DE27524C - Elektrische Bogenlampe - Google Patents

Elektrische Bogenlampe

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DE27524C
DE27524C DENDAT27524D DE27524DC DE27524C DE 27524 C DE27524 C DE 27524C DE NDAT27524 D DENDAT27524 D DE NDAT27524D DE 27524D C DE27524D C DE 27524DC DE 27524 C DE27524 C DE 27524C
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lever
electrodes
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electromagnets
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Application number
DENDAT27524D
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English (en)
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R. J. SHEEHY in New-York, V. St. A
Publication of DE27524C publication Critical patent/DE27524C/de
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B31/00Electric arc lamps
    • H05B31/0081Controlling of arc lamps
    • H05B31/009Controlling of arc lamps with tightening devices

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  • Adjustable Resistors (AREA)

Description

KAISERLICHES
PATENTAMT
Diese Erfindung bezieht sich auf jene Vorrichtungen, die gewöhnlich als Regulatoren bezeichnet werden, durch welche die Elektroden in einem Verhältnifs zu einander erhalten werden, welches zur Hervorrufung einer möglichst starken und gleichmäfsigen Beleuchtung unabweislich nothwendig ist, ferner auch auf gewisse Vorrichtungen, die mit besagtem Regulator verbunden sind, so dafs eine Anzahl von Lampen oder Lichtern in sparsamer, praktischer Weise gleichzeitig und in einer Stromleitung {single circuit) in Thätigkeit erhalten werden.
Der specielle Zweck und die besonderen Charakterzüge dieser Erfindung lassen sich wie folgt bezeichnen:
ι. Verbesserungen in den sogenannten Klammern oder Trägern für die Kohlenstäbe, deren Zweck ist, die bewegliche Elektrode mit jenem Theil des Apparates zu verbinden, der die Bewegung der besagten beweglichen Elektrode (ihr Sichnahen und Sichentfernen mit Bezug auf die feststehende) regelt.
2. Verbesserungen in der Construction des Elektromagnetes, welcher mittelst seiner variirenden Anziehungskraft die Klammer bez. den Träger in Bewegung setzt.
3. Verbesserungen an der Vorrichtung, um gewisse Theile aus der Stromleitung auszuschalten, deren Zweck ist, die Lampe selbstthätig aus der Stromleitung auszuschalten, wenn zufolge eines abnormen Widerstandes oder zufolge sonstiger Fehler diese der erfolgreichen Wirkung der anderen Lampen in derselben Stromleitung Abbruch thun würde.
4. Die Anbringung einer Vorrichtung, um die Lampe automatisch wieder einzuschalten, wenn die Bedingungen für ihre zweckdienliche Wirkung wieder hergestellt sind.
Diese Verbesserungen sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, worin
Fig. ι einen Aufrifs der ganzen Lampe darstellt;
Fig. 2 und 3 sind Ansichten der Hebel der Haltevorrichtungen;
Fig. 4 ist ein Grundrifs der Halteräder;
Fig. 5 ist ein Grundrifs des Steigradmechanismus und der Triebfeder, die im Ausschaltemechanismus zur Verwendung kommt.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Lampe und eine allgemeine schematische Darstellung der Stromleitung.
Fig. 7 und 8 zeigen gewisse Details im Steigradmechanismus, wodurch ein Signalmechanismus der nur zur Erläuterung des ganzen Apparates hierbei erwähnt sei, in Thätigkeit versetzt wird.
Unter Hinweis auf Fig. 1 stellt A1 die positive oder obere Elektrode dar. Sie ist bei A2 an einem Halter oder Träger aus Messing oder sonstigem gut leitenden Material befestigt. Der Träger bewegt sich unter dem Einflufs der Schwere frei zwischen Führungsrädern nach abwärts, die, wie in A1 und A 5 gezeigt, in Paaren angeordnet sind. Der negative oder untere Kohlenstab B1 ist mittelst des Trägers B" am Hebel Bz befestigt, der am Rahmenwerk der Lampe in einer noch zu beschreibenden Weise befestigt ist.
