DE46359C - Bogenlampenregulator - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Zweck vorliegender Erfindung ist, den Kohlenstiften einer Bogenlampe eine auf- oder abwärts gerichtete Bewegung zu ertheilen, die sich genau dem Abbrande der Kohlen, sowie den Stromschwankungen anpafst und unabhängig ist von dem Ruhe- oder Bewegungszustand des Apparates, und welche ferner allen Schwankungen der elektrischen Werthe der Lampe leicht und schnell zu folgen im Stande ist, ohne dabei eine durchaus feste und solide Ausführung der Kohlenhalter zu beeinträchtigen. Dieser Zweck wird im wesentlichen erreicht durch Anwendung eines Elektromotors, von dessen Ankerwelle aus die Kohlenhalter mittelst eines geeigneten Zwischengetriebes verschoben werden, während die Drehungsrichtung des Ankers durch einen elektromagnetischen Umschalter bestimmt wird. Dieser Umschalter wird je nach Stellung der Kohlen zu einander durch den Hauptstrom oder durch einen von demselben abgezweigten Nebenstrom bethätigt,. welcher zugleich die Dauer und die Drehungsrichtung der Ankerbewegung beeinflufst. Eine Sicherheitsschaltung, welche im Falle des plötzlichen Erlöschens der Lampe und beim Beginn des Betriebes in Kraft tritt, hat den Zweck, bei Hintereinanderschaltung die betreifende Lampe während der Zeit, die zur Wiederinstandsetzung nöthig ist, kurz zu schliefsen und bei Parallelschaltung zwischen den Klemmen der Lampe die Potentialdifferenz, die während des regelmäßigen Betriebes daselbst herrscht, annähernd zu erhalten, wodurch sowohl das Wiedereinschalten leichter von statten geht, als auch ein störender Einflufs auf die anderen Lampen desselben Stromkreises vermieden wird. In den Fig. 1 und 2 ist eine Lampe mit festem Brennpunkt in Ansicht und Grundrifs dargestellt. Fig. 2 a zeigt die Bewegungsübertragung des Elektromotors auf die Kohlenhalter. Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Umschalters und der Sicherheitsvorrichtung. Fig. 4 und 5 sind Stromschemata, von denen Fig. 5 eine Abänderung darstellt, insofern die Umschalterspulen während des Betriebes im Hauptstrom liegen.

Fig. 6 stellt eine Lampe dar, deren einer Kohlenhalter feststeht, während der andere in ähnlicher Weise, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, bewegt wird, jedoch findet eine Verbindung des Elektromotors mit dem Kohlenhalter nur bei genügend grofser Stromstärke statt; sinkt dieselbe unter ein gewisses Mafs oder wird der Strom ganz unterbrochen, so wird diese Verbindung selbstthätig gelöst und der obere Kohlenhalter fällt plötzlich und bringt die beiden Kohlen wieder in Berührung.

In Fig. 7 ist diese lösbare Verbindung in der Oberansicht gezeigt.

Die Kohlenhalter BB¹, Fig. 1 und 2, in welchen die Kohlen AA¹ befestigt sind, werden durch Metallstangen oder Metallröhren gebildet, welche auf einem Theil ihres Umfanges zu Zahnstangen ausgebildet sind und einander gegenüberstehen. In die Verzahnungen greifen zwei Stirnräder C C¹ ein, welche mit dem Sperrrad U und dem Schneckenrad E auf derselben Welle DD¹ sitzen. Da die Zahnstangen B B¹ auf den entgegengesetzten Seiten der Welle D D¹ liegen, so ist auch ihre Bewegung bei Drehung der Welle eine entgegengesetzte, so dafs sich die von ihnen gehaltenen

Kohlen entweder einander nähern oder von einander entfernen.

