DE35624C - Neuerungen an elektrischen Beleuchtungs-Anlagen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

ATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. September 1885 ab.

■Bisher wurden Glühlichter gewöhnlich in Parallelschaltung und durch einen Quantitätsstrom getrieben; diese Methode erfordert jedoch' sehr starke und kostspielige Leiter und der Strom kann selbst ■ dann nur auf verhältnifsmäfsig kurze Distanzen geleitet werden.

Man hat indessen auch schon versucht, Glühlichter mit hochgespannten Strömen zu speisen, die durch verhältnifsmäfsig schwache Drähte auf große Entfernungen geleitet werden können. Die Lichter befinden sich dabei in combinirter Schaltung, d. h. die Lampen sind in parallel geschaltete Gruppen eingetheilt, aber die Lampen jeder einzelnen Gruppe sind hinter einander geschaltet. Bei der letzteren Einrichtung mufs, wenn eine oder mehrere Lampen jeder Gruppe außer Gebrauch gesetzt werden, ein dem Widerstand der ausgeschalteten Lampen gleicher Widerstand durch passende Vorrichtungen in diese Gruppe eingeschaltet werden, da sonst die übrigen Lampen jeder Gruppe zu viel Strom erhalten und bald unbrauchbar gemacht würden. Da nun zur Speisung einer Lampe in jeder Gruppe ebenso viel elektrische Energie nothwendig ist, als zur Speisung aller Lampen, so ist dieses System vom ökonomischen Standpunkt zur Beleuchtung einer Anzahl von Häusern und anderen Gebäuden einer Stadt, wo im allgemeinen nicht alle Lampen auf "einmal brennen, sehr wenig geeignet.

Diese Schwierigkeit überwindet man dadurch (und darin besteht das Wesentliche der Erfindung), daß man sämmtliche Lampen in automatisch veränderlichen Gruppen (oder abwechselnden Gruppen) anordnet, wodurch sich das vorliegende System von den Anlagen mit festen Gruppen unterscheidet. Es wird hierdurch erreicht, daß, welches auch immer die Zahl der zu einer bestimmten Zeit eingeschalteten Lampen sein möge, dieselben automatisch stets in so viel Gruppen vereint werden, als die Zahl der Lampen gestattet (dabei sind diese Gruppen hinter einander geschaltet), und in den Rest einer Gruppe — die unvollständige Gruppe — wenn eine solche erscheint, die am Ende der Leitung in der Nähe des Rückleitungsdrahtes zurückbleibt. Der Widerstand der unvollständigen Gruppe wird durch einen Nebenschluß ausgeglichen, dessen Widerstand automatisch der Zahl der Lampen in der unvollständigen Gruppe entsprechend veränderlich ist, oder auch durch eine Gruppe von Widerstandsspulen, von denen eine oder mehrere parallel zu den Lampen eingeschaltet werden. Sobald einige Lampen ausgelöscht oder andere an deren Stelle angezündet werden, werden die Gruppen sofort automatisch umgestellt. Die Lampen sind sämmtlich in der gewöhnlichen Weise angeordnet, d. h. sie sind in Querdrähte zwischen dem positiven und negativen Hauptleiter eingeschaltet. Jedesmal, wenn die Anzahl der Gruppen durch das Anzünden oder Auslöschen einiger Lampen verändert wird, wird auch die Verbindung des Rückleiters, der zur Stromquelle führt, mit den beiden Hauptleitern umgekehrt, d. h. wenn eine ungerade Anzahl von Gruppen vorhanden ist (die unvollständige Gruppe, falls sie vorhanden ist, mitgezählt), so ist der Rückleiter mit einem der beiden Hauptleiter verbunden, und ist eine gerade Anzahl von Gruppen hinter einander geschaltet, so ist der Rückleiter mit dem

anderen Hauptleiter verbunden. Durch diese Umkehrung der Verbindung des Rückkiters mit den beiden Hauptleitern bei der Neueinschaltung bezw. Ausschaltung einer Gruppe wird der Strom veranlafst, durch alle Gruppen hinter einander zu fliefsen.

Die Zuleitungsdrähte für die Lampen jeder Gruppe oder jedes besonderen Gebäudes sind mit einem Umschalter verbunden, welcher durch einen Elektromotor bewegt wird; der Elektromotor wird durch den Strom in den Hauptleitern getrieben. Dieser Umschalter dient dazu, die Lampen automatisch in die erforderlichen Gruppen einzutheilen, indem er den einen oder den anderen Hauptleiter an der passenden Stelle unterbricht. Wenn eine frische Lampe in einer Gruppe angezündet wird, so wirkt der Umschalter dahin, die letzte Lampe dieser Gruppe in die nächstfolgende Gruppe zu versetzen, und bewirkt dadurch eine ähnliche Veränderung in allen folgenden Gruppen. Wird dagegen eine Lampe in einer der Gruppen ausgelöscht, so bewirkt der Umschalter, dafs die erste Lampe der nächstfolgenden Gruppe in die vorhergehende Gruppe eingeschaltet wird.

Die Erfindung besteht ferner darin, automatisch den Widerstand des Nebenschlusses zur letzten oder unvollständigen Gruppe von Glühlichtern zu verändern. Dies geschieht durch einen von einem Elektromotor betriebenen Umschalter; der Elektromotor selbst ist in die Hauptleitung eingeschaltet, aber für gewöhnlich kurz geschlossen, wird aber in Thätigkeit gesetzt, sobald eine Lampe in der Gruppe ausgelöscht oder angezündet wird; es geschieht dies durch einen Elektromagneten, der gerade so wie eine der Lampen in die Glühlampenleitung eingeschaltet ist. Dieser Theil der vorliegenden Erfindung ist auch für die Vertheilungssysteme für Glühlampen mit festen, unveränderlichen Gruppen anwendbar, wie sie bisher verwendet wurden.

Es wird in diesem Falle zu jeder Gruppe von neben einander geschalteten Lampen ein Nebenschlufs von veränderlichem Widerstände geschaltet.

Die vorliegende Erfindung besteht in den neuen Vorrichtungen, Combinationen und Anordnungen , von Mechanismen zur praktischen Ausführung des gegenwärtigen Vertheilungssystems.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. ι eine schematische Darstellung der Anordnung von Leitungen, welche zum Theil die vorliegende Erfindung verkörpert, und zeigt die Schaltung der Lampen, der Solenoide und des Umschalters, der den Rückleiter mit dem einen oder anderen der Hauptleiter verbindet, und den Nebenschlufs von veränderlichem Widerstände, der den Widerstand einer unvollständigen Gruppe ausgleichen soll. In dieser Figur ist der Deutlichkeit wegen der Apparat zur Umschaltung einer Lampe aus einer Gruppe in die andere, der Motor zur Bethätigung dieses Apparates, sowie auch der Umschalter und das denselben bethätigende Solenoid zur Unterbrechung eines der Hauptleiter zwischen den einzelnen Gruppen ausgelassen.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Vorrichtung zur Umschaltung der Lampen aus einer Gruppe in die andere und den Motor derselben, das Relais oder den Controlmagneten, der den Motor in Thätigkeit setzt, und den Umschalter (mit dem denselben bethätigenden Solenoid) zeigt, der die Lampen automatisch zu gruppiren oder den einen oder den anderen Hauptleiter zu unterbrechen hat, um die Lampen auf jeder Seite . der so erzeugten Unterbrechung in verschiedene Gruppen einzutheilen.

Diese Figur zeigt auch die Schaltung dieser verschiedenen Theile oder Vorrichtungen und deren Verbindung mit den beiden Hauptleitern.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Umschaltung der Lampen aus einer Gruppe in die andere. Diese Vorrichtung besteht, wie gezeichnet, aus zwei halbkreisförmigen, von einander isolirten Scheiben in jedem der.zwei Hauptleiter; mit diesen Scheiben sind die Lampen durch entsprechende Bürsten oder Contactstücke verbunden. Die beiden von einander isolirten Scheibenhälften jedes Hauptleiters sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, durch einen Umschalter mit einander verbunden. Wenn durch diesen Umschalter eine Unterbrechung herbeigeführt wird, so werden die mit einer der beiden Scheibenhälften verbundenen Lampen in eine andere Gruppe eingeschaltet, als die mit der anderen Scheibenhälfte verbundenen, und man kann durch Drehung der Scheibenhälften eine oder mehrere Lampen aus einer Gruppe in die andere schalten.

Fig. 4 ist eine Detailansicht des Umschalters und des denselben bethätigenden Solenoides, das die Rückleiter abwechselnd mit dem einen oder dem anderen Hauptleiter verbindet, wie sich die Zahl der Gruppen ändert.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Schaltung, welche drei Gruppen von Lampen mit den zwei Halbscheiben in jedem Hauptleiter darstellt. Die Halbscheiben sind flach neben einander gelegt, so dafs die Schaltung und Wirkungsweise besser sichtbar wird.

Man sieht aus dieser Figur, dafs blos ein Theil der Lampen jeder Gruppe im Gebrauch ist; es sind nämlich zwei Lampen der unteren, eine der mittleren und zwei der oberen Gruppe ausgeschaltet. Die Halbscheiben sind in verschiedenen Stellungen gezeichnet, und ebenso ist der Umschalter der beiden Halbscheiben

der mittleren Gruppe (im linken Hauptleiter) und der Umschalter der beiden rechten Halbscheiben der oberen Gruppe geöffnet, so dafs alle im Gebrauch stehenden Lampen passend in Gruppen eingetheilt sind.
■ In der Figur ist auch der die verschiedenen Theile jedes der Hauptleiter durchfliefsende Stromtheil angegeben, sowie die Richtung desselben durch Pfeile angedeutet.
. Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, ähnlich der Fig. i, nur dafs die Vorrichtung zur Veränderung des Widerstandes des Nebenschlusses zu der letzten unvollständigen Lampengruppe aus einem Doppelsolenoid besteht, das für gewöhnlich kurz geschlossen ist, und das durch einen ein Relais bildenden Magneten in Thätigkeit gesetzt wird, der zu den Lampen dieser letzten Gruppe parallel geschaltet ist.

Fig. 7 ist eine schematische Ansicht, die Anwendung des in Fig 6 dargestellten veränderlichen Widerstandes beim Betrieb von neben einander· geschalteten Glühlichtern in festen Gruppen darstellend.

.. Fig. 8 und 9 sind vergröfserte Ansichten, die Construction der Magnete der Widerstandsspulen, die in Fig. 6 gezeichnet sind, darstellend.

Wie aus Fig. 2 und 5 zu ersehen, wird eine Lampe nach Erfordernifs automatisch aus einer Gruppe in die benachbarte nächste oder vorhergehende durch zwei drehbare, halbkreisförmige Scheiben geschaltet, die in jeden der beiden Hauptleiter eingeschaltet sind oder einen Theil desselben bilden. Diese beiden Halbscheiben jedes Hauptleiters sind von einander isolirt, aber durch einen Umschalter in leitende Verbindung gebracht, so dafs, wenn dies nothwendig ist, die beiden Halbscheiben automatisch in dieselbe oder in benachbarte Gruppen für jedes Haus oder Gebäude eingeschaltet werden können. Die Lampen oder deren Zuleitungsdrähte sind sämmtlich mit den beiden Paaren von Halbscheiben in den beiden Hauptleitern durch passende Bürsten verbunden, welche auf den Halbscheiben aufliegen, und zwar nehmendie Bürsten etwas weniger als den halben Umfang der beiden Halbscheiben in Anspruch, so dafs durch Drehung derselben alle Lampen mit dem einen oder dem anderen Hauptleiter verbunden werden können oder auch zum Theil mit dem einen und zum Theil mit dem anderen. Befinden sich die beiden Halbscheiben in verschiedenen oder benachbarten Gruppen, so können die Lampen durch Drehung der Halbscheiben in der einen oder in der anderen Richtung aus einer Gruppe in die andere geschaltet werden, wie es eben erforderlich sein mag, um die Lampenzahl der vorhergehenden Gruppe complet zu erhalten. Befinden sich dagegen die beiden Halbscheiben in derselben Gruppe, so wird natürlich deren Drehung keine Veränderung in der Gruppirung der Lampen hervorrufen.

Die Scheiben werden durch einen kleinen Elektromotor in der einen oder anderen Richtung gedreht, der wie eine Glühlampe, jedoch beständig zwischen die Hauptleiter eingeschaltet ist. Ein Elektromagnet von hohem Widerstände befindet sich in Hintereinanderschaltung mit dem Elektromotor, so dafs blos ein schwacher Strom durch die festen Magnete des Motors fliefst. Die Armatur des Motors ist gleichfalls wie eine der Lampen zwischen die Hauptleiter geschaltet, nur sind die Zuleitungsdrähte derselben mit den Hauptleitern durch Umschalter verbunden, so dafs die Richtung des durch die Armatur fliefsenden Stromes umgekehrt werden kann, indem man die Verbindung durch den einen oder den anderen Umschalter herstellt; der Armaturstrom ist.unterbrochen, sobald keiner der Umschalter die Verbindung herstellt; diese Umschalter werden durch den Elektromagneten von hohem Widerstände bethätigt, der sich mit den festen Magneten des Elektromotors in Hintereinanderschaltung befindet. Der eine,dieser Umschalter wird von dem genannten Magnet emporgezogen, so dafs die Armatur des Motors eingeschaltet wird, wenn zu wenig Lampen in der Gruppe enthalten sind und deshalb ein stärkerer als der normale Strom durch den Magneten fliefst. Infolge dessen dreht der Motor die Halbscheiben nach vorwärts oder so, dafs die Zahl der Lampen der Gruppe vergröfsert wird. Wenn andererseits zu viel Lampen in der Gruppe enthalten sind, wird der durch den Elektromagneten von hohem Widerstände fliefsende Strom schwächer und der Umschalter fällt aus seiner normalen Lage, so dafs der Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Armatur des Motors fliefst. Hierdurch werden die Scheiben zurückgedreht, und die Zahl der Lampen der Gruppe wird vermindert. Sobald die gehörige Lampenzahl in der Gruppe enthalten ist, fliefst ein Strom von normaler Stärke durch den Elektromagneten von hohem Widerstände, und die beiden Umschalter nehmen eine solche Stellung ein, dafs der Strom durch die Armatur des Motors unterbrochen ist, so dafs die Welle des Motors und die Halbscheiben in Ruhe verbleiben.

Die Verbindung zwischen den Halbscheiben jedes Hauptleiters wird durch einen Draht hergestellt, der die Spule eines Doppelsolenoides enthält, dessen Kern einen Umschalter oder ein ContactstUck bethätigt, durch welches der Strom gleichfalls fliefst, und das den einen oder den anderen Hauptleiter unterbricht, wie es eben nothwendig ist, um die Lampen gehörig in Gruppen einzutheilen.

Das Doppelsolenoid ist derart eingestellt, dafs, wenn ein Strom, der schwächer ist, als

zur Speisung einer Lampe nöthig ist, durch einen der Hauptleiter und eine Spule des Solenoides fliefst, und ein Strom, der stärker ist, als zur Speisung der sämmtlichen Lampen einer Gruppe weniger einer nothwendig ist, durch den anderen Hauptleiter und die andere Spule des Solenoides fliefst, der Kern des Solenoides auf eine Seite gezogen wird und auf diese Weise die Verbindung zwischen den Halbscheiben des vom schwachen Strom durchflossenen Hauptleiters unterbricht und dadurch an diesem Punkte eine Trennung der Gruppe bewirkt. Wenn der durch jeden Hauptleiter fliefsende Strom stärker ist, als zur Speisung einer Lampe erforderlich, so verbleibt der Kern des Doppelsolenoides in seiner mittleren Lage, so dafs keine Unterbrechung zwischen den Halbscheiben jedes Hauptleiters stattfindet.

In der Zeichnung sei A die Stromquelle, A¹ die Hinleitung und A² die Rückleitung. B und B¹ sind die beiden Hauptleiter, zwischen welche die Glühlichter oder andere Stromverbrauchsstellen α durch passende Zuleitungsdrä'hte eingeschaltet sind. Eine Anzahl Bogenlampen a¹ kann in der Hin- und Rückleitung hinter einander geschaltet sein. Die Glühlichter sind einfach durch kleine Kreise und die Bogenlichter durch Kreuze angedeutet, da deren Construction dem Fachmanne bekannt ist und ein beliebiges System derselben verwendet werden kann.

In der Zeichnung sind der Bequemlichkeit wegen in jeder Gruppe acht Lampen angenommen, die Zahl der Lampen in jeder Gruppe von neben einander geschalteten Lampen kann indessen entsprechend der Intensität des erzeugten Stromes verändert werden. Für gewöhnlich hält es der Erfinder für angezeigt, einen Strom anzuwenden, der 20 Lampen in einer Gruppe speisen kann. Zwischen die Hauptleiter BB¹, und zwar am Ende dieses Theiles der Leitung und in der Nähe der Rückleitung, ist, wie in Fig. ι dargestellt, durch Zuleitungsdrähte b^l eine Anzahl von Widerstandsspulen b² in derselben Weise wie die Lampen eingeschaltet. Die Zahl dieser Spulen ist gleich der Zahl de'r Lampen einer Gruppe, und ferner eines Elektromagneten C von hohem Widerstände, der beständig eingeschaltet bleibt. Der Widerstand des Nebenschlusses b^l um die letzte oder unvollständige Gruppe von Lampen ändert sich natürlich, je nachdem ein oder mehrere Zweige b^l offen bezw. ein oder mehrere Widerstandsspulen b ² ausgeschaltet sind.

Jede der Widerstandsspulen b'² besitzt einen Kern b³ und einen mit einer Feder b⁵ versehenen Ankerhebel b*; der Ankerhebel b* des Elektromagneten C von hohem Widerstände und sein Contactstück b^a sind mit den Zuleitungsdrähten b^l der ersten oder unteren Widerstandsspule b² verbunden, und der Ankerhebel &⁴ und das Contactstück b⁶ der ersten Widerstandsspule sind mit der nächsten Widerstandsspule verbunden u. s. f. Die Feder b^r' jedes nachfolgenden Ankerhebels ist etwas stärker als die vorangehende, so dafs die erste Widerstandsspule zuerst ausgeschaltet wird, da der erste Ankerhebel zuerst abgerissen wird, wenn der. Strom unter die .normale Stärke sinkt. Wenn die Zahl der angezündeten Lampen blos einen Bruchtheil einer Gruppe oder eine oder mehrere ganze Gruppen und einen Bruchtheil bildet, so werden eine oder mehrere Widerstandsspulen b'² parallel zu den Lampen einer solchen unvollständigen Gruppe eingeschaltet, um den Widerstand der übrigen nicht angezündeten Lampen derselben zu ersetzen; wenn eine oder mehrere Lampen ausgelöscht werden, so wird der durch die Widerstandsspulen gehende Strom stärker; infolge dessen zieht die letzte Widerstandsspule ihren Ankerhebel an und schaltet die nächste Widerstandsspule ein. Wird eine frische Lampe angezündet, so wird der durch die Widerstandsspulen gehende Strom schwächer und der letzte Ankerhebel wird abgerissen; dadurch wird die letzte Widerstandsspule ausgeschaltet.

Da die Spule des Elektromagneten C von hohem Widerstände stets eingeschaltet bleibt, so kann er den Ankerhebel bⁱ stets bethätigen und die erste Widerstandsspule einschalten, sobald dies nothwendig ist.

Die Hauptleiter B und B¹ sind mit der Rückleitung A"¹ durch die Spulen cc¹ eines Doppelsolenoides, durch Umschalter c² c³, Contactstücke c* c^h c⁶ c"¹ und Zweigdrähte c^sc⁹ verbunden; der eine der letzteren c⁸ hat einen geringen Widerstand, der andere c° dagegen enthält einen sehr hohen Widerstand c¹⁰, so dafs blos ein kleiner Theil des Stromes hindurchfliefsen kann. Die Umschalter c² c^s werden durch den beweglichen Kern c^li des Doppelsolenoides dahin bethätigt, die Verbindung der Rückleitung durch den Draht c⁸ abwechselnd mit dem einen und mit dem anderen der beiden Hauptleiter B B¹ herzustellen, sobald die Zahl der Gruppen durch Anzünden oder Verlöschen einiger Lampen verändert wird. Um dies zu bewerkstelligen, ist der Kern des Solenoides so justirt, dafs er sich nach rechts oder links bewegt, je nachdem nahezu der ganze Strom durch den einen oder den anderen der beiden Hauptleiter BB¹ und daher durch die eine oder die andere Spule des Doppelsolenoides fliefst.

D D¹ und D² D³ sind die beiden Paare isolirter, drehbarer Halbscheiben, welche einen Theil der Hauptleiter B B¹ bilden and mit welchen die Zuleitungsdrähte b jeder Lampengruppe oder der Lampen jedes Gebäudes durch Bürsten oder Contactstreifen d verbunden sind.

Diese Contactstreifen für jede Gruppe nehmen etwas weniger als einen Halbkreis auf den isolirenden Stücken D⁴D⁴ ein, so dafs durch Drehung der Scheiben alle Lampen zwischen die Halbscheiben D D² oder Z)¹ D³ oder zum Theil zwischen die ersteren und zum Theil zwischen die letzteren gebracht werden können, wie es sich behufs Eintheilung der Lampen in Gruppen als nothwendig erweist. Die halbkreisförmigen Scheiben sind an den isolirenden Platten D* D^a befestigt, die auf der WeIIeD⁷ sitzen. Diese läuft in passenden Lagern D⁸ des Gestelles. Die Verbindung zwischen dem Hauptleiter B und den Halbscheiben D Z)¹ wird durch die Bürsten d² d³ hergestellt und die Verbindung zwischen dem Hauptleiter B¹ und den Halbscheiben D²D³ durch die Bürsten i⁴ d⁵. Die Verbindung zwischen den Halbscheiben DD¹ wird durch einen Draht e hergestellt, welcher von der Halbscheibe D zum isolirten Ring F führt, und von da aus durch die Bürste/ zur Spule E eines Doppelsolenoides, das Contactstück e¹, den Umschalter e'\ das Comactstück e³, die Bürste/¹, den isolirten Ring F¹ und von da aus zur Halbscheibe Z)¹. Die Verbindung zwischen den Halbscheiben D²Z)³ wird in ähnlicher Weise durch einen Draht g hergestellt, der von der Scheibe D² zum isolirten Ring G führt, und von da aus durch die Bürste g¹, die zweite Spule E-' des Doppelsolenoides, den Contact g², Umschalter g ³, Contact g ⁴, die Bürste g ⁵, den isolirten Ring G¹ und zurück zur Scheibe D³. Das Doppelsolenoid wird durch eine Feder oder einen belasteten Hebel E² derart justirt, dafs der Kern E³ desselben, der die Umschalter oder Contactstücke e² und g³ bethätigt, in seiner mittleren Lage in Ruhe verbleibt, wenn ein stärkerer Strom, als zur Speisung einer Lampe erforderlich ist, durch jeden der Hauptleiter BB¹ und die Solenoidspulen E E^l fliefst.

Wenn aber ein schwächerer Strom durch eine dieser Spulen fliefst, so wird der Kern gegen die vom stärkeren Strom durchflossene Spule gezogen und hierdurch bewirkt, dafs der Umschalter e² oder g³ zwischen e¹ e³ bezw. g² g* eine Unterbrechung herbeiführt und hierdurch die zwischen den Scheiben DD² und den Scheiben D¹D³ eingeschalteten Lampen in verschiedene Gruppen eintbeilt. Der Zweck des Doppelsolenoides EE¹E³ und der Umschalter c² g^a, die durch sie bethätigt werden, ist demnach der, die Lampen automatisch in Gruppen einzutheilen oder eine Trennung einer Gruppe herbeizuführen, indem einer der Hauptleiter B oder B¹ unterbrochen wird, wie es erforderlich sein mag. Die Scheiben DD¹ D² D³ werden vor- und rückwärts gedreht, um die Zahl der Lampen der Gruppe zu erhöhen oder zu verringern, wie es erforderlich sein mag, und wie Lampen angezündet oder verlöscht werden.

Dies geschieht durch einen kleinen Elektromotor H, dessen Triebwelle h mit einem Zahnrad h² auf der Welle Z)⁷ eingreift. Die festen Magnete H^] dieses Motors sind mit den Hauptleitern BB¹ durch einen Zuleitungsdraht h³ verbunden, und sind demnach diese Magnete ähnlich wie die Lampen, aber permanent eingeschaltet. In denselben Zuleitungsdraht h³ ist auch ein Magnet J eingeschaltet, der zwei Ankerhebel /^l I², jeden an einem Ende seines Kernes, besitzt. Jeder dieser Ankerhebel ist mit zwei isolirten Contactstücken i z¹ bezw. i² i³ versehen. Die Contactstücke ii^l gehören zu den isolirten Contactstücken z⁴ z⁵, die durch Drähte j mit den Hauptleitern B B' verbunden sind.

Die Contactstücke i² z³ gehören zu den Contactstücken z° z⁷, die durch den Draht j¹ mit den Hauptleitern B B^} verbunden sind. Der Zuleitungsdraht j² der Armatur des Motors ist durch die Drähte j³j^l mit den Contactstücken auf jedem der Hebel/¹/² verbunden. Die Feder I^s des Ankerhebels /^l ist derart gespannt, dafs sie den Hebel zurückzieht, sobald die Kraft des Magneten / unter die normale Gröfse sinkt, d. h. sobald zu viel Lampen in der Gruppe enthalten sind. Es wird hierdurch die Verbindung über die Contactezundz* und z'¹ und z'⁵ hergestellt und dadurch der Anker des Motors eingeschaltet. Der Strom fliefst demzufolge in einer solchen Richtung, dafs der Motor die Scheiben D D¹ D² D³ zurückdreht oder so dreht, dafs die letzte Lampe der Gruppe in die nächstfolgende Gruppe gebracht wird. Sind zu wenig Lampen in der Gruppe enthalten, so wird die Kraft des Magneten / über die Normale steigen, dadurch wird der Hebel /² angezogen und die Armatur des Motors hierdurch eingeschaltet, aber der Strom durchfliefst die Armatur des Motors nunmehr in der entgegengesetzten Richtung, d. h. er tritt bei der Bürste^'⁵ ein und bei der Bürstej⁶ aus, und daher dreht sich die Armatur in der entgegengesetzten Richtung, so dafs die Scheiben DU¹D²D³ nach vorwärts gedreht werden und die erste Lampe einer Gruppe in die vorhergehende Gruppe eingeschaltet wird.

Die Contactstreifen öder Bürsten d²d³dⁱ i⁵ sind breiter als der Zwischenraum oder die Isolation zwischen den Scheiben D D¹ und D²D³, so dafs, wenn die Halbscheiben sich drehen, keine Unterbrechung stattfindet, wenn die Bürsten gegenüber dem Zwischenraum Z)⁹ der Scheiben zu liegen kommen. Durch diese Anordnung wird, wenn die Scheiben sich in der in Fig. 3 dargestellten Lage befinden, das Solenoid EE¹ kurz geschlossen, der belastete Hebel is² kann daher den Kern E³ in seine mittlere Lage zurückführen. Es werden hierdurch auch

mehrere Verbindungen durch Contacte vermieden. Die Bürsten oder Streifen d sind schmäler als der Zwischenraum D⁹, so dafs sie niemals mit beiden Halbscheiben zugleich in Berührung sein können.

Wie in Fig. 5 dargestellt, sind sechs Lampen zwischen den beiden oberen Halbscheiben D D² in Thätigkeit und keine einzige zwischen den beiden Halbscheiben D¹D³ dieser unteren Gruppe. Eine Lampe α oder ein fester Widerstand, der gleich ist dem einer Lampe, ist unter den sechs Lampen dieser unteren Gruppe dargestellt. In der mittleren Gruppe ist eine Lampe zwischen den oberen Scheiben D¹D³ eingeschaltet, dagegen sechs Lampen zwischen den Halbscheiben DD². In der obersten Gruppe sind zwei Lampen zwischen den linken Halbscheiben und drei Lampen zwischen den rechten Halbscheiben eingeschaltet. Es sind demnach im Ganzen 19 Lampen in Verwendung, die zwei vollständige Gruppen zu je acht Lampen und eine unvollständige Gruppe aus drei Lampen bilden. Der Stromlauf ist der folgende: Y₈ des Stromes geht von B nach B¹ durch die Lampe oder den Widerstand a, ^e/_g desselben gehen von der Scheibe D zur Scheibe D² durch die sechs Lampen des unteren Satzes und '/₈ desselben geht von der Scheibe D¹ zur Scheibe D³ des mittleren Satzes durch die erste oder unterste Lampe derselben (dies giebt acht Lampen für die Gruppe, zwischen welchen der Strom vertheilt wird). Der Strom geht dann zurück von B¹ nach B\ ⁶/₈ desselben gehen durch die sechs Lampen des mittleren Satzes, die mit den unteren Halbscheiben D² D verbunden sind, und ²/₈ desselben gehen durch die mit den linken Halbscheiben D³ D¹ verbundenen Lampen des obersten Satzes, was die acht Lampen zur zweiten vollständigen Gruppe giebt.

Die Trennung der zweiten von der ersten Gruppe wird dadurch bewirkt, dafs der ganze Strom von der Halbscheibe D³ des mittleren Satzes zur Halbscheibe D² desselben durch die rechte Spule E' des Solenoides hindurchgeht und hierdurch den Kern auf die rechte Seite zieht. Es wird dadurch die Verbindung am Umschalter zwischen den Halbscheiben D Dⁱ des mittleren Satzes unterbrochen. In derselben Weise wird die Trennung zwischen der zweiten und dritten Gruppe im Hauptleiter B¹ bewirkt, indem die Verbindung zwischen den Halbscheiben D²D³ des obersten Satzes unterbrochen wird, und dies geschieht, weil der ganze Strom von der Halbscheibe D des obersten Satzes zur Halbscheibe D¹ desselben durch die linke Spule E des Doppelsolenoides sich nur zur geeigneten Zeit bewegt, d. i. erst dann, wenn die Zahl der Gruppen durch den vorstehend beschriebenen Mechanismus geändert worden ist, bringt man einen kleinen Elektromagneten K an, dessen Spule durch den Draht k mit dem Zuleitungsdraht έ¹ der ersten Widerstandsspule b² verbunden ist. Dieser Magnet besitzt einen drehbaren Ankerhebel /f¹, der in Kerben k² im Kern des Solenoides eingreift, wenn der Strom durch den Draht b¹ ffiefst, welcher jedoch sofort herabfällt, wenn der Strom durch die Widerstandsspule b² unterbrochen wird, was dann geschieht, wenn die unvollständige Gruppe vervollständigt wird oder die Zahl der Gruppen in der Schliefsung verändert wird. Sobald der Ankerhebel A:¹ herabfällt, bewegt sich der Kern des Solenoides auf die andere Seite und verschiebt den Umschalter hierdurch so, dafs die Rückleitung mit dem anderen Hauptleiter B bezw. B¹ verbunden wird, wie dies vorstehend beschrieben wurde.

In der Zeichnung, Fig. 1, besteht der veränderliche Widerstand aus Spulen b², welche zwischen den Hauptleitern B B¹ in derselben Weise wie die Lampen neben einander geschaltet sind; dies ist ein vortheilhaftes Verfahren, den Widerstand der fehlenden Lampen der unvollständigen Gruppe zu ersetzen, wenn solche fehlen. Allein dieser veränderliche Widerstand kann auch in anderer Weise angeordnet werden und man kann sich anderer Mittel bedienen, um diesen Widerstand zu verändern.

Wie in Fig. 6 dargestellt, wird blos ein einziger Umschalterhebel angewendet, um die Rückleitung A² von dem einen an den anderen Hauptleiter B B¹ zu legen, und die Widerstände b² b² b² brauchen nicht die Form von Spulen oder Elektromagneten zu haben, um den Widerstand zu ändern, sondern können aus irgend welchen passenden Widerständen bestehen. Wie in dieser Figur gezeichnet, wird der zusammengesetzte Widerstand des Nebenschlusses b¹ durch ein Doppelsolenoid geändert, dessen beweglicher Kern N ein daran befestigtes Contactstück η nach rechts oder links bewegt, so dafs die Verbindung mit einem, mehreren oder allen Contacten b^a unterbrochen und eine entsprechende Zahl von Widerständen b² ausgeschaltet wird. Beide Spulen N¹ und N² dieses Doppelsolenoides sind in den Hauptleitungsdraht A² eingeschaltet, sind aber für gewöhnlich kurz geschlossen; das erstere durch einen Draht m, der von einem Punkt χ zum Punkt x¹ führt, das letztere durch eirun Draht in¹, der von x² nach x³ führt. Der eine oder der andere dieser Kurzschlüsse m m' wird nach Erfordernifs unterbrochen und der Strom durch die eine oder die andere Spule des Doppelsolenoides gesandt; dies geschieht durch einen als Relais fungirenden Elektromagneten M, dessen Spule M¹ in einen Züleitungsdraht b parallel zu den Lampen der letzten Gruppe geschaltet ist. Die Spule dieses Magneten ist aus dünnem Draht und von

hohem Widerstände, so dafs blos ein kleiner Bruchtheil des Stromes durch dieselbe hindurchfliefst, etwa ^!/₅ des zur Speisung einer Glühlampe der Gruppe erforderlichen. Der Elektromagnet M hat zwei Anker oder Umschalter m² w³, von denen der erstere den Kurzschlufs m herstellt, indem er sich an den Contact to⁴ legt, sobald er infolge der Schwächung des Magneten M aus seiner normalen Lage kommt; der andere Umschalter m³ öffnet den Kurzschlufs m¹, indem er sich an den Contact w⁵ legt, sobald er infolge verstärkter Anziehung des Magneten M aus seiner normalen Lage kommt. Die Federn m⁶ und m⁷, durch welche die Hebel m² m³ abgezogen werden, sind so eingestellt, dafs die erstere den Hebel m² erst dann abzieht, wenn die Kraft des Magneten unter das normale Mafs sinkt, und die letztere den Hebel m^s so lange festhält, bis die Kraft des Magneten m über ihr normales Mafs steigt. Die Spulen N¹ und 2V² des Solenoides sind deshalb beständig kurz geschlossen, mit Ausnahme der Augenblicke, in welchen der Widerstand des Nebenschlusses infolge Anzündens oder Verlöschens von Lampen geändert werden mufs. Wird eine frische Lampe angezündet, so wird der Strom, der den Magneten M umkreist, geschwächt, und es kann die Feder w^e den Anker m² abreifsen, wodurch die Verbindung zwischen m'² und m* unterbrochen wird. Der Strom geht somit von χ aus durch die Spule N¹ des Solenoides, das somit seinen Kern N mit dem Umschalter η nach rechts zieht. Es wird dadurch die Verbindung mit einem der Contactstücke b^a b^e unterbrochen und somit einer der Widerstände b² ausgeschaltet. Ist dies geschehen, so wächst der Strom alsbald so weit an, dafs er die vergröfserte Lampenzahl zu speisen vermag, und die Spule des Magneten M erhält wieder den für sie bestimmten Stromantheil und der Magnet nimmt wieder seine normale Stärke an. Infolge dessen wird der Anker m² angezogen, so dafs der Contact bei mⁱ wieder hergestellt wird und der Strom abermals durch den Kurzschlufs m fliefst. Wird eine der Lampen verlöscht, so wird die Kraft von M momentan über das normale Mafs erhöht, der Anker m^s wird angezogen und die Unterbrechung des Contactes zwischen m³ und m⁵ zwingt den Strom, durch die Spule N² am anderen Ende des Solenoides zu fliefsen und hierdurch den Kern N und den Contact η auf die linke Seite zu schieben; dadurch wird die Verbindung mit einem weiteren Contactstück i>⁶ hergestellt und ein weiterer Widerstand in den Nebenschlufs eingeschaltet. Dies hat zur Folge, dafs der Gesammtwiderstand des Nebenschlusses verringert wird, so dafs ein gröfserer Theil des Stromes durch den Nebenschlufs und ein kleinerer durch die Lampen fliefst, entsprechend der geringeren Zahl von Lampen in der Gruppe.

In dem Augenblick, wo dies geschieht, wird der Strom durch die Spule des Elektromagneten M wieder zu seiner normalen Stärke zurückgeführt. Die Feder w-z⁵ zieht den Anker ab und stellt hierdurch den Nebenschlufs m¹ wieder her. Um zu verhindern, dafs der Umschalter c'² die Rückleitung A"² von einem der Hauptleiter BB¹ an den anderen lege, bevor der Kern N sich von rechts nach links bewegt, nachdem eine Gruppe hergestellt worden ist, umwindet man den Magneten M mit einem starken Draht M² von geringem Widerstände, der in eine Zweigleitung O, der von x³ zwischen der Solenoidspule c¹ und dem Contactstück c* zu einem Punkt x⁴ zwischen der Solenoidspule c und dem Contactstück c⁵ führt.

Die Leitung O ist für gewöhnlich unterbrochen, wird aber momentan geschlossen, so oft eine Gruppe vollständig gemacht wird, d. h. so oft der Nebenschlufs von veränderlichem Widerstände durch die Bewegung des Kernes N bis zum äufsersten Punkte nach rechts unterbrochen wird. Dies geschieht durch ein gleitendes Contactstück o, das von einem isolirten Stift oder Ansatz n² auf dem Contactstück η bethätigt wird und das bei o¹ mit dem Contactstück ο in Berührung kommt.

In dem Augenblick, wo die Leitung O geschlossen wird, geht der Strom durch die Spule M² des Magneten M, dieser bewegt den Anker m³ und öffnet hierdurch den Kurzschlufs in¹, wodurch der Kern N sich bis zum äufsersten Punkte links bewegt und den Widerstand des Nebenschlusses b^l auf sein Minimum reducirt. Die Schliefsung O wird geöffnet, wenn der Kern N den äufsersten linken Punkt seiner Bahn erreicht hat, indem der Ansatz n^l das gleitende Contactstück ο bewegt.

Wenn der Kern N und das Contactstück η desselben aus irgend welchen Gründen rechts bleiben sollten, wenn der Strom geschlossen wird, so dafs der Nebenschlufs entweder ganz offen ist oder nur eine oder zwei Widerstandsspulen in denselben eingeschaltet sind, so würden, wenn blos eine oder zwei Lampen eingeschaltet sind, dieselben wahrscheinlich beschädigt werden. Um diese Gefahr zu vermeiden, bringt man eine Vorrichtung an, um den Kern N vollständig nach links zu ziehen und so die Widerstände b'² b² in den Nebenschlufs einzuschalten, wenn der Strom durch diesen Theil der Schliefsung unterbrochen wird. Man kann zu diesem Zwecke irgend eine passende Vorrichtung anwenden. Eine geeignete Vorrichtung dieser Art ist die, einen Magneten L in die Schliefsung einzuschalten, dessen Ankerhebel / durch eine Feder I¹ bethätigt wird, um eine Feder, ein Gewicht oder eine ahn-

liehe Vorrichtung L¹ auszulösen, die durch eine Schnur Z² mit dem Kern N verbunden ist, sobald der Strom in diesem Theil der Schliefsung unterbrochen wird. Die Schnur läuft ein oder mehrere Male um eine Scheibe, auf deren Welle ein Sperrrad I^s sitzt, in das das Ende des Ankerhebels eingreift. Indem die Feder Z¹ den Hebel / hebt, macht sie die Scheibe frei, so dafs das Gewicht herabfallen und den Kern N nach links ziehen kann. Geht ein Strom durch die Schliefsung, so zieht der Elektromagnet L den Hebel / an, dieser greift über das Sperrrad Z³ und verhindert hierdurch die Scheibe an einer Rückwärtsdrehung, so dafs das Gewicht keine Wirkung ausüben kann.

Es sei noch bemerkt, dafs zwar die Scheiben DjD¹D²Z)³ die vorteilhafteste Form der vorliegenden Erfindung bilden, aber dafs auch andere bewegliche Contactstücke verwendet werden können, um die Lampen aus einer Gruppe in die andere zu schalten, so können z.B. gleitende Contactstücke verwendet werden. Auch ist die vorliegende Erfindung nicht auf irgend eine besondere Art von Umschaltern oder elektrischen Bewegungsvorrichtungen beschränkt, doch dürfte ein kleiner Elektromotor zur Bewegung der Contactscheiben D D¹ D'² D³ am geeignetsten sein.

In Fig. 7 ist der Nebenschlufs von veränderlichem Widerstände, der controlirende Magnet und das Doppelsolenoid zur Bethätigung des Mechanismus zur Veränderung des Widerstandes in der Form dargestellt, in welcher sie bei unveränderlichen Gruppen von Glühlichtern verwendet werden. Bei dieser Anwendung dieses Theiles der gegenwärtigen Erfindung sind der Umschalter c² und der Mechanismus zur Bethätigung desselben, sowie die Vorrichtungen zur Verstellung der Gruppen nicht nothwendig.

Wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, ist jeder der Ankerhebel b* mit einem Arm b¹ versehen, der über den vorhergehenden Ankerhebel Z?⁴ greift, so dafs diese Ankerhebel durch ihre Federn b^h in einer Ordnung abgerissen werden müssen, entgegengesetzt derjenigen, in welcher sie von ihren Magneten angezogen werden. Die Kraft der Federn b ⁵ wird durch ihre bezw. Stellschrauben derart regulirt, dafs die Ankerhebel oder Umschalter b⁴ einer nach dem anderen angezogen und in umgekehrter Ordnung abgerissen werden. Die übergreifenden Arme b¹ jedoch geben für eine derartige Bewegung der Hebel erhöhte Sicherheit.

Wenn man dies wünscht, kann das Doppelsolenoid E E¹ E^& ebenso wie das Doppelsolenoid c c¹ mit einem Elektromagneten K versehen werden, um den Kern E^s bis zum geeigneten Moment festzuhalten. Wenn dies der Fall ist, so wird die Spule dieses Magneten in Hintereinanderschaltung mit dem Magneten/und den festen Magneten des Motors H in den Zweigdraht geschaltet.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Das Verfahren zur Regulirung der elektrischen Beleuchtungsanlage, darin bestehend, dafs nur die thatsächlich in Gebrauch befindlichen Lampen oder entsprechenden Widerstände selbstthätig in Gruppen von bestimmter Zahl eingetheilt und bei einer Vermehrung oder Verminderung der Zahl der brennenden Lampen diese Gruppen selbstthätig entsprechend umgeschaltet oder verschoben werden.

2. Die zum Ein- und Ausschalten einzelner Lampen und entsprechenden selbsttätigen Umschalten oder Verschieben der Lampengruppen dienenden Vorrichtungen, bestehend aus:

a) zwei Paar drehbaren, isolirten, halbkreisförmigen Scheiben D D¹ bezw. D²D³, die in jeden der Hauptleiter BB¹ eingeschaltet und mit derien die Lampen durch Bürsten d verbunden sind;

b) einem Elektromotor H, der durch Leitungsdrähte h^a mit eingeschaltetem Magneten / und Ankerhebeln/¹ und /² zum Umkehren des Stromes mit den Hauptleitern B B¹ verbunden ist und beim Ein- oder Ausschalten einer Lampe die Halbscheiben so nach rechts oder links dreht, dafs das Verhältnifs der Zahl der Lampen, welche mit der einen Halbscheibe D¹ bezw. D^s verbunden sind, zu der mit der anderen Halbscheibe D² bezw. D⁴ verbundenen sich ändert, welche Aenderung der einen oder der anderen der anliegenden Gruppen mitgetheilt wird, worauf die Gruppen dementsprechend verschoben werden;

c) dem Doppelsolenoid E¹E^ mit Umschaltern e²g".³, welches mit den Halbscheiben derart elektrisch verbunden ist, dafs es nach Bedarf und der Art der Gruppirung den Strom zwischen beiden Halbscheiben schliefst oder unterbricht, so dafs entweder beide Scheiben in derselben Gruppe oder in verschiedenen neben einander liegenden Gruppen eingeschaltet werden.

3. Ein veränderlicher Widerstand, der die fehlenden Lampen einer unvollständigen Gruppe ersetzt, bestehend aus:

a) dem Nebenschlufs mit Widerstandsspulen b², deren Anzahl mit der Zahl der Lampen in einer Gruppe überein-

stimmt, und einem Elektromagneten c, der beständig eingeschaltet bleibt, wobei jede Widerstandsspule mit einem Kern, einem Ankerhebel &⁴, einem Contactstück b⁶ und einer Feder b⁵ für die Ankerhebel versehen ist, von denen immer eine Feder stärker als die vorhergehende ist, so dafs die Ankerhebel in umgekehrter Ordnung nach einander abgerissen werden, entsprechend einer oder mehreren fehlenden Lampen, die durch einen Widerstand zu ersetzen sind;

b) einem Doppelsolenoid c c¹ mit Umschalter c² c³, welches die Verbindung der Rückleitung A^ durch den Draht c⁸ abwechselnd mit dem einen oder mit dem anderen der Hauptleiter B B¹ herstellt, je nachdem die Gruppirung der Lampen es erfordert;

c) dem Elektromagneten K, der mit der ersten Widerstandsspule verbunden ist und einen Ankerhebel k¹ hat, welcher in Kerben /c² im Kern des Solenoids cc¹ eingreift, um denselben in seiner Lage zu halten, jedoch herabfällt, sobald infolge Aenderung der Gruppirung das Solenoid umschalten mufs.

4.· Die Vorrichtung zur Aenderung des aus Widerstandselementen b"¹ zusammengesetzten Widerstandes b^l, bestehend aus:

a) dem Doppelsolenoid iV¹ iV², dessen beweglicher Kern N mit Contactstück η bei der Aenderung der Lampenzahl

' sich nach rechts oder links bewegt und dabei eine entsprechende Anzahl von Widerstandselementen b² ausschaltet, wobei die für gewöhnlich durch Drähte m und m^l kurz geschlosse'nen Spulen des Doppelsolenoids unterbrochen werden;

b) dem Elektromagneten ο der Relais M mit Umschalter m ² m ³ zum Unterbrechen und Schliefsender Leitungen desDoppelsolenoids;

c) der Zweigleitung O mit Spirale M², die für gewöhnlich unterbrochen ist, aber durch das Contactstück η mit Ansatz n¹ und das Contactstück 0 momentan geschlossen wird, sobald eine Lampengruppe vollzählig wird, worauf durch das Contactstück c² die Rückleitung A² von einem der Hauptleiter B B^l zum anderen verlegt wird;

d) der Sicherheitsvorrichtung L zur Controle der Verschiebung des Kernes IV des Doppelsolenoids N¹ N'².

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.