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Fig. 4 zeigt in horizontalem Querschnitt eine derartige Anordnung, wobei die Art der Stromzuführung punktiert angedeutet ist. Es liegt nun ein gewisses Interesse vor, die äusseren Elektroden nicht nebeneinander zu schalten, sondern vielmehr jeder ihren Strom aus einer besonderen Quelle zuzuführen, da auf diese Weise leichter das Maximum der Lichtbogenzahl erreicht werden kann. Die Spannung der Maschine nämlich, die einen Apparat mit nur zwei Elektroden (Fig. I) speist, wird sich entsprechend der Stellung des Lichtbogens ändern.
Solange noch kein Lichtbogen vorhanden ist, steigt die Spannung bis zu einer je nach der Art des Apparates verschieden hohen Spannung, und zwar bis sie hoch genug für die Bildung eines Licht- bogens zwischen den Elektroden an ihrer engsten Stelle ist. Sobald der Lichtbogen gebildet ist, fällt die Spannung stark, die erst wieder ansteigt, wenn der Bogen im oberen Teile der Gabel abgerissen ist, und zwar bis zu der für eine Lichtbogenbildung an der engsten Stelle der beiden Elektroden entsprechenden Höhe.
Sind also nun die äusseren Elektroden, wie in Fig. 4 gezeigt, miteinander verbunden, so werden alle die gleiche Potentialdifferenz gegenüber der Mittelelektrode haben. Es wird sich also ein Lichtbogen zwischen einer äusseren, besonders nahe der inneren Elektrode stehenden und dieser bilden, worauf die Spannung für die anderen zur Bildung weiterer Lichtbögen zu gering geworden ist. In Wirklichkeit wird man auch hiebei mehrere Lichtbögen erhalten, infolge der
Bewegung der heissen Luft oder infolge anderer sekundärer Erscheinungen, aber natürlich nicht das mögliche Maximum und man wird nicht die Ausbeute an Stickstoffoxvden bekommen, die nnt einer derartigen Vorrichtung möglich ist.
Pm die Bogenzahl zu erhöhen, genügt es, die äusseren Elektroden unabhängig voneinander an besondere Stromquellen anzuschliessen. Es wäre nun wenig praktisch, wollte man für jede
Elektrode eine besondere Dynamo nehmen, vielmehr kann man sich mit einer einzigen Dynamo mit konstanter Spannung behelfen und sovien Transformatoren als Elektroden anwenden, zur
Erreichung der gewünschten Spannung zwischen diesen und der Mittelelektrode. Noch einfacher ist es aber, einen einzigen Transformator mit soviel sekundärem Wicklungen als Elektroden zu benützen.
Fig. 5 zeigt schematisch eine derartige Vorrichtung, wobei M einen Wechselstromgenerator für konstant niedrige Spannung, b die Mittelelektrode und a2, a3 usw. die Aussenelektroden darstellen ; es ist klar, dass man auch noch mehr Elektroden bzw. Wicklungen als angegeben, anschliessen kann. Das Transformieren auf die für den Apparat nötige Spannung geschieht also in jeder der sekundären Wicklungen, die dementsprechend berechnet sind, gesondert. Nötigenfalls können auch noch zur Spannungsabfallregelung Drosselspule eingeschaltet werden.
Es kann auch ein Apparat zur Verwendung kommen, den man erhält. wenn man die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung um ihre Symmetrieachse rotieren lässt. Fig. 6 zeigt eine derartige Anordnung im senkrechten Längsschnitt und Fig. 7 den dazugehörigen Grundriss. Die eine elcktrode A hat hiebei die Form eines abgestumpften Kegels, die andere b die einer inmitten angeordneten Stange. An Stelle einer einzigen Mittelelektrode b können noch besser mehrere solcher lJ3, b4 bis b8 treten (Fig. 8), die voneinander isoliert und an verschiedene Stromquellen angeschlossen sind, so dass bei dieser Ansführungsart an Stelle der Mittelelektrode, wie oben beschrieben, der Kegelstumpf J der gemeinsame Pol ist.
Die Mittelelektrode kann auch von der Oberfläche eines Rotationskörpers, z. B. eines Zylinders oder Kegels von geringerer Konizität a ! s der äussere 1 gebildet werden, und an gewissen Stellen ihrer Oberfläche Vorsprünge aufweisen, die für die Lichtbogenbildung besonders geeignet sind, schliesslich kann sie auch noch in Drehung
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wird. Ai) e diese Elektrodenarten können mit Einrichtungen für die Zirkulation eines Kühlmittels eingerichtet sein. WU ! man das Einblasen von komprimierter Luft mit der oben beschriebenen Vorrichtung
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zwischen der inneren b und der äusseren Elektrode a gebildete ringförmige Raum am kleinsten ist. und zwar entweder in kontinuierlichem oder intermittierendem Strome.
Alle diese Apparate mit Mittelelektrode eignen sich vorzüglich für die oben beschriebenen Vorkehrungen zur Erzeugung einer magnetischen Blaswirkung, die entweder an der einen von beiden oder auch an beiden Elektroden getroffen werden können. So könnte beispielsweise für diesen Zweck die in Fig. 3 dargestellte Mittelelektrode an den mit bl und 1} bezeichneten Stellen
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durch die in Fig. 4 mit a2 bis al bezeichneten äusseren Elektroden der Hilfsstrom geschickt werden.
Man könnte auch einen Strom von sehr grosser Stärke (3000,10. 000 und noch mehr Amp. ) durch die Mittelelektrode leiten mit Hilfe eines Stromtransformators, dessen primäre Spule entweder
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zum Absorbieren oder Auflösen stickstoffhaltiger Produkte bestimmt sind. Besonders wenn das schnelle Abkühlen des Lichtbogens durch Wasser oder irgend eine Flüssigkeit geschieht, die geeignet. ist, die sich bildenden Stickstoffverbindungen aufzulösen oder auch nicht, würde es praktisch sein, die Vorrichtung zu verwenden, die in senkrechtem Schnitt (Fig. 9) dargestellt und eine Variante der durch'Fig. 6 und 7 veranschaulichten ist.
In Fig. 9 bedeuten A und b zwei kegelstumpfförmige Elektroden in umgekehrter Anordnung wie beiden zuerst beschriebenen, so dass die grosse Kegelstumpffläche nach unten zu liegen kommt.
Diese Elektroden sind hohl ausgebildet, damit das Kühlmittel y, in ihnen zirkulieren kann.
Am unteren Ende der Mittelelektrode b ist eine kleine Turbine h mit ihrer Welle hl vorgesehen. die durch die Kühlflüssigkeit dieser Elektrode oder durch andere Flüssigkeit einer besonderen Leitung geeignet ist, diese in Form eines flachen, wagerechten Strahles gegenüber der Löschungszone der Lichtbögen ausströmen zu lassen. Die Drehbewegung der Turbine kann entweder, wenn der Druck genügt, durch die Flüssigkeit selbst, oder aber durch ein besonderes, an der Achse hl angreifendes Getriebe hervorgerufen werden.
Es ist klar, dass die Elektroden in gleicher Weise wie in den Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 6, oder aber horizontal oder anderswie angeordnet sein können ; obgleich aber bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsart eine sehr kräftige Blaswirkung nötig ist, da man einer aufsteigenden, durch die Erwärmung hervorgerufenen Bewegung entgegenwirken muss, anstatt sie zu benützen, hat diese doch den Vorteil, dass durch sie für die Flüssigkeit jede Möglichkeit zwischen die Elektroden zu gelangen und daraus resultierende Kurzschlüsse vermieden werden.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Stickstoff-Sauerstoff-Verbindungen mittels des elektrischen Stromes unter Anwendung von Hörnerelektroden, in welchen eine oder mehrere Mittelelektroden von mehreren äusseren Elektroden oder auch einer einzigen in Form eines Kegelstumpfes symmetrisch umgeben werden, zum Zwecke, mehrere Lichtbögen auf einmal bilden zu können, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die gestreckt verlaufenden zentralen Elektroden bzw.
Elektrode (b) allein von einem hochgespannten, entweder direkt von einer gesonderten Elektrizitätsquelle oder von einem Transformator gelieferten Strom durchflossen wird oder dass die äusseren Elektroden (a) an verschiedene, gesonderte Stromquellen angeschlossen sind, die durch Spannungstransformationen des von einer gemeinsamen Stromquelle gelieferten Stromes erzeugt sind.