Gebrüder Siemens' Trockenelement und Kohlenklemmen.

Mit Abbildungen.

Den Gegenstand der für Siemens Bros. and Co., Ltd., London, in Oesterreich-Ungarn vom 31. Juli 1893 ab in Kl. 21 patentirten Erfindung bildet in erster Linie ein galvanisches Trockenelement, welches sich durch Einfachheit und Wirksamkeit gegenüber den bisher bekannt gewordenen Ausführungsweisen auszeichnet, und in zweiter Linie eine besondere Ausführung von Kohlenklemmen, welche sowohl für jenes vorerwähnte Trockenelement, als auch für andere Elemente benutzt werden können.

Der Zinkcylinder A wird an der isolirenden Bodenplatte B befestigt, die aus Holz, Porzellan oder ähnlichen Materialien bestehen kann, am zweckmässigsten aber aus einer Asphaltmischung besteht, in welcher neben einem Asphaltgehalt bis etwa 80 Proc. noch 10 bis 15 Proc. Papierstoff und etwa ebenso viel Harz vorhanden sind. Diese in der Wärme knetbare Mischung lässt sich leicht in die gewünschten Formen bringen und wird beim Abkühlen vollkommen hart.

Der in der Mitte des Elementes angeordnete Kohlenkörper C wird von einer zur Entpolarisirung dienenden Mischung D umgeben, die zweckmässig aus 50 bis 60 Proc. Braunstein und 50 bis 40 Proc. Graphit besteht. Dieser Mischung wird etwa 1 Proc. Tragantgummi beigegeben, so dass man einen dicken Brei erhält, welchen man durch ein ringförmiges Mundstück hindurchpresst, um ihm dadurch die Form eines Hohlcylinders zu geben. Dieser Hohlcylinder wird in Stücke von geeigneter Länge zerschnitten, zweckmässig mit porösem Papier oder Gewebe umgeben und in die Zellen derart eingesetzt, dass er in der Mitte des von der Bodenplatte B des Elementes sich erhebenden Ringes b zu stehen kommt. Der Kohlenkörper C wird alsdann in den Hohlraum dieses Entpolarisationskörpers eingesetzt. Der ringförmige Raum, welcher zwischen dem letzteren und dem Zinkmantel noch bestehen bleibt, wird mit Erregermasse E gefüllt, die aus ungefähr 80 bis 90 Proc. gebranntem Gyps und aus 20 bis 10 Proc. Mehl oder einem sonstigen gemahlenen vegetabilischen Stoffe besteht, welche Bestandtheile mit Chlorammonlösung zu einem dünnen Brei angerührt sind.

Nachdem das Ganze behufs Herbeiführung eines guten Contactes zwischen der Entpolarisir- und der Erregermasse mit einander und mit der Kohle und dem Zink gehörig in den Batterietopf hineingedrückt ist, wird der Entpolarisirungskörper D und die Schicht des Elektrolyten E mit einem Papierring F überdeckt. Darüber wird alsdann eine Lage G von grobem Korkpulver oder einem sonstigen Pulver geschüttet; welches Feuchtigkeit nicht aufsaugt. Diese Lage wiederum wird mit einem weiteren Papierring H überdeckt und von einer bituminösen, zur Abdichtung dienenden Masse K; in letzterer ist ein kleines Glasrohr L angebracht, welches zu dem das Korkpulver enthaltenden Raume führt und ein Entweichen der im Inneren des Elementes entwickelten Gase gestattet. In einigen Fällen zieht es die Patentnehmerin vor, in der Korklage etwas oberhalb der Mitte eine dünne Gypsschicht einzufügen, welche man an Ort und Stelle erhärten lässt und die, weil ausser Berührung mit dem feuchten Zelleninhalte, trocken bleibt und somit den Gasen den Austritt gestattet. Die eine Polklemme besteht aus einem Kupferblechstreifen oder einem Kupferdrahte M, welcher an den Zinkkörper angelöthet ist, während die andere Klemme durch einen mit Schraubengewinde versehenen Metallstift P gebildet wird, auf den ein mit Muttergewinde versehener Ring Q und ein weiterer mit Muttergewinde versehener, zum Festhalten des Leitungsdrahtes dienender Ring R aufgeschraubt ist.

Die Befestigung dieser Klemme an der Kohlenelektrode geschieht in der Weise, dass man in die letztere eine runde Oeffnung bohrt, deren Durchmesser grösser ist als der des Stiftes P, und dass man in dieser Oeffnung mittels eines V-förmigen Meissels zwei einander gegenüberliegende Nuthen anbringt. Der Meissel wird hierbei zweckmässig etwas zur Seite gedreht, so dass die Nuthen am unteren Theile tiefer ausfallen als am oberen Theile. Der Stift P wird alsdann in lothrechter Lage in diese Oeffnung eingeführt und eine Metallegirung in den noch verbleibenden Hohlraum eingegossen, welche zweckmässig aus etwa 2 Th. Wismuth, 2 Th. Blei und 1 Th. Zinn besteht. Diese Legirung dehnt sich beim Erstarren ein wenig aus, hält den Metallstift in der Oeffnung fest und stellt so eine gut leitende Verbindung zwischen ihm und der Kohle her. Der untere Theil des Stiftes P ist verzinnt und die Mutter Q wird zweckmässiger Weise ebenfalls auf ihrer Unterseite etwas verzinnt, so dass sie beim Herabschrauben durch die eingegossene Legirung mit den übrigen Theilen verlöthet wird. Die in der Kohle angebrachten Nuthen dienen dazu, den eingegossenen Metallkörper an einer Drehung zu verhindern, und durch die Unterschneidung dieser Nuthen wird auch ein Herausziehen aus dem Kohlenkörper vermieden.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Oeffnung in der Kohlenelektrode anstatt der in Fig. 1 und 2 vorhandenen Schraubengewinde mit unterschnittenen |209| Nuthen versehen. Es empfiehlt sich indessen in manchen Fällen an Stelle des mit Gewinde versehenen Metallstiftes einen verzinnten Draht zu benützen, welcher in die Legirung, solange sie noch flüssig ist, eingeführt und beim Erstarren derselben fest mit ihr vereinigt wird. Durch die Anwendung derartiger verzinnter Drähte wird das Verbinden zweier oder mehrerer Zellen zu einer Batterie wesentlich erleichtert.

Das im Obigen beschriebene Verfahren zur Herstellung einer gutleitenden Verbindung mit der Kohlenelektrode lässt sich ausser auf das hier beschriebene Trockenelement auch auf irgend welche anderen Elemente und auf irgend welche andere nicht metallische Elektroden übertragen.