DE27524C - Elektrische Bogenlampe - Google Patents

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 B^z 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 A^l, 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 C^l 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 H^k 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 H^x 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 D^x geliefert, der dazu dient, durch vermittelnden Mechanismus (nämlich Hebel H^h 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 U^d 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 U^s 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 J^x 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 B^x 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 B^z, als auch mit dem Zahnrad P² und P³, den Sperrkegeln P⁵ P^s, Anhalter Q^s S¹ behufs Aus- oder Einschaltung einer Lampe.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.