DE9453C - Neuerungen in der Erzeugung von elektrischem Licht - Google Patents

Description

1879.

Klasse 21.

JULES CELESTIN JAMIN in PARIS. Neuerungen in der Erzeugung von elektrischem Licht.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ii. März 1879 ab.

Vorliegende Erfindung besteht in der Anwendung eines physikalischen Gesetzes auf die elektrische Beleuchtung, welches Gesetz in seiner Allgemeinheit bisher noch nicht ausgesprochen ist und das daher in folgendem entwickelt werden mag.

Der Volta'sche Lichtbogen, welcher zwischen zwei Kohlenspitzen sich bildet, ist ein elektrischer Strom, der in allen Fällen den Ampereschen Gesetzen gehorcht. Er kann durch parallele oder gekreuzte Ströme, welche metallische Leiter durchströmen, angezogen oder abgestofsen werden, er kann sich unter ihrem Einflufs in Gegenwart von Magneten oder Solenoiden um seine Axe drehen. Er ist dem durch die

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Formel - ausgedrückten Gesetze unterworfen; mit einem Wort, er verhält sich wie ein Element eines einen Leitungsdraht passirenden gewöhnlichen Stromes.

Man kann diese mechanischen Eigenschaften benutzen, um den Bogen zu verschieben, ihn in eine gewisse Lage zu versetzen, ihn zu drehen, kurz mit ihm alle Ampere'schen Versuche zu veranstalten.

Die Anwendung dieses physikalischen Gesetzes, um den Volta'schen Bogen oder das elektrische Licht zu dirigiren, fixiren oder zu verschieben, bildet den Gegenstand dieser Erfindung.

Als specielle Anwendungen des eben ausgesprochenen physikalischen Princips mögen in folgendem mehrere Anordnungen als Beispiele beschrieben werden:

Erste Anordnung, Fig. 1, 2 und 3.
CD und C¹I)¹, Fig. i, sind zwei Kohlenstäbe, welche in eine geschlossene Leitung eingeschaltet sind und zwischen sich einen Voltaschen Lichtbogen C C¹ erzeugen sollen. Es handelt sich darum, den letzteren an dem Ende der Stäbe C C¹ ohne Zuhülfenahme einer isolirenden Substanz zu fixiren. Zu diesem Zweck leitet man den Strom erst in den zweimal rechtwinklig gebogenen Draht ABB¹A', der die -Kohlenstäbe umgiebt, und dann in die letzteren derart, dafs der Strom in den Kohlenstäben und der äufseren Leitung gleichgerichtet ist, wie die eingezeichneten Pfeile veranschaulichen.

Gesetzt, der Funken sei bei m zwischen den beiden Stäben übergesprungen, so ist klar, dafs der Theil A B der äufseren Leitung den Bogen m nach C C¹ zu verschieben suchen wird, desgleichen der Theil B¹A¹, so dafs beide äufsere Leitungen an ihrer Einwirkung auf den Volta'schen Bogen sich ergänzen werden. Der Theil B B' der Leitung, welcher dem Volta'schen Bogen parallel und gleichgerichtet ist, wird dann ebenfalls denselben anziehen, so dafs demnach der Bogen, an den Enden der Stäbe fixirt, dort verbleiben, und sich, je nachdem die Kohlenstäbe" sich abnutzen, senken wird.

Der Apparat kann auch umgedreht werden, so dafs die Enden der Kohlenstäbe nach unten statt nach oben zeigen; auch kann man den Draht mehrere male in dem Rechteck ABB¹A¹ herumleiten und so die Einwirkung des elektrischen Stroms auf den Volta'schen Bogen vergröfsern, infolge dessen der erstere einen gröfseren Abstand von den Stäben erhalten kann.

Anstatt der festen und einander parallelen Kohlenstäbe ist es besser, bewegliche Stäbe zu wählen, welche, wie Fig. 2 zeigt, um zwei Axen 0 o^y drehbar sind. Zunächst sind dieselben ein wenig gegen einander geneigt, bis sie sich am Scheitel berühren, wobei ihre unteren Enden in Quecksilbernäpfchen g tauchen oder mit biegsamen Drähten verbunden sind. Berühren sich die Kohlenspitzen zunächst, so entsteht der Volta'sche Bogen; zugleich wird der in ABB¹A¹ kreisende Strom die Kohlenstäbe von einander entfernen und sie von einander entfernt halten, so lange der Lichtbogen vorhanden ist. Erlischt derselbe, so hört der Strom auf und die Kohlenstäbe nähern sich, berühren sich, und der Voltasche Bogen entsteht von neuem.

Der Apparat kann sowohl für continuirliche als auch für Wechselströme benutzt werden.

Der Volta'sche Bogen entzündet sich selbstthätig. Die Kohlen verbleiben in einem Abstande, der sich unter dem Einflufs einer Feder r regulirt; sie kommen wieder in Berührung und entzünden sich auf diese Weise, wenn der Bogen erlischt.

Es ist nicht erforderlich, dafs sie parallel sind, man kann sie gegen einander neigen, es

ist keine isolirende Schicht zwischen ihnen erforderlich und kann der Apparat auch umgekehrt werden, wobei die Kohlenspitzen dann nach unten zeigen.

Diese Anordnung gestattet, die Entfernung und Dimensionen der Kohlenstäbe beliebig klein zu machen und so das elektrische Licht zu theilen.

Anstatt des Rechtecks ABB¹A' kann man auch, wie Fig. 3 zeigt, bei den durch CD dargestellten Kohlen in einer zu der ihrigen rechtwinkligen Ebene einen Magnetpol M benutzen, der in der Richtung der Linie C-K, welche senkrecht zu M C ist, wirkt, und den Bogen zwingt, am Ende der Stäbe zu verbleiben. Der Magnet kann jedoch nur bei continuirlichen Strömen angewendet werden; hat man Wechselströme, so mufs man ein Solenoid benutzen, bei welchem die Stromrichtung sich zugleich mit der im Lichtbogen ändert.

Zweite Anordnung, Fig. 4.

Die vorbeschriebene Anordnung giebt einen Bogen, dessen Lage sich, .je nachdem die Kohlen verbrennen, ändert. Man ist jedoch im Stande, den Bogen an einer. Stelle zu erhalten, und zwar auf folgende Weise:

Es seien CD und C¹ D¹ zwei parallele oder etwas gegen einander geneigte Kohlenstäbe, die wie vorhin einen Strom erhalten. Bringt man in einer Ebene, sei es auf beiden Seiten, sei es nur auf einer Seite, die beiden Ströme B ο und ο A an, von denen der erste fällt, der zweite steigt, und die sich in 0 begegnen, so wird der an irgend einer Stelle entstandene Lichtbogen das Bestreben haben, unter Einwirkung des Stromes B ο sich zu senken, und unter Einflufs von A ο sich zu heben, m wird demnach an dem Begegnungspunkte sich fixiren. Alsdann wird er die beiden Kohlen abnutzen und sie gegenüber von ο trennen, das Gewicht der oberen Kohlenstäbe wird aber immer wieder die Berührung der Kohlenstäbe herstellen. Zu diesem Zwecke stecken die oberen Kohlenstäbe in Röhren t, wie Fig. 4 zeigt, oder werden auf andere Weise geführt.

In dieser Anordnung nutzen sich die unteren Kohlenstäbe nicht ab, es verbrennen nur die oberen, und der Lichtbogen verbleibt immer bei m.

Dritte Anordnung, Fig. 5, 6 und 7.
Gesetzt, es seien C C" zwei verticale Kohlenstäbe (Ansicht Fig. 5, Grundrifs Fig. 6), welche durch einen Regulator R derart geführt werden, dafs der eine eine Verlängerung des anderen bildet; c und d, Fig. 6, seien die beiden Pole eines Magneten oder Solenoids s in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Kohlenstäbe, von denen der eine Pol vor dem anderen hinter den Kohlenstäben sich befindet. Dieser Magnet oder das Solenoid werden bekanntlich den Lichtbogen ablenken und ihm die Form einer horizontalen Strahlenkrone geben. Ist nun der Bogen recht heifs, so wird er wenig leuchtend sein, da nur die glühenden Kohlenstückchen leuchten. Bringt man aber in den abgelenkten Lichtbogen einen Kalkstab L oder einen Stab aus Magnesia, oder selbst aus Kohle an, so wird derselbe alsbald eine hinreichend hohe Temperatur erhalten, um zu schmelzen, und, wie beim Drummond'sehen Licht, einen hohen Lichteffect ausüben, so dafs das violete Licht des strahlenförmigen Volta'schen Bogens vollkommen weifs wird. Das totale Strahlenwerfen wird hierdurch bedeutend vergröfsert und verbessert.

In der Wirklichkeit wird es nur nach einer Richtung hin erzeugt, und zwar nach der vorderen Fläche des Kalkstabes. Bringt man aber eine matte Glasglocke über die Lampe, so wird das Licht gleichmäfsig nach allen Seiten hin ausstrahlen.

Man erhält dasselbe Resultat auf einfacherem Wege mittelst der Jablochkoff'schen Kerze, wenn man eine der Flächen der beiden Kohlenstäbe C C¹ mit einer Gypsmasse X, Fig. 7, bekleidet, anstatt sie nur durch eine dünne Schicht dieses Materials zu trennen.

Vierte Anordnung, Fig. 8 und 9.

Man bringt zwei Kohlenstäbe einander gegenüber an, von denen der eine CD sehr breit und dünn ist und den Strom von seiner Basis empfängt, während der andere C¹D' an seinem oberen Ende befestigt ist und den Strom in die Leitung A B sendet, in einer Richtung, welcher der des Stromes in dem Kohlenstab CD entgegengesetzt ist. Der beispielsweise bei m sich bildende Lichtbogen wird sofort unter dem Einflufs des abstofsenden Stromes A B sich senken, bis er das Ende des Stabes D¹ erreicht und hier stehen bleibt.

Je nachdem der Kohlenstab C D' sich abnutzt, wird der Lichtbogen bei C¹ steigen, aber es wird nur ein schmaler Streifen von dem Stab C D verbrennen, welch letzterer von neuem benutzt werden kann, wenn man C¹D¹ durch einen anderen Kohlenstab ersetzt.

Fünfte Anordnung, Fig. 10.
Zwischen den beiden von einem Regulator geführten Kohlenstäben ist der bei -Di?¹ überspringende Lichtbogen fast immer abgelenkt, und ändert derselbe in jedem Augenblick seine Lage, so dafs das Licht fortwährend oscillirt, was eine der unzuträglichsten Erscheinungen bei Erzeugung des elektrischen Lichtes ist. Man bringt nun, um das. zu vermeiden, um eine der Kohlen oder um beide ein Solenoid an, was zur Folge hat, dafs der Lichtbogen mit grofser Schnelligkeit und Regelmäfsigkeit rotiren wird, wodurch die Unregelmäfsigkeit des Lichtes vermieden wird und die Kohlenspitzen sich auf allen Stellen gleichmäfsig abnutzen werden.

Sechste Anordnung, Fig. ii.

Hier ist der Regulator fortgelassen und die untere Kohle durch ein Rohr e aus Kohle ersetzt, das mit einem Kern f aus Kalk oder einem anderen isolirenden und unschmelzbaren Material angefüllt und von einem Draht h in Form eines Solenoids umgeben ist, der von demselben Strom durchkreist wird. In der verlängerten Axe des Rohres ist der Kohlenstab CD angebracht, der mit seinem Gewicht auf dem Kern f ruht. Der einmal entstandene Lichtbogen dreht sich um die Spitze D, erleuchtet die isolirende Masse und verflüchtigt sie nach und nach.

Der Kohlenstab CD nutzt sich schneller ab als das Rohr <?, senkt sich aber unter Einnufs seines Gewichtes und nimmt immer dieselbe Lage in Bezug auf das Rohr e ein. Der Lichtbogen senkt sich allmälig, aber sehr langsam; das Solenoid aber zwingt den Bogen, äufserst schnell um die verticale Axe zu rotiren, so dafs das Licht nach allen Richtungen hin continuirlich erscheint.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   An elektrischen Lampen und Brennern und in Combination mit denselben die Anwendung von galvanischen, elektrischen und Inductionsströmen, welche einen oder mehrere rechteckig, rund, oval, oder in anderer passender Weise gebogene Drähte durchströmen oder von Magneten, welcher Draht bezw. welche Drähte oder welche Magnete die Kohlen oder Conductoren der elektrischen Lampe oder des Brenners in passender Entfernung umgeben, derart, dafs der Volta'sche Bogen oder das elektrische Licht an einer bestimmten Stelle der Kohlen oder Conductoren durch den Einflufs der dieselben umgebenden Ströme fixirt oder gezwungen wird, seine Lage zu verändern, wesentlich und zum Zweck, wie in der beiliegenden Zeichnung und Beschreibung an einigen Beispielen erläutert wurde.

   Diese, den Volta'sehen Bogen oder das elektrische Licht verschiebenden oder fixirenden Ströme können bei jeder vorhandenen elektrischen Lampe jeglicher Construction angewendet werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.