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Österreichische PATENTSCHRIFT Nu 1 9023.
COOPER HEWITT ELECTRIC COMPANY IN NEW YORK (V. ST. A. ).
Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-oder Dampfweges für den elektrischen Strom.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an elektrischen Apparaten, um Wechselströme in gleichgerichtete elektrische Ströme zu verwandeln und umgekehrt. Diese Vorrichtung kann jedoch auch für verschiedene andere Zwecke verwendet werden. Bei Ausführung dieser Erfindung werden geeignete Gase oder Dämpfe in ein entsprechend eingerichtetes Gefäss eingeschossen, welches zwecks Verbindung mit der Stromquelle mit Elektroden versehen ist. Die allgemeine Charakteristik einer solchen Vorrichtung ist wohl bekannt. Diese Vorrichtung gestattet das Passieren eines Stromes in einer bestimmten Richtung, verhindert jedoch praktisch genommen, das Passieren von Strömen in der entgegengesetzten Richtung.
Demzufolge können durch die Vorrichtung, wenn dieselbe mit einer Wechselstromquelle verbunden ist, Ströme gleicher Richtung durch die aufeinander folgenden elektromotorischen Kräfte erzielt werden. Im Falle elektromotorische Kräfte verschiedener Phase in Anwendung kommen und jede Phase mit ihrer Elektrode verbunden ist und die Vorrichtung jederzeit dem Einflusse der Klemmenspannung der einen oder der anderen Elektroden in einer bestimmten Richtung unterworfen ist, so wird dauernd ein gleichgerichteter Strom von einer oder mehreren Stromquellen fliessen. Die Gleichmässigkeit des Stromes wird grösstenteils von der Anzahl der angewendeten Phasen abhängen, obgleich dieselbe mehr oder weniger durch Induktionswirkungen oder andere Ursachen beeinflusst werden kann.
Bei Herstellung dieses Apparates ist es zweckdienlich. die positiven Elektroden aus einem passenden starren Metalle, wie z. B. Chrom, Kupfer oder Eisen anzuwenden. Für die negative Elektrode ist jedoch Quecksilber als das praktischeste und dauerhafteste Material zu empfehlen. Auch für die anderen Elektroden ist die Verwendung
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jedoch wird auf Ausführungsformen Hexug genommen werden, bei welchen für die letztgenannten Elektroden festes Material zur Anwendung kommt. Die negative Elektrode hesitzt die Neigung sich zu zersetzen und die Anwendung von Quecksilber ist daher zweckdienlich, mit Rücksicht auf dessen Eigenschaft, sich zersetzen und sich wieder vereinigen zu können.
Doch rönnen auch andere Materialien, die diese Eigenschaft besitzen, für negative Elektroden zur Verwendung gelangen. Bei Anwendung von Quecksilber werden die leitenden Dämpfe aus Quecksilber bestehen, apdere Dämpfe und Gase sind, soweit möglich, ans der Kammer u entfernen. Obwohl anfänglich dem Eintritte des Stromes in die Vorrichtung ein grosser Widerstand entgegengestellt wird, und zwar infolge der Beschaffenheit der negativen Elektrode oder deren Umgebung, so wird trotzdem Strom unter
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fängliche Widerstand überwunden ist, und dies wird andauern, solange als der Widerstand bei den negativen Elektroden verhindert ist, wieder aufzutreten, während dieser Widerstand bei den anderen Elektroden den Strom verhindert, in dieselben einzutreten.
Wenn man einerseits verschiedene Elektroden mit den diesbezüglichen Leitungen einer entsprechenden mehrphasigen Stromquelle und andererseits eine Elektrode mit einer Rückleitung nach dem neutralen Punkte der Quelle verbindet, dann wird auf die Vorrichtung stets eine Potentialdifferenz wirken, welche bestrebt ist, Strom von einer oder der anderen
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der verschiedenen Elektroden nach der letztgenannten Elektrode zu schicken. Bequemlichkeitshalber sei die letzte Elektrode die negative Elektrode und die anderen seien die positiven Elektroden genannt.
