DE808355C

DE808355C - Hochspannungsgenerator fuer Unterricht und Laboratorium

Info

Publication number: DE808355C
Application number: DEP55936A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Kurzke; Dr Helmut Sattler
Original assignee: PHYSICA GmbH
Current assignee: PHYSICA GmbH
Priority date: 1949-09-25
Filing date: 1949-09-25
Publication date: 1951-07-12

Description

Hochspannungsgenerator für Unterricht und Laboratorium Zur einfachen Erzeugung von Hochspannungen für Laboratoriums-, Demonstrations- und Unterrichtszwecke verwendete man bisher die altertümlichen Influenzelektrisiermaschinen (nach Holtz, Wommelsdorf, Wimshurst u.a.). Diese Maschinen sind nicht betriebssicher, in ihrer Wirkungsweise nur schwer erklärbar, werden in der Technik selbst sonst nicht mehr angewendet und liefern vor allem bei nicht zu großem Aufwand nur begrenzte Spannungen, etwa 5o kV.
In der neuesten Zeit wurde in der Technik der Höchstspannungen für die Zwecke der Atomzertrümmerung von v a n den G r a a f f der elektrostatische Bandgenerator eingeführt.
Nach der Erfindung wird jetzt das an sich bekannte, zur Erzeugung von Höchstspannung von mehreren Millionen Volt dienende Prinzip des elektrostatischen Bandgenerators mit Selbsterregung auf kleine und kleinste Maschinen angewandt; die z. B. bei Bauhöhen von nur 20 cm Spannungen von ioo kV und mehr liefern.
Bandgeneratoren mit Selbsterregung (s. Abb. i) bestehen in der einfachsten Form aus zwei drehbaren Walzen i und 2, zwischen denen ein endloses Band aus Isoliermaterial 3 umläuft. Eine der beiden Walzen, hier Walze i, ist gegen Erde gut isoliert gehaltert und von dem metallisch leitenden Konduktor 4 eingehüllt. Die andere Walze, hier Walze 2, ist geerdet. Eine der beiden Walzen, die sog. Erregerwalze i, besteht aus Isoliermaterial und lädt sich bei laufendem Band durch Ladungstrennung beispielsweise positiv auf. Ihr steht ein Spitzenkamm 5 gegenüber, aus dem durch Influenz negative Elektrizität austritt und von dem Bande 3 zu der anderen Rolle 2, einer Metallrolle, transportiert wird. Im Vorbeilaufen influenziert sie in einem seitlich über der Walze 2 angebrachten Spitzenkamm 6 positive Elektrizität, die auf das auflaufende Band sprüht und die Wirkung der Walze i ' verstärkt. Der Spitzenkamm 5 ist mit dem Konduktor 4 verbunden und lädt ihn positiv auf, Spitzenkamm 6 liegt an Erde. Beim Betrieb lädt sich der Konduktor 4 auf, bis Funkenüberschlag zur Erde oder Austritt elektrischer Ladung in die Luft an Stellen zu kleiner Krümmung erfolgt.
Die Erfindung umfaßt weiter eine Reihe von'Mäßnahmen zur Vereinfachung der Konstruktion und Erhöhung der Betriebssicherheit des Bandgenerators. Im Gegensatz zur üblichen Bauweise der Spitzenkämme, bei denen die Spitzen als eine Reihe von Nadeln oder spitzen Drähten in eine Leiste eingesetzt werden, bestehen die Spitzenkämme nach der Erfindung nur aus je einem gezackten Blech, das gleich als tragendes Konstruktionselement des ganzen Aufbaus verwendet werden kann.
Zur sicheren Selbsterregung eines Bandgenerators muß die Erregerwalze sauber und vollkommen trocken sein. Daher muß man die Erregerwalze zum Säubern und Trocknen leicht herausnehmen können. Nach der Erfindung erhalten die Lager 7 und 8 schräge Schlitze 9 und io, in denen die Achsen i i und 12 der Walzen i und 2 ruhen. Im unteren Lager 8 sitzt der Schlitz umgekehrt. Die Walzen werden durch den Zug des elastischen Transportbands 3 zusammen in ihrer Lage gehalten (s. Abb. 2).
Üblicherweise bestehen die Erregerwalze und auch die isolierte Halterung der Walze im Konduktor aus Glas oder Hartgummi. Diese Stoffe überziehen sich aber allmählich mdteiner dünnen Wasserhaut oder verändern ihre Oberfläche. Nach der Erfindung wird für die Isolierteile des Bandgenerators ein Wasser abweisendes und für elektrostatische Erregung besonders geeignetes organisches Isoliermaterial, am besten das unter dem Warenzeichen Plexiglas bekannte Kunststofferzeugnis o. dgl., verwendet.
In Zusammenfassung der angegebenen Merkmale wird ein Bandgenerator beispielsweise so aufgebaut (s. Abb. 3) : Eine Grundplatte 13 trägt den als Gestell mit Buchse ausgebildeten unteren Spitzenkamin 14, an dem ein Lagerwinkel 15 angebracht ist. Damit wird auch gleich ein senkrechter Ständer 16 aus Plexiglas eingeklemmt, der am oberen Ende den oberen Spitzenkanmn 17 mit dem oberen Lagerwinkel 18 trägt. Zwischen den beiden Walzen i9 aus Metall und 2o aus Plexiglas läuft ein Gummiband 21 um. Auf dem oberen Spitzenkamm sitzt mittels einer Klammer 22 der Konduktor 23.
Die angegeben: Bauweise erlaubt zahlreiche Abwandlungen hinsichtlich Breite der Walzen und des Transportbandes, der Länge des Isolierständers und damit auch des Bandes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. HochspannungsgeneratorfürUnterrichtund Laboratorium (etwa ioo bis 3oo kV), gekennzeichnet durch Anwendung des an sich bekannten, zur Erzeugung höchster Spannungen von mehreren Millionen Volt dienenden Prinzips des elektrostatischen Bandgenerators mit Selbsterregung.
2. Hochspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenkämme zur Ladungsübertragung auf das Transportband aus gezacktem. Blech bestehen.
3. Hochspannungsgenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichn_t, daß als Achsenlager der Walzen schräge, oben und unten entgegengesetzt stehende Schlitze angebracht werden.
4. Hochspannungsgenerator nach :Anspruch i, gekennzeichnet durch Verwendung eines isolierenden, wasserabweisenden, elektrostatisch leicht erregbaren Kunststoffs, wie Plexiglas, für Erregerwalze und Ständer.
5. Hochspannungsgenerator nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grundplatte 13 der untere Spitzenkamm 14 mit angeschraubtem Lagerwinkel 15 und zwischen beiden eingeklemmtern senkrechten Ständer aus Plexiglas 16 befestigt ist, während das obere Ende des Ständers zwischen dem oberen Spitzenkamm 17 und dem oberen Lagerwinkel 18 eingeklemmt ist und auf dem obern Spitzenkamm der Konduktor 23 angeklemmt ist.