Die positive Leitungsverbindung ist bei C1 gezeigt, von da geht der Strom durch die Leitungen 1 und 2 nach dem positiven Träger A\ .
Als Leitung 2 wird am besten ein biegsamer Draht benutzt, der in einer Anzahl von Windungen um den Träger gewunden ist.
Diese Windungen nehmen im Durchmesser in dem Mafse ab, wie sie nach oben steigen.
Das Niedergehen des positiven Kohlenstabes hat nun zur Folge, dafs sich dieser Draht in einer flachen Spirale auf die obere Fläche des Kastens legt, der den Regulatormechanismus enthält. Vom Träger A3 geht der Strom nach der positiven Elektrode Al, der negativen Elektrode B1, dem Hebel 2?3, dem Rahmenwerk E1 E"1 und der negativen Leitungsverbindung C2. Eine Ausschaltungsleitung, die die Elektroden und den Bogen übergeht, kann mittelst der Leitungen 3 und 4, Elektromagnete O1I)2 und der Leitung 5 hergestellt werden. Jeder der Elektromagnete D1 D2 besteht aus einem Kern aus weichem Eisen D3 Z>4, der in der Richtung seiner Achse durchbohrt und mit isolirtem Draht umwunden ist. Die zwei Elektromagnete sind an der oberen bezw. der unteren Fläche einer eisernen Platte F' befestigt, die von dem eisernen Joch E2 absteht und in der Mitte eine Oeffnungi^"3 besitzt. Die Armaturen dieser Elektromagnete sind bei G1 bezw. G2 gezeigt und sind Cylinder aus weichem Eisen, die in die Bohrung in der Magnetachse mehr oder weniger weit hinein treten, je nachdem die Anziehungskraft der Magnete gröfser oder geringer ist.
Die obere Armatur G1 wird durch den Hebel H1 in ihrer Normalstellung gehalten. Dieser Hebel ist in Zf2 drehbar und wird durch die Spannung einer Feder JT3 in seiner gehobenen Stellung gehalten. Sein Niedergang wird durch einen verstellbaren Anhalter H* begrenzt.
An dem äufseren Ende dieses Hebels sind zwei Verbindungsstücke /' I2 mittelst Gliederung befestigt, deren untere Enden in den Punkten J3/4 mit Excentern J1J2 mittelst Gliederung verbunden sind und zwar nahe der Peripherie dieser letzteren. An denselben Excentern sind in den Punkten /5/G die Hebelarme K1 und K2 drehbar befestigt.
Die zwei Hebelsysteme, die im Trägermechanismus zur Verwendung kommen, sind separat in Fig. 2 und 3 dargestellt. Jedes kann als aus drei Theilen bestehend betrachtet werden.
1. die Arme K1K2, in besagter Weise mit den Excentern J1J2 verbunden;
2. die Arme Z1Z2; an dem letzteren ist ein Punkt Z3 und ein senkrechter Stift Z* unbeweglich befestigt.
Letzterer trägt eine lose Muffe Z5, die mit äufserlichem Schraubengewinde versehen ist und sich in einer im Arm Z1 angebrachten oder gebildeten Mutter dreht; eine gewundene Feder Z7 umgiebt den Stift Z4 und strebt, sich auszudehnen, wird jedoch zwischen dem Flantsch Z6 der Muffe Z5 und dem Hebel Z2 gehalten.
Die Wirkung dieser Feder Z7 besteht also darin, die Hebel Z1 und Z2 von einander zu entfernen. Der Zweck dieser Einrichtung wird weiter unten erklärt.
3. Die Arme M1 M2, die sich in der Richtung des Elektromafnetes D2 erstrecken, um durch den Armaturhebel N1 in Thätigkeit versetzt zu werden.
Dieser Hebel ist in N2 drehbar an dem Ständer oder Joch F2 befestigt und mit Federeinrichtung N4 versehen, um ihn in der gezeichneten Normalstellung zu erhalten.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Ein elektrischer Strom tritt bei Cl ein, geht durch die Elektroden A1 und B', die, wie man annehmen wolle, sich berühren.
