DE37781C - Regulirvorrichtung für elektrische Bogenlampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Regulirungseinrichtungen in der Stellung der Elektroden einer Bogenlichtlampe, bei denen Elektromagnete oder Solenoide in Verbindung mit Klemmvorrichtungen zur Verwendung kommen, und sollen die bisher bei solchen Regulirungseinrichtungen aufgetretenen Uebelstände, wie namentlich die Vibrationen der beweglichen Elektrode und das daraus entstehende Flackern des Lichtes, das Aufeinanderfallen der Elektroden u. s. w. vermieden werden, während diese Lampe sehr. empfindlich ist und die Zuführung des Kohlenstabes fast unmerklich vor sich geht, wodurch ein ruhiges und gleichmäfsiges Licht erhalten wird.

Um aber die Vergröfserung des Bogens zu einer anormalen Länge beim Versagen der Zuführung zu verhindern, ist die Lampe mit einer automatisch wirkenden Einrichtung ausgestattet, welche die Lampe aus dem Stromkreis ausschaltet und ebenso automatisch wieder einschaltet, wenn die Kohlenstange fällt und die Elektroden wieder in Contact kommen.

Fig. ι ist eine Ansicht der Regulirungseinrichtung mit deren Gehäuse im Schnitt,

Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach x-x¹,

Fig. 3 eine Ansicht, theilweise im Schnitt, im rechten Winkel zu Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 ein Horizontalschnitt nachy-y¹, Fig. 1, Fig. 5 ein Schnitt der Klammer,

Fig. 6 ein Detail und

Fig. 7 zeigt diagrammatisch die Stromverbindungen der Lampe.

Die beiden Magnete, von denen, M im Hauptstrom, N im Nebenschlufs liegt, sind auf der Grundplatte A befestigt, die mit ihren Seitenständern S S in einem Stücke aus nicht magnetischem Material hergestellt sein kann.

An den Magneten sind die Messingscheiben α α α α befestigt, und dienen ähnliche Scheiben b b aus faserigem oder anderem isolirenden Material dazu, die Drähte von den Messingscheiben zu isoliren.

Erfinder gestaltet die Magnete M N vorzugsweise sehr flach, so dafs ihre Breite dreimal (oder noch mehr) gröfser als die Stärke ist, wodurch eine verhältnifsmäfsig kleine Anzahl von Umwickelungen genügt, um den erforderlichen Magnetismus zu erzeugen, während eine grofse Oberfläche zum Abkühlen der Drähte dargeboten ist.

Die oberen Polstücke m η der Magnete sind, wie in Fig. 1 angegeben, bogenförmig ausgehöhlt; die unteren Polstücke m¹ n^l sind nach der Armatur g zu in verjüngt zulaufender Form verlängert, Fig. 2 und "4.

Zweck der verjüngten Form ist, den hervorgerufenen Magnetismus möglichst auf die Armatur zu concentriren und den ausgeübten Zug auf die Mitte der Armatur wirken zu lassen. Letztere hat die Form eines hohlen Cylinders, von dem an jeder Seite ein Segment weggeschnitten ist, dessen Breite gleich der Breite der Polstücke m¹ n^l ist.

Die Armatur g ist an einem messingenen Klemmrohr r befestigt, das innerlich mit Klemmbacken ee versehen ist, deren Innenflächen eine dem Durchmesser der Stange R entsprechende Bogenform haben. Diese in Fig. 5 ersichtlichen Klemmbacken stellt der Erfinder aus gehärtetem Neusilber her. Aus gleichem Material sind die Führungen ff hergestellt, in

denen die Kohlenhalterstange R gleitet. Bei dieser Ausführung wird die Abnutzung und Zersetzung der mit der Stange in Contact kommenden Theile vermieden, die so oft grofse Störungen verursacht. Die Backen e e sind im Rohr r eine unter der anderen angebracht, wodurch eine gröfsere Oeffnung zum Durchpassiren der Stange dargeboten wird, wenn letztere von dem Klemmrohr freigelassen wird.

