DE277269C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 277269 KLASSE 21/. GRUPPE

Regelwerk für Bogenlampen, insbesondere für Scheinwerfer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1912 ab.

Die Erfindung betrifft ein Regelwerk für Bogenlampen, insbesondere für Scheinwerfer, bei dem die Spindel oder die Spindeln, die die Elektroden hin und her bewegen, ihre Drehung im einen oder anderen Sinne von einem Motor, zweckmäßig einem Elektromotor erhalten, der dauernd in gleicher Richtung läuft. Die Elektrodenspindel wird zeitweilig mit dem Motor über ein Wendegetriebe gekuppelt durch elektrische Vorrichtungen, die von den elektrischen Verhältnissen des Lichtbogens gesteuert werden, wenn eine Bewegung der Elektroden erforderlich ist. Bei diesen Regelwerken kommt es darauf an, trotz kräftiger und schwerer Ausführung des Gesamtwerkes eine schnell und exakt wirkende Kraft für die Veränderung des Elektrodenabstandes und für die Zündung des Lichtbogens zu haben, d. h. die Elektroden müssen aus ihrem

_ao Ruhezustand möglichst schnell in Bewegung und wieder zur Ruhe kommen. Um das zu erreichen, werden gemäß der Erfindung zur zeitweiligen Kupplung der Getriebe im einen oder anderen Sinne zwei elektrische Vorrichtungen verwendet, von denen die eine die Elektroden voneinander entfernt, während die andere die Elektroden zusammenführt; die erste liegt parallel zu einem Hauptstrom widerstand, die zweite im Nebenschluß zum Lichtbogen; beide Vorrichtungen werden durch ein von den elektrischen Verhältnissen des Lichtbogens gesteuertes Relais ein- oder ausgeschaltet.

Zur Kupplung können beispielsweise Elektromagnetkupplungen verwendet werden, die, zeitweilig durch das Relais eingeschaltet, eine Kupplung der Motorwelle mit der die Elektroden bewegenden Spindel bewirken und die Drehung der Motorwelle im einen oder anderen Sinne auf die Elektrodenspindel übertragen.

Durch diese Einrichtung wird ein außerordentlich feinfühliges und exakt wirkendes Regelwerk geschaffen. Der ständig in einer Richtung laufende Motor braucht nicht erst, wie der reversierende Motor, im Augenblick, wo eine Bewegung der Elektroden verlangt wird, anzulaufen und seine eigene Masse in Bewegung zu setzen, sondern er gibt bei Kupplung des Motors mit der Spindel im Augenblick seine Kraft mit voller Drehzahl her. Wird aber die Kupplung und Entkupplung von Motor und Spindelwelle durch Elektromagnete bewirkt, die in der üblichen Weise im Hauptstrom der Lampe oder im Nebenschluß zum Lichtbogen liegen und ihre Kräfte gemäß den Änderungen im Lichtbogen verändern, so sind, da zur Kupplung verhältnismäßig große Kräfte erforderlich sind, große Änderungen der elektrischen Verhältnisse im Lichtbogen nötig, um die Kupplung ein- oder auszurücken, d. h. die Lampe wird schlecht regulieren. Dadurch hingegen, daß ein elektrisches Relais angewendet wird, das fast gar keine Massen zu bewegen braucht und zum Schließen seiner Kontakte fast gar keine Kräfte erfordert, das, kurz gesagt, außerordentlich empfindlich gebaut werden kann, während andererseits die von diesem Relais eingeschalteten Elektromagnete, die die Kupplung der

Wellen bewirken, sehr kräftig gemacht werden können, wird mit dieser Einrichtung ein sehr empfindliches und doch mit großer Kraft ausgerüstetes, schnell, exakt und zuverlässig arbeitendes Regelwerk geschaffen.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in Fig. ι im schematischen Aufbau, in Fig. 2 in der zugehörigen Schaltung.

In Fig. ι bedeutet 1 den dauernd in gleicher Richtung umlaufenden Elektromotor, der beispielsweise durch ein Schneckengetriebe 2-28 die Vorgelegewelle 3 in Umdrehung hält. Diese Welle 3 endet rechts und links in zwei Kupplungsteilen 4 und 5, denen die zugehörigen Kupplungsteile 6 und 7 gegenüberstehen, die auf den Wellen 10 und 11 aufgekeilt sind. Durch Spiralfedern 26 und 27 sind die Kupplungsteile normal voneinander getrennt. Die Spindelwelle 17 hat rechtes und linkes Gewinde und führt darauf die beiden Elektrodenträger 19 und 20, in denen die Elektroden befestigt sind. Bei Drehung der Welle 17 im einen Drehsinne nähern sich die Elektroden, bei Drehung im umgekehrten Sinne entfernen sie sich. Diese Spindelwelle ist durch ein Wendegetriebe mit den Wellen 10 und 11 verbunden, nämlich mit der Welle 11 durch zwei Zahnräder 13 und 18, mit der Welle 10 durch drei Zahnräder 12, 14 und 16,

Die Welle 3 läuft dauernd im gleichen Sinne um und ist normal mit keiner der Wellen 10 und 11 gekuppelt. Werden die Wellen 3 und 11 miteinander gekuppelt, so dreht sich die Spindel 17 rechts herum, die Elektroden nähern sich einander; werden die Wellen 3 und 10 miteinander gekuppelt, so dreht sich die Spindel 17 links herum, die Elektroden entfernen sich voneinander. Die Kupplung der Wellen 3 und 11 bzw. 3 und 10 geschieht durch die beiden Elektromagnetküpplungen 4-6 bzw. 5-7, wenn diese durch ein Relais eingeschaltet werden.

Dieses Relais, in Fig. 1 nicht gezeichnet, wird zweckmäßig als Differentialrelais ausgebildet mit zwei Kontakten. Wenn die Lichtbogenspannung zu hoch ist, schließt die Nebenschlußspule des Relais den einen Kontakt, dadurch wird die Elektromagnetkupplung 4-6 eingeschaltet, und die Elektroden werden einander genähert. Ist umgekehrt der Strom zu hoch oder die Spannung zu klein, so schließt die Hauptstromspule des Relais den anderen Kontakt) dadurch wird die Elektromagnetkupplung 5-7 eingeschaltet, und die Elektroden werden voneinander entfernt. Demgemäß liegt die Erregerwicklung der Kupplung 4-6 im Nebenschluß zum Lichtbogen, die Erregerwicklung der Kupplung 5-7 hingegen im Nebenschluß zu einem Hauptstromwiderstand. Zur Zuführung des Erregerstromes dienen beispielsweise die Schleifringe 8 und 9.

Um die Lampe von Hand bedienen zu können, trägt das Zahnrad 14 außerhalb des Lampengehäuses 21, 22 ein Handrad 15.

Die vorstehend geschilderte Schaltungsweise hat den Nachteil, daß bei der Kupplung, deren Erregerwicklung im Nebenschluß zum Lichtbogen liegt, die Erregung mit der vollen Lichtbogenspannung von etwa 50 bis 80 Volt unterbrochen wird, was bei der ziemlich hohen Selbstinduktion des Erregerstromkreises einen nicht unbedeutenden Unterbrecherfunken hervorrufen wird, der, wenn nicht besondere Einrichtungen zur Funkenlöschung getroffen werden, die Kontakte stark in Anspruch nimmt.

Dieser Nachteil kann,. ebenfalls erfindungsgemäß, dadurch völlig gehoben werden, daß beide Elektromagnetkupplungen Hauptstromerregerwicklungen haben, die durch das von den elektrischen Verhältnissen des Lichtbogens gesteuerte Relais geschaltet werden, und daß die Elektromagnetkupplung, die bei ihrem Eingriff die Elektroden zusammenführt, außer dieser Hauptstromwicklung noch eine im Nebenschluß zum Lichtbogen liegende Erregerwicklung hat, die selbsttätig ausgeschaltet wird, sowie der Hauptstrom entsteht.

Bei dieser Schaltung wird die Nebenschlußerregerwicklung nur zum Zusammenführen der Elektroden benutzt, solange noch kein Hauptstrom da ist. Sowie der Hauptstrom entsteht, wird die Nebenschlußerregerwicklung ausgeschaltet, und das geschieht ohne erhebliche Funkenbildung, da die Lichtbogenspannung in dem Augenblick, wo der Hauptstrom entsteht, praktisch gleich Null ist. Diese Ausschaltung der Nebenschlußerregerwicklung kann durch ein besonderes, im Hauptstrom liegendes Relais geschehen, es kann aber auch die Hauptstromspule des Differentialrelais dazu benutzt werden. Für das spätere Zusammenführen der Elektroden während des Brennens der Lampe, für den Nachschub, wird nur die Hauptstromerregerwicklung der Kupplung eingeschaltet, deren Unterbrechung funkenfrei geschieht, da nur eine kleine Spannung unterbrochen wird.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung dieser Schaltung, die zu der mechanischen Anordnung nach Fig. 1 paßt. Der Elektromotor 1 ist in irgendeiner Art geschaltet, so daß er sowohl auf. Strom als auch auf Spannung anläuft. Der Hauptstrom ist mit starken Linien gezeichnet, er geht vom +-Pol durch die mit -f und — bezeichneten Elektroden und darauf durch die Abzweigwiderstände b und c zum negativen Pol. In der Mitte der Figur ist das von den elektrischen Verhältnissen des Lichtbogens gesteuerte Relais gezeichnet mit

der Hauptstromwicklung h, die beispielsweise parallel zu b und c liegt, und der Nebenschlußwicklung g, die parallel zum Lichtbogen liegt. Der Kern 23 dieses Relais ist mit der Verbindungsleitung der Abzweigwiderstände b und c leitend verbunden. In stromlosem Zustande liegt er auf dem Kontakt 25 auf und schaltet dadurch die Erregerwicklung m der Elektromagnetkupplung 7 parallel zum Abzweigwiderstand c.

Das gleiche geschieht bei überwiegender Erregung der Hauptstromwicklung h des Relais. Bei überwiegender Erregung der Nebenschlußwicklung g hingegen wird der Kern 23 nach oben gezogen, schließt den Kontakt 24 und schaltet dadurch die Hauptstromerregerwicklung k der Elektromagnetkupplung 6 ein, parallel zum Abzweigwiderstand b. Diese Elektromagnetkupplung 6 hat noch eine zweite Erregerwicklung I und demgemäß drei Schleifringe 8. Die zweite Erregerwicklung I liegt parallel zum Lichtbogen, wenn die Kontakte 29, 30, wie gezeichnet, sich berühren.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Stellung der Teile in Fig. 2 entspricht dem stromlosen Zustand, die Elektroden stehen auseinander. Wenn der Strom eingeschaltet wird, so setzt sich sogleich der Anker des Elektromotors 1 in Drehung, zugleich wird die Elektromagnet kupplung 6 durch die Nebenschlußerregerwicklung / zum Eingriff gebracht, so daß die Wellen 3 und 11 gekuppelt werden, wodurch die Elektroden zusammengeführt werden. In dem Augenblick, wo sich die Elektroden berühren, entsteht der Hauptstrom. Das hat zur Folge, daß das Relais 31, das parallel zu b und c liegt, durch die Wicklung η erregt wird, seinen Anker 29 anzieht und dadurch den Nebenschlußstrom durch die Wicklung I unterbricht und diese ausschaltet, und zwar geschieht die Ausschaltung, wenn die Spannung an den Elektroden praktisch gleich Null ist, also funkenfrei. Dadurch wird die Kupplung 6 gelöst. Gleichzeitig wird durch den entstehenden Hauptstrom der Kontakt 23-25 geschlossen und die Elektromagnetkupplung 7 erregt. Dadurch wird die Welle 3 mit der Welle 10 gekuppelt, und die Elektroden werden auseinandergeführt, bis die normale Lichtbogenspannung erreicht ist und dadurch die Relaiswicklung g genügend erregt und der Kontakt 23-25 geöffnet wird, so daß die Kupplung 7 gelöst wird. Nun wird. der Kern 23 des Relais in der Schwebe zwischen beiden Kontakten 24 und 25 gehalten, so daß die Kupplungen 6 und 7 außer Eingriff stehen, und es erfolgt der Nachschub der Elektroden durch zeitweiligen Schluß der Kontakte 23 und 24 und Erregung der Kupplung 6 durch die Wicklung k. Reißt der Lichtbogen ab, so werden sogleich die Elektroden durch Eingriff der Kupplung 6 infolge Erregung der Nebenschlußwicklung I zusammengeführt, und das Spiel beginnt von neuem. Wird der Stromkreis ausgeschaltet, so erlischt der Lichtbogen und die Kohlen bleiben auseinanderstehend.

Durch diese Schaltung wird erreicht, daß alle Kontakte mit Niederspannung und also dauernd funkenfrei arbeiten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Regelwerk für Bogenlampen, insbesondere für Scheinwerfer, bei dem zur selbsttätigen Bewegung der Elektroden ein dauernd in gleicher Richtung laufender Motor verwendet wird, welcher mittels eines elektromagnetisch kuppelbaren Wendegetriebes zeitweilig die die Elektroden gegeneinander bewegende Spindel oder Spindeln in dem einen oder anderen Sinne in Bewegung setzt, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitweiligen Kupplung der Getriebe im einen oder anderen Sinne zwei elektrische Vorrichtungen, z. B. Elektromagnete, Elektromagnetkupplungen, verwendet werden, von denen die eine, die durch ihre Einschaltung die Entfernung der Elektroden bewirkt, parallel zu einem Hauptstromwiderstand geschaltet ist, während die andere in einen Nebenschluß zum Lichtbogen geschaltet ist, und diese Vorrichtungen durch ein von den elektrischen Verhältnissen des Lichtbogens gesteuertes Relais geschaltet werden.

2. Regelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetkupplung, die bei ihrem Eingriff die Elektroden zusammenführt, eine Hauptstromwicklung außer der Nebenschlußerregerwicklung hat und letztere selbsttätig ausgeschaltet wird, sowie der Hauptstrom entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.