klemmschraube b verstellbar verbunden ist. Die Stange F trägt den Kern H des Solenoids, welcher Kern lose auf die Stange geschoben ist.

Oberhalb H ist der Klotz J aus einem paramagnetischen oder diamagnetischen Stoff fest mit der Stange F verbunden. Dieser Block ist an seiner Unterseite schief geschnitten. Dem Kern zunächst werden eine oder mehrere Kugeln K, am besten aus nichtmagnetischem Material, in den keilförmigen Raum zwischen dem flachen oberen Ende des Kernes und dem schief geschnittenen unteren Ende des Blockes eingelegt. Der Kern wird, wenn in Thätigkeit, durch eine Feder c und eine verstellbare Mutter d am unteren Ende der Stange F emporgehalten. Der Druck der Feder c drückt die Kugeln K gegen die Wand des Rohres C hinaus und stellt eine beständige leitende Verbindung mit denselben her, reicht aber nicht aus, dieses Rohr am Sinken infolge des eigenen Gewichtes zu verhindern. Diese Bewegung wird indessen durch die Reibung der Kugeln sowohl wie auch durch die Flüssigkeit innerhalb des Rohres und des regulirenden Bremscylinders, welcher später beschrieben werden soll, verzögert.

Wird der Lampenstrom geschlossen, so wird der Kern H mit einem kräftigen Ruck nach aufwärts gerissen. Dadurch werden die Kugeln K gegen das Rohr C gedrückt und der Kern im Rohr festgeklemmt. Bei dieser raschen Bewegung könnte allerdings dieses Festklemmen durch die Kugeln nicht ganz sicher in seiner Wirkung erscheinen. Die Flüssigkeit D indessen zwingt vermöge des atmosphärischen Druckes, welcher auf ihr lastet, und des engen Kanals, durch welchen sie um den Kern fliefsen kann, diesen letzteren, sich mit dem Rohr als ein Ganzes zu bewegen. Das Rohr wird somit mit dem Kern, entgegen dem Zug der Feder G, emporgehoben; dadurch werden die Kohlenspitzen von einander entfernt und der Bogen hergestellt. Verlängert sich der Bogen, so vermindert sich der Druck auf die Kugeln und das Rohr C wird freigegeben, wodurch es von der Feder G nach abwärts gezogen werden kann. Durch diese beiden Wirkungen wird der oberen Kohle eine regelmäfsige, nach abwärts gerichtete Bewegung mitgetheilt. Wenn aber der Bogen verlischt oder zu lang wird, etwa infolge eines Steckenbleibens des Rohres in seinen Führungen, so würde die Feder G der Stange und dem Kern einen kräftigen Ruck nach abwärts geben und das die Kohle führende

Rohr würde mit dem Kern (durch Vermittelung der Flüssigkeit) herabgezogen werden. Um eine regelmäfsigere Bewegung des Kernes zu erzielen, wird ein Bremscylinder S, Fig. io, angewendet. Zu diesem Ende erstreckt sich das Rohr E nach oben und ist mit einer Kappe ο versehen, von deren Mitte ein hohler Bremscylinderkolben/ herabragt, der an seinem unteren Ende offen und an seinem oberen Ende bis auf die kleinen Luftlöcher q' geschlossen ist. Dieser Kolben befindet sich in dem cylindrischen Gefäfs r, das zum Theil mit Glycerin oder einer anderen viscosen Flüssigkeit gefüllt ist. Dieses Gefäfs r ist an dem oberen Ende der Stange F befestigt, und der Bremscylinder macht auf diese Weise die Bewegung der genannten Stange regelmäfsig, ob sie nun durch das Solenoid oder die Feder G hervorgebracht wird.

Die Theile, soweit sie jetzt beschrieben sind, bilden einen vollständigen und wirksamen Regulator. Sie können indessen von einem magnetischen Verstärker L unterstützt werden, welcher aus Kugeln oder Rollen e besteht, welche an einem Ringy aufgereiht sind, und sich aufsen längs des Rohres, das die Kohle trägt, innerhalb enger Grenzen bewegen kann. Dieser magnetische Ring umgiebt das Rohr C unterhalb A und ist in seiner verticalen Bewegung durch Arme g oder ein passendes Gitterwerk beschränkt. Bei der in Fig. 7 dargestellten Anordnung dient der unterhalb des Kernes angebrachte Kranz von Kugeln dazu, diesen Kern zu verlängern und die Wirkung des Solenoids zu verstärken oder den magnetischen Mittelpunkt des Kernes an eine tiefere Stelle zu verlegen. Die Kugeln werden sämmtlich vom Kern nach innen gezogen und drücken gleichförmig auf das Kohlenträgerrohr. Da sie ferner vom Solenoid nach oben gezogen werden, so dienen sie gleichzeitig dazu, das die Kohle tragende Rohr zu heben, indem sie eine äufsere magnetische Klemme bilden, welche in Verbindung mit der inneren, durch die Kugeln K gebildeten wirkt.

Dieser Ring kann auch bei der in Fig. 8 angedeuteten Anordnung benutzt werden, in welcher die Kugeln an einem dem Ringe gegenüberliegenden Punkte angebracht werden. Die innere und die äufsere Klemmvorrichtung wirken dann auf das die Kohle tragende Rohr in entgegengesetzten Richtungen an einem Punkte.

Um dies zu bewerkstelligen, ist der dem Block J entsprechende Block M unten angebracht und paramagnetisch, so dafs er einen Theil des Kernes bildet; der bewegliche Theil N des Kernes ist kürzer als in Fig. 7.

Bei dieser Anordnung ist es wünschenswerth, dafs der Kern auf beiden Seiten gleich weit aus dem Solenoid herausragt.

Um die untere Kohle B¹ zu halten und zu centriren, ist eine Pfanne O mit einer Klemme zum Festhalten der Kohle angebracht. Diese Klemme ist am besten ein Ring h, welcher sich auf dem gespaltenen Ende i der Pfanne dreht. Diese Pfanne trägt eine Scheibe P mit concaver Unterseite k und einer nach abwärts ragenden Schraubenspindel / in der Mitte der Scheibe. Die Spindel / geht durch eine Oeffnung m im unteren Querstück Q des Lampengestelles. Die Oeffnung m ist grofs genug, um der Spindel eine begrenzte seitliche Bewegung in jeder Richtung zu gestatten. Eine Scheibe R mit concaver Oberseite η ist an das untere Ende der Spindel / geschraubt und drückt gegen die Unterseite des Querstückes Q. Die concaven Flächen der Scheiben sichern ein festes Zusammenhalten der Theile, während die Oeffnung m gestattet, die untere Kohle in eine Gerade mit der oberen zu bringen.

Der vierte Theil der Erfindung ist in Fig. 12,' 13 und 14 dargestellt, aufweiche sich das Nachfolgende bezieht.

Fig. 12 ist ein Verticalschnitt eines die Erfindung verkörpernden Regulirmechanismus;

Fig. 13 ein Querschnitt des die Kohle tragenden Rohres, welcher den Obertheil des klemmenden Armes darstellt;

Fig. 14 eine Ansicht einer modificirten Constructionsform.

