DE281672C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vi 281672 KLASSE 21 a. GRUPPE

DR-JOSEFSCHIESSLERINBADENb-WIEN.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung kontinuierlicher elektrischer Schwingungen für drahtlose Telegraphic und Telephonie mit Hilfe eines Lichtbogens. Die im Lichtbogen nutzbar umgesetzte Energiemenge und damit auch die Reichweite einer derartigen Senderanordnung ist bekanntlich bei derartigen Anordnungen verhältnismäßig klein. Ferner treten durch den Abbrand der Elektroden und bei der infolge desselben nötigen Nachregulierung Schwierigkeiten in bezug auf die Konstanz der Wellenerzeugung auf.

Diese Nachteile werden der vorliegenden Erfindung gemäß dadurch beseitigt, daß eine sehr ausgiebige Kühlung der beiden Elektroden stattfindet, welche eine Verwendung von großen Energiemengen gestattet, die. bei entsprechenden Empfangsapparaten große Distanzen mit Betriebssicherheit zu erreichen gestatten. Ferner wird der Erfindung gemäß dafür gesorgt, daß stets neue Elektrodenflächen für den Übergang des Stromes verwendet werden, wodurch einerseits die früher erwähnte Kühlwirkung wirksam unterstützt wird, während anderseits der Abbrand auf ein Minimum reduziert wird. Die Zündung des Lichtbogens wird dabei automatisch erreicht, so daß eine Einregulierung nicht • stattzufinden braucht.

Die Zeichnungen zeigen mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar'zeigt' Fig. ι einen Längsschnitt durch den Hochfrequenzgenerator, Fig. 2 eine Einzelheit dieser Anordnung, Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch eine abgeänderte, stehend gebaute Ausführungsform derselben, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile einer abgeänderten Ausführungsform.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 einen Motor, dessen Tourenzahl möglichst konstant ist, 2 die Motorwelle, welche bedeutend verlängert wird und in den Lagern 3 und 4 läuft. Die Welle muß gegen, achsiale Verschiebungen gesichert sein. Auf der Welle sind die zum Tragen und Kühlen der Elektroden dienenden Vorrichtungen isoliert aufgebracht. Diese Vorrichtungen bestehen aus je zwei Scheiben 9, 10 bzw. 9', 10', welche auf der Muffe 7 bzw. 8 sitzen und mit dieser vorteilhaft aus einem Stück hergestellt werden. Die eine Scheibe 10 bzw. 10' ist eben und weist schräg verlaufende Löcher 11 bzw. 11' auf, welche dazu dienen, bei der Rotation einen Luftstrom gegen die äußere Fläche der Elektrodenscheiben 9 bzw. 9' zu senden. Die Elektrodenscheiben 9 bzw. 9' sind in ihrem zentralen Teil konisch, in ihrem peripheren Teil eben und tragen am Umfang die Elektrodenringe 22, 22'. Diese letzteren sind von den Scheiben getrennt hergestellt, bestehen aus einem für diesen Zweck go

' geeigneten Material (Aluminium, Kupfer usw.) und sind durch Schrauben mit den Scheiben 9 bzw. 9' verbunden, so daß sie leicht ausgewechselt werden können. Die Muffe 7 der Elektrodenträger sitzt nicht direkt auf der Welle 2, sondern auf einer isolierenden Hülse 12, welche mit der Welle fest verbunden ist. Ebenso ist auch der eine der beiden Elektrodenträger (in der Zeichnung der linke) durch Schrauben 13 fest mit der Isolierhülse 12 , verbunden. Der andere Elektrodenträger sitzt ebenfalls auf einer isolierenden Büchse 12', die jedoch ihrerseits über eine weitere Büchse 14 geschoben wird. Die Büchse 14 besitzt ein Gewinde, das in ein Gewinde auf der Welle eingreift und demnach eine Einstellung der Büchse 14 in einer bestimmten Lage gestattet. Die Fixierung in der eingestellten Lage erfolgt durch die Kontramutter 15. Der Elektrodenträger sitzt nicht fest, sondern achsial verschieblich auf der Büchse 12'. Er weist ferner einen Schlitz 32 (Fig. 2) auf, in den zwei mit isolierenden Hüllen 17 bekleidete, von der Büchse 14 vorspringende Zapfen l6 eingreifen. Im Schlitz 32 sind zwei Ausnehmungen 33 und 34 vorgesehen, in die sich die Zapfen 16 bei der Drehung der Welle 2 einlegen können und dadurch ein Hin- und Hergleiten des Elektrodenträgers verhindern. Der Abstand der Elektroden voneinander während der Drehung der Welle kann durch entsprechende Einstellung der Büchse 14 beliebig geregelt werden. Eine geeignet angebrachte, in Fig. ι nicht dargestellte Feder sucht dabei die beiden Elektroden aneinanderzudrücken.

