DE16627C - Methode der elektrischen Beleuchtung zur gröfseren Sicherung der Unabhängigkeit der Brenner von einander - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

von einander.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. Juli 1880 ab.

Die vorliegende Methode läfst sich für Wechselströme von magneto - elektrischen Maschinen (unter welchen auch die dynamo-elektrischen begriffen werden) besonders gut verwenden, weshalb dieselbe nur für diese Ströme betrachtet werden soll.

Diese Maschinen müssen, um dem in Rede stehenden Zweck zu entsprechen, hauptsächlich der Quantität und nicht der Spannung der Elektricität Genüge leisten.

I. Die Methode, das elektrische Licht
zu zertheilen.

Einer der Leitungsdrähte, welche von der elektro - magnetischen Maschine M, Fig. 1, ausgehen, wird längs der Strafse geführt, in welcher die Laternen C₁ C₂ C₃ . . . und die Privatwohnungen H₁ H₂ H₃ . . . elektrische Beleuchtung erhalten sollen. Diese Leitung, welche dem Hauptgasrohr entspricht, soll Hauptleitung genannt werden.

Von dieser Hauptleitung zweigen sich Leitungen nach den Strafsenlaternen O₁ C₁ b₂ C₂ b₃ C₃ . . . und den Privatwohnungen (I₁ f_t d₂ f₂ d_zf₃ ... ab. In jeder dieser Zweigleitungen wird ein weiter unten zu beschreibender Polarisator et; α₂ A₃ und B₁ B₂ B₃ . . . eingeschaltet.

Ein einziger Polarisator könnte auch für zwei, drei u. s. f. Brenner dienen, aber abgesehen davon, dafs derselbe in diesem Fall etwas abgeändert werden müfste, würden alsdann diese zwei, drei u. s. f. Brenner von einander abhängig sein. Der andere Draht T der Maschine wird zur Erde abgeleitet. Dasselbe geschieht mit dem freien Ende der Strafsenbrenner, d. h. indem die eine Kohle, z. B. einer Jablochkoff'schen Kerze, mit der ihr entsprechenden Zweigleitung verbunden wird, bringt man die andere Kohle mit der Erde, wie bei T₁ T₂ T₃ angedeutet, in Verbindung.

Braucht man im Privatlocal auch nur einen Brenner von constanter Lichtintensität, so wird auch hier das freie Drahtende zur Erde geführt. Werden aber mehrere Brenner gebraucht und wünscht man nach Belieben die Lichtstärke der Brenner zu ändern, so verfährt man folgendermafsen: .

a) der Draht f_x wird entweder mit allen Brennern C₁ C₂ C₃, Fig. 2, verbunden, welche dem Privatlocal zur Verfügung stehen, d. h. man erhält neue Zweigleitungen C₁ J] C^f₁ C₃Z₁ . . . und in jeder Zweigleitung wird ein Polarisator y_y y₂ γ₃ eingeschaltet. Die freien Enden der Brenner werden mit einander bei D verbunden und zur Erde geleitet;

b) die Leitung geht, wie Fig. 3 veranschaulicht, von /j aus in alle Brenner C₁ C₂ c_s nach einander und wird erst dann zum Boden geleitet, wobei jeder Brenner einen mit einem Polarisator (Si S₂ 8₃ versehenen Nebenzweig erhält.

Auch diese letzte Methode könnte wohl zur Strafsenbeleuchtung verwendet werden; da jedoch bei einer grofsen Zahl von Laternen auch der durch den Polarisator gehende Strom eine bedeutende Stärke erhalten würde, so könnte eine fühlbare Erwärmung desselben eintreten; es würde unnütz Wärme verbraucht.

Aus diesen Gründen ist bei Strafsenbeleuchtung die ersterwähnte Combination, d. h. die für dieselbe angegebene Methode im allgemeinen vorzuziehen. Würde die Isolirung des zur Verfügung stehenden Drahtes nicht vorwurfsfrei sein, so müfsten alle Enden der Drähte, welche als zur Erde abgeleitet bezeichnet wurden, mit dem Ende T des Drahtes der Maschine verbunden werden.

II. Der Polarisator.

Derselbe bezweckt eine starke Polarisation in den Abzweigungen, in welche er eingeführt wird. Man könnte dieser Forderung durch eine gewisse Zahl von Voltametern genügen, welche nach einander in dieselben Leiter eingeschaltet würden; der Einfachheit wegen können aber diese Voltameter zu einem Apparat verbunden werden, welcher mit dem Namen elektrischer Polarisator oder einfach Polarisator bezeichnet werden mag.

Denke man sich eine Reihe von metallenen Cylindern aabb cc, Fig. 4 und 5, von gleicher Höhe und verschiedener Basis, concentrisch zu einander auf einer Bodenplatte von Hartgummi befestigt; stellt man diesen Satz von Bechern in ein breiteres Glasgefäfs und führt durch das letztere zwei Drähte, welche an die äufseren Cylinder angelöthet sind, so hat man bei Füllung des ganzen Apparates mit einer Flüssigkeit einen Polarisator.

In dieser Form könnte der Apparat zur Strafsenbeleuchtung verwendet werden, wo man es mit bestimmten Brennern von constanter Lichtstärke zu thun hat.

Soll der Apparat aber für verschiedene Brenner dienen und wünscht man die Lichtstärke derselben willkürlich zu ändern, so müssen in demselben die Polarisation und der Widerstand diesen Aenderungen unterworfen werden können.

Um das erste zu erzielen, genügt es, den einen der Zuleitungsdrähte, statt an. einen der Cylinder anzulöthen, mit einer Klemmschraube zu versehen, die es möglich macht, eine willkürliche Zahl von Cylindern in den Stromkreis einzuschalten. Das letzte erlangt man am einfachsten auf folgende Art:

An Stelle des kleinsten metallenen Cylinders stellt man zwei concentrische Glascylinder η und q auf. Den genannten metallenen Cylinder schneidet man parallel seiner Achse in zwei Theile. Der eine d derselben wird an der inneren Seite des gröfseren, der andere e an der äufseren Seite des kleineren Glascylinders so befestigt, dafs sie einander (parallel) gegenüber stehen. Indem dieser letzte metallene Halbcylinder e den Draht, welcher den Strom in den Apparat führt, beibehält, wird der andere d mittelst eines metallenen Bügels h mit dem vorletzten metallenen Cylinder c verbunden.

Wird der ganze Apparat mit einer Flüssigkeit gefüllt, so mufs der Strom der Flüssigkeitsschicht zwischen den zwei Halbcylindern d e passiren.

Um den Widerstand des Polarisators nach Belieben ändern zu können, genügt es, die Aenderung des Querschnittes dieser Flüssigkeitsschicht möglich zu machen. Dieses erlangt man, indem zwischen die metallenen Halbcylinder ein Halbcylinder p aus Glas gestellt wird, welcher um seine, dem ganzen Apparat gemeinschaftliche Achse g drehbar ist.

Fig. 4 stellt den Horizontaldurchschnitt des ganzen Apparates dar. Die stark ausgezogenen Kreise mmnnfipqq stellen die Glascylinder, die schwächer ausgezogenen aabbccddec die metallenen Cylinder dar; rR bezeichnet die Drähte, durch welche der Strom von aufsen dem Apparat zugeführt wird; / den hölzernen Arm, welcher das Drehen des Glashalbcylinders / bewerkstelligt; endlich g den Stift, welcher, in eine Vertiefung der Hartgummiplatte sich stützend, durch den Deckel des Gefäfses geht und so die Drehungsachse für diesen Halbcylinder p bildet.

Fig. S giebt eine perspectivische Ansicht desselben Apparates. Die Gröfse der Polarisation in demselben wird von dem Material der Metallplatten und der Flüssigkeit bedingt. Nach angestellten Versuchen geben Platinplatten annähernd die doppelte Polarisation von vergoldeten Kupferplatten. Wasserglas giebt eine bedeutend gröfsere Polarisation als Schwefelsäure. Es können z. B. in einer Lösung von kieselsaurem Natron sechs Platinplatten dasselbe leisten, wie zehn solcher Platten in einer Lösung von Schwefelsäure.

III. Wirkungen des Polarisators.
"Wird der Polarisator in einen Stromkreis gebracht, in welchem die elektromotorische Kraft der Elektricitätsquelle die Polarisation des Polarisators nicht übersteigt, so kommt kein Strom zu Stande, es entwickelt sich nur eine Polarisation, welche der elektromotorischen Kraft der Elektricitätsquelle gleichkommt. Uebersteigt aber die letztere die Polarisation des Apparates, so geht der Strom durch denselben, wobei die Intensität des Stromes von der Differenz der elektromotorischen Kraft der Elektricitätsquelle und der Polarisation des Apparates bedingt wird.

Ist die elektromotorische Kraft der Elektricitätsquelle veränderlich der Gröfse und Richtung nach, so kann ein Strom zu Stande kommen oder auch nicht. Im ersten Fall kann die Polarisation mit der genannten elektromotorischen Kraft gleiche oder verschiedene Zeichen haben, d. h. sie . kann die letztere verstärken

Claims (3)

1. oder schwächen, und würden die Gase (bei Wechselströmen von magneto-elektrischen Maschinen), durch welche die Platten des Apparates polarisirt werden, ihre Lage auf den Platten so lange beibehalten, bis der Strom seine Richtung ändert, so würde die Polarisation im Endresultat keine Aenderung in der elektromotorischen Kraft der Kette zu Stande bringen, was freilich durch den Versuch nie vollständig erreicht werden kann.

   Diese allgemeinen Bemerkungen machen die Wirkungen des Polarisators in den unten angegebenen besonderen Fällen begreiflich.

   a) Bei der Combination Fig. 2 oder der Strafsenbeleuchtung, d. h. in dem Fall, wo der Polarisator mit dem elektrischen Brenner in denselben Zweig eingeführt wird, bezweckt man durch denselben ein zeitweiliges Aufheben des durchgehenden Stromes. Geht aber der Strom durch, so wirkt ihm in jedem Zweig die Polarisation entgegen mit einer Kraft, welche dem durchgehenden Strom (also auch dem Leitungsvermögen des Zweiges) entspricht, woher dann die Intensität des durch verschiedene Zweige mit gleichen elektrischen Brennern gehenden Stromes vom Widerstand oder der Lage der Zweige als unabhängig sich herausstellt, freilich nur in dem Sinne, wie Gasbrenner, welche ihr Gas aus gemeinschaftlichen Röhren erhalten, für unabhängig von einander anzusehen sind.

   b) In der Combination Fig. 3 zerfällt der Strom in zwei Theile, der eine geht durch den elektrischen Brenner, der andere durch den Polarisator; dadurch stellt sich folgendes heraus :

   i. Ist der Strom schwach, übersteigt die elektromotorische Kraft der Maschine nicht die Polarisation des elektrischen Brenners, so wird nur das Licht und der Polarisator polarisirt.

   Steigt der Strom, so geht er zuerst durch das Licht und dann durch den Polarisator. Da die Polarisation des letzteren dieselbe des Lichtes bedeutend übersteigen niufs, so wird auch der Strom bedeutend längere Zeit durch das Licht als durch den Polarisator gehen. Würde das Licht diese oder jene Fehler besitzen (schlecht brennen), so müfste der Strom den Polarisator bevorzugen, und sogar das Erlöschen des Lichtes könnte nicht bemerke'nswerth auf das Brennen der anderen Lichter desselben Locals wirken ; desto weniger würde dieser Einflufs auf andere elektrische Brenner, welche mit dem genannten durch eine Hauptleitung verbunden sind, bemerkbar sein.

   Für den V ο It a'sehen Bogen macht die Gröfse der Polarisation nach Edlund 17 bis 25 Dariiell'sche Elemente aus. Für die Kerze von Jablochkoff ist dieselbe nahe einem Daniell'schen und für sich berührende Kohlenspitzen etwas mehr als ein Zehntel desselben gefunden worden.
2. 2. Dreht man den gläsernen Halbcylinder um seine Achse, so kann man nach Belieben die Lichtintensität des elektrischen Brenners verändern.
3. 3. Ist der Widerstand des Polarisators im Vergleich zum Widerstand des elektrischen Brenners sehr schwach, die Polarisation desselben aber bedeutend, so regulirt derselbe das Brennen des Lichtes. Man kann die ganze Zeit, während welcher der Strom das Licht passirt, in zwei Zeiträume getheilt denken, 1. in einen, in welchem die elektromotorische Kraft der Maschine der' Polarisation gleichkommt, und 2. in einen, in welchem die erstere die letztere übersteigt.

   Im ersten Fall wird der Strom nur das Licht, im zweiten vorzugsweise den Polarisator passiren. Da aber die Schwankungen des Stromes (von den Veränderungen des Ganges der Maschine oder der Zahl der brennenden Lichter bedingt) beinahe ausschliefslich nur auf den letzten Theil einwirken, so werden sie das Brennen des Lichtes wenig beeinflussen.

   c) Wie in der Combination Fig. 2, so auch Fig. 3 kann man elektrische Brenner von verschiedenen Typen und verschiedener Lichtstärke anwenden.

   Im ersten Fall, wenn die Stromzweige parallel laufen, mufs die Zahl der Platten um so gröfser sein, je schwächer die Stärke des Lichtes gefordert wird.

   Im letzten Fall, wo der Strom nach einander alle Lichter passirt, mufs nicht nur die Zahl der Platten, sondern auch der Widerstand des Polarisators den Anforderungen zufolge verändert werden.

   Es ist zu bemerken, dafs die Form und die Details des Polarisators modiflcirt werden können, ohne das Wesen der Erfindung zu beeinträchtigen. So kann z. B. dieser Apparat die Form eines Kastens (anstatt die eines cylindrischen Gefäfses), wie Fig. 6 zeigt, erhalten, wodurch die Metallcylinder ab c d e durch parallele Metallplatten ersetzt werden.

   Patent-AnsρRüche:

   Die angegebene Construction und Verwendungsweise des mit dem Namen »Polarisator« bezeichneten Apparates und die Verwendung von Wasserglaslösung in diesem Apparat.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.