DE60207C - Einrichtung zum selbstthätigen Füllen und Leeren einer galvanischen Batterie - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. \%

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Einrichtung zum selbstthätigen Füllen und Leeren einer galvanischen Batterie ist in Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen in ihrer Gesammtheit dargestellt.
. Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt und Fig. 2 ein Querschnitt durch die Vorrichtung.

Die Fig. 3 zeigt zum Theil im Schnitt, zum Theil in Ansicht die eigentliche Batterie und die Flüssigkeitsleitungen und die Fig. 4 die den Zuflufs und den Abflufs regelnde Vorrichtung.

Die eigentliche Batterie (Fig. 2 links) umfafst eine beliebige Anzahl von Elementen, von denen jedes aus einem Ebonitgefäfs A, Fig. 3, besteht, welches Zinkelektroden c, poröse Zellen α und in letzteren je eine ein Bündel von Kohlenstäben bildende Kohlenelektrode b enthält.

Die Ebonitgefäfse und die porösen Zellen werden in folgender Weise mit den geeigneten erregenden Flüssigkeiten gefüllt:

Die betreffenden Flüssigkeiten sind in Behältern R und R¹, Fig. 2, untergebracht, welche auf den oberen Theil des Gestelles X, Fig. 1, gestellt sind und von denen der eine die zum Füllen der Ebonitgefäfse, der andere die zum Füllen der porösen Zellen bestimmte Flüssigkeit enthält.

Diese Flüssigkeiten werden durch die weiter unten beschriebenen Vertheiler abgemessen und in Sammelröhren CC¹ geleitet, von welchen die zu den Elementen der Batterie führenden Leitungen D D¹, Fig. 2 und 3, abzweigen.

Die Verbindung der Sammelröhren C C¹ mit den Zweigleitungen D D¹ ist mittelst isolirender, gläserner Röhren/, Fig. 3, hergestellt. Diese sind mit Hülfe von Stopfbüchsen ρ abgedichtet, deren Deckel eine Gummipackung fest gegen die Röhren f pressen und dadurch einen vollkommenen Verschlufs der Fuge sichern.

Jedes Element ist mit den Leitungen DD¹ durch Stutzen verbunden, welche an den Ebonitgefäfsen A und den porösen Zellen a durch Muttern befestigt und durch zwischengelegte Gummiringe abgedichtet sind.

Die Stutzen der porösen- Zellen eines Elements münden in ein gemeinsames Querstück D² der Leitung D¹ ein.

Die in die Batterie neu einzuführenden Flüssigkeiten werden durch Vertheiler abgemessen, welche unmittelbar unter den Behältern R und R¹, Fig. 2, gelegen sind.

Jeder Vertheiler umfafst ein Ventil s, ein Mefsgefäfs S, einen Heber s¹, einen um Zapfen drehbar gelagerten Trog b¹ und ein Becken B.

Das Ventil s, welches direct mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, wird im geeigneten Augenblick in Thätigkeit gesetzt und läfst dann eine vorher bestimmte Menge von Flüssigkeit in das innen mit Blei ausgekleidete Mefsgefäfs S fliefsen, in welchem der Heber s¹ sich befindet.

Das Ablassen der Flüssigkeit aus dem Ge-. fäfs S wird nach Verlauf eines Zeitraumes bewirkt, der von der Höhe oder dem Stande der Flüssigkeit in dem Gefäfs abhängig ist. Der Heber s¹, welcher dieses Ablassen vermittelt, hat eine besondere Gestalt; die Neigung seines schrägen Schenkels wird durch Versuche bestimmt. Der Heber beginnt das Mefs-

gefä'fs in dem Augenblick zu entleeren, wo die Flüssigkeit ihren höchsten Stand erreicht hat.

Die durch den Heber entnommene Flüssigkeit gelangt bei ihrem Fall in den schwingenden Trog b¹ und von da in das Becken B, aus welchem die Flüssigkeit in die mit diesem Becken verbundene Sammelröhre C bezw. C¹ abfliefst.

Beim Uebergang von 5 nach B fliefst die Flüssigkeit, wie erläutert, in den schwingenden Trog b¹, welcher sich durch das Gewicht der Flüssigkeit senkt und dabei sein Gegengewicht £>² hebt.

Der Zweck dieses schwingenden Troges ist, während des Ausflusses der Flüssigkeit einen elektrischen Stromschlufs herzustellen und aufrecht zu erhalten, welcher dem später angegebenen Zwecke dient. Der Trog hat in seinem Boden ein Loch, so dafs nach dem Aufhören des Ausflusses aus S keine Flüssigkeit in dem Trog zurückbleiben kann.

Die so abgezogenen, gemessenen und in die Sammelrohren C C ^: geleiteten Flüssigkeiten vertheilen sich durch die Zweigleitungen D D¹ in die verschiedenen Elemente der Batterie und füllen diese bis zu der erforderlichen Höhe.