Die Welle 2 weist einen über das Lager 4 hinausreichenden Teil 6 auf und besitzt eine Bohrung 23, die bis in die Mitte zwischen die beiden Elektrodenträger hineinreicht und mit dem durch den konischen Teil der Scheiben gebildeten Hohlraum durch ungefähr in der Richtung der Erzeugenden der Kegel verlaufende Löcher 24, 25 kommuniziert. Am Ende 6 der Welle befindet sich eine in den Hohlraum 23 hineinragende Düse 29, welche jedoch genügend Raum für den Eintritt von Luft in die Bohrung 23 frei läßt. Dieser Lufteintritt kann überdies noch durch die Scheibe 26, welche die Öffnung mehr oder weniger zu verschließen gestattet und auf dem mit Gewinde versehenen Zuführungsrohr 28 sitzt, entsprechend eingestellt werden. Eine Kontramutter 27 dient zur Fixierung der Scheibe 26. Das Zuführungsrohr 28 seinerseits mündet in einen mit Wasser oder einer anderen geeigneten Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter 31.

Statt zweier Elektrodenträger können auch mehrere angeordnet werden, so daß mehrere Lichtbogen entstehen.
Die Stromzuführung zu den Elektroden 22, 22 erfolgt mittels Bürsten 19, 19', die auf Ansätzen 18, 18' der Muffen 7, 8 schleifen. Die Bürsten sind an den Haltern 21, 21' befestigt, die auf den Lagern 3 und 4 mittels Zwischenplatten 20, 20' aus Isoliermaterial befestigt sein können. An den Haltern sind die zum Einschalten des Schwingungserzeugers erforderlichen Klemmen 5, 5' angebracht.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform in stehender Ausführung. Der Motor 1 ist auf den Ständern 37, 37' aufgestellt und mit Schrauben 36, 36' befestigt. Der Motor ist dabei mit geeigneten Traglagern für die Welle 2 ; ausgestattet.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Schwingungserzeugers dargestellt, welche namentlich als Serienfunkenstrecke für einen Stoßkreis geeignet ist. Dieselbe unterscheidet sich von. der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform namentlich dadurch, daß die Elektrodenträger 9, 9' je zwei Elektrodenringe 22, 22" bzw. 22', 22'" aufweisen, von denen sich die äußeren je einer festen, jedoch einstellbaren Elektrode 39 bzw, 39' gegenüber befinden. Zur Einstellung der Elektroden dient die Führung 40 bzw. 40', 41', in welcher die Elektroden durch Drehung des Handrades 41 verstellt werden können. Der Hebel 35 bzw. 35' dient zum Festklemmen der Elektroden in der eingestellten Lage. Vorteilhaft erfolgt dieses Festklemmen durch festes Zusammendrücken einer klemmbaren Hülse an den geschlitzten Elektrodendorn, wobei die Hülse gleichzeitig zur Stromzuleitung dient, so daß gleichzeitig infolge des kräftigen Andrucks der Hülse eine gute Stromzuleitung zur Elektrode ohne beträchtlichen Übergangswiderstand erfolgt. Das Elektrodenmaterial ist dabei das bereits früher genannte, oder es kann nur die eine Elektrode jeweilig aus Metall, die andere jedoch aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten, wie Kohle, Silundum sowie den Kiesen, Blenden und Glänzen der Schwermetalle oder aus Selen usw., bestehen.

Zur Einstellung ist an den festen Elektroden eine feine Teilung 38, 38' angebracht, mit deren Hilfe der Abstand der Elektroden 39, 39' von den Elektrodenringen 22", 22'" genau eingestellt werden kann.

Die übrige Konstruktion ist der der Fig. 1 ähnlich. Jedoch erfolgt die Luftzuführung in den Raum zwischen den Elektroden 9, 9' von beiden Seiten der Welle aus durch getrennte Bohrungen 23, 23'. Die zwischen der Hülse 12' und der Büchse 14 eingelegte Feder 42 dient zum Andrücken der Elektrode 22 an die Elektrode 22'.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende:

Wie bereits erwähnt, berühren sich die Elektrodenringe 22, 22' im Ruhezustande. Wird der Motor 1 angelassen und die Welle 2 mit konstanter Tourenzahl gedreht, so wird die

zwischen den Scheiben 9, 9' befindliche Luft durch Fliehkraftwirkung herausgeschleudert und gelangt zwischen die ebenen Teile der Scheiben 9, 9', welche dadurch auseinandergedrückt werden. Die Verschiebung der Elektrode 9', welche durch das Gleiten der Zapfen 16 im Schlitz 32 gestattet wird, bewirkt schließlich das Einschnappen der Zapfen 16 in die Ausnehmungen 33, 34, wodurch die Elektrode 9' fixiert erscheint, da die Welle als treibendes Organ die Tendenz hat, der Scheibe 9' als angetriebenes Organ vorzueilen, und dadurch ein Herausgleiten der Zapfen 16 aus den Ausnehmungen 33, 34 verhindert. Der dadurch eingestellte fixe Abstand zwischen den Elektroden 22, 22' kann im Vorhinein durch Einstellen der mit Gewinde versehenen Büchse 14 fixiert werden. Die Kontramutter 15 sichert dabei die Büchse 14 gegen eine weitere Verschiebung während des Betriebes. Vor dem Anlassen der Maschine wurde der Strom eingeschaltet, der von den Klemmen 5 am Lager 3 über den Bürstenhalter 21, die Bürste 19, den Ansatz 18 der Muffe J, ferner über diese Muffe und die Scheibe 9, die Elektrodenringe 22 und 22', welche sich noch berühren, die Muffe 8, den Ansatz 18' und die Bürste 19' zum Halter 21' und zu den Klemmen 5' am Lager 4 fließt. Sowie nun der Elektrodenträger 9' sich in achsialer Richtung bis zum Einschnappen der Zapfen' 16 an die Ausnehmungen 33, 34 verschiebt, wird der Lichtbogen automatisch gezündet. Da fortwährend durch die hohle Welle Luft nachgesaugt wird, welche durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert wird, so werden einerseits die Elektroden 22, 22' sehr wirksam und kontinuierlich gekühlt, während anderseits der Lichtbogen abgeblasen wird. Die angesaugte Luftmenge wird dabei durch Drehen der Scheibe 26 geregelt, bzw. es wird diese Scheibe eingestellt und durch die Kontramutter fixiert. Außerdem wird durch das Herausblasen der Luft aus den Löchern ii, 11' der Scheiben 10, 10' auch die Außenfläche der Scheiben 9, 9' wirksam gekühlt. Durch die Düse 29 wird ferner Wasser aus dem Behälter 31 angesaugt, das von dem Luftstrom mitgerissen und infolge des wiederholten Richtungswechsels des Luftstroms beim Auftreffen auf die schrägen Kanäle 24, 25 sowie auf die diesen Kanälen gegenüberliegenden schrägen Flächen der Scheiben 9, 9' fein zerstäubt wird. Die kühlende Wirkung des Wassers an sich sowie die Verdunstung desselben bei der Zerstäubung bewirkt eine sehr kräftige Abkühlung, die noch durch die Dissoziation des Wassers im Lichtbogen gesteigert wird; überdies bewirkt letzterer Umstand, daß der Lichtbogen teilweise in einer Wasserstoffatmosphäre brennt, was bekanntlich des großen Diffusionskoeffizienten des Wasserstoffs halber sehr günstig ist. Durch die energische Kühlung der Elektroden sowie durch die Rotation, welche fortwährend neue Fußpunkte für den Lichtbogen erzeugt, wird ein stetiges Erlöschen und Wiederentzünden in sehr rascher Aufeinanderfolge erzeugt, wodurch ein stetiges, sehr kräftiges Schwanken des Potentials an den Elektroden hervorgerufen wird, das namentlich durch die infolge der geschilderten Einrichtung bewirkte Entionisierung der Lichtbogenstrecke bedingt ist. Es werden somit Schwingungen von verhältnismäßig großer Amplitude erzeugt, die in dem den Elektroden parallel geschalteten Schwingungskreis zur Wirkung kommen.

Die Einrichtung nach Fig. 3 funktioniert in genau derselben Weise. Bei der Einrichtung gemäß Fig. 4, welche vorteilhaft als Serienfunkenstrecke verwendet wird, ist die Wirkungsweise ähnlich, nur daß die beiden Ringelektroden 22, 22' nur als Zwischenelektroden dienen. Der Strom nimmt zunächst seinen Weg zur Elektrode 38 und von da über die Elektrode 22" über die Scheibe 9 zur Elektrode 22,

j ferner über den Funken (oder Lichtbogen) zur Elektrode 22' und über die Scheibe 9' und den Elektrodenring 22'" zur Elektrode 38'. Die drei Serienfunkenstrecken werden dabei auf gleiche Länge eingestellt. Wegen der energischen Kühlwirkung und der stets neuen dem Stromübergang dargebotenen Flächen ist die Amplitude der erzeugten Schwingungen sehr groß, so daß die Schwingung einen steilen Abfall zeigt. Die geschilderten Einrichtungen

; können dabei sowohl für den Betrieb mit Lichtbogen als für den mit Funken Verwendung finden,, je nach der Art des benutzten Stromes Gleich- oder Wechselstrom, der Größe des Elektrodenabstandes und der Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Größe der Kühlwirkung. Im allgemeinen wird bei Gleichstrom ein Lichtbogen erzeugt, während bei Wechselstrombetrieb aus naheliegenden Gründen Funken erzeugt werden. Die Einrichtung nach Fig. 4 gibt im ersteren Fall eine Lichtbogenserie, im zweiten Fall dient sie als Serienfunkenstrecke für. Stoßerregung, da infolge der energischen Kühlwirkung und der Rotation der Elektroden sog. Löschfunken auftreten werden. Die Frequenz der erzeugten Schwingungen ist in jedem Fall außerordentlich hoch. no

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf drahtlose Telegraphic -oder Telephonic beschränkt, sondern kann überall angewendet werden, wo es sich um Erzeugung, hochfrequenter elektrischer Schwingungen handelt.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mittels rotierender Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer ' rotierenden Welle befestigte Elektroden Luft durch einen Hohlraum der Welle in den

   Elektrodenzwischenraum saugen und durch Zentrifugalkraft aus diesem, hinausschleudern, wodurch sowohl der Lichtbogen abgeblasen als auch die Elektrodenscheiben energisch abgekühlt werden.
2. 2. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Elektrodenträger fest ist, während der andere Elektrodenträger

   ίο mittels eines in einem Achsenstück angebrachten Längsschlitzes und zweier auf der Welle usw. angebrachter Zapfen innerhalb bestimmter Grenzen verschiebbar ist, ϊο daß im Ruhezustande die beiden Elektroden aneinander liegen, wobei der Strom von einer zur anderen durch unmittelbaren Kontakt übergeht, während bei Drehung der Welle das in der Achsenrichtung bewegliche Elektrodensystem durch die infolge der Rotation erzeugte Fliehkraft der in dem Elektrodenträgerzwischenraum befindlichen Luft seitwärts getrieben wird, wodurch die Zündung des Lichtbogens stattfindet.
3. 3. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ieder der beiden Elektrodenträger aus zwei durch ein achsiales Zwischenstück verbundenen Scheiben besteht, von welchen die äußere Scheibe einen kleineren Durchmesser besitzt und mit schrägen radialen Schlitzen oder Löchern versehen ist, durch welche die von außen angesaugte Luft auch übei die Außenfläche der inneren, die Elektroden tragenden Scheiben streicht und dieselben stark abkühlt.
4. 4. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren .Scheiben der Elektrodensysteme in ihrem zentralen Teil nach außen konisch ausgebildet sind, wodurch zentral in der Richtung der Wellenachse ein größerer Zwischenraum entsteht, der sich peripheriewärts allmählich verjüngt, während im peripheral Teil der beiden Elektrodenscheiben diese in einem fixen Abstand parallel laufen, durch welchen die Länge des Lichtbogens bestimmt wird.
5. 5. Ausführungsform, der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Elektroden träger außerhalb der kleinen Kühlscheibe mit einem als Schleifring dienenden achsialen Ansatzstück zur Aufnahme des mittels einer Bürste zugeführten Stromes versehen ist.

   .
6. 6. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenrand der beiden inneren Elektrodenscheiben auswechselbare Kreisringe aus entsprechendem Elektrodenmaterial von positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten (Kupfer, Aluminium, Silundum, Blenden, Glänzen, Kiesen usw.) und von entsprechendem Querschnitt auf-■ geschraubt werden, zwischen denen der Lichtbogen (Funke) übergeht.

   7. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Elektrodenträger tragende Welle einseitig oder doppelseitig ausgebohrt und im Elektrodenzwischenraum mit Auslaßlöchern bzw. Schlitzen versehen ist, wodurch die durch den Hohlraum der Welle angesaugte Luft zwischen die Scheiben entweichen kann und durch Zentrifugalkraft aus dem Elektrodenzwischenraum hinausgeschleudert wird.

   8. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der kontinuierlichen genauen Einstellung der beiden Elektrodensysteme und infolgedessen der Lichtbogenlänge auf die mit einem feingängigen Gewinde versehene Welle eine mit Führungszapfen versehene Hülse aufgeschraubt wird, deren Stellung auf der Achse durch eine Kontramutter fixiert ist, wobei der Abstand der auf dieser Hülse gleitenden beweglichen Elektrode durch die Stellung der Zapfen bedingt wird.

   9. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr durch das freie Ende der hohlen Motorwelle mittels einer kontinuierlich verstellbaren Scheibe nach Belieben reguliert werden kann. ·

   1.0. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ill die hohle Welle des Motors zugleich

   ■ mit der Luft mittels eines Zuleitungsrohres ein Flüssigkeitsstrahl (Wasser usw.) durch die Saugkraft der rotierenden Scheiben eingepumpt und durch den Richtungswechsel der eingesaugten Luft zerstäubt wird, so daß infolge der feinen Verteilung und großen Oberflächenwirkung eine bedeutende Verdunstungskälte erzeugt wird, wodurch die ' Scheiben elektroden und auch der Lichtbogen rasch und intensiv gekühlt werden.

   11. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf einer Welle montierte, elektrisch von derselben isolierte, genau einstellbare Elektrodenscheibensysteme der beschriebenen Art angeordnet sind, welche mit ihrem Rande eine ebenfalls einstellbare fixe Funkenstrecke durchschneiden und dieselbe so in eine Serienteilfunkenstrecke zerlegen, wodurch immer neue, gut gekühlte Fußpunkte zur Erzeugung des Lichtbogens oder Funkens herangezogen werden.

   12. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

   daß die beiden fixen Elektroden der Funkenstrecke als ein in einer Führungshülse zwangläufig verstellbarer Dorn ausgebildet sind, dessen Spitze die eigentliche aus- j wechselbare Elektrode (aus Aluminium, j Kupfer, Silundum usw.) enthält und mit einer feinen Längsteilung versehen ist, durch deren Hervortreten aus der Führung die Bogen- bzw. Funkenlänge bestimmt ist.

   13. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse des Elektrodendornes mit einem Schlitz und einer entsprechenden Hebelvorrichtung versehen ist, durch welche der Schlitz zusammengezogen und die Führungshülse fest an den Elektrodendorn angepreßt und so der Übergangswiderstand auf ein Minimum reduziert werden kann.

   - Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.