DE8785C - Neuerungen an elektrischen Brennern insbesondere an j - Google Patents

Description

©icjenl'ii/

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ M 878S ^

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Zusatz-Patent zu No. 663 vom 14. August 1877.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. April 1879 ab. Längste Dauer: 26. November 1891.

Die Neuerungen, welche den Gegenstand vorliegender Erfindung bilden, beziehen sich auf elektrische Lampen und Apparate, welche von dem unter dem Namen »Jablochkoff'sche Kerzen « bekannten Typus sich ableiten lassen.

Diese Verbesserungen beziehen sich:

Auf die. Wahl des isolirenden oder schlecht leitenden Materials, welches verzehrt wird, indem es das Licht erzeugt, und auf die Natur und Anordnung der Conductoren.

I. In unserer verbesserten Kerze sind die Conductoren zwei einfache parallel oder schwach geneigte Metalldrähte, wie die Kohlenstäbe der ursprünglichen Kerze, und welche, wie diese, in .einer isolirenden Substanz eingebettet sind, derart, dafs wie früher unsere Kerze das Ansehen einer Stearinkerze mit zwei Dochten besitzt. .

Die Substitution von Metalldrähten, welche in allen ihren Theilen homogen sind, an Stelle der Kohlenstäbe hat zum Resultat, dafs der Strom coritinuirlich bleibt und jede Veranlassung zum Auslöschen und zur Aenderung der Intensität der Flamme fortfällt.

Die Substanz, welche die Conductoren umgiebt, besteht wesentlich aus fossilem Kohlenstoff, wie z. B. Anthracit. Sie genügt den erforderlichen Bedingungen; denn

1. sie ist isolirend;

2. sie wird durch die Einwirkung des Voltaschen Bogens verbrannt, der zwischen den beide'n freien Enden der die Conductoren bildenden Metalldrähte erscheint;

3. wird sie. durch den Strom verbrannt, so bildet sie einen Leiter der Elektricität, was die Continuität des elektrischen Stromes bestimmt.

Dieser isolirende Körper, wesentlich aus Anthracit bestehend, läfst sich mit der gröfsten Leichtigkeit formen; wir geben demselben vorzugsweise die in beiliegender Zeichnung dargestellte Form, wovon in Fig. 1 eine Ansicht, in Fig. 2 ein Längsschnitt und in Fig. 3 ein Querschnitt gezeigt wird.

Diese Kerze bildet eine in einem Stück geformte Stange, welche in der als Beispiel dargestellten Anordnung auf beiden Seiten zwei vorspringende Theile α zeigt, in deren Mitte auf der ganzen Länge die Metalldrähte c eingebettet sind, welche die Träger des elektrischen Stromes bilden. Der Strom, welcher den, Metallconductoren folgt, verbrennt den dieselben umgebenden Anthracit und verzehrt den zwischen den Enden des Volta'sehen Bogens liegenden Theil. Zufolge der Wärme, welche der VοIta'sehe Bogen entwickelt, schmelzen die Metalldrähte ein wenig unterhalb der Enden der Kohle oder isolirenden Masse.

Der mittlere eingezogene Theil b, welcher auf seiner ganzen Länge isolirt ist, wird in Berührung mit dem Volta'schen Bogen zum Leiter; er veranlafst die Continuität des Stromes zwischen den Metallconductoren und ge-

stattet die Theilbarkeit des elektrischen Lichtes in bester Form.

Dieses durch den Volta'sehen Bogen in Verbrennung gesetzte Ende dient auch zum Wiederanzünden der Kerze, wenn' sie im Laufe des Brennens ausgelöscht sein sollte; es bildet in der That einen leitenden Zünder zwischen den beiden Kohlenspitzen. Sobald der Strom wieder durch die Drähte läuft, wird er dieses Ende entzünden und der Volta'sehe Bogen wird von neuem entstehen.

Infolge der Eigenschaften, welche wir an dem wesentlich aus Anthracilkohle bestehenden Gemenge gefunden haben, können wir dasselbe benutzen als Isolator zwischen den beiden parallelen Kohlenconductoren der Jablochkoffschen Kerze.

Anstatt zweier Conductoren können wir den »Brenner« mit einem einzigen Metalldraht versehen, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Derselbe hat die Form eines »Bleistiftes«, in welchem die Blei- oder Graphiteinlage durch den Metallstab α und das Holz durch die Anthracitkohle b ersetzt ist. Diese »Stifte« werden zu zweien angewendet, indem man sie entweder parallel neben einander, wie bei der »Kerze«, oder über einander, wie bei den Regulatoren, befestigt, oder indem man sie endlich auf irgend eine Weise gegen einander geneigt anbringt.

Wir können im Gegensatz hierzu auch Brenner herstellen mit vielfachen Conductoren, deren Anzahl gröfser ist als zwei, indem wir die Metallconductoren paarweise gruppiren, wie beispielsweise für vier Conductoren in Fig. 6 im Grundrifs gezeigt ist. Man könnte mit zwei Ableitungen zwei VoIta'sehe Bogen erzeugen, welche sich kreuzen und auf diese Weise einen intensiven Lichtherd erhalten.

IL In dem soeben beschriebenen Brennertypus, sowie in unserer Kerze spielt der im Kalten isolirende Stoff nur eine rein physikalische Rolle. Unsere weitere Verbesserung besteht nun darin, elektrische Brenner herzustellen, in welchen sich chemische Reactionen zwischen den Conductoren und dem isolirenden Material erzeugen. ■ · ■ ■

Als Beispiel hierfür wollen wir einen elektrischen Stift anfuhren, bestehend aus einem metallischen-Eisendraht, der in einer isolirenden Magnesiaschicht eingebettet ist, welche mittelst Magnesiumoxychlorür vereinigt ist. Sind zwei derartige Stifte mit ihren beiden Enden einander gegenüberliegend angeordnet, so dafs der Volta'sehe Bogen zwischen ihnen sich bildet, so entsteht folgende Veränderung:

Das weifsglühende Eisen reducirt die Magnesia zu Magnesium, welches mit starkem Glanz verbrennt und sich wieder oxydirt. wobei es eisensaure. Magnesia bildet.

Der grofse Vortheil, den diese Brenner bieten, im Gegensatz zu den ersten, ist der, dafs sie ä'ufserst langsam verbrennen (ungefähr 1 cm pro Stunde), so dafs sie auf diese Weise eine grofse Dauer bieten.

III. Die dritte Verbesserung, welche wir angedeutet haben, bezieht sich auf das Anzünden der Kerzen und ihre automatische Wiederanzündung im Falle des Auslöschens.

Als Zünder für Kerzen bedienen wir uns statt eines kleinen Kohlenstreifens, der auf der Spitze der , Kerze durch Leim befestigt ist, einer Composition aus Leim oder irgend einem Klebemittel, das Kohle oder ein anderes gut leitendes Material enthält, in welches man einfach die Spitze der Kerze eintaucht, eine Operation, welche sich sehr einfach und sehr schnell ausführen läfst. Der wesentlichste Theil dieser Verbesserung besteht aber darin, dafs die Kerzen von selbst sich wieder anzünden, wenn sie durch Zufall ausgelöscht sein sollten.

Besteht der zum Isoliren dienende Körper beispielsweise aus einer Mischung von schwefelsaurem Kalk, Gyps und schwefelsaurem Baryt, so bringen wir zu diesem Zweck in demselben Metallstückchen an, speciell Zink, in einem Verhältnifs, das von 1 bis 10 pCt. variiren kann. Diese Einführung von Metallstückchen, welche in der- trennenden Schicht untergebracht sind, ändert nicht die Function, welche dieselbe als isolirende Scheidewand zu erfüllen hat, nämlich den VoIta'sehen Bogen zu zwingen, am Ende der Kohlen sich zu bilden. Sie ermöglicht nur einfach den isolirenden Körper, im Falle des Auslöschens der Kerze für das . Wiederanzünden dieselbe Rolle zu spielen, wie der Zünder, den wir behufs Anzündens an der Spitze der neuen Kerze anbringen.

Man kann die Metallstückchen durch Metalloxyde ersetzen, welche bei der Verbrennung der Kerze sich reduciren und so den metallischen Leiter bilden, der zur Ueberführung des elektrischen Stromes behufs Wiederanzündens dient.

Bekanntlich haben unsere jetzigen Kerzen nur eine mittlere Brenndauer von einer halben Stunde; für die öffentliche Beleuchtung bringen wir in jeder Laterne vier derselben an, welche nach einander angezündet werden, um für den ganzen Abend zur Beleuchtung zu dienen.

Wir haben nun bisher einen Commutator an jeder Laterne anwenden müssen, um den elektrischen Strom nach einander von einer Kerze zur anderen durch besondere von dem Hauptdraht abgezweigte Drähte zu leiten.

Diese Commutatoren können wir entbehren, wie in folgendem beschrieben werden soll;

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht Und Fig. 8 die Ansicht von unten einer mit Kerzen a¹ a²a^%a^ versehenen Laterne. Die Zangen, welche die

Kerzen halten, besitzen bewegliche Schenkel p^l p2p3pi^ _wj_e pig j zeigt. Sie stehen in metallischer Verbindung mit ein und demselben Ring A durch kleine Zwischenstücke b, welche den durch E eintretenden . Strom in diese Schenkel einleiten. Der Strom verläfst die Kerzen vermittelst des centralen Sterns C und durch den Metallstreifen F, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Beim Anzünden entzündet sich nun, obschon der Strom durch alle Kerzen strömt, doch nur eine, und zwar diejenige, welche den geringsten Widerstand bietet.

Obschon die Kerzen unter denselben' Bedingungen angefertigt sind, so besitzen doch niemals zwei derselben mathematisch genau denselben Leitungswiderstand. Ist nun die eine Kerze ausgebrannt, so wählt der Strom von den drei übrig gebliebenen Kerzen diejenige aus, welche den geringsten Widerstand besitzt. Diese entzündet sich und so fort.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   Die vorliegenden Verbesserungen an elektrischen Brennern und insbesondere an Jablochkoff'schen Kerzen:

   ι. Brenner mit Metallseele, welche in einer isolirenden Substanz eingebettet sind, die wesentlich aus fossiler Kohle und speciell Anthracit besteht.
2. 2. Die Anwendung dieser Brenner mit zwei parallelen Leitern, entsprechend dem Typus der Jablochkoff sehen Kerze, und welche wie diese ohne Mechanismus functioniren.
3. 3. Die Anordnung von Brennern mit einem einzigen metallischen Leiter, von der in der Beschreibung näher erläuterten »Stiftform«, welche zu zweien in einem Apparat (Regulator oder anderen) brennen können, der ihre Neigung gestattet.
4. 4. Die Zusammensetzung von Brennern mit Metallseele, in welchen zwischen der isolirenden Substanz (beispielsweise Magnesia) und dem metallischen Leiter aus Eisen eine chemische Reaction entstehen kann.
5. 5. Die Einführung von Metallstückchen (beispielsweise Zink) in den isolirenden Körper der Kerze, wodurch das automatische . Wiederanzünden derselben ermöglicht wird.
6. 6. Die Disposition mehrerer Kerzen auf einen und denselben den Strom leitenden Ring, welcher es ermöglicht, dafs die Kerzen nach einander ohne Anwendung eines Commutators sich anzünden können.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen: