Titel: | Elektromagnetische Maschine zu Schmelzversuchen, zur Beleuchtung und zur Erzeugung einer Triebkraft; von Floris Nollett in Brüssel. |
Fundstelle: | Band 121, Jahrgang 1851, Nr. XLVII., S. 198 |
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XLVII.
Elektromagnetische Maschine zu Schmelzversuchen,
zur Beleuchtung und zur Erzeugung einer Triebkraft; von Floris Nollett in
Brüssel.Für E. C.
Shepard in England patentirt am 24. April 1851.
Aus dem Mechanics' Magazine, 1851, Nr.
1448.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Nollett's elektromagnetische Maschine zu Schmelzversuchen, zur
Beleuchtung etc.
A, B und A1, B1, Fig. 14, sind Theile von
vier zusammengesetzten Magneten, deren jeder aus sieben bis neun Stäben von stark
gehärtetem Gußstahl besteht, nicht weniger als 84 Centimeter (33 Zoll) lang, 5
Centimeter (2 Zoll) breit und 8 Centimet. (3⅛ Zoll) dick, und mittelst
Elektromagnetismus magnetisirt. Jeder Stab ist in zwei parallele Schenkel umgebogen,
welche 4 bis 5 Centimetre (1⅝ bis 2 Zoll) von einander abstehen. Diese vier
Magnete sind mittelst hölzerner oder messingener Platten und messingener
Adjustirschrauben c, c in zwei Paaren angeordnet, und
werden in dem nämlichen Abstande von einander gehalten, wie die Stäbe woraus der
Magnet zusammengesetzt ist. Beide Magnetpaare sind in horizontaler Lage an die Basis
des Gestells befestigt, und ihre entgegengesetzten Pole liegen in einem solchen
Abstande einander gegenüber, daß die Enden von vier Spiralen während ihrer Rotation
unmittelbar über und zwischen den Polen dieser Magnete und zwar möglichst nahe an
denselben, ohne sie jedoch zu berühren, vorübergehen.
Die Stellungen der Magnete A1 und B1
sind durch punktirte Linien angedeutet. C, C, C1, C1 sind die vier
Spiralen, welche einen Theil eines Systems von acht bilden und durch die Armaturen
D, D, D1, D1, Fig. 15, mit einander
verbunden sind. Letztere sind kreuzweise angeordnet und an ihrer
Durchkreuzungsstelle durch eine zwischengelegte Substanz von einander isolirt. Die
Spiralen sind paarweise mit einander verbunden, indem je zwei an einer hölzernen
Spindel sitzen; sämmtliche Spiralen stehen jedoch durch die Armaturen D, D und die Achse a mit
einander in Verbindung. Sie bestehen aus zwei 1 Millimet. (4 2/5 Par. Linien) dicken
und mit Seide oder Gutta-percha überzogenen Kupferdrähten, welche auf
gewöhnliche Weise um eine 5 bis 6 Centimet. (2 Zoll) lange und 4 Centimeter
(1½ Zoll) im Durchmesser haltende hohle Achse aus weichem Eisen gewickelt sind.
Die Länge jedes dieser Drähte sollte mindestens 150 Meter betragen. Die
cylindrischen Höhlungen der Spiralen endigen sich in zwei 3 Centimet. (1 Zoll)
breite Platten, welche gegen die Enden der Spiralen zurückgebogen sind. Die Enden
dieser Platten sind rechtwinkelig bis zu einer Höhe von 5 bis 6 Millimet. (2 bis
2½ Linien) aufwärts gebogen und werden hinreichend auseinandergehalten, um
den Polen der Magnete zu gestatten, während ihrer Rotation frei und ohne Berührung
vorüberzugehen.
Die horizontale Achse a ist auf zwei Stahlzapfen centrirt
und geht durch die Mitte der Armaturen, an welche sie befestigt ist. Sie enthält
zwei Paar elfenbeinene Scheiben oder Rollen E, E, E1, E1, in welche vier
Kupfersegmente mittelst Gutta-percha eingekittet sind. Diese Kupfersegmente
sind durch 1 Millimeter dicke Elfenbeinstreifen von einander getrennt, welche ein
wenig hervorstehen, damit die Segmente nie zwei derselben auf einmal berühren
können. Die metallischen Segmente communiciren mittelst Armen, welche in Form eines
Kreuzes angeordnet sind; die Richtung der Diagonale der einen Scheibe correspondirt
mit der Diagonale der andern des nämlichen Paares, wodurch sämmtlichen Strömungen
einerlei Richtung gegeben wird.
Ueber eine Rolle F, deren Durchmesser ungefähr 3
Centimeter (1 Zoll) beträgt, und über eine zweite 1½ Meter (4 Fuß 7 Zoll) im
Durchmesser haltende Rolle, welche unmittelbar über der ersteren angeordnet ist, ist
ein Gutta-percha-Riemen geschlagen. Diese Anordnung gestattet eine
rotirende Bewegung von ungefähr 50 bis 100 Umdrehungen per Minute, die höchstens eine halbe Manneskraft erfordert. Dadurch
entstehen zwei Paar primitive Ströme beständig nach einer Richtung und von einer
Intensität, welche verschiedene physikalische Erscheinungen, z. B. das Glühendmachen
und Schmelzen von Drähten, eine rasche chemische Zersetzung u. s. w. hervorzubringen
im Stande sind. Anstatt jedoch diese Ströme auf die Pole der Schließungsdrähte ihrer
Spiralen wirken zu lassen, leitet man sie in das eine oder das andere von zwei
supplementären Systemen, nämlich in das System von Spiralen oder von
Verdichtungsströmen.
Eine andere Anordnung des Systems der Spiralen besteht darin, daß man sämmtliche acht
Spiralen an dem Ende eines ungefähr 1 Meter langen Hebels oder Pendels befestigt,
welches, wie Fig.
16 zeigt, in einem Gestell gelagert ist und zwischen den Polen der
horizontal angeordneten Magnete in verticaler Richtung oscillirt; eine ähnliche
Anordnung befindet sich an dem andern Ende des Hebels. Acht Paar Spiralen h, h, h1,
h1 konnen auf
diese Weise gleichzeitig in Wirksamkeit gesetzt werden, und diese Anzahl läßt sich
verdoppeln, verdreifachen oder beliebig vervielfachen, wenn man die Arme des Hebels
nur genügend verlängert, zu welchem Zweck die Hebel aus mehreren durch Gelenke oder
Scharniere mit einander verbundenen Theilen bestehen könen. Ein Excentricum L, dessen Stange M mit einem
der Arme B des Hebels N in
geeignetem Abstande von dem Stützpunkt verbunden ist, pflanzt die Bewegung des
Hebels fort und regulirt die Schwingungen desselben. Dieses Excentricum ist
senkrecht über dem Hebel an einer Welle befestigt, welche mittelst zweier Rollen P, P1 und eines
Riemens R in Bewegung gesetzt wird. Die kleinere Rolle
befindet sich an der Excentricumwelle, und die größere, welche einen etwa 25mal so
großen Durchmesser hat, wird mittelst einer Handhabe S
in Bewegung gesetzt.
Bei einem andern in Fig. 17 und 18 angedeuteten System
werden die Magnetstäbe in ihrer horizontalen Lage gehalten; die Spiralen h, h, h1, h1 liegen aber auf einem kleinen Wagen C, welcher auf Schienen R, R
rollt und vermittelst einer hin- und hergehenden Bewegung abwechselnd an den
Polen der Magnete vorübergeführt wird. Diese Bewegung wird durch zwei excentrische
Scheiben hervorgebracht, welche an einer gemeinschaftlichen Achse neben einander,
jedoch in diametral entgegengesetzter Richtung angebracht sind, damit zu beiden
Seiten dieser Achse eine gleichmäßige Thätigkeit stattfinde. Jedes Excentricum setzt
gleich viele Paare von Spiralen in Bewegung. Die verschiedenen Theile der Schienen
R, R sind durch Elfenbeinplatten B, B von einander isolirt. Eine beliebige Anzahl solcher
kleinen elektromagnetischen Wagen kann auf die nämlichen Schienen gestellt und durch
den nämlichen Mechanismus in Bewegung gesetzt werden. Die Elfenbeinplatten B, B haben den Zweck, die Ströme zu unterbrechen; die
Stäbe X, X vereinigen sie wieder, so daß sie alle nach
gleicher Richtung gehen.
