DE29849C - Schaltvorrichtungen für Sekundärbatterien. Theilweise abhängig vom Patent Nr. 27037 - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTA

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Art des Ladens und Entladens secundärer Batterien und deren Verwendung zum automatischen Wechsel der Stromkreisverbindungen.

Bei Secundärbatterien nimmt bekanntlich, wenn das Laden einen gewissen Höhepunkt erreicht hat, die elektromotorische Kraft plötzlich zu und werden Sauerstoff und Wasserstoff frei. Beim'Entladen der Batterie dagegen bildet sich in den Zellen auf Kosten der Schwefelsäure schwefelsaures Blei und vermindert sich das specifische Gewicht. Beim Laden der Batterie dagegen wird Schwefelsäure frei, es sättigt sich die Flüssigkeit in der Zelle mit Säure und vergröfsert sich das specifische Gewicht.

Diese eine oder beide in Secundärbatterien auftretenden Erscheinungen benutzt Erfinder zum automatischen Wechsel der Stromkreisverbindungen, wodurch die Lampen oder andere Verwendungsstellen entweder durch Secundärbatterien oder durch den Strom einer dynamoelektrischen Maschine gespeist werden.

In der Hauptstation sind ein zur Erregung des Stromes entsprechend starker, durch eine genügende Betriebskraft getriebener dynamoelektrischer Generator, ferner zwei Leitungsdrähte und ein durch Hand verstellbarer Umschalter vorhanden, so dafs der Strom entweder durch den ersten hin und durch den zweiten Draht zurück oder umgekehrt geht. An jedem der verschiedenen Gebäude oder Stationen befindet sich ein permanenter Hufeisenmagnet und zwischen demselben eine drehbare, den Umschalter bildende Zunge.

Der Strom geht ,durch eine um die Zunge gewickelte Spirale hindurch, wodurch beim eintretenden Stromwechsel die Polarität umgetauscht wird. Der polarisirte Umschalter dient zur Schaltung von Bogenlampen oder anderen Verwendungsstellen in den oder aus dem Stromkreis, so dafs die Stromkreise nach den Lampen in der Hauptstation an- oder abgedreht werden können, um bei Nacht leuchten und am Tage aufser Verbindung gebracht werden zu können.

Ein ähnlicher permanenter Magnet und Zunge mit polarisirender Spirale wird in einem nach den secundären Batterien führenden Stromkreise verwendet und sind die Verbindungen dergestalt angeordnet, dafs sich beim Brennen der Lampen die secundäre Batterie aufserhalb des Stromkreises befindet; werden jedoch die Lampen oder andere Verwendungsstellen aus dem Stromkreis ausgeschaltet, so wird der Strom durch die secundären Batterien zum Zwecke ihrer Ladung geführt. Nach vollendeter Ladung derselben und bei einer plötzlichen Zunahme der elektromotorischen Kraft, oder wenn das specifische Gewicht der Zellenflüssigkeit durch Freiwerden der Schwefelsäure zunimmt, wird der Strom von der einen secundären Batterie abgeleitet und verrichtet dann seine übrige Arbeit in dem elektrischen Stromkreis, so dafs die secundäre Batterie immer bereit steht, elektrische Glühlichtlampen zu speisen oder andere Arbeit zu verrichten.

Der Stromkreis bei der Secundärbatterie wird durch einen Magneten abgelenkt, der sich (mit Ausnahme bei einer plötzlichen Zunahme der

elektromotorischen Kraft oder einer anderen durch einen Schwimmer in der Flüssigkeit der Secundärbatterie herrührenden Ursache) aufser Wirkung befindet, wobei sich der Schwimmer hebt und den Umschalter schliefst, wenn, wie oben erwähnt, das ' specifische Gewicht der Flüssigkeit zunimmt.

