DE1044941B

DE1044941B - Device for the exchange of electricity in electrostatic machines

Info

Publication number: DE1044941B
Application number: DES41436A
Authority: DE
Inventors: Roger Morel
Original assignee: SAMES MACH ELECTROSTAT
Current assignee: SAMES MACH ELECTROSTAT
Priority date: 1953-11-06
Filing date: 1954-11-03
Publication date: 1958-11-27

Description

Einrichtung für den Elektrizitätsaustausch bei elektrostatischen Maschinen Der Elektrizitätsaustausch bei elektrostatischen Maschinen, d. h. das Beladen und die Abnahme der Ladung von einer Ladungstransportfläche solcher Maschinen, ist ein ziemlich schwer zu lösendes Problem.Device for the exchange of electricity in electrostatic machines The exchange of electricity in electrostatic machines, i. H. loading and the removal of cargo from a cargo transport surface of such machines is a pretty hard problem to solve.

Bei den Maschinen mit elektrisch leitenden Elektrizitätsträgern kann die Verwirklichung von Kontakten, welche die vereinigten Wirkungen der mechanischen Reibung und der Funken aushalten können, sehr große Schwierigkeiten bereiten. Sucht man diese dadurch zu beheben oder zu verringern, daß man die mechanischen Reibungen zum Verschwinden bringt und einen Elektrizitätsaustausch durch Funken in der Art der französischen Patentschrift 1028 596 bewirkt, so beseitigt man aber die eine wichtige Eigenschaft von elektrostatischen Maschinen mit leitenden Elektrizitätsträgern darstellende Möglichkeit des Selbstanlaufens oder Selbstzündens bzw. der Anfangserregung.In the case of machines with electrically conductive electricity carriers, the realization of contacts which can withstand the combined effects of mechanical friction and sparks can cause very great difficulties. If one tries to remedy or reduce this by making the mechanical friction disappear and causing an exchange of electricity by sparks in the manner of the French patent specification 1028 596, one eliminates the possibility of, which is an important property of electrostatic machines with conductive electricity carriers Self-starting or self-ignition or the initial excitation.

Bei den Maschinen mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff hinwiederum erfordert die Anwesenheit mindestens eines gasgefüllten, einen Ionisator bzw. eine Sprühelektrode und den zugehörigen Elektrizitätsträger trennenden Zwischenraumes, daß dieser durch Ionisierung des Gases leitend gemacht wird. Diese Ionisierung wird, soweit der Ladungsionisator in Betracht kommt, mittels einer Hilfsspannungsquelle hervorgerufen, welche zur Erregung dient und einen dauernden Potentialunterschied zwischen dem Ionisator und seinem zugehörigen Induktor, d. h. seiner Erregerelektrode herstellt. Dieser Potentialunterschied kann ziemlich beträchtlich, z. B. in der Größenordnung von 10 bis 20 kV bei bestimmten Maschinen sein und führt daher zu einer verhältnismäßig verwickelten Ausführung der neben der Maschine erforderlichen elektrischen Einrichtung für die Anfangserregung.In the case of machines with electricity carriers made of insulating material, on the other hand requires the presence of at least one gas-filled, one ionizer or one The spray electrode and the space separating the associated electricity carrier, that this is made conductive by ionizing the gas. This ionization is as far as the charge ionizer is concerned, by means of an auxiliary voltage source caused, which is used for excitation and a permanent potential difference between the ionizer and its associated inductor, d. H. his excitation electrode manufactures. This potential difference can be quite considerable, e.g. B. in the Be of the order of 10 to 20 kV for certain machines and therefore leads to a relatively complex execution of what is required next to the machine electrical device for initial excitation.

T\-Ian kann auch eine Gruppe von wenigstens zwei sich gegenseitig erregenden Maschinen verwenden, die voneinander getrennt oder auch mehr oder weniger baulich miteinander vereinigt sein können. Man kann hierbei beispielsweise einen ,einzigen Elektrizitätsträger aus Isolierstoff für die beiden Maschinen vorsehen, von denen jede einen Teil dieses Elektrizitätsträgers nutzt, oder man kann auch dessen Gesamtheit - in der Umfangsrichtung der Maschine - abwechselnd für jede der beiden Maschinen verwenden.T \ -Ian can also be a group of at least two each other Use exciting machines that are separate from each other or even more or less can be structurally united with one another. For example, you can use a , provide a single electricity carrier made of insulating material for the two machines, each of which uses a part of this electricity carrier, or one can too its entirety - in the circumferential direction of the machine - alternately for each of the use both machines.

Diese sich während des Betriebes selbst erregende Maschinengruppe zünden aber bei Betriebsbeginn nicht von selbst. Der elektrische Stromkreis weist nämlich vier Unterbrechungsstellen auf, welche nur in dem Maße überbrückt werden können, wie die Ionisatoren ihre Aufgabe erfüllen d. h. das umgebende Gas leitfähig machen. Dies setzt voraus, daß bereits beträchtliche Potentialunterschiede bestehen, welche zur Erzeugung der Ionisierung genügen. Es ist daher zur Einleitung der wechselseitigen Erregung zwischen zwei Maschinen mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff notwendig, daß vorübergehend eine die augenblickliche Unwirksamkeit der Ionisatoren ersetzende Wirkung zum Entstehen gebracht wird.This group of machines, which is self-exciting during operation, does not ignite automatically at the start of operation. The electrical circuit has four interruption points, which can only be bridged to the extent that the ionizers fulfill their task d. H. make the surrounding gas conductive. This assumes that there are already considerable potential differences that are sufficient to generate the ionization. It is therefore necessary to initiate the mutual excitation between two machines with electricity carriers made of insulating material that an effect is temporarily brought about to replace the current ineffectiveness of the ionizers.

