DE5031C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

SIEMENS & HALSKE in BERLIN. Elektrische Lampe.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. October 1878 ab.

An sich betrachtet, ist das beste und einfachste Princip für die Herstellung einer guten elektrischen Lampe dasjenige, bei welchem die Entfernung der beiden Kohlenspitzen, von einander, welche zur Erzeugung des elektrischen Lichtbogens nöthig ist, direct durch eine vom elektrischen Strom ausgehende Kraft bewirkt wird. Dabei wird die entgegenwirkende Kraft eines Gewichtes (oder einer Feder), welche die Kohlenstä'be wieder mit einander in Berührung zu bringen sucht, so lange überwunden, bis entsprechend der zunehmenden Länge des entstandenen Lichtbogens der elektrische Strom so weit geschwächt ist, dafs er dem entgegenwirkenden Gewicht bei der gewünschten Länge des Lichtbogens das Gleichgewicht hält.

Der Verwirklichung dieses Princips steht jedoch die Schwierigkeit im Wege, dafs die Kohlenstäbe abbrennen und dementsprechend nachgeschoben werden müssen, und dafs dann noch in der veränderten Stellung der Kohlenstäbe die gegen einander wirkenden Kräfte des Gewichtes und des elektrischen Stromes bei der gleichen Länge des Lichtbogens sich aufheben sollen.

. Es wurde dies unter anderem zu erreichen gesucht durch Benutzung der bekannten Erscheinung, dafs ein Eisenstab, zum Theil in die Höhlung einer vom elektrischen Strom umflossenen Drahtspule gesteckt, ganz in dieselbe hineingezogen wird. Indem man den Eisenstab und die Spule sehr lang machte, erzielte man, dafs die Kraft, mit der dies geschieht, auf eine längere Bewegung des Stabes hin ziemlich gleichmäfsig wurde, und was noch daran fehlte, sollte entweder durch eine konische Wickelung der Spule, oder durch ein veränderlich wirkendes Gegengewicht, oder endlich durch etagenweise Anordnung der Spule mit successiver Einschaltung in den Stromkreis ausgeglichen werden.

Die Schwierigkeit oder Umständlichkeit aber, dies mit den genannten Mitteln in genügender Weise zu erreichen, sicherte bisher noch den anderen Systemen den Vorzug, bei welchen die nöthigen Bewegungen der Kohlenstäbe ausschliefslich oder theilweise durch indirecte Einwirkung des elektrischen Stromes unter Zuhülfenahme von Räderwerken bewirkt wurden.

Gegenstand der vorliegenden Beschreibung ist eine neue elektrische Lampe, bei welcher die Kohlenstäbe durch directe Einwirkung des elektrischen Stromes in die richtige Stellung zu einander gebracht- werden, und bei welcher diese Einwirkung in stets gleicher Weise und an derselben Stelle stattfindet, unbeschadet der fortschreitenden Bewegung der Kohlenstäbe, Welche ihr Abbrennen ausgleicht.

In Fig. ι bis 4 der beiliegenden Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen des gleichen Princips dargestellt. Die in gleicher Weise wirksamen Theile sind bei beiden mit den gleichen Buchstaben bezeichnet.

Das Stück A, auf welches der elektrische Strom hebend einwirkt, bewegt sich in verticaler Richtung parallel mit sich durch die Gelenkstangen g und g·] oder, in sonst passender Weise geführt, in verhältnifsmäfsig engen Grenzen auf und ab. Die unterste Stellung des Stückes A, welche es in der Ruhe infolge seines Eigengewichtes einnimmt, ist durch einen harten Anschlag bestimmt.

Die Gleitstange S, welche den oberen Kohlen- | halter trägt und mit der oberen Kohle fest verbunden wird, ist in dem Stück A derartig geführt, dafs sie in verticaler Richtung (ohne sich drehen zu können) durch ihr Eigengewicht frei nach unten fällt, bis die beiden Kohlenstäbe zusammentreffen. Dieses kann aber nur dann stattfinden, wenn das Stück A sich in seiner untersten Stellung befindet. Im Moment, wo es diese verläfst, kuppelt es sich in später zu beschreibender Weise mit der Gleitstange S zusammen, so dafs es mit derselben als ein Ganzes erscheint und sie bei seiner nach oben fortschreitenden Bewegung mit in die Höhe nimmt. Dieses wird durch den elektrischen Strom bewerkstelligt, welcher die Spule i?, die mit den Kohlenstäben in den gleichen Stromkreis geschaltet ist, in vielen Windungen umkreist und den Eisenstab E in dieselbe hineinzieht. Dabei wird der Hebel g\, welcher zugleich Lenkstange für das Stück A ist und an seinem einen Ende ebenfalls mit dem Eisenstabe durch ein Gelenk verbunden ist, um den Punkt ο gedreht und das Stück A gehoben. Da die Gleitstange S und der obere Kohlenstab gezwungen ist, diese Bewegung mitzumachen, so werden dabei die Kohlenstäbe von einander so weit entfernt, bis durch den elektrischen Leitungswiderstand des dabei entstehenden . Lichtbogens der Strom so weit geschwächt wird, dafs er dem Gewicht der gehobenen Theile die Waage hält.

Da nun die Kohlenstäbe abbrennen, so läfst, da bei einer Verlängerung des Lichtbogens das Gleichgewicht gestört würde, der elektrische Strom den Eisenstab E mehr aus der Spule heraustreten und das Stück A mit der Gleitstange S und der oberen Kohle langsam heruntergehen. Die Länge des elektrischen Lichtbogens wird dabei sich nicht ändern, weil die vom elektrischen Strom auf den Eisenstab ausgeübte Anziehung für jede Höhenlage desselben innerhalb seiner nicht grofsen Hubhöhe die nämliche und also nur von der Stromstärke abhängig ist.

Sind endlich die Kohlen so weit abgebrannt, dafs das Stück A an seinem unteren Anschlag angelangt ist, so löst sich in diesem Moment die feste Verbindung zwischen diesem Stück A und der Gleitstange S. Das Stück A wird um das Gewicht der Gleitstange plötzlich entlastet und springt unter der hebenden Kraft des elektrischen Stromes in die Höhe Dabei tritt es wieder in feste Verbindung mit der Gleitstange, und wird die richtige Länge des elek-. taschen Lichtbogens in gleicher Weise wie vorher regulirt.

Damit bei diesem Spiel die Gleitstange S im Moment ihrer Trennung von dem Stück A nicht frei herunterfallen kann (was zwar nur eine augenblickliche Berührung der Kohlenstäbe und den Beginn des ganzen Spieles, wie von Anfang an, immerhin aber ein momentanes Abfallen der Lichtstärke zur Folge hätte), so wird ihr Fall auf eine einfache, unten beschriebene Weise im gegebenen Moment gehemmt. Thatsächlich gleitet bei der Thätigkeit der Lampe die Gleitstange S mit der oberen Kohle, entsprechend der Verbrennung der beiden Kohlen, langsam abwärts, die Unregelmäfsigkeiten des Lichtbogens durch geringe Auf- und Abbewegungen ausgleichend, während das Stück A nur immer auf eine kurze Strecke dieser abwä'rtsgehenden Bewegung folgt, um dann in einem Moment sich von der Gleitstange zu lösen, aufwärts zu springen und sich an einer etwas höher gelegenen Stelle desselben wieder festzusetzen.

In der Art, wie die zeitweise Kupplung der Gleitstange 5 an das Stück A bewerkstelligt wird, zeigen die in den Fig. ι bis 2 und 3 bis 4 dargestellten Lampen gewisse Verschiedenheiten.

In der in Fig. 1 bis 2 gezeichneten Form ist die Gleitstange 5 mit ihrem unteren Ende an eine Kette angehängt, welche über ein an dem Stück A drehbar gelagertes Rad r ein halb mal herumgeschlungen ist. Dieses Rad r ist an seinem Umfange mit Stacheln besetzt, welche in die Glieder der Kette eingreifen. Dadurch wird das Abwärtsgleiten der Stange 5 an dem Stück A, unbeschadet der von beiden Stücken gemeinsam ausführbaren Auf- und Abbewegung, verhindert, so lange das Kettenrad r in seiner Rechtsdrehung gehemmt ist. Dies wird aber bewirkt bei gehobener Stellung des Stückes A durch den an diesem Stück drehbaren Sperrkegel %, welcher in einen auf dem Kettenrade befestigten Zahnkranz mit steigradartigen Zähnen eingreift. Nur wenn das Stück A und damit das Kettenrad r und der Sperrkegel % in seine unterste Lage kommt, so wird dieser durch einen am Gestell festsitzenden Vorsprung ν aus den Zähnen des Rades r gehoben.

Gleichzeitig legt sich von unten der ebenfalls am Gestell festsitzende Army mit seinem dachförmigen Ende in eine Zahnlücke des Kettenrades ein, so dafs das Rad bei seiner nunmehr unter dem Einflufs des Gewichtes der Gleitstange S erfolgenden Rechtsdrehung, indem ein Zahn über das dachförmige Ende des Armes y weggleitet, etwas gehoben wird und. mit ihm der ganze Theil A, so dafs der Sperrkegel £ mit Sicherheit in den nächsten Zahn des Kettenrades wieder einfällt und ein freies Durchfallen der Gleitstange S verhindert ist.

