Titel: | Elektro-katalytisches Feuerzeug; von Voisin und Dronier. |
Fundstelle: | Band 215, Jahrgang 1875, S. 51 |
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Elektro-katalytisches Feuerzeug; von
Voisin und Dronier.
Mit Abbildungen.
Voisin und Dronier's elektro-katalytisches
Feuerzeug.
Wenn man die Spirituslampe, welche dazu gedient hat, eine Platin-Spirale
rothglühend zu machen, auslöscht, so erhält sich die Spirale rothglühend in Folge
der durch die Erhitzung erhöhten katalytischen Wirkung des Platins auf die von der
Lampe ausströmenden brennbaren Dämpfe, welche sich fortdauernd am Metall entzünden
und letzteres dadurch auf derselben Temperatur erhalten, wie wenn die Lampe nicht
ausgelöscht worden wäre. Ein Beweis dafür liegt in der Erscheinung, daß eine
rothglühende Spirale, wenn sie in einen etwas Aether enthaltenden geschlossenen
Raume gebracht wird, rothglühend bleibt, so lange sich in dem Raume brennbare Dämpfe
entwickeln.
Bei diesen Versuchen erhält sich die Spirale nur nahezu dunkel rothglühend; diese
Temperatur reicht aber zum Anzünden fester Körper nicht hin. Wenn man dagegen in
geeigneter Weise die Elektricität zu Hilfe nimmt, so kann man die katalytische
Wirkung bis zur Entzündung des Dochtes einer Petroleumäther-Lampe
steigern.
Wenn nämlich ein elektrischer Strom aus einem Leiter mit großem Querschnitte und
großem Leitungsvermögen in einen anderen von kleinerem Querschnitte und geringerem
Leitungsvermögen übergeht, so wird sich an den Verbindungsstellen der beiden Leiter die
elektrische Spannung ändern und eine größere Menge Wärme entwickeln, denn der
elektrische Strom muß mit derselben Stärke und in derselben Zeit auch durch den
schlechten Leiter hindurchgehen. Nach dem Gesetz von Joule wird aber die höchste Wärmeentwickelung nur dann auftreten, wenn der
Widerstand im äußeren Schließungskreise, in welchem sich die Wärme entwickelt, dem
Widerstande in der Elektricitätsquelle und den unmittelbar zu ihm zu rechnenden
Theilen des Schließungskreises gleich kommt. Dabei ist aber nicht außer Acht zu
lassen, daß die Metalle beim Erwärmen ihre Leitungsfähigkeit vermindern.
In einer Platin-Spirale, deren Widerstand kleiner ist, als derjenige der mit
ihr benützten Batterie, wird man durch den elektrischen Strom nach einander drei
Wirkungen erzielen können: 1) eine Erhöhung der Temperatur durch Vergrößerung ihres
Widerstandes; 2) eine katalytische Wirkung auf die ihre Oberfläche umgebenden
brennbaren Dämpfe und 3) eine weitere Widerstandserhöhung in Folge dieser
katalytischen Wirkung. Wenn nun die Platin-Spirale so gewählt wurde, daß sie
beim Hellrothglühen ebenso großen Widerstand wie die Batterie bietet, so erhält man
die höchste Wärmeentwickelung, und die Spirale, welche ohne die Mitwirkung der
Dämpfe kaum roth werden würde, kommt beim Auftreten der katalytischen Wirkung zum
Hellrothglühen, und man wird mit ihrer Hilfe einen mit jenen Dämpfen getränkten
festen Körper anzünden können.
Darauf gründet sich der von Voisin und Dronier in Paris der Société d'Encouragement (Bulletin, November 1874 S. 552 und S. 659) vorgelegte Apparat, welcher
sich auch in einer großen Anzahl anderer Fälle (z.B. beim elektro-calorischen
Motor von Lenoir, bei unterseeischen Torpedos, vielleicht
auch bei Minenzündern und dem Anzünden von Gasflammen) benützen läßt, da er so zu
sagen ohne Kosten die Wärmewirkung der elektrischen Ströme zu vermehren
gestattet.
Das elektro-katalytische Feuerzeug von Voisin und
Dronier ist umstehend in Fig. I in 2/3 der wahren Größe abgebildet, während Fig. II den Grundriß des eigentlichen Anzünders (conflagrateur) in wahrer Größe zeigt. Das Feuerzeug
befindet sich in einer kleinen Büchse a, welche an dem
Henkel o aufgehängt werden kann. In der Büchse a steht ein Glas b, welches
bis zu einer Marke herauf mit einer Lösung von doppeltchromsaurem Kali gefüllt wird.
Diese Flüssigkeit erhält man entweder, indem man in einen zu 2/3 mit Wasser
gefüllten Liter 160 Grm. Schwefelsäure und 80 Grm. doppeltchromsaures Kali einbringt
und darauf den Liter mit Wasser vollfüllt; oder indem man in den zu 2/3 mit Wasser
gefüllten Liter 200
Grm. des Erregungssalzes, welches die Erfinder liefern, einbringt und dann ebenfalls
den Liter mit Wasser vollgießt.
