Fig. 28 stellt den Apparat im Aufrisse;

Fig. 29 den obern Theil desselben im Grundrisse und

Fig. 30 den unteren Theil im horizontalen Durchschnitte dar. a, a ist das hölzerne Gestell, dessen unterer Theil das in dem Gehäuse b eingeschlossene Uhrwerk enthält. An dem oberen Theile des Apparates bemerkt man die Elektroden mit ihren Trägern. c ist ein cylindrischer, dreikantiger Kohlenstab, welcher die eine Elektrode bildet. Der Kante dieses Kohlenstabes gegenüber ist die kreisrunde Elektrode d angeordnet, welche rotirt, während der Kohlenstab c gleichzeitig aufwärts sich nähert. Rücksichtlich des Kohlenstabes c ist die Scheibe d unter einem Winkel von 45 Graden angeordnet. e ist eine gläserne Röhre, welche den Stab c einschließt und ihm zugleich als Führung dient. An das obere Ende der Hülse e ist ein metallener Ring g befestigt, in welchen drei Platindrähte f eingefügt sind, deren jeder an ihrem oberen Ende mit einem Stück Iridiummetall f¹ versehen ist. Dieses wird dadurch an die Platindrähte f befestigt, daß man sie zwischen die Schließungsdrähte einer galvanischen Batterie bringt, die stark genug ist, um das Iridium zu schmelzen. h ist eine Klemmschraube zur Herstellung der Verbindung mit dem Batteriedraht. Die Anwendung des Iridiums hat den Vortheil, daß der elektrische Strom in der Nähe desjenigen Theils, an welchem die Lichtentwickelung stattfindet, nach der Elektrode geleitet werden kann. An der Achse eines der Räder des Uhrwerks ist eine Metallstange i befestigt, welche bei i¹ durch einen Hals von Elfenbein in der Richtung ihrer Länge isolirt ist. Diese Stange ist oben in dem Gestell j gelagert, und enthält ein Zahnrad k, welches in ein ähnliches Rad l greift, das je nach der der Elektrode d zu ertheilenden Bewegung größer oder kleiner ist. Die Achse dieses Rades l enthält ein Winkelrad m, das in ein anderes Winkelrad n greift; an der Achse des letzteren ist die kreisrunde oder scheibenförmige Elektrode d befestigt. Vermittelst des beschriebenen Räderwerks wird die Elektrode d in Rotation gesetzt, während die Stange c durch das Uhrwerk eine steigende Bewegung erhält. Der Träger j läßt sich zum Zweck der Adjustirung auf dem Gestell verschieben; sein unterer Theil enthält nämlich eine Mutter und einen Hals j¹, durch welchen eine mit einem geränderten Kopf versehene Schraube o geht. Mittelst Drehung dieser Schraube nach der einen oder der andern Seite kann die Scheibe d dem Kohlenstäbchen c genähert oder von ihm entfernt werden. p, p sind zwei Messer von Iridium, welche vermittelst einer Metallfeder an das Gestell befestigt sind. Diese Messer drücken gegen die Scheibenelektrode, und dienen dazu, die überflüssigen Kohlentheilchen abzuschneiden, und für die nächste Rotation eine reine Peripherie herzustellen. Die Stabelektrode wird auf folgende Weise in eine steigende Bewegung versetzt. An dem unteren Ende der Achse i ist ein Zahnrad e¹ befestigt, das in ein Zahnrad e² greift; an diesem befindet sich das Rad e³, welches mit dem Rade e⁴ in Eingriff steht. Das an dem letzteren befestigte Winkelrad e⁵ greift in das Winkelrad e⁶, und an der Achse des letzteren befindet sich die Walze e⁷, woran das eine Ende einer Schnur oder Kette e⁸ befestigt ist. Diese Kette läuft über die Rolle e⁹ und ist an dem andern Ende mit einem Oehr des Theiles e¹⁰ verbunden, welcher das Ende der Stabelektrode c trägt und innerhalb der Hülse e in die Höhe gleitet. Zur Aufnahme des Oehrs ist in der Hülse der Länge nach eine Rinne angebracht. Auf diese Weise wird die Elektrode c in Bewegung gesetzt.

Ich wende auch zwei rotirende Scheibenelektroden in Verbindung mit einer zwischen ihnen angeordneten Stabelektrode an. Diese Methode gewährt den Vortheil, daß wenn aus irgend einer Ursache, z.B. wegen ungleicher Abnützung der Kohle oder Unregelmäßigkeiten ihrer Oberfläche, das Licht an einer Stelle ausgegangen seyn sollte, das andere Licht doch brennend bleibt, bis in Folge der weiteren Notation der Scheibe oder des Vorrückens des Stabes die Elektroden wieder in Berührung kommen und der zweite Lichtpunkt wieder hergestellt ist.