Bei der in Fig. 3 bis 4 dargestellten Form der Lampe ist die Gleitstange S zugleich Zahnstange, welche in ein an· dem Stück A gelagertes Trieb eingreift und dieses durch ihr Gewicht in eine Linksdrehung zu versetzen sucht. Auf der nämlichen Axe mit dem Trieb

sitzt noch ein Steigrad r, welches bei seiner Linksdrehung durch eine einfache Hemmung auch ein am Stück A aufgehängtes kleines Pendel ρ in schwingende Bewegung setzt und dadurch das Fallen der Gleitstange verlangsamt. Ist das Stück A etwas angehoben, so wird das Pendel an einem nach oben gehenden Arm m in einem Einschnitt des kleinen Hebels \, welcher am Stück A drehbar gelagert ist, festgehalten. Liegt jedoch das Stück A gegen seinen unteren Anschlag an, so wird durch einen am Gestell festsitzenden Stift ν der kleine Arm \ aus dem Bereich des Armes m gehoben, das Pendel kann frei schwingen und die Stange 5 abwärts oder vielmehr das Stück A an demselben aufwärts gleiten. Da sich das Steigrohr nicht rückwärts drehen kann, so ist zwischen demselben und dem Trieb ein Sperrrad mit Sperrklinke eingelegt, welches nur bei der Linksdrehung, d. h. dem Fallen der Gleitstange, das Trieb an das Rad kuppelt, dagegen ein freies Aufwärtsschieben der Gleitstange zum Zweck der Einlegung frischer Kohlenstäbe gestattet.

Für verschiedene Stromstärken oder zur Erzielung verschiedener Längen des elektrischen Lichtbogens mufs die Kraft, mit welcher der Eisenstab, der Wirkung des Stromes entgegen, aus der Spule gezogen wird, regulirt werden können. Dies kann geschehen durch eine der Schwere entgegenwirkende verstellbare Feder/ (s. Fig. i), oder-durch ein verstellbares Laufgewicht Z (s. Fig. 3 und 4).

Damit die Auf- und Abwärtsbewegung des Stückes A infolge der den bewegten Massen innewohnenden Trägheit nicht über den Bedarf hinausgeht oder eine hin- und herpendelnde wird, ist für dieselbe eine Dämpfung nothwendig. Dieselbe wird bewirkt durch einen in einer unten geschlossenen Röhre auf- und abgehenden Kolben K, welcher mit dem Stück A in Verbindung ist und dieses durch den Widerstand der Luft, welcher zwischen dem Kolben und der Röhrenwand auftritt, vor zu rascher Bewegung sichert.

Bei den oben beschriebenen Formen der Lampe wurde angenommen, dafs die untere Kohle feststeht, so dafs bei ihrer Verbrennung der elektrische Lichtbogen in eine tiefere Lage kommt. Soll dies nicht stattfinden, so mufs der Träger der unteren Kohle derart mit der Gleitstange S, welche die obere trägt, in mechanische Verbindung gebracht werden, dafs er beim Fallen der Gleitstange um ein entsprechendes Wegstück gehoben wird. Diese mechanische Verbindung mufs jedoch derart ausgeführt sein, dafs dabei die auf- und abgehende Bewegung, welche die Gleitstange S mit dem Stück A zugleich macht, nicht auf den unteren Kohlenhalter übertragen und nicht durch diesen gehemmt wird.

Fig. 5 zeigt eine solche Anordnung. Die bereits erwähnte Kette, an welcher die Gleitstange 5¹ hängt, ist mit ihrem anderen Ende, welches sonst frei herunterhängt, von der Rolle r rechtwinklig ab - und über eine am Gestell festgelagerte Rolle d und dann nach unten geführt, wo sie dann an dem unteren Kohlenhalter T direct befestigt ist oder (wie skizzirt) mittelst einer Art Flaschenzuges auf diesen hebend einwirkt.

Es versteht sich von selbst, dafs die Mechanismen, welche in unserer Beschreibung als mit der oberen Kohle in Verbindung stehend gedacht waren, dies in gleicher Weise auch mit der unteren thun können, nur müssen die dabei auftretenden Kräfte in umgekehrter Richtung wirkend angeordnet werden.

Ferner sei noch erwähnt, dafs statt der Spule mit daran spielendem Eisenstab auch jede andere passende Anordnung, durch welche der elektrische Strom zur Ausübung einer Kraft veranlafst wird, als Elektromagnet mit vorliegendem Anker und dergleichen in Anwendung gebracht werden kann.

Claims (3)

Patent-AnsprOche:

1. Die beschriebene Anordnung, dafs derjenige Theil, welcher die eine Kohle trägt, von demjenigen Theil, welcher unter Einwirkung des elektrischen Stromes die zur Regulirung der Bogenlänge nöthigen Bewegungen ausführt, in dem Moment vorübergehend getrennt wird, wo die Verbrennung der Kohlen ihre Verschiebung nothwendig macht.

2. Die beschriebenen Hemmungen, welche den freien Fall der Kohle verhindern sollen, in dem Moment, wo diese Trennung stattfindet.

3. Die Anwendung der beschriebenen Luftdämpfung zur Verhinderung des zu weiten Ausschlages der oscillirenden Theile der Lampe.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.