Wenn die Flüssigkeiten nach einer gewissen Anzahl von Arbeitsstunden erschöpft sind, so werden sie durch dieselben Zweigleitungen D D¹ und dieselben Sammelrohren C C¹ selbsttätig abgelassen. Zu diesem Zwecke sind die letzteren durch Glasröhren f, Fig. ι und 2, mit den Zweigröhren f¹/² und den Ventilen S¹ verbunden, welche, wenn sie geöffnet sind, die verbrauchten Flüssigkeiten in die unterhalb der Batterie gelegenen Kästen F und F¹ abfliefsen lassen.

Diese Ventile S¹, sowie die Ventile s werden durch eine Vorrichtung in Thätigkeit gesetzt, welche aus zwei Theilen, einem mechanischen und einem elektrischen, besteht.

Der mechanische Theil umfafst zwei Uhrwerke M und JV, Fig. 1, eine Stromschlufswalze G mit Hebedaumen, und Hebel zum Bewegen der Ventile s und S¹.

Das Uhrwerk M, Fig. 2, hat nur den Stundenzeiger, welcher von einem Durchmesser gebildet ist, der an jedem Ende ein biegsames Blatt hat und dessen Enden abwechselnd alle 6 Stunden mit einem Stift m in Berührung kommen, der einen Theil des Ankers eines in dem Gehäuse der Uhr M untergebrachten Elektromagneten m¹, Fig. i, bildet.

Das Uhrwerk N hat lediglich den Zweck, die Stromschlufswalze G in Umdrehung zu versetzen. Dieses Uhrwerk wird in oder aufser Gang gesetzt durch den Anker eines Elektromagneten n¹, welcher auf das sich drehende Sternrad η des Uhrwerks N einwirkt.

Die Walze G, Fig. 4, ist ein Cylinder von Holz oder anderem isolirenden Material, in welchen Metallplatten (Stromschlufsstücke) eingelassen sind, mit welchen die vier auf der Walze schleifenden biegsamen Stromschlufsstreifen I I¹ I² I³ bei der Drehbewegung der Walze in Berührung kommen.

An jedem Ende der Walze G befinden sich Hebedaumen h h\ welche die Hebel i i\ Fig. 2, bewegen. Die letzteren sind je auf eine Welle j (s. auch Fig. 1) gekeilt, von denen die eine das Einlafsventil 5 und das Auslafsventil S¹ für die eine Batterieflüssigkeit, die andere das Einlafsventil s und das Auslafsventil S¹ für die zweite Batterieflüssigkeit bethätigt. Zu diesem Zwecke trägt jede Welle j zwei Hebel u und u¹, Fig. ι und 4, welche unmittelbar auf die Ventilstangen einwirken. Der Hebel u kann verlängert oder verkürzt werden.

Die oben beschriebene mechanische Einrichtung ist durch eine elektrische vervollständigt; der für letztere erforderliche Strom wird der Batterie selbst entnommen, wenn die neuen Flüssigkeiten die verbrauchten ersetzen.

Der eine PoIx, Fig. 5, der Batterie ist durch einen D'raht 1 mit dem Uhrwerk M bezw. Stift W, durch einen Draht 2 mit dem biegsamen Streifen / der Walze G, durch die Drähte 3 und 4 bezw. mit den schwingenden Trögen b¹ b¹ und durch den Draht 5 mit dem' Elektromagneten m¹ und der Walze G verbunden, der andere PoIj^ durch einen Draht (1, 2, 3, 4) mit dem Elektromagneten n^l und durch einen Draht 5 mit dem Streifen Z¹ der Walze G. Ferner ist der Elektromagnet n¹ durch die Drähte 1, 2, 3 und 4 bezw. mit dem Zeiger der Uhr M und der Stromschlufswalze G, sowie durch Vermittelung der Streifen Z² /³ mit den Stromschlufsstücken g, mit welchen die schwingenden Tröge b^ in Berührung kommen, verbunden.

Im gewöhnlichen Zustande sind die fünf so gebildeten Stromkreise offen, es wird also auf die Ventile s und 5³, Fig. 1, keine Wirkung ausgeübt, so lange die Uhr M' nicht die für das Wechseln der Flüssigkeiten bestimmte Stunde anzeigt.

Die Oberfläche der Elemente der im Eingange beschriebenen Batterie ist hinreichend grofs, um eine gewisse Anzahl von Ampere in einer gegebenen Zeit zu liefern. Die im Beispiel gewählte Periode ist 6 Stunden, was erklärt, warum zwei biegsame Blätter an dem Stundenzeiger der Uhr M angebracht sind. Diese Blätter kommen daher auf einander folgend mit dem Stift m alle 6 Stunden in Berührung.

Der Zeiger schliefst, indem er den Stift m berührt und, sich biegend, gegen denselben drückt, den Stromkreis 1, Fig. 5, welcher durch das Uhrwerk M, den Stift m und den Elektromagneten«¹ geht. Hierdurch wird der Anker des Elektromagneten n¹ angezogen und

das Sternrad η, Fig. 4, des Uhrwerks N freigegeben, worauf letzteres sich in Gang setzt.

Durch das Uhrwerk wird die Walze G in Umdrehung versetzt, von deren Stromschlufsstücken eines mit dem Streifen / in Berührung kommt, wodurch der durch diesen Streifen Z, die Walze und den Elektromagneten n¹ gehende Stromkreis 2 geschlossen wird. Der durch diesen zweiten Stromkreis fliefsende Strom veranlafst, dafs der Elektromagnet n^l seinen Anker festhält und den Gang des Uhrwerks N, Fig. 4, sichert, welches durch die Hebedaumen h h² auf die Hebel einwirkt, die die verschiedenen Einlafs- und Auslafsventile für die Flüssigkeiten in Bewegung setzen. Während dieser Zeit wird der Stundenzeiger ausgelöst, wie weiter unten angegeben. Alsdann wird der zweite Stromkreis geöffnet oder unterbrochen, indem der Streifen Z von dem Stromschlufsstück der Walze abgleitet, und die letztere bleibt in solcher Lage stehen, dafs die Einlafs- und die Auslafsventile vollständig geöffnet sind.

Die verbrauchten Flüssigkeiten fliefsen dann durch die Leitungen D D\ Fig. 1 und 2, die Sammelrohren C C-¹, die Röhren f¹ f² aus und fallen in die Abflufskästen F und F¹; während dieser Zeit fliefsen die frischen Flüssigkeiten aus den Behältern R und R¹ in die Mefsgefäfse S S. Sobald die letzteren voll sind, wirken die Heber s¹ s^l und lassen die Flüssigkeiten in die schwingenden Tröge b¹ &¹ ablaufen, von wo die Flüssigkeiten in die Becken BB und die Sammelrohren C C¹ gelangen, um von da durch die Zweigröhren D D¹ in die Elemente der Batterie vertheilt zu werden.

In dem Augenblick, wo die frischen Flüssigkeiten die Tröge b^l b¹ gefüllt haben, kippen letztere um und schliefsen durch ihr Stromschlufsstück bei g, Fig. 5, den dritten und den vierten Stromkreis, von denen jeder durch den Streifen Z² bezw. Z³, die Walze G und den Elektromagneten n¹ geht.

Nun wird der Anker des Elektromagneten n¹ angezogen und die Walze G behufs Schliefsens der Einlafs- und Auslafsvenlile wieder in Bewegung gesetzt.

Unmittelbar nachdem die Flüssigkeiten ausgetauscht sind, mufs die Walze gehemmt werden. Diese Hemmung wird zu der Zeit bewirkt, wo die biegsamen Stromschlufsstreifen Z² und Z³ die Stromschlufsstücke der Walze verlassen.

Die schwingenden Tröge b^l b¹ öffnen, indem sie in ihre Anfangslage zurückkehren, die Stromkreise 3 und 4, worauf der Anker des nicht mehr vom Strom durchflossenen Elektromagneten n¹ in das Sternrad des Uhrwerks N eingreift und letzteres hemmt.

Jeder schwingende Trog hat seinen eigenen Stromkreis, weil die eine Flüssigkeit nur bei jeder zweiten Erneuerung der anderen Flüssigkeit erneuert zu werden braucht; zu diesem Zwecke sind auch nur zwei Hebedaumen h, dagegen vier Hebedaumen /z² vorgesehen. Durch Oeffnen des Stromkreises 3 wird der Zuflufs der einen Flüssigkeit, durch Oeffnen des Stromkreises 4 der Zuflufs der anderen Flüssigkeit unterbrochen.

Um die Auslösung des Zeigers der Uhr M herbeizuführen, wird ein fünfter Stromkreis, welcher durch den Elektromagneten m¹ geht, durch den Streifen Z¹ der Walze G geschlossen. Der durch diesen Kreis fliefsende Strom veranlafst das Anziehen des Ankers, welcher den Stromschlufsstift m trägt; der letztere geht infolge dessen zurück und giebt den Zeiger frei.

Schliefslich sei noch bemerkt, dafs die Gestalt und die Gröfse der Batterie beliebig sein können. Die Batterie kann eine gröfsere oder geringere Anzahl von Elementen enthalten und die beschriebene Vorrichtung kann nach Verlauf eines gröfseren oder geringeren Zeitraumes als des angegebenen (6 Stunden) in Thätigkeit gesetzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Einrichtung zum selbsttätigen Füllen und Entleeren einer galvanischen Batterie, bestehend aus der Verbindung eines mit Stromschlufs versehenen Zeituhrwerks, einer durch ein Triebwerk in Drehung versetzten und mit Hebedaumen zur Bewegung der Einlafs- und Auslafsventile, sowie einer Stromschlufswalze versehenen Welle und eines aus dem Gefäfs für die Erneuerungsflüssigkeit zu füllenden Kippgefäfses mit einer elektrischen Stromleitung und einem durch diese bethätigten Sperrwerk für das Triebwerk in solcher Weise, dafs nach elektrischer Lösung dieser Sperrung durch das erste Uhrwerk das Triebwerk die Einlafs- und Auslafsventile öffnet, worauf das zweite Triebwerk wieder gesperrt wird, und dafs darauf das Umschlagen des Kippgefäfses einen neuen Stromkreis schliefst, der die Sperrung von neuem behufs Schliefsung der Ventile auslöst.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.