DE274612C - - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B31/00—Electric arc lamps
- H05B31/003—Electric arc lamps of a special type
- H05B31/0033—Electric arc lamps of a special type with glowrod and candle
Landscapes
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
274612 KLASSE 21/. GRUPPE
MOSES S. OKUN in BERLIN.
berührenden Elektroden.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. September 1912 ab.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische sogenannte Kontaktlampen, bei denen die
Wirkung darauf beruht, daß zwei Kohlenelektroden leicht aufeinandergepreßt werden, wodurch
ein schwacher oder unvollkommener Kontakt erreicht wird.
Bei derartigen Lampen wurde die Regelung des Kontaktdruckes bisher meistens durch
Gewichts- oder Federbelastung bewirkt. Eine
ίο solche Regelung weist aber so erhebliche
Mangel auf, daß infolgedessen derartige Lampen sich bisher nicht in der Praxis einführen
konnten. Ganz allgemein sind bei Kontaktlampen mechanische Regelungen nicht zu brauchen, und zwar aus folgenden Gründen:
Die Wirkung dieser Art Kontaktlampen beruht einzig und allein auf der Herstellung und
Äufrechterhaltung einer leichten Berührung der Kohlenstifte. An der Kontaktstelle findet
der elektrische Strom einen gewissen Widerstand ; er entwickelt Wärme und bringt somit
die Spitzen zum Glühen; ein Lichtbogen darf hierbei nicht entstehen. Nun ist durch Versuche
festgestellt worden, daß eine mechanische Regelung, beispielsweise eine Feder oder
ein Gewicht, auf die Dauer nicht sicher und gleichmäßig genug wirkt. Es ist allgemein bekannt,
daß eine Feder ständig ihre Spannkraft verändert; bei einer Gewichtsregelung
können sehr leicht durch Reibung oder Klemmen kleine Veränderungen der Gewichts Verhältnisse
entstehen. Wollte man daher den mechanischen Regelvorrichtungen nur die geringen
Kräfte geben, die für ein richtiges Wirken der Lampe unbedingt nötig sind, so würde der kleinste Zufall eine richtige Wirkung
der Lampe verhindern können. Größere Belastungen müssen aber auf jeden Fall vermieden
werden. Bei derartigen Kontaktlampen tritt nämlich durch die erzeugte erhebliehe
Wärme sehr leicht ein Zusammenbacken der beiden Kohlenspitzen ein, und zwar besonders,
wenn die zusammendrückende Kraft zu groß ist. Durch dieses Zusammenbacken aber wird sofort die Wirkung der Lampe gestört.
Bei einer mechanischen Regelung gibt es gegen solche Störungen keinerlei Mittel;
die Lampe würde aufhören zu brennen. Beim Gegenstande der Erfindung wird deshalb grundsätzlich
die mechanische Regelung vermieden und eine elektromechanische Regelung verwendet.
Die Verwendung von elektromechanischen Regelungen ist allerdings schon früher versucht worden, jedoch ohne den erwünschten
Erfolg, nämlich eine unmittelbare Beeinflussung des Kontaktdruckes durch die Stromverhältnisse
des Speisestromes. Man hat hierbei Klemmvorrichtungen oder Klauen verwendet,
die die Kohle umklammern und in ihrer Lage halten sollen; sobald die Kohle
heruntergebrannt ist und hierdurch die Lampe zu verlöschen droht, öffnet eine elektromechanische
Vorrichtung die Klauen, so daß die Kohle durch ein Gewicht nachgeschoben werden kann. Hierdurch wird aber nur eine Anderung
des Kontaktdruckes in den weiten Grenzen zwischen Null und einem Höchstwert erreicht, die für den vorliegenden Zweck un-
brauchbar ist. Hierzu muß eine Einrichtung geschaffen werden, die nach Maßgabe der
Strom- und Brennverhältnisse eine Regelung des Kontaktdruckes in sehr engen Grenzen
gestattet. Diese besteht in der Einschaltung eines in der Achsrichtung der Kohlen wirkenden
Magneten in den Stromkreis, durch den der elektrische Widerstand der Kontaktstellen
auf einem ganz bestimmten Wert gehalten
ίο und bei vorkommenden Störungen in sehr engen Grenzen geregelt wird. Der Magnet ist
so angeordnet, daß er dann in Tätigkeit tritt, wenn der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle
durch Zusammenbacken der Elektroden zu klein geworden ist. Dies kann z. B.
durch einen Hauptstrommagneten geschehen. Sobald durch Zusammenbacken der beiden
Kohlenspitzen eine Verringerung des Widerstandes eintritt, kommt infolge des Anwachsens
der Stromstärke der Hauptstrommagnet zur Wirkung und zieht durch seinen Magnetkern
die beiden Elektroden auseinander. Will man einen parallel geschalteten Magneten mit
feiner Drahtwicklung verwenden, so muß man eine zusätzliche Gegenkraft anordnen, die das
Bestreben hat, die Elektroden auseinanderzuhalten. Sobald nun durch Verringerung des
Ubergangswiderstandes die Spannung im Nebenschluß geringer wird, wird der Kontakt
gelockert. Damit sich die Eintauchtiefe des Magnetkerns und dementsprechend seine Zugkraft
mit dem fortschreitenden Abbrand der Elektrodenstifte nicht ändert, ist die Lampe
so eingerichtet, daß sie unter Abschluß gegen die Außenluft brennt. Hierdurch wird der
Abbrand der Kohlenstifte so gering, daß er praktisch nicht zur Geltung kommt.
