DE37777C

DE37777C - Constant galvanic battery

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Publication number: DE37777C
Application number: DENDAT37777D
Authority: DE
Original assignee: M. SAPPEY in Paris
Anticipated expiration: 1906-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die neue Batterie besteht aus einer gewissen Anzahl Partialketten, welche aus Zink und Kohleelementen zusammengesetzt sind.The new battery consists of a certain number of partial chains made of zinc and carbon elements are composed.

Diese Elemente tauchen in zwei verschiedenartige Flüssigkeiten ein, nämlich in eine Erregungsflüssigkeit und in eine depolarisirende Flüssigkeit, welche durch poröse Zellen von einander getrennt sind.These elements are immersed in two different fluids, namely an excitation fluid and into a depolarizing fluid, which are separated from one another by porous cells.

Die Batterie besitzt folgende charakteristische Eigenschaften:The battery has the following characteristics:

Die Circulation der Erregungsflüssigkeit in den porösen Zellen der Batterie ist eine derartige, dafs die durch Oxydation sich bildenden Metallsalze continuirlich abgeführt werden, so dafs dieselben sich nicht auf dem Zink absetzen können, wodurch die Wirksamkeit der Batterie eine unveränderliche bleibt.The circulation of the excitation fluid in the porous cells of the battery is such, so that the metal salts formed by oxidation are continuously removed that they cannot settle on the zinc, whereby the effectiveness of the Battery remains an immutable.

Durch eine Regulirvorrichtung wird die Speisung der Batterie beim Abnehmen der Stromstärke bewirkt, wodurch der Verbrauch der kostspieligen Depolarisationsflüssigkeit auf ein Minimum reducirt und die Stärke des Stromes möglichst constant gehalten wird.A regulator is used to power the battery when the Amperage causes, thereby reducing the consumption of the costly depolarization fluid a minimum is reduced, and the strength of the current is kept as constant as possible.

Auf beiliegender Zeichnung stellt Fig. 1 einen Verticalquerschnitt durch die neue Batterie und Fig. 2 dieselbe im Aufrifs dar.On the accompanying drawing, FIG. 1 shows a vertical cross-section through the new battery and Fig. 2 shows the same in elevation.

Fig. 3 zeigt ein Element im Verticalschnitt und in vergröfsertem Mafsstabe undFig. 3 shows an element in vertical section and on an enlarged scale and

Fig. 4 eine Anzahl von zu einer Partialkette vereinigten Elementen im Grundrifs.
. Auf der beispielsweise auf der Zeichnung dargestellten Batterie sind je zehn einfache Elemente in einem Kasten A zu einer Partialkette vereint, und sieben solcher neben einander aufgestellter Partialketten bilden die ganze Batterie.4 shows a number of elements combined to form a partial chain in the basic pattern.
. On the battery shown in the drawing, for example, ten simple elements are combined in a box A to form a partial chain, and seven such partial chains placed next to one another form the entire battery.

Die zehn Elemente jeder Partialkette sind in zwei Reihen zu je fünf aufgestellt und parallel geschaltet; die sieben in dem Kasten A befindlichen Partialketten, aus welchen die Batterie zusammengesetzt ist, sind dagegen hinter einander geschaltet, so dafs am rechten Ende der Batterie der positive, am linken Ende der negative Pol ist, wie Fig. 2 zeigt.The ten elements of each partial chain are set up in two rows of five each and connected in parallel; the seven partial chains in box A , from which the battery is composed, are on the other hand connected one behind the other, so that the positive pole is at the right end of the battery and the negative pole at the left end, as FIG. 2 shows.

Die Wände der Kästen A sind inwendig mit Gummiplatten ausgefüttert und mit einem doppelten Boden versehen.The walls of the boxes A are lined on the inside with rubber sheets and have a double bottom.

In jeden Kasten sind die Kohlenplatten C eingesetzt, welche ein aus zwei Reihen von Quadratfächern bestehendes Ganzes bilden.In each box, the carbon plates C are inserted, which form a whole consisting of two rows of square compartments.

In jedem dieser Fächer sitzt eine poröse Zelle D, deren Boden mit einer Oeffnung versehen ist.In each of these compartments there is a porous cell D, the bottom of which is provided with an opening.

In der porösen Zelle ist ein Zinkblock E aufgestellt, dessen Querschnitt quadratisch oder von anderer entsprechender Form und welcher inwendig ausgehöhlt ist. A zinc block E is set up in the porous cell, the cross-section of which is square or of another corresponding shape and which is hollowed out on the inside.

In dem oberen Boden des Kastens sind Löcher α angebracht, welche den Löchern in den Böden der porösen Zellen D entsprechen. Holes α , which correspond to the holes in the bottoms of the porous cells D, are made in the upper bottom of the box.

Der untere Boden des Kastens ist den Löchern α entsprechend mit Löchern b versehen.The lower bottom of the box is provided with holes b corresponding to the holes α.

Durch letztere, sowie durch die Löcher a und die Löcher im Boden der porösen Zellen D gehen Rohre AiM¹ aus Ebonit in den hohlen inneren Raum der Zinkklötze E. Through the latter, as well as through the holes a and the holes in the bottom of the porous cells D, tubes AiM ¹ made of ebonite go into the hollow inner space of the zinc blocks E.

Auf dem unteren Theil jedes Ebonitröhres ist ein äufseres Gewinde geschnitten; vermittelst der Muttern F. und G aus Ebonit ist jedes Ebonitrohr MM¹ auf dem Boden der porösen" Zelle und unterhalb des unteren Kastenboderis befestigt. ;An external thread is cut on the lower part of each ebonite tube; by means of nuts F. and G made of ebonite, each ebonite tube MM ¹ is attached to the floor of the porous "cell and below the lower box base.;

Die Muttern F sind mit kleinen Löchern d d versehen, durch welche das Innere der porösen Zelle mit dem oberen Sammelraum B unter dem oberen Boden des Kastens communicirt.The nuts F are provided with small holes dd through which the interior of the porous cell communicates with the upper collecting space B under the upper floor of the box.

Um einen dichten Schlufs der Muttern F und G zu veranlassen, sind kleine Gummischeiben unter dieselben gelegt.Small rubber washers are placed underneath the nuts F and G to ensure a tight fit.

Ueber das obere Ende der Ebonitrohre M sind die Zinkblöcke E gestülpt, so dafs sich dieselben mit ihrem unteren, konisch zugespitzten Rande auf die Muttern F dicht aufsetzen. The zinc blocks E are placed over the upper end of the ebonite tubes M so that they sit tightly on the nuts F with their lower, conically pointed edge.

Das obere Ende der letzteren, da, wo sie über den Ebonitrohren, hervorragen, ist abgeflacht,' um die elektrische Leitung daran befestigen zu können.The upper end of the latter, where they protrude above the ebonite tubes, is flattened, ' to be able to attach the electrical line to it.

Der Kasten A und dessen doppelter Boden ist ganz mit Gummiplatten gefüttert; überall, wo eine Oeffnung ist, sind die Ränder der betreffenden Platten rings um die Oeffnung mit einem heifsen Eisen zusammengeklebt.Box A and its double bottom are completely lined with rubber sheets; wherever there is an opening, the edges of the plates concerned are glued together around the opening with a hot iron.

Auch kann anstatt dessen der Kasten, sowie dessen doppelter Boden ganz aus Ebonit oder vulcanisirtem Gummi sein. ■The box and its double bottom can also be made entirely of ebonite or vulcanized rubber. ■

Um eine gute Leitung der Kohlenplatten zu sichern, sind dieselben alle an ihrem oberen Ende mit einem Besatz von flachen Kupferstreifen versehen. Diese Kupferstreifen sind auf einem gut leitenden Rahmen befestigt.To ensure good conduction of the carbon plates, they are all on their top The end is trimmed with flat copper strips. These copper strips are attached to a conductive frame.

Letzterer bildet demnach den positiven Pol der Partialkette; hebt man diesen Rahmen heraus, so hebt man gleichzeitig alle Kohlenplatten mit demselben aus dem Kasten. The latter therefore forms the positive pole of the partial chain; one lifts this frame out, all the coal plates are lifted out of the box at the same time.

Die Zinkklötze E sind mit ihren oberen flachen Theilen ebenfalls an einem gut leitenden Metallrahmen befestigt, welcher durch Ebonitstreifen von dem erstgenannten, die Kohlenplatten verbindenden Rahmen isolirt ist und den negativen Pol der Partialkette bildet; hebt man diesen Rahmen, so hebt man alle Zinkklötze mit, und da jeder Zinkklotz für sich und unabhängig vom anderen an dem Rahmen festgemacht ist, so kann man irgend einen derselben abnehmen und die übrigen am Rahmen lassen.The zinc blocks E are also fastened with their upper flat parts to a highly conductive metal frame, which is isolated from the first-mentioned frame connecting the carbon plates by strips of ebonite and forms the negative pole of the partial chain; if one lifts this frame, all zinc blocks are lifted with it, and since each zinc block is attached to the frame for itself and independently of the other, one can remove any one of them and leave the rest on the frame.

Die Erregungsflüssigkeit der Batterie ist in dem Behälter R und die Depolarisationsflüssigkeit in dem Behälter S.~ The excitation liquid of the battery is in the container R and the depolarization liquid in the container S. ~

Beide sind erhöht an den beiden Enden des Apparates aufgestellt und mit weiter unten beschriebenen Einrichtungen versehen, durch welche das Flüssigkeitsniveau so regulirt wird, dafs eine constante Speisung der Batterie mit diesen Flüssigkeiten stattfindet.Both are raised at both ends of the apparatus and with below the devices described, by means of which the liquid level is regulated in such a way that that there is a constant supply of these liquids to the battery.

Die Wände der Behälter sind inwendig mit Stoffen überzogen oder bekleidet, welche der Einwirkung der Säuren widerstehen.The walls of the containers are internally covered or clad with fabrics, which of the Resist the action of acids.

Die Erregungsflüssigkeit !liefst aus dem Behälter R in die Vertheilungsrohre b¹ und aus diesen durch die Oeffhungen b² in die Kammern q des Kastens T. The excitation liquid flows from the container R into the distribution tubes b ¹ and from these through the openings b ² into the chambers q of the box T.

Die Kammern ρ und q des Kastens T werden am besten aus Scheidewänden von Glas hergestellt,' welche vermittelst eines Harzkittes mit den Wänden des Kastens verbunden sind.The chambers ρ and q of the box T are best made of partitions of glass which are connected to the walls of the box by means of a resin cement.

Der Kasten T kann vermittelst der Schraubenspindel r und des Handrades s gehoben und gesenkt werden, wodurch die Druckhöhe und mithin auch die Geschwindigkeit der abfliefsenden Erregungsflüssigkeit regulirt wird.The box T can be raised and lowered by means of the screw spindle r and the handwheel s , whereby the pressure level and consequently also the speed of the flowing excitation fluid is regulated.

Die Kammern ρ communiciren durch die Schlauchfohre N mit den Sammelräumen v3; die Kammern q communiciren durch die Schlauchrohre N¹ und die Kanäle t mit dem das Innere des Kastens A bildenden, die porösen Zellen D umgebenden Raum.The chambers ρ communicate through the hose N with the collecting spaces v3; the chambers q communicate through the hose tubes N ¹ and the channels t with the space surrounding the porous cells D which forms the interior of the box A.

Sobald der Kasten T gehoben ist, so dafs das Niveau der in demselben befindlichen Flüssigkeit höher wie das Niveau der Flüssigkeit in der Batterie liegt, füllt, sich zuerst der Sammelraum B zwischen den beiden Böden der Kasten. Alsdann dringt die Erregungsflüssigkeit durch die Löcher d der Muttern F in die porösen Zellen, steigt in denselben bis zur Höhe der Rohre M und fliefst durch letztere in den unteren Sammelraum B^: ab.As soon as the box T is raised, so that the level of the liquid in it is higher than the level of the liquid in the battery, the collecting space B between the two bottoms of the box first fills. The excitation fluid then penetrates through the holes d of the nuts F into the porous cells, rises in them up to the level of the tubes M and flows through the latter into the lower collecting space B ^: .

Wenn derselbe gefüllt ist, so steigt die Flüssigkeit durch das in Fig. ι und 3 punktirt eingezeichnete Rohr V bis zur Höhe der Rohre M. Bei fortgesetztem Zuströmen der Flüssigkeit ist die eben, beschriebene und in Fig. 1 und 3 durch Pfeile angegebene Bewegung dieser Flüssigkeit eine regelmäfsige, und durch jedes der inneren Rohre M M fliefst beständig die gleiche Flüssigkeitsmenge durch das Rohr F ab.When the same is filled, the liquid rises through the in Fig ι., And 3 dotted drawn tube V up to the height of the tubes M. With continued inflow of the liquid is the specified level, as described in Fig. 1 and 3 by arrows movement of this Liquid flows regularly through each of the inner tubes MM , and the same amount of liquid constantly flows off through tube F.

Damit das Rohr V nicht wie ein Heber ansaugend wirke, ist in dem oberen horizontalen Theil desselben eine Oeffnung χ angebracht.In order that the pipe V does not act like a siphon, an opening χ is made in the upper horizontal part of the same.

Vermittelst der eben beschriebenen Einrichtung erzielt man nicht nur einen constanten Zuflufs und Abflufs der erregenden Flüssigkeit, sondern auch gleichzeitig einen regelmäfsigen Abflufs der sich bildenden Metallsalze. Da letztere sehr porös sind und eine gewisse Menge Gase bei ihrer Entstehung aufnehmen, so schwimmen dieselben auf der Oberfläche der in den porösen Zellen enthaltenen Erregungsflüssigkeit und fliefsen mithin auch, durch die obere Oeifnung der Rohre M in den unteren Sammelraum B¹ ab.By means of the device just described, one not only achieves a constant inflow and outflow of the exciting liquid, but also at the same time a regular outflow of the metal salts which are formed. Since the latter are very porous and absorb a certain amount of gases when they arise, they float on the surface of the excitation fluid contained in the porous cells and consequently also flow off through the upper opening of the tubes M into the lower collecting space B ¹ .

Um den Abflufs der erregenden Flüssigkeit des Behälters R zu reguliren, dient folgende Einrichtung. ■ The following device is used to regulate the outflow of the exciting liquid in the container R. ■

An dem nach dem Vertheilungsrohr d¹ führenden Schlauchstück a^s ist ein Rohr α befestigt, welches ganz in die Flüssigkeit des Behälters JR eintaucht und sich in seiner tiefsten Stellung über dem Boden des Behälters befindet, wenn der Kasten T gehoben ist.A tube α is attached to the hose section a ^s leading to the distribution tube d ¹ , which tube is completely immersed in the liquid in the container JR and is in its lowest position above the bottom of the container when the box T is raised.

Durch dieses Rohr fliefst die Flüssigkeit des Behälters R nach dem Vertheilungsrohr undThe liquid of the container R flows through this pipe to the distribution pipe and

den Kammern ρ des Kastens T ab. Das eine Ende des Rohres ist vermittelst einer Asbestschnur x¹, welche über die Rolle x²· geführt ist, mit dem Kasten T verbunden, so dafs beim Heben oder Senken des Kastens sich das Rohr abwärts oder aufwärts dreht.the chambers ρ of the box T. One end of the tube is connected to the box T ^{by means of an asbestos cord x 1} , which is passed over the roller x ² , so that the tube rotates downwards or upwards when the box is raised or lowered.

Wird der Kasten T durch Drehen des Handrades s gesenkt, so dreht sich das Rohr α nach aufwärts und hebt sich mit seinem offenen Ende über das Niveau der Erregungsfiüssigkeit, so dafs dieselbe nicht mehr abfliefsen kann.If the box T is lowered by turning the handwheel s , the tube α turns upwards and its open end rises above the level of the excitation fluid, so that it can no longer flow off.

Sobald die Thätigkeit der Batterie ganz aufhören soll, wenn der Stromkreis nicht geschlossen ist, so braucht man nur den Kasten T so weit herabzulassen, dafs das Niveau der in seinen Kammern enthaltenen Flüssigkeit, unter dem Niveau des oberen Sammelraumes B liegt.As soon as the operation of the battery is to cease completely, if the circuit is not closed, one only needs to lower the box T so far that the level of the liquid contained in its chambers is below the level of the upper collecting space B.

Die in letzterem enthaltene Flüssigkeit, sowie die in . dem Kasten A enthaltene fliefst alsdann durch die Rohre NN¹ in die Kammern ρ q zurück.The liquid contained in the latter, as well as that in. contained in box A then flows back through the pipes NN ¹ into the chambers ρ q .

Will man die Batterie wieder in Betrieb setzen, so braucht man nur den Kasten T so hoch zu heben, dafs das Niveau der in ihnen enthaltenen Flüssigkeit höher wie dasjenige der Batterieflüssigkeit liegt.If you want to put the battery back into operation, you only need to lift the box T so high that the level of the liquid it contains is higher than that of the battery liquid.

Zur selbsttätigen Speisung der Batterie mit depolarisirender Flüssigkeit aus dem Behälter S dient das drehbare Rohr b, dessen obere Oeffnung' über dem Niveau der- Flüssigkeit steht und sich herabdreht, sobald die Stärke des Batteriestromes abnimmt. Durch die Senkung des Rohres fliefst ein Theil der Flüssigkeit in die Batterie ab und verstärkt den Strom wieder.The rotatable tube b, whose upper opening is above the level of the liquid and turns down as soon as the strength of the battery current decreases, is used to automatically supply the battery with depolarizing liquid from the container S. By lowering the tube, part of the liquid flows off into the battery and increases the current again.

Das Rohr b hängt an einer mit dem Gewicht T^ belasteten Asbestschnur b³, welche auf die mit einem Räderwerk verbundene Achse % aufgewickelt und mit ihrem Ende befestigt ist. Auf der unteren Achse des Räderwerkes sitzt ein Speichenrad Z, dessen Bewegung durch den Eingriff der Haken /¹Z² einer um Z⁴ drehbaren Gabel Z³ in die Speichen zeitweise gehemmt wird. Das untere Ende der Gabel ist an einem Draht y von Platin oder Neusilber befestigt, welcher in eine Nebenleitung eines kleinen Theiles des Hauptbatteriestromes eingeschaltet ist, so dafs sich beim Wachsen der Stromstärke dieser Draht erhitzt, beim Abnehmen der Stromstärke aber wieder abkühlt.The tube b hangs on an asbestos cord b ³ loaded with the weight T ^ , which is wound onto the axis% connected to a gear train and fastened at its end. On the lower axis of the gear train sits a spoked wheel Z, the movement of which is temporarily inhibited ^{by the engagement of the hooks / 1} Z ^{2 of} a fork Z ³ rotatable around Z ^{4 in the spokes.} The lower end of the fork is attached to a wire y made of platinum or nickel silver, which is connected to a branch line of a small part of the main battery current, so that this wire heats up when the current strength increases, but cools again when the current strength decreases.

Die Erhitzung oder Abkühlung hat eine Ausdehnung oder Zusammenziehung des Drahtes j' zur Folge, welche die Drehung der Gabel nach der einen oder anderen Richtung bewirkt.The heating or cooling has an expansion or contraction of the wire j ' result, which causes the fork to rotate in one direction or the other.

Verkürzt sich der Draht y durch Abnahme der Stromstärke, so kommt der Haken Z² aufser Eingriff mit dem Rad Z und das Gewicht £² zur Wirkung, indem sich die Schnur b³ abwickelt und das Rohr b mit seiner oberen Mündung in die Depolarisationsflüssigkeit einsinkt, wodurch die erforderliche Menge Flüssigkeit durch dasselbe und die Vertheilungsrohre b^l in die Kammern q und die Rohre N¹ in die Batterie fliefst und die Stromstärke wieder zunimmt. If the wire y is shortened by decreasing the current strength, the hook Z ² comes into action on its engagement with the wheel Z and the weight £ ² comes into play, as the cord b ³ unwinds and the tube b with its upper mouth sinks into the depolarization fluid, whereby the required amount of liquid flows through the same and the distribution tubes b ^l into the chambers q and the tubes N ¹ into the battery and the current strength increases again.

Infolge dessen dehnt sich der Draht wieder durch Erhitzung aus, das Rad Z wird gehemmt und das Rohr b bleibt in der angenommenen Stellung bis die Stromstärke nachläfst, worauf sich das Rohr wiederum senkt und die Batterie abermals mit depolarisirender Flüssigkeit gespeist wird.As a result of this, the wire expands again through heating, the wheel Z is inhibited and the tube b remains in the assumed position until the current strength subsides, whereupon the tube again lowers and the battery is again fed with depolarizing liquid.

Hierdurch wird der Zuflufs dieser kostspieligen Flüssigkeit beständig selbsttätig regulirt, bis der Behälter S leer und das Rohr b sich bis auf den Boden desselben herabgedreht hat. Dasselbe wird mit der Hand wieder gehoben, die Schnur durch Drehen des Räderwerkes auf die Achse ^ aufgewickelt und der Behälter S wieder mit depolarisirender Flüssigkeit gefüllt.In this way the inflow of this expensive liquid is constantly and automatically regulated until the container S is empty and the tube b has turned down to the bottom of the same. The same is lifted again by hand, the cord is wound up on the axle by turning the gear train, and the container S is again filled with depolarizing liquid.

In jedem der Behälter R und S ist ein kleiner Schwimmer angebracht, welcher mit einem elektrischen Läutewerke so in Verbindung gesetzt ist, dafs beim Herabsinken dieser Schwimmer das Zeichen zum Nachfüllen der Erregungs- und Depolarisationsflüssigkeit ge^ geben wird.In each of the containers R and S there is a small float which is connected to an electric bell in such a way that when this float sinks, the signal to refill the excitation and depolarization fluid is given.

Claims

P a tent claim:
On the battery shown in Fig. Ι to 4

the device for maintaining the current, characterized by:

ι. by draining the exciting liquid flowing into the collecting space B through the interior of the porous cell D upwards around the outer surface of the zinc block E and through the pipe M downwards into the lower collecting space B ', from which the liquid flows through the pipe V takes place by removing the metal salts formed inside the porous cell in this way, and

2. by the automatic supply of the battery with depolarizing liquid by means of the wire jr through which a part of the generated battery current flows, the expansion or contraction of which, depending on the greater or lesser current strength, causes the movement of the fork I ^s provided with locking hooks, through which the wheel Z triggered and the axis \ driven by a gear train is rotated, whereby the drain pipe b hanging on the cord b ^s lowers and allows the drainage of the depolarizing liquid from the container 5 into the battery.

1 sheet of drawings.