DE173937C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- ΛΙ 173937-KLASSE 21c. GRUPPE - ΛΙ 173937- CLASS 21c. GROUP

einer einzelnen Bogenlampe.a single arc lamp.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. September 1904 ab.Patented in the German Empire on September 24, 1904.

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,The device forming the subject of the invention for preventing falling out of step of automatic changeover switches for alternating operation of electric arc and incandescent lamps in the event of an arc lamp failure automatically eliminates all errors that occur due to the failure of an arc lamp when the changeover switch is in operation. She is up the accompanying drawings illustrate

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.ίο namely Fig. ι shows a front view of the Device, Fig. 2 is a front view of a somewhat modified device, Fig. 3 is a side view corresponding to FIG. 2, FIG. 4 the section through a solenoid, and FIG. 5 6 and 6 show two circuit modes.

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.The essentially known device of the automatic changeover switch will first be explained with reference to FIG. The wire coils of the solenoid α are connected in series with the coils of the arc lamps. Under the solenoid α there is a horizontal plate d connected to its carrier c by rods b , on which a vertical brass cylinder e is fastened. The core f of the solenoid α or an extension of the same passes freely through this. The cylinder e has four shift teeth g, g ¹ , g ² , g ^s provided with vertical front surfaces and sloping backs h . A spring i is arranged between every two adjacent switching teeth, the upper end of which is attached to the carrier c and which is bent to match the back of the associated switching tooth g , the lower end being almost aligned with the vertical surface of the next switching tooth on the brass cylinder (Fig. 1 ) comes into contact. These springs form automatic switches for the switching pin k provided on the rotatable cores f of the solenoid and can, for. B. can also be replaced by rotatable metal arms, as shown in Figs. 2 and 3, wherein two metal arms j are rotatably suspended on the lower side of the solenoid flange in such a way that their tips j ^x normally along the aforementioned perpendicular surfaces of the teeth g along which can be turned back far enough to allow the switch pin A: mounted in the solenoid core / to pass between the lower ends of the arms and the vertical front surfaces of the switch teeth.

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-In the low movement of the switching pin is Solenoidkernes f k at the vertical front surface of a tooth shift down and presses the rotatable metal arm j BEZW. the spring i back until it has reached its lowest position, where it comes behind the rotatable arm j or the spring i , which BEZW. which strikes back over him. During the upward movement of the solenoid core f that now follows, the switch pin k slides on the rotatable arms j respectively. along the spring i , causing a quarter turn of the core f. If, as shown in FIGS. 2 and 3, two diametrically opposed

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.protruding switching pins k on the core / an, so that both switching pins act alternately on the switching teeth and rotatable metal arms / or springs i , in order to turn the core step by step once with four up and down movements of the solenoid core, so only two ^{switching teeth offset by 90 0} against each other need and springs i respectively. rotatable arms j instead of four to be provided on the brass cylinder e .

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.At the lower end of the core / or its extension (Fig. 1) carries diametrically opposite contact arms I so that their free ends in the lowest position of the core / two, from each other, isolated fixed contact pieces m, m ^{1 can} touch, which with the Circuits of the incandescent lamps are connected in series.

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.Assuming that in the circuits according to FIGS. 5 and 6, which represent the arrangement of the switching device in a system of arc lamps connected in series in conjunction with incandescent lamps connected in parallel, the arc lamp 11 burns, the solenoid α is traversed by the current and its core / is raised together with the contact arms I. When the arc lamp 11 is switched off, the core / and the contact arms / fall down together, as a result of which the incandescent lamps 12 are switched on. In the last hours of the night the arc lamp 11 is to be switched on again and the core / is then raised and makes a quarter turn. If the arc lamp 11 is then switched off at daybreak, the core falls down again, the contact arms / then assume a right angle to the contact pieces Ot, Ot ¹ , and the incandescent lamps 12 are also switched off.

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.The device forming the subject of the invention for preventing the falling out of such a switch consists essentially of the following: A second pair of contact arms - η, η at right angles to those / are attached to the core /, but which, like FIG. 2 3 and 3 show that they are slightly higher than the arms / so that the contact pieces m, ot ¹ cannot be touched by the arms η, η when the core / is in the lowest position. These contact arms, ή, η only result in a current short when the contact pieces m, m ^{1 are} lifted.

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.This happens when the incandescent lamps 12 should automatically come into operation if the arc lamp 11 should fail in the evening lighting, = and this prevents the switch from stepping out of the way as soon as the arc lamp lights up again. For this purpose, the contact pieces m, m ^{l are} mounted insulated on a vertically movable carrier 0 (Fig. 1) which is attached to an iron frame. This frame carries the core ρ of a second solenoid q, which is arranged some distance below the first solenoid and whose coils are connected in series with the equivalent resistance of the arc lamp. If the arc lamp fails, the current goes through its equivalent resistance and thus through the solenoid q. The core ρ. Of the same goes up with the contact piecesn m, m ¹ and these catch the contact arms η with the core / of the solenoid α when the core / goes down. In this way they prevent the pin k from going down on the cores / so far that it passes the lower end of the rotatable metal arm j or the spring i and gets between this and the inclined switching tooth flank. When the current flows through the first solenoid a when the arc lamp is re-lit, the switch pin k returns to its previous position without turning, nor does it cause a quarter turn of the core / and the device therefore remains in with the others in series Kicks.

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.Should the arc remain faulty until its circuit is opened (around midnight), the core / falls into its lowest position in the same way as all the rest of the same circuit and the cross pin k is ready to turn the core / around when it goes up and thereby turn off the incandescent lamps 12.

Stiftej/- dienen zur Führung des Trägers 0. Durch rohrförmige Zwischenstücke. \, welche die Stifte y umgeben, wird die Niederbewegung des Trägers 0 begrenzt (Fig. 1).Pins are used to guide the carrier 0. By means of tubular spacers. \, which surround the pins y , the downward movement of the carrier 0 is limited (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 desIn order to connect an automatic switching off and on of the equivalent resistor 13 to the changeover switch when the arc lamp fails, either a shunt winding can be added to the lower solenoid q or a special shunt solenoid can be used. In addition, you can attach a suitable carbon or other contact to open the circuit of the equivalent resistor BEZW at the same time. close. If you put z. B. on the coil q (Fig. 1) to be connected to the arc lamp terminals shunt winding under the series winding and is assigned to the. Underside of the iron frame carrying the core ρ 'of the solenoid q , but isolated from the latter, a conductive support w for two carbon holders x, x ¹ with carbon s, s ¹ , to which two carbon holders I, 2 isolated from one another with carbon contacts 3, 4 correspond (Fig. 1), the carbon contacts s, s ^l on the carrier w come into contact with the carbon contacts 3, 4 when the solenoid q when an arc lamp fails as a result of the

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.Current entry into the shunt winding takes effect and its core goes up. The upper carbon contacts 3, 4 are connected to the equivalent resistor 13 and to the series winding of the lower solenoid q .

Die Nebenwicklung des Solenoides q wirdThe secondary winding of the solenoid q becomes

also durch den versagenden Lichtbogen in Tätigkeit gesetzt und das Ansprechen des Solenoides auf eine bestimmte Spannung kann durch eine Stellschraube 5 geregelt werden.thus activated by the failing arc and the response of the Solenoid to a certain voltage can be regulated by an adjusting screw 5.

Statt der Kohlenkontakte können auch gute Metallkontakte benutzt werden.Instead of the carbon contacts, good metal contacts can also be used.

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 desIn. 2 and 3 and the circuit diagram (Fig. 5), a special shunted solenoid r is provided in addition to the series wound solenoid q . The shunt solenoid r is connected between the arc lamp terminals, while the solenoid q can be connected in series with the equivalent resistor 13 of the arc lamp 11 through a pair of contacts s, u , of which the contact s on the iron frame t of the solenoids q, carried by the cores r, the other u above it is arranged insulated on the slate ν , so that contact is made as soon as the cores are lifted. The latter happens through the shunt winding of the solenoid q (Fig. Ί) or the shunt coil r (Fig. '2 and 3) when the arc lamp 11 (Fig. 5) fails, by the shunt winding or coil when the arc lamp 11 fails as a result of enlargement of the

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.3.5 arc and growth of the voltage between the coals receives enough current to bezw the contact bridge iv (Fig. 1). if (Fig. 2) to the end of the contacts s, 3 and s ¹ , 4 (Fig. 1) respectively. s, u (Fig. 2 and 3) to lift. By closing these contacts, the main current coil of the solenoid q (Fig. 1) or the coil q (Fig. 2 and 3) and the equivalent resistor 13 are switched on, whereby q the further pressing of the above contacts and the holding up of the contacts m, m ¹ takes over, at the same time the connection between the contact arms η and the contacts m, m ^{1 is} effected.

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.If the arc lamp automatically returns to order and the carbon tips touch each other again, the equivalent resistor and the solenoid q are short-circuited (FIGS. 2 and 3) respectively. its main winding (Fig. 1) and also short circuit of the shunt solenoid r or the shunt winding of the solenoid q. The cores fall through this and switch the equivalent resistance by opening the contacts s, u respectively. s, 3 and s ¹ , 4 off, which at the same time causes the arc lamp 11 to be switched on.

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.A special circuit breaker is arranged in the circuit diagram (FIG. 6). It has two coils r and r ¹ , of which r is connected in series with the equivalent resistor 13, but r ¹ is shunted to the arc of the arc lamp 11. If the coil f ¹ is excited by the voltage difference arising at the failing arc lamp 11, it lifts the bridge until the carbon contacts s, u. This contact at s, u causes the coil r, the solenoid q and the equivalent resistor 13 to be switched on. The coil r ensures further compression of the contacts s, u, while the solenoid q, whose bridge t , which carries the contact pieces m, m ^{1, can be moved} up to the stop on the coil carrier, catches the falling arm I and thereby the falling out of the Switching device of the solenoid a prevents until the arc is formed again and the solenoids q, r and the resistor 13 are switched off.

Claims

Patent claims:

I. Device for preventing the automatic changeover switch for the alternating operation of electric arc and incandescent lamps from falling out of step when an individual arc lamp fails, characterized in that the effect of the changeover solenoid (a) connected in series with the arc lamp (11) when the arc lamp (11) fails ) due to the action of a second solenoid (q) does not materialize, which is connected in series with the equivalent resistor (13) of the arc lamp (11).

·.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second solenoid (q) at the same time to turn on the incandescent lamps (12) when ver. say the arc lamp (11) is being used.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that for one and. Switching off the solenoid (q) and thus the equivalent resistor (13) a switch (s, u) is used, which is closed or opened by a solenoid (r) shunted to the arc.

For this purpose 2 sheets of drawings.