DE597139C - Antriebsanordnung fuer zwei Bewegungsrichtungen fuer die Vorschubeinrichtung der Kohlen, insbesondere der negativen Kohle, von Bogenlampen mit zwei Geschwindigkeitsstufen fuer jede Bewegungsrichtung der Kohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Bogenlampen, wie sie beispielsweise bei Scheinwerfern zur Anwendung kommen. Bei derartigen Bogenlampen ist es erwünscht, für die Vorschubeinrichtung der negativen Kohle nach jeder Richtung hin zwei Geschwindigkeitsstufen zu haben, und zwar eine höhere Geschwindigkeit für die Erzeugung des Lichtbogens, wenn die Bogenlampe in Betrieb gesetzt wird, und eine niedrigere Geschwindigkeit, wenn der Lichtbogen während des normalen Betriebes einen bestimmten Wert beibehalten soll. Hierbei wird die Vorschubbewegung vorteilhaft von der Arbeitsweise des Lichtbogens in Abhängigkeit gebracht, 'und zwar entweder von der Stärke des durch den Lichtbogenstromkreis fließenden Stromes oder von der am Lichtbogen herrschenden Spannung.

Es sind bereits Antriebe für zwei Bewegungsrichtungen für die Vorschubeinrichtung der Kohlen von Bogenlampen mit zwei Geschwindigkeitsstufen für jede Bewegungsrichtung der Kohlen bekannt. Bei diesen Antrieben erfolgt die Umkehrung der Bewegungsrichtungen mittels eines die höhere Geschwindigkeitsstufe einschaltenden Wendegetriebes, dessen Räder miteinander in und außer Eingriff gebracht werden können, was eine Verschiebungsmöglichkeit der Wendegetrieberäder erforderlich macht. Außerhalb des Wendegetriebes ist für den Abbrandvorschub ein besonderes Sperrgetriebe vorgesehen, dessen Sperrklinken je durch einen besonderen Magneten betätigt werden, wie auch für die Bewegung jedes der verschiebbaren Wendegetrieberäder ein besonderer Elektromagnet angeordnet ist. Die gesamte Einrichtung wird dadurch hinsichtlich ihres Aufbaues und Schaltmechanismus nicht nur äußerst kompliziert, sondern sie nimmt auch einen verhältnismäßig großen Raum in Anspruch.

Erfihdungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß auf der motorisch angetriebenen Welle für jede Bewegungsrichtung der Kohle ein Planetenradgetriebe vorgesehen ist und die Einschaltung der Bewegungsrichtungen und der Geschwindigkeitsstufen mittels Sperrklinken erfolgt, die mit fest auf den Planetenträgern angeordneten Sperrädern in Eingriff gebracht werden können. Hierbei ist parallel zu dem Lichtbogen ein Elektromagnet geschaltet, dessen Kern mittels eines Hebelgestänges eine die Sperrklinken tragende Welle hin und her drehen kann. Die Sperrklinken sind lose um die sie tragende Welle drehbar angeordnet und werden bei Drehung der Welle durch fest auf dieser angeordnete Nocken, mit denen die Sperrklinken federnd verbunden sind, derart mitgenommen, daß zunächst die kleinere und alsdann bei weiterer Drehung der Welle die größere Ge-

schwindigkeitsstufe eingeschaltet wird. Mit der Einschaltung der zweiten Geschwindigkeitsstufe wird die Sperrung des zur ersten Geschwindigkeitsstufe gehörigen Planetenträgers durch Differentialwirkung automatisch aufgehoben.

An Hand der Zeichnung, in welcher Abb. ι die Seitenansicht einer Bogenlampe, versehen mit einer Antriebsvorrichtung für die Vorschubeinrichtung der Kohle, veranschaulicht, sei die Erfindung näher erläutert. In der Abb. ι ist das die Antriebsvorrichtung umgebende Gehäuse teilweise ausgebrochen, um die Einzelteile erkennen zu können. Abb. 2 stellt eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Teils der Antriebsvorrichtung dar, während Abb. 3 eine schematische Darstellung des Stromkreises bringt.

