DE42254C - Regulirvorrichtung für elektrische Bogen- und Differential - Lampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. W

Die nachstehend beschriebenen Neuerungen bezwecken eine einfache und präcise Regulirung der Kohlenstellung an Differential- und anderen elektrischen Bogenlampen, und sollen ein leichtes und sicheres Entstehen des Lichtbogens, eine genaue und regelmäfsige Regulirung desselben, sowie eine möglichst einfache Construction der ganzen Lampe ermöglichen.

Fig. ι zeigt die Vorderansicht der Lampe mit den Solenoiden im Schnitt,

Fig. 2 die Regulirvorrichtung in der Seitenansicht,

Fig. 3 den oberen Theil der letzteren, speciell den Waagebalken B in Verbindung mit der Rolle \ und dem Eisenkern Q,

Fig. 4 eine Oberansicht der Regulirvorrichtung.

Fig. 5 stellt die Führung des Kohlenhalters η dar.

Fig. 6 und 7 beziehen sich auf Modifikationen der in Fig. 1 bis 5 dargestellten Construction, und zwar stellt Fig. 6 die Regulirvorrichtung einer Lampe dar, bei welcher die Solenoide durch einen einzigen Elektromagnet ersetzt sind. Fig. 7 schliefslich zeigt eine Lampe, bei welcher die Kohlenhalter und der Anker verändert sind.

Die Construction dieser Lampe ist folgende:

Auf der Grundplatte H sind die beiden Spulen C C¹ befestigt; von diesen hat C¹ eine dicke und C eine dünne Wickelung, folglich C einen grofsen, C¹ einen geringen Widerstand. Beide Spulen tragen das Gestell G, in welches der Regulirmechanismus gelegt ist. Die Hauptachse χ des letzteren trägt aufserhalb des Gestelles die beiden Rollen ν und i, über welche Schnüre oder Ketten e e¹ laufen, aufserdem, und zwar innerhalb des Gestelles, das Zahnrad s, welches in ein Zwischenrad s^l greift. Auf der Achse dieses Zwischenrades sitzt das Stiftrad c, in welches ein Anker A greift. Der Anker A ist derart eingerichtet, dafs seine nach der Spule C¹ hin gerichtete Palette in normaler Lage des Ankers den Stiften des Stiftenrades c näher liegt als die der Spule C zugeneigte Palette, so dafs er nur einseitig in das Stiftenrad c greift. Durch die Achse f ist er mit einem Waagebalken B fest verbunden; der letztere trägt an seinen beiden Enden Eisenkerne QQ.¹, welche in den Spulen C C¹ auf- und abbeweglich sind; mittelst der Stellschrauben w w¹ kann das Aufhängen bezw. das Eingreifen der Eisenkerne Q. Q.¹ in die Drahtspulen C¹ innerhalb gewisser Grenzen regulirt werden. Die Bewegung des Ankers A bezw. des Waagebalkens B wird durch die am oberen Theil des Gestelles G befindlichen Stellschrauben ρ ρ regulirt. Eine Rolle \ ist in einem Hebel ^¹ drehbar gelagert und dieser kann um den Drehpunkt \ ² am Gestell G auf- und abschwingen. An seinem äufseren Ende steht der Hebel ^¹ in Verbindung mit der Stellschraube Z¹, welche durch eine Nase / am Waagebalken B hindurchgeht und an ihrem oberen Ende die Stellmutter h trägt.

Die Stellmutter h wird in bestimmter Entfernung von der Nase / eingestellt. Diese Entfernung richtet sich nach der Gröfse des Weges, welchen der Waagebalken B an der Schraubenspindel'/¹ beschreibt. Ueber die Rolle \ geht eine Schnur oder Kette e; dieselbe schlingt sich um einen grofsen Theil des Umfanges der Rolle \ und geht von da aus auf die Schnurscheibe i auf der Achse x; das andere Ende dieser Schnur ist fest mit dem Kohlenhalter η verbunden, welcher in der geschlitzten Röhre F auf- und abbeweglich ist. Die Führungsröhre F selbst ist gegen die Grundplatte H isolirt. Eine zweite Schnur oder Kette e¹ ist mit dem anderen Kohlenhalter t verbunden, welcher in der Röhre F¹ geführt ist, das andere Ende dieser Schnur e¹ ist über die Schnurrolle ν gewickelt. Wie man aus der Fig. ι ersieht, sind die Schnüre ee^l so gewickelt, dafs bei Bewegungen der Welle χ in dem einen oder anderen Sinne sich die eine Schnur aufwickelt, die andere abwickelt, und hierdurch wird erreicht, dafs beim Drehen der Welle χ in Richtung des Pfeiles J der Kohlenhalter t mit der dazu gehörigen Kohle k nach abwärts, der andere Kohlenhalter η mit der zugehörigen Kohle k^l nach aufwärts bewegt wird. Zur Sicherung der Abwärtsbewegung des Kohlenhalters t dient das Gewicht o, welches mit dem ersteren verbunden ist und gleichzeitig als Führung des Kohlenhalters t in der Röhre F¹ dient. Da das Abbrennen der positiven Kohle im Verhältnifs zu dem der negativen Kohle annähernd im Verhältnifs 2 : 1 stattfindet, so stehen die Radien der Schnurrollen ν und i in annäherndem Verhältnifs 2:1, so dafs die obere positive Kohle k noch einmal so rasch als die negative Kohle zugeschoben wird und so der Lichtbogen in relativ derselben Lage bleibt. Die Schnur e' ist kurz über der Grundplatte H noch über die Rolle m geführt. Die Wirkungsweise der in Fig. 1 bis 5 gezeichneten Lampe ist folgende:

Wird die Lampe in einen Stromkreis geschaltet, so tritt der positive Strom bei Klemme II ein, geht von hier aus durch die Spule C von gröfserem Widerstände, von hier mittelst der Leitung m^l zur Klemme I, welche auf der Grundplatte H isolirt befestigt ist, und zur Batterie oder Dynamomaschine zurück. Durch den in der Spule C vorhandenen Strom wird der Eisenkern Q, welcher an dem Waagebalken B hängt, in die Spule C eingezogen, so dafs er sich nach abwärts bewegt. Dadurch wird auch der Waagebalken B auf seiner rechten Seite, Fig. 1, nach abwärts bewegt, so dafs der mit demselben starr verbundene Anker A sich auf der linken, nach C¹ gerichteten Seite aus den Stiften des Stiftenrades c, mit -denen er bisher in Eingriff war, bewegt; hierdurch wird das Stiftenrad c frei und der ganze Rädermechanismus wird durch das Gewicht ο des Kohlenhalters t gedreht, so dafs sich die Achse χ in Richtung des Pfeiles J bewegt. Durch die Drehung der Achse χ in dem beschriebenen Sinne wird aber erreicht, dafs der Kohlenhalter t mit der Kohle k nach abwärts geht, während gleichzeitig der Kohlenhalter η an der Schnur e nach aufwärts bewegt wird; hierdurch werden die Kohlen gegen einander bewegt, bis sie auf einander stofsen. In demselben Moment, wo die Berührung der beiden Kohlenspitzen stattfindet, geht der Strom anstatt durch die Spule C mit grofsem Widerstände von der Klemme II durch die Grundplatte H, von hier mittelst Röhre F¹, Kohlen k k\ Kohlenhalter η und Röhre Fin die Spule C¹ von geringem Widerstände, von hier über die Klemme I zurück zur Batterie oder Dynamomaschine. Infolge des die Spule C₁ durchfliefsenden Stromes wird der Eisenkern Q₁ in die Spule C₁ eingezogen, folglich die linke Seite des Waagebalkens B nach abwärts gezogen und dadurch die linke Palette des Ankers A in das Stiftenrad c hineingelegt. Hierdurch wird der Regulirmechanismus zum Stillstand gebracht. Bei der so geschilderten Bewegung des Waagebalkens B ist die Regelvorrichtung I¹ \ unberücksichtigt gelassen worden. Mit der zuletzt beschriebenen Abwärtsbewegung des Waagebalkens B auf seiner linken Seite ist auch die Schraubenmutter h, welche beim Aufwärtsbewegen des linken Hebelarmes in die Höhe gehoben wurde, wieder abwärts gegangen und die Rolle \ hat sich infolge ihres eigenen Gewichtes gesenkt; dadurch geht aber auch die Schnur e und mit ihr der untere Kohlenhalter η der Kohle k^} nach abwärts, so dafs sich die untere Kohle von der oberen etwas entfernt und auf diese Weise ein Lichtbogen entsteht.

Wird aber der Lichtbogen durch das Abbrennen der Kohlen langer und damit der Widerstand im Hauptstromkreis gröfser, so wird dadurch der Strom in dem Hauptstromkreise schwächer, im Nebenstromkreise aber stärker. Der Hauptstrom geht von der Klemme II durch die Kohlen k und k^l zur Klemme I, die in den Nebenstromkreis eingeschaltete Spule C zieht infolge des stärker werdenden Nebenstromes den Eisenkern Q. etwas ein, der Waagebalken B macht eine kleine Bewegung, infolge deren der Anker den in diesem Augenblick festgehaltenen Stift des Stiftenrades fahren läfst. Dadurch bewegt sich die obere Kohle k ein wenig nach abwärts, es wird der Lichtbogen kürzer und dadurch der Strom im Hauptstromkreise wieder stärker. Hierdurch wird aber .umgekehrt der Nebenstrom in' der Spule wieder geringer, infolge dessen läfst die Spule C

den Kern Q. wieder los und die Ankerpalette auf der linken Seite greift wieder in das Stiftenrad c ein. Brennen die Kohlen weiter, so beginnt das Spiel aufs Neue, da der Strom im Hauptstromkreise wieder stärker wird. Da nun der Strom im Hauptstromkreise nicht plötzlich abnimmt, derjenige im Nebenstromkreise infolge dessen nicht plötzlich zunimmt, so erfolgt das Nachschieben der Kohle nicht sprungweise, sondern continuirlich, stets mit dem Abbrennen der Kohlen gleichen Schritt haltend.

Die Schraubenmutter h auf dem oberen Ende der Schraube Z¹ wird in bestimmter Weite von der Nase Z eingestellt. Diese Weite wird danach geregelt, wie grofs die Bahn ist, welche der Waagebalken B und somit auch die Nase I beschreibt. Bei der Regulirung des Lichtbogens beschreibt die Nase / den Weg von no bis mo, Fig. 3, also blos bis zur Schraubenmutter h; dieser Weg beträgt ungefähr ι mm. Wird dagegen die Lampe in Thätigkeit gesetzt, soll also ein Lichtbogen entstehen, so macht der Waagebalken B eine bedeutend gröfsere Bewegung von ungefähr 7 mm, so dafs dadurch die Stellmutter h in die Höhe genommen wird. Da die Schraubenmutter h mit der Rolle ^ fest verbunden ist, so wird bei der Bildung des Lichtbogens die Rolle \ und dadurch in bedeutendem Mafse der Kohlenhalter η in die Höhe bewegt. Durch die Stellschraube ρ kann die Gröfse regulirt werden, bis zu welcher die Kohlenspitzen abbrennen müssen, damit wieder die selbstthä'tige Nachschiebung der Kohlen durch den Regulirmechanismus eintritt. Die Regulirung der Kohlenspitzenentfernung tritt auch ein, wenn eine derselben plötzlich abbrechen sollte. Die Lampe regulirt sich somit ganz nach dem Unterschied der Stromstärke im Hauptstromkreise und im Nebenstromkreise; man kann daher eine ganze Reihe von Lampen in einen oder auch mehrere Stromkreise einschalten. Bei der Anordnung Fig. 6 ist die Spule C mit Eisenkern Q. durch den Elektromagnet P Q. und den Anker E ersetzt. In diesem Falle ist der Waagebalken B an seinem rechten Ende mit dem Anker E versehen und an der linken Seite ist der Eisenkern Q.¹ und die Spule C¹ durch eine verstellbare Feder M ersetzt, Fig. 6. Die Wirkungsweise ist hierbei die gleiche, wie früher angegeben.

Die Rolle \ ist gleich auf dem Waagebalken B drehbar angebracht. Bei der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung ist die Anordnung getroffen, dafs der Kohlenhalter T⁰ der unteren Kohle A:¹ um den Stift y° drehbar befestigt und der obere Kohlenhalter t° mittelst einer Zahnstange e° auf- und abbewegt wird. Die Zahnstange e° greift in das Treibrad a°, welches durch Räder b° mit dem Steigrad c° in Verbindung steht. In das Steigrad c° greift der Halbanker A⁰ am Hebel JV⁰, der sich um die Achse x° bewegt. Der Halbanker A⁰ trägt an seinem unteren Ende M⁰ ■eine Stange /i°, die auf ihrem unteren Ende eine Schraube mit der Schraubenmutter L⁰ besitzt. Soll der Lichtbogen entstehen, so geht der Strom durch den Elektromagnet Q⁰ P⁰, dieser zieht den Eisenanker E⁰ an, der Halbanker ^4° läfst infolge dessen mit seinem oberen Arme das Steigrad c° los und die Stange e° kann durch ihre eigene Schwere bezw. durch die Gewichtsbelastung o° nach abwärts gehen, bis Kohle k auf die Kohle k^l des unteren Kohlenhalters stöfst. Sobald dieses eintritt, geht der Strom durch die Kohlen kk^x zur Batterie, da die Klemme II direct mit dem Kohlenhalter T⁰ verbunden ist. Wenn auf diese Weise der Strom in dem Elektromagneten nachgelassen hat, wird der Eisenanker E⁰ von dem Elektromagneten Q⁰ P⁰ losgelassen und Anker A⁰ greift in das Zahnrad c°, so dafs ein weiteres Sinken der Zahnstange e° verhindert wird. Mit dem Anker A⁰ geht auch die Stange h° nach unten, die Schraubenmutter lä'fst den Kohlenhalter T⁰ los, so dafs die Kohle k^l sich von der Kohle k des oberen Kohlenhalters entfernt und so der Lichtbogen entsteht. Bei der Regulirung des Lichtbogens bleibt der untere Kohlenhalter in Ruhe, weil die mit dem Anker A° verbundene Stange h° höchstens die Bahn von mo° bis no° beschreiben kann.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. An elektrischen Bogen- und Differential-Lampen die Rolle ^, welche mittelst der Schraube Z¹, Stellmutter h und Nase Z mit dem die Eisenkerne Q. Q₁ tragenden Hebel B in Verbindung steht und über welche Rolle die Schnur e für den unteren Kohlenträger η gewickelt ist, in Combination mit den Rollen i und v, an welchen die Schnur e für den unteren Kohlenhalter η und die Schnur e, für den oberen Kohlenhalter t befestigt ist, so dafs die Rolle \ bei der Regulirung des Lichtbogens im Ruhestand bleibt, beim Entstehen des Lichtbogens aber in die Höhe genommen wird, wobei die Gröfse des Lichtbogens und die Gröfse der Regulirung durch die Stellschrauben Zi und y eingestellt werden kann.

2. Die in 1. beanspruchte Vorrichtung in Combination mit dem Anker A bezw. .A⁰, welcher mit dem Hebel B fest verbunden und dessen eine Palette bei normaler Stellung der Kohlen in das Stiftenrad c greift, während dieselbe mittelst des Hebels B durch den im Nebenschlufs befindlichen Elektro-

magnet aufser Eingriff mit dem Stiftenrad c gebracht wird.

Die Stange h° am unteren Theile des vom Elektromagneten Q⁰ P⁰ beherrschten Ankers A°, welche durch den um/ drehbaren unteren Kohlenträger T⁰ hindurchgeht und eine gegen letzteren einstellbare Vorrichtung L⁰ zur Erzeugung eines beliebigen Voltabogens trägt, so dafs bei der Vermehrung des Hauptstromwiderstandes der Anker E⁰ angezogen, die Kohlen k k¹ einander genähert werden, beim Nachlassen des Hauptstromwiderstandes die Stange h^ö sinkt und der Kohlenhalter T⁰ bis auf die Vorrichtung L⁰ abwärts geht und den Voltabogen bildet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.