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Influenzmaschine, deren Beläge nicht nur von einem festen Isolierstoff
umgeben sind, sondern auch noch in ein flüssiges Dielektrikum tauchen. Bekanntlich
versagen Influenzmaschinen nach einer gewissen Zahl von Betriebsstunden, weil sich
die Oberflächen der isolierenden Platten, Scheiben usw. unter dem Einfluß der elektrischen
Entladungen allmählich mit einer leitenden Schicht bedecken, die erst durch Abreiben
unter starkemDruckwieder verschwindet.
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Seit der Erfindung der Influenzmaschine selber wurden zahlreiche Versuche
gemacht, diesen Mangel zu beseitigen, ohne daß eine befriedigende Lösung gefunden
wurde.
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Der Erfinder erkannte nun, daß durch Einschließen und Arbeiten einer
Influenzmaschine in hochisolierendem Öl bei nicht zu hohen Entladepotentialen wohl
die elektrischen Entladungen zwischen den Oberflächen. der entgegengesetzt umlaufenden
bzw. der umlaufenden und festen Isolierschichten (Felder) vermieden wurden, nicht
aber die zwischen den leitenden sektorförmigen Beläge. Es zeigte sich vielmehr;
daß auch unter Öl schon bei verhältnismäßig kleinen Entladespannungen zwischen den
Elektroden der Maschine aus den mehr oder weniger scharfen Kanten der Beläge elektrische
Entladungen in Richtung nach den benachbarten Sektoren auftreten, unter deren Einfluß
zuerst die nächste Umgebung, danach aber immer entferntere Teile der Oberflächen
des Isolationsmaterials leitend werden, so daß die Influenzmaschine allmählich versagt.
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Auf der Ausnutzung dieser Erkenntnis beruht die Erfindung. Letztere
besteht darin, daß sich zwischen den umlaufenden leitenden Belägen, die in einer
Scheibe eingebettet sind, und den entgegengesetzt umlaufenden oder feststehenden
Leitern oder Feldern ein flüssiges Dielektrikum befindet. Das feste Dielektrikum
üirischließt -die Sektoren - abgesehen von einem zur Elektrizitätsableitung dienenden
Teil bzw. Ansatz (Kontakt) - völlig, so daß ein
Ausströmen der hochgespannten
Elektrizität aus den Kanten der Sektoren nach den Kanten eines der beiden benachbarten
Sektoren das Durchschlagen festen Isolationsmaterials voraussetzt.
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Es mag überflüssig, wenn nicht gar widersinnig erscheinen, die induzierten
Leiter außer in ein festes auch noch in ein flüssiges Dielektrikum einzuschließen,
da bei genügendem Abschluß der Leiter durch das feste Dielektrikum bereits alle
Entladungen der Leiter, im besonderen auch die nach dem benachbarten Leiter verhindert
werden.
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Durch Versuche wurde jedoch festgestellt, daß auch durch Influenzwirkung,
von den Oberflächen des Isolationsmaterials ausgehend, und zwar von dem der eingeschlossenen
Leiter zu dem der entgegengesetzt umlaufenden oder festen Leiter bzw. Felder elektrische
Entladungen -wenn auch von schwächerem Potential und Wirkung - ausgehen. Auch diese
bringen die Influenzmaschine allmählich zum Versagen, indem die induzierte Elektrizität
der eingeschlossenen Leiter sich zwar nicht ausgleichen kann, jedoch durch Influenzwirkung
der allmählich leitend gewordenen Oberflächen des genannten Isolationsmaterials
gebunden wird, so daß trotz des Bestreichens der Leiterkontakte durch die Bürsten
der Elektroden die Leiter nicht bzw. nicht genügend entladen werden können.
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Versuche mit der neuen Anordnung ergaben eine überraschend hohe ungestörte
Betriebsdauer. Zugleich damit wurde die überraschende Entdeckung gemacht, daß infolge
der neuen Anordnung sowohl die Spannung wie die pro Umdrehung erzeugte Stromstärke
der Maschine in erstaunlicher Weise gesteigert waren.
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Für die Zeichnung wurde als Beispiel eine möglichst einfache Ausführungsform
der Erfindung gewählt. Abb. i stellt einen Schnitt, Abb. 2 eine Seitenansicht dar.
a und b sind zwei Metallsektoren einer Influenzmaschine nach Whimshurst bzw. Holtz
zweiter Art, die in bekannter Weise um die Mittellinie x-y (Abb. i) bzw. den Mittelpunkt
M (Abb. a) drehbar gelagert sind und in entgegengesetzter Richtung angetrieben
werden.
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Erfindungsgemäß sind die leitenden sektorförmigen Beläge
a und b in ein festes Dielektrikum d, z. B. Hartgummi, Glas oder Bakelit,
eingeschlossen. Das Ganze ist wiederum in einen Behälter eingebaut, der mit dem
flüssigen Dielektrikum, z. B. hoch isolierendem Öl c, gefüllt ist.
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An dem äußersten Ende der Leiter a und b
ist ein Kontaktstift
e angebracht, der nach außen führt und von den feststehenden Bürsten f der Elektroden
und Polarisatoren bestrichen wird.
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An der sonstigen prinzipiellen Anordnung der Influenz- oder Kondensatormaschinen
ändert sich nichts. Die Maschinen werden entweder völlig oder nur mit den bei der
Influenzierung wirksamen Teilen in das flüssige Dielektrikum c getaucht.
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Die an der Influenzierung beteiligten Leiter haben für gewöhnlich
die an Influenzmaschinen bekannte Sektor- oder Lamellenform. Dabei ist es natürlich
gleichgültig, ob das die Leiter (a oder b) einschließende Isolationsmaterial
d eine zusammenhängende Scheibe bildet, in der alle oder ein Teil der Metallsektoren
enthalten sind, oder jede einzelne leitende Lamelle - wie abgebildet - für sich
von Isolationsmaterial umgeben ist und die so verkleideten getrennten Lamellen in
der Form einer Scheibe angeordnet bzw. zu einem scheibenförmigen Rotationskörper
vereinigt sind.
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Die Elektrizitätsabnahme und Polarisation der Leiter geschieht entweder
an einem vom festen Dielektrikum entblößten Teil des Leiters selber oder zweckmäßig
an einem geeigneten kleinen Kontakt, Metallstift o. dgl., der das Isolationsmaterial
an einer Stelle durchdringt und nach außen führt. Besondere Vorteile bringt es mit
sich, wenn dieser Kontakt, wie Abb. i und a zeigen, an das äußerste Ende des Leiters
bzw. auf den größten Durchmesser des Rotationskörpers oder, wie Abb.3 darstellt,
mittels einer leitenden Verbindung bzw. Verlängerung v des Leiters l noch weiter
nach außen verlegt wird, weil hier elektrische Ausgleiche in tangentialer Richtung
wegen der mit dem Radius wachsenden Entfernung der Kontaktstellen voneinander erschwert
werden. Auch kann die Stromabnahme und Polarisation der leitenden Beläge statt unmittelbar
an diesen vorteilhaft auch an einer leitenden Verbindung bzw. Verlängerung erfolgen,
die, wie bei Kondensatormaschinen (Patent i45.I4o) bekannt, mehrere in gleicher
Ebene oder in gleicher achsialer Richtung liegende Beläge L verbindet.