-Nach der Erfindung wird nun das Problem des Elektrizitätsaustausches bei elektrostatischen Maschinen mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff dadurch in einfacher Weise gelöst, daß der Elektrizitätsaustausch zwischen den positiv bzw. negativ aufgeladenen Teilen der Maschine und dem Ladungsträger mit Hilfe einer ionisierten Zone des die positiv bzw. negativ aufgeladenenTeile umgebenden Gases erreicht wird, die durch radioaktive Strahlungsquellen erzeugt wird, welche gleichzeitig den positiv bzw. negativ aufgeladenen Maschinenteilen und dem Elektrizitätsträger aus Isolierstoff benachbart sind. Die Erfindung ermöglicht so neben anderen Anwendungen das Selbstanlassen oder Selbstzünden von sich selbsterrezenden Gruppen von mindestens zwei elektrostatischen Maschinen und auch den dauernden Elektrizitätsaustausch von nicht die üblichen Ionisatoren aufweisenden elektrostatischen Maschinen.-According to the invention, there is now the problem of electricity exchange in electrostatic machines with electricity carriers made of insulating material solved in a simple way that the exchange of electricity between the positive resp. negatively charged parts of the machine and the charge carrier with the help of an ionized Zone of the gas surrounding the positively or negatively charged parts is reached, which is generated by radioactive radiation sources, which at the same time have the positive or negatively charged machine parts and the electricity carrier made of insulating material are adjacent. The invention thus enables self-starting in addition to other applications or self-ignition of self-recurring ones Groups of at least two electrostatic machines and also the continuous exchange of electricity from electrostatic machines that do not have the usual ionizers.

Die Erfindung kann auch bei einer elektrostatischen Maschine mit leitenden Elektrizitätsträgern benutzt werden, wenn man an Stelle von mechanischen Kontakten zwischen Beladungs- oder Abnahmevorrichtungen einerseits und dem Ladungsträger andererseits radioaktive Strahlungsquellen in der Nähe dieser Maschinenteile anordnet. Die Erfindung ermöglicht dann insbesondere das Selbstanlassen oder Selbstzünden der Maschine.The invention can also be applied to an electrostatic machine with conductive Electricity carriers are used when one in place of mechanical contacts between loading or unloading devices on the one hand and the load carrier on the other arranges radioactive radiation sources in the vicinity of these machine parts. The invention then in particular enables the machine to start or ignite automatically.

Bei den elektrostatischen Maschinen mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff erfordert die Verwirklichung der Erfindung im wesentlichen in nächster Nähe eines jeden Ionisators eine dauernd den Raum zwischen Elektrizitätsträger und Ionisator leitend erhaltende Strahlungsquelle, welche Ionen selbst bei Fehlen des starken elektrischen Feldes liefert, das für gewöhnlich für das Arbeiten der in der üblichen Weise bei Generatoren mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff benutzten Ionisatoren erforderlich ist.In the case of electrostatic machines with electricity carriers made of insulating material essentially requires the practice of the invention in close proximity to one Each ionizer has a permanent space between the electricity carrier and the ionizer Conductive radiation source, which ions even in the absence of strong electric field, which is usually used for working in the usual Ionizers used in generators with electricity carriers made of insulating material is required.

Praktisch ergeben allein die Alphastrahlen einen brauchbaren Strom, während die Beta- und die Gammastrahlen eine im allgemeinen für den beabsichtigten Zweck unzureichende Ionisierung ergeben. Die durch die Alphastrahlen in dem Raum zwischen Elektrizitätsträger und Ionisator erzeugten Ionen haben das Bestreben, sich beim vollständigen Fehlen eines Feldes wieder zu sammeln. Diese Vereinigung von Ionen hat den Verlust eines Teiles des Ionisierungsstromes zur Folge. Im übrigen findet das Anlassen der Maschine mit einer beliebigen Polarität statt, außer in dem Fall, wo ein vorheriges Arbeiten der Maschine Ladungen auf den Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff zurückgelassen hat.In practice, the alpha rays alone produce a usable current, while the beta and gamma rays are generally one for the intended one Purpose insufficient ionization result. The ones through the alpha rays in the room Ions generated between the electricity carrier and the ionizer tend to to gather again in the complete absence of a field. This association of ions results in the loss of part of the ionization current. Furthermore the machine can be started with any polarity, except in the case where a previous work of the machine charges on the electricity carriers made of insulating material.

Es kann daher von Bedeutung sein, einen schwachen Potentialunterschied z. B. von einigen Dutzend Volt zwischen dem Ladeionisator - der Erregersprühelektrode - und dem zugehörigen Induktor - der Erregerinfluenzelektrode - herzustellen, um einerseits der Wiedervereinigung der Ionen entgegenzuwirken und andererseits die Polarität zu bestimmen. Dieser Potentialunterschied kann ohne Schwierigkeit, z. B. durch eine Batterie oder eine gleichgerichteteWechselspannung oder auch von einer durch Reibungselektrizität wirksamen elektrostatischen Vorrichtung, geliefert werden.It can therefore be important to have a weak potential difference z. B. from a few dozen volts between the charge ionizer - the exciter spray electrode - and the associated inductor - the exciter influence electrode - to produce on the one hand to counteract the reunification of the ions and on the other hand the Determine polarity. This potential difference can be made without difficulty, e.g. B. by a battery or a rectified AC voltage or by one static electricity effective electrostatic device.

Im Fall von sich wechselseitig erregenden Generatoren werden, wenn die auf Grund der radioaktiven Strahlung und gegebenenfalls eines Hilfsfeldes übertragbaren elektrischen Ladungen hinreichend sind und die in der Maschine beim Anlassen durch Verluste in den Isolierkörpern der Elektrizitätsträger oder durch Glimmentladungen oder in dem Verbraucherstromkreis verlorenen Ladungen überschreiten, Potentialunterschiede auftreten und bis zu dem Augenblick zunehmen, wo die üblichen Ionisatoren zur Wirkung kommen und sich der dauernde Betriebszustand einstellt. Die durch radioaktive Strahlung erzielte Leitfähigkeit wird dann unnötig und im Verhältnis zu der auf Grund der Gasionisierung durch das elektrische Feld erreichten Leitfähigkeit v ernachlässigbar.In the case of mutually exciting generators, if those that can be transmitted due to the radioactive radiation and, if necessary, an auxiliary field electrical charges are sufficient and those in the machine when it is started Losses in the insulating bodies of the electricity carriers or through glow discharges or charges lost in the consumer circuit exceed potential differences occur and increase until the moment when the usual ionizers take effect come and the permanent operating status is set. The one from radioactive radiation The conductivity achieved is then unnecessary and in proportion to the due to the Gas ionization achieved by the electrical field conductivity is negligible.

Die beiden Generatoren mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff, die sich selbst erregen sollen, können voneinander getrennt oder zu einer Gruppe vereinigt sein, jedoch muß jeder von ihnen mindestens zwei Ionisatoren enthalten, von denen der eine als Ladeionisator und der andere als Entlädeionisator dient. Der eine Generator wird positive und der andere negative Ladungen erzeugen. Wenn sie zu einer Gruppe zusammengefußt sind, können sie einen einzigen gemeinsamen Elektrizitätsträger aufweisen, der als zylindrischer Läufer mit H-förmigem Axialschnitt oder als einfacher glockenförmiger Läufer mit vier Ionisatoren ausgebildet sein kann. Wenn die Maschinengruppe mehr als vier Pole aufweist, genügt es im Prinzip, insgesamt zwei Ladeionisatoren und zwei Entladeionisatoren mit radioaktiven Strahlungsquellen zu versehen.The two generators with electricity carriers made of insulating material, that are supposed to excite themselves can be separated from each other or as a group be combined, but each of them must contain at least two ionizers, one of which serves as a charge ionizer and the other as a discharge ionizer. One generator will generate positive charges and the other negative charges. if If they are grouped together, they can share a single source of electricity have, as a cylindrical rotor with an H-shaped axial section or as a simpler bell-shaped rotor can be designed with four ionizers. When the machine group has more than four poles, it is sufficient in principle to have a total of two charge ionizers and to provide two discharge ionizers with radioactive radiation sources.

Bei einer Maschine, in der der Elektrizitätsaustausch dauernd durch die radioaktiven Strahlungsquellen gewährleistet ist, können die üblichen ionisatoren oder Sprühelektroden fehlen, so daß ein Ladungsaustausch einzig durch die radioaktiven Strahlungsquellen erfolgt. Eine derartige Maschine braucht daher nur zwei radioaktive Strahlungsquellen zu enthalten, von denen die eine für die Ladung und die andere für die Entladung bestimmt ist und die gegenüber zwei Induktoren angeordnet sind, von denen der eine als Entladeinduktor und der andere als vorzugsweise an eine Erreger- oder Polarisationsquelle beliebiger Art angeschlossener Ladeinduktor wirksam ist. Bei dieser Maschine kann die radioaktive Strahlungsquelle für die Entladung auch durch einen die Oberfläche des Elektrizitätsträgers mittels eines Schleifkontaktes abtastenden Leiter ersetzt sein, der die durch die andere Strahlungsquelle erzeugten Ladungen abnimmt.In a machine in which the exchange of electricity is continuous The radioactive radiation sources can be guaranteed, the usual ionizers or spray electrodes are missing, so that an exchange of charges only through the radioactive Radiation sources takes place. Such a machine therefore only needs two radioactive ones Contain radiation sources, one for the charge and the other is intended for discharge and which are arranged opposite two inductors, of which one as a discharge inductor and the other as preferably to an exciter or polarization source of any type connected charging inductor is effective. With this machine, the radioactive radiation source can also be used for the discharge through the surface of the electricity carrier by means of a sliding contact be replaced scanning conductor, the generated by the other radiation source Charges decreases.

