DE68202C - Elektrische Bogenlampe mit durch Doppelschraube bewirkter Regelung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

P AT E N TA M T.\%

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine elektrische Bogenlampe, bei welcher die Regelung des Lichtbogens durch einen auf die Kohlenhalter wirkenden Elektromotor in der Art erfolgt, dafs dieser dem jeweiligen Bedürfnifs der Lampe entsprechend vermittelst eines Relais umgesteuert wird.

Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen in Fig. 1 bis 14 mit mehreren Abänderungen veranschaulicht.

Fig. ι ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Regelung des. Lichtbogens, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verbindungen des Elektromotors.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, Fig. 4 eine Vorderansicht und Fig. 5 eine Unteransicht einer. Ausführungsform der Lampe.

Fig. 6 und 7 sind Einzelheiten in lothrechtem Schnitt durch die Mitte. Fig. 8 ist eine Abänderung in gleichem Schnitt.

Fig. 9 und 10 zeigen eine schematische Darstellung zweier Abänderungen der elektrischen Verbindungen.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht, zum Theil im Schnitt der Vorrichtung zur Festhaltung des Brennpunktes. Fig. 12 und 13 zeigen eine Darstellung der zugehörigen elektrischen Verbindungen. Fig. 14 ist eine Seitenansicht eines Theiles dieser Vorrichtung.

In Fig. ι und 2 bezeichnet A das Gestell für den Lampenmechanismus, B den die Kohlen verstellenden Elektromotor mit Stromaufnehmer C und Bürsten DD¹. Auf der Motorankerwelle B¹ sitzt ein scheibenförmiges Stromschlufsstück E, am zweckmäfsigsten aus nichtleitendem Stoff hergestellt und auf dem Rande mit Platin oder anderem unverbrennlichen Metall belegt, und' schleift auf letzterem mit leichtem Druck das eine oder andere zweier federnder Stromschlufsstücke bezw. G und G¹, die an der in -F¹ aufgehängten Zunge F sitzen und mit der Motorankerbewickelung verbunden sind (s. Zeichnung Fig. 2). Zunge F trägt ferner die Anker von zwei Elektromagneten H und J, von denen H im Hauptstromkreis und J in einem Nebenschlufs zum Bogen liegt. Je nachdem F von H oder J angezogen wird, ist G oder G¹ mit E in leitender Berührung, so dafs alsdann der durch Bürsten DD¹, Bürste K und Scheibe E dem Stück G oder G¹ zugeleitete Strom den Motoranker immer in der entsprechenden umgekehrten Richtung durchfrierst und so der Motor immer in der dem jeweiligen Bedürfnifs der Lampe entsprechenden Richtung gedreht wird.

Gemäfs Fig. 3 und 4 gleiten die beiden Kohlenhalter M und M¹ auf einer (zweckmäfsig stählernen) Stange O, die unter einem geeigneten Winkel (z. B. 20°) am Lampen-, gestell A befestigt ist. Wenn gewünscht, kann man indefs auch die Anordnung wagerecht oder senkrecht treffen. Die Verschiebung der , Kohlenhalter vermittelt eine gleichlaufende, zur Stange O und in gleicher Ebene mit den Kohlen LL¹ angeordnete Doppelschraube PR, zusammengesetzt aus einer oben im Arm O¹ der Stange O und in der Mitte im Block Q.

geführten Stange P mit Linksgewinde auf dem oberen Theil und einer lose auf den unteren Theil von P aufgeschobenen Röhre R mit Rechtsgewinde, die nach Fig. 7 zweckmäfsig in einem Kugellager i?¹ geführt ist. Jede Schraube ist mit dem betreffenden Kohlenhalter durch eine Halbmutter Ai², Fig. 6, verbunden. R steht durch Schneckenrad S und Schnecke S¹ in Verbindung mit der Motorankerwelle B¹. P ist mit R in geeigneter Weise so verkuppelt, dafs die Verbindung beider rasch und leicht gelöst werden kann·, um die Verstellung des Brennpunktes durch Drehen von Hand zu ermöglichen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, können die Halbmuttern M² mittelst Excenter oder Daumen ausgehoben werden, um eine Bewegung der Stange P in senkrechter Richtung von Hand zu ermöglichen behufs Einstellung des Lichtbogens auf gröfsere oder kleinere Länge, wozu P mit dem zugehörigen Kupplungstheil durch Stift und Schlitz verbunden ■ ist.

Zur raschen Entfaltung des Lichtbogens bei Berührung der beiden Kohlen ruht die Schraube P unten auf einem Widerlager t/⁴, Fig. 3 bis 5, das von einem Arm eines Winkelhebels U¹ getragen wird; der andere Hebelarm trägt den Anker eines im Hauptstromkreise gelegenen Elektromagneten U. Berühren nun die Kohlen einander, so dreht U durch Ankeranziehung den Hebel U¹ und hebt dieser durch Schraube P die obere Kohle von der unteren ab.

Die Regelung des so entfalteten Lichtbogens erfolgt dann durch den Motor B. Die Einrichtung kann so getroffen werden, dafs der Anker des Elektromagneten U in solchem Abstand angeordnet wird, dafs der normale Strom den Anker nicht voll anzieht, dies vielmehr erst unter entsprechender Verlängerung des Lichtbogens stattfindet, wenn Stromüberschufs vorhanden ist. Selbstverständlich kann der Elektromagnet U durch ein Solenoid ersetzt werden.

Um Gleichmäfsigkeit des Abbrandes zu sichern, ist der untere Kohlenhalter seitlich verstellbar gemacht. Er ist zu dem Zweck aus einem auf Stange O frei beweglichen Stück M⁴ und einem in diesem seitlich verschiebbaren, die untere Kohle tragenden Stück M¹ zusammengesetzt, welches eine kleine Zahnstange V trägt, in welches der lange Trieb F¹ greift; letzterer steht durch das Schneckenradgetriebe F² F^s in Verbindung mit einer durch Handrädchen zu drehenden Spindel F⁴, oder es ist, um solche Verstellung in einem Kreisbogen zu ermöglichen, der bewegliche Theil des unteren Kohlenhalters drehbar gelagert und durch ein starr an ihm befestigtes verzahntes Segment in Verbindung mit einem Zahnrädchen, welches, der Bewegung der Kohlenhalter in Richtung der Kohlenachsen wegen, an einer teleskopischen Stange gelagert ist und mittelst des genannten Triebes F¹ gedreht wird.

Die beiden Kohlenhalter sind von den übrigen Theilen der Lampe isolirt und wird ihnen der Strom mittelst biegsamer Kupferbänder W bezw. W¹ zugeführt.

In der Abänderung (Fig. 8) ist die Doppelschraube PR aus zwei mit entsprechendem Gewinde versehenen zusammenstofsenden Stangen zusammengesetzt, die durch zwei Muffen T^x T'² mit einander verkuppelt sind. Jede Stange ist mit ihrer Muffe durch einen Stift bezw. T'⁶ und T⁴ .verbunden und dabei bezüglich der Stange P die Verbindung wieder wie oben unter Vermittelung von Schlitzen T⁵ hergestellt, so dafs auch hier P unabhängig von R in der Achsenrichtung bewegbar ist. Zur Lösung der Kupplung dient ein in Y¹ am Block Q gelagerter Hebel Y, der durch einen durch einen Schlitz in .Q fassenden Stift Y'² mit der oberen Muffe verbunden ist.
. Der in der Lampe (Fig. 3 bis 7) zur Regelung des Lichtbogens benutzte Elektromotor ist vorzugsweise ein solcher nach Gramme oder Pacinotti. Dabei werden in manchen Fällen die Feldmagnete, wie durch Fig. 9 veranschaulicht, zum Theil mit dickem Draht a bewickelt, der entweder den ganzen Strom oder einen beträchtlichen Theil desselben empfängt, und zum Theil mit feinem Draht b, der einen Nebenschlufs zum Lichtbogen bildet. Richtung und Dauer des den mit dünnem Draht bewickelten Motoranker durchfliefsenden Stromes werden von einem Relais beeinflufst, dessen eine Spule N in einem Nebenschlufs zum Lichtbogen liegt, während die andere Z einen Theil des Hauptstromkreises bildet. Die Einrichtung ist nun so getroffen, dafs, wenn die Kohlen aufser Berührung sind, der Strom durch die Feldmagnetbewickelung b aus dünnem Draht und zugleich auch durch die Spule N fliefst, so dafs die Zunge iV¹ an das Schlufsstück 2V² herangezogen und infolge dessen ein Theil des b durchfliefsenden Stromes durch den Anker in solcher Richtung gesendet wird, dafs er die Kohlen mit einander in Berührung bringt. Sobald dies eintritt, fliefst der Strom durch die Feldmagnetbewickelung α aus dickem Draht, und das Entfalten des Lichtbogens wird entweder durch Heben von P, wie oben beschrieben, oder, wo diese Einrichtung nicht vorgesehen ist, durch folgende Vorrichtung bewirkt. Das Relais N ist mit einer zweiten, im Lampenstromkreise liegenden Spule Z versehen, die nunmehr die Zunge 2V¹ an das Schluisstück N^s heranzieht, so dafs nunmehr ein Theil des α durchfliefsenden Stromes in der entgegengesetzten Richtung durch den Motoranker geschickt wird und dadurch, da

die Feldmagnetpole ungestört bleiben, die Schrauben JP R entgegengesetzte Drehung erfahren und die Kohlen aus einander bewegen. Sobald der Lichtbogen die normale Länge überschreitet, füefst wieder Strom durch die Spule JV; JV¹ wird gegen JV² gelegt und dadurch Annäherung der Kohlen bewirkt u. s. f. Gewünschtenfalls kann man auch den Elektromagneten Z weglassen, indem man die Zunge JV mit einer Abreifsfeder. verbindet, welche sie gegen JV³ hält, so lange als JV nicht genügend Strom hat.

In der Abänderung (Fig. io) sind die Feldmagnete, wie durch έ¹ b² angedeutet, mit feinem Draht im Nebenschlufs zum Lichtbogen bewickelt. In diesem Falle benutzt man zum Entzünden des Lichtbogens den bereits beschriebenen, im Hauptstromkreise liegenden Elektromagneten U. Sind die Kohlen von einander entfernt, so fliefst der Strom durch Spule JV, diese zieht Zunge JV¹ gegen das Schlufsstück JV², wodurch ein Theil des die Feldmagnete umkreisenden Stromes in solcher Richtung um den Anker geleitet wird, dafs Drehung zur Annäherung der Kohlen erzeugt wird. Kommen letztere in Berührung, so bewirkt, wie beschrieben, der Elektromagnet U die Entfaltung des Lichtbogens und die Zunge JV¹ entfernt sich vom Schlufsstück JV²; sollte der Bogen indefs nicht sofort in gehöriger Länge entfaltet werden, so bleibt JV¹ an JV², wodurch ein Theil des die Feldmagnete erregenden Stromes in umgekehrter Richtung um den Anker geschickt wird mit der Wirkung, dafs die Kohlen weiter aus einander gezogen werden. In dieser Weise wird der Motor jedesmal der Bogenlänge entsprechend umgesteuert.

Der den Lagerblöck Q haltende Arm ist aus Kanonenmetall hergestellt und dient zugleich dazu, der oberen Kohle den Strom zuzuleiten. Zweckmäfsig wird mit diesem Arm bezw. einem anderen geeigneten Leiter der Lampe ein Stromanzeiger verbunden, um jederzeit die Stromstärke beobachten zu können. Dieser Anzeiger besteht vortheilhaft aus einer mit ihrer Achse parallel zum beregten Leiter aufgehängten kleinen Magnetnadel, welche, so lange als die Lampe stromlos ist, von einer kleinen Haarfeder auf dem Nullpunkt gehalten wird.

Um das regelnde Relais gegen Stöfse und Erschütterungen zu sichern, wird dasselbe sehr zweckmäfsig in einem von der Lampe getrennten Kasten untergebracht.

Um den Lichtbogen unbeschadet etwaiger Schwankungen im Abbrand der Kohlen immer in demselben Brennpunkt zu halten, ist in der Fig. 11 bis 14 veranschaulichten Weise von der Anziehung Anwendung gemacht, welche der Lichtbogen gegen magnetische Körper ausübt. Zwei bezw. mit der Schraube P und R in Eingriff stehende, von Feldmagneten .k* beeinflufste kreisende Anker k bezw. k¹· sind hinter einander oder neben einander in einem durch Relais JVJV¹JV²JV³ beinflufsten Nebenschlufs zum Lichtbogen angeordnet und ist in den Stromkreis jedes dieser Anker, um die Stromrichtung unabhängig vom Relais umkehrbar zu machen, ein Stromwender m eingeschaltet, der unter dem Einflufs eines Elektromagneten oder Solenoides.n steht, dessen Stromkreis geöffnet und geschlossen, wird mittelst des im Brennpunkt des Bogens in passendem Abstände zwischen den beiden Stromschlufsstücken q und ^¹ angeordneten Magnetstabes p, der entweder ein Dauermagnet sein oder aus einem mittelst Spule p^l magnetisirten Stab bestehen kann und von Federn r bezw. in anderer geeigneter Weise in der Gleichgewichtslage gehalten wird und ebenfalls im Stromkreis von η η liegt. Verändert der Lichtbogen seine Lage, so folgt Stab ρ mit deni freien Ende, bis er gegen das eine oder andere Stück q bezw. q^l antrifft und dadurch die Stromrichtung in dem betreffenden Anker umkehrt, was die Zurückführung des Bogens in die Anfangslage zur Folge hat. Die Spule p¹ wird durch Asbestumhüllung gegen Erhitzung gesichert. Die Stromwender m sind so aufgebaut, dafs sie im Augenblick, wo der Magnetstab das betreffende Stück q q^l wieder verläfst, zurückspringen und so der Ankerstrom seine frühere Richtung wiedererhält. So lange als der Bogen seine normale Lage hat, ist die beschriebene Vorrichtung unthätig und nur das Relais allein thätig. Die beschrie-' bene Einrichtung empfiehlt sich insbesondere für Lampen, denen keine besondere Aufmerksamkeit zugewendet werden kann.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Eine elektrische Bogenlampe für starke Ströme, bei welcher die Regelung mittelst Beeinflussung einer mit entgegengesetzt laufenden Gewinden versehenen Doppelschraube (PR) durch eine elektrische Kraftmaschine in der Art erfolgt, dafs die aus dünnem Draht hergestellten Bewickelungen der Feldmagnete und des Ankers Nebenschlüsse zum Lichtbogen bilden und die Richtung des die Ankerbewickelung durchfliefsenden Stromes durch ein ebenfalls in einen Nebenschlufs zum Lichtbogen angeordnetes Relais (N N¹ JV² JV³/ geregelt wird, sowie die Entfaltung des Lichtbogens mittelst Längsverschiebung des einen Theiles der hierzu zweitheilig hergestellten Doppelschraube (PR) durch einen im Haupt-. Stromkreise liegenden Elektromagneten (U) veranlafst wird.

2. Bei der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Bogenlampe eine Vorrichtung zur Um-

Steuerung des Elektromotors (BJ, bestehend aus zwei Stromschlufsstücken (G G¹J, welche von einem im Nebenschluss zum Lichtbogen gelegenen Elektromagneten (J) bezw. einem solchen und einem im Hauptstromkreise gelegenen Elektromagneten (H) verstellt werden, in. Verbindung mit einem vom Motor (B) behufs Veränderung der Berührungsstellen in Bewegung gehaltenen Stromschlufsstück (EJ, Fig. i, 2 und 5.
Die Abänderung der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Bogenlampe, darin bestehend, dafs zum Antrieb der Doppelschraube zwei Elektromotoren angeordnet sind, deren mit den bezüglichen Schraubenhälften (PRJ durch Vorgelege verbundene Anker im Nebenschlufs zum Lichtbögen liegen und vermittelst Umschalter (m) durch Elektromagnete bezw. Solenoide/nj umgesteuert werden, deren Ein- und Ausschaltung durch die vom Lichtbogen ausgeübte magnetische Anziehung veranlagst wird (Fig. 11, 12 und 13). :

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.