Nach der Zeichnung ist mit 1 die positive Kohle der Bogenlampe bezeichnet, die von einer mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Vorschubeinrichtung getragen wird. Der Antrieb der Vorschubeinrichtung erfolgt über eine Antriebswelle 3. Die Vorschubeinrichtung für die positive Kohle kann von einer geeigneten, an sich bekannten Bauweise sein, bei der die positive Kohle gedreht und von Zeit zu Zeit entsprechend der Arbeitsweise der Bogenlampe vorgerückt wird.

Mit 4 ist die negative Kohle bezeichnet, welche von einer Vorschubeinrichtung 5 getragen wird. Diese besteht im allgemeinen aus zwei mittels Zapfen gelagerten Armen 6, die an ihrem einen Ende zwei mit Riffeln versehene Vorschubrollen (in der Zeichnung" nicht dargestellt) tragen, zwischen denen die Kohle gehalten wird, und welche mit Hilfe der Getrieberäder 7 in Umdrehung versetzt werden. Die Vorschubrollen werden mit der Kohle in Eingriff gehalten durch eine Feder 8, welche zwischen den Armen 6 angeordnet ist. Mit den Getrieberädern 7 stehen zwei Schnekkeno. in Eingriff, welche von einer Welle 10 getragen werden, die ihrerseits über eine Welle Ii gelenkig mit dem Antriebsglied 12 verbunden ist. Auf diese Weise wird die negative Kohle 4, wenn die Welle 10 nach einer Richtung gedreht wird, mit Hilfe der Räder 7 vorgeschoben und, wenn die Welle in umgekehrter Richtung gedreht wird, von dem freien Ende der Kohle 1 nach rückwärts bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Kohle hängt hierbei \'on der Umdrehungszahl der Antriebswelle ab.

Die die Welle 10 in Umdrehung versetzende Antriebsvorrichtung ist in einem Gehäuse 13 gelagert, auf welches ein Lagerbock 14 zur Stützung der Vorschubeinrichtung aufgesetzt ist. Innerhalb des Gehäuses 13 ist in geeigneten Stützen 15 eine Welle 16 gelagert, welche an ihrem einen Ende mit einem Schneckenrad 17 versehen ist, das mit einer Schnecke 18 auf der Welle des Antriebsmotors 19 in Eingriff steht. Der Antriebsmotor 19 ist zweckmäßig mit dem Lichtbogenstromkreis parallel geschaltet, so daß er irgendwelchen von der Beschaffenheit des Lichtbogens abhängigen Spannungsschwankungen unterworfen ist. Wenn die Bogenlampe in Betrieb ist, befindet sich der Motor fortlaufend in Umdrehung, um die Kraft für die Rotation der positiven Kohle 1 und für die Vorschubbewegung der negativen Kohle 4 zu liefern. Um die positive Kohle in Umdrehung zu versetzen, ist die Antriebswelle 3 über eine Welle 19« und ein geeignetes Getriebe mit der von dem Motor angetriebenen Welle 16 verbunden.

Auf der Welle 16 sind zwei Getriebesätze 20 und 21 gleicher Bauart angeordnet, von denen der eine Satz zur Vorwärtsbewegung und der andere Satz zur Rückwärtsbewegung der negativen Kohle dient. Da beide Getriebesätze von gleicher Ausführung sind, soll im folgenden nur das Getriebe 20 näher beschrieben werden. Wie insbesondere in Abb. 2 dargestellt, besteht das Getriebe 20 aus einem Doppelkegelrad 22, welches auf der Welle 16 mittels eines Keils befestigt ist, so daß es gezwungen ist, sich mit der Welle zu drehen. Das Doppelkegelrad 22 steht mit den Getrieberädern 23 und 24, welche lose auf der Welle 16 angeordnet sind, über je einen Satz von Planetenrädern 25 und 26 in Verbindung, welche ihrerseits auf jochförmigen, auf der Welle 16 frei rotierbaren Getriebeteilen 27 und 27° drehbar gelagert sind. Die Getrieberäder 23 und 24 stehen mit den Rädern 25« und 26^s (vgl. Abb. 1) in Eingriff, welch letztere auf einer Welle 28 befestigt sind; die Welle 28 ist in den Stützen 15 gelagert und trägt an ihrem einen Ende ein Kegelrad 29, welches mit einem Kegelrad 30 auf dem unteren Ende der Welle 12 kämmt. Die Welle 12 wird in einer Lagerbuchse 31 getragen, die mit dem Deckel des Gehäuses 13 verbunden ist. Die Nabe des Kegelrades 30 schlägt gegen das untere Ende der Lagerbuchse an, wodurch die auf das Kegelrad 30 ausgeübten Vertikalkräfte aufgenommen werden. Auf der Welle 12 ist eine Abdeckung 32 vorgesehen, welche das obere Ende der Lagerbuchse 31 abschließt und somit das Eindringen von Fremdkörpern in die Lagerbuchse 3 r verhindert. Wie ersichtlich, sind die Getrieberäder 23 und 25" in bezug auf ihre Größe von den Getrieberädern 24 und 26° verschieden, so daß die Welle 28, wenn sie durch den Getrieberädersatz 23, 25° in Umdrehung versetzt wird, mit einer niedrigeren Geschwindigkeit umläuft, als wenn sie durch den anderen Getriebrädersatz 24, 26" gedreht wird. Es wird