Die Strahlungsquellen von Alphastrahlen sind ziemlich zählreich, und die Auswahl zwischen innen ist insbesondere unter Berücksichtigung der Sicherheit der Wirkungsweise und im Hinblick auf die mehr oder weniger große Leichtigkeit der Beschaffung und Vorratshaltung zu treffen. Beispielsweise liefert Polonium gute Ergebnisse, wenn auch seine verhältnismäßig kurze mittlere Lebensdauer ein Mangel ist. Wie sich gezeigt hat, ist es wünschenswert, möglichst vollkommen den Weg der Alphastrahlen auszunutzen, und zu diesem Zweck ist die radioaktive-Strahlungsquelle in einer genügendenEntfernung vom Elektrizitätsträger aus Isolierstoff anzuordnen, wobei den Änderungen des Strahlenweges Rechnung zu tragen ist, die durch den Druck und die Art des umgebenden Gases und gegebenenfalls durch die um die Strahlungsquelle zur Verhinderung der Streuung radioaktiver Teilchen zu legende Schutzhülle bedingt sind. Bei einer durch einen Niederschlag von Polonium auf einer Metallplatte gebildeten und mit einer Goldfolie von 2 bis 3 Mikron Dicke umschlossenen Strahlungsquelle beträgt der Weg der Alphastrahlen e-in.ige Millimeter in Wasserstoff bei einem Druck von 15 kg/cm2.The radiation sources of alpha rays are quite numerous, and The choice between inside is particularly taking into account security the mode of action and with a view to the more or less great ease of the To meet procurement and stockpiling. For example, polonium makes good ones Results, albeit a flaw its relatively short mean life is. As has been shown, it is desirable to completely follow the path of the To exploit alpha rays, and for this purpose is the radioactive radiation source to be arranged at a sufficient distance from the electricity carrier made of insulating material, taking into account the changes in the beam path caused by the pressure and the nature of the surrounding gas and possibly by the one around the radiation source to prevent the scattering of radioactive particles conditionally protective cover to be laid are. In one formed by a deposit of polonium on a metal plate and a radiation source enclosed with a gold foil 2 to 3 microns thick the path of the alpha rays is a few millimeters in hydrogen at one pressure of 15 kg / cm2.

Die radioaktive Strahlungsquelle kann in der Nähe des Ionisators angeordnet sein und sich auf dessen ganze Ausdehnung oder nur auf einen Teil seiner Länge erstrecken. Es genügt, wenn die durch die Strahlungsquelle herbeigeführte Leitfähigkeit den Übergang eines hinreichenden Stromes ermöglicht, um das Anlassen öder Zünden in dem Fall einer sich selbst erregenden Maschinengruppe zu bewirken oder die gewünschte Stromstärke bei nicht die üblichen Ionisatoren aufweisenden Maschinen zu erzielen.The radioactive radiation source can be arranged in the vicinity of the ionizer and extend over its entire extent or only part of its length. It is sufficient if the conductivity brought about by the radiation source is the Passing a sufficient current enables starting or ignition in in the case of a self-exciting group of machines, or the desired one To achieve amperage in machines that do not have the usual ionizers.

Das radioaktive Element kann auch an der Oberfläche des lonisators selbst in der Form eines Niederschlages aufgetragen sein, wenngleich dies, wie sich gezeigt hat, wenig praktisch ist. Auch ist es nicht immer unerläßlich, den Ionisator und die Strahlungsquelle im Falle der Nebeneinanderanordnung elektrisch miteinander zu verbinden. Indessen erweist sich diese elektrische Vereinigung in der Praxis als sehr günstig, da sie die Höchstausnutzung der Strahlung ergibt.The radioactive element can also be on the surface of the ionizer even be applied in the form of a precipitate, although this is how itself has shown is not very practical. It is also not always essential to use the ionizer and in the case of side-by-side arrangement, the radiation source is electrically connected to one another connect to. Meanwhile it turns out this electrical union in practice as very favorable, since it results in the maximum utilization of the radiation.

Eine vorteilhafte Ausführung der radioaktiven Strahlungsquelle wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß das radioaktive Element, z. B. als Niederschlag, auf einer dünnen Lamelle, z. B. einer Metall-oder Kunststoffolie, aufgetragen wird, die elektrisch mit dem zugehörigen Ionisator verbunden und mit einer die Streuung radioaktiver Teilchen verhindernden und die Benutzung der Strahlungsquelle erleichternden Hülle umkleidet ist. Dabei genügt es, den radioaktiven Niederschlag nur auf der einen Seitenfläche der Folie zu erzeugen, die nach dem Elektrizitätsträger hin gewendet ist. Auch kann die Folie zwecks bequemer Handhabung von einem aus einem starren und festen Körper bestehenden Träger umschlossen sein, der einen fensterartigen Ausschnitt für den Austritt der Strahlen aufweist.An advantageous embodiment of the radioactive radiation source is obtained according to the invention in that the radioactive element, e.g. B. as precipitation, on a thin slat, e.g. B. a metal or plastic film is applied, which are electrically connected to the associated ionizer and with one the scattering Preventing radioactive particles and facilitating the use of the radiation source Shell is wrapped. Suffice it to do with the fallout just on the to produce a side surface of the foil which faces towards the electricity carrier is. The film can also be rigid for the purpose of convenient handling and solid body existing carrier to be enclosed, which is a window-like Has cutout for the exit of the rays.