Das Klemmrohr r wird von Schraubenspitzen n>, w, Fig. i, 3 und 5, gerade mitten zwischen den Backen e e erfafst, welche Disposition als die beste erprobt ist. Die Schrauben ww stecken' in einem Hebel i, dessen eines Ende auf einer stellbaren Unterstützung q aufruht, während das andere Ende durch-Gelenkstück e¹ mit dem Armaturhehel L verbunden ist. Der Hebel, welcher aus einem flachen Stück Eisen besteht, hat Z-Form und correspondirt die Bogenform seiner Enden mit der Bogenform der Polstücke m n. Der Hebel ist zwischen ν ν. drehbar aufgehängt.

Um ein Uebergewicht der beweglichen Theile auszugleichen, ist eine Feder s\ Fig. 3 und 6, an dem Deckel B befestigt und in einen seitlich vom Hebel t abstehenden Haken eingehängt, Fig. 6. Durch diese Einrichtung ist eine gewisse Tendenz vorhanden, dafs die Armatur nach dem Polstück m¹ des Hauptmagneten M zu schwingt, um das Halten der Stange zu unterstützen.

Die Abschlufsklemmen KK¹ befinden sich an der Grundplatte A. Ein Handumschalter zum Kurzschliefsen kann ebenfalls an der Grundplatte angebracht sein, um die Lampe beim Einsetzen neuer Kohlenstifte ausschalten zu können. Stange JR wird mit dem Lampenrahmen durch einen biegsamen Leiter verbunden.

Nach der diagrammatischen Darstellung in Fig. 7 besteht der Draht des Hauptmagneten aus zwei Theilen x¹ und p¹. Diese beiden Theile können in zwei getrennten Umwickelungen angeordnet sein oder in einer einzigen Windung, wie in der Zeichnung angedeutet. Der Theil χ¹, welcher unter normalen Verhältnissen sich im Stromkreise befindet, ist in gleicher Richtung wie der feine Draht auf den Nebenschlufsmagneten gewickelt und wird in gleicher Richtung wie dieser vom Strom durchlaufen, so dafs er gleichartige Pole NN oder S S in den correspondirenden Polstücken der Magnete M und N zu erzeugen bestrebt ist.

Der Theil p¹ befindet sich nur bei Ausschlufs der Lampe im Stromkreise, und da dann der.Strom in entgegengesetzter Richtung geht, so erzeugt er Magnetismus von entgegengesetzter Polarität im Hauptmagneten.

Die Wirkungsweise ist die folgende:

Beim Anfang sind die Kohlenelektroden in Contact und geht der Strom von der positiven Klemme K an den Lampenrahmen, den Kohlenhalter, durch den oberen und unteren Kohlenstift, durch den isolirten Rückdraht in eine der Seitenstangen und von da durch den Theil x¹ des Drahtes um den Hauptmagneten nach der negativen Klemme K¹. Beim Durchpassiren des Stromes wird der Hauptmagnet energisch und zieht die Klemmenarmatur g mit genügender Kraft an, um die Stange mittelst der Backen e e festzuhalten. Gleichzeitig wird der Armaturhebel L nach unten gezogen und werden dadurch die Kohlenstifte von einander getrennt. Beim Niederziehen des Hebels L wird der Hauptmagnet vom Nebenschlufsmagneten unterstützt, da letzterer durch magnetische Induction vom Magneten JVf magnetisirt wird.

Man ersieht, dafs die Armaturen L und g thatsächlich die Zwischenstücke für die beiden Magnete M und N sind und dafs dementsprechend beide Magnete in Verbindung mit der einen und der anderen Armatur L und g als ein geschlossener Hufeisenmagnet betrachtet werden können.

Das Ganze der Weicheisentheile m m¹ g η η¹ und L bildet ein magnetisches Magazin.

Sind die Kohlenstifte getrennt, so erhält der feine Draht einen Theil des Stromes.