also mit den Getrieberädern 23 Und 2ζ^α die langsame Geschwindigkeitsstufe für die Vorschubbewegung der negativen Kohle eingeschaltet und mit den Getrieberädern 24 und 26« die hohe Geschwindigkeitsstufe. Auf dem jochförmigen Getriebeteil 27 ist ein mit Einkerbungen versehener Ring 33 befestigt, dessen Zähne mit einer Sperrklinke 34 in Eingriff kommen, welche auf einer in den ίο Stützen 15 gelagerten, vor- und rückwärts drehbaren Welle 35 befestigt ist. Auf dem jochförmigen Getriebeteil 27° ist ein mit Einkerbungen versehener Ring 36 befestigt, dessen Zähne mit einer Sperrklinke 37 in Eingriff kommen, die in der gleichen Weise wie die Sperrklinke 34 ausgeführt und auf der Welle 35 gelagert ist. Die Sperrklinken 34 und 37 sind auf der Welle 35 lose zwischen den Naben-38 und 39 angeordnet, so daß sie sich frei auf der Welle drehen können. Sie ,sind jedoch mit Vorsprüngen 40 versehen, die in Aussparungen der Nabe 39 eingreifen können. Die Naben 39 tragen Finger 41, welche mit den äußeren Enden der Sperrklinken 34 und 37 durch Federn 42 verbunden sind. Infolgedessen werden die Finger 41, wenn die Welle 35, nach der Abb. 2 von links gesehen, im umgekehrten Uhrzeigersinn gedreht wird, derart bewegt, daß die Sperrklinken 34 und 37 unter Vermittlung der Federn 42 gegen die eingekerbten Ringe 33 und 36 gedreht werden. Die Sperrklinken 34 und 37 sind so auf der Welle 35 angeordnet, daß die Sperrklinke 34 mit dem gekerbten Ring 33 in Eingriff kommt, bevor die Sperrklinke 37 in den Ring 36 eingreift. Hierbei gibt nach erfolgtem Eingriff der Sperrklinke 34 die zwischen dieser und dem Finger 41 vorgesehene Feder 42 so weit nach, daß noch eine weitere Drehung der Welle 35 möglich ist, bis die Sperrklinke 37 mit den Zähnen des Ringes 36 in Eingriff, kommt.

Wie bereits bemerkt, ist der Getriebesatz 21 dem Getriebesatz 20 gleich. Sie unterscheiden sich voneinander nur dadurch, daß die Sperrklinken 43 und 44, welche den Sperrklinken 34 und 37 entsprechen, in bezug auf die Welle 35 entgegengesetzt angeordnet sind, so daß sie mit den zugehörigen gekerbten Ringen des Getriebesatzes 21 in Eingriff kommen, wenn die Welle 35 (nach der Abb. 2 von links aus gesehen) im Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Welle 35 wird in Abhängigkeit von den. elektrischen Eigenschäften des Lichtbogens in Umdrehung versetzt, so daß je nachdem, wie der Lichtbogen wechselt, die Kohle 4 entsprechend schnell vor- oder rückwärts bewegt wird. Zu diesem Zwecke ist auf der Welle 35 ein Arm 45 befestigt, dessen freies Ende durch eine Stange 46 mit einem Ende des bei 48 drehbar gelagerten doppelarmigen Hebels 47 verbunden ist. Das andere Ende des Hebels 47 ist an dem Kolben 49 eines Solenoids 50 befestigt. Die Windungen des Solenoids 50 sind mit dem Lichtbogenstromkreis je nach der gewünschten Regulierung entweder in Serie oder parallel geschaltet. Bei der gewählten Ausführung ist, wie in Abb. 3 schematisch veranschaulicht, das Solenoid mit dem Lichtbogenstromkreis parallel geschaltet. Infolgedessen wird der Kolben 49, sobald die Spannung am Lichtbogen wächst oder abnimmt, in der einen oder anderen Richtung bewegt und dadurch die Welle 35 in Umdrehung versetzt. Auf dem Hebel 47 ist ein Gewicht 51 verschiebbar angeordnet und gleichzeitig an seinem vorderen Ende eine einstellbare Feder 52 vorgesehen, um die Stöße des Solenoids auszugleichen. Wie Abb. ι erkennen läßt, ist das untere Ende der Feder 52 an einem Zapfen 53 befestigt, der auf dem einen Ende der Welle 54 exzentrisch angeordnet ist. Die Welle 54 . ist in einer Buchse SS gelagert und trägt auf ihrem äußeren Ende einen mit Riffeln versehenen Drehknopf 56, durch den die Welle 54 in Umdrehung versetzt und die Feder 52 gespannt werden kann. Normalerweise wird die Welle 54 dadurch an einer Drehung verhindert, daß die Vorsprünge 57 auf dem äußeren Ende der Lagerbuchse 55 und auf der inneren Seite des Drehknopfes 56 ineinandergreifen, wobei die Vorsprünge mittels einer Feder 58 ineinandergezogen werden, welche zwischen dem äußeren Ende der Lagerbuchse 5 5 und der Exzenterscheibe für den Zapfen 53 angeordnet ist. Die Feder 52 kann dadurch einreguliert werden, daß man den Drehknopf 56 nach außen zieht und alsdann die Welle 54 verdreht; die Feststellung in der einregulierten Lage erfolgt alsdann durch Loslassen des Handknopfes, worauf die Vorsprünge 57 miteinander in Eingriff kommen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn der Lichtbogenstromkreis zunächst geschlossen ist und die Kohlen voneinander getrennt werden, so wirkt auf die Spule 50 die volle Spannung, und der Kolben 49 wird nach unten gezogen, wobei die Welle 35 gedreht wird und zunächst die Sperrklinke 34 mit dem gezahnten Ring 33 und alsdann die Sperrklinke 37 mit dem gezahnten Ring 36 in Eingriff bringt. Hierdurch werden die jochförmigen Getriebeteile 27 und 27" daran gehindert, sich auf der Welle 16 zu drehen. Das durch den Motor 19 und die Welle 16 in Umdrehung versetzte Doppelkegelrad 22 treibt deshalb die Zahnräder 23 und 24 über die Planetenräder 25 und 26 an, wobei letztgenannte sich auf ihren Zapfen drehen, aber nicht um die Welle 16

