DE72013C - Galvanisches Element - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

CARL WILHELM ADOLF HERTEL in BERLIN. Galvanisches Element.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. October 1892 ab.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung eines galvanischen Elementes von starker Wirkung, bei welchem die Depolarisation eine verhältnifsmäfsig kurze Zeit erfordert, welches absolut geruchlos arbeitet und an Erhaltung im andauernden Betriebe nur geringe Kosten verursacht.

Diese Wirkungen werden in erster Linie durch eine eigenartige Zusammenstellung von Zink, Kupfer und Kohle und in zweiter Linie durch Anwendung einer für diesen Zweck noch nicht benutzten Erregungsflüssigkeit erreicht.

Auf beiliegender Zeichnung ist das Element durch

Fig. .1 in Ansicht unter Weglassung der die Erregung bewirkenden Stoffe dargestellt;

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt eines zum Gebrauch fertigen Elementes;

Fig. 3 zeigt eine Oberansicht der Fig. 2;

Fig. 4 veranschaulicht die Verbindung des Leitungsdrahtes mit der Zinkelektrode ; durch die

Fig. 5 und 6 ist der Abschlufs des Elementes durch einen Gummideckel und eine Schieferplatte veranschaulicht.

In dem Gefäfs A befindet sich, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, zunächst ein unten offener Koblencylinder B, dessen unteres Ende durch eine Kupferkapsel b geschlossen ist. Diese läuft nach oben in Streifen α aus, von denen einer über den Gefäfsrand hinaus verlängert ist und zur Befestigung der Polklemme c dient. Die Streifen α haben einen gewissen Abstand sowohl von der Wandung des Cylinders A als auch, derjenigen des Cylinders B. Der so vorbereitete Kohlencylinder wird, nachdem der Boden des Gefäfses A mit einer Schicht zerkleinerter Retortenkohle bedeckt ist, in dieses eingesetzt, so dafs der obere Rand des Kohlencylinders B mit dem Gefäfsrande abschneidet.

Nunmehr wird der zwischen der Aufsenwandung des Kohlencylinders B und der Innenwandung des Glasgefäfses A verbleibende Zwischenraum bis nahe an den Rand ebenfalls mit kleinen Stückchen Retortenkohle lose ausgefüllt und beim Einstreuen der Retortenkohle Kupferoxyd, welchem ein Zusatz von Kupferoxydul beigemengt ist, gleichzeitig eingestreut, derart, dafs die Streifen α vollkommen darin eingebettet sind.

In den Kohlencylinder B wird zu einem später erläuterten Zweck ein zweiter, unten geschlossener Kohlencylinder C eingesetzt,, dessen äufserer Durchmesser kleiner als der innere des Kohlencylinders B ist, so dafs zwischen beiden Cylindern ein Hohlraum verbleibt.

In den Kohlencylinder C wird die Zinkr elektrode eingehängt und an einem Glasstab d¹ derart gehalten,; dafs zwischen dem Boden des Kohlencylinders und der Grundfläche der Zinkelektrode ein Zwischenraum verbleibt.

Die Zinkelektrode D ist aus einer schraubenförmig gewundenen oder zickzackförmig gebogenen Zinkplatte hergestellt, welche Durchs lochungen für die Umströmung der Erregungsflüssigkeit und solche für die Aufnahme gläserner. Isolirstäbe enthält.

Die Zinkelektrode D ist in der durch die Fig. 4 veranschaulichten Art mit dem Leitungsdraht e verbunden und durch Glasstäbe _/, welche die Zinkelektrode durchdringen und über deren Aufsenwandung hinausragen, gegen die Innenwandung des Kohlencylinders C isolirt.

Zur Festlegung der 'Glasstäbe/* dienen Gummiringe f^l, welche zwischen die Windungen der Zinkelektrode eingelegt sind und die Glasstäbe / umfassen.

Hierdurch wird erreicht, dafs auch bei eintretender Abnutzung der Zinkelektrode, d. h. bei eintretender Erweiterung der die Glasstäbe enthaltenen Durchbohrungen, diese immer in ihrer bestimmten Lage gehalten werden, weil eine Abnutzung oder Veränderung der Gummiringe nicht eintritt.

Zum Abschlufs des Elementes kann, wie in Fig. 5 angedeutet, entweder eine aus elastischem Gummi hergestellte Haube g, in welcher eine Oeffnung für den Durchgang des von der Zinkelektrode ausgehenden Leitungsdrahtes belassen oder auch, wie in Fig. 6 gezeigt, ein fester Deckel h aus Schiefer oder einem anderen passenden Stoff benutzt werden. Im letzteren Falle erhält der Deckel h eine Durchlafsöffnung für den inneren Kohlencylinder C.

Nachdem nun in das Gefäfs A der mit Kupferboden versehene Kohlencylinder B eingesetzt, zerkleinerte Retortenkohle mit Beimengung von Kupferoxyd und Kupferoxydul in der vorbeschriebenen Weise eingefüllt ist und der innere Kohlencylinder C in den Kohlencylinder B eingeführt wurde, wird zunächst zwischen dem Kohlencylinder B und der Gefäfswandung die aus einer Aetzkalilösung bestehende Erregungsflüssigkeit eingelassen, mit welcher nach Einhängen der Zinkelektrode D der innere Cylinder B ebenfalls gefüllt wird.

Durch Anordnung des Kohlencylinders C wird bezweckt, dafs der elektrolytische Niederschlag des Zinkschlammes nicht auf der Kohlenelektrode B, sondern auf C erfolge, der seinerseits, sobald Reinigung nöthig wird, aus dem Element herausgehoben werden kann, ohne dafs die depolarisirende Masse aus ihrer Lage kommt.

Die Aetzkalilauge wird zweckmäfsig im Verhältnifs von 2 zu 3 (d. h. auf 1 kg Aetzkali ι Y₂ 1 Wasser) hergestellt, während die Menge des Kupferoxyduls circa 10 pCt. der Menge des Kupferoxyds beträgt, welches letztere im Verhältnifs von 1 zu 8 zu dem zur Herstellung der Erregungsflüssigkeit verwendeten Aetzkali der Retortenkohle beigemengt wird.

Das äufsere Gefäfs braucht nicht unbedingt aus Glas zu bestehen; es kann dasselbe vielmehr auch aus Eisen oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt werden. In diesem Falle wird man die Klemme c unmittelbar an dem Gefäfs A befestigen.

Das Belegen des Gefäfsbodens mit zerkleinerter Refortenkohle und die Einführung solcher Kohle in den zwischen Gefäfs A und Kohlencylinder B verbleibenden Zwischenraum, sowie die Beimengung von mit Kupferoxydul versetztem Kupferoxyd hat den Zweck, eine grofse Leistungsfähigkeit zu erzielen, die bei Benutzung des Elementes stattfindende Polarisation möglichst abzuschwächen und endlich durch die sich bei Thätigkeit des Elementes vollziehende Umwandlung des Kupferoxyduls in Kupferoxyd das verbrauchte Kupferoxyd zu ersetzen und so nicht nur eine augenblickliche, sondern eine andauernde, d. h. sich beliebig oft vollziehende Depolarisation des Elementes zu ermöglichen. Denn sobald das Element aufser Thätigkeit gesetzt wird, regenerirt sich die Erregungsflüssigkeit wieder, und zwar bedarf es hierzu nur weniger Minuten Ruhe, ohne dafs selbst bei längerem Gebrauch sich eine Abnahme der ursprünglichen Wirksamkeit des Elementes fühlbar macht.

Der chemische Vorgang während der Thätigkeit des Elementes läfst sich folgendermafsen erklären: Nach Schliefsung der Kette tritt im Elemente Wasserzersetzung ein. Der positive Strom geht vom Zink aus durch die Flüssigkeit hindurch zur Kupfer- oder Kohlenplatte; in dieser Richtung wandern auch die Wasserstoffpartikelchen. Hier treffen diese auf das Kupferoxyd und durch die dem nascirenden Wasserstoff innewohnende, stark reducirende Wirkung wird das Kupferoxyd in Kupferoxydul bezw. sogar in metallisches Kupfer umgewandelt.

Entgegengesetzt wandern die Träger der negativen Elektricität, die Sauerstoffpartikelchen, von den Kupferstreifen nach dem Zink hin.

Treffen diese Sauerstoffpartikelchen nun auf das Kupferoxydul oder metallische Kupfer, so wird dieses wieder zu Kupferoxyd oxydirt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein galvanisches Element, bei welchem zum Zweck der vollkommeneren Depolarisation die Ableitungsstreifen (a) des Kupferbodens (b) der Kohlenelektrode (B) vollständig in eine depolarisirende Mischung eingebettet sind, und bei welchem die Zinkelektrode (D) in einem zweiten, unten geschlossenen und mit dem Kupferboden (b) in leitender Verbindung stehenden Kohlencylinder (C) sich befindet, zum Zweck, den elektrolytischen Niederschlag des Zinkschlammes nicht auf der Kohlenelektrode (B), sondern auf dem Kohlencylinder (C) stattfinden zu lassen, der zur Reinigung aus dem Element herausgehoben werden kann, ohne dafs die depolarisirende Masse aus ihrer Lage kommt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.