DE28610C - System zur Regelung der Bewegung der Kohlen in elektrischen Lampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate·.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. August 1883 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues System zur Regelung der Bewegung der Kohlen in elektrischen Lampen mit Volta'schem Lichtbogen und festem oder nicht festem Brennpunkt und besteht im wesentlichen in der Einschaltung eines Reibungsorganes zwischen die beweglichen Kerne oder Armaturen der im Hauptstrom oder in einem Nebenschlufs liegenden regulirenden Elektromagneten und diejenigen Apparate, welche entweder nur die Regulirung oder die Regulirung und den Nachschub der Kohlen bestimmen. Dieses Reibungsorgan ist so angeordnet, dafs es immer zu functioniren bereit ist, und ohne Zeitverlust die durch den magnetischen Regulirapparat der Lampe stattgegebenen leichten Bewegungen auf jene Kohle überträgt, auf welche gewirkt werden soll. Besagtes Reibungsorgan besteht aus zwei Theilen, von denen der eine auf einer Schraube angeordnet ist, während der andere etwas unter dem Druck des ersten zurückweichen kann, und welche beide in merklichem Contact mit einander bleiben, auch wenn sie nicht auf einander wirken und ihre vollständige Solidarität einfach von der Wirkung eines sehr leichten Drucküberschusses herrührt, der zwischen ihnen durch den magnetischen Regulirapparat bestimmt wurde.

Das neue Regulirsystem ist auf alle Arten von elektrischen Bogenlampen anwendbar. Auf den beiliegenden Zeichnungen ist dasselbe in Anwendung auf eine Lampe von Cance, sowie auf eine Lampe mit Zahnstangen veranschaulicht; es bietet aber gar keine Schwierigkeit, die Erfindung bei allen anderen Typen von Lampen anzuwenden, z. B. bei jenen, wo die Bewegung der Kohlen mittelst Schnüre und Gegengewichte durch ein Uhrwerk oder einen anderen Motor bewirkt wird.

Die Cance-Lampe, Fig. 1, ist eine solche ohne festen Brennpunkt. A bezeichnet die verticale Schraubenspindel und B die darauf herabgleitende Mutter. Letztere trägt die obere Kohle und ertheilt bei ihrem Niedergange der Schraubenspindel eine Rotationsbewegung nach bestimmter Richtung.

Um nun die Schraube als Regulirmittel verwerthen und die herabgehende Bewegung der Mutter B suspendiren bezw. die Bewegungsrichtung der Schraube umkehren und hierdurch die rückgängige Bewegung einer der Kohlen bewirken zu können, ist an einem Punkte dieser Schraube ein Bund E angeordnet, welcher das Gewinde in zwei Theile theilt, den oberen C und den unteren A. Die Ganghöhe dieser zwei Theile des Gewindes kann gleich oder verschieden sein. Auf dem oberen Gewinde C befindet sich eine zweite Mutter D, welche im Gegensatze zu der auf dem unteren Gewinde A beweglichen, so zu sagen als Motor dienenden Mutter B die Regulirungsmutter genannt werden soll. Diese Mutter D ist vollkommen beweglich auf der Schraube C und derart angeordnet, dafs sie bei normalem Zustande durch ihr eigenes Gewicht auf dem Bunde E aufruht.

In einem Niveau, etwas unter dem Niveau von E, ist eine Platte F zwischen regulirbären Anschlägen angeordnet, welche letztere an den Säulen H der Lampe befestigt sind und der Platte nur einige Millimeter Spielraum gewähren, wenn sie der Einwirkung von Seiten der Verlängerungen der Kerne / der Regulirspulen J der Lampe unterliegt. Demnach genügt ein geringes Steigen der Kerne /, um die Platte F mit der unteren Fläche der Mutter D in Contact zu bringen. Diese Mutter ruhte bis dahin auf dem Bunde E und drehte sich naturgemäfs mit derselben. Infolge der Reibung auf der Platte F wird sie aber sogleich in ihrer drehenden Bewegung angehalten, hemmt die Schraube AC und damit auch das Herabgehen der Motormutter B.

Wird dann die Platte F noch weiter emporgehoben, so zwingt sie durch den Eingriff der Mutter D in die Gewindegänge b die Schraubenspindel, sich nach einer Richtung zu drehen, welche entgegengesetzt ist jener, in der sie sich unter der Wirkung der Mutter B bewegte. Letztere aber kann sich nicht um sich selbst drehen. Sie wird daher gehoben, und dieses hat eine Trennung der Kohlenspitzen zur Folge, da die obere Kohle an der Mutter B befestigt ist.

Ist die Entfernung der Kohlenspitzen so grofs geworden, dafs der Strom seine normale Intensität wieder gewinnt, so hören die Regulirspulen y auf, die Stäbe /zu heben. Die Platte F geht demnach nieder und gestattet auch der Mutter D herabzugleiten, bis sie neuerdings auf dem Bunde E aufliegt. Die Schraubenspindel A C ihrerseits aber beginnt wieder unter Wirkung der Motormtitter sich derart zu drehen, wie es der Nachschub der Kohlen bedingt.

Während des Brennens der Lampe finden die Bewegungen der Motormutter und der Regulirmutter nicht in längeren Zwischenräumen, sondern in kürzester Aufeinanderfolge statt. Denn ist die Stellung der Platte F einmal geregelt, so befindet sich die Mutter D beständig mit dieser Platte und auch mit dem Bunde E in Contact, so dafs eine sehr geringe Bewegung der Stäbe / hinreicht, um entweder den Nachschub der Kohlen zu bremsen oder wieder zu gestatten. Die Regulirung wird daher innerhalb äufserst enger Grenzen erhalten, was unter allen Umständen die vollkommene Gleichförmigkeit in der Beleuchtung sichert.

Die beschriebene Anordnung ermöglicht die vollkommene Beseitigung aller Organe, wie Hebel, Räder, Gelenke etc., welche einen Zeitverlust in der Uebertragung der Kraft bezw. Wirkung mit sich bringen. Die Kerne der Regulirspulen wirken direct auf die Platte F und diese ihrerseits überträgt die Wirkung augenblicklich durch Friction auf die Regulirmutter D.

In Fig. 2 ist das Frictionsorgan im Regulirmechanismus einer Lampe angeordnet, bei welcher die eine Kohle an einer Zahnstange K befestigt ist. Diese Zahnstange K steht in Eingriff mit einem Getriebe L, dessen Welle M in den fixen Säulen oder Supports N drehbar gelagert ist. Aufser dem Trieb L trägt die Welle M auch eine Frictionsscheibe O, welche durch eine Feder P gegen Drehung auf der Welle gesichert ist, sich aber longitudinal auf ihr verschieben kann. Diese Scheibe O wird von einer Feder Q beständig gegen den Bund R angedrückt, der mit der Welle Äffest verbunden ist. Concentrisch zur Welle M ist an dem einen Ständer N eine auf ihrem Umfange mit Gewinde versehene Dille S angeordnet, auf welcher sich eine zweite Frictionsscheibe T schraubt. Die Contactflächen der beiden Frictionsscheiben können eben oder konisch geformt sein.

Auf der Nabe von T sitzt eine Rolle U, deren Schnur V einerseits mit einem Gegengewicht und andererseits mit der Armatur des magnetischen Regulirapparates verbunden ist. Es sei hier ausdrücklich betont, dafs diese Rolle und Schnur durch einen einfachen Hebel mit Gegengewicht oder durch ein Getriebe mit Zahnstange oder überhaupt durch jedes andere Organ ersetzt werden können, das im Stande ist, auf die Frictionsscheibe T Bewegungen zu übertragen, welche jenen der Armatur des regulirenden Magneten entsprechen.

Die Zahnstange K ist beständig bestrebt, unter der Wirkung des Gewichtes einer der Kohlen herabzusinken und ertheilt demzufolge der Scheibe O eine Drehbewegung. Sowie aber durch Annäherung der Kohlen die Intensität des Stromes modificirt wird, verursacht die Armatur des Elektromagneten durch die Schnur V eine Drehung der Frictionsscheibe T, so dafs diese wegen des Gewindes auf »S¹ sich der Scheibe O nähert und mit ihr in Contact kommt. Die hierdurch erzeugte Reibung bremst zunächst die Bewegung der Zahnstange K, und da die Armatur des Magneten nach weiter fortfährt auf die Schnur V zu wirken, so findet eine Drehung der Welle M statt und damit eine Hebung des Kohlenhalters K, d. h. eine Trennung der Kohlen. Nach Entfaltung des Lichtbogens tritt Gleichgewicht ein. Die Scheibe T dreht sich unter der Wirkung der Scheibe O so weit zurück, bis die Reibung so gering geworden ist, dafs die Annäherung der Kohlen sich frei vollziehen kann. Es besteht also während des Brennens der Lampe zwischen den beiden Scheiben O und T beständig ein mehr oder weniger inniger Contact, und die Bewegungen, welche sie in der einen oder anderen Richtung ausführen, sind sehr klein und vollziehen sich in sehr kurzer Aufeinanderfolge, so dafs die vollkommene Regulirung des Lichtes der Lampe gesichert ist.

Es ist klar, dafs man die Einrichtung des zwischen der magnetischen Regulirvorrichtung und den Kohlen trägern eingeschalteten Friction sorganes in der verschiedensten Weise verändern kann. Die beiden vorstehenden Ausführungsformen sind daher nur als Beispiele zu betrachten und können je nach der Natur der Lampen, an welchen sie angebracht werden sollen, beliebig variirt werden.

So kann man z. B., wie schon erwähnt, den Apparat nur für die Regulirung der Kohlen bestimmen, während man einen besonderen Elektromagneten oder ein Solenoid verwendet, um die Entfaltung des Lichtbogens zu bewirken. In dem Falle, welcher gestattet, die Lampen in demselben Stromkreis hinter einander zu schalten, sind die Spulen des magnetischen Regulirorganes genau berechnet und mit sehr feinem Draht versehen, so dafs der durch sie gebildete Nebenschlufs nur einen sehr geringen Bruchtheil des Hauptstromes empfängt. Die geringe Kraft eines so eingerichteten magnetischen Systemes reicht dennoch hin, die nothwendigen leichten Verschiebungen des einen Theiles des Frictionsorganes zu bewirken, um ihn mit seinem Gegenpart in solidarische Verbindung zu bringen oder nicht, und hierdurch die Regulirung der Kohlen nach Mafsgabe ihrer Abnutzung zu bewirken.

Bei der in Fig. ι dargestellten Anordnung kann man die Mutter D auch weglassen und die Schraube mit einem Ring E versehen, welcher leicht in der Längsrichtung der Schraube zurücklaufen kann, d. h. in einer analogen Weise, wie die Scheibe O der Fig. 2. Dieser Ring mufs dann eine solche Gröfse haben, dafs er mit dem oberen oder unteren Theil der Platte F in Contact treten kann. Wenn man daher die Stellung der Platte derart regulirt, dafs sie sich sehr nahe dem Ring E befindet, so wird, sobald der Ring der Platte begegnet, die drehende Bewegung der Schraube und demzufolge auch das Herabsinken der Motormutter aufhören. Wird aber der Abstand der Kohlenspitzen zu grofs, so gestatten die Kerne ein Niedergehen der Platte F; die Reibung hört infolge dessen auf, und nun rotirt die Schraubenspindel derart, dafs die Kohlen einander wieder hinreichend näher kommen.

Alle diese Bewegungen vollziehen sich in sehr kurzen Zeiträumen und die Regelmäfsigkeit vdes Lichtes ist in einer vollkommenen Weise gesichert, da das Regulirorgan keinerlei andere Thätigkeit zu vollziehen hat.

Claims (4)

1. P at ent-Ansprüche:

   ι . Ein Reibungsorgan zur Regulirung elektrischer Bogenlampen, welches direct auf die Kohlenhalter wirkt und nur aus zwei, Theilen besteht, von denen der eine eine auf einer Schraube montirte Mutter, und der andere eine in unmittelbarer Nähe dieser Mutter befindliche und dem Druck derselben um ein Geringes nachgebende Frictionsscheibe bildet, wobei die Bewegungen des Ankers des regulirenden Solenoids entweder auf die Mutter oder auf die Scheibe wirken, und die erforderliche Elasticität zwischen den beiden Reibungstheilen entweder durch die Art der Wirkung des Solenoids selbst oder durch eine zwischengeschaltete Feder gewährleistet wird.
2. 2. Bei der C a η c e - Lampe mit centraler Schraube und darauf beweglicher Kohlenträgermutter die Anwendung einer zweiten Mutter, die auf dieser Schraube angeordnet ist, mit ihr sich dreht und auf einem ari dieser Schraube angebrachten Bunde aufruht, in Combination mit einer Platte oder Frictionsscheibe, deren genaue Stellung mittelst Hemmschrauben regulirt wird, und welche der verschiebenden Wirkung der Kerne der Regulirsolenoide der Lampe derart unterworfen ist, dafs sie, sobald sie einen hinreichenden Druck auf die zweite Mutter ausübt, letztere hindert, sich mit der Schraube zu drehen, so dafs dem Herabgehen derjenigen Mutter entgegengewirkt wird, welche eine der Kohlen der Lampe trägt und somit die Regulirung des Lichtbogens erfolgt, ohne Anwendung irgend eines mechanischen Zwischengliedes, welches Zeitverluste in der Uebertragung der Wirkung der Regulirsolenoide auf den zu beeinflussenden Kohlenhalter herbeiführen könnte.
3. 3. Die Nutzbarmachung der besagten zweiten Mutter zur Annäherung oder Trennung der Kohlen für die Entfaltung des Lichtbogens (sobald man sich hierzu nicht eines besonderen magnetischen Systems bedient), indem man der direct von den Verlängerungen der Solenoidkerne bewegten Platte einen hinreichenden Spielraum läfst, dafs sie die Regulirmutter (welche sie durch ihren Contact arretirt hält) zwingt, in die Höhe zu gehen und der centralen Schraube der Lampe diejenige Rotationsbewegung zu ertheilen, welche nöthig ist, damit die Kohlenträgermutter emporsteigt und so die für die Erzeugung

   , des Lichtbogens erforderliche Trennung der Kohlen herbeiführt.
4. 4. Für den Fall, dafs das Frictionssystem allein für die Regulirung der Kohlen angewendet werden soll, die Benutzung der bezeichneten beweglichen Platte, welche dann einfach auf den unteren Theil des auf der Centralschraube der Lampe fixirten Ringes wirkt, wobei die durch die Platte auf diesen Ring unter der Wirkung des magnetischen Regulirapparates ausgeübte Reibung der Kohlenträgermutter nur in dem Mafse herabzusinken

   gestattet, wie es der durch die Verbrennung hervorgebrachten Abnutzung entspricht.
   Die Anordnung eines Frictionsorganes bei einer Lampe mit Zahnstange, wobei eine der Frictionsscheiben oder Kegel mit einem Getriebe verbunden ist, das in die Zahnstange eingreift, während die andere Scheibe durch eine Schnur oder einen Hebel getrieben wird, der von dem Kern des Regulirsolenoids bewegt wird, wobei diese zweite Scheibe auf einer mit Gewinden versehenen Dille montirt und dadurch genötliigt ist, . sich ihrem Gegenpart zu nähern, der mit einer Feder versehen ist, welche ihm gestattet, dem Drucke während der Zeit, wo er sich verschiebt, nachzugeben, um die Regulirung oder die zur Trennung der Kohlen erforderlichen Bewegungen herbeizuführen.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.