Die Kohlen können bei der neuen Regelung entweder senkrecht oder schräg im Winkel
aufeinandertreffen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt; es zeigen
die Fig. 1, 2, 3, 4 vier verschiedene Ausführungsformen im Längsschnitt. Wie in der
Zeichnung dargestellt, sind beide Elektroden 1 und 2 mit gleichem Durchmesser hergestellt.
Sie können aus Kohle, Titanium, Wolfram, Vanadium oder ähnlichen Stoffen bestehen,
die einen hohen Schmelzpunkt haben.
Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 sind die Elektroden in einer Glocke 3 untergebracht,
die von der Feder 5 an den Dekkel 4 gedrückt wird. Nötigenfalls kann die
Glocke 3 mit dem Deckel 4 verkittet werden, so daß ein vollkommen luftdichter Abschluß
entsteht. Die Elektrode 2 ist an einem metallischen Halter 13 befestigt, während die
Elektrode 1 an dem eisernen Kern 6 hängt, der in der Hülse 8 gleitet und von dem
Solenoid 7 gesteuert wird. Die Hülse 8 ist mit einer Kappe 14 dicht verschlossen und
mit einem Lufthahn 15 versehen, durch den die Luft aus der Glocke 3 gepumpt werden
kann. Die Wicklung des Solenoids 7 ist mit den Elektroden der Lampe hintereinander geschaltet
und an die Klemmen 9 und 10 der Hauptleitung angeschlossen.
Der Strom geht durch die Klemme 11, die
durch ein Futter 12 von dem Deckel 4 isoliert ist, weiter durch die Elektroden 1 und 2, den
Halter 13, die ebenfalls isolierte Klemme io,
die Solenoidwicklung 7 und die Klemme 9. Sobald die Luft aus der Glocke 3 ausgepumpt
ist, wird der Hahn 15 geschlossen.
Die Lampe kann für Gleichstrom und Wechselstrom, in Reihe oder nebeneinander geschaltet
verwendet werden. Die Spannung und Stromstärke kann verändert werden, bis die Bedingungen gefunden sind, unter welchen die
Lampe ihre beste Wirkung erreicht; auch kann die Lampe so konstruiert werden, daß
sie für eine gegebene Spannung und Stromstärke paßt.
Der Zweck des Solenoids 7 ist, den die Lampe speisenden Strom zu regeln. Angenommen,
die Lampe sei für 10 Ampere berechnet; wird nun der Strom eingeschaltet, so bewirkt
das auf der Elektrode 1 ruhende Gewicht des Eisenkerns einen guten Kontakt zwischen den
Elektroden 1 und 2, so daß ein stärkerer Strom als 10 Ampere durch die Lampe und
das Solenoid 7 geht. Hierdurch wird die Wirksamkeit des Solenoids 7 auf den Kern 6 erhöht.
Hierdurch wird der Druck zwischen den Elektroden 1 und 2 verringert, demgemäß
der elektrische Widerstand des Kontaktes erhöht und die Stromstärke auf die erforderliche
Zahl von 10 Ampere erniedrigt.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Hier besitzt die Wicklung des Solenoids 7
größeren elektrischen Widerstand, weil sie aus feinerem Draht gewickelt ist. Diese Wicklung
ist mit den Elektroden 1 und 2 nebeneinander geschaltet und nicht hintereinander, wie
in der Lampe nach Fig. 1. Das Solenoid 7 regelt demgemäß bei dieser Ausführungsform
die Voltzahl der Lampe und nicht die Stromstärke. Diese Form der Lampe ist hauptsächlich
in Reihenschaltung für Gleichstrom und auch für Wechselstrom zu verwenden. Wenn no
die Lampe nicht brennt, werden die beiden Elektroden 1 und 2 von einer Feder 21 auseinandergehalten,
die den Kern 6 anhebt. Die Wicklung des Solenoids ist an die Klemmen 19 und 20 geschaltet, die ihrerseits an
den Arbeitsstromkreis angeschlossen sind. An die Klemme 19 ist außerdem die Elektrode 1
und an die Klemme 20 die Elektrode 2 angeschlossen. Wird nun der Strom eingeschaltet,
so bringt das Solenoid 7, indem es den Kern 6 gegen die Federwirkung herabzieht, die Elektroden
ι und 2 in Kontakt, so daß der Strom
sie durchläuft. Wird nun der Druck zwischen den Elektroden zu groß, so verringert sich die
Voltzahl der Lampe und setzt den Strom in der Nebenschluß wicklung des Solenoids herab.
Das Solenoid schwächt hierdurch seine Wirkung auf den Kern 6. Die Wirkung der Feder
21 verringert den Druck und vergrößert den Widerstand zwischen den Elektroden, so
daß die Lampe auf ihre normale Voltzahl gelangt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 liegt die beide Elektroden umschließende Glocke
oberhalb des Solenoids 7. Der Kern 6 ist an dem unteren Ende der Elektrode 2 befestigt
und wird von einer Feder 10 nach oben gedrückt. Die beiden Enden der zylinderförmigen
Lampenglocke sind mit Deckeln 4 und 14 ausgerüstet, die vorzugsweise mit der Glocke
verkittet sind. Das Solenoid 7 ist mit den Elektroden 1 und 2 in Reihe geschaltet. Der
Arbeitsstrom ist an die Klemmen 17 und 18 geschaltet; er geht durch die Klemme 18,
den Deckel 14, die Elektroden 1 und 2, den Eisenkern 6, Leiter 12 und Leiter 13, die SoIenoidwicklung
7 und den Leiter 17. Wird der Strom der Lampe zu stark, so wird er von
dem Solenoid 7 herabgesetzt, indem dieses den Kern gegen die Wirkung der Feder 10 nach
unten zieht und den Druck zwischen den Elektroden herabsetzt;
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform. Hier ist die Glocke kugelförmig ausgebildet
und besitzt zwei röhrenförmige Angüsse 11 und 12, die mit Deckeln 9 und 14 verschlossen
sind, die erforderlichenfalls verkittet werden können. Das Solenoid ist hier mit
den Elektroden 1 und 2 in Reihe geschaltet. Der Kern 6 wird mit der an ihm befestigten
Elektrode 2 durch die Feder 13 gegen die an dem Deckel 14 befestigte Elektrode 1 gedrückt.
Der Deckel 14 ist außerdem mit einem Entlüftungshahn 15 versehen. Der Stromkreis ist
an die Klemmen 16 und 19 geschaltet; der Strom geht durch die Klemme 19, den Deckel
14, die Elektroden 1 und 2, den Eisenkern 6, die Feder 13, den Deckel 9, die Feder 24, den
Leiter 25, das Solenoid 7, den Leiter 17 und die Klemme 16. Die Wirkungsweise dieser
Lampe ist die gleiche wie die nach Fig. 1 und 3.
Die Erfindung kann auch ohne Auspumpen der Luft vorteilhaft angewendet werden, da
die Glocke fest geschlossen ist und keine Außenluft nachströmen kann. Demgemäß wird der
in der Glocke enthaltene freie Sauerstoff sehr bald verbraucht, so daß die weitere Abnutzung
der Elektroden vermindert wird. Sobald die Enden der Elektroden abgenutzt sind, werden durch die Reguliervorrichtung die Elektroden
gegeneinandergedrückt, so daß der Kontakt stets erhalten bleibt. Statt des Solenoids
kann auch ein gewöhnlicher Elektromagnet zur Regelung verwendet werden. Statt einander gegenüberstehend, können die beiden
Elektroden auch schräg aufeinanderstoßend angeordnet werden.
Es ist vorteilhaft, die Lampe so einzurichten, daß sie unter Verwendung von Kohlen
unter ungefähr 30 Volt brennen, so daß eine Bildung von Bogenlicht unmöglich ist.
Claims (6)
1. Elektrische Lampe mit zwei oder mehreren, in einem gegen die Außenluft
abgeschlossenen Raum untergebrachten, einander unter geringem Druck berührenden Elektroden, die einen schwachen oder
unvollständigen Kontakt bilden, gekennzeichnet durch die Verwendung einer in der Achsrichtung der Kohlen wirkenden
elektromagnetischen Vorrichtung, zum Zweck, den elektrischen Widerstand der
Kontaktstellen der Elektroden zu regeln.
2. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung
eines Magneten (7) in den Stromkreis, der so angeordnet ist, daß er den elektrischen
Widerstand erhöht, wenn der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle durch Zusammenbacken
der Elektroden zu klein geworden ist.
3. Ausführungsform der elektrischen Lampe nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines Hauptstrommagneten (Fig. 1), der den Kontaktdruck
verringert, sobald infolge des Zusammenbackens der Elektroden die Stromstärke zu groß wird.
4. Ausführungsform der elektrischen Lampe nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines Nebenstrommagneten (Fig. 2), der den Kontaktdruck
erhöht, sobald die Spannung zu groß wird.
5. Ausführungsform der elektrischen Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens die eine der Elektroden mit einem Eisenkern verbunden ist, der unter der Einwirkung eines Solenoids
oder Elektromagneten den elektrischen Widerstand an der Kontaktstelle der Elektroden
regelt.
6. Ausführungsform der elektrischen Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Feder (10, 13, 21) auf dem Solenoidkern eine dem Zug seiner
Spule entgegengesetzte Kraft ausübt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
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