Fig. 1., Bd. 215, S. 52
Fig. 2., Bd. 215, S. 52
Zur Vermeidung des Abwägens wird das Erregungssalz in
Kügelchen geliefert, und man braucht dann, nach dem Einfüllen des Wassers bis zu der
durch jene Marke angedeuteten Höhe herauf, blos ein solches Kügelchen
hineinzuwerfen. Die Flüssigkeit im Elemente läßt sich lange Zeit hindurch benützen;
denn nach Voisin und Dronier
kann man 500mal anzünden, ohne sie zu erneuern. Rücksichtlich des Preises der
Füllungsflüssigkeit des Elementes würde das elektro-katalytische Feuerzeug
eine Ersparnis im Verhältniß von 13 : 1 gegenüber den jetzt gebräuchlichen
chemischen Zündhölzchen gewähren. Leider zeigt sich aber der Apparat manchmal
launenhaft.
An dem Deckel der Büchse a, welcher an dieser mittels
zweier Haken befestigt wird, sind zunächst zwei Kohlenplatten c, c festgemacht und unten durch einen Stift f
mit einander verbunden. Zwischen den Kohlenplatten befindet sich das Zink d des Elementes, welches an dem Kolben e sitzt und für gewöhnlich mit demselben durch eine Spiralfeder nach oben
gezogen wird. Drückt man mit dem Finger auf den Kolben e, so geht derselbe in seiner Führung nieder, und das Zink taucht schließlich
in die Flüssigkeit ein, bis der Stift f seiner Bewegung
ein Ziel setzt. So wird zugleich das Zink d immer
gleichtief in die Flüssigkeit eingetaucht. Uebrigens braucht das Zink, um die
erforderliche Wirkung hervorzubringen, nicht tief in die Flüssigkeit einzutauchen;
bei einer Eintauchung von weniger als 0,5 Quadratcentim. des Zinks wird die Spirale
sofort Hellroth und zündet die Lampe an. Das Zink braucht erst nach etwa 15000
Anzündungen erneuert zu werden, was sich nach dem Abnehmen des Deckels (zugleich mit
den Kohlenplatten c, c, dem Zink d und dem Kolben e), dem Herausziehen des
Stiftes f und dem Abschrauben des Knopfes oben am Kolben
e sehr leicht bewerkstelligen läßt.
In gleicher Höhe treten vorn zwei parallele Kupferstäbchen g,
g, als Zuführer des elektrischen Stromes, unter dem Deckel aus der Büchse
a heraus; auf ihnen ist die in Fig. II abgebildete Anzündungsvorrichtung angebracht.
In die beiden Kupferröhrchen h, h sind zwei kleine
Stäbchen i, i eingesteckt und durch Reibung befestigt;
dieselben sind einander zugekrümmt und durch die Platinspirale k, welche die katalytische Wirkung hervorbringen soll,
mit einander verbunden. Diese Spirale besteht aus feinem Draht, welcher in seiner
mittleren Partie sehr dünn ausgewalzt ist; seine Länge und sein Widerstand müssen in
der früher angedeuteten Weise berechnet und genau ausprobirt werden, sonst bleibt
die beabsichtigte Wirkung aus; der Draht muß auch eine möglichst große Oberfläche
besitzen. Das Kupferstück j verbindet die beiden
Röhrchen h, h zu einem Ganzen; doch ist jedes Röhrchen
auf seiner ganzen in dem Stück j steckenden Länge mit
isolirendem Papier umwickelt, damit die beiden durch die Stäbchen g, g zugeführten Elektricitäten sich nicht durch das
Stück j vereinigen können, sondern die Spirale k durchlaufen müssen.
Die am Deckel der Büchse a befestigte durchbrochene
Kupferplatte l ist vor und seitwärts von dem Anzünder
nach unten gebogen, um zu verhüten, daß man mit den Fingern an die Spirale
komme.
Auf der Grundplatte der Büchse a steht eine kleine
Petroleumäther-Lampe m, deren Docht bis nahe an
die Spirale k heranreicht, denselben jedoch nicht
berührt. Die Dülle der Lampe m wird zwischen die beiden
Zinken einer an der Büchse a befestigten Gabel n geschoben und so die Lampe in der Lage festgehalten,
in welcher sie stehen muß, wenn das Feuerzeug sicher wirken soll. Beim Füllen der
Lampe wird der Dochtträger abgeschraubt, der Behälter mit Petroleumäther gefüllt,
das Ueberflüssige wieder herausgegossen, so daß nur der Schwamm gesättigt bleibt. Der Docht muß, behufs
guter Zuführung des Aethers, im Inneren eine Länge von wenigstens 4 bis 5 Centim.
erhalten. Der Docht darf nie die Spirale oder die Schutzplatte berühren, muß
vielmehr 1 bis 1,5 Millim. davon abstehen.
An dem Feuerzeuge, d.h. unter der Spirale k, darf man nie
chemische Zündhölzchen anzünden, weil sich sonst Platinphosphür bilden würde, was
das Feuerzeug träge machen und zur Auswechselung der Spirale nöthigen würde. Hat man
aber die Lampe unter der Spirale hervorgenommen, so kann man an ihr auch
Zündhölzchen anzünden.
E–e.