Die Armatur ist mittelst der Feder H3 so justirt, dafs sie in Thätigkeit tritt (d. h. nach unten in die Achsenöffnung gezogen wird), wenn der geringste Strom durch den Elektromagnet Z>' geht. Hierdurch wird der Trägermechanismus in Bewegung gesetzt, indem die Excenter /1J2 den Träger A3 der positiven Elektrode A1 mit Reibung angreifen.
Ist der Strom stark genug, um den Voltaschen Bogen zu erzeugen, so veranlafst derselbe nicht nur, dafs der Träger der positiven Elektrode in Angriff kommt, sondern wird auch durch fortgesetzte Bewegung der Armatur G1 den Träger weit genug heben, um die nöthige Trennung der Elektroden A1 und B1 hervorzurufen. Dieser Zustand wird hergestellt, wenn die verstellbare Schraube Hk ihre Bewegungsgrenze erreicht, und verhindert dies ein ferneres Auseinanderrücken der Elektroden.
Die Schraube ZT4 dient daher dazu, die Länge des Bogens zu bestimmen, und ist jener Theil des Apparates vor dem Gebrauch passend einzustellen, um der Lampe einen Strom von bestimmter Stärke zuzuführen.
Die Function der unteren Armatur besteht darin, dafs sie den Hebel JV1 um seinen festen Drehpunkt N2 bewegt, wodurch er veranlafst wird, die Arme M1 M2 der Spannung der Spiralfeder Z7 entgegen zu bewegen.
Dies dient dazu, den Druck der Excenter J1J2 auf den Träger A3 zu lösen, indem die Drehungscentren _/5y6 von diesem Träger wegbewegt werden, der dann durch Schwere freigemacht wird.
Sowie die Armatur G2 niedergeht, werden die Hebel M1 M2 in die Ruhelage, die in der Figur gezeigt ist, zurückgebracht, und zwar durch die Spiralfeder Z7. In der Praxis ist der Trägermechanismus sehr empfindlich in seiner Wirkung und wird der Träger stetig hinabgehen, dem Mafse entsprechend, wie die Elektroden verzehrt werden, und wird somit die Stetigkeit des Lichtes aufrecht erhalten.
Die Armaturen der Elektromagnete Z?,1 D"*, wie in der Zeichnung gezeigt, sind durch die eisernen Armaturhebel Hx und JV1 mit dem oberen bezw. unteren Ende des eisernen Joches F2 verbunden.
Die Armaturen G1 G2 bilden somit die entgegengesetzten Pole eines einzigen magnetischen Systems und erlangen einen hohen Grad der bezüglichen Polarität. Sie werden daher nicht nur durch die Anziehungskraft der Solenoide, sondern auch durch ihre gegenseitige Anziehung in die Achsenöfmungen gezogen, und wird diese Anziehungskraft noch durch die Gegenwart des Joches F2 erhöht.
Jener Theil der Erfindung, der den Zweck hat, eine fehlerhafte Lampe aus dem Stromkreis auszuschalten, besteht in folgendem:
In den Zeichnungen ist eine Hemmradachse P1 gezeigt, welche Hemmungs- oder Steigräder P2 und P3 trägt; ersteres fest, letzteres lose. Diese Räder sind durch eine Spiralfeder/14 verbunden, Fig. 5, die die Achse P1 umgiebt. Das Rad wird unter normalen Bedingungen durch den Anhalter Q1 am Hebel Q2 festgehalten, welch letzterer um Q3 drehbar ist. Wenn die Stärke des Stromes in der regulirenden Hülfsleitung zufolge des Widerstandes im Bogen abnorm grofs wird, so wird der Kern G2 genügend gehoben, um das freie Ende des Hebels N1 mit der Schraube Q* des Hebels Q2 in Berührung zu bringen. Es wird also der Anhalter Q1 des Rades P3 freigegeben, um eine Drehung des letzteren zuzulassen. Wenn nun dieses Rad P3 somit frei wird, so dreht es sich so viel, als nöthig ist, um einen seiner Zähne mit dem Anhalter S' am Hebel .S2 in Berührung zu bringen. Die Kraft, die diese Umdrehung veranlafst, wird in erster Linie vom Elektromagnet Dx geliefert, der dazu dient, durch vermittelnden Mechanismus (nämlich Hebel Hh und Sperrkegel P") das Rad P2 theilweise herumzudrehen und so die Feder Pi mehr oder weniger aufzuziehen.