Die Reflectoren verfertige ich aus Kupfer, indem ich dieses auf galvanischem Wege auf eine polirte Matrize von geeigneter Form niederschlage. Nach dieser Methode kann eine beliebige Anzahl vollkommen gleichgestalteter Reflectoren mit geringeren Kosten angefertigt werden, als dieses mittelst des gewöhnlichen Verfahrens möglich ist. Die so erhaltene Kupferfläche versilbere ich nachher gleichfalls auf galvanischem Wege.

Der Deckel q des gläsernen Gehäuses, welches den Apparat umschließt, ist mit einer Heberröhre q¹ versehen, um den gasförmigen Verbrennungsproducten der Kohle zu gestatten in einen Behälter mit Wasser zu entweichen.

Fig. 31 stellt einen Apparat, bei welchem das Uhrwerk entbehrlich ist, in der Frontansicht, Fig. 32 in der Seitenansicht dar. A ist ein hölzernes Gestell, in dessen Mitte eine Hülse B befestigt ist, worin sich eine massive Stange C befindet. An dem unteren Ende der letzteren sind die Schnüre D, D befestigt, welche aufwärts über zwei Rollen E, E, dann abwärts gehen und die Gewichte F, F tragen. Auf der Stange C ruht die Stabelektrode G. An dem oberen Ende der Hülse B befinden sich die leitenden Iridiumträger. An dem Gestell ist ein Träger H befestigt, der mit einem Schlitz versehen ist; dieser nimmt den Stiel eines Theils I auf, welcher die obere Elektrode J nebst Zugehör trägt. K, K sind zwei Röhren, welche auf Trägern L, L ruhen, die mit Gelenken M versehen sind; N, N, N drei messingene Röhren, welche die Erweiterungen der Röhren K, K und P bilden, und von denen jede eine Spiralfeder enthält, welche vermittelst der Stangen N¹, M¹ gegen die in den Röhren K, K und P enthaltenen Kohlenstücke O, O und J drücken, und sie gegen die untere Elektrode G hindrängen. An der oberen Röhre P ist ein Kohlenbehälter befestigt, der aus Metall und Pfeifenthon besteht. Q ist ein metallener Hals, der an die Röhre P mittelst einer Schraube R befestigt ist, und einen andern metallenen Hals Q¹ trägt, welcher an ihn mit Hülse der drei Drähte Q befestigt ist. Mit diesem Hals ist ein irdener hohler Kegel S verbunden, der zur Aufnahme des Kohlenstabes dient. In diesem Kegel befinden sich zwei Löcher zur Aufnahme der Drähte T, T, die mit dem Metallring U verbunden sind, und mit der Kohle in Berührung gebracht werden können. Die beiden seitlichen Kohlenstäbe in den Röhren K bestehen aus nichtleitender Kohle, während die oberen und unteren Kohlenstäbe leitend sind.

Wenn die Batterie mit der oberen und unteren Elektrode verbunden wird, so erzeugt der durch dieselbe gehende Strom in Folge der Trennung der Stäbe von einander das verlangte Licht. In dem Maaße, als die untere Elektrode in Folge der Wirkung des galvanischen Stroms abgenützt wird, drängen sie die Gewichte aufwärts, bis sie von den seitlichen Kohlenstäben aufgehalten wird. Unter nichtleitender Kohle verstehe ich gewöhnliche Holzkohle, während diejenige Kohle, welche Leitungsfähigkeit besitzt, in einem geschlossenen Behälter einer hohen Temperatur ausgesetzt wurde.

Die zweite Abtheilung meiner Erfindung bezieht sich auf einen Apparat, welcher den Contact zwischen den Elektroden herstellt und die Continuität elektrischer Strömungen bei Lichterzeugungsapparaten regulirt und sichert, indem es zuweilen vorkommt, daß ein Luftstrom plötzlich den Flammenbogen auslöscht.

Fig. 32 stellt einen zur Erreichung dieses Zweckes construirten Apparat dar. An dem einen Ende eines Hebels a befindet sich eine kurze Metallröhre b, in welche ein keilförmiges Kohlenstück c eingefügt ist; mit dem andern Ende dieses Hebels ist eine Armatur d aus weichem Eisen verbunden, an welche eine Spiralfeder e befestigt ist. Der Hebel a wird in einer festen Lage erhalten, so lange der elektrische Strom einen Elektromagneten f umkreist und die Armatur d anzieht. Sobald aber das Licht ausgeblasen und dadurch die Kette unterbrochen wird, verliert der Magnet seine Kraft; die Spiralfeder zieht die Armatur und mit ihr das Hebelende in die Höhe, wodurch das andere Hebelende niedersinkt und das Kohlenstück zwischen die Elektroden bringt. Dadurch wird der galvanische Kreislauf wiederhergestellt, worauf alsbald der Magnet seine Kraft wieder erhält, und durch Hinausbewegung des Kohlenstückes das Licht wieder herstellt.

Der dritte Theil meiner Erfindung bezieht sich auf die Regulirung der Lichtintervalle für Signallichter, Leuchtthürme und andere Zwecke, bei denen ein intermittirendes Licht erforderlich ist. Diesen Zweck erreiche ich auf folgende Weise. An der Radachse einer Uhr befestige ich ein Rad a, Fig. 34, welches abwechselnd aus leitenden und nichtleitenden Substanzen zusammengesetzt ist, z.B. aus Kupfer und Elfenbein. b, b, b, b sind die in der Peripherie eingefügten Elfenbeinstücke. c ist eine breite Metallfeder, die mit einem der Batteriepole vermittelst einer Klemmschraube d verbunden ist und gegen die Oberfläche des Rades drückt. Der metallene Theil des Rades ist mit dem Lichtapparate verbunden. Indem nun das Rad durch das Uhrwerk in Rotation gesetzt wird, kommen vermittelst der Feder c abwechselnd die isolirenden und die metallischen Theile mit der Batterie in Verbindung. Die Breite der Räume zwischen den metallischen Theilen entspricht den verlangten Zeitintervallen. Soll z.B. das Licht drei Minuten lang sichtbar und drei Minuten lang verschwunden seyn, so müssen die metallenen und die isolirenden Theile gleiche Größe haben, und wenn das Rad eine Stunde zu einer Rotation braucht, so müssen zwanzig solcher Räume vorhanden seyn. Soll das Licht vier Minuten sichtbar und zwei Minuten nicht sichtbar seyn, so muß man den metallenen Theilen die doppelte Größe der nicht metallenen geben.

Bei Anwendung dieses Regulirungsprincips auf einen Lichterzeugungsapparat läßt man eine der Elektroden abwechselnd der andern sich nähern oder von ihr sich entfernen, und zwar mit Hülfe eines Elektromagneten, welcher, unter dem Einflusse des nämlichen Stromes stehend, die Elektrode in ihrer geeigneten Lage erhält, während das Licht durch den galvanischen Strom unterhalten wird. Sobald aber die Unterbrechung der Kette durch das Rad erfolgt, verliert der Magnet seine Kraft und die Elektrode entfernt sich von der andern. Wird der Contact durch die fortgesetzte Bewegung des Rades wiederhergestellt, so nimmt die Elektrode in Folge der Wirkung des Magneten rasch ihre geeignete Lage wieder an.

Wenn eine Batterie einige Zeit lang in Thätigkeit gewesen ist, so zeigt es sich, daß der galvanische Strom bedeutend schwankt und abnimmt. Durch Unterbrechung der Kette wird jedoch das richtige Verhältniß wiederhergestellt. Diesen Zweck erreiche ich durch Anwendung eines dem zuletzt beschriebenen ähnlichen Apparates in Verbindung mit zwei oder mehreren galvanischen Batterien, wobei jede Batterie eine gewisse Zeit lang in und außer Thätigkeit gesetzt wird. Das Rad a, Fig. 35, wird durch einen Leitungsdraht mit einer Elektrode des Lichtapparates in Verbindung gebracht. b ist ein Elfenbeinstück, welches eine Hälfte des Rades d bildet; c, c¹ sind zwei leitende Federn, die fest gegen den Umfang des Rades drücken. Wenn nun das Rad rotirt, so ist während einer halben Rotation eine der Federn c mit ihm in metallischer Verbindung, wogegen die andere Feder c¹ mit dem isolirenden Theile b in Berührung sich befindet. Beide Federn c, c' sind mit beiden Batterien verbunden. Der Abbildung gemäß befindet sich z.B. der Theil c im metallischen Contacte; daher geht der Strom durch ihn nach dem Beleuchtungsapparat und die Batterie, womit c in Verbindung steht, ist nun in Thätigkeit, während die Batterie, womit c¹ verbunden ist, sich in Ruhe befindet.

Den vierten Theil meiner Erfindung bildet ein Apparat zur Regulirung der elektrischen Strömung mit Hülfe permanenter Magnete oder auch Elektromagnete. a, Fig. 36, ist ein befestigter, mit isolirtem Kupferdrahte umwickelter temporärer Stabmagnet; b ein über a um eine Achse drehbarer permanenter Stabmagnet. An der obern Seite des letzteren ist ein Zahnrad c befestigt. d ist ein Getriebe, welches durch c in Bewegung gesetzt, die Bewegung einem andern Zahnrade e mittheilt. Eine Schnur f geht über eine an dem Rade e befindliche Rolle abwärts und ist an eine in der Hülse g befindliche Stange f¹ befestigt. h ist ein Kohlenstab, der in Gemeinschaft mit einem darüber befindlichen Kohlenstabe das Licht erzeugt. Die Wirkungsweise des Apparates ist nun folgende. Einer der Batteriedrähte i wird mit dem Drahte i des Elektromagneten a und der andere mit einer der Elektroden in Verbindung gesetzt, während die andere Elektrode mit dem andern Drahte i¹ des Magneten verbunden wird. Wenn die Kohlenelektroden mit einander in Contact sind, und der Strom eingeleitet ist, so wird der Magnet b abgelenkt, wodurch er das Zahnrad bewegt und vermittelst des Räderwerks die Elektroden auf eine nach der Stromstärke sich richtende Distanz von einander entfernt.

Ein anderer Theil meiner Erfindung betrifft eine Verbesserung in der Construction galvanischer Batterien, bei denen erstens die Flüssigkeiten gleichmäßiger in die Zellen gefüllt und, nachdem sie unbrauchbar geworden sind, leichter aus denselben entfernt werden können; bei denen zweitens alle Platten auf einmal, anstatt einzeln herausgenommen werden können, und bei denen endlich die Scheidewände einen Theil des Troges bilden, anstatt einzeln in die Zellen eingesetzt werden zu müssen.

Fig. 37 stellt den Apparat im Grundrisse, Fig. 38 im Längendurchschnitte und Fig. 39 im Querschnitte dar. a, a, a ist der hölzerne mit Marineleim überzogene äußere Trog; b, b, b der Trog, welcher die Platten und die Scheidewand c aufnimmt; d, d die porösen Scheidewände, welche die beiden Flüssigkeiten von einander trennen; e, e die längs der Seiten des Trogs sich erstreckenden Füllungszellen, deren untere Seite mit den Flüssigkeiten in der Batterie sich in gleicher Höhe befindet, und die mit den einzelnen Trogzellen durch geeignete Oeffnungen in Verbindung stehen. f, f sind die Zinkplatten und g, g die Kupferplatten. h, h ist eine hölzerne Stange, an welche die Kupferplatten mittelst Bolzen und Muttern i befestigt sind; k, k ähnliche Holzstangen zur Aufnahme der Zinkplatten. Die Kupferplatten werden hergestellt, indem man ein Stück Kupferblech so umbiegt, daß es zwei Platten abgibt.

Wenn nur eine einzige Flüssigkeit als Erregungsmittel in Anwendung kommt, so füllt man sie an dem oberen Theile jeder Zelle gleichzeitig und gleichmäßig mit Hülfe des Troges e ein, der mit den Batteriezellen durch Oeffnungen communicirt. Die Flüssigkeit tritt in dem Maaße, als sie mit dem Metall gesättigt wird, an der entgegengesetzten Seite nahe am Boden durch Oeffnungen l in den äußeren Trog a, und aus diesem in einen geeigneten Behälter. Kommen zwei Flüssigkeiten, z.B. Schwefelsäure in der Zinkzelle und Kupfervitriol in der negativen oder Kupferzelle in Anwendung, so wird die Säure von oben eingefüllt, während die Auflösung des Kupfervitriols von unten zugelassen wird, und nach Maaßgabe des abnehmenden specifischen Gewichtes an der entgegengesetzten Seite durch den Trog e austritt; aus diesem gelangt sie wieder in ein Gefäß, welches Krystalle von Kupfervitriol enthält; hier erneuert sich die Auflösung und gelangt endlich in die nächste etwas tiefer gelegene Batterie. Dieses Verfahren ist ökonomisch, indem man die Flüssigkeit der Reihe nach in jeder Batterie gebraucht, so viel ihrer auch zu irgend einem Zwecke aufgestellt seyn mögen. Um die Oberfläche des negativen Metalls zu vergrößern, biege ich es in Zickzackform oder in Wellenform.

Bei Batterien, wo concentrirte Säuren in Anwendung kommen, wie in der Grove'schen, werden die Scheidewände aus porösem Thon angefertigt. Für andere Batterien, deren Flüssigkeiten minder ätzend sind, gebe ich dünnen aus Sycamore-Holz geschnittenen und in einer alkalischen Auflösung gekochten Scheidewänden den Vorzug. Das Kochen zieht den Harzstoff aus und macht das Holz leitend. Nach dem Kochen lasse ich das Holz in kaltem Wasser, welches mit 1/30 Schwefelsäure gesäuert ist, einweichen. Wenn ein galvanischer Strom mehrere Tage oder Wochen lang unterhalten werden soll, ziehe ich den Säuren alkalische Salze, z.B. Salmiak, Soda, Potasche oder auch Gyps vor, weil bei diesen das Zink nicht amalgamirt zu werden braucht.