Die vorzusehende radioaktive Lademenge hängt von der gewünschten Zünd- oder Aniaßgeschwindigkeit und von dem Isolierungszustand der Maschine sowie von der elektrischen Kapazität der Maschinenteile und in dem Fall, wo die radioaktive Strahlungsquelle dauernd den Ladungsaustausch besorgt, auch von der gewünschten Leistung ab. Die in Bewegung gesetzten elektrischen Ladungen haben nämlich das Bestreben, in dem Maße zu verschwinden, wie die Potentiale zunehmen, wodurch das Anlassen oder die Zündung der Maschine bei einer nicht vollkommenen Isolierung gesperrt wird.The amount of radioactive charge to be provided depends on the desired ignition or starting speed and the insulation status of the machine as well as from the electrical capacity of the machine parts and in the case where the radioactive Radiation source constantly takes care of the charge exchange, also from the desired one Performance. The electric charges set in motion tend to to disappear as the potentials increase, causing the tempering or the ignition of the machine is blocked if the insulation is not perfect.

Die Größe der radioaktiven Strahlung kann im allgemeinen von 100 bis 1000 Mikrocurie betragen. Ist anderseits die Periode des radioaktiven Elementes kurz, wie dies beispielsweise bei Polonium der Fall ist, so muß eine genügend große Entladung vorgesehen werden, damit die Wirkung der Strahlungsquelle nach einer bestimmten Zeit noch hinreichend groß bleibt. Periodische Wiederaufladungen sind im übrigen möglich. Unter Periode ist die Zeitdauer zu verstehen, nach deren Ablauf die Stärke der von einem radioaktiven Element ausgesandten Strahlung sich um die Hälfte vermindert.The size of the radioactive radiation can generally be from 100 to 1000 micro-curies. On the other hand is the period of the radioactive element in short, as is the case with polonium, for example, a sufficiently large Discharge can be provided so that the effect of the radiation source after a certain Time remains sufficiently large. Periodic recharges are incidentally possible. The period is to be understood as the length of time after which the strength becomes apparent the radiation emitted by a radioactive element is reduced by half.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise in mehreren Ausführungsformen an Hand von elektrostatischen Maschinen der z. B. aus der französischen Patentschrift 1051430 näher ersichtlichen Bauart.The drawing illustrates the invention in several ways, for example Embodiments on the basis of electrostatic machines of z. B. from the French Patent specification 1051430 more clearly visible type.

Abb. 1 ist ein schematischer O_uerschnitt durch zwei elektrostatische Generatoren mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff, die voneinander getrennt sind und sich gegenseitig erregen sowie durch Radioaktivität ihre Anfangserregung übermittelt bekommen; Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch zwei zu einer Gruppe baulich vereinigte elektrostatische Generatoren, welche einen und denselben zylindrischen Elektrizitätsträger von H-förmigem Axialschnitt als Läufer gemeinsam haben und die gleiche elektrische Schaltanordnung wie die beiden in Abb. 1 dargestellten Maschinen aufweisen; Abb. 3 ist ein Querschnitt durch einen Doppelgenerator mit einem einzigen den Elektrizitätsträger bildenden Leiter und mit vier Induktoren und vier Ionisatoren und zugehörigen radioaktiven Strahlungsquellen; Abb. 4 zeigt im Querschnitt schematisch eine elektrostatische Maschine, bei der der Elektrizitätsaustausch dauernd durch zwei radioaktive Strahlungsquellen gewährleistet ist, während die üblichen Ionisatoren fehlen; Abb. 5 läßt im Querschnitt eine abgeänderte Ausführungsform der aus Abb. 4 ersichtlichen Maschine erkennen, bei der die Strahlungsquelle für die Entladung durch eine in einen Gleitkontakt endende Leitung ersetzt ist; Abb. 6 und 7 sind Querschnitte, welche die Anordnung der Strahlungsquelle in der Nähe der Ionisatoren in zwei Beispielen genauer veranschaulichen; Abb. 8 ist ein Längsschnitt einer mit einem radioaktiven Element bedeckten Folie und ihres Trägers. Gemäß Abb. 1 gibt unter der Annahme einer negativen Anlaßpolarität des Generators 1 - das etwaige Polarisationsmittel, d. h. die Spannungsquelle für die Anfangserregung ist nicht dargestellt - der als Sprühspitze wirkende Ionisator 15, neben dem die radioaktive Strahlungsquelle 2 angeordnet ist, negative Ladungen an den zylindrischen Elektrizitätsträger 3 ab, der diese vor die radioaktive Strahlungsquelle 4 bringt. Da der Raum zwischen dem Elektrizitätsträger 3 und dem als Saugelektrode wirkenden Ionisator 5 durch die radioaktive Strahlenquelle 4 leitend gemacht ist., werden die Ladungen von dem Ionisator 5 aufgenommen und an den schirmartigen Induktor 6 und von diesem auf den Ladeinduktor 7 des Generators 8 übertragen.Fig. 1 is a schematic cross section through two electrostatic Generators with electricity carriers made of insulating material, which are separated from each other and excite each other as well as their initial excitation through radioactivity get transmitted; Fig. 2 is a longitudinal section through two structurally to form a group united electrostatic generators, which are one and the same cylindrical Electricity carriers of H-shaped axial section as a runner have in common and the same electrical circuit arrangement as the two machines shown in Fig. 1 exhibit; Fig. 3 is a cross-section through a double generator with a single one the conductor forming the electricity carrier and with four inductors and four ionizers and associated radioactive radiation sources; Fig. 4 shows schematically in cross section an electrostatic machine in which the exchange of electricity is continuous two radioactive radiation sources is guaranteed, while the usual ionizers miss; Fig. 5 shows, in cross section, a modified embodiment of the embodiment shown in Fig. 4 can be seen from the apparent machine, in which the radiation source for the discharge is replaced by a line terminating in sliding contact; Fig. 6 and 7 are Cross-sections showing the arrangement of the radiation source in the vicinity of the ionizers illustrate in more detail in two examples; Fig. 8 is a longitudinal section of one with a radioactive element covered foil and its support. According to Fig. 1 there assuming a negative initial polarity of the generator 1 - the eventual Polarizing means, d. H. the voltage source for the initial excitation is not shown - the ionizer 15 acting as a spray tip, next to which the radioactive Radiation source 2 is arranged, negative charges on the cylindrical electricity carrier 3, which brings it in front of the radioactive radiation source 4. Because the space between the electricity carrier 3 and the ionizer 5 acting as a suction electrode the radioactive radiation source 4 is made conductive., the charges of the Ionizer 5 added and to the umbrella-like inductor 6 and from this to the Charging inductor 7 of the generator 8 transferred.

Der Ladeinduktor 7 erlangt daher allmählich ein negatives Potential, von dem man annehmen kann, daß es noch nicht genügt, um den Ionisator 16 zur Wirkung zu bringen, das aber hinreicht, um von den durch die radioaktive Strahlungsquelle 9 erzeugten Ionen die positiven Ionen anzuziehen und sie auf den zylindrischen Elektrizitätsträger 10 des Generators 8 abzulagern. Dieser bringt dann diese positiven Ladungen vor die radioaktive Strahlungsquelle 11, welche die Entladung des Elektrizitätsträgers über den Ionisator 12 bewirkt, der daher positive Ladungen an den schirmförmigen Induktor 13 und weiterhin auf den ebenfalls schirmförmigen Ladeinduktor 14 des Generators 1 abgibt.The charging inductor 7 therefore gradually attains a negative potential, which one can assume that it is not enough to make the ionizer 16 work to bring, but that is enough to get away from the by the radioactive radiation source 9 generated ions attract the positive ions and transfer them to the cylindrical electricity carrier 10 of the generator 8 to be deposited. This then brings up these positive charges the radioactive radiation source 11, which the discharge of the electricity carrier via the ionizer 12, which therefore has positive charges on the umbrella-shaped Inductor 13 and also on the also umbrella-shaped charging inductor 14 of the generator 1 gives up.

Wenn die erzeugten Ströme größer sind als die durch ungewollte Abgänge verlorenen Ströme, werden die Potentiale der verschiedenen Elektroden, indem sie sich gegenseitig verstärken, bis zu dem Augenblick weiter ansteigen, wo die üblichen Ionisatoren wirksam werden. Die Strahlungsquelle 2 und der Ionisator 15 sind ebenso wie die Strahlungsquelle 9 und der Ionisator 16 gemeinsam geerdet, während die Strahlungsquelle 4 und der Ionisator 5 mit dem Induktor 6 und die Strahlungsquelle 11 und der Ionisator 12 mit dem Induktor 13 leitend verbunden sind. An die Induktoren 6 und 13 ist der Verbraucherstromkreis 50 angeschlossen.When the currents generated are greater than those caused by unwanted outputs lost currents, the potentials of the various electrodes are determined by them reinforce each other until the moment when the usual increase Ionizers take effect. The radiation source 2 and the ionizer 15 are also like the radiation source 9 and the ionizer 16 are grounded together, while the radiation source 4 and the ionizer 5 with the inductor 6 and the radiation source 11 and the ionizer 12 are conductively connected to the inductor 13. To the inductors 6 and 13 is the Consumer circuit 50 connected.

Gemäß Abb. 2 ersetzt der im Längsschnitt H-förmige Läufer 17 die beiden Läufer 3 und 10 der Abb. 1 und der schirmartige Induktor 18 die Induktoren 6 und 7 sowie der gleichfalls schirmförmige Induktor 19 die Induktoren 13 und 14 der zwei in Abb. 1 dargestellten Maschinen. Die Io:nisatoren 5, 16, 12 und 15 sind mit den zugehörigen radioaktiven Strahlungsquellen 4, 9, 11 und 2 elektrisch verbunden und ähnlich wie in Abb. 1 an Erde bz-w. an die Induktoren angeschlossen. Der Doppelgenerator nach Abb. 2 arbeitet in der gleichen Weise wie die beiden baulich getrennten Maschinen nach Abb. 1.According to Fig. 2, the rotor 17, which is H-shaped in longitudinal section, replaces the two Runner 3 and 10 of Fig. 1 and the umbrella-like inductor 18, the inductors 6 and 7 as well as the also umbrella-shaped inductor 19, the inductors 13 and 14 of the two machines shown in Fig. 1. The Io: nizers 5, 16, 12 and 15 are with the associated radioactive radiation sources 4, 9, 11 and 2 electrically connected and similar to Fig. 1 on earth or w. connected to the inductors. The double generator according to Fig. 2 works in the same way as the two structurally separate machines according to Fig. 1.

Bei der in Abb.3 wiedergegebenen Ausführungsform eines elektrostatischen Doppelgenerators sind um einen als Elektrizitätsträger wirksamen zylindrischen Läufer20 aus Isolierstoff vier schirmförmige Induktoren 21, 24, 25, 28 in gleichen Abständen angeordnet und einerseits die Induktoren 21 und 28 und anderseits die Induktoren 24 und 25 miteinander leitend verbunden. Ferner ist an die Induktoren 24 und 28 je eine mit einem Ionisator verbundene radioaktive Strahlungsquelle 23 bzw. 27 angeschlossen und gegenüber den Induktoren 21 und 25 je eine radioaktive Strahlungsqu.elle22 bzw. 26 nebst zugehörigem Ionisator angeordnet.In the embodiment shown in Fig. 3, an electrostatic Double generators are around a cylindrical rotor 20 that acts as a carrier of electricity made of insulating material four umbrella-shaped inductors 21, 24, 25, 28 at equal intervals arranged and on the one hand the inductors 21 and 28 and on the other hand the inductors 24 and 25 are conductively connected to one another. Furthermore is to the inductors 24 and 28 each have a radioactive radiation source 23 connected to an ionizer or 27 connected and opposite the inductors 21 and 25 each one radioactive Radiation source 22 or 26 together with the associated ionizer.

Unter der Annahme einer negativen Anfangspolarisation des Induktors 21 und des in Abb. 3 durch den eingezeichneten Pfeil angedeuteten Drehsinns des Läufers 20 werden durch die mit einem Ionisator gepaarte radioaktive Strahlungsquelle 22 an den Elektrizitätsträger 20 positive Ladungen abgegeben und diese auf Grund der radioaktiven Strahlungsquelle 23 durch den zu dieser gehörigen Ionisator vom Läufer 20 abgenommen und den Induktoren 24 und 25 zugeführt. Die negativen Ionen, welche mit Hilfe der radioaktiven Strahlungsquelle 26 von dem mit dieser verbundenen Ionisator erzeugt werden, werden durch den Induktor 25 angezogen und auf dem Läufer 20 abgelegt. Diese negativen Ladungen werden unter Vermittlung der radioaktiven Strahlenquelle 27 durch den dieser zugeordneten Ionisator vom Läufer 20 abgeführt und den Induktoren 28 und 21 zugeleitet. Wenn die auftretenden Ladungen größer als die durch ungewollte Abgänge verlorenen Ladungen sind, werden die Potentiale der verschiedenen Elektroden sich weiter unter gegenseitiger Verstärkung steigern, bis die üblichen Ionisatoren zur Wirkung kommen und die Strahlungsquellen an sich entbehren können. Der Elektrizitätsträger 20 führt und überträgt daher abwechselnd positive und negative Ladungen.Assuming a negative initial polarization of the inductor 21 and the direction of rotation of the indicated by the arrow in Fig. 3 Runner 20 are paired with an ionizer radioactive radiation source 22 delivered to the electricity carrier 20 positive charges and these due to the radioactive radiation source 23 by the ionizer belonging to this from Rotor 20 removed and fed to inductors 24 and 25. The negative ions which with the aid of the radioactive radiation source 26 from the one connected to this Ionizer generated are attracted by the inductor 25 and placed on the rotor 20 filed. These negative charges are mediated by the radioactive ones Radiation source 27 carried away from the rotor 20 by the ionizer assigned to it and fed to inductors 28 and 21. If the occurring charges are greater than which are charges lost through unwanted departures, the potentials of the different electrodes continue to increase under mutual reinforcement until the usual ionizers come into effect and the radiation sources themselves are dispensed with can. The electricity carrier 20 carries and therefore alternately transmits positive ones and negative charges.

Gemäß Abb. 4 hindert die mit dem Induktor 30 verbundene Hilfsspannungsquelle 29 die Wiedervereinigung der durch die radioaktive Strahlenquelle 31 erzeugten Ionen durch Trennung in positive und negative Ionen und bestimmt die Polarität dieser auf dem Elektrizitätsträger 32 niedergeschlagenen Ionen. Die an diesen abgegebenen Ladungen werden durch den mit der radioaktiven Strahlungsquelle 33 leitend verbundenen Ionisator abgenommen und auf den schirmförmigen Induktor 34 übertragen und dann an den Verbraucherstromkreis weitergeleitet. Der Elektrizitätsaustausch ist bei dieser Maschine daher dauernd durch radioaktive Strahlungsquellen gesichert. Die elektrostatische Maschine nach Abb. 5 weicht von der 1iaschine nach Abb. 4 nur dadurch ab, daß die Strahlungsquelle 33 durch den in einen Schleifkontakt endenden Leiter 35 ersetzt ist.According to Fig. 4, the auxiliary voltage source connected to the inductor 30 prevents 29 the reunification of the ions generated by the radioactive radiation source 31 by separating them into positive and negative ions and determining the polarity of these ions deposited on the electricity carrier 32. The submitted to this Charges are connected to the radioactive radiation source 33 in a conductive manner Ionizer removed and transferred to the umbrella-shaped inductor 34 and then forwarded to the consumer circuit. The electricity exchange is at this machine is therefore permanently secured by radioactive radiation sources. the The electrostatic machine according to Fig. 5 differs from the machine according to Fig. 4 only in this way from that the radiation source 33 through the conductor ending in a sliding contact 35 is replaced.

Wie Abb. 6 zeigt, kann die Anordnung der einzelnen radioaktiven Strahlungsquellen und der zugehörigen Ionisatoren so getroffen werden, daß der z. B. aus einem Draht bestehende Ionisator 37 zwischen der radioaktiven Strahlungsquelle 36 und dem Elektrizitätsträger 38 im Bereich des in Betracht kommenden Induktors 39 vorgesehen ist, während ein Schirm 40 die Strahlungen hemmt und damit verhindert, daß sie den zylindrischen, aus Isolierstoff bestehenden ruhenden Träger 4"1 des Schirmes 40 angreifen und die gasgefüllten Räume in unzulässiger Weise leitend machen. Der Ion.isator 37, der Ladungsträger 38 und der Schirm 40 sind auf dem gleichen Potential gehalten. Wie Abb. 7 erkennen läßt, kann der Ionisator 37 statt durch einen Draht auch durch eine Lamelle gebildet und die radioaktive Strahlungsquelle 36 statt in dem gleichen Läuferradius in bezug auf die Umlaufrichtung auch seitlich von ihm angeordnet sein.As Fig. 6 shows, the arrangement of the individual radioactive radiation sources and the associated ionizers are taken so that the z. B. from a wire existing ionizer 37 between the radioactive radiation source 36 and the electricity carrier 38 is provided in the area of the inductor 39 in question, while a Screen 40 inhibits the radiation and thus prevents it from the cylindrical, Attack from insulating material resting support 4 ″ 1 of the screen 40 and the Make gas-filled rooms conductive in an impermissible manner. The ionizer 37, the Charge carriers 38 and the screen 40 are kept at the same potential. As Fig. 7 can be seen, the ionizer 37 instead of a wire also through a Formed lamella and the radioactive radiation source 36 instead of in the same rotor radius be arranged to the side of it with respect to the direction of rotation.

Die radioaktiven Strahlungsquellen können nach Abb. 8 aus einer an ihrer oberen Fläche mit einem radioaktiven Element bedeckten Lamelle 42 bestehen, die an .einer starren als Träger dienenden Platte 43 befestigt ist, welche einen fensterartigen Ausschnitt aufweist, der die radioaktiven Strahlen in den gewünschten Richtungen austreten läßt.According to Fig. 8, the radioactive radiation sources can be supplied from a their upper surface consists of a lamella 42 covered with a radioactive element, which is attached to .einer rigid plate 43 serving as a support, which one Has window-like cutout that the radioactive rays in the desired Leaves directions.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electricity exchange facility at electrostatic machines, characterized in that the exchange of electricity between the machine parts to be considered for this (ionizers, charge carriers) is made possible by an ionized zone of the surrounding gas, which is caused by in radioactive radiation sources (2, 4, 9, 11) arranged in the vicinity of these parts are generated becomes (Fig. 1).

2. Device according to claim 1 for electrostatic machines with Electricity carriers made of insulating material, characterized in that the radioactive Radiation sources (2, 4, 9, 11) both with the positive or negative poles connected conductive machine parts (6, 14, 7, 13) as well as the electricity carriers (3 and 10) made of insulating material are adjacent (Fig. 1).

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that with two generators with separate electricity carriers (3 and 10) made of insulating material, which excite each other, the initial excitation is facilitated by four radioactive radiation sources (2, 4 and 9, 11), the near two charge ionizers (15 and 16) and two discharge ionizers (5 and 12) are arranged and the exchange of electricity only at the moment of Starting the two machines (1 and 8) need to effect (Fig. 1).

4. Establishment according to claim 1 and 2, characterized in that two mutually exciting Generators work together with a common electricity carrier (17) made of insulating material, of which the generators each use one part and its two parts each two radioactive radiation sources (2, 4 and 9, 11) together with the associated ionizers (15, 5 and 16, 12) are assigned (Fig. 2).

5. Device according to claim 1 and 2, characterized in that two mutually exciting generators have a single common electricity carrier (20) made of insulating material, with which they work alternately in its entirety and on the circumference of four inductors (21, 24, 25 , 28) and four radioactive radiation sources (22, 23, 26, 27) connected to ionizers are provided (Fig. 3).

6. Device according to one of the claims 1, 2, 3 to 5, characterized in that the usual charging and discharging ionizers are replaced by an equal number of radioactive radiation sources (31, 33), which are connected electrically like the ionizers and continuously exchange electricity effect (Fig. 4).

7. Device according to claim 1 to 5, characterized in that that the usual charge ionizers by the same number of radioactive radiation sources (31) and the usual discharge ionizers by ending in a sliding contact and with these conductors (35) scanning the electricity carrier (32) made of insulating material are replaced (Fig. 5). B.

Device according to one of Claims 1, 2, 3 to 7, characterized characterized in that an auxiliary voltage source (29) between each charge ionizer (31) and the corresponding inductor (30) to prevent the reunification of the ions generated by the radioactive rays and to facilitate deposition these ions are applied to the electricity carrier (32) and at the same time a certain The polarity of the machine is shown (Fig. 4).

9. Device according to one of the claims 1, 2 3 to 7, characterized in that for the associated radioactive Radiation sources (36) and ionizers (37) each have a screen (40), the front of the Attack of radioactive rays to be preserved spaces and fixed parts (41) of the Machine protects, is provided and there.B the radiation source and the ionizer and the screen are brought to the same potential (Fig. 6).

10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the radioactive radiation sources from a covered on its upper surface with a radioactive element lamella (42) which is attached to a rigid plate serving as a carrier (43) which one Has a window-like cutout that allows the radioactive rays to emerge in the desired directions (Fig. 8).