DE1796205B1 - Normalelement mit einer halbfluessigen und einer fluessigen elektrode welche durch einsaetze gegenueber dem elektrolyten festgelegt sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Normalelement mit einer halbflüssigen und einer flüssigen Elektrode, welche durch Einsätze gegenüber dem Elektrolyten festgelegt sind.

Das deutsche Gebrauchsmuster 1 893 152 offenbart ein Normalelement, bei dem beim Zuschmelzen der Kopfenden der beiden Gefäßschenkel je ein abwärts gerichteter Stab mit eingeschmolzen wird, der das ständige Niederhalten der Stempel bewirken soll. Als Material für die Stäbe ist Glas vorgesehen. Diese Stäbe zum Niederhalten der Stempel sind an ihren unteren Enden mit rohrartigen Teilen versehen, mit denen sie über nach oben weisende Zapfen der Stempel greifen. Bei diesen Stäben handelt es sich um starre Stäbe aus Glas, die keinen Druck auszuüben in der Lage sind, da ein druckförderndes Element fehlt. Der starre Stab bewirkt also nur ein Niederhalten der Stempel.

Nachteilig wirkt sich bei dem Normalelement nach diesem Gebrauchsmuster aus, daß es sehr störanfällig ist, denn durch das Verschmelzen der Stäbe mit den Kopfenden der beiden Gefäßschenkel erfahren die unteren Enden der Gefäßschenkel eine ungewollte Ausdehnung, so daß die Stempel nicht mehr fest an der Wand anliegen und sich verschieben lassen. Die Folge davon ist, daß die Elektroden nicht mehr festgelegt sind. Da die Stäbe starr ausgebildet sind und die rohrartigen Teile derselben nur in der Mitte der Stempel aufliegen, können sie ein Verkanten derselben nicht verhindern, so daß auch durch die Anordnung der starren Stäbe die Festlegung der Elektroden nicht möglich ist.

Ferner ist es eine Erfahrungstatsache, daß sich die beiden flüssigen Elektroden im Laufe der Zeit so verändern, daß durch Setzvorgänge sich die unter den scheibenförmigen Stempeln befindlichen Volumina dieser beiden Elektroden verkleinern. Dadurch entsteht zwischen den Elektroden und den scheibenförmigen Stempeln ein Hohlraum, der die Gefahr der Vermischung der beiden flüssigen Elektroden mit dem gleichfalls flüssigen Elektrolyten heraufbeschwört. Eine erhebliche Herabsetzung der elektromotorischen Kraft ist die unmittelbare Folge hiervon.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit relativ einfachen und in der Herstellung billigen Mitteln die Transportfähigkeit und darüber hinaus eine hohe Lebensdauer des Normalelementes sicherzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein jeder Einsatz unter der Einwirkung einer eine Druckkraft ausübenden Spiralfeder aus Glas steht.

Die erfindungsgemäße Lösung schlägt vor, an Stelle von starren Stäben, die ohne Druck auf die Stempel einwirken, aus Glas bestehende Spiralfedern vorzusehen, die mit Druck auf den zugeordneten Stempeln aufliegen. Der Durchmesser der beiden Spiralfedern ist so gewählt, daß sie am äußersten Drittel der scheibenförmigen Stempel aufliegen, so daß eine Verschiebung oder Verkantung in einer jeden Richtung mit Sicherheit verhindert wird. Der Auflagedruck ist dabei so gewählt, daß die Stempel bis etwa 2 mm nach unten gedrückt werden können, falls durch das Durchsickern der Elektrolyten die Stempel etwas angehoben werden oder wenn sich die Volumina der beiden Elektroden verkleinern sollten. Außerdem hat ίο dieser Auflagedruck zur Folge, daß der scheibenförmige untere Stempel auf dem Flüssigkeitsspiegel der Elektroden ständig aufliegt.

Das besondere bei der erfindungsgemäßen Glas-Spiralfederhaltung ist, daß sie in einen flüssigen Elektrolyten eingebracht ist und durch die spezielle Federung einen Niveauausgleich der flüssigen und halbflüssigen Elektroden erreicht, denn die chemischen Substanzen in dem Element verändern die Höhe ihrer Oberfläche. Um aber den Wert dieser genauesten Gleichspannungsnormale von 1,01865 Volt konstant zu halten und darüber hinaus eine Versandfähigkeit zu erreichen sowie die Gebrauchslage in Kompensatoren oder ähnlichen Geräten unempfindlich zu gestalten, ist die erfindungsgemäße Glas-Spiralfederhaltung speziell für das Normalelement von größter Bedeutung.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Normalelementes ist nachstehend an Hand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. In dieser zeigt in rein schematischer Weise

F i g. 1 eine Ansicht des Normalelementes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht des Einsatzes des erfindungsgemäßen Normalelementes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2.

Das Normalelement besteht aus dem Gehäuse 1, welches bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform die Gestalt eines H besitzt. Mit 2 ist die negative Elektrode bezeichnet, welche aus halbflüssigem Kadmiumamalgam besteht, während als positive Elektrode 3 chemisch reines Quecksilber verwendet wird.
Den Abschluß dieser beiden Elektroden 2, 3 nach oben bilden Einsätze, von welchen ein jeder bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform aus zwei scheibenförmigen Elementen 4.5 besteht, welche eine Schicht 6, 7 aus Quarzwolle nach oben und unten begrenzen.

Dabei besitzt ein jedes scheibenförmige Element 4,5 zwei Dichtränder 4 a, 4 b bzw. Sa, 5fc, gegenüber welchen der mittlere Teil 4 c, 5c nach innen versetzt ist.

Die scheibenförmigen Elemente 4, 5 bestehen aus Polytetrafluorethylen und sind mit Bohrungen 4 d versehen (Fig. 3).

Oberhalb der Einsätze ist der Elektrolyt 6 vorgesehen.
Ein jeder Einsatz steht unter der Einwirkung einer eine Druckkraft ausübenden Spiralfeder 7, 8 aus Glas, deren dem Einsatz abgewandtes Ende la, 8a mit dem Gehäuse 1 verschmolzen ist. Durch die Anordnung der Spiralfedern 7, 8 wird ein Verrücken der beiden Einsätze verhindert.

Die Montage des erfindungsgemäßen Normalelementes geht wie folgt vor sich:

Zunächst werden die beiden scheibenförmigen Elemente mit leichtem Druck in einen jeden Schenkel

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des Gehäuses 1 eingeführt. Dabei wird zwischen die ralfedern 7, 8 aus Glas mit dem Gehäuse 1 so verbeiden scheibenförmigen Elemente 4,5 die Schicht 6,7 schmolzen, daß sie mit Druck auf den zugeordneten

aus Quarzwolle eingefügt. Hierdurch sind die beiden scheibenförmigen Elementen 4, 5 aufliegen. Der

Elektroden 2,3 festgelegt. Durchmesser der beiden Spiralfedern 7, 8 wird zweck-

Bevor jedoch der flüssige, gesättigte Elektrolyt 6, 5 mäßig so gewählt, daß sie am äußersten Drittel der z. B. Kadmiumsulfatlösung, eingefüllt wird, müssen scheibenförmigen Elemente 4, 5 aufliegen, so daß die beiden oberen Schenkel des Gehäuses 1 züge- eine Verschiebung in einer jeden Richtung mit Sicherschmolzen werden. Diese Schmelze muß vor der Ein- heit verhindert wird.

füllung dieser Flüssigkeit geschehen, da das Glas Der Auflagedruck ist so gewählt, daß die scheiben-

sonst springen würde. Nur der Füllstutzen la bleibt ίο förmigen Elemente 4, 5 bis etwa 2 mm nach unten

unverschlossen. gedrückt werden, falls durch das Durchsickern des

Bei dieser Schmelze kann das untere Ende des Elektrolyten 6 diese Elemente 4, 5 etwas angehoben

Schenkels des Gehäuses 1 eine ungewollte Ausdeh- werden sollten.

nung erfahren. Die Folge davon wäre, daß die schei- Anschließend daran wird der Füllstutzen 1 a zuge-

benförmigen Elemente 4, 5 aus Polytetrafluorethylen 15 schmolzen.

nicht mehr so fest an der Wand anliegen und somit Bei einem auf diese Art gefertigten Internationalen-

die Elektroden 2, 3 nicht mehr festgelegt sind. Weston-Element ist die Transportsicherheit gewähr-

Um eine Verschiebung der scheibenförmigen leistet. Versuche am Schütteltisch haben dies eindeu-

Elemente 4, 5 zu vermeiden, werden die beiden Spi- tig bestätigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Normalelement mit einer halbflüssigen und einer flüssigen Elektrode, welche durch Einsätze gegenüber dem Elektrolyten festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Einsatz unter der Einwirkung einer eine Druckkraft ausübenden Spiralfeder aus Glas steht.