Titel: | Bain's patentirter galvanischer Regulator. |
Fundstelle: | Band 90, Jahrgang 1843, Nr. XLIV., S. 171 |
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XLIV.
Bain's patentirter galvanischer Regulator.
Aus dem Mechanic's Magazine. Aug. 1843. S.
97.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Bain's patentirter galvanischer Regulator.
Da die Anwendung des Galvanismus in Künsten und Gewerben sich immer weiter
ausbreitet, so ist es ein Gegenstand von sehr großer Wichtigkeit geworden, Mittel
ausfindig zu machen, wodurch auf geraume Zeit constante und wo möglich gleichförmige
Strömungen erzielt werden können. Mehrere ausgezeichnete Männer haben diesem
Gegenstande bereits ihre besondere Aufmerksamkeit zugewendet, insbesondere Professor
Daniell, dessen Arbeiten in diesem Zweige zu
Resultaten von der größten Wichtigkeit geführt haben. Aber selbst mit Daniell's Anordnungen kann der galvanische Strom nicht in
gleichförmiger Stärke erhalten werden. Obgleich die Anordnung mechanischer Mittel
zur Erreichung des in Rede stehenden Zwekes nicht ganz übersehen worden ist, so wurde doch auf die
chemische Thätigkeit des galvanischen Apparates bisher ein Hauptaugenmerk gerichtet,
und ich glaube mit Recht, weil die mechanische Anordnung von geringem Werth seyn
würde, so lange nicht im chemischen Fache bedeutende Fortschritte gemacht worden
sind. Ich glaube indessen, daß der Voltaismus jezt auf der Stufe angelangt ist, wo
mit großem Vortheile mechanische Anordnungen getroffen werden können, um die
Thätigkeit des Volta'schen Apparates und somit auch die Intensität des durch
denselben hervorgerufenen elektrischen Stromes zu reguliren. Chemie erzeugt Kraft,
Mechanik leitet sie und hält sie in Schranken. Betrachten wir z. B. den Regulator
einer Dampfmaschine, so sehen wir, wie leicht ein mächtiges Agens durch die
einfachsten mechanischen Vorkehrungen sich selbst zu controliren im Stande ist. Eben
so leicht ist es, eine allzu energische oder allzu schwache Entwiklung des
galvanischen Stroms auf die Batterie in der Art selbstthätig rükwirken zu lassen,
daß im ersteren Fall die Zuführung des erregenden Materials vermindert oder
abgesperrt, im lezteren Fall befördert wird, so daß der Strom auf sehr lange Dauer
eine gleichmäßige Stärke beibehält.
Die Skizzen Fig.
1 und 2 erläutern zwei Methoden, welche wie ich finde, dem in Rede stehenden
Zwek ausgezeichnet gut entsprechen. A, A, Fig. 1, ist ein
hölzernes Gestell; B, B sind die Zellen einer Batterie
nach Smee's Princip; C, C die
Platten, von der Seite aus betrachtet, welche an eine horizontale hölzerne Stange
D, D befestigt sind, und in der geeigneten
elektrischen Verbindung mit einander stehen; M, N sind
die Elektrode; E, E ein Theil eines Uhrwerks, auf das
die Platten der Batterie als Gewicht wirken; F ein
Elektromagnet; G sein Anker; I ein Zeiger zur Bestimmung der Stärke des elektrischen Stromes; dieß
geschieht indem man beobachtet, bei welchem Grad der Anker anzogen wird, so daß der
Mechanismus in Stillstand kommt; K ist ein von der Achse
des Ankers abwärts sich erstrekender Stift, welcher die Rotation des Mechanismus
hemmt, indem er mit dem Stift L des oberen Rades in
Berührung kommt, wenn der Anker von dem Magnet angezogen wird; H ist eine Schraube, wodurch der Magnet dem Anker
genähert oder von demselben entfernt werden kann.
Die Wirkungsweise des Apparates ist nun folgende. Man füllt die Zellen B, B bis zu der punktirten Horizontallinie mit
gesäuertem Wasser und stellt den Zeiger auf den Grad welcher die gewünschte Stärke
des galvanischen Stroms bezeichnet, sodann schiebt man einen kleinen Aufhälter,
welcher die Umdrehung des Räderworks verhindert, zur Seite, worauf die Platten sich
allmählich von selbst
in die Flüssigkeit eintauchen, indem sie durch ihr Gewicht das Räderwerk in Umlauf
sezen. In dem Augenblik wo sie in die Flüssigkeit eintreten, entwikelt sich ein
elektrischer Strom, welcher in dem Verhältniß als eine größere Plattenoberfläche mit
der Flüssigkeit in Berührung kommt, an Stärke zunimmt; sobald aber der Strom den
durch den Zeiger angedeuteten Grad der Stärke erreicht hat, wird der Anker von dem
Magnet angezogen, wobei der mit dem Stift L in Berührung
kommende Stift K die Rotation des Mechanismus
augenbliklich hemmt. Eine weitere Eintauchung der Platten kann daher nicht
stattfinden; in diesem Zustande bleibt der Apparat, bis der elektrische Strom etwas
abnimmt, worauf der Anker durch die Elasticität einer leichten Feder, deren
Widerstand durch die magnetische Kraft überwältigt worden war, zurükgestoßen wird.
Das Räderwerk ist jezt wieder frei und kommt durch das Gewicht der Platten in
Umdrehung. Dadurch wird die Berührungsfläche wieder vergrößert, bis der Strom seine
ursprüngliche Stärke erreicht hat, worauf das Werk wieder in Stillstand kommt. Auf
diese Weise wird der galvanische Strom fortwährend innerhalb der Gränzen der
nothwendigen Stärke erhalten, bis die ganze Metalloberfläche mit der Flüssigkeit in
Berührung kommt.
Fig. 2 stellt
eine andere Methode dar. A, A ist ein hölzernes Gestell;
B, B eine Batterie nach Professor Daniell's System, deren innere Einrichtung folgende ist.
In den äußeren Behälter B wird ein Zinkcylinder
gestellt, an welchen eine Anzahl kleiner Gesimse befestigt ist, die kleine
Quantitäten gepulvertes salzsaures Ammoniak enthalten; die unmittelbar über einander
angeordneten Gesimse erstreken sich von dem Boden des Gefäßes bis zu dessen oberer
Mündung. An den Zinkcylinder ist die Elektrode F
befestigt und in dem Innern desselben ein poröses Diaphragma angeordnet, innerhalb
dessen eine Anzahl kreisrunder kupferner Scheiben eingesezt sind. Diese Scheiben
besizen die geeignete Weite, um frei in dem Inneren des Diaphragma gleiten zu
können, und von ihren oberen Flächen ragen Stifte hervor, welche sie ungefähr
½ Zoll von einander entfernt halten. Eine dieser Scheiben ist an das Ende
einer Kupferstange genietet, welche die andere Elektrode E der Batterie bildet. Eine geringe Quantität schwefelsaurer Kupferlösung,
oder Wasser sollte bis zur Höhe der unteren Scheibe in das Diaphragma eingegossen
werden. Man sezt die Elektrode mit dem Gesimse in das Diaphragma, füllt sie sodann
mit gepulvertem schwefelsaurem Kupfer bis zur Höhe ihrer hervorragenden Stifte, und
schiebt eine andere Scheibe auf die Stange, bis sie auf die emporragenden Stifte der
unteren Scheibe aufzuliegen kommt. Nun wird wieder schwefelsaures Kupfer eingefüllt u. s. f., bis
das Diaphragma ganz gefüllt ist. Diese Scheiben bilden mit der Kupferstange die
negative Platte der Batterie.
C ist eine mit Wasser gefüllte Cisterne; G eine vom Innern der Cisterne herleitende Röhre mit
einer nach H gerichteten Oeffnung (diese Röhre ist mit
einem gewöhnlichen Sperrhahn versehen, um den Ausfluß des Wassers aus der Cisterne
zu verhüten, wenn der elektrische Strom durch die Aenderung des Werkes oder in Folge
anderweitiger Ursachen unterbrochen werden sollte); K
ein Elektromagnet, dessen Anker I pendelartig an einer
dünnen Feder hängt. An dem Anker ist das Ventil oder der Aufhälter H befestigt. L ist ein
Zeiger, welcher die Stärke des elektrischen Stromes dadurch andeutet, daß er
anzeigt, bei welchem Grade das Ventil vollkommen geschlossen ist. M ist eine Schraube, mit deren Hülfe der Magnet dem
Anker genähert, oder von demselben entfernt werden kann.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende. Man stelle zuerst den Zeiger mit Hülfe
der Schraube auf den Grad, welcher die verlangte Stärke des elektrischen Stroms
bezeichnet; dann lasse man das Wasser der Cisterne, indem man den Hahn umdreht,
durch die Röhre N in die Batterie fließen. Auf diese
Weise kommt das Wasser stufenweise mehr und mehr mit den Metallen und Salzen in
Berührung, so daß ein elektrischer Strom erzeugt wird, welcher bei seinem Durchgang
durch die Drähte des Elektromagnets denselben veranlaßt, den Anker I anzuziehen, und allen ferneren Zufluß der Flüssigkeit
in dem Augenblik abzusperren, wo der elektrische Strom die nöthige Stärke erreicht
hat. So bleibt die Flüssigkeit abgesperrt, bis der elektrische Strom etwas schwächer
wird, wodurch der Magnet einen Theil seiner Attractivkraft verliert. Der Anker fällt
alsdann vermöge der Spannkraft der Aufhängefeder zurük, und läßt eine weitere
Quantität der Flüssigkeit in die Batterie fallen, wodurch der Contact zwischen den
Metallen, Salzen und der Flüssigkeit vergrößert wird. Jezt erlangt der galvanische
Strom wieder seine frühere Stärke, aber sobald dieser Moment eintritt, wird auch der
weitere Zufluß der Flüssigkeit abgesperrt; in diesem Sinne wirkt der Apparat fort,
bis Metall, Salz und Flüssigkeit vollständig mit einander in Berührung gekommen
sind. Es ist klar, daß mit Hülfe dieser Anordnungen ein gleichförmiger Strom mehrere
Wochen, Monate, sogar Jahre lang unterhalten werden kann; die Länge dieser Zeit
hängt von der Stärke des erzeugten Stromes in Vergleich mit der Größe der Batterie
ab.