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Vorrichtung zum Anzeigen gefährlicher luftelektrischer Spannungen,
insbesondere für Luftfahrzeuge Es ist bekannt, daß Luftschiffe, insbesondere wenn
sie niit Wasserstoff oder einem anderen brennbaren Gas gefüllt sind, durch elektrische
Entladungen in der Atmosphäre gefährdet werden. Es muß daher bei der Steuerung von
Luftschiffen darauf geachtet werden, daß das Luftschiff nicht in die Nähe von elektrisch
geladenen Wolken gerät, die zur Gewitterbildung neigen. Der Zweck der Erfindung
ist daher; eine insbesondere für Luftschiffe bestimmte, aber auch für andere Luftfahrzeuge
sowie für Seeschiffe geeignete Vorrichtung zu schaffen, die ein Warnsignal abgibt,
sobald die Potentialdifferenz gegen die umgebende Luftschicht eine gewisse gefahrdrohende
Größe überschreitet. Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung im wesentlichen
aus zwei Kondensatorplatten, von denen die eine an das Luftschiff, die andere an
eine Sonde angeschlossen ist und deren eine durch radial an der Platte angreifende
Federn, deren Spannung vorzugsweise einstellbar ist, an einem Träger oder Bügel
aufgehängt ist und den beweglichen Teil eines elektrischen Kontaktes bildet. Bei
einer Vergrößerung der Potentialdifferenz haben die beiden Platten, deren Luftzwischenraum
das Dielektrikum des Kondensators bildet, das Bestreben, sich unter Überwindung
der Federspannung einander zu nähern, und sobald hierbei der Abstand der beiden
Platten einen bestimmten Wert überschritten hat, also die Potentialdifferenz der
Luft und der Hülle des Luftschiffes einen bestimmten, zweckmäßig an einer Skala
einstellbaren Wert überschritten hat, wird durch Schließe. eines elektrischen Stromkreises
ein Warnsignal ausgelöst.
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Es ist zwar schon bekannt, die Potentialdifferenz zwischen einem gefesselten
Flugkörper und der umgebenden Luft in der Weise zu messen, daß die Anzahl der zwischen
zwei Kugeln in der Zeiteinheit überspringenden Funken ermittelt und als Maß für
die Berechnung des Ladungszustandes der Luft benutzt wird. Einrichtungen dieser
Art sind jedoch für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht geeignet, da es
mit erheblichen Schwierigkeiten verknüpft sein würde, ein Warnsignal dadurch auslösen
zu lassen, daß auf einer Funkenstrecke eine -eine vorbestimmte Zahl übersteigende
Anzahl Funken in der Zeiteinheit überspringt.
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Es sind ferner selbsttätige Antennenerdungsschalter bekannt, die aus
einer festen und einer gegen -die Wirkung der Schwerkraft beweglichen Kondensatorplatte
bestehen. Die Verwendung einer derartigen, lediglich mit Hilfe der Schwerkraft arbeitenden
Einrichtung kommt jedoch für Luftfahrzeuge
infolge der auftretenden
Beschleunigungen nicht in Frage. Ferner ist die Empfindlichkeit dieser Einrichtungen
auch verhältnismäßig gering, und es besteht auch nicht die Möglichkeit einer Einstellung
der Vorrichtung auf einen bestimmten Wert der Pote@ tialdifferenz.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
und zwar ist Abb. i ein Querschnitt durch die Vorrichtung und Abb.2 eine Draufsicht
auf die Vorrichtung.
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In der Zeichnung ist i ein durch- einen Deckel ja verschließbares
zylindrisches Gehäuse, in welchem mittels eines Trägers 2 eine Kondensatorplätte
3 fest angeordnet ist. Die Platte 3 steht in leitender Verbindung mit dem Gehäuse
i, welches .seinerseits mit dem Luftfahrzeug leitend verbünden oder bei Aufstellung
der Vorrichtung an einem festen Beobachtungsort auf dem Erdboden geerdet ist. Der
Kondensatorplatte 3 liegt eine zweckmäßig als Glimmerplatte mit Metallbelag ausgebildete
Kondensatorplatte 4 gegenüber, die durch radiale Federn 5 an einem Bügel 6 aufgehängt
ist. Die äußeren Enden der Federn 5 sind an Einstellschrauben 7 befestigt, durch
welche die Federspannung eingestellt werden kann. Der Bügel 6 ist an einem zweckmäßig
aus Bernstein bestehenden Isolationskörper 8 befestigt, durch den ein mit dem Bügel
6 leitend verbundener metallischer Stift 9 hindurchgeht. Das äußere Ende des Stiftes
9 wird an eine in die freie Luft führende Sonde angeschlossen. Die Platte 4 wird
durch den Anschluß an die Sonde auf das Luftpotential aufgeladen und versucht sich
unter dessen Einfluß der Platte 3 entgegen der Wirkung der Federn 5 zu nähern. Je
nach der Stärke des Luftpotentials wird daher der Luftzwischenraum, zwischen den
beiden Platten mehr oder weniger verringert. Die Platte .4 trägt in ihrer Mitte
einen durch eine Bernsteinhülse io isolierten Metallstift i i, der durch eine Leitung
z2 an eine Batterie angeschlossen ist, die andererseits durch eine Leitung 14, in
welcher eine Glühlampe 15 eingeschaltet ist, mit denn metallischen Träger 2 der
festen Kondensatorplatte 3 in Verbindung steht. Sobald beim Überschreiten eines
bestimmten Wertes des Luftpotentials die Kondensatorplatte 4 sich der Kondensatorplatte
3 soweit genähert hat, daß die Spitze des Stiftes i i mit der Spitze einer in dem
Träger :2 sitzenden Schraube 16 in Berührung kommt, wird -der elektrische Stromkreis
geschlossen und die Lampe 15 zum Aufleuchten gebracht. Das Aufleuchten der Lampe
15 zeigt also an, daß das Potential =der Luft bzw. die Potentialdifferenz
zwischen `.Luft und Luftschiff einen gewissen Wert überschreitet. Die Schraube 16
ist durch einen Mitnehmer 17 mit einem an dem Deckel ja des Gehäuses i gelagerten
Einstellknopf 18 verbunden, bei dessen Drehung sie mehr in den Träger :2 der Platte
3 hinein-bzw. aus -diesem herausgeschraubt wird. Auf diese Weise kann die Entfernung
zwischen den Spitzen des Stiftes-ii und der Schraube 16 so eingestellt werden, daß
das Aufleuchten der Glühlampe 15 bei einem gewünschten -Wert des Potentials
erfolgt. An dem Einstellknopf 18 ist ein Zeiger i9 angebracht, dessen Spitze einer
zweckmäßig nach Potentialen geeichten Skala 2o gegenüberliegt, so daß an dieser
Skala das Potential oder die Potentialdifferenz, bei deren Überschreiten das Warnsignal
ausgelöst wird, unmittelbar eingestellt werden kann. - Da es für ein genaues Arbeiten
der Vorrichtung von Wichtigkeit ist, daß die von dem Luftpotential aufzuladende
Platte 4 einwandfrei isoliert ist, ist dafür Sorge getragen, daß der Isolationskörper,
im vorliegenden Falle also der Bernsteinisolator 8, keine Spur von Feuchtigkeit
aufweist. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform die Anordnung
so getroffen, -daß der Isolationskörper 8 von einer ständigen Strömung. relativ
trockener Luft umspült wird. Zu diesem Zweck ist an der Unterseite des Gehäuses
i eine Öffnung vorgesehen, in die ein eine Heizspirale 2i enthaltendes Rohr 22 eingesetzt
ist. Die. von der Heizspirale 2i aufsteigende warme Luft durchstreicht das Gehäuse
und findet ihren Ausweg durch eine den Isolationskörper 8 umschließende kaminartige
Fassung 23, so daß der Isolationskörper ständig von der trockenen Luft umspült und
trockengehalten wird. Der Luftstrom braucht hierbei, um einen Niederschlag von Feuchtigkeit
an dem Isolationskörper 8 zu verhindern, nur wenig trockener zu sein als die umgebende
Luft, so daß schon eine geringe Wärme ausreichend ist.
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Um zu vermeiden, daß mit dem Luftstrom Staubteilchen o. dgl., deren,
wenn auch nur geringfügige, elektrische Ladungen eine Störung der Isolation bewirken
können, in die Vorrichtung eindringen, wird in -dem Weg des Luftstroms zweckmäßig
ein Filterangeordnet, welches dem Luftstrom die schädlichen elektrischen Ladungen
entzieht. Dieses Filter wird bei der dargestellten Ausführungsform zweckmäßig über
der Heizspirale 2 1 in das Rohr 22 eingesetzt und durch leitende Verbindung. mit
dem Gehäuse geerdet.
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Die Erfindung ist in baulicher Hinsicht nicht auf die dargestellte
Ausführungsform beschränkt, vielmehr kann beispielsweise an
Stelle
der an die Sonde anzuschließenden Kondensatorplatte auch die erdende Kondensatorplatte
federnd aufgehängt oder in anderer Weise der Wirkung einer mechanischen oder auch
elektrischen Spannkraft gegenüber beweglich gelagert sein. Die Erzeugung des Luftstromes
kann anstatt durch den Auftrieb der erwärmten Luft auch mittels eines Ventilators
erfolgen.