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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr, 18122.
PETER COOPER HEWITT IN NEW YORK (V. ST. v. A.).
Einrichtung zur Erzeugung von Strom einer bestimmten Richtung durch eine Quelle von ein-oder mehrphasigem Wechselstrom.
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anfangs einen grossen Widerstand entgegen und es wurde gefunden, dass dieser Anfangswiderstand vornehmlich an der negativen Elektrode vorhanden ist und dass, wenn dieser Widerstand beseitigt oder überwunden wird, Strom durch denselben unter dem Einnussc einer verhältnismässig kleinen elektromotorischen Kraft iliesst. Dieser an der negative) ElektrodevorhandeneWiderstandmögealsnegativerElektrodenwiderstandbezeichnet worden. Es wurde überdies gefunden, dass, solange der negative Elektrodenwiderstand über-
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überganges zur negativen Elektrode zu veranlassen.
Daraus folgt, dass, wenn eine Vorrichtung dieser Art mit mehreren nacheinander mit den positiven Elektrizitätsquellen verbundenen positiven Elektroden versehen wird, der Strom veranlasst wird, nacheinander von den verschiedenen positiven Elektroden durch den Apparat zur negativen Elektrode zu fliessen, vorausgesetzt, dass jederzeit an den Klemmen des Apparates eine genügende elektromotorische Kraft durch irgendeine der positiven Elektroden dargeboten wird, um zu verhindern, dass der negative Elektrodenwidorstand sich selbst wieder herstellt. Es wurde ferner gefunden, dass selbst, wenn eine der positiven Elektroden negativ mit Bezug auf eine andere wäre, kein Strom von der betreffenden positiven Elektrode zu der zeit- woiligen negativen fliessen würde, nachdem der negative Elektrodenwiderstand beseitigt ist.
Eine weitere Entdeckung besteht darin, dass, wenn ein solcher Apparat mit Strom
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in entgegengesetzter Richtung fliessenden Strom ein Hindernis bietet, u. zw. infolge des negativen Elektrodenwiderstandes, welcher an der positiven Elektrode vorhanden ist, wenn sie negativ wird. Infolgedessen kann der Apparat für mehrphasige elektrische Wechselströme benutzt werden, indem für jede Stromphase eine positive Elektrode vorgesehen und die negative Elektrode mit einem, mit Bezug auf die verschiedenen positiven Punkte neutralen Punkt der Elektrizitätsquelle verbunden wird. Bei einem Dreiphasensystem z.
B., bei welchem die Ströme zeitlich übereinandergreifen, werden dieselben bewirken, dass jederzeit eine positive elektromotorische Kraft auf eine oder mehrere positive Elektroden einwirkt, so dass stets ein Strom in bestimmter Richtung durch den Apparat fliessen wird,
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schiedenen positiven Elektroden und der negativen Elektrode von solcher Länge und solchem Durchmesser, dass eine Dampfsäulo vorhanden Ist, weiche geeignet ist, Licht anszustrahlen und die den gewünschten elektrischen Widerstand besitzt.
In einigen Fällen mag es erwünscht sein, eine besondere positive Elektrode anzuwenden, welche während der Tätigkeit des Apparates ständig mit einer Elektrizitätsquelle von positiver elektromotorischer Kraft verbunden ist ; die Quelle kann eine unabhängige sein, so dass der negative Elektrodenwiderstand von dem Strome überwunden wird, welcher von dieser Ergänxnngselektrode ausströmt.
Wenn eine positive Ergänzungaelektrodo gebraucht wird, so kann der Apparat mit einer einzigen Phase oder mit einem gewöhnlichen zwoiphasigcu Wechselstrom betätigt werden, denn wenn auch Intervalle vorkommen, wenn kein positiver Strom aus der Wechselstromquelle fliesst, so würde doch der negative Elektrodenwiderstand durch Einwirkung des Stromes von der positiven Ergilnzungselektrode in Untätigkeit gehalten werden, mit dem Ergebnisse, dass Strom in einer Richtung nur durch den von der Wochselstromquelle gespeisten Stromkreis fliesst, der mit der negativen Elektrode verbunden ist, obwohl dieser Strom ein intermittierender ist. Es gibt viele Gebrauchsanwendungen des Apparates, z.
B. kann derselbe zum Betriebe von Gleichstrommotoren, zum Laden von
Akkumulatorenbatterien, für elektrolytische Prozesse und elektrische Beleuchtung dienen, wo gleichgerichtete Ströme notwendig sind.
In beiliegenden Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht und stellt Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung für Dreiphasenstrom dar ; Fig. 2 und 3 zeigen eine Anordnung für vierphasigen Wechselstrom und Fig. 4 eine solche für einphasigen Strom.
In Fig. 1 ist 1 eine Kammer, welche aus Glas oder anderem geeigneten Material besteht und 2, 3 und 4 stellen drei positive Elektroden vor, welche in der Kammer gehalten und mit Zuführungen 5, 6,7 verbunden sind. Nach der Zeichnung sind diese Elektroden in einer Erweiterung 8 angeordnet, Die negative Elektrode 9 ist in diesem
Falle durch Quecksilber gebildet, welches mit einer Zuführung 10 in Berührung steht.
11 ist ein Generator für Dreiphasenstrom oder ein Transformator, welcher die erforder- lichen Ströme liefern kann. Die Klemmen der Stromquelle sind durch Leiter 12, 13 und 14 mit den positiven Elektroden 2, 8 und 4 verbunden. Der neutrale Punkt 15 der Strom- quelle ist durch einen Leiter 16 und einen beliebigen Stromkreis 17 mit der Zuführung 10 in Verbindung.
Um die Vorrichtung in Tätigkeit zu setzen, kann jedes geeignete Mittol angewendet werden.'Gewöhnlich wird der der negativen Elektrode nahe liegende Teil der
Kammer 1 mit einem leitenden Band 18 umgeben, welches mit irgendeinem der zu den positiven Elektroden führenden Leiter verbunden ist, z. B. mit dem Leiter 12, oder es kann auch, wie gezeigt, durch einen Leiter 19 an Erde gelegt werden. Hiedurch soll das anfängliche Durchleiten eines Stromes durch den Apparat erleichtert werden. Um die Vor- richtung zu betätigen und den negativen Elektrodenwiderstand zu überwinden, wenn die
Gebrauchsspannung nicht hinreicht, um die Vorrichtung zu betätigen, muss auf die Klemmen eine höhere Spannung ausgeübt werden, als für den normalen Betrieb notwendig ist. Dies kann in irgendeiner passenden Weise geschehen, z.
B. durch einen Spannungserhöher in irgendeinem der Stromkreise. In der Zeichnung ist eine in den Leiter 16 eingeschaltete
Spule 21 dargestellt, welche zu der primären Spule 22 sekundär ist. Letztere ist in den
Stromkreis eines geeigneten Stromunterbrechers z. B. eines solchen 24 von Wehnelt ein- geschaltet, wobei eine Klemme der primären Spule mit dem Leiter 16 und die andere durch den Leiter 23 mit einer Seite des Wehnelt'schon Apparates verbunden ist. während die andere Seite dieses Apparates durch Leiter 25 z. B. mit Leiter 12 verbunden ist. In den Leiter 25 kann ein Schalter 26 eingeschaltet sein und ein Leiter 27 mit Schalter 28 kann Anwendung finden, um die Spule 21 einzuschalten oder kurzzuschliessen.
Aus be- sonderen Gründen kann die Spule 21 an anderen Stellen des Stro. nkreises angeordnet worden, vorausgesetzt, dass sie so gelogen ist, dass sie imstande ist, eine momentane elektro- motorische Kraft an den Klemmen des Apparates zu erzeugen. Auch andere Mittel können,
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troden 2,3 und 4 zur negativen Elektrode 9 übergehen, indem von den hintereinanderfolgenden Elektroden die eine an Stelle der anderen tritt, wenn die auf die eine der Elektroden wirkende positive elektromotorische Kraft fällt und die der folgenden steigt ; die Hauptsache bleibt, dass stets ein genügend starker Strom durch den Apparat fliesst, welcher die Leitungsfähigkeit desselben aufrecht erhält und die Wiederherstellung des negativen Eloktrodenwiderstandes an der negativen Elektrode verhindert. Die Erfindung
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Wenn der Apparat für letzteren Zweck gebraucht wird und ein kleinerer Widerstand erwünscht ist, so kann er, wie in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt, konstruiert sein, wo die negative Elektrode den positiven Elektroden näher gerückt ist, um den durch den zwischen den Elektroden befindlichen Dampf gebildeten Widerstand zu verringern. In Fig. 2 ist der Erfindungsgegenstand in Verbindung mit einem Stromkreis für vierphasigen Wechselstrom dargestellt. Hiebei sind die Leiter von den vier Klemmen 30, 31, 32, 33 der Quelle 34 mit den vier positiven Elektroden 2, 3,4 und 35 verbunden, während der neutrale Punkt 15 durch einen Leiter 16 und einen Verbrauchsstromkreis 17 mit der negativen Elektrode 9 verbunden ist.
Die Kammer 1 ist in der angeschlossenen Zeichnung als ver- hältnismässig knrz und mit grossem Querschnitt dargestellt und so konstruiert, dass praktisch keine Energie zur Erzeugung von Licht verbraucht wird ; der Apparat soll hier zum Betriebe der in den Verbrauchsstromkreis eingeschalteten Apparate mittels Gleichstromes dienen. Der in Fig, 2 gezeigte Apparat kann durch die in Fig. 1 und 4 dargestellten Mittel angelassen werden, oder durch einen hochgespannten Induktionsstrom von geringer Stärke, der durch einen Transformator von dem Leiter 16 und einem der Leiter 30, 31, 32 oder 33 abgeleitet wird.
Die induzierte elektromotorische Kraft kann einer Ergänzung- elektrode mitgeteilt worden, wie z. H. in Fig. 3 dargestellt ist, wo die Primärspule 41 des Transformators 40 durch einen Schalter 42 zwischen Leitung 16 und 33 eingeschaltet werden kann, während die eine Klemme der Sekundärspule 43 mit einer Hilfselektrode 44
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ist in diesem Falle durch einen Leiter 45 mit der Elektrode 44 verbunden.
In Fig. 4 ist eine Stromquelle 46 für einphasigen Wechselstrom dargestellt, deren Klemmen mit der positiven Elektrode 2 und der negativen Elektrode 9 verbunden sind. Die Ergänzungselektrode 44 ist mit der positiven Klemme einer Gleichstromquelle 47 verbunden, deren negative Klemme durch eine Drosselspule 48 mit der negativen Elektrode 9 verbunden ist. Ein in einen Kurzscblussstromkrois eingeschalteter Schalter 49 dient zum Anlassen ; derselbe ist ein zwischen den Klemmen der Quello 47 eingeschalteter Momentausschalter. Bei plötzlichem Unterbrechen der Kurzschlussleitung mittelst des Momentausschalters 49 sucht die Drosselspule 48 sich über die positive Elektrode 44 und die negative Elektrode 9 zu entladen. Die Spulen der Drosselspule können, wenn erwünscht, als fester Widerstand in dem Stromkreis bleibon.
Die Gleichstromquolle 47 bietet eine genügende elektromotorische Kraft, um zu verhindern, dass der negative Elektrodenwider- stand sich trotz der Tätigkeit der durch Generator 46'erzeugten elektromotorischen Kräfte wieder herstellt. Das Resultat ist, dass ein intermittierender Strom in einer Richtung durch den Leiter 16 und diejenigen elektrischen Apparate fliesst, die in den Verbrauchsstromkreis 17 eingeschaltet sind.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung, um ans ein-oder mehrphasigem Wechselstrom Gleichstrom zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine in den Stromkreis, zwischen zwei bezw. mehreren Elektroden (2, 3,4, 35 bezw. 9) eingeschaltete Dampf- oder Gasstrecko (1), welche derart wirkt, da" nach erstmaliger Bildung des Stromflusses die negative Elektrode (9) dem Strome einen geringen, die positive Elektrode jedoch der Bildung eines entgegengesetzten Stromes einen hohen Widerstand entgegensetzt, wodurch ein Richtungswechsel des Stromflusses in an die Elektroden angeschlossenen Gleichstromapparaten verhindert wird.