DE83535C

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Publication number: DE83535C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die gefährlichste Klippe für elektrolytische Apparate bildet der irn Vergleich zur Oberfläche große Widerstand der Flüssigkeiten, indem derselbe nach wohlbekanntem Gesetz eine Herabminderung der Stromstärke für eine gegebene elektromotorische Kraft zur Folge hat. Das Bestreben muß also vor allem auf möglichste Annäherung an den Widerstand Null gerichtet sein, mit welchem man eine unendlich große Intensität haben würde. Die Schweizer Patentschrift Nr. 858 beschreibt einen elektrolytischen Apparat, in welchem die Herabminderung des beregten Widerstandes durch enge Anordnung der beiden Elektroden in der Art zu erreichen gesucht wird, daß dieselben unter Zwischenschaltung einer dünnen Isolirschicht auf einander gelegt und von beiden Seiten her gegen letztere hin messerartig zugeschärft sind, so daß die Berührung mit der Flüssigkeit nur auf einer höchst geringen Fläche stattfindet. Der Idee nach gut, hat indeß diese Einrichtung den praktisch bedeutsamen Mangel, daß sie nicht gestattet, eine große Anzahl solcher Elektrodenpaare ohne Zwischenräume neben einander anzuordnen, was veranlaßt hat, das Elektrodenpaar ringförmig zu gestalten und mehrere so beschaffener Elektrodenpaare, je mit besonderem Flüssigkeitsbehälter versehen, über einander anzuordnen.

Um nun auf Grundlage enger Annäherung der Elektroden zu einer ebenso kräftig wirkenden, wie auch eine größtmögliche Anzahl von Elektrodenpaaren im kleinsten Räume enthaltenden Einrichtung zu gelangen, werden nach vorliegender Erfindung eine große Anzahl möglichst dünner Elektroden mit ihren Breitseiten auf einander bezw. an einander angeordnet, so z. B., daß, wie aus Fig. 1 und 2 (bezw. Längsschnitt und Querschnitt) zu ersehen, auf beiden Seiten isolirte leitende, z. B. aus Platin bestehende Blätter bezw. Streifen ρ ρ¹ mit diesen Seiten nach Art der Blätter eines Buches dicht auf einander gelegt werden, so daß nunmehr die den Schnittseiten des Buches entsprechenden Seiten, im Nachfolgenden »Schnittseiten« genannt, die stromleitenden Oberflächen bezüglich der Flüssigkeit abgeben.

■ In dieser Weise läßt sich ein Block oder eine Platte E zusammensetzen, deren Oberfläche , an den Schnitt- (Hirn-) Seiten betrachtet, sich als eine abwechselnde Reihe von leitenden und nichtleitenden Linien ρ ρ¹ und i in z. B. der Form einer ebenen Fläche darstellt und von welcher jedes geradzahlige leitende Blatt (Streifen) mit dem einen und jedes ungeradzahlige mit dem entgegengesetzten Pol der Stromquelle in Verbindung gesetzt ist. Im obigen Beispiel sind zu diesem Zwecke beispielsweise sämmtliche Streifen ρ an eine gemeinsame leitende Querschiene P und sämmtliche Streifen p^l an eine gemeinsame Querschiene P¹ gelegt.

Man erhält so eine trefflich wirkende elektrolytische Oberfläche. Es ist klar, daß, wenn man die zu elektrolysierende Flüssigkeit einer solchen Oberfläche geeignet zuführt, die vom Strom zu überwindenden Widerstände unendlich klein werden im Vergleich zu den mit den bekannten Einrichtungen verknüpften, und daß mit einer nur geringfügig zu nennen-

(z. Auflage, ausgegeben am 21. Oktober

den Oberfläche eine Höchstsumme nützlicher Arbeit erzielbar wird.

Fig. 4 zeigt eine solche elektrolysirende Oberfläche als Kreisfläche gestaltet, zu deren Aufbau die Streifen bezw. Blätterpp^l entweder, wie auf der linken Seite gezeigt, concentrisch zu einander, oder, wie auf der rechten Seite dargestellt, strahlenförmig an einander gesetzt werden können.