Das Schneckenrad Is wird durch die Schnecke F, welche auf der Ankerwelle des Elektromotors befestigt ist, angetrieben. Dieser Elektromotor wird durch einen Pacinotti'schen Ring G gebildet, der sich zwischen den Polen der Feldmagnete HH¹ dreht. Um eine bessere Wirkung derselben auf ihren Anker zu erzielen, ist die Innenfläche der halbmondförmigen Pole nicht concentrisch zur Ringfläche des Ankers, sondern nach einem Kreise gekrümmt, dessen Mittelpunkt für jeden einzelnen Polschuh excentrisch jenseits der Mittelachse des Ankers liegt. Bei der Drehung des Ankers wird durch die Schnecke F das Rad E gedreht, welches auf der Nabe des auf der Welle D D¹ befestigten Sperrrades U sitzt und dasselbe durch Reibung mitnimmt. Um beim Auseinandergehen der Kohlen ihre äufserste Entfernung begrenzen zu können, ist die Verzahnung des Sperrrades so beschaffen, dafs eine Sperrklinke F, welche von einer Blattfeder getragen wird, nur bei derjenigen Drehungsrichtung des Rades U, bei welcher die Kohlen von einander entfernt werden, mitgenommen wird, wobei die Blattfeder nach einer bestimmten Wegstrecke auf die Grundplatte P aufstöfst, so dafs die Klinke eine fernere Drehung des Rades U und damit verbundene Bewegung der Kohlenhalter verhindert. Soll die Regulirung der Lampe von Hand geschehen, so wird durch Drehen und Herunterziehen eines oben abgebogenen Stiftes r die Sperrklinke V aufser Eingriff mit dem Sperrrad U gebracht. Verschiebt man die Kohlenhalter alsdann von Hand, so bleibt das Schneckenrad E bei der hierbei eintretenden Rotation der Welle DD¹ stehen, da dasselbe, wie oben erwähnt, nur durch Reibung von dem Sperrrad U mitgenommen wird, der Widerstand an der Schnecke aber gröfser ist als die Reibung.

Der Umschalter und die Sicherheitsschaltung bestehen aus den beiden Spulen I und 7¹, welche einen hufeisenförmigen Elektromagneten erregen, dessen Anker J an dem einen Schenkel K¹ des Elektromagneten mittelst der kurzen Feder J¹ befestigt ist, welche eine constante Gegenkraft gegen die Anziehungskraft des Magneten bildet. Letztere kann durch Verkürzung des anderen Magnetschenkels beliebig verändert werden. Zu diesem Zwecke ist der Magnetschenkel K auf dem einen Gewindetheil einer Differentialschraube L gelagert, so dafs bei Drehung der Schraube eine Verschiebung des Schenkels K entsprechend der Differenz der Steighöhen der beiden Schraubengewinde stattfindet. In Fig. 4 ist diese Anordnung in geänderter Form dargestellt, insofern der Magnetschenkel I drehbar gelagert ist und durch die Schraube L dem Anker J genähert oder von ihm entfernt werden kann. Der Anker J trägt in beiden Fällen, elektrisch isolirt, eine Contactfeder M, welche zwischen den Contacten N' und O spielt und beim Anziehen des Ankers sich auf O legt und gleichzeitig bei hinreichend starker Magnetisirung des Elektromagneten I durch Vermittelung des isolirten Knopfes O¹ auch den Contact zwischen P und Q schliefst. Der Ausschlag der Feder, ehe ein Contact zu Stande kommt, kann durch eine Schraube in der Contactplatte JV" begrenzt werden. Um ein möglichst leichtes Spiel des Ankers zu erhalten, ist sein Gewicht durch ein Gegengewicht JM' ausbalancirt, so dafs sein Schwerpunkt mit dem Drehpunkt zusammenfällt. Die Spule /', welche zu der Sicherheitsschaltung gehört, könnte auch gesondert angeordnet sein, jedoch empfiehlt sich die Anbringung auf einem Elektromagnetschenkel des Umschalters aus praktischen Gründen. Die Wirkungsweise des Apparates ist am besten aus Fig. 4 ersichtlich. Der Strom, welcher bei h in die Schenkelwickelung des Elektromotors tritt, durchfliefst dieselbe zuerst nach den stark ausgezogenen Linien, also nur in der Hälfte der Windungen, sodann über g nach den punktirten Linien in der anderen Hälfte und verläfst bei h¹ die Schenkel. Wenn die Kohlen A¹ und A nicht durch den Lichtbogen verbunden sind und sich auch nicht berühren, so geht der ganze Strom in seinem ferneren Verlauf durch die Spule / des Umschalterelektromagneten und von dort durch die untere Kohle weiter. Der Anker J wird energisch angezogen und die Contactfeder M legt sich auf die Contactplatte O und schliefst gleichzeitig die Sicherheitsschaltung P Q, wodurch sich von dem durch I fliefsenden Strom ein Nebenschlufs über 7¹ abzweigt, welcher I entlastet und den Gesammtwiderstand der Lampe verringert. Durch den Contact zwischen M und O ist ein zweiter Nebenschlufs eingeschaltet, dessen Strom von g über η durch den Elektromotor-Ring G nach m M O verläuft und sich bei h¹ wieder an die Hauptleitung anschliefst. Der Elektromotor kommt infolge dessen in Thätigkeit und nähert die Kohlen A und A¹. Sobald sich dieselben berühren, wird I stromlos, der Anker J wird durch die Feder J¹ zurückgeschnellt und die Feder M legt sich gegen die Contactplatte JV. Dadurch wird ein neuer Nebenschlufs über h NMm durch den Elektromotor G nach ng gebildet, welcher dem Anker des Elektromotors eine Drehung in entgegengesetzter Richtung ertheilt und die Kohlen von einander entfernt. Wenn dieselben die normale mittlere Stellung einnehmen, geht ein geringer Theil des Stromes durch /, so dafs der Anker J unter der Wechselwirkung der Anziehungskraft des Elektromagneten I und der

Feder J¹ zwischen den Contactplatten N und 0 schwankt und dem Elektromotor eine Drehung bald in der einen, bald in der anderen Richtung ertheilt oder ihn gar nicht beeinflufst. Die Empfindlichkeit des Apparates kann durch Verstellung des Elektromagneten / mittelst der Schraube L geregelt werden. Die in Fig. 5 dargestellte Abart des Stromschemas kennzeichnet sich dadurch, dafs bei Beginn des Betriebes, wenn also durch die Kohlen A A¹ kein Strom geht, der Contact bei O geschlossen ist und der Elektromotor die Kohlen nähert. Der Strom verläuft nach dem Austritt aus dem Elektromotor durch H¹, die Hauptleitung I¹A¹IP Qr¹A und von da aus weiter. Wenn sich die Kohlen dann berühren, geht der Hauptstrom durch 7¹ und schliefst den Contact bei N, wodurch die Kohlen wieder von einander entfernt werden. Bei der Lampe mit einem festen Kohlenhalter, Fig. 6, ist noch eine Abänderung getroffen, derart, dafs der Elektromotor nur dann mit der Zahnstange des Kohlenhalters in Eingriff kommt, wenn der Strom die für den Betrieb der Lampe normale Stärke hat, so dafs, wenn durch zu schnellen Abbrand oder durch Bruch einer Kohle der Widerstand plötzlich zu grofs, der Elektromotor selbsttätig ausgerückt wird und die Kohlen auf einander fallen. Zu dem Zwecke ist die Ankerwelle, welche ■ zugleich die Schnecke F trägt, in einem keilförmigen Ansatzstück X eines um den Zapfen χ drehbaren Hebels I gelagert, Fig. 7. Eine Feder y drückt gegen den Keil X und sucht ihn von dem Feldmagneten zu entfernen, wodurch zugleich die Schnecke F aufser Eingriff mit dem Schneckenrad E kommt. Bei normaler Stromstärke überwiegt jedoch die Anziehungskraft des Feldmagneten über die Feder und die Regulirung erfolgt in der oben beschriebenen Weise durch Elektromotor und Umschalter.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ■i. Ein Bogenlampenregulator, bestehend aus einem den oberen oder beide Kohlenhalter (BB¹J mittelst eines ausschaltbaren Schneckenrades (E) und Zahnstangengetriebes (C C¹J treibenden Elektromotor (G), dessen Schenkelwindungen (HH¹) vom Arbeitsstrom durchflossen werden, und dessen Ankerstrom behufs Aenderung der Stromrichtung und damit des Drehungssinnes des Ankers durch einen elektromagnetischen Umschalter, entsprechend den Stromschwankungen im Arbeitsstromkreis, in den Nebenschlufs zu dem einen oder dem anderen Schenkel gelegt werden kann, sowie aus einer Sicherheitsschaltung (P Q. I¹J, welche bei Beginn des Betriebes oder plötzlichem Verlöschen des Lichtbogens selbsttätig in Kraft tritt und sowohl die Nebenschlufsleitung gegen Ueberanstrengung schützt, als auch Schwankungen in den übrigen Lampen desselben Stromkreises verhütet.
   Bei dem in Anspruch 1. gekennzeichneten Lampenregulator ein Umschalter, bestehend aus einem Elektromagneten (I), dessen Anker gegen die durch Veränderung der Entfernung zwischen Magnet und Anker regülirbare Anziehungskraft des Magneten bei normaler Kohlenstellung durch eine Feder (J¹) im Gleichgewicht gehalten wird, so dafs die beiden Nebenschlufsstromkreise nur bei Schwankungen des Arbeitsstromes durch die an dem Anker (J) befestigte Contactfeder (M) eingeschaltet werden.
   Bei dem in Anspruch 1. gekennzeichneten Lampenregulator mit feststehendem unteren Kohlenhalter die Abänderung, dafs die Ankerwelle des Elektromotors, auf welcher die Schnecke F befestigt ist, an ihrem einen Ende in einem keilartigen Ansatz (X) eines drehbaren Hebels (I) gelagert ist, welcher bei normaler Stromstärke von den Schenkeln des Elektromotors angezogen wird und die Schnecke (F) in Eingriff mit dem Schneckenrad (E) erhält, während er bei zu schwachem Strom oder bei Stromunterbrechung durch eine Feder (y) von dem Elektromotor abgerückt wird und die obere Kohle auf die untere fallen läfst.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.