Der Elektromagnet £>l wird nicht dazu benutzt, diese Feder aufzuziehen, so lange der Strom nicht eine solche Kraft erlangt hat, dafs er den Anhalter i?4 in Berührung mit dem Hebel V75 setzt.
Nach diesem Arrangement wird die Feder sicher zur rechten Zeit aufgezogen, während doch der Elektromagnet nicht mit der Arbeit belastet ist, aufzuziehen, wenn der Strom schwach ist. Zu solchen Zeiten wird die ganze Stromstärke zur Trennung der Elektroden benutzt.
Ein zweiter Sperrkegel P6 dient dazu, um in bekannter Weise die Rückwärtsbewegung des Zahnrades P2 zu verhindern, so dafs die Federkraft dazu ausgenutzt wird, die Umdrehung des Rades P3 zu veranlassen. Durch diese Wirkung wird eine Hülfsleitung mit schwachem Widerstände hergestellt, die die Elektromagnete übergeht und die man vom Punkte 3 durch Leitungskörper 14, das Hemmungsrad P3, den Anhalter .S1, den Drahte6 und die Verbindung C2 verfolgen kann. Durch Ableitung des Stromes entmagnetisirt, ziehen die Magnete ihre bezüglichen Armaturen nicht mehr an, der Trägermechanismus kehrt zur Ruhestellung zurück und die obere Elektrode kann frei unter dem Einflufs der Schwere niedersinken. Diese Ausschaltung tritt ein, wenn aus irgend beliebigem Grunde der Widerstand des Bogens eine bestimmte Grenze überschreitet. Dies kann durch Justirung der Stellfeder iV4 geregelt werden.
Nachstehend soll jener Theil der Erfindung beschrieben werden, der sich auf die Wiedereinschaltung einer wieder in Ordnung gebrachten Lampe bezieht. In den Zeichnungen ist ein Hebel B3 dargestellt, der die untere Elektrode trägt und so drehbar ist, dafs, wenn die obere Elektrode auf die untere niedergeht und letztere nach unten drückt, sich die Abwärtsbewegung der unteren Elektrode dem längeren Arm des Hebels mittheilt, so dafs sich der kurze Arm hebt. Die Erhebung des kurzen Armes pflanzt sich durch Stange .S5 (die im hohlen Ständer E2 befindlich ist) auf den langen Arm des Hebels .S2 fort, der sich um S3 dreht. Der Anhalter S1 wird hierdurch nach unten gedrückt und vom Rade P3 frei gemacht. Hierdurch wird die Hülfsleitung, die die Elektroden übergeht, unterbrochen, letztere werden wieder in den Hauptstrom eingeschaltet, und der elektrische Strom wird, wie schon beschrieben, wieder hervorgerufen.
In Fig. ι und 6 ist nur zur Erläuterung des ganzen Apparates der Signalapparat dargestellt und sei auch nur zum leichteren Verständnifs des Ganzen kurz erwähnt. Der Signalmechanismus wird durch die Wirkung des Elektromagnetes D2 in Thätigkeit gesetzt, der in einem Zweigstrom sich befindet, welchen der Strom übergeht.
Die Anziehungskraft dieses Magnetes steigt demzufolge in demselben Mafse, als der Widerstand im Strom höher und es dringender nothwendig wird, sie auszuschalten.