Man kann ferner die elektrolysirende Oberfläche auch röhrenförmig gestalten, wie in den Fig. 5 und 6 (je Längs- und Querschnitt) veranschaulicht. In Fig. 5 ist dieses Rohr is"¹ durch Aneinanderreihung ringförmiger Blätter ρp¹ und i gebildet, in Fig. 6 durch radiale Anordnung von Längsstreifen ρ ρ' und i um eine gemeinsame Achse derart, daß ihre Verlängerungen in dieser zusammenstrahlen.

Die Dicke der nichtleitenden Blätter oder Zwischenschichten i läßt sich durch Anwendung eines Firnißüberzuges als solche auf ein Geringstes herabmindern, ebenso indem man dünne Blätter (Streifen) aus Kautschuk, Paraffin, Glas, Glimmer etc. verwendet.

Die auf den Schnittseiten der Platte, Scheibe oder Röhre bloßliegende Oberfläche der leitenden Blätter oder Streifen pp^l würde nicht zur Leitung derjenigen Strommenge genügen, welche die Flüssigkeitsschicht verbrauchen kann; doch tritt der Querschnitt jedes Blattes bezw. Streifens vermittelnd ein, und kann derselbe leicht durch Rechnung so bestimmt werden, daß merkliche Erhitzung ausgeschlossen bleibt und die Schnittfläche nur für die eigentliche Elektrolyse wirksam wird. Die Schnittseite des Blattes bezw. Streifens kann aus Platin, der übrige Theil desselben dagegen aus einem billigeren Metall bestehen.

Da infolge der eigentlichen Einrichtung der wirksamen Fläche die Elektrolyse sich sehr intensiv vollzieht, so ist der gehörigen Erneuerung der Flüssigkeit besondere Beachtung zu schenken. Z. B. läßt man zu diesem Ende die Flüssigkeit mit einer zur Erzielung der Höchstleistung geeigneten Geschwindigkeit über die Schnittseiten rieseln. Man kann zu dem Ende die Platte mehr oder weniger geneigt anordnen und die Flüssigkeit sich durch ihr Eigengewicht in Form einer dünnen Schicht über dieselbe bewegen lassen. Man kann aber auch jedes sonst geeignete mechanische Mittel zur Herbeiführung der Circulation und der raschen Entfernung der Flüssigkeit benutzen, z. B. Druck, wenn die elektrolytischen Oberflächen hermetisch eingeschlossen oder röhrenförmig gestaltet sind. In allen Fällen, insbesondere aber bei ebener Gestaltung der elektrolysirenden Oberfläche, benutzt man mit Vorzug Fliehkraftwirkung, um Circulation und Dünne der Flüssigkeitsschicht zu erzielen; hierzu genügt, die Platte oder Scheibe auf einer Welle anzuordnen und sie mit einer der Zähigkeit oder Consistenz der Flüssigkeit entsprechenden Geschwindigkeit in Drehung zu setzen. Falls nöthig, erleichtert man dabei die Circulation und Dünne der Flüssigkeitsschicht, noch durch Eingreifenlassen besonderer Mittel, wie insbesondere Erwärmung der Flüssigkeit, wodurch dieselbe dünnflüssiger bezw. leichtflüssiger wird, und besondere Beschaffenheit der elektrolysirenden Oberfläche, indem man dieselbe behufs Herabminderung der Benetzung schwach körnt.

In den Fig. 1 und 2 bezw. 3 und 4 sind zwei derartige Einrichtungen als Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 und 2. sind z. B. vier wie beschrieben hergestellte Platten E gleichsinnig und unter rechtem Winkel zu einander auf einer liegenden Welle W angeordnet, welche in der abgewendeten Richtung Drehung erfährt. Die zu elektrolysirende Flüssigkeit wird auf das der Welle zugekehrte Ende der elektrolysirenden Platte E vermittels gelochter Rohre R aufgespritzt, welche sich mit der hohl gestalteten und zugleich zur Zuführung der Flüssigkeit dienenden Welle drehen.

In Fig. 3 und 4 ist die elektrolysirende Oberfläche als Kreisscheibe E waagrecht auf eine stehende Welle W^[ gesetzt und wird ihr die Flüssigkeit von oben her in der Mitte unter Vertheilung durch einen Kegel K zugeführt.

In beiden Fällen sind die Stromzuleitungsschienen PP¹ an Ringe LL¹ gelegt, welche sich mit der Welle drehen und dabei an den Stromzuleitungsbürsten B B¹ schleifen.

In einer Platte mit ebenen Schnittseiten können, wie in Fig. 7 gezeigt, die leitenden Streifen ρp^{ etwas über die nichtleitenden i, oder umgekehrt letztere etwas über erstere hervorragen.

Wünscht man bei Ausführung der Elektrolyse vermittelst der beschriebenen Elektrodenplatte oder -scheibe die an den Polen auftretenden Gase von einander getrennt zu gewinnen , so combinirt man die Platte bezw. Scheibe mit einem zum Auffangen und Abführen jener eingerichteten Deckel D (Fig. 7 und 8), dessen Anwendung nur eine etwas weniger gedrängte Anordnung der Elektrodenstreifen bezw. einen etwas merklicheren Abstand zwischen denselben erheischt. Der elektrolysirenden Oberfläche gegenüber erhält der Deckel für jeden Elektrodenstreifen eine Nuth oder Furche d, so daß sich über dem Streifen eine Art umgestürzter Rinne befindet, in welcher das an diesem Streifen sich entwickelnde Gas sich sammelt, ohne mit dem an den benachbarten Streifen freiwerdenden Gase in Berührung zu kommen.

Alle solche Fangrinnen d für gleichnamige

Streifen münden durch Oeffnungen d^l in eine gemeinsame Sammelrinne d²; ebenso diejenigen für die Streifen mit entgegengesetztem Zeichen. Die Gase werden also getrennt je vermittelst einer einzigen Oeffnung dem Sammelbehälter zugeführt.

Besitzt die Elektrodenplatte beträchtlichere wirksame Oberfläche, so genügt das Volumen einer Sammelrinne nicht, um der in ihr sich sammelnden Gasmenge durch eine einzige Oeffnung Abfluß zu gestatten. In diesem Falle sieht man vielmehr ein förmliches Ableitüngsnetz vor, indem man die eigentlichen Fangrinnen gruppenweise in Kanälchen von größerem Querschnitt, diese in Kanäle von noch größerem Querschnitt und endlich letztere in die eigentlichen Sammelgefäße ausmünden läßt; dieses Netz wird mit dem Deckel zu einem Ganzen verbunden und so eingerichtet, daß überall genügender Querschnitt vorhanden ist.

Diese an sich sehr einfache Einrichtung gestattet die Untersuchung und Reinigung der elektrolysirenden Oberfläche mit größter Leichtigkeit; um Zugang zu dem Apparat während seiner Thätigkeit zu erhalten, ist nur ein Stück aufzuheben und nach dem Schluß nur eine einzige Fuge abzudichten.

Die beschriebene elektrolytische Platte eignet sich auch, wenigstens in gewissen Fällen, für Wechselströme, was der viel größeren Einfachheit der Stromerzeugungsmaschine wegen als ein sehr schätzbarer Vortheil zu erachten ist,

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Wirksame Fläche für Elektrolyse, bestehend aus schmalen Streifen aus nichtleitendem und leitendem Material in abwechselnder Reihenfolge und mit abwechselnder Polarität der Leiter, wobei diese Fläche eben oder event, bis zur Bildung von Röhren gekrümmt sein kann.

2. Eine Ausführungsform der unter i. gekennzeichneten wirksamen Fläche, nach welcher letztere von den Schnittseiten auf einander gelegter, unter sich isolirter dünner leitender Blätter oder Streifen gebildet wird.

3. Anwendung der unter Anspruch 1 bezw. 2 gekennzeichneten wirksamen Fläche in der Weise, daß der Elektrolyt in dünner Schicht durch Druck-, Schwerkraft- oder Fliehkraftwirkung über die wirksame Fläche geleitet wird, wobei zur Beschleunigung der Bewegung des Elektrolyten Wärme angewendet bezw. zur Verminderung der Benetzung die Fläche schwach gekörnt werden kann.

4. Ein elektrolytischer Apparat, bestehend aus der Verbindung der unter Anspruch 1 bezw. 2 gekennzeichneten wirksamen Fläche mit einem Deckel, der zum getrennten Auffangen der Gase mit, die leitenden Streifen der wirksamen Fläche überdeckenden Rinnen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.