Die Maschine zur Erzeugung einer Triebkraft hat die Form einer atmosphärischen
Dampfmaschine, ohne Speisungspumpe und Condensator; ihre Dimensionen richten sich
nach der verlangten Kraft. Der Boden des Cylinders Fig. 19 ist mit einem
nach außen sich öffnenden Ventil V versehen, durch
welches ein wenig Dampf mit dem Condensationswasser austritt und in dem Momente, wo
Sauerstoffgas mit dem Wasserstoffgas zu Wasserdampf sich verbinden, eine Rückwirkung
hervorbringt. Dieses Ventil wird durch die Spiralfeder h
gehoben erhalten. Dicht am Boden des Cylinders befindet sich eine dünne Röhre T mit einem Hals, an welchen eine Stopfbüchse S geschraubt ist. In dieser befindet sich ein isolirender
Ning, und durch diesen Ring geht eine Stange R, welche
die Achse eines kleinen messingenen Zahnrades W bildet.
Die obere Seite der Büchse besitzt eine Oeffnung mit einem isolirenden Theil r, in welchen ein Metalldraht P gelöthet ist, der mit einem der Poldrähte eines Paares der Spiralen des
elektromagnetischen Apparates communicirt, während der andere Poldraht N an das Ende der Achsenverlängerung des Rades, neben
ihrem Lager G befestigt ist. Diese Verlängerung enthält
eine Rolle L, welche mittelst eines Riemens von einer
andern größeren Rolle in Bewegung gesetzt wird. An der nämlichen Achse R befindet sich ein kleines Zahnrad w, welches in ein anderes an der Achse des Schwungrades
befestigtes Zahnrad greift und nur auf einem kleinen Theile seines Umfanges mit
Zähnen versehen ist, so daß es während einer ganzen Umdrehung des Schwungrades seine
Bewegung nur während eines ganz kurzen Intervalles dem Rade W mittheilt, und zwar gerade in dem Augenblicke, wo der Kolben ungefähr
¼ seines Hubes zurückgelegt hat. Es springen daher zahlreiche elektrische
Funken über, so oft der Zahn des kleinen Rades W über
das abgeplattete Ende des Leitungsdrahtes P
hinweggleitet. Diese Funken entzünden sofort das Gasgemisch, welches durch die
Zersetzung des Wassers entsteht, das durch einen Vertheilungsapparat in den Cylinder
gelassen wird. Die Quantität des in den Cylinder zugelassenen Gases sollte ungefähr
¼ seines Rauminhaltes betragen, weil Versuche ergaben, daß die Entzündung der
durch die Wasserzersetzung erzeugten Gase dieselben während der Explosion auf das
Vierfache ihres Volumens ausdehnt. Der Kolben wird alsdann gewaltsam bis an das Ende
seines Hubes getrieben, worauf sich das durch die Verbindung beider Gase entstandene
Wasser an den kalten Wänden des Cylinders condensirt, und unter dem Kolben ein
luftleerer Raum entsteht. Der atmosphärische Druck wirkt jetzt mit seiner ganzen
Kraft auf die obere Seite des Kolbens und veranlaßt ihn, rasch niederzusteigen.
Diese fortgesetzten Bewegungen sind es, welche die Rotation der Maschine erzeugen.
Auf diese Weise kann durch die fortgesetzte Entwickelung und Explodirung von Gasen
eine ununterbrochene Bewegung erzeugt werden.