Die Armatur des Magnetes wirkt der justirbaren Feder N1 entgegen und kommt mit der Schraube Qi in Eingriff, hebt den Hebel Q2 und hierdurch Hebel T, der mit nach unten gehenden Anhaltern T1 und T"* versehen ist. In dieser Weise wird der Anhalter T1 automatisch aus der Bahn des Stiftes Ud entfernt, der auf Achse U% sitzt, und letztere wird freigegeben, so dafs sie sich mit dem Uhrwerk dreht, das die Räder von U2 bis U6 in sich begreift.
Die Achse Us trägt das Hebedaumenrad W, das im vorliegenden Falle drei Hebedaumen trägt.
Der Anhalter T1 gestattet, wenn er sich zurückzieht, das Vorbeigleiten des Stiftes U*. An einem gewissen Punkte, nahe dem Ende einer Umdrehung, hält der Anhalter T2 den Stift W auf.
Wenn die Lampe wieder in Ordnung gebracht ist, so wird Stift U9 wieder in die gezeichnete Lage bezw. in Berührung mit Anhalter T1 gebracht. Die Umdrehung des Hebedaumenrades U"1 veranlafst, dafs Hebel V mittelst der Hebedaumen am Rande des Hebedaumenrades gehoben wird. Im vorliegenden Falle giebt es also drei Hebungen des Hebels V. Mit jeder Drehung wird der durch den besagten Hebel gehende Hauptstrom unterbrochen, und zwar im Punkte W, und geht der Strom sodann durch die Hülfsleitung, einschliefslich des künstlichen justirbaren Widerstandes X. Drei elektrische Pulsirungen gehen also durch die Leitung.
An der Centralstelle ist ein Signalapparat Y eingeschaltet. Dieser besteht am besten aus einem Magnet oder Solenoid Y1, der im Hauptstrom mit eingeschaltet ist, einem Kern Y2, dem passend mittelst Feder Y4 justirten Hebel Y3, dessen Justirung ihm erlaubt, den Pulsirungen, die in besagter Weise durch die Leitung gehen, zu gehorchen.
Das wiederholte Heben des Hebels V führt jedesmal den Widerstand X ein, also sagen wir dreimal. Hierdurch fällt dann der Glockenhammer F5, der auf Armatur Y3 sitzt. Jedesmal, wenn der Widerstand X sich zurückzieht, wird der Hammer in Bewegung versetzt, so dafs also dreimal an die Glocke geschlagen wird, um dem Beamten mitzutheilen, dafs Lampe 3 in Unordnung ist.

Claims (3)

Patent-Anspruch: Bei Apparaten zur Erzeugung des elektrischen Lichtes:
1. Die oben beschriebene Methode, ein annähernd gleichmäfsiges Licht herzustellen und aufrecht zu erhalten, die darin besteht, dafs ein Halterad Jx und J2, Fig. 4 und 1, erst auf einer excentrischen Lagerung _/5_/6 mittelst Verbindungsstangen P P und Hebel ,5T1 umgedreht wird, um die Elektroden A1 und Bx zu trennen, und dafs dann diese Lagerung durch Hebel K1 und K2 bezw. Z1 L2 M1 M2 bewegt wird, um das Aneinanderrücken der Elektroden A' B1 zu gestatten.
2. Die unter 1. erwähnte Klemmvorrichtung für elektrische Bogenlampen in Verbindung mit den Elektromagneten D1 und Z*3, welche diese durch die Hebel Z/1 sowie TV1 beherrschen und welche unter der Einwirkung von schwachen Strömen das Festklemmen der einen Elektrode der Lampe zwischen den excentrischen Hebedaumen der Klemmvorrichtung veranlassen, während dieselbe unter der Einwirkung von starken Strömen die Auslösung der Elektroden verursachen.
3. Die beschriebene Klemmvorrichtung in Verbindung sowohl mit den Elektromagneten I)1I)2 und deren Hebelvorrichtung Zf1 N1 S2 und Bz, als auch mit dem Zahnrad P2 und P3, den Sperrkegeln P5 Ps, Anhalter Qs S1 behufs Aus- oder Einschaltung einer Lampe.
Hierzu I Blatt Zeichnungen.
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