A stellt die Windungen eines Solenoids dar; ein Ende derselben ist mit dem Leitungsdraht 1 verbunden, während das andere Ende am Gehäuse a, um welches das Solenoid A gewickelt ist, befestigt wird. Dieses Gehäuse ist mit den stützenden und führenden Deckeln b c versehen. B ist der Kern des Solenoids, welcher sich in demselben bewegt und aus demselben herausragt. Dieser Kern ist gleichfalls hohl, durch ihn geht das Rohr C, welches die obere oder bewegliche Kohle D der Lampe trägt. Dieses Rohr wird durch entsprechende Ringe im Innern des hohlen Kernes geführt und ist mit einer Flüssigkeit D¹, am besten mit einer dickflüssigen, wie etwa Glycerin, gefüllt. Vom Kern B ragt ein Rohr E empor, welches durch den Deckel b hindurchgeht, sich oberhalb desselben fortsetzt und das die Kohle tragende Rohr C umschliefst. Vom Deckel b kann noch ein Schutzrohr emporragen, welches das Rohr E einschliefst, wenn dies wünschenswerth erscheint. Bürsten oder Federn a, welche vom Deckel B getragen werden, drücken beständig auf das Rohr E und stellen gute leitende Verbindungen mit demselben her. Am oberen Ende des Rohres E ist die Stange F befestigt, welche in der Mitte durch das die Kohle tragende Rohr und die in demselben enthaltene Flüssigkeit D¹ bis nahe an das untere Ende dieses Rohres d geht, sobald sich dieses Rohr mit Bezug auf den Kern in seiner höchsten Stellung befindet. An ihrem unteren Ende trägt die Stange F einen Kolben G, welcher indessen das Rohr nicht vollständig ab-

schliefst, sondern der Flüssigkeit in bestimmtem und beschränktem Mafse den Durchflufs gestattet.

Dieser Kolben ist mit federnden Drähten e versehen, welche an diesem Kolben befestigt sind und von ihm nach aufsen wegfedern, so dafs sie beständig gegen die Innenwand des Rohres C drücken. Diese federnden Drähte erhalten eine beständige leitende Verbindung zwischen der oberen Kohle mit der Leitung, und die Flüssigkeit, in welcher diese Drähte eingetaucht sind, schmiert die Flächen, so dafs Funkenbildung verhindert wird und die Theile glatt arbeiten. Die Drähte e sind am besten aus Kupfer hergestellt, sie können indessen, wenn man es wünscht, auch aus einem paramagnetischen Material hergestellt und verkupfert werden. Der Kolben kann gleichfalls aus einem magnetischen oder nichtmagnetischen Metall bestehen. Auf einander gegenüberliegenden Seiten des Kernes B sind in Schlitzen verticale Metallarme eingelenkt, welche an ihren oberen Enden Klemmflächen tragen, die gegen die Seiten des die Kohle tragenden Rohres C drücken. Diese Arme H setzen sich unter dem Kern B fort und haben nach auswärts ragende Flügel g, welche an ihren Enden Anker J von Eisen oder einem anderen paramagnetischen Metall tragen. Der Kern B hat Flügel h, welche die Anker J anziehen, wenn der Kern magnetisirt ist. Die Flügel h werden am besten mit verstellbaren Polschuhen versehen, welche grofse Schrauben sein können, die durch diese Flügel geschraubt werden. Die Flügel h sind mit dem Deckel c durch Spiralfedern K verbunden, welche vermittelst Klemmschrauben k an einem Ende verstellbar gemacht sind. Diese Federn stützen den Kern und die damit verbundenen Theile, beschränken deren Bewegung und dienen gleichzeitig als Kissen.

Die Wirkungsweise des Regulators ist die folgende:

Vor der Schliefsung des Stromes befinden sich die Theile in der in der Zeichnung dargestellten Stellung. Bei der Schliefsung des Stromes wird der Kern B magnetisirt und in die Spulen A hineingezogen, und zwar mit einem raschen kräftigen Ruck entgegen dem Zug der Federn K. Das Rohr E, die Stange F und der Kolben G werden mit dem Kern emporgehoben, ebenso das die Kohlen tragende Rohr C, welches bei dieser raschen Bewegung durch die Flüssigkeit D¹ mit dem Kolben, praktisch genommen, fest verbunden erscheint. Durch dieses Emporheben der Kohle B wird der Bogen hergestellt.

Der magnetisirte Kern B zieht den Anker J an, und zwar durch Vermittelung der Polschuhe i; dadurch werden die Klemmflächen/ gegen das Rohr C gedrückt. Aber diese Klemmflächen wären für sich nicht ausreichend, um das Rohr C während der raschen Äufwärtsbewegung des Kernes aufzuhalten. In dem Mafse, wie die Kohlen abbrennen und der Widerstand des Bogens zunimmt, wird der Magnetismus des Kernes B schwächer und der Druck der Klemmflächen auf das Rohr C wird infolge des Gewichtes der Anker J vermindert. Das Rohr C sinkt daraufhin herab, indem seine Bewegung durch den Widerstand, welcher dem Durchfliefsen der Flüssigkeit um den Kolben herum sich darbietet, verlangsamt wird, und zwar sinkt das Rohr so lange, bis der Magnetismus von B wieder wächst und das Rohr wieder eingeklemmt wird. Auf diese Weise wird ein beständiges Nachschieben der Kohle bewirkt. Wenn der Lichtbogen verlöscht oder bis zu einer bestimmten Grenze über den normalen Widerstand verlängert wird, so fällt der Kern herab und zieht das Rohr E und die Stange F sowie den Kolben G mit sich. Das Rohr C wird auch durch die Flüssigkeit bei dieser Bewegung mitgerissen, da das Gewicht des Kernes und der verbundenen Theile, sowie die Kraft der Federn K dem Gewicht des Rohres, das die Kohle trägt, beigefügt werden.

Statt den Kern und die anderen Theile durch die Federn K zu stützen, kann die modificirte Anordnung, welche in Fig. 14 dargestellt ist, angewendet werden.

Hierin schliefst ein äufseres feststehendes Rohr M das Rohr E ein. Dieses Rohr M wird von der oberen Deckplatte b des Solenoids getragen. Eine Spiralfeder Z, welche an der Oberseite des Rohres M befestigt ist, ist auch am Rohr E befestigt, so dafs das letztere von der genannten Feder getragen wird.

Diese Anordnung ist gleichartig mit der vorhin beschriebenen; eine angemessene Vorrichtung m wird angewendet, um die Spannung der Feder L zu verändern.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Der Kern des regulirenden Elektromagnetes, der im Innern des die Kohle tragenden Rohres angebracht ist und infolge magnetischer Einwirkung an dessen Wandungen drückt; im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.

2. Der Verstärker, welcher aufserhalb des die Kohle tragenden Rohres angebracht ist, in Verbindung mit dem Kern im Innern des Rohres; im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.

3. Der in vorstehendem mit Bezug auf Fig. 2 und 3 beschriebene Regulirmechanismus.

4. Der getheilte Verstärker J, Fig. 6, im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.

5. Die Klemmvorrichtung für die untere Kohle mit concaven Scheiben und der von den Mitteln zur Befestigung der Scheiben unabhängigen Kohlenklemme, wobei die Theile

so construirt und angeordnet sind, wie dies mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben wurde. Das eine Flüssigkeit enthaltende, die Kohle tragende Rohr C, welches in einem hohlen Kern B auf- und abgleitet, in Combination mit einem im Innern des erwähnten Rohres angebrachten und am Kern befestigten Kolben G, im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.

Die Combination eines Solenoids A und seines beweglichen Kernes B mit einem Kohle tragenden Rohr C, welches mit dem Kern durch eine Flüssigkeitssäule D¹ verbunden ist und eine von dem Kern unabhängige verzögerte Bewegung sowie eine magnetisch bethätigte Klemmvorrichtung H zur Regulirung dieser verzögerten unabhängigen Bewegung hat, im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.
Die Combination des die Kohle tragenden Rohres C mit einem oder mehreren Contactstücken e, um die leitende Verbindung mit der beweglichen Kohle ununterbrochen aufrecht zu erhalten, im wesentlichen wie in vorstehendem beschrieben.
Der Regulirmechanismus, der mit Bezug auf Fig. 12, 13 und 14 in vorstehendem beschrieben wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.