Titel: Lequesne's Commutator zum Umschalten und Gruppiren der Elemente einer Volta'schen Säule.
Autor: Moncel, du
Fundstelle: 1872, Band 206, Nr. CXIX. (S. 438–442)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj206/ar206119

CXIX. Lequesne's Commutator zur bequemen und augenblicklichen Umschaltung und Gruppirung der Elemente einer Volta'schen Säule; Bericht von Du Moncel.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, 1871, t. XVIII p. 21.

Mit Abbildungen auf Tab. IX.

Die Elemente einer Volta'schen Säule lassen sich auf dreierlei Weise gruppiren: nach Spannung, nach Quantität, oder nach Reihen (en séries). Die Wahl hängt von der elektrischen Wirkung ab, welche man erzielen will. Sind die Bedingungen genau bestimmt, so daß über die Anwendung der einen oder der anderen dieser Gruppirungsarten kein Zweifel bestehen kann, so bedarf es keines besonderen Apparates zur Anordnung der Säule, und die Verbindungen der Elemente untereinander können ein für allemal festgestellt werden. Aber in vielen Fällen, insbesondere bei wissenschaftlichen Versuchen und Demonstrationen im Hörsaale, würde ein Apparat welcher sämmtliche Elemente |439| einer Säule augenblicklich so zu gruppiren gestattet, wie es gerade den Umständen angemessen ist, von großem Werthe sein und manchen Zeitverlust beseitigen. Dieses Problem nun hat Lequesne in Rouen (16, rue du Champ-du-Pardon) mit seinem Apparate, welchen er Voltameriste benennt, auf eine sehr glückliche Weise gelöst.

Der Apparat besteht im Wesentlichen aus einem cylindrischen Commutator, auf dessen Oberfläche verschiedene Systeme ausgeschnittener Metallplatten angeordnet sind, deren eigenthümliche Form mit den verschiedenen Gruppirungsarten der Säule im Zusammenhang steht: ferner aus zwei Systemen von Kupferstreifen, welche federnd an den Cylinder sich legen und mit den ausgeschnittenen Platten in Contact sind. Das eine dieser Systeme steht mit den positiven, das andere mit den negativen Polen der Batterie-Elemente in directer Verbindung, und es handelt sich nur darum, den Cylinder so zu drehen, daß diese oder jene Combinationen der ausgeschnittenen Platten unter jene elastischen Metallstreifen gelangen, um sofort die gewünschte Gruppirung der Säule zu erhalten.

Zur Erläuterung des dem Apparate zu Grunde liegenden Principes ist Folgendes zu bemerken:

1) Um die Elemente nach Quantität zu gruppiren, genügt es, unter die Kupferstreifensysteme zwei denselben an Länge gleiche zusammenhängende Metallplatten gelangen zu lassen. 2) Um die Gruppirung nach Spannung zu bewerkstelligen, bedarf es einer der Hälfte der Batterie-Elemente gleichen Anzahl Metallplatten, welche alle auf einer und derselben Erzeugenden des Cylinders angeordnet und so breit sind, daß die Federn der beiden Systeme sich gleichzeitig zu zwei und zwei darauf legen können. 3) Um die Elemente nach Reihen anzuordnen, müssen die ausgeschnittenen Platten von dem einen zum anderen System der Kupferstreifen so oft wechseln, als Elementenreihen in der verlangten Zusammenstellung vorkommen.

Der Apparat von Lequesne läßt sich einer Säule von mehr oder weniger Elementen anpassen, aber die Commutatorwalze muß zu diesem Zwecke eben so viele binäre Combinationen der Contactplatten darbieten, als die Säule Combinationen zuläßt, d.h. eine Anzahl gleich derjenigen der Factoren, durch welche die Zahl der Elemente theilbar ist. Bei einer Säule von 24 Elementen hätte demnach der Cylinder 8 und bei einer Säule von 36 Elementen 9 dieser binären Combinationen aufzunehmen.

Da der durch diese Contactplatten in der Längenrichtung des Cylinders eingenommene Raum natürlich um so größer ist, je beträchtlicher die Zahl der Batterie Elemente, und da die von der Anzahl jener Divisoren abhängige Zahl der binären Combinationen dieser Platten den |440| Durchmesser des Cylinders für eine Säule von sehr vielen Elementen allzusehr vergrößern könnte, so construirt Lequesne die Apparate nur für 24 Elemente, und verbindet eine größere oder geringere Anzahl solcher Systeme mit einander, wenn es sich um sehr kräftige Säulen handelt. Man braucht sich dabei nur zu vergegenwärtigen, daß die beiden Endplatten jedes Systemes die beiden Pole der Säule, womit dasselbe in Verbindung steht, repräsentiren.

I. Commutator für eine Säule von zwei Elementen.

Betrachten wir zuvörderst mit Bezug auf die schematische Abbildung Fig. 27, als einfachsten Fall eine Volta'sche Säule von zwei Elementen, welche nach Belieben hintereinander oder parallel (d.h. en série oder en batterie ) geschaltet werden soll. c, c' und d, d' sind Kupferstreifen, wovon die beiden ersteren mit den Kohlencylindern a, a', die beiden letzteren mit den Zinkcylindern b, b' im Contacte stehen. Unterhalb dieser vier Kupferstreifen sind die von einander isolirten Kupferbleche e, f, g angeordnet, die man sich auf einem Bretchen befestigt denken mag. + h sey der positive, – h der negative Pol. Die durch punktirte Linien verbundenen Ziffern bezeichnen die Art der Combination, nämlich 1–1 die „in Batterie,“ 2–2 die „in Reihe“ geschaltete Säule. Um die Säule in letzterer Form wirken zu lassen, hat man das Bretchen so vorzuschieben daß die Streifen c, c' und d, d' die Platten e, f, g in der Linie 2–2 berühren; um sie dagegen „in Batterie“ zu stellen, schiebt man die Platten so, daß die Berührung in der Linie 1–1 erfolgt.

Dieses Princip nun verwerthet Lequesne, indem er solche ausgeschnittenen Kupferplatten auf einem Cylinder anbringt, und dadurch die Vorrichtung für Säulen von beliebiger Elementenzahl, z.B. 12, 60, 300 u.s.w. verwendbar macht. Bei der Umdrehung des Cylinders gelangen die ausgeschnittenen Platten in einer der beabsichtigten Combination entsprechenden Weise mit den Kupferstreifen in Berührung.

II. Commutator für eine Säule von zwölf Elementen.

Fig. 20 stellt den für eine Säule von 12 Elementen eingerichteten Apparat in der vorderen Ansicht, Fig. 21 in der Endansicht und Fig. 22 im Grundrisse dar. Fig. 23 ist ein Längendurchschnitt des Commutatorcylinders durch die Achse der einen radialen Rinne, Fig. 24 ein Querschnitt des Cylinders, Fig. 25 die Abwickelung des Cylindermantels und der elastischen Kupferstreifen, und Fig. 26 eine Detailansicht des zur präcisen Einstellung jeder Abtheilung des Cylinders dienenden Sperrrades M nebst Sperrkegel L. Ein hölzerner Cylinder A, D (Fig. 20, 21 und |441| 22) ist in einem hölzernen Gestell K gelagert und kann mit Hülfe einer an seinem Ende angebrachten Kurbel in Rotation gesetzt werden. Die Mantelfläche des Cylinders ist mit drei Systemen von Kupferplatten E, F, G bedeckt.

Was das erste System E anbelangt, so besteht es in der in Fig. 25 dargestellten Abwickelung des Cylindermantels scheinbar aus 21, Platten, in der Wirklichkeit aber umfaßt es nur 11 Platten; denn, aufgewickelt vereinigen sich die beiden Erzeugenden AC, BD zu einer einzigen Linie, so daß nur die in der Mitte unter AC befindliche kleine Platte E so bleibt, wie man sie in der Abwickelung sieht. Alle diese Platten sind durch rechtwinkelig gegen einander stehende Intervalle von einander isolirt Das zweite System F besteht aus 12 Kupferplatten. Obgleich diese in der Abbildung von einander getrennt erscheinen, so stehen sie doch mit Hülfe eines in eine Rinne des Cylinders nach der Richtung α, α, α, α eingelassenen kleinen Kupferstreifens mit einander in metallischem Contact.

Auch das dritte System G besteht aus 12 Kupferplatten, welche gleichfalls durch einen dünnen, in einer anderen Rinne des Cylinders nach der Richtung β, β, β, β eingefügten Kupferstreifen mit einander communiciren.

Die Systeme F und G selbst sind vollständig von einander isolirt.

In dem längs einer der Rinnen geführten Durchschnitte des Cylinders Fig. 23 bemerkt man den Kupferstreifen β, welcher die Platten G mit einander in leitende Verbindung setzt; eben so ist ersichtlich, wie die durch den Streifen α mit einander communicirenden Platten F über den Streifen β hinweggehen, ohne ihn zu berühren. + H Fig. 25 ist der Draht des positiven, – H derjenige des negativen Poles.

I, J sind Kupferblechstreifen, welche an der Gestellleiste O festsitzen, und einerseits mit dem Cylinder an welchen sie wie Federn andrücken, andererseits durch Klemmschrauben mit den Polanschlüssen N in Verbindung stehen. Letztere sind mit Gutta-percha überzogene Kupferdräthe, welche die Kupferstreifen I, J mit den Polen der 12 Elemente und zwar die Streifen I mit den Zinkpolen und die Streifet J mit den Kupferpolen in Verbindung setzen. Der erste der Drähte N ist durch den Blechstreifen P mit dem Schließungsdrahte + H, der letzte durch Q mit dem Schließungsdrahte – H verbunden. Durch die Ziffern 1, 2, 3, 4, 6, 12 in Fig. 25 sind die Berührungslinien angedeutet und zugleich die Gruppen ausgedrückt, in welche bei dieser Cylinderstellung die Batterie geschaltet ist. Dreht man z.B. den Cylinder so, daß die Berührung durch die Kupferstreifen I, J in der Linie 12–12 erfolgt, so ist die Säule „in Reihe“ geschaltet. Will man sie dagegen in zwei Gruppen, |442| jede zu 6 Elementen theilen, so läßt man die Streifen den Cylinder in der Linie 6–6 berühren. Eben so theilt die Linie 4–4 die Säule in drei Gruppen, jede zu 4 Elementen; die Linie 3–3 in vier Gruppen, zu 3 Elementen; die Linie 2–2 in sechs Gruppen, zu 2 Elementen. Der Linie 1–1 endlich entspricht die eigentliche Batterie.

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