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Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementell.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der durch das Patent Nr. 143077 geschützten Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen oder Primärbatterien, bei welcher Gleichstromquellen beliebiger Art von entsprechender, vorzugsweise regelbarer Spannung den Elementen oder Batterien parallel geschaltet werden.
Die Erfindung betrifft Ausführungsarten von Einrichtungen zur Durchführung der Depolarisation gemäss dem Stammpatent Nr. 143077, bei denen zwischen der Stromquelle, dem Netz, einem Generator od. dgl. und dem zu depolarisierenden Element bzw. der Batterie ein Gleichrichter, z. B. eine Elektronenröhre, ein Trockengleichrichter od. dgl., derart geschaltet ist, dass er bei Wechselstrom, gegebenenfalls über einen Transformator, als Umformer in Gleichstrom, bei Gleichstrom als Rückstromsicherung zur Wirkung gelangt. Anordnungen dieser Art ermöglichen eine besonders sachgemässe und feine Einstellung des Depolarisationsstromes mit selbsttätig abklingender Stromkurve.
Hiedurch wird einerseits die dem Depolarisator entnommene Energie auf den kleinst möglichen Wert beschränkt, anderseits vermieden, dass unnütze elektrische Wirkungen, die zu depolarisierende Batterie schädigend, in ihr ausgelöst werden.
Gemäss der Erfindung ist die Anordnung nun so getroffen, dass in den Sekundärkreis zweier primär in Serie gelegter Transformatoren eine Elektronenröhre als Gleichrichter derart geschaltet ist, dass die Anoden desselben an den Anodenteil des einen Transformators angeschlossen sind, während die Kathoden der Elektronenröhre vom zweiten Transformator, dem Heiztransformator, ständig, gegebenenfalls durch einen vorgeschalteten Widerstand regelbar, derart vorgeheizt werden, dass erst bei Eintreten einer Potentialdifferenz zwischen dem gleichgerichteten Strom und der zu depolarisierenden Batterie der Strom in dem Elektronenrohr in praktischem Ausmass zu fliessen beginnt.
Bei Verwendung eines gittergesteuerten Gleichrichterrohres, z. B. eines Elektronenrohres, das in den Sekundärkreis des Transformators geschaltet ist, ist das Gitter selbst derart an einen Punkt der zu depolarisierenden Batterie angeschlossen, dass dieser bei voller Spannung der Batterie der Kathode gegenüber negativ vorgespannt ist und die Elektronenröhre od. dgl. praktisch stromundurchlässig ist, bis durch Absinken der Batteriespannung das Gitter weniger negativ wird und der Depolarisationsstrom praktisch nicht mehr abgeriegelt ist.
Weiters kann auch das zu depolarisierende Primärelement bzw. die Primärbatterie, insbesondere ein Trockenelement mit dem durch das Primärelement zu speisenden Verbraucher, z. B. eine Lampe, ein in sich geschlossenes Aggregat bildend, an die vom Gleichrichter kommende Leitung in von der Fahrzeugbeleuchtung bekannter Weise derart angeschlossen sein, dass für den Verbraucher zwei Stromquellen zur Verfügung stehen, einerseits bei abgeschaltetem oder ausbleibendem Depolerisationsstrom das Primärelement bzw. Batterie anderseits bei angeschalteter Depolarisationsstromquelle diese sowohl das Primärelement als auch den Verbraucher mit Strom beliefert, wobei im letzteren Falle insbesondere bei Verwendung gleichgerichteten Wechselstromes das Element die Stromschwankungen ausgleicht.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Depolarisation gemäss der Erfindung in ihrem Schaltungsschema zur Darstellung gebracht.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind der Heiztransformator 1 und der Anodentransformator 2 in Serie geschaltet an das Netz 3 angeschlossen. Zu der Primärwicklung des oder der
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Transformatoren 1, 2 können Kondensatoren 4 parallel geschaltet sein. Der EIektronengleiehriehter , der Halbweg oder Vollweg geschaltet sein kann, wird vom Heiztransformator 1 geheizt, wobei der Transformator derart bemessen ist, dass im normalen Zustand, d. h. wenn die zu depolarisierende Batterie 6 ihre volle Spannung hat, der Heizstrom an der Kathode des Gleichrichterrohres 5 den kleinsten Wert hat und daher fast kein Depolarisationsstrom fliesst. Zur genauen Einstellung der Heizung dient der Regulierwiderstand 7.
Sinkt die Spannung der Batterie 6 durch Belastung, so wird schon der kleinste Depolarisationsstrom, der dem Gleichrichter 5 entnommen wird, eine Belastung für den Anodentransformator 2 bedeuten, so dass seine Primärklemmenspannung absinken und dadurch selbsttätig im HeizTransformator 1 die Spannung erhöhen wird. Hiedurch wird zunächst ein Anwachsen des Heizstroms, dadurch eine Steigerung der Emission und damit ein Anwachsen der Leistung des Anodentransformators 2 und in weiterer Folge neuerdings ein Weiterheizen erfolgen, bis der Heizstrom selbsttätig jenen Wert erhält, welcher dem für die Depolarisation erforderlichen Anodenstrom entspricht.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung speist ein an das Netz 3 angeschlossener Transformator 1, 2 ein gittergesteuertes Elektronenrohr 8 mit seiner Anodenwicklung, während die Heizung von dem Teil 1 des Transformators aus erfolgt. Im Prinzip sind der Gleichstrom dieses Elektronenrohres 8 und die zu depolarisierende Batterie 6 parallel geschaltet, so dass die beiden Pluspunkte 9, 10 der Batterie 6 in dem einen Fall mit der Kathode, im andern Fall der Pluspunkt JM der Batterie 6 mit der Kathode verbunden sind. Das Gitter 11 des Elektronenrohres 8 ist etwas entfernt vom Pluspol 10 der Batterie 6 angeschlossen.
Normaler Weise haben beide Stromquellen die gleiche Spannung und wird sohin, der Kennlinie des Elektronenrohres entsprechend, das Potential der Batterie 6, an welche das Gitter 11 angeschlossen ist, der Kathode gegenüber genügend negativ sein, um den Stromdurchgang im Elektronenrohr 8 zu verhindern. Sinkt die Gesamtspannung der Batterie 6, so verringert sich auch das Potential des Gitters 11, es wird gegenüber dem positiven Pol 10 der Batterie 6 weniger negativ, so dass schliesslich der Stromdurchgang durch das Elektronenrohr erfolgt und der Depolarisationsstrom zu fliessen beginnt.
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in seiner Klemmenspannung sehr starke Abhängigkeit von der Charakteristik der Antriebsmaschine, aber auch von der Belastung selbst zeigt. Solche z.
B. als Fahrradlichtmaschine verwendete Generatoren schwanken in ihrer Umlaufzahl von Null bis zu einem Höchstwert ununterbrochen. Ebenso ändert sich fast direkt proportional mit der Umlaufzahl die Spannung für die Lampen und ist bei Stillstand überhaupt kein Lichtstrom vorhanden.
Diesem Übelstand wird durch eine Depolarisationseinrichtung gemäss der Erfindung, z. B. in ihrer Anordnung gemäss Fig. 3, abgeholfen. Der Wechselstromgenerator 18 ist an den Gleichrichter 19 angeschlossen, wobei gegebenenfalls noch ein Transformator zwischengesehaltet sein kann. Die Lampe 20 oder ein anderer Verbraucher ist mit der Batterie 21, z. B. einem Trockenelement od. dgl., in Parallelschaltung an den Gleichrichter 19 angeschlossen, wobei Lampe und Batterie gesondert abgeschaltet werden können.
Bei normaler Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird der Generator 18 mit seiner Energie die Lampe 20 allein speisen und bei noch grösserer Geschwindigkeit mit der nun zur Verfügung stehenden Überleistung die Depolarisation der parallel mitgeschalteten Batterie 21 durchführen. Verringert sich die Fahrtge- sehwindigkeit, so sinkt zunächst der Depolarisationsstrom bis auf Null, während bei weiterem Absinken der Fahrtgeschwindigkeit von der Batterie 21 der zum Vollbetrieb bei normaler Klemmenspannung der Lampen erforderliehe Ergänzungsstrom selbst entnommen wird, welch letzterer bei Weiterfallen der Umlaufzahl perzentuell noch höher steigt, bis die Geschwindigkeit Null geworden und die Batterie für die ganze Beleuchtung allein aufkommt.
Die Lampen werden also bei verschiedenen Geschwindigkeiten wie auch bei Stillstand des Fahrzeuges ununterbrochen leuchten.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Lampe 20 mit der Batterie 21 ein
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kommende Stromleitung angeschlossen werden kann. Der Gleichrichter 19 erhält seinen Strom vom Netz oder einer anderen Stromquelle aus über den Transformator 23.
Solche Einrichtungen können verschiedenen Zwecken dienen, beispielsweise für Notbeleuchtungsanlagen, Positionslichter, tragbare Lampen oder sonstige Gleichstromverbraucher, welche unter allen Bedingungen ihre Energie nicht nur ohne jede Unterbrechung, sondern auch ohne beträchtliche Energieschwankungen erhalten müssen, gleichgültig, ob die primäre Stromquelle Spannung hat oder nicht oder aber starke Frequenzsehwankungen des Wechselstromes vorhanden sind.
Bei allem im vorstehenden besprochenen Anordnungen kann als Primärstromquelle statt des Wechselstromes auch eine beliebige Gleichstromquelle durch Anschluss an das Netz, an einen Generator od. dgl. verwendet werden. Ist eine Wechselstromquelle vorhanden, deren Spannung den gewünschten Depolarisationsverhältnissen entspricht, so kann der Transformator entfallen, wie auch bei Verwendung einer in ihrer Klemmenspannung dem Depolarisationsstrom entsprechenden Gleichstromquelle die Ein-
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schaltung eines Spannungsreduktors, Widerstandes od. dgl. entfallen kann.
Der den Strom an die zu depolarisierende Batterie abgebende Gleichrichter beliebiger Art ist jedoch sowohl bei Wechselstromwie auch bei Gleichstromquellen von besonderer Bedeutung, indem er bei Wechselstrom als Umformer Gleichstrom entsprechender'Spannung liefert, bei Gleichstrom als Rüekstromsicherung zur Wirkung kommt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen bzw. Primärbatterien nach Patent Nr. 143077, bei welcher zwischen der Stromquelle und dem zu depolarisierenden Element bzw. der
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und der Heiztransformator (2 bzw. 1) des Gleichrichters primär in Serie geschaltet sind, wobei die Kathode der Elektronenröhre (5) vom Heiztransformator (1) ständig derart vorgeheizt ist, dass erst beim Eintreten einer Potentialdifferenz zwischen dem gleichgerichteten Strom und der zu depolarisierenden Batterie (6) der Strom in der Elektronenröhre (5) in praktisch nennenswertem Ausmass zu fliessen beginnt.
2. Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen bzw. Batterien nach Patent Nr. 143077, bei welcher in den Sekundärkreis des Transformators ein gittergesteuertes Gleichrichterrohr, z. B. eine Elektronenröhre, geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (11) an einen Punkt der zu depolarisierenden Batterie (6) angeschlossen ist, dessen Potential bei voller Spannung der Batterie der Kathode gegenüber negativ ist, so dass die Elektronenröhre od. dgl. praktisch so lange stromundurchlässig ist, bis durch Absinken der Batteriespannung das Gitter (11) der Kathode gegenüber weniger negativ geworden ist.
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