Dieser Schwimmer ähnelt einem Hydrometer, indem die Spindel auf den Umschalter einwirkt, und wird der Umschalter von einem Schwimmer getragen, wodurch die Stellung desselben nicht durch die von der Verdampfung und dem Wiederfüllen herrührende^ Niveauänderung verändert wird. .

Fig. ι ist ein Diagramm, aus welchem der Apparat in Verbindung mit den zu speisenden Bogenlampen ersichtlich ist, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht mit den Secundärbatterien, die eben geladen werden. Fig. 3 stellt die Stromkreise und die Secundärbatterie mit dem Hydrometerumschalter während des Ladens dar und Fig. 4 diesen Umschalter mit dem von der Secundärbatterie abzweigenden Strom.

A ist eine dynamoelektrische Maschine, B ein zweitheiliger Umschalter, um den positiven Strom nach der Linie 1, Fig. 1, und den negativen Strom nach Linie 2 oder, wie in Fig. 2, umgekehrt zu senden.

D £>' sind polarisirte Umschalter, in welchen N S einen permanenten Magneten vorstellt, α ist eine drehbar befestigte Zunge oder ein Umschalter von weichem Eisen und b eine Spirale zur Polarisirung der Zunge. C ist ein Contacthebel für den Umschalter D mit den isolirten Klötzen 4, 5 und C ein ähnlicher Hebel für Z>' mit den Contactklötzen 6, 7. Hebel C² und Feder 8 bewirken den nöthigen Druck auf die Contactklötze.

O ist eine Solenoidspirale, deren Kern mit den Umschaltehebeln hi kl verbunden ist. Geht der Strom durch die Spirale O hindurch, so werden die Umschalter in die links in Fig. 2 ersichtlichen Stellungen verstellt; geht jedoch kein Strom durch O hindurch, so werden die Umschalter in die rechts in Fig. 2 ersichtlichen Stellungen gebracht.

SB ist eine secundäre Batterie und A L sind Bogenlampen, während IL parallel geschaltete Glühlichtlampen vorstellen.

Nimmt der Umschalter B die in Fig. 1 ersichtliche Stellung ein, so geht der Strom durch Draht 1 und durch eine beliebige Anzahl von Bogenlampen A L auf dem Wege 4, α und b weiter durch Draht 1 und dann nach der nächsten Lampengruppe A L zn dem polarisirten Umschalter D u. s. f. durch eine beliebige Zahl von Umschaltern und Lampen im Stromkreise hindurch. Die Umschalter D' sind für die Aufspeicherungsbatterien in dem zurückführenden Draht 2 angeordnet und geht hier einfach der Strom bei jedem Umschalter mittelst 6 und α durch die Spirale b und so in der Leitung weiter.

Diese Anordnung macht sich für das Brennen der Bogenlampen bei Nacht erklärlich.

Bei Tage wird der Umschalter B in die aus Fig. 2 ersichtliche .Stellung gebracht, worauf sich alle polarisirten Umschalter D D^x umstellen und sich die Contacte bei D zwischen α und 5 und 'bei Z?¹ zwischen α und 7 befinden, so dafs die Bogenlampen A L aus dem Stromkreise ausgeschaltet sind; es geht dann aber der Strom von A im Draht 2 durch b, β und 7 nach der Spirale O und bewegt die Umschalter h i k und /, worauf der Stromkreis durch die Armatur des Magneten JV, durch i nach der und durch die Aufspeicherungsbatterie SB und mittelst / von der Leitung 2 weg nach dem Umschalter D¹ in das nächste Gebäude u. s. w. und endlich durch Leiter 1 und durch b, α und 5 bei einem jeden polarisirten Umschalter D geht.

Findet infolge von Gasentwickelungen auf den Elektroden irgend einer Batterie zum Aufspeichern eine plötzliche Zunahme der elektromotorischen Kraft statt, so ist der Strom, der durch die in eine Zweigleitung um die Secundärbatterie S B eingeschaltete Spirale M von hohem Widerstand geht, genügend, um hinreichenden Magnetismus zur Ueberwindung der Armaturfeder bei M zu erregen, und so einen elektrischen Stromkreis, zusammengesetzt aus 7, der Spirale N von dickem Draht, dem hinteren Contactstift 11, der Armatur 12, dem vorderen Contact 14, Armatur 13 von M, zu bilden. Dieser Stromkreis setzt sich dann durch i, die Batterie .S B und / nach der Leitung 2 fort, worauf nach Kurzschliefsung der Spirale O die Feder 10 die Umschalter h i k I in die rechtsseitig in Fig. 2 ersichtliche Stellung bringt. Da jedoch durch den Magneten N ein Stromkreis durch 16 und 12 geschlossen worden ist, so geht nunmehr der Strom durch i und / nach der Leitung 2 unabhängig vom Magneten M, dessen Armatur nach kurzer Zeit zurückschnellt.

Da der Stromkreis von der Secundärbatterie abgelenkt wird, so ist dieselbe für den Bedarfsfall immer bereit und ladet der Strom die anderen secundären Batterien auch noch zu Ende, so dafs auf diese Weise eine jede Secundärbatterie ohne Rücksicht auf Gröfse und den vorherigen Zustand bis zu ihrem äufsersten Aufnahmevermögen geladen wird.

Durch Schlufs des Umschalters .S¹ kann der Strom von derSecundärbatterie in dem die parallel geschalteten Glühlichtlampen IL enthaltenden Stromkreise zur Verwendung kommen, oder es kann mit demselben eine beliebige elektrische Verwendungsstelle gespeist werden.

Die in Fig. 3 und 4 ersichtlichen Stromkreise sind den vorbeschriebenen ähnlich, nur fällt hier der Magnet M weg, an dessen Stelle ein Stromschliefser / auf dem in der Batteriefiüssigkeit eingetauchten Schwimmer u zur Verwendung kommt, w ist ein Schwimmer oder Hydrometer, der sich bei der durch das Füllen der Batterie ergebenden Vermehrung des specifischen Gewichtes hebt und endlich den Stromkreis bei / schliefst, worauf der mittelst / und / durch die Elektroden der Secundärbatterie SB, Fig. 3, fliefsende Strom infolge eines zweiten geschaffenen Weges für den zu öffnenden Strom von der Spirale O abgezweigt wird. Dieser Weg geht von 7 durch die Spirale N von geringem Widerstände und durch den Draht t¹ herum nach t durch die secundäre Batterie und durch / nach der Leitung. Darauf verliert das Solenoid O seinen Magnetismus und werden sofort Kern und Umschalter durch Feder 10 in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung gebracht, so dafs dann, nachdem der Magnet N seine Armatur angezogen, der Strom von 7 durch N, 16, 12 nach 2, darauf nach / und endlich zur Leitung geht.

Claims (2)

Patent-AnSprüche: Zum automatischen Umschalten der Stromkreisverbindungen von secundären oder Sammelbatterien einer aus Bogen und Glühlichtlampen bestehenden Beleuchtungsanlage:

1. Die Anordnung der Elektromagneten iVvon schwachem Widerstände und M von starkem Widerstände in eine Zweigleitung um die Secundärbatterie, welche Magnete durch ein plötzliches Steigen und Fallen der elektromotorischen Kraft in der Batterie beim Laden und Entladen derselben beeinflufst werden.

2. Unter Benutzung der durch Patent-Anspruch 2. des Patentes No. 27037 geschützten Anwendung eines Schwimmers zur Aus- oder Einschaltung des Ladestroms, die Anordnung eines solchen Schwimmers in Gestalt der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, auf der Flüssigkeit der secundären Batterie schwimmenden Vorrichtung w u in Verbindung mit dem Stromschliefser t zum Schliefsen oder Unterbrechen des Stromkreises, je nach der Wirkung des specifischen Gewichtes der Flüssigkeit auf Kugel w.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.