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Bei der praktischen Verwendung von Selenzellen bereitet die Trägheit des Selens grosse Schwierigkeiten ; das Wesen dieser nachteiligen Eigenschaft beruht auf der Tatsache, dass bei Belichtung mit konstanter Lichtstärke die Änderung des Widerstandes. einer Selenzelle nicht sofort erfolgt, sondern es ist eine längere Zeit erforderlich, bis die Selenzelle einen konstanten, der Stärke der Belichtung entsprechenden Endwiderstand annimmt. Diese Änderungen des Widerstandes werden in bekannter Weise graphisch in Form einer Kurve dargestellt. Es sei bemerkt, dass die Belichtungskurve für eine gegebene Selenzelle und eine bestimmte Lichtintensität keine stabile Form besitzt, vielmehr die Form und Glösse dieser Kurve in hohem Masse von dem Leitfähigkeitszustande der Zelle im Augenblicke der Belichtung, somit von der vorhergehenden Belichtung abhängig ist.
Diese Unbeständigkeit der Belichtungskurve bildet die hauptsächlichste Schwierigkeit bei der praktischen Verwendung des Selens. In logischer Folge dieser bekannten Eigenschaften des Selens ist es leicht ersichtlich, dass die störenden Trägheitseigenschaften des Selens nicht zur Geltung kommen, falls Selenzellen, welche im Augenblicke der Belichtung einen stabilen und immer gleichen Leitfähigkeitszustand besitzen, nui sehr kurze Zeit belichtet werden. Am geeignetsten ist der stabile Zustand der Zellen im ausgeruhten Dunkelwiderstande, weil in diesem Zustande die Empfindlichkeit des Selens am grössten ist.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Selenbatterie, bei welcher die schädlichen Trägheitserscheinungen dadurch beseitigt werden, dass es durch zweckmässige und zielbewusste Anordnung erreicht wird, dass bei kontinuierlicher Belichtung und kontinuierlicher Stromentnahme
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ausserdem wird die Trägheitskurve jeder einzelnen Selenzelle auf einen kleinen Teil beschränkt, in welchem die Trägheit und Empfindlichkeit am günstigsten sich gestalten.
In der Zeichnung ist eine zur Ausführung aieser Anordnung geeignete Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. i zeigt dieselbe im Längsschnitt und Fig. 2 im Querschnitt.
Eine grössere Anzahl von Selenelementen 1 gleicher elektrischer Eigenschaften ist in Form von Lamellen isoliert an der Manteloberfläche einer Walze 2 angebracht. Diese Walze wird durch einen kleinen regulierbaren Elektromotor, mittels der Schnurscheibe 3 um ihre Achse 4 gedreht.
Auf derselben Achse 4 befindet sich einerseits ein Kollektor mit einer den Selenelementen entsprechenden Lamellenzahl und andrerseits ein Schleifring 6. Sämtliche Selenelemente sind mit ihrem einen Pole an den Schleifring 6 angeschlossen, während der zweite Pol jener Selenzelle mit der entsprechenden Lamelle des Kollektors 5 verbunden ist. Der Anschluss der rotierenden Selenbatterie an die Gleichstromquelle erfolgt mittels der Bürsten 7 und 8', 8". Die beiden Bürsten 8'und "sind derait gegeneinandei verstellbar, dass die Anzahl der in den Stromkreis parallel eingeschalteten Selenelemente je nach Bedarf geändert werden kann.
Die Walze 2 ist in einem Zylinder 9 lichtdicht eingeschlossen. 10 ist ein"Belichtungsfenster", durch welches die nutzbare Belichtung der Selenelemente erfolgt ; die Zahl der gleichzeitig zu belichtenden Elemente wird mittels des verstellbaren Schiebers 11 bestimmt. 12 ist ein mittels des verstellbaren Schiebers 11 regulierbarer"Bestrahlungsspalt". Die Belichtung der Zellen erfolgt durch die variable Lichtquelle A, die Bestrahlung durch die konstante, regulierbare und verstellbare Lichtquelle B.
Zwischen den beiden Lichtquellen ist eine Trennungswand 14 angeordnet.
Bei der Inbetriebsetzung der Selenbatterie wird in erster Linie das Belichtungsfenster 10 für die gewünschte Zahl der gleichzeitig zu belichtenden Zellen eingestellt ; die Kollektorbürsten 8' und 8"werden gleichzeitig derart reguliert, dass das Ein-und Ausschalten einzelner Zellen möglichst gleichzeitig und unmittelbar ausserhalb des Belichtungstensters 10, also bei grossem Dunkelwiderstande der Zellen erfolgt. Sodann wird die Walze 2 durch den Elektromotor in Drehung
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und von diesem zum Bestrahlungsspalt 12 gelangen. Schliesslich werden die beiden Lichtquellen A und B eingeschaltet und die Selenbatterie ist betriebsfähig.
Die Breite des Bestrahlungsspaltes 12, die Stärke und Entfernung der bestrahlenden Lichtquelle B und die Zahl der Umdrehungen der Walze werden am besten während des Betriebes den Bedürfnissen entsprechend empirisch eingestellt.
Bei der praktischen Ausführung können, den Bedürfnissen entsprechend, verschiedene Abänderungen vorgenommen werden. Es könnte z. B, bei Anwendung von gravierten Selenzellen auf einem Glaszylinder die Lichtquelle A innen in der Achse des Zylinders 2 angebracht werden. In letzterem Falle könnte der Zylinder 2 mit den Selenelementen 1 und dem Kollektor 5
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unbeweglich bleiben, während das Belichtungsfenster 10, der Bestrahlungsspalt 12 und die Bürsten 8', 8"rotierend angeordnet werden müssten. Bei einer anderen Ausführungsform könnte an Stelle der rotierenden Walze eine kreisrunde Scheibe angewendet werden, auf welcher die einzelnen Selenelemente in Segmentenform radial angebracht werden. Eine weitere Abänderung wäre möglich, falls mit intermittierenden Stromimpulsen gearbeitet werden sollte.
In diesem
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angeordnet werden, dass immer beim Einschalten einer neuen Zelle eine Stromunterbrechung stattfindet. Bei dieser Ausführungsform könnten auch durch Kurzschliessen entspiechende.
Lamellen am Kollektor einzelne Gruppen parallel geschalteter Selenelemente gebildet werden.
Wie eine Gleichstromdynamo im Prinzip nur einen pulsierenden Gleichstrom liefert, wird ebenso die beschriebene rotierende Selenbatterie gewisse Pulsationen des Stromes aufweisen. Diese Pulsationen werden desto kleiner, je mehr Selenelemente gleichzeitig belichtet werden
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trägt auch zur Verminderung der Pulsationen bei.
Durch die Anordnung des Bestrahlungsspaltes 12 wird erzielt, dass die nach und nach zur wirksamen Belichtung gelangenden Selenelemente ohne Rücksicht auf die Intensität der vorherigen Belichtung einen konstanten Verdunklungswiderstand annehmen. Durch die sehr kurze Belichtung der einzelnen, gleichen Verdunklungswiderstand aufweisenden Selenelemente werden die störenden Trägheitserscheinungen fast vollständig beseitigt.
Dadurch, dass die einzelnen Selenelemente nur sehr kurze Zeit eingeschaltet bleiben und nachher eine relativ längere Zeit im stromlosen Zustande verbleiben, wird auch die Anwendung relativ hoher Stromstärken und demzufolge auch Spannungen ermöglicht.
Durch die rotierende Selenbatterie werden die Trägheitserscheinungen des Selens desto vollkommener beseitigt, je kürzer einzelne Elemente belichtet werden, je intensiver die nachherige Bestrahlung ist und je länger im Verhältnis zur Belichtung einzelne Elemente in der Verdunklung verbleiben. Die Empfindlichkeit der Batterie hängt in erster Linie von der Empfindlichkeit der einzelnen Elemente ab und wird desto grösser, je länger nach der Belichtung und Bestrahlung einzelne Elemente im Dunkeln verbleiben und ausruhen.
In Ansehung dieser Begründung nimmt man, um eine Batterie von bedeutender Vollkommenheit zu erhalten, die Zahl der eingebauten Selenelemente möglichst gross.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Selenzellenbatterie zum Zwecke der Beseitigung der Trägheit und Lieferung kontinuierlicher Ströme (bei kontinuierlicher Belichtung), gekennzeichnet durch eine zweckmässig endlose Zellenreihe, von welcher in ununterbrochener Reihenfolge frische und im Dunkeln ausgeruhte Zellen gruppenweise (mindestens zwei) eingeschaltet sind und gleichzeitig belichtet werden ulid die bereits belichteten Zellen ihrer Reihenfolge entsprechend ausgeschaltet und gleichzeitig verdunkelt werden, um nach einer bestimmten Zeit im ausgeruhten Zustande ihrer Reihenfolge entsprechend der neueilichen'Belichtung zugeführt zu werden.