Ungeachtet dessen, dass jede positive Elektrode mit Bezug auf die anderen positiven Elektroden negativ ist, wird doch der Strom nicht von einer auf die andere Elektrode übergeben, weil der Widerstand der negativen Elektrode noch nicht überwunden ist und den Stromdurehtritt verhindert. Es wurde weiters beobachtet, dass der Strom nicht notwendigerweise an dem Punkte in die negative Elektrode übertritt, welcher der posititiven Elektrode zunächst sich befindet und dass, wenn die negative Elektrode teilweise aus einem veränderlichen oder flüchtigen Material, wie z. B. Quecksilber besteht, der Strom in dieses Material übergeht, wobei Wärme stärker leitende Substanzen zur Herstellung der leitenden Wände des Gefässes vermieden werden.
Wo es wünschenswert ist, grössere Wärmemenge abzuleiten, wie durch Glas oder Porzellan abgeleitet werden könnte, da ist es möglich, für eine grosse Fläche des Gefässes leitendes Material zu verwenden, ohne dem Zwecke der Vorrichtung Abbruch zu tun. Es wurde weiters beobachtet, dass es möglich ist, den Inhalt eines solchen Gefässes genügend frei von fremden Gasen oder Dämpfen zu halten und falls der Apparat undicht wäre und Gase durch liesse, es zulässig ist, dieselben durch eine Pumpe, welche fortwährend oder zeitweise in Tätigkeit gesetzt werden könnte, zu entfernen.
Wenn ein gasdichter Verschluss zwischen den verschiedenen Teilen des Gefässes angebracht wird, dann kann die Vorrichtung schon bei Beginn des Verfahrens ausgepumpt werden, so dass es einer weiteren Entleerung nicht bedarf ; um diesem Gefässe genügende Haltbarkeit zu geben, wird dasselbe grösstenteils aus Metall konstruiert.
In der beiliegenden Zeichnung sind verschiedene Apparate illustriert, deren Behälter teilweise aus Metall und teilweise aus einem nicht leitenden Mau'riale bestehen. Fig. l ist ein Querschnitt einer Art des Apparates, Fig. 2 und 3 zeigen Modifikationen desselben.
In Fig. 1 ist 5 eine mehrphasige (hier eine vierphasige) Stromquelle und 1, 2,3 und 4 sind die von dieser Quelle abzweigenden Leitungen. Jede dieser Leitungen ist bezw. mit einer der Elektroden 6,7, 8 und 9 der Vorrichtung 11 verbunden Die negative Elektrode 10 ist durch einen Leiter 12 und mittels eines beliebigen Stiomkreises mit dem neutralen
Punkte 13 der Stromquelle 5 verbunden.
Der Mantel des Gefässes ist in Fig. 1 aus zwei Hälften 14 und 15 hergestellt. Die Hälfte 14 ist aus Glas uder einem geeigneten nicht leitenden Materiale, durch welches die Einführungen 16, 17, 18 und 19, welche mit den
Elektroden 6 bezw. 7, 8 und 9 verbunden sind, hindurch geführt sind. Die zweite Hälfte 15 besteht aus Metall, wie z. B. Kupfer oder Eisen und ist mit der anderen Hälfte durch eine entsprechende Verbindung, wie z. B. eine eingeschliffene Fuge 20 vereinigt. Diese
Fuge kann durch irgendein zweckentsprechendes plastisches Material, wie z. B. in der
Zeichnung, mit Quecksilber gedichtet werden.
Die negative Elektrode 7C besteht aus einer
Quantität Quecksilber, welches in diesem Falle die leitenden Dämpfe, durch welche der
Strom übergeht, erzeugt. Weiters ist eine Röhre 21 mit dem Gefäss"verbunden, die mit einem Absperrventil 22 versehen ist und in das Saugrohr einer zweckentsprechenden Luft- pumpe 23 übergeht. Diese Pumpe kann in Aktion treten, um ein Vakuum im Gefässe zu erzeugen, sie kann fortgesetzt oder in Zwischenräumen zur Anwendung kommen.
Fig. 2 zeigt eine Modifikation, bei welcher das ganze Gefäss aus einem Stück Metall hergestellt ist und wobei die positiven Elektroden 6, 7, 8 und 9 durch nicht leitende Diisen 24 ge- führt sind, welche ihrerseits wieder in einem Metalideckel oder Stöpsel 25 eingedichtet sind, der in den Hals des Gefässes entweder eingeschliffen ist oder auf andere Art mit demselben verbunden wird. Fig. 3 zeigt eine Stromquelle 30 ? für einphasigen Strom, wobei der eine Pol mit der einzigen positiven Elektrode 6 und der andere Pol mit der Elektrode 10 verbunden ist. Der Strom, welcher Hiesst, wird von gleicher Richtung, jedoch unterbrochen sein.
Diese Fig. 3 zeigt auch eine Zusatz-Elektrode 26, welche durch die Leitung 27 mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle 28, deren negativer Pol durch die Leitung 29 mit der negativen Elektrode 10 verbunden ist. Durch Anwendung einer Gleichstromquelle und der Zusatz-Elektrode im Vereine mit den dazugehörigen Leitungen kann ein konstanter
Strom durch den Apparat fliessen, ohne Rücksicht auf den von der Elektrode 6 ausgehenden
Strom, so dass, obgleich die elektromotorische Kraft der Wechselstromquelle zeitweise ver- schwindet, der Widerstand der negativen Elektrode überwunden wird. Die Zuleitung zu den Elektroden 6 und 26 (Fig. 3) kann durch einen Pfropfen, eine Packung oder einen
Stöpsel von Glas 31 oder einem anderen nicht leitenden Materiale geführt werden, welche in dem Halse des Gefässes eingedichtet sind.
Um diesen Apparat in Gang zu setzen und den anfänglichen negativen Elektrodenwiderstand zu überwinden, wird ein Stromstoss von hoher elektromotorischer Kraft angewendet, oder eine stromschliessende Vorrichtung vor- gesehen. Die Ströme, welche durch diese Vorrichtung veranlasst werden, von der negativen
Elektrode durch den Stromkreis 12 zu passieren, können für irgendwelche Zwecke ver-
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wendet werden und ist bei 40 ein Arbeitsstromkreis angedeutet. Es kann auch in irgendeinem Teile des Stromkreises ein Belastungswiderstand eingeschaltet werden, besonders
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diese Temperatur verhältnismässig niedrig zu halten.
Der Metallmantel wird rascher Wärme abgeben, ab die meisten nicht leitenden Materialien und für diesen Zweck kann ein Stromzähler von gegebenen Dimensionen mit Strömen weit höherer Starke in Verwendung kommen, als wenn ein solcher nur aus Glas oder einem anderen ähnlichen Metalle bestehen wurde. Wenn gewünscht, kann die natürliche Wärmeausströmung des Apparates durch Zuhilfenahme eines Wassermantels 42 erhöht werden (Fig. 3), welcher die Zirkulation von Wasser oder einer anderen kühlenden Flüssigkeit zulässt. Auch können andere wohl bekannte Mittel zur Entziehung von Wärme angewendet werden.
PATENT. AN8PRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-oder Dampfweges für elektrischen Strom, bestehend aus einer mit Elektroden und Einführungsdrähten versehenen Kammer, die ein unter dem Einflusse des elektrischen Stromes sich zersetzendes Material, welches leitenden Dampf oder ein leitendes Gas bilden kann, wie z. B. Quecksilber enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer ganz oder teilweise ans leitendem Material, wie z. B. Metall besteht, so dass die in derselben entwickelte Hitze leicht abgeleitet werden kann.