DE94360C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom al. Dezember 1895 ab.

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein selbstthätiger Regeler für mehrere in Reihe geschaltete Bogenlampen.

Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung ist, dafs gleich hinter dem Vorschaltwiderstand einer Gruppe von z. B. drei Lampen zwischen deren Klemmen die Spule eines Relais parallel zur Lampengruppe eingeschaltet ist. Diese Spule versieht den Dienst der dünndrähtigen Spule, welche bei den gebräuchlichen Bogenlampen als Spannungsregeier dient, jedoch mit dem Unterschied, dafs man, anstatt wie bisher im Innern jeder Lampe eine Spule dieser Art anordnen zu müssen, welche für sich besonders arbeitet, nur eine einzige Spule für drei Lampen vorzusehen braucht. Die drei Lampen verhalten sich hinsichtlich der Potentialdifferenz an den Klemmen der Gruppe wie eine einzige Lampe.

Durch die Anwendung dieser Schaltungsweise werden folgende Vortheile erzielt:

i. Die abgezweigte Spule hat, da.sie nur als Relais dient, das keine mechanische Arbeit auszuführen hat, eine solche Empfindlichkeit, dafs sie unter dem Einflufs der geringsten Aenderungen des Stromes in Thätigkeit tritt, und da die Stetigkeit der Beleuchtung nur von der Regelmäfsigkeit des die Lampen durchfliefsenden Stromes und folglich von der Genauigkeit ihrer das · Annähern der Kohlen regelnden Vorrichtung abhängt, so wird durch die Benutzung dieses Regelers unter diesen Bedingungen die Spannung an den Klemmen der Lampen möglichst gleichbleibend erhalten.

2. Im Innern der Lampen erhält man in demselben Augenblicke, wo die Regelungsvorrichtung ihre Wirkung ausübt, die gröfstmögliche Treibkraft für das die Annäherung der Kohlen herbeiführende Räderwerk. Diese Kraft wird, von Elektromagneten geliefert, welche einen verhältnifsmäfsig schwachen Widerstand darbieten und im Innern der Lampen angeordnet sind.

3. Durch die Benutzung einer einzigen Regelungsspule für die drei Lampen, unter den oben genannten Bedingungen, kann man die Spannung an den Klemmen der drei Lampen constant erhalten, ohne jemals die in der Leitungsanlage verfügbaren 110 V zu erreichen. Der Erfinder löst also durch diese Schaltungsweise die Aufgabe, in einen Strom von 110V führenden Stromkreis drei Lampen in Reihe zu schalten, was mit den Lampen, von denen jede für sich ihre Zweigspule zur Spannungsregelung besitzt und besonders arbeitet, nicht möglich war.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel, und zwar ist:

Fig. ι ein Schaltungsschema für drei Bogenlampen der vorliegenden Art, die in drei Leitungen eingeschaltet sind und mittels einer einzigen Regelungsvorrichtung geregelt werden.

Die Fig. 2 und 3 geben, theilweise im Schnitt, eine Vorderansicht und eine Seitenansicht der eigentlichen Lampe.

Fig. 4 ist ein theilweise im Schnitt gezeichneter Grundrifs derselben Lampe.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform dieser Lampe.

12. Auflage, ausgegeben am 23. Dezember i8gj.)

In den verschiedenen Figuren bezeichnen dieselben Buchstaben gleiche Theile.

In der Lampe sind zwei Räderwerke untergebracht, von denen das eine zum Senken der oberen Kohle und das zweite zum entsprechenden Bewegen der unteren Kohle dient.

Das Gangwerk für die obere Kohle enthält eine senkrecht geführte Stange 3, die unten einen die Kohle hältenden Arm 1 trägt und an einer Schnur 1 3 hängt. Letztere läuft nach einander über die Rollen 14, 14, 4, 15 und 16 und ist mit Ihrem anderen Ende an einem festen Haken 17 angeknüpft. Von der von der Schnur 13 getragenen Rolle 16 hängt die Stange 3' herab, an welcher der untere Kohlenhalter 2 befestigt ist. Die Rolle 4 bildet einen Theil eines Räderwerkes 5 (Fig. 3), das auf seiner letzten Achse einen Windfang 6 trägt, dessen Flügel durch die federnden Riegel oder Klinken 7, 8 angehalten werden können (Fig. 2 und 4), welche von den Elektromagneten A bezw. E beeinflufst werden.

Die Stange 3¹ (Fig. 2), welche den unteren Kohlenhalter 2 trägt, wirkt durch ihr Gewicht unter Vermittelung der Schnur 13. auf die Rolle 15 ein, welche am freien Ende eines um die Achse 19 beweglichen Hebels 18 sitzt. Auf der Achse dieses Hebels ist einerseits ein Sperrrad 20 und andererseits eine Spiralfeder 22 befestigt, deren freies Ende an einem festen Punkt 23 angreift. Neben dem Sperrrad 20 trägt die Achse 19 noch ein Stirnrad 21, das eine in das Sperrrad 20 eingreifende Klinke besitzt und einen Theil des Uhrwerkes 4', 5' bildet; dieses Werk hat einen Windfang 6' (Fig. 3), dessen Flügel durch die Riegel oder Klinken 9, 10 (Fig. 4) gehemmt werden können, die durch die Elektromagnete C bezw. D beeinflufst werden.

Drei derartig eingerichtete Lampen werden so geschaltet, wie dies das Schema Fig. 1 darstellt. Jede Gruppe hat einen Vorschaltwiderstand 12 und ein Relais BA, die beide dazu bestimmt sind, die ganze Lampengruppe zu regeln.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende:

Nach dem Einsetzen der Kohlen berühren sich entweder alle Kohlen oder eine, zwei oder alle haben Abstand von einander.

Wenn man im ersten Falle, wo sich alle Kohlen berühren, die Lampen einschaltet, so wirkt das Relais B A nicht und die oberen Kohlen bleiben stehen; weil die Riegel 7 (Fig. 4) die Windfänge 6 am Drehen hindern. Dagegen lösen die in Reihen geschalteten Spulen D die Haken 10 aus, so dafs die Hebel 18 abwärts schwingen und die unteren Kohlen sich senken, was so lange geschieht, bis die Spannung an den Klemmen jeder Spule C z. B. 24 V. erreicht hat. In diesem Augenblick treten diese Spulen in Thätigkeit, bewegen die Haken 9 in die Laufbahn der Windfänge 6' und halten dadurch die unteren Kohlen an, so dafs sich die Lichtbogen bilden. Die Spulen C (Fig. 1) dürfen nur einen secundären Einflufs auf die Regelung der Lampen haben, sie müssen nur dazu dienen, das im Verhältnifs zum normalen Bogen zu starke Verkürzen oder Verlängern der Bogen zu verhüten.

Die Lampen brennen nun, bis die Spannung an den Klemmen der Spule BA z. B. auf 90 V gestiegen ist. In diesem Augenblick schliefst das Relais BA den Stromkreis über die Spulend, wodurch alle Klinken 7 . ausgerückt werden. Wenn die drei Lichtbogen in diesem Augenblick denselben Maximalwiderstand darbieten, so ziehen die Spulen E ihre Anker ganz an und rücken dadurch die Klinken 8 aus der Bahn der Windfänge 6 aus, so dafs die Kohlen sich nähern können. Wenn aber in diesem Augenblick infolge des ungleichen Abbrennens der Kohlen ein Paar der letzteren einander mehr genähert ist als die anderen Paare, dann verhindert die entsprechende Klinke 8 das Senken der zugehörigen Kohle, so dafs nur die Kohlen einander genähert werden, für welche es nöthig ist.

Sind die Kohlen im Augenblick des Einschaltens der Lampengruppe voneinander entfernt, so tritt Folgendes ein. Der Anker der Spule B A bleibt angezogen und veranlafst das Ausrücken der Klinke 7, andererseits wirkt die Spule E auf die Klinke 8 und zieht diese ebenfalls aus der Bahn desselben Windfanges 6. In diesem Augenblick senkt sich die obere Kohle, während die untere steigt, da beide durch die Schnur 13 mit einander verbunden sind, und zwar so lange, bis sich beide Kohlen berühren. .

Nachdem dies geschehen ist, tritt die Lichtbogenbildung in der oben beschriebenen Weise ein.

Sobald der Hebel 18 am Ende eines Abwä'rtsganges, d. h. in einer solchen Lage angekommen ist, dafs die untere Kohle nicht weiter zurückgehen kann, mufs man den Hebel in seine Anfangslage zurückführen, und zu dem Zweck genügt es, die Stange 3' schwach anzuheben, worauf die Feder 22 sich entspannt und den Hebel 18 in seine höchste Lage schwingt.

Es ist klar, dafs die Bauart der Lampe nicht genau die dargestellte zu sein braucht. Die gezeichnete schematische Anordnung ist nur gegeben, um die Erläuterung des vorliegenden Systems klarer zu machen und zu erleichtern. Das System bleibt trotz aller Aenderungen an den Theilen und in deren Lage stets dasselbe, wofern nur das Wesentliche des Systems beibehalten wird, welches darin besteht, die Wirkungen eines abgezweigten Elektromagneten

und eines unabhängigen, durch den allgemeinen Regeler gespeisten Elektromagneten sich gegenseitig ergänzen zu lassen, zum Zweck, die Kohlen nur in den Lampen, in denen es nöthig ist, näher zu bringen und das Entfernen derjenigen Kohlen herbeizuführen, welche mit einander in Berührung gekommen sind.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt, wo die Spule C fortgelassen und deren Wirkung durch Differentialwirkung der Spule E und der Spule D ersetzt ist.

Die Riegel 8 und 10 sind auf einem doppelarmigen Hebel 11 angebracht, der um seine Mitte α drehbar ist. Dieser Wagebalken löst den Windfang 6 aus, sobald die Spannung an den Klemmen der Lampe eine gewisse Gröfse erreicht hat. In diesem Fall nimmt die Stromstärke in der Spule D ab und es überwiegt die Wirkung der Spule E jene der Spule D, d. h. die Spule E zieht'den Hebel 11 an und löst den Windfang 6 aus, worauf sich die Kohlen der Lampe unter der Einwirkung der Spule A bezw. des Relais BA nähern können. Sind dagegen die Kohlen bis zu einer gewissen geringsten Entfernung einander genähert, d. h. sinkt die Spannung und steigt die Stromstärke, so überwiegt der Einflufs der Spule D den der Spule E und die Spule D zieht den Hebel 1 1 an, der Windfang 6 wird dann von neuem festgehalten. . Wenn die Kohlen infolge eines Zufalles mit einander in Berührung kommen, so wirkt die Spule D weiter und löst den Windfang 6' aus, worauf die untere Kohle sinkt, bis das Gleichgewicht von neuem hergestellt ist.

Die Lichtbogenbildung vollzieht sich auf dieselbe Art. Wenn die Kohlen im Augenblick des Schliefsens des Stromkreises von einander entfernt sind, so wird der Windfang 6 durch die eigene Wirkung der Spule E und auch durch die unter dem Einflufs des Relais B A stehende Spule A ausgelöst.

Sobald die Kohlen mit einander in Berührung gekommen sind, zieht die Spule D den Hebel 11 nach ihrer Seite und hemmt einerseits den Windfang 6, löst dagegen andererseits den Windfang 6' aus; die untere Kohle geht dann zurück, bis der Lichtbogen die normale Länge erreicht hat.

Claims (3)

1. PATENT-Ansprüche:

   i. Eine Bogenlampe mit mehreren zu einer Gruppe geschalteten Kohlenpaaren, dadurch gekennzeichnet, dafs jedem Kohlenpaare, aufser den gebräuchlichen Regulirwickelungen und Betriebsorganen, noch eine weitere Wickelung und besondere Betriebsorgane zugegeben sind, welche Wickelung und Betriebsorgane von der Klemmenspannung der ganzen Kohlenpaargruppe beeinflufst werden, so dafs die Regulirvorrichtung eines jeden Kohlenpaares erst dann in Wirkung treten kann, wenn die beiden Wickelungen gleichzeitig ihreRegulirwirkung auf den Regulirmechanismus ausüben.
2. 2. Eine Ausführungsform der durch den Anspruch ι gekennzeichneten Anordnung bei in Reihe geschalteten Lampen, bestehend in der Zusammenstellung eines von der Klemmenspannung der Gruppe beeinflufsten Spannungsregulators in Form eines Relais einerseits, mit einer besonderen Einrichtung der einzelnen Bogenlampen andererseits, welche letztere Einrichtung darin besteht , dafs auf dem Regulirmechanismus der Kohlen eine im Nebenschlufs geschaltete, durch die Spannung der Lampe beeinflufste Wickelung und eine andere ganz unabhängige, von dem Spannungsregulator gespeiste Wickelung zusammengestellt werden , so dafs der Regulirungsmechanismus der Kohlen erst dann in Thätigkeit kommt, wenn diese beiden Wickelungen, von den beiden unter einander ganz unabhängigen Regulirungsfactoren beeinflufst, mittels unter einander ganz unabhängiger Betriebsorgane gleichzeitig auf den Mechanismus der Lampe wirken.
3. 3. Eine Ausführungsform der durch den Anspruch ι gekennzeichneten Anordnung, darin bestehend, dafs auf dem Regulirungsmechanismus einer in Reihe geschalteten Bogenlampe zwei von einander ganz unabhängige Betriebsorgane zusammengestellt sind, von denen das erste in Wirkung kommt, wenn die Spannung an den Klemmen der Lampe ein gewisses Maximum überschritten hat, das andere, wenn die Stärke des die Lampe bezw. Lampengruppe durchfliefsenden Stromes' auf ein gewisses Minimum gesunken ist, so dafs der Regulirungsmechanismus erst dann in Thätigkeit kommt, wenn diese beiden Betriebsorgane von den

   ' beiden unter einander ganz unabhängigen Regulirungsfactoren (Spannung der Lampe einerseits, Spannung der Lampengruppe andererseits) beeinflufst, gleichzeitig auf den Mechanismus der Lampe wirken, zum Zweck, das unabhängige Reguliren der Lampen insofern zuzulassen, als ein für die Lampengruppe vorausbestimmter zulässiger Fehler nicht überschritten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.