DE173937C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- ΛΙ 173937-KLASSE 21c. GRUPPE

einer einzelnen Bogenlampe.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. September 1904 ab.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Verhütung des Außertrittfallens von selbsttätigen Umschaltern für den Wechselbetrieb von elektrischen Bogen- und Glühlampen beim Versagen einer Bogenlampe beseitigt alle durch Versagen einer Bogenlampe beim Betriebe des Umschalters auftretenden Fehler selbsttätig. Sie ist auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht,

ίο und zwar zeigt Fig. ι eine Vorderansicht der Vorrichtung, Fig. 2 die Vorderansicht einer etwas abgeänderten Vorrichtung, Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht, Fig. 4 den Schnitt durch ein Solenoid, und Fig. 5 und 6 zeigen zwei Schaltungsweisen.

An Fig. ι soll zunächst die im wesentlichen bekannte Einrichtung des selbsttätigen Umschalters erläutert werden. Die Drahtspulen des Solenoides α sind mit den Spulen der Bogenlampen in Reihe geschaltet. Unter dem Solenoide α befindet sich eine mit dessen Träger c durch Stangen b verbundene wagerechte· Platte d, auf welcher ein senkrechter Messingzylinder e befestigt ist. Durch diesen geht der Kern f des Solenoides α oder eine Verlängerung desselben frei hindurch. Der Zylinder e besitzt vier mit senkrechten Vorderflächen und schrägen Rücken h versehene Schaltzähne g, g¹, g², g^s. Zwischen je zwei benachbarten Schaltzähnen ist eine Feder i angeordnet, deren oberes Ende an dem Träger c befestigt und welche dem Rücken des zugehörigen Schaltzahnes g entsprechend abgebogen ist, wobei das untere Ende nahezu mit der senkrechten Fläche des nächstfolgenden Schaltzahnes auf dem Messingzylinder (Fig. 1) in Berührung kommt. Diese Federn bilden selbsttätige Weichen für den am drehbaren Kerne f des Solenoides vorgesehenen Schaltstift k und können z. B. auch durch drehbare Metallarme ersetzt werden, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, worin zwei Metallarme j an der unteren Seite des Solenoidflansches in der Weise drehbar aufgehängt sind, daß ihre Spitzen j ^x normal an den erwähnten senkrechten Flächen der Zähne g entlang gehen, welche aber weit genug zurückgedreht werden können, um dem im SoIenoidkerne/befestigten Schaltstift A: zu ermöglichen, zwischen den unteren Enden der Arme und den senkrechten Vorderflächen der Schaltzähne hindurchzugehen.

Bei der Niederbewegung des Solenoidkernes f geht der Schaltstift k an der senkrechten Vorderfläche eines Schaltzahnes nieder und drückt dabei den drehbaren Metallarm j bezw. die Feder i zurück, bis er seine tiefste Lage erreicht hat, wo er hinter den drehbaren Arm j oder die Feder i gelangt, welcher bezw. welche über ihm zurückschlägt. Bei der nun folgenden Aufwärtsbewegung des Solenoidkernes f gleitet der Schaltstift k an dem drehbaren Arme j bezw. der Feder i entlang und bewirkt dabei eine Vierteldrehung des Kernes f. Ordnet man, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, zwei einander diametral gegen-

überstehende Schaltstifte k am Kerne / an, so daß beide Schaltstifte abwechselnd auf die Schaltzähne und drehbaren Metallarme/ oder Federn i einwirken, um den Kern schrittweise einmal bei vier Auf- und Abbewegungen des Solenoidkernes herumzudrehen, so brauchen nur zwei um 90⁰ gegeneinander versetzte Schaltzähne und Federn i bezw. drehbare Arme j statt deren vier am Messingzylinder e vorgesehen zu sein.

Am unteren Ende trägt der Kern / oder seine Verlängerung (Fig. 1) einander diametral gegenüberliegende Kontaktarme I so, daß deren freie Enden in der tiefsten Stellung des Kernes / zwei, voneinander, isolierte feststehende Kontaktstücke m, m¹ berühren können, die mit dem Stromkreise der Glühlampen in Reihe geschaltet sind.

Nimmt man an, daß bei den Schaltungen nach Fig. 5 und 6, die die Anordnung der Schaltvorrichtung in einem Systeme von in Reihe geschalteten Bogenlampen in Verbindung mit parallel geschalteten Glühlampen darstellen, die Bogenlampe 11 brennt, so wird das Solenoid α vom Strome durchflossen und sein Kern/ ist samt den Kontaktarmen I gehoben. Beim Ausschalten der Bogenlampe 11 fallen der Kern / und die Kontaktarme / zusammen nieder, wodurch die Einschaltung der Glühlampen 12 erfolgt. In den letzten Stunden der Nacht soll die Bogenlampe 11 wieder, eingeschaltet werden, und der Kern/ wird dann gehoben und macht eine Vierteldrehung. Wird hierauf bei Tagesanbruch die Bogenlampe 11 ausgeschaltet, so fällt der Kern wieder nieder, die Kontaktarme / nehmen dann einen rechten Winkel zu den Kontaktstücken Ot, Ot¹ ein, und die Glühlampen 12 sind ebenfalls ausgeschaltet.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Verhinderung des Außertrittf aliens eines derartigen Umschalters besteht im ' wesentlichen aus folgendem: Am Kerne / ist ein zweites Paar Kontaktarme - η, η im rechten Winkel zu denjenigen / befestigt, welches aber, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, etwas höher als die Arme / liegen, so daß die Kontaktstücke m, ot¹ von den Armen η, η bei tiefster Stellung des Kernes / nicht berührt werden können. Diese Kontaktarme ,ή, η ergeben nur dann Stromschluß, wenn die Kontaktstücke m, m¹ gehoben werden.

Dies geschieht, wenn die Glühlampen 12 selbsttätig in Tätigkeit treten sollen, falls die Bogenlampe 11 bei der Abendbeleuchtung versagen sollte, =und hierdurch wird das Außertrittfallen des Umschalters vermieden, sobald die Bogenlampe wieder anbrennt. Zu dem Zwecke sind die Kontaktstücke m, m^l auf einem senkrecht beweglichen Träger 0 (Fig. 1) isoliert angebracht, der an einem Eisengestelle befestigt ist. Dieses Gestell trägt, den Kern ρ eines zweiten Solenoides q, das in einiger Entfernung unter dem ersten Solenoide angeordnet ist und dessen Spulen mit dem Ersatzwiderstande der Bogenlampe in Reihe geschaltet sind. Beim Versagen der Bogenlampe geht der Strom durch deren Ersatzwiderstand und damit durch das Solenoid q. Der Kern ρ .desselben geht mit den Kontaktstücksn m, m¹ hoch und diese fangen die Kontaktarme η mit dem Kerne / des Solenoides α beim Niedergange des Kernes/ auf. Dadurch verhindern sie, daß der Stift k am Kerne / so weit niedergeht, daß er an dem unteren Ende des drehbaren Metallarmes j oder an der Feder i vorbeigeht und zwischen diese und die schräge Schaltzahnflanke gelangt. Wenn das erste Solenoid a dann beim Wiederanbrennen der Bogenlampe vom Strome durchflossen wird, geht der Schaltstift k in seine frühere Stellung zurück, ohne sich zu drehen, veranlaßt auch keine Vierteldrehung des Kernes/ und die Vorrichtung bleibt demnach mit den anderen in Reihe dazu liegenden im Tritte.

Sollte der Lichtbogen fehlerhaft bleiben, bis sein Stromkreis (etwa zu Mitternacht) geöffnet wird, so fällt der Kern / in gleicher Weise wie alle übrigen desselben Strom- go kreises in seine tiefste Stellung und der Querstift k ist bereit, den Kern/ beim Hochgehen herumzudrehen und dadurch die Glühlampen 12 auszuschalten.

Stiftej/- dienen zur Führung des Trägers 0. Durch rohrförmige Zwischenstücke. \, welche die Stifte y umgeben, wird die Niederbewegung des Trägers 0 begrenzt (Fig. 1).

Um eine selbsttätige Aus- und Einschaltung des Ersatzwiderstandes 13 beim Versagen der Bogenlampe mit dem Umschalter zu verbinden, kann entweder dem unteren Solenoid q eine Nebenschlußwicklung hinzugefügt oder ein besonderes Nebenschlußsolenoid benutzt werden. Außerdem kann man einen geeigneten Kohlen- oder sonstigen Kontakt anbringen, um den Stromkreis des Ersatzwiderstandes gleichzeitig zu öffnen bezw. zu schließen. Legt man z. B. auf die Spule q (Fig. 1) eine an die Bogenlampenklemmen anzuschließende Nebenschlußwicklung unter die Reihenwicklung und ordnet man an der. Unterseite des den Kern ρ ' des Solenoides q tragenden Eisengestells, aber von letzterem isoliert, einen leitenden Träger w für zwei Kohlenhalter x, x¹ mit Kohlen s, s¹ an, welchem zwei voneinander isolierte Kohlenhalter I, 2 mit Kohlenkontakten 3, 4 entsprechen (Fig. 1), so kommen die Kohlenkontakte s, s^l auf dem Träger w mit den Kohlenkontakten 3, 4 in Berührung, wenn das Solenoid q beim Versagen einer Bogenlampe infolge des

Stromeintritts in die Nebenschlußwicklung in Wirkung tritt und sein Kern hochgeht. Die oberen Kohlenkontakte 3, 4 sind mit dem Ersatzwiderstande 13 und mit der Reihenwicklung des unteren Solenoides q verbunden.

Die Nebenwicklung des Solenoides q wird

also durch den versagenden Lichtbogen in Tätigkeit gesetzt und das Ansprechen des Solenoides auf eine bestimmte Spannung kann durch eine Stellschraube 5 geregelt werden.