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kreisen können. Das Zahnrad 24 treibt das Zahnrad 26° an und über die Kegelräder 29 und 30 die Welle 12 in solcher Richtung, daß die Kohle 4 mit der höheren Geschwindigkeit nach vorn bewegt wird. Gleichzeitig wird das Zahnrad 25° von der Welle 28 mit einer größeren Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt, als mit welcher die Planetenräder 25 das Zahnrad 23 anzutreiben suchen. Die Wirkung des doppelten Differentials beruht darin, daß sich der jochförmige Getriebeteil 27 langsam in der umgekehrten Richtung dreht, in der die Welle 16 angetrieben wird; dabei gleitet der gezahnte Ring 33 unter der Sperrklinke 34 fort. Somit wird alsdann die negative Kohle 4 mit der höheren Geschwindigkeit schnell an die positive Kohle 1 herangeführt und, sobald die Kohlen einander berühren, der Lichtbogen erzeugt. Wenn der Lichtbogen hergestellt ist, wird die auf die Spule 50 übertragene Spannung auf ein Minimum reduziert und die Feder 52 in die Lage versetzt, den Hebel 47 und damit die Welle 35 in umgekehrter Richtung zu drehen, so daß die Sperrklinken 34 und 37 von jeglichem Eingriff mit den gezahnten Ringen 33 und 36 befreit werden, dafür aber die Sperrklinken 44 und 43 mit den entsprechenden gezahnten Ringen des Getriebesatzes 21 in Eingriff gebracht werden. Dieses Getriebe arbeitet dann in der gleichen Weise, wie es oben für das Getriebe 20 beschrieben ist, und setzt nur die Welle 12 in umgekehrte Umdrehung und führt dadurch die Kohle 4 von der Kohle 1 schnell zurück. Sobald die Kohle 4 von der Kohle 1 fortbewegt ist, wächst die Spannung in den Windungen 50 an, zieht den Kolben 49 nach unten und befreit die Sperrklinken 43 und 44 von ihrem Eingriff mit den zugehörigen gezahnten Ringen. Die Feder 52 ist so einreguliert, daß das Solenoid 50, wenn die gewünschte Spannung am Lichtbogen vorherrscht, den Kolben 49 in einer solchen Lage hält, daß die Sperrklinken sowohl des Vorwärts- als auch des Rückwärtsgetriebes 20 und 21 außer Eingriff bleiben. Sofern keiner der gezahnten Ringe durch die zugehörige Sperrklinke an der Drehung verhindert wird, führen die jochförmigen Getriebeteile 27 und 27° des Getriebesatzes 20 und die entsprechenden Teile des Getriebes 21 um die Welle 16 eine Drehbewegung aus, wobei die Räder 23 und 24 des Getriebes 20 und die entsprechenden Räder des Getriebes 21 in der Ruhelage bleiben. Sobald nun die Spannung leicht anwächst oder abnimmt, bewirkt das .Solenoid 50 eine Bewegung des Kolbens 49, wodurch die Sperrklinke 34 oder 43 für die kleine Geschwindigkeit mit dem zugehörigen gezahnten Ring in Eingriff gebracht wird und die negative Kohle mit dieser Geschwindigkeit entweder zu der positiven KoMe hin- oder von dieser fortbewegt wird. Wenn während des Betriebes ein wesentlicher Wechsel in der Spannung auftritt, so wird die höhere Vorschubgeschwindigkeit eingeschaltet, jedoch ist dieses nicht die normale Betriebsweise. Durch Einregulierung der Feder 52 kann die Antriebsvorrichtung auf eine bestimmte Lichtbogenspannung eingestellt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Antriebsanordnung für zwei Bewegungsrichtungen für die Vorschubeinrichtung der Kohlen, insbesondere der negativen Kohle, von Bogenlampen mit zwei Geschwindigkeitsstufen für jede Bewegungsrichtung der Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß auf der motorisch angetriebenen Welle (16) für jede Bewegungsrichtung ein Planetengetriebe (20,21) vorgesehen ist und die Einschaltung der Bewegungsrichtungen und der Geschwindigkeitsstufen mittels Sperrklinken (34, 37, 43, 44) erfolgt, die mit fest auf den Planetenträgern (27,27°) angeordneten Sperrrädern (33, 36) in Eingriff gebracht werden können.
2. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Lichtbogen ein Elektromagnet (50) geschaltet ist, dessen Kern (49) mittels eines Hebelgestänges (45, 46, 47) eine die Sperrklinken (34, 37, 43, 44) -tragende Welle (35) hin und her drehen kann.
3. ■3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (34, 37, 43, 44) lose um die sie tragende Welle (35) drehbar angeordnet sind und bei Drehung dieser Welle durch fest auf ihr angeordnete Nocken (39), mit denen die Sperrklinken federnd verbunden sind, mitgenommen werden, derart, daß zunächst die kleinere und alsdann bei weiterer Drehung der Welle (35) die größere Geschwindigkeitsstufe eingeschaltet wird.
4. 4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Einschaltung der zweiten Geschwindigkeitsstufe die Sperrung des Planetenträgers (27) der ersten Geschwindigkeitsstufe automatisch aufgehoben wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen