Titel: H. Pöge und E. Fischinger's Bogenlampe.
Autor: Pöge, H.
Fischinger, E.
Fundstelle: 1886, Band 259 (S. 311–314)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj259/ar259111

H. Pöge und E. Fischinger's Bogenlampe.

Patentklasse 21. Mit Abbildungen.

Die von der Chemnitzer Telegraphenbauanstalt H. Pöge zur Ausführung gebrachte, von H. Pöge und E. Fischinger in Chemnitz construirte elektrische Bogenlampe (* D. R. P. Nr. 31761 vom 2. November 1884) regulirt sich wie die meisten für Hintereinanderschaltung brauchbaren Bogenlampen durch Anwendung des Differentialprinzipes. Zum Zwecke der Regulirung sind die beiden beweglichen Kohlenhalter mit zwei Eisenkernen in Verbindung, von welchen der eine in ein vom Hauptstrome durchflossenes Solenoid, der andere in ein im Nebenschlusse zum Lichtbogen liegendes Solenoid eintaucht. Die Verhältnisse der Spulen und Eisenkerne werden derart gewählt, daſs die von den Solenoiden auf die Kerne ausgeübten Anziehungskräfte sich nur dann im Gleichgewichte |312| befinden, wenn der Lichtbogen die richtige Länge besitzt. Stehen die Kohlen einander zu nahe, so überwiegt der Strom in der mit dickem Drahte bewickelten Spule und entfernt die Kohlen von einander. Ist der Lichtbogen durch Abbrennen der Kohlen zu lang geworden, so überwiegt die Wirkung der mit dünnem Drahte bewickelten Spule und verkleinert die Entfernung der Kohlen. Durch das Abbrennen der Kohlen verschieben sich hiernach die Kohlenhalter und dadurch wird die relative Stellung der Eisenkerne zu den Spulen geändert. Cylindrische Kerne aber, wie sie diese Lampe, deren äuſsere Anordnung in ihren wesentlichen Theilen Fig. 1 zeigt, besitzt, werden, je nachdem sie mehr oder weniger tief in das Solenoid eintauchen, verschieden stark von der vom Strome durchflossenen Spule angezogen. Das Eigenthümliche der Lampe besteht in der Anordnung, durch welche die ungleiche Anziehung der Solenoide auf die Kerne bei verschiedenen relativen Lagen ausgeglichen wird. Es wird dies dadurch erreicht, daſs beide Kerne c und c1 (Fig. 2 und 3) an einer Kette b hängen, welche über eine Rolle a geht, deren Drehachse excentrisch ist. In den Kernen c und c1 befinden sich Rollen e und e1 (Fig. 2), über welche die Schnuren f und f1 gehen. Das eine Ende dieser Schnuren ist an festen Oesen an den Solenoiden, das andere an beweglichen, die Kohlenhalter g und g1 tragenden Stegen festgemacht; letztere heben und senken sich daher stets doppelt so viel als die Kerne c und c1. Die geradlinige, senkrechte Bewegung der Kohlenhalter wird durch Führungsrollen gesichert.

Fig. 1., Bd. 259, S. 312
Fig. 2., Bd. 259, S. 312
Fig. 3., Bd. 259, S. 312
Fig. 2 zeigt die Mittelstellung, in welcher beide Eisenkerne gleich tief in die Solenoide S und S1 eintauchen. Bei gehöriger Gröſse des Lichtbogens üben dann die beiden Solenoide auf die Kerne gleich groſse Anziehung aus. Um Gleichgewicht zu erhalten, müssen in diesem Falle auch die beiden Hebelarme, an welchen die Zugkräfte angreifen, gleich lang sein. Durch das Abbrennen der Kohlen gelangt aber der Kern c immer tiefer in das Solenoid S, während der Kern c1 mehr und mehr aus dem Solenoid S1 heraustritt; ersterer wird dann stärker, letzterer minder stark von seinem Solenoid angezogen. Das Entgegengesetzte |313| findet statt, bevor durch Abbrennen der Kohlen die Solenoide in die in Fig. 2 gezeichnete Mittelstellung gelangt waren. Um nun auch in diesen beiden Fällen Gleichgewicht zu erhalten, müssen durch die Drehung der Rolle a die Hebelarme i und i1 so geändert werden, daſs wiederum die statischen Momente einander gleich sind.

Um in jeder relativen Stellung der Kerne Gleichgewicht zu erhalten, muſs einerseits der Durchmesser der Scheibe, andererseits die Excentricität der Scheibe passend gewählt werden. Zunächst aber war die Gröſse der Anziehung zu ermitteln, welche das Solenoid in verschiedenen Stellungen auf einen cylindrischen Eisenkern ausübt. Zu diesem Zwecke wurde eine Versuchsreihe Angestellt, in welcher die Abmessungen der Spule und der Kerne für die zu construirende Lampe entsprechend gewählt waren. Eine Spule von 160mm Höhe und 60mm äuſserer Dicke wurde von einem Strome von 9 Ampère durchflössen. In den Hohlraum der Spule tauchte ein Eisenkern von 310mm Länge und 20mm Dicke. Bei verschiedener Eintauchung ergab sich nach der Elektrotechnischen Zeitschrift, 1885* S. 494 folgende Anziehung:

Eintauchung 160 150 140 130 120 110 100mm
Anziehung 410 490 535 532 510 480 445k
Eintauchung 90 80 70 60 50 40 30 20 0mm
Anziehung 395 350 305 250 180 135 95 52 8k.

Der Durchmesser D der Scheibe a wurde hiernach zu 80mm, die Excentrizität e zu 7mm,5 gewählt. Die Kerne tauchen bei der Mittelstellung (Fig. 2) beide 87mm,5 tief in die Solenoide ein und erfahren eine Anziehung von denselben, welche gleich 385g ist. Bei der untersten Stellung taucht der Kern 135mm tief in das Solenoid ein, bei der höchsten hingegen nur 35mm. Alsdann wird der tiefer stehende Kern mit 540g angezogen; die wirksame Kraft ist noch um das Gewicht des Kernes und das des Kohlenhalters, zusammen um 2100g gröſser, beträgt also 2640g. Auf der anderen Seite der Rolle a wirkt in dieser äuſsersten Stellung ein magnetischer Zug von 115g auf den Kern, die Gesammtkraft beträgt also hier 2215g. Die Hebelarme i und i1, an welchen die Gewichte wirken, müssen sich in dieser äuſsersten Stellung somit zu einander verhalten wie 1 : 2640 zu 1 : 2215.

Selbstverständlich entspricht die Aenderung der Hebelarme, welche bei Gebrauch einer excentrischen Scheibe eintritt, nicht vollständig dem Aenderungsgesetze der Solenoidanziehung; man ist jedoch den theoretisch geforderten Bedingungen mit den gewählten Werthen D = 80 und e = 7,5 nahe gekommen, wie eine Vergleichung der an der Scheibe gemessenen Hebelarme mit den berechneten dargethan hat. Der Gebrauch der excentrischen Scheibe gestattet somit, die Gleichheit der statistischen Momente auf dem ganzen Wege der Kerne mit fast absoluter Genauigkeit zu erreichen.1)

Um das sichere Anzünden der Lampe auch dann zu erreichen, wenn die Kohlenspitzen beim ersten Eintritte des Stromes sich zufällig nicht berühren sollten, ist die im Nebenschlusse v zum Lichtbogen liegende, mit dünnem Drahte bewickelte Spule S auch noch mit einer Lage n aus dickem Draht umwickelt (vgl. Fig. 3). Im ersten Augenblicke geht der Hauptstrom durch diese Windungen n hindurch und wirkt derart auf den Kern S, daſs die Kohlen zur Berührung gebracht werden. Ist dies |314| aber geschehen, so wird der Anker des Contactmagnetes m angezogen und unterbricht diesen Stromweg x, y, z, n vom negativen zum positiven Pole bei h; von nun an nimmt der Strom seinen Weg bloſs durch die Kohlen.

In der Patentschrift ist die Schaltung etwas abweichend von Fig. 3, indem noch ein Hilfssolenoid vorhanden ist, welches einen Nebenschluſs von groſsem Widerstand zum Lichtbogen bildet. Dieses Solenoid bleibt (nahezu) stromlos, so lange die Kohlen von einander entfernt sind und der Contact bei h hergestellt ist; S bringt dann die Kohlen zur Berührung, der Contact bei h wird unterbrochen und der Strom würde jetzt gleichmäſsig durch beide Solenoide S und S1 gehen, wenn nicht der Kern des noch stromlosen Hilfssolenoides noch einem Zweigstrome einen Weg durch S1 herstellte; durch letzteren wird der Kern von S1 gesenkt, der Lichtbogen gebildet, das Hilfssolenoid erhält wegen des vergröſserten Widerstandes im Lichtbogenkreise nun stärkeren Strom und sein Kern unterbricht den Weg für den Zweigstrom. Das Hilfssolenoid stellt aber, sowie die Kohlen in zu groſse Entfernung von einander kommen, einen anderen Stromweg nach S her und veranlaſst dadurch, daſs nunmehr c mit gröſserer Kraft nach unten gezogen wird.

|313|

Nach dem Principe der besprochenen Lampe ist auch die Anordnung der Bogenlampe von Wohlfarth und Kroenig in Chemnitz (* D. R. P. Nr. 30701 vom 3. Juli 1884) angeordet, bei welcher der Umfang der Scheibe a derart gekrümmt ist, daſs sich die Hebelarme nach dem Anziehungsgesetze der Solenoide ändern. Pöge und Fischinger behaupten, dieses Princip bereits vor der Patentanmeldung eben genannter Firma angewendet zu haben, und besitzen in dem Gebrauche der excentrischen Scheibe eine einfachere Anordnung.

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