DE750296C - Thermostatenanordnung zur UEberwachung der Lage einer Strahlungsquelle, insbesonderedes positiven Kraters einer Bogenlampe - Google Patents

Description

• Thermostatenanordnung zur Überwachung der Lage einer Strahlungsquelle, insbesondere des positiven Kraters einer Bogenlampe Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zurÜberwachung der richtigen Lage einer Strahlungsquelle, insbesondere des positiven Kraters einer Bogenlampe zu einem optischen System, beispielsweise zu dem Brennpunkt eines Scheinwerferspiegels.
• Die bekannten Einrichtungen dieser Art enthalten im allgemeinen mindestens zwei strahlungsempfindliche Elemente, meist Bimetallstreifen, und ein die Strahlungsquelle abbildendes optisches System. Meist ist dabei die Anordnung so getroffen, daß nur das eine Element der Bestrahlung ausgesetzt ist, während das andere Element davor geschützt wird und nur dazu dient, die Wirkung der Raumtemperatur auf das erste Element auszugleichen. Daneben ist auch eine Thermostatenanordnung berannt, bei der die strahlungsempfindlichen Elemente so nebeneinander angeordnet sind, daß sie in der Bewegungsrichtung der- Strahlungsquelle aufeinanderfolgen und daß sie beide, solange sich die Strahlungsquelle in ihrer Normalstellung befindet, in gleichem Maße bestrahlt werden. Sobald sich bei dieser Anordnung die Strahlungsquelle aus der vorgeschriebenen Stellung entfernt und somit das Bild der Strahlungsquelle aus der symmetrischen Lage zu den strahlungsempfindlichen Elementen herauswandert, findet eine stärkere Erwärmung des einen und eine Abkühlung des anderen Elementes statt, wodurch die von den strahlungsempfindlichen Elementen gesteuerte Schalteinrichtung zum Ansprechen kommt. Auch bei dieser Anordnung werden ebenso wie bei der zuerst erwähnten Anordnung die Schwankungen der Raumtemperatur selbsttätig kompensiert, weil sich bei einer Änderung der

  Raumtemperatur die strahlungsempfindlichen

  Elemente in der gleichen Richtung durch-

  biegen.

  Die Erfindung bringt eine Thermostaten-

  anordnung zur Überwachung der Lage einer

  Strahlungsquelle, insbesondere des positiven

  Kraters einer Bogenlampe, bei der im Gegen-

  satz zu den bekannten Anordnungen nur ein

  einziger Bimetallstreifen notwendig ist und

  dabei doch selbsttätig die Schwankungen der

  Raumtemperatur kompensiert werden.

  Nach der Erfindung bilden die der Bestrah-

  lung ausgesetzten Bimetallelemente Gangteile

  eines einzigen schraubenförmig gewickelten,

  mit seinen Enden fest eingespannten Bimetall-

  streifens.

  Um Verwechslungen auszuschließen, sei in

  diesem Zusammenhang darauf hingewiesen,

  daß Bimetallschrauben oder -spiralen bereits

  für sogenannte Überstromauslöser vorgeschla-

  gen wurden. Bei einem Überstromauslöser

  ist jedoch das Bimetallelement ganz anderen

  Einflüssen unterworfen als bei einer Therino-

  statenanordnung, die zur Überwachung der

  Lage einer Strahlungsquelle dient. Bei einem

  Überstromauslöser durchfließt der Strom das

  Bimetallelement auf seiner ganzen Länge.

  Sobald die Stromstärke eine gewisse Grenze

  überschreitet, deformiert sich das Bimetall-

  element unter dem Einfluß der Stromwärme

  so stark, daß es die Abschaltung des Stromes

  bewirkt. Bei einer Thermostatenanordnung

  zur Überwachung der Lage einer Strahlungs-

  quelle .dagegen ist dem Bimetallelement, wie

  dies .die eingangs gemachten Ausführungen

  erkennen lassen, eine ganz andere Aufgabe

  zugewiesen,, und es kann infolgedessen unmög-

  lich jedes für überstromauslöser bekannte,

  auch schrauben- oder spiralförmige Bimetall-

  element zur Lösung dieser Aufgabe benutzt

  werden. Hier gleitet ein von der Strahlungs-

  quelle herrührender, in seiner Richtung j e

  nach der Lage der Strahlungsquelle sich

  ändernder Strahl über den Bimetallstreifen

  hinweg. Es handelt sich also, wie dies auch

  die folgenden Ausführungen erkennen lassen,

  um eine Anordnung, bei der die Gestaltung

  des Bimetallstreifens nach anderen Gesichts-

  punkten erfolgen muß als bei den bekannten

  Überstromauslösern.

  Neben dem Vörteil, daß zur wirksamen

  Überwachung der Lage der Strahlungsquelle

  nur ein einziger Streifen notwendig ist, bietet

  die Anordnung nach der Erfindung den wei-

  teren, sehr wesentlichen Vorteil, daß man da-

  mit die gleichen Wirkungen wie mit einem

  sogenannten, mit drei Schaltstellungen arbei-

  tenden Doppelthermostaten erreichen kann.

  Von den drei möglichen Schaltstellungen

  kann man beispielsweise zwei für zwei ver-

  schiedene Vorschubgeschwindigheiten und

  die dritte als Schutzstellung ausnutzen, um

  die Strahlungsquelle abzuschalten, wenn sich

  diese aus irgendeinem Grunde von dein

  optischen Svstem zu weit entfernt.

  Sieht man im Sinne der bekannten llehr-

  fachthermostateneine weitere Bimetallschraube

  vor, und zwar so, daß deren der Bestrahlung

  auszusetzenden Gänge die im Strahlungs-

  bereich liegenden Gänge der ersten Bimetall-

  schraube einschließen, dann ergeben sich statt

  drei sogar fünf Schaltstellungen, die man in

  der verschiedensten Weise ausnutzen kann.

  So kann man beispielsweise zwei Schaltstel-

  lungen für verschiedene Vorschubgeschwin-

  digkeiten, eine für den Elektrodenrückzug

  oder die Abschaltung des Vorschubs und die

  restlichen Schaltstellungen als Schutzstellun-

  gen ausnützen, falls sich die Strahlungsquelle

  dein optischen System zu weit nähert oder

  von ihm entfernt. Statt dessen kann man sich

  aber auch wie bisher mit zwei V orschub-

  geschwindigkeiten begnügen und die jetzt frei

  «-erdende Schaltstellung ebenfalls als Schutz-

  schaltung für die sich vom Spiegel zu weit

  entfernende Strahlungsquelle benutzen, so

  daß man für diesen namentlich bei Bogen-

  lampen am häufigsten auftretenden Störungs-

  fall einen doppelten Schutz hat.

  Schließlich bietet die Bimetallschraube als

  Thermostat den Vorteil, daß sich sehr kräftige

  und eindeutige Schaltbewegungen der mit der

  Schraube zu verbindenden Schalteinrichtung

  für das Regelwerk erreichen lassen, insbe-

  sondere dann, wenn man die der Bestrahlung

  ausgesetzten Gänge der Bimetallschraube oder

  -schrauben je durch einen den beweglichen

  Kontakt der Schalteinrichtung tragenden Steg

  o. dgl, miteinander verbindet. Dieser Steg

  trägt dann außerdem auch noch zu einer sehr

  wirksamen Versteifung der Anordnung bei.

  Um die Empfindlichkeit und Lagenunab-

  hängigkeit der Anordnung zu steigern, emp-

  fiehlt es sich ferner, das Gewicht jeden Ste-

  ges, bezogen auf die Längsachse der Bimetall-

  schraube bzw. -sehranken auszubalancieren.

  Die Erfindung soll an Hand des in der

  Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh-

  rungsbeispiels näher erläutert werden.

  Mit i ist die Anode und mit z die Kathode

  einer Bogenlampe bezeichnet. Der Vorschub

  der Anode i soll möglichst so geregelt wer-

  den, daß der Krater der Anode in dein Brenn-

  punkt A des Scheinwerferspiegels 3 stehen-

  bleibt. Diesem Zweck dient der schrauben-

  förmig aufgewickelte Bimetallstreifen d, der

  unter Zwischenschaltung eines durch die

  Linse 5 angedeuteten optischen Systems so in

  den Strahlengang der vom Krater der Anode i

  ausgehenden Strahlen gelegt ist, daß, solange

  der Krater in dem Brennpunkt A des Schein-

  werferspiegels 3 steht, die Gänge .4o, 41 der

  Schraube 4 gleichmäßig beleuchtet werden.

  Die Enden der Schraube 4 sind an- einem stab-

  förmigen Träger6 oAgl. befestigt, der seiner-

  seits mit dem nicht dargestellten Regelwerks-

  kasten über ein Gestell o. dgl. verbunden ist.

  Die der Bestrahlung ausgesetzten Gänge .40,

  41 sind durch einen Steg 7 miteinander ver-

  bunden, der so gleichzeitig zur Versteifung der

  Schraube 4 beiträgt. Das Gewicht des Steges;

  ist zur Erhöhung der Empfindlichkeit und La-:

  genunabhängigkeit .durch ein Gegengewicht 8

  in bezug auf die Längsachse der Bimetall-

  schraube 4 ausbalanciert. Der Steg 7 bildet

  zusammen mit den feststehenden Kontakten

  70, 71 einen Steuerschalter für den Vorschub

  der Anode i.

  Die Einrichtung wirkt auf folgende Weise:

  Solange der Krater der Anode i in dem

  Brennpunkt A des Scheinwerferspiegels 3

  steht, werden die Gänge 40, 41 der Schraube 4

  von dem durch die Optik 5 erzeugten Bild des

  Kraters gleichmäßig bestrahlt. Der Steg 7 be-

  findet sich in der dargestellten Mittelstellung.

  Wandert der Krater der Anode i aus .dem

  Brennpunkt A des Scheinwerferspiegels 3 in

  den Punkt B aus, beispielsweise deshalb, weil

  mit aussetzendem Vorschub oder, wie üblich,

  mit einem etwas hinter dem Abbrand zurück-

  bleibenden. Vorschub gearbeitet wird, dann

  wandert das Bild des Kratermach dem Gang

  4o der Bitnetallschraube 4, so daß .dieser nun-

  mehr allein bestrahlt wird. Der Gang 40 wird

  stärker als vorher erwärmt, während sich .der

  Gang 41 abkühlt. Die Bimetallschraube 4

  erfährt unter dieser verschiedenartigen Er-

  wärmung ihrer Gänge eine solche Formver-

  änderung, daß sich der Steg.? an den Kon-

  takt 7o anlegt und so den Vorschubantrieb

  für die Anode i je nach .der Schaltung des

  Regelwerks einschaltet oder so lange be-

  schleunigt, bis der Krater der Anode i wie-

  der den Brennpunkt A erreicht hat.

  Erfolgt aus irgendeinem Grunde der Vor-

  schub zu rasch, so daß der Krater nach -dem

  Punkt C auswandert, dann wird der Gang 41

  der Schraube 4 stärker bestrahlt als der Gang

  4o. Der Steg 7 schlägt in der umgekehrten

  Richtung aus und legt sich gegen den Kon-

  takt 71. Der Vorschuhantrieb der Anode i

  wird hierdurch abgeschaltet oder verzögert,

  und zwar so lange, bis wiederum der Krater

  der Anode i in den Brennpunkt A des Schein-

  werferspiegels zurückgekehrt ist.

  Selbstverständlich, ist die Verwendung des

  Thermostaten 4, wie bereits erwähnt, auf die

  beschriebene und dargestellte Weise nicht be-

  schränkt, beispielsweise kann man ihn auch

  so anordnen, daß das Bilddes Kraters in der

  Normalstellung der beiden Schraubengänge

  40, 41 trifft, so daß. die beiden Gänge nur

  der in der Umgebung des Bildes Herrschenden

  Raumtemperatur unterworfen sind. Auch in

  diesem Falle nimmt der Steg die Mittellage

  zwischen den feststehenden Kontakten 70, 71

  ein. Wandert der Krater infolge zu lang-

  samen oder aussetzenden Vorschubs nach dem

  Halterkopf der Anode i zurück, dann gelangt

  zunächst der Gang 41 in den Bereich der Strah-

  lung. Der Steg 7 legt sich gegen den fest-

  stehenden Kontakt 71, wodurch,der Vorschub-

  antrieb für die Anode i eingeschaltet oder

  beschleunigt wird. Versagt das Regelwerk

  aus irgendeinem Grunde, so d,aß sich der Kra-

  ter .der Anode i dem Anodenhalterkopf noch

  mehr nähert und diesen zu beschädigen droht,

  dann wird der Gang 4o der Schraube getrof-

  fen, der Steg 7 legt sich gegen den Kontakt

  70 und schaltet die Lampe ab.

  Ein noch umfangreicherer Schutz wird, wie

  erwähnt, erreicht, wenn man, wie in Fig. i

  strichliert angedeutet, neben dem für 'die

  Überwachung der Stellung des Anodenkraters

  dienenden Thermostaten 4 einen ebenfalls

  schraubenförmig aufgewickelten Schutzther-

  mostaten g vorsieht, dessen der Bestrahlung

  auszusetzende Gänge go, gi den zur Über-

  wachung dienenden Thermostaten 4 zwischen

  sich einschließen. Der. Schraube g gibt man

  am besten einen etwas größeren Durchmesser

  und eine etwas größere Steigung als der

  Schraube 4. Auch die Gänge go, gi der

  Schraube wirken auf einen Steg io ein, der

  seinerseits mit den feststehenden Kontakten

  11, 12 in der Weise zusammen arbeitet, daß

  die Lampe abgeschaltet wird, sobald sich der

  Steg gegen einen dieser Kontakte legt. Nähert

  sich der positive Krater infolge zu raschen

  Vorschubs zu stark dem Spiegel, d. h. wan-

  dert .der positive Krater über den Punkt C

  hinaus, dann gelangt der Gang gi der

  Schraube g in den Strahlungsbereich, so daß

  sich der Steg io gegen den Kontakt 12 legt.

  Setzt der Vorschub aus irgendeinem Grunde

  aus, so daß der Krater über den Punkt B

  hinaus sich zu stark dem Halterkopf der

  Anode i nähert, dann gelangt der Gang go

  der Schraube g in den Strahlungsbereich. Der

  Steg io legt sich gegen den Kontakt i i, wo-

  durch wiederum die Lampe abgeschaltet wird.

  Erwähnt sei schließlich, daß der Steg 7

  auch an einer anderen Stelle mit der Bimetall-

  schraube 4, beispielsweise wie der Steg i o, in

  der Mitte der Schraube befestigt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Thermostatenanordnung zur über- wachung der Lage einer Strahlungsquelle, insbesondere des positiven Kraters einer Bogenlampe mit wenigstens zwei neben- einander angeordneten, ein elektrisches Regelwerk beeinflussenden Bimetallele- menten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bimetallelernente Gangteile eines einzigen schraubenförrnig gewickelten, mit' seinen Enden fest eingespannten Bimetallstrei- fensbilden, die je nach der Stellung der Strahlungsquelle mehr oder weniger den Strahlenausgesetzt sind. . 2. Therrnostatenanordnung nach An- spruch i, gekennzeichnet durch eine zweite, insbesondere nur als Schutzthermostat dienende Bimetallschraube, vorzugsweise größerer Steigung und etwas größeren Durchmessers als die erste zur Regelung der Stellung der Strahlungsduelle die- nende Birnetallschraube, «-elche vorzugs- weise konatial zu der ersten Bilnetall- .#chraube derart angeordnet ist, daß ihre der Bestrahlung ausgesetzten Gangteile die der Bestrahlung ausgesetzten Gangteile ,der ersten Binietallschraube zwischen sich einschließen. 3. Thermostatenanordnung nach den An- sprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß .die. der Bestrahlung ausgesetzten Gang- teile jeder Bimetallschraube direkt durch einen einen Schaltkontakt tragenden Steg miteinander verbunden sind. .l. Thermostatenanordnung nach deli An- sprüchen i his 3, dadurch gelzennzeicliiiet, daß das Gewicht des Steges, bezogen auf die Achse der Bimetallschrauben, ausba- lanciert ist. 5 17hermostatenanordnung nach denAn- sprüchen i, 3 und d., dadurch- gekenn- zeichnet, daß von den drei möglichen Schaltstellungen der mit dein Thermosta- ten verbundenen Schalteinrichtung zwei zur Einregelung zweier verschiedener Koll- lenvorschubgeschwindigkeiten und eine zur Durchführung einer Schutzschaltung ver- «-endet sind. 6. Therrnostatenanordnung nach denAn- sprüchen i, 3 und d., dadurch gekennzeich- net, daß von den drei möglichen Schalt- stellungen der mit dein Thermostaten ver- bundenen Schalteinrichtung zwei zur Ein- regelung verschiedener Kohlenvorschub- geschwindigkeiten und eine für den Koh- lenrückgang oder die Stillsetzung des Kohlenvorschubs ausgenutzt sind. . Thermostatenanordnung nach den An- sprüchen i bis 6, mit zwei BirnetallschrAu- ben, dadurch gekennzeichnet, dah die mit der zweiten Bimetallschraube verbundene Schalteinrichtung lediglich als Schutz- schalter dient, wenn die Strahlungsquelle in der einen oder anderen Richtung zu stark auswandert. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegen- standes vom Stand der Technik sind im Er- teilungsverfahren folgende Druckschriften ili Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. i,33 642, 372 269, -1-60 .136, 6d.6 oog; schweizerische Patentschrift -Nr. 1...16 g67