Statt der Kohlenkontakte können auch gute Metallkontakte benutzt werden.

In. den Fig. 2 und 3 und dem Schaltungsschema (Fig. 5) ist ein besonderes, mit Nebenschlußwicklung versehenes Solenoid r neben dem mit Reihenwicklung versehenen SoIenoide q vorgesehen. Das Nebenschlußsolenoid r ist zwischen den Bogenlampenklemmen eingeschaltet, während das Solenoid q mit dem Ersatzwiderstande 13 der Bogenlampe 11 durch ein Kontaktpaar s, u in - Reihe geschaltet werden kann, von denen der Kontakt s an dem von den Kernen getragenen Eisengestell t der Solenoide q, r, der andere u darüber an der Schieferplatte ν isoliert angeordnet ist, so daß Kontaktschluß erfolgt, sobald die Kerne angehoben werden. Letzteres geschieht durch die Nebenschlußwicklung des Solenoides q (Fig. Ί) oder die Nebenschlußspule r (Fig. '2 und 3) beim Versagen der Bogenlampe 11 (Fig. 5), indem die Nebenschlüßwicklung oder -spule beim Versagen der Bogenlampe 11 infolge Vergrößerung des

3.5 Lichtbogens und Wachsens der Spannung zwischen den Kohlen genügend Strom erhält, um die Kontaktbrücke iv (Fig. 1) bezw. if (Fig. 2) bis zum Schluß der Kontakte s, 3 und s¹, 4 (Fig. 1) bezw. s, u (Fig. 2 und 3) zu heben. Durch den Schluß dieser Kontakte werden die Hauptstromspule des Solenoides q (Fig. 1) oder die Spule q (Fig. 2 und 3) und der Ersatzwiderstand 13 eingeschaltet, wodurch q das weitere Andrücken der obigen Kontakte und das Hochhalten der Kontakte m, m¹ übernimmt, wobei gleichzeitig der Schluß zwischen den Kontaktarmen η und den Kontakten m, m¹ bewirkt ist.

Kommt die Bogenlampe selbsttätig wieder in Ordnung und berühren sich die Kohlenspitzen derselben wieder, so erfolgt Kurzschluß des Ersatzwiderstandes und des Solenoides q (Fig. 2 und 3) bezw. dessen Hauptwicklung (Fig. 1) und ebenso Kurzschluß des Nebenschlußsolenoides r oder der Nebenschlußwicklung des Solenoides q. Die Kerne fallen hierdurch nieder und schalten den Ersatzwiderstand durch Öffnen der Kontakte s, u bezw. s, 3 und s¹, 4 aus, wodurch gleichzeitig die Einschaltung der Bogenlampe 11 bewirkt wird.

Im Schaltungsschemä (Fig. 6) ist ein besonderer Ausschalter angeordnet. Derselbe besitzt zwei Spulen r und r¹, von welchen r in Reihe mit dem Ersatzwiderstande 13 geschaltet ist, r¹ aber im Nebenschlüsse zum Lichtbogen der Bogenlampe 11 liegt. Wird die Spule f¹ durch die an der versagenden Bogenlampe 11 entstehende Spannungsdifferenz erregt, so hebt sie die Brücke bis zum Aufeinandertreffen der Kohlenkontakte s,u. Durch diese Kontaktgebung bei s, u werden die Spule r, das Solenoid q und der ' Ersatzwiderstand 13 eingeschaltet. Die Spule r sorgt für weiteres Zusammenpressen der Kontakte s, u, während das Solenoid q, dessen die Kontaktstücke m, m¹ tragende Brücke t bis zum Anschlag an die Spulenträger nach oben verschiebbar ist, den niederfallenden Arm I auffängt und dadurch, das Außertrittfallen der Schaltvorrichtung des Solenoides a verhindert, bis sich der Lichtbogen wieder bildet und die Solenoide q, r und der Widerstand 13 ausgeschaltet werden.

Claims (3)

1. Pate nt-Ansprüche:

   I. Vorrichtung zur Verhütung des Außertrittfallens der selbsttätigen Umschalter für den Wechselbetrieb elektrischer Bogen- und Glühlampen beim Versagen einer einzelnen Bogenlampe, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des mit der Bogenlampe (11) in Reihe geschalteten Umschaltersolenoides (a) beim Versagen der Bogenlampe (11) zufolge der Wirkung eines zweiten Solenoides (q) nicht zustande kommt, welches mit dem Ersatzwiderstande (13) der Bogenlampe (11) in Reihe geschaltet ist.

   ·.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Solenoid (q) gleichzeitig zur Wiedereinschaltung der Glühlampen (12) beim Ver-. sagen der Bogenlampe (11) benutzt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein- und . Ausschaltung des Solenoides (q) und damit des Ersatzwiderstandes (13) ein Schalter (s, u) dient, der durch ein im Nebenschlüsse zum Lichtbogen liegendes Solenoid (r) entsprechend geschlossen oder geöffnet wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.