Nun ist die magnetische Induction vom Hauptmagneten M eine solche, dafs sie entgegengesetzte Pole in den correspondirenden Enden des Magneten N hervorruft; der die Umwickelungen durchlaufende Strom sucht aber gleichnamige Pole auf den eorrespondirenden Enden beider Magnete, herzustellen und wird demnach, sobald der feine Draht von einem genügenden Strom durchflossen wird, der Magnetismus in dem gesammten geschlossenen Hufeisenmagneten vermindert.

Mit. Hinblick auf die Armatur g und die Wirkungsweise der Lampe kann der Pol m¹ als der festklemmende, der Pol n^l dagegen als der freilassende Pol bezeichnet werden.

Je nach dem Wegbrennen der Kohlen empfängt der feine Draht mehr Strom und vermindert sich der Magnetismus in dem gesammten Hufeisenmagneten dementsprechend. Dieses bewirkt ein Schwingen des Armaturhebels L und ein allmäliges Sinken der Armatur g unter dem Gewicht der sich bewegenden Theile, bis das Ende p, Fig. 1, an einen Anhalter am Deckel B antrifft. Die Adjustirung ist eine solche, dafs, wenn dieses stattfindet, die Stange R noch von den Backen e e erfafst ist. Da das weitere Sinken des Armaturhebels verhindert ist, so wird der Bogen je nach dem Verbrauch der Kohlen länger und der geschlossene Hufeisenmagnet mehr und mehr geschwächt, bis die Klemmarmatur g den Halt

Claims (2)

der Backen e e auf Stange R aufgiebt und letztere etwas sinken kann, so dafs der Bogen verkürzt wird. Da nun der feine Draht weniger Strom empfängt, so vermehrt sich der Magnetismus und wird die Stange wieder erfafst, auch, wenn nöth.ig, etwas gehoben. Dieses Erfassen und Freilassen der Stange wiederholt sich, bis die Kohlenstifte aufgebraucht sind. In der Praxis ist diese Art der Zuführung eine so. sensitive, dafs die Bewegung der Stange nur durch thatsächliche Messungen festgestellt werden kann. Während der normalen Wirkungsweise der Lampe bleibt der Armaturhebel L in der in Fig. ι dargestellten Stellung stationär oder fast stationär. . Sollte es vorkommen, dafs bei Fehlern in der Stange diese und die Kohlenstifte zu weit nach unten fallen, so dafs der Bogen zu kurz oder selbst Contact hergestellt wird, so geht ein kleines Stromquantum durch den feinen Draht und wird der geschlossene Hufeisenmagnet dadurch genügend stark, seine Wirkung auszuüben, wie beim Anfang, und zieht den Armaturhebel L niederwärts, wodurch die Trennung der Kohlenstifte hervorgerufen wird. Zuweilen kommt es vor, dafs die Stange in ihren Führungen stecken bleibt, wobei der Bogen eine so grofse Länge erreicht, dafs er schliefslich bricht, das Licht also ausgeht und der feine Draht zuweilen beschädigt wird. Um solchen Zufälligkeiten zu begegnen, ist die Lampe mit einer automatischen Ausschaltung versehen, die wie folgt wirkt. Erreicht bei mangelnder Kohlenstiftzuführung : der Bogen eine vorher bestimmte Länge, so wird ein solcher Betrag an Strom durch den , feinen Draht abgelenkt, dafs die Polarität des geschlossenen Hufeisenmagneten umgekehrt wird. Die festhaltende Armatur g wird nach dem Nebenschlufsmagneten N zu bewegt, bis sie den freilassenden Pol n1 trifft. Bei Eintritt dieses Contactes geht der Strom von der positiven Klemme über die Klammer r, Armatur g, den isolirten Nebenschlufsmagneten und die Windung p1 auf den Hauptmagneten M und nach der negativen Klemme. In diesem Falle geht also der Strom in entgegengesetzter Richtung und kehrt die Polarität des Magneten M um, hält aber gleichzeitig durch magnetische Induction in dem Kern des Nebenschlufsmagneten den erforderlichen Magnetismus ohne Umkehrung der Polarität aufrecht und bleibt die Armatur g von dem Pol n1 des Nebenschlufsmagneten angezogen. Die Lampe bleibt demnach so lange ausgeschaltet, als die Kohlenstifte von einander getrennt bleiben; da jedoch der Klemmverschlufs die Stange nun nicht mehr hält, so sinkt diese durch eigene Schwere, wodurch die Kohlenstifte in Contact kommen. D.ie Ausschaltevorrichtung kann in dieser Ausführungsweise ohne weitere Verbesserung zur Anwendung kommen; Erfinder zieht jedoch vor, sie so anzuordnen, dafs die Stange fällt, die Kohlenstifte in Contact kommen und der Bogen demzufolge wieder hergestellt wird. Zu diesem Zwecke bringt Erfinder den Widerstand des Theilesj?1 und die Anzahl der Drahtwindungen um den Hauptmagneten in ein solches Verhältnils, dafs, wenn die Kohlenstifte in Contact kommen, ein genügender Betrag an Strom durch die Kohlenstifte und den Theil x1 abgezweigt wird, um den Magnetismus des geschlossenen Hufeisenmagneten zu neutralisiren oder aufzuheben; dann kommt die Armaturg, die eine Tendenz hat, sich dem festhaltenden Pole ml zu nähern, aufser Contact mit dem freilassenden Pole n1. Sobald dies eintritt, wird der durch den Theil pl gehende Strom unterbrochen, und geht dann der ganze Strom durch den Theil x1. Magnet M wird stark magnetisirt, Armatur g angezogen und die Stange festgehalten, während gleichzeitig der Armaturhebel L nach unten aus seiner Normalstellung gezogen, die Kohlenhalterstange gehoben und der Lichtbogen hergestellt wird. Auf diese Weise wird also die Lampe automatisch ausgeschaltet, wenn der Bogen zu lang wird, und automatisch wieder in den Stromkreis eingeschaltet, wenn die Kohlenstifte Contact mit einander erlangen. Es können Modificationen der Ausschaltevorrichtung eintreten, ohne dafs von dem Wesen der Erfindung abgewichen, wird, solange, als der Nebenschlufsmagnet einen Stromkreis schliefst, in dem ein Draht auf dem Hauptmagneten eingeschlossen ist und fortfährt, den Contact geschlossen zu halten, wobei er mittelst magnetischer Induction vom Hauptmagneten magnetisirt wird. Patent-Aνsprüche: Bei Lampen mit der durch Anspruch 2. des Patentes No. 8654 geschützten Differentialschaltung:

1. Die Verbindung der Anker m und η an ihrem einen concav gestalteten Ende mit einem convex gestalteten Armaturhebel (L) und an ihrem anderen verjüngt zulaufenden Ende mit einer hohlen Armatur g, wobei die beiden Magnete (M N) mit der einen und der anderen Armatur (L g) einen geschlossenen Hufeisenmagneten bilden.

2. In Combination mit der unter 1. gekennzeichneten Einrichtung die Anordnung eines Rohres (r) mit inwendigen Klemmbacken (ee) auf der hohlen Armatur (g), und die Verbindung des Armaturhebels L mit genanntem Rohr, wobei Rohr r und Armatur g eine den Kohlenstift tragende Stange (R) umschliefst, dergestalt, dafs diese Stange durch verticale Schwingungen des Armaturhebels L

gehoben und durch horizontales Schwingen der Armatur g festgehalten oder losgelassen wird.

Der Magnet M im Hauptstromkreise mit seiner zweifachen Bewickelung X¹J?¹ und der Magnet JV im Nebenschlüsse in ihrer ■Combination mit der Armatur g zum automatischen Ausschalten der Lampe bei zu grofser Länge des Bogens durch Ableitung eines Theiles des Stromes durch Armatur g, Pol M¹ und Bewickelung p¹ und daraus entstehender Umkehrung der Polarität des geschlossenen Hufeisenmagneten, sowie zum Unterbrechen des abgeleiteten Stromes und automatischen Einschalten der Lampe durch Trennung der Armatur g vom Pol rc¹.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.