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XIX. Jahrgang. „ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU.“ No. 1. 1901/1902. 3 zur Verwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom herzustellen, die an leichter Handhabung und Nutzeffekt den Wechselstrom-Trans formatoren gl eichständen. I. Elektrische Ventile. — Der erste, welcher ein solches und zwar 1857 entdeckthat, war Buff; es ist von Ducretet i. J. 1875 wieder erfunden worden. Nimmt man ein Voltameter mit einem Elektrolyten, in den eine Platte Aluminium, sowie eine andere Metallplatte (z. B. aus Blei oder Platin) taucht, so bemerkt man, daß ein Strom, welcher von dem letzteren Metall nach dem Aluminium geht, keine Schwächung erfährt, während er, wenn er die umgekehrte Richtung hat, die Flüssigkeit nicht durchlaufen kann, es sei denn daß die ange wandte EMK einen gewissen Wert, etwa 20 Volt übersteigt; mit anderen Worten : der Strom kann fliesen, wenn die Aluminiumplatte Kathode, nicht aber, wenn sie Anode ist und die Potentialdifferenz zwischen den Platten einen gewissen Wert nicht übersteigt. Der Apparat arbeitet also ungefähr wie ein hydrandlisches Ventil gegen über einem Wasserlauf. Auf eine Erscheinung derselben Art ist von Nichols i. J. 1891 aufmerksam gemacht worden: Wenn man dem Abstand zwischen einer Spitze aus Platin und einer Kugel aus Blei eine geeignete Größe giebt und zwischen diesen Metallen eine Potentialdifferenz wechselnder Richtung anbringt, so findet man, daß ein Strom von der Kugel zur Spitze (in Gestalt eines Funkens) übergehen kann, nicht aber in umgekehrter Richtung. Zwei Elektroden, die eine aus Kohle, die andere aus Metall, zeigen eine ähnliche Erscheinung, es kann sich ein Bogen in der Richtung Metall-Kohle, aber nicht in der entgegengesetzten Richtung bilden (Eiehberg & Kallir, 1898). Andere Forscher, wie Beetz, Streintz, Hutin und Leblane haben die Sache weiter verfolgt. Namentlich hat man gefunden, daß sich bei dem Hinüber- und Herübergehen des Wechselstromes Aluminium-Schwamm und auch wohl -Oxyd auf der Aluminiumplatte absetzt, welche Schicht praktisch einen unendlich großen Widerstand besitzt und gewissermaßen die dielektrische Platte in einem gewöhnlichen Kondensator vorstellt. Pollak (bis 1895 Direktor der Akkumulatoren-Werke Pollak & Co. in Frankfurt a. M.) hat im Jahre 1895 ein Patent auf einen solchen Apparat genommen. Im Jahre 1897 gelang es Pollak ein elektrisches Ventil herzustellen, das noch 140 Volt, sowie 1900 ein anderes, welches 200 Volt aushält. Nimmt man als Elektrolyt, wie es Graetz im Jahre 1897 gethan, verdünnte Schwefelsäure, so kann man nicht über 20 Volt hinausgehen. Neuerdings hat Nodon mit Ventilen Versuche angestellt, die als feste Körper eine Legierung von Aluminium und Zink einerseits und Kohle anderseits, sowie als Flüssigkeit eine Lösung von Ammoniumphosphat enthielten. II. Anwendung der elektrolytischen Ventile. — Wie schon von Ducretet im Jahre 1875 angedeutet worden, können die elektrolytischen Ventile als Stromwähler - Apparate für solche Ströme dienen, deren Richtung wechselt. Man muß dabei die Linie in zwei Zweige teilen, von denen jeder ein Ventil enthält, aber jedes dem andern entgegengesetzt geschaltet ist. Alsdann laufen in jedem Zweig nur Ströme, welche nach der Kathode (Aluminium) hingehen, oder, wie man sagen kann, in welchen das Ventil Kathode ist. Das Ventil kann auch dazu verwandt werden, um beim Laden von Akkumulatoren mittels Gleichstrom die Umkehrung der Strom richtung zu verhindern ; man schaltet zu dem Zwecke zwischen die Gleichstrom-Dynamo und die Akkumulatoren-Batterie das Ventil so, daß der Strom am Aluminium austritt. Auch zum Laden von Akkumulatoren mittels Wechselstrom kann das Ventil benutzt werden; es würde alsdann nur immer entweder der positive oder der negative Teil wirksam sein können. Um indessen beide Teile des Wechselstroms nützlich zu verwenden, bringt man eine Verzweigung an, derart daß in beide Zweige je ein Ventil geschaltet wird. Fig. 1 zeigt diese Anordnung. Dabei soll bemerkt werden, daß der kurze, dicke Strich an den Ventilen V, und V 2 das Aluminium bedeutet. Geht nun der Wechselstrom in der Richtung des ausgezogenen Pfeiles, so kann er die eine Hälfte der Batterie B passieren, worauf er zur Maschine zurückgeht. Dabei wird freilich immer nur je die eine Hälfte der Akkumulatoren batterie von je der einen halben Welle geladen. Fig. 2 zeigt indessen, daß auch die ganze Batterie abwechselnd von der einen und der andern Hälfte der Wechselstromwellen geladen werden kann. Dazu braucht man 4 elektrische Ventile V,, V 3 , V 3 , V 4 . Der Lauf der positiven Wellenhälften wird durch die ausgezogenen und der der negativen Wellenhälften durch die gestrichelten Pfeile angegeben. Doch hat man zu unterscheiden, ob eine elektromotorische Gegen kraft vorhanden ist, oder nicht. Im letzteren Fall gehen die beiden Wellenhälften (hintereinander) einfach von Null auf das Maximum und wieder auf Null zurück. Wenn aber die Gebrauchs - Apparate Veranlassung zum Entstehen einer gegen-elektromotorischen Kraft geben, so kann der Strom erst kreisen, wenn die auf die Apparate wirkende Potential-Differenz dieser Gegenkraft gleich geworden ist; man erhält also dieselben Stromwechsel wie vorhin, nur daß sie durch Zwischenräume unterbrochen sind, welche um so. größer aus- fallen, je größer die Gegenkraft ist. Ohne Gegenkraft werden also beide Wellenhälften voll ausgenutzt, mit Gegenkraft aber nur die Teile der zwei Wellenhälften, welche ein höheres Potential haben als die elektromotorische Gegenkraft. Bei mehrphasigen Wechselströmen nähert sich der Gebrauchs strom einem Gleichstrom umsomehr, je größer die Zahl der Phasen ist. Man muß dabei doppelt soviel Ventile umschalten, als die Zahl der Phasen beträgt. III. Beschreibung der Pol 1 ak'sehen Ventile. — Die Anordnung, bei welcher Pollak stehen geblieben ist, wird durch die Durchschnitts-Figuren 3 und 4 versinnlicht; Fig. 5 zeigt eine Ansicht von 4 Ventilen, welche nach dem Schema Fig. 2 geschaltet sind. Jedes Ventil besteht aus 3 Aluminium - Platten Al und aus 4 Blei-Platten Pb, welche in den unteren Teil eines Glