DE60207C

DE60207C - Device for automatic filling and emptying of a galvanic battery

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Publication number: DE60207C
Application number: DENDAT60207D
Authority: DE
Original assignee: M. SAPPEY in Billancourt bei Paris, 4 Rue Traversiere prolongee
Anticipated expiration: 1910-11-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT. \%PATENT OFFICE. \%

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Einrichtung zum selbstthätigen Füllen und Leeren einer galvanischen Batterie ist in Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen in ihrer Gesammtheit dargestellt.
. Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt und Fig. 2 ein Querschnitt durch die Vorrichtung.The device forming the subject of the present invention for the automatic filling and emptying of a galvanic battery is shown in its entirety in Figs. 1 and 2 of the accompanying drawings.
. Fig. 1 is a vertical longitudinal section and Fig. 2 is a cross section through the device.

Die Fig. 3 zeigt zum Theil im Schnitt, zum Theil in Ansicht die eigentliche Batterie und die Flüssigkeitsleitungen und die Fig. 4 die den Zuflufs und den Abflufs regelnde Vorrichtung. Fig. 3 shows partly in section, for Partly in view the actual battery and the liquid lines and FIG. 4 the the inflow and outflow regulating device.

Die eigentliche Batterie (Fig. 2 links) umfafst eine beliebige Anzahl von Elementen, von denen jedes aus einem Ebonitgefäfs A, Fig. 3, besteht, welches Zinkelektroden c, poröse Zellen α und in letzteren je eine ein Bündel von Kohlenstäben bildende Kohlenelektrode b enthält.The actual battery (Fig. 2 left) comprises any number of elements, each of which consists of an ebonite vessel A, Fig. 3, which contains zinc electrodes c , porous cells α and in the latter a carbon electrode b each forming a bundle of carbon rods .

Die Ebonitgefäfse und die porösen Zellen werden in folgender Weise mit den geeigneten erregenden Flüssigkeiten gefüllt:The ebonite vessels and the porous cells are filled with the appropriate excitatory liquids in the following way:

Die betreffenden Flüssigkeiten sind in Behältern R und R¹, Fig. 2, untergebracht, welche auf den oberen Theil des Gestelles X, Fig. 1, gestellt sind und von denen der eine die zum Füllen der Ebonitgefäfse, der andere die zum Füllen der porösen Zellen bestimmte Flüssigkeit enthält.The liquids in question are accommodated in containers R and R ¹ , Fig. 2, which are placed on the upper part of the frame X, Fig. 1, and of which one is used for filling the ebonite vessels, the other for filling the porous ones Cells contain certain fluid.

Diese Flüssigkeiten werden durch die weiter unten beschriebenen Vertheiler abgemessen und in Sammelröhren CC¹ geleitet, von welchen die zu den Elementen der Batterie führenden Leitungen D D¹, Fig. 2 und 3, abzweigen.These liquids are measured out by the distributors described below and passed into collecting tubes CC ¹ , from which the lines D D ¹ , FIGS. 2 and 3, which lead to the elements of the battery, branch off.

Die Verbindung der Sammelröhren C C¹ mit den Zweigleitungen D D¹ ist mittelst isolirender, gläserner Röhren/, Fig. 3, hergestellt. Diese sind mit Hülfe von Stopfbüchsen ρ abgedichtet, deren Deckel eine Gummipackung fest gegen die Röhren f pressen und dadurch einen vollkommenen Verschlufs der Fuge sichern.The connection of the collecting tubes CC ¹ with the branch lines DD ¹ is made by means of insulating, glass tubes /, FIG. 3. These are sealed with the help of stuffing boxes ρ , the lid of which presses a rubber packing tightly against the tubes f and thereby ensures a complete closure of the joint.

Jedes Element ist mit den Leitungen DD¹ durch Stutzen verbunden, welche an den Ebonitgefäfsen A und den porösen Zellen a durch Muttern befestigt und durch zwischengelegte Gummiringe abgedichtet sind.Each element is connected to the lines DD ¹ by nozzles which are fastened to the ebonite vessels A and the porous cells a by nuts and sealed by rubber rings inserted between them.

Die Stutzen der porösen- Zellen eines Elements münden in ein gemeinsames Querstück D² der Leitung D¹ ein.The nozzles of the porous cells of an element open into a common crosspiece D ^{2 of} the line D ¹ .

Die in die Batterie neu einzuführenden Flüssigkeiten werden durch Vertheiler abgemessen, welche unmittelbar unter den Behältern R und R¹, Fig. 2, gelegen sind.The liquids to be newly introduced into the battery are measured out by distributors which are located immediately below the containers R and R ¹ , FIG.

Jeder Vertheiler umfafst ein Ventil s, ein Mefsgefäfs S, einen Heber s¹, einen um Zapfen drehbar gelagerten Trog b¹ und ein Becken B. Each distributor comprises a valve s, a Mefsgefäfs S, a lifter s ¹ , a trough b ¹ rotatably mounted around a pin and a basin B.

Das Ventil s, welches direct mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, wird im geeigneten Augenblick in Thätigkeit gesetzt und läfst dann eine vorher bestimmte Menge von Flüssigkeit in das innen mit Blei ausgekleidete Mefsgefäfs S fliefsen, in welchem der Heber s¹ sich befindet.The valve s, which is directly connected to the liquid container, is activated at the appropriate moment, and then allows a predetermined quantity of liquid to flow into the lead-lined measuring vessel S , in which the siphon s ¹ is located.

Das Ablassen der Flüssigkeit aus dem Ge-. fäfs S wird nach Verlauf eines Zeitraumes bewirkt, der von der Höhe oder dem Stande der Flüssigkeit in dem Gefäfs abhängig ist. Der Heber s¹, welcher dieses Ablassen vermittelt, hat eine besondere Gestalt; die Neigung seines schrägen Schenkels wird durch Versuche bestimmt. Der Heber beginnt das Mefs-The draining of the liquid from the gel. fäfs S is effected after a period of time which depends on the height or level of the liquid in the vessel. The lifter s ¹ , which mediates this lowering, has a special shape; the inclination of its inclined leg is determined by experiment. The lifter starts the Mefs-

gefä'fs in dem Augenblick zu entleeren, wo die Flüssigkeit ihren höchsten Stand erreicht hat.To empty the vessel at the moment when the liquid has reached its highest level.

Die durch den Heber entnommene Flüssigkeit gelangt bei ihrem Fall in den schwingenden Trog b¹ und von da in das Becken B, aus welchem die Flüssigkeit in die mit diesem Becken verbundene Sammelröhre C bezw. C¹ abfliefst.The liquid removed by the lifter arrives when it falls into the vibrating trough b ¹ and from there into the basin B, from which the liquid flows into the collecting pipe C respectively connected to this basin. C ¹ flows off.

Beim Uebergang von 5 nach B fliefst die Flüssigkeit, wie erläutert, in den schwingenden Trog b¹, welcher sich durch das Gewicht der Flüssigkeit senkt und dabei sein Gegengewicht £>² hebt.At the transition from 5 to B, the liquid flows, as explained, into the oscillating trough b ¹ , which is lowered by the weight of the liquid and its counterweight is raised> ² .

Der Zweck dieses schwingenden Troges ist, während des Ausflusses der Flüssigkeit einen elektrischen Stromschlufs herzustellen und aufrecht zu erhalten, welcher dem später angegebenen Zwecke dient. Der Trog hat in seinem Boden ein Loch, so dafs nach dem Aufhören des Ausflusses aus S keine Flüssigkeit in dem Trog zurückbleiben kann.The purpose of this vibrating trough is to create and maintain an electrical connection during the outflow of the liquid, which serves the purpose indicated later. The trough has a hole in its bottom so that no liquid can remain in the trough after the outflow from S has ceased.

Die so abgezogenen, gemessenen und in die Sammelrohren C C ^: geleiteten Flüssigkeiten vertheilen sich durch die Zweigleitungen D D¹ in die verschiedenen Elemente der Batterie und füllen diese bis zu der erforderlichen Höhe.The liquids thus withdrawn, measured and conducted into the collecting pipes C C ^: are distributed through the branch lines DD ¹ into the various elements of the battery and fill them up to the required level.

Wenn die Flüssigkeiten nach einer gewissen Anzahl von Arbeitsstunden erschöpft sind, so werden sie durch dieselben Zweigleitungen D D¹ und dieselben Sammelrohren C C¹ selbsttätig abgelassen. Zu diesem Zwecke sind die letzteren durch Glasröhren f, Fig. ι und 2, mit den Zweigröhren f¹/² und den Ventilen S¹ verbunden, welche, wenn sie geöffnet sind, die verbrauchten Flüssigkeiten in die unterhalb der Batterie gelegenen Kästen F und F¹ abfliefsen lassen.When the liquids are exhausted after a certain number of working hours, they are automatically drained through the same branch lines DD ¹ and the same collecting pipes C C ^1. For this purpose, the latter are f by glass tubes, Fig. Ι and 2, with the branch pipes f ^{^1/2} and the valves S ¹ is connected, which, when they are open, the spent fluids into the located below the battery boxes F and F ¹ drain.

Diese Ventile S¹, sowie die Ventile s werden durch eine Vorrichtung in Thätigkeit gesetzt, welche aus zwei Theilen, einem mechanischen und einem elektrischen, besteht.These valves S ¹ , as well as the valves S, are activated by a device which consists of two parts, one mechanical and one electrical.

Der mechanische Theil umfafst zwei Uhrwerke M und JV, Fig. 1, eine Stromschlufswalze G mit Hebedaumen, und Hebel zum Bewegen der Ventile s und S¹. The mechanical part comprises two clockworks M and JV, Fig. 1, an electrical connection roller G with lifting thumb, and levers for moving the valves s and S ¹ .

Das Uhrwerk M, Fig. 2, hat nur den Stundenzeiger, welcher von einem Durchmesser gebildet ist, der an jedem Ende ein biegsames Blatt hat und dessen Enden abwechselnd alle 6 Stunden mit einem Stift m in Berührung kommen, der einen Theil des Ankers eines in dem Gehäuse der Uhr M untergebrachten Elektromagneten m¹, Fig. i, bildet.The clockwork M, Fig. 2, has only the hour hand, which is formed of a diameter which has a flexible blade at each end and the ends of which come into contact alternately every 6 hours with a pin m which is part of the armature of a the housing of the clock M housed electromagnet m ¹ , Fig. i, forms.

Das Uhrwerk N hat lediglich den Zweck, die Stromschlufswalze G in Umdrehung zu versetzen. Dieses Uhrwerk wird in oder aufser Gang gesetzt durch den Anker eines Elektromagneten n¹, welcher auf das sich drehende Sternrad η des Uhrwerks N einwirkt.The only purpose of the clockwork N is to set the electrical connection roller G in rotation. This clockwork is set in or on gear by the armature of an electromagnet n ¹ , which acts on the rotating star wheel η of the clockwork N.

Die Walze G, Fig. 4, ist ein Cylinder von Holz oder anderem isolirenden Material, in welchen Metallplatten (Stromschlufsstücke) eingelassen sind, mit welchen die vier auf der Walze schleifenden biegsamen Stromschlufsstreifen I I¹ I² I³ bei der Drehbewegung der Walze in Berührung kommen.The roller G, Fig. 4, is a cylinder made of wood or other insulating material, in which metal plates (Stromschlufsstücke) are embedded, with which the four flexible electrical circuit strips II ¹ I ² I ³ rubbing on the roller in contact when the roller rotates come.

An jedem Ende der Walze G befinden sich Hebedaumen h h\ welche die Hebel i i\ Fig. 2, bewegen. Die letzteren sind je auf eine Welle j (s. auch Fig. 1) gekeilt, von denen die eine das Einlafsventil 5 und das Auslafsventil S¹ für die eine Batterieflüssigkeit, die andere das Einlafsventil s und das Auslafsventil S¹ für die zweite Batterieflüssigkeit bethätigt. Zu diesem Zwecke trägt jede Welle j zwei Hebel u und u¹, Fig. ι und 4, welche unmittelbar auf die Ventilstangen einwirken. Der Hebel u kann verlängert oder verkürzt werden.At each end of the roller G there are lifting thumbs hh \ which move the levers ii \ Fig. 2. The latter are each wedged on a shaft j (see also Fig. 1), one of which actuates the inlet valve 5 and the outlet valve S ¹ for one battery fluid, the other the inlet valve S and the outlet valve S ¹ for the second battery fluid . For this purpose, each shaft j has two levers u and u ¹ , FIGS. 1 and 4, which act directly on the valve rods. The lever u can be lengthened or shortened.

Die oben beschriebene mechanische Einrichtung ist durch eine elektrische vervollständigt; der für letztere erforderliche Strom wird der Batterie selbst entnommen, wenn die neuen Flüssigkeiten die verbrauchten ersetzen.The mechanical device described above is completed by an electrical one; the current required for the latter is drawn from the battery itself when the new fluids replace the used ones.

Der eine PoIx, Fig. 5, der Batterie ist durch einen D'raht 1 mit dem Uhrwerk M bezw. Stift W, durch einen Draht 2 mit dem biegsamen Streifen / der Walze G, durch die Drähte 3 und 4 bezw. mit den schwingenden Trögen b¹ b¹ und durch den Draht 5 mit dem' Elektromagneten m¹ und der Walze G verbunden, der andere PoIj^ durch einen Draht (1, 2, 3, 4) mit dem Elektromagneten n^l und durch einen Draht 5 mit dem Streifen Z¹ der Walze G. Ferner ist der Elektromagnet n¹ durch die Drähte 1, 2, 3 und 4 bezw. mit dem Zeiger der Uhr M und der Stromschlufswalze G, sowie durch Vermittelung der Streifen Z² /³ mit den Stromschlufsstücken g, mit welchen die schwingenden Tröge b^ in Berührung kommen, verbunden.The one PoIx, Fig. 5, of the battery is connected to the clockwork M respectively by a wire 1. Pin W, through a wire 2 with the flexible strip / the roller G, through the wires 3 and 4 respectively. connected to the oscillating troughs b ¹ b ¹ and through the wire 5 with the electromagnet m ¹ and the roller G, the other PoIj ^ through a wire (1, 2, 3, 4) with the electromagnet n ^l and through a wire 5 with the strip Z ^{1 of} the roller G. Furthermore, the electromagnet n ¹ by the wires 1, 2, 3 and 4 respectively. / g with the hands of the clock M and the Stromschlufswalze G, as well as mediation of the strip ² Z ³ with the Stromschlufsstücken with which the oscillating troughs b ^ come into contact connected.

Im gewöhnlichen Zustande sind die fünf so gebildeten Stromkreise offen, es wird also auf die Ventile s und 5³, Fig. 1, keine Wirkung ausgeübt, so lange die Uhr M' nicht die für das Wechseln der Flüssigkeiten bestimmte Stunde anzeigt.In the ordinary state, the five circuits thus formed are open, there is thus to the valves 5 s and ^3, Fig. 1, exerted no effect as long as the clock M 'does not indicate the particular for changing the liquids hour.

Die Oberfläche der Elemente der im Eingange beschriebenen Batterie ist hinreichend grofs, um eine gewisse Anzahl von Ampere in einer gegebenen Zeit zu liefern. Die im Beispiel gewählte Periode ist 6 Stunden, was erklärt, warum zwei biegsame Blätter an dem Stundenzeiger der Uhr M angebracht sind. Diese Blätter kommen daher auf einander folgend mit dem Stift m alle 6 Stunden in Berührung.The surface of the elements of the battery described in the opening paragraph is large enough to supply a certain number of amperes in a given time. The period chosen in the example is 6 hours, which explains why two flexible leaves are attached to the hour hand of the watch M. These sheets therefore come into contact with the pen m in succession every 6 hours.

Der Zeiger schliefst, indem er den Stift m berührt und, sich biegend, gegen denselben drückt, den Stromkreis 1, Fig. 5, welcher durch das Uhrwerk M, den Stift m und den Elektromagneten«¹ geht. Hierdurch wird der Anker des Elektromagneten n¹ angezogen undThe pointer closes when it touches the pin m and, while bending, presses against it, the circuit 1, Fig. 5, which goes through the clockwork M, the pin m and the electromagnet « ^1. As a result, the armature of the electromagnet n ^{1 is} attracted and

das Sternrad η, Fig. 4, des Uhrwerks N freigegeben, worauf letzteres sich in Gang setzt.the star wheel η, Fig. 4, of the clockwork N released, whereupon the latter is set in motion.

Durch das Uhrwerk wird die Walze G in Umdrehung versetzt, von deren Stromschlufsstücken eines mit dem Streifen / in Berührung kommt, wodurch der durch diesen Streifen Z, die Walze und den Elektromagneten n¹ gehende Stromkreis 2 geschlossen wird. Der durch diesen zweiten Stromkreis fliefsende Strom veranlafst, dafs der Elektromagnet n^l seinen Anker festhält und den Gang des Uhrwerks N, Fig. 4, sichert, welches durch die Hebedaumen h h² auf die Hebel einwirkt, die die verschiedenen Einlafs- und Auslafsventile für die Flüssigkeiten in Bewegung setzen. Während dieser Zeit wird der Stundenzeiger ausgelöst, wie weiter unten angegeben. Alsdann wird der zweite Stromkreis geöffnet oder unterbrochen, indem der Streifen Z von dem Stromschlufsstück der Walze abgleitet, und die letztere bleibt in solcher Lage stehen, dafs die Einlafs- und die Auslafsventile vollständig geöffnet sind.The clockwork sets the roller G in rotation, one of the current circuit pieces of which comes into contact with the strip /, whereby the circuit 2 passing through this strip Z, the roller and the electromagnet n ^{1 is closed.} The fliefsende by said second circuit current occasioned, the solenoid DAF n ^l retains its anchor and the course of the movement N, Fig. 4, ensures that hh through the cam lever ² acts on the levers that the various Einlafs- and Auslafsventile for Set liquids in motion. During this time, the hour hand will trigger as indicated below. The second circuit is then opened or interrupted in that the strip Z slides off the electrical circuit piece of the roller, and the latter remains in such a position that the inlet and outlet valves are completely open.

Die verbrauchten Flüssigkeiten fliefsen dann durch die Leitungen D D\ Fig. 1 und 2, die Sammelrohren C C-¹, die Röhren f¹ f² aus und fallen in die Abflufskästen F und F¹; während dieser Zeit fliefsen die frischen Flüssigkeiten aus den Behältern R und R¹ in die Mefsgefäfse S S. Sobald die letzteren voll sind, wirken die Heber s¹ s^l und lassen die Flüssigkeiten in die schwingenden Tröge b¹ &¹ ablaufen, von wo die Flüssigkeiten in die Becken BB und die Sammelrohren C C¹ gelangen, um von da durch die Zweigröhren D D¹ in die Elemente der Batterie vertheilt zu werden.The used liquids then flow through the lines DD \ Fig. 1 and 2, the collecting pipes C C- ¹ , the pipes f ¹ f ² and fall into the drain boxes F and F ¹ ; During this time, the fresh liquids flow from the containers R and R ¹ into the Mefsgefäfse S S. As soon as the latter are full, the lifters s ¹ s ^{l act} and let the liquids drain into the swinging troughs b ¹ & ¹ , from where the Liquids get into the basins BB and the collecting pipes C C ^{1 in} order to be distributed from there through the branch pipes D D ¹ into the elements of the battery.

In dem Augenblick, wo die frischen Flüssigkeiten die Tröge b^l b¹ gefüllt haben, kippen letztere um und schliefsen durch ihr Stromschlufsstück bei g, Fig. 5, den dritten und den vierten Stromkreis, von denen jeder durch den Streifen Z² bezw. Z³, die Walze G und den Elektromagneten n¹ geht.At the moment when the fresh liquids have filled the troughs b ^l b ¹ , the latter tip over and close through their Stromschlufsstück at g, Fig. 5, the third and fourth circuits, each of which through the strip Z ² respectively. Z ³ , the roller G and the electromagnet n ¹ goes.

Nun wird der Anker des Elektromagneten n¹ angezogen und die Walze G behufs Schliefsens der Einlafs- und Auslafsvenlile wieder in Bewegung gesetzt.Now the armature of the electromagnet n ^{1 is} attracted and the roller G is set in motion again to close the inlet and outlet valves.

Unmittelbar nachdem die Flüssigkeiten ausgetauscht sind, mufs die Walze gehemmt werden. Diese Hemmung wird zu der Zeit bewirkt, wo die biegsamen Stromschlufsstreifen Z² und Z³ die Stromschlufsstücke der Walze verlassen. Immediately after the fluids have been exchanged, the roller must be inhibited. This inhibition is brought about at the time when the flexible electrical connection strips Z ² and Z ³ leave the electrical connection pieces of the roller.

Die schwingenden Tröge b^l b¹ öffnen, indem sie in ihre Anfangslage zurückkehren, die Stromkreise 3 und 4, worauf der Anker des nicht mehr vom Strom durchflossenen Elektromagneten n¹ in das Sternrad des Uhrwerks N eingreift und letzteres hemmt.The oscillating troughs b ^l b ¹ open by returning to their initial position, the circuits 3 and 4, whereupon the armature of the electromagnet n ^1, through which the current no longer flows, engages in the star wheel of the clockwork N and inhibits the latter.

Jeder schwingende Trog hat seinen eigenen Stromkreis, weil die eine Flüssigkeit nur bei jeder zweiten Erneuerung der anderen Flüssigkeit erneuert zu werden braucht; zu diesem Zwecke sind auch nur zwei Hebedaumen h, dagegen vier Hebedaumen /z² vorgesehen. Durch Oeffnen des Stromkreises 3 wird der Zuflufs der einen Flüssigkeit, durch Oeffnen des Stromkreises 4 der Zuflufs der anderen Flüssigkeit unterbrochen.Each vibrating trough has its own circuit, because one liquid only needs to be renewed every second renewal of the other liquid; for this purpose only two lifting thumbs h, on the other hand four lifting thumbs / z ^{2, are} provided. By opening the circuit 3 the inflow of one liquid is interrupted, by opening the circuit 4 the inflow of the other liquid is interrupted.

Um die Auslösung des Zeigers der Uhr M herbeizuführen, wird ein fünfter Stromkreis, welcher durch den Elektromagneten m¹ geht, durch den Streifen Z¹ der Walze G geschlossen. Der durch diesen Kreis fliefsende Strom veranlafst das Anziehen des Ankers, welcher den Stromschlufsstift m trägt; der letztere geht infolge dessen zurück und giebt den Zeiger frei.In order to trigger the pointer of the clock M , a fifth circuit, which ^{goes through the electromagnet m 1} , is closed by the strip Z ^{1 of} the roller G. The current flowing through this circle causes the armature, which carries the electrical connection pin m , to be attracted; the latter goes back as a result and releases the pointer.

Schliefslich sei noch bemerkt, dafs die Gestalt und die Gröfse der Batterie beliebig sein können. Die Batterie kann eine gröfsere oder geringere Anzahl von Elementen enthalten und die beschriebene Vorrichtung kann nach Verlauf eines gröfseren oder geringeren Zeitraumes als des angegebenen (6 Stunden) in Thätigkeit gesetzt werden.Finally it should be noted that the shape and size of the battery can be arbitrary can. The battery can contain a greater or lesser number of elements and the device described can after a greater or lesser period than of the specified (6 hours) are put into action.

Claims

Patent claim:

A device for the automatic filling and draining of a galvanic battery, consisting of from the connection of a timer mechanism provided with an electric circuit, one set in rotation by a drive mechanism and with Lifting thumb to move the inlet and outlet valves, as well as an electrical connection roller provided shaft and one to be filled from the vessel for the renewal fluid Tilting vessel with an electric power line and a locking mechanism operated by this for the engine in such a way that after electrical release of this blocking by the first clockwork the engine opens the inlet and outlet valves, whereupon the second engine is blocked again, and then the tilting vessel is turned over to a new one The circuit closes, which triggers the locking again for the purpose of closing the valves.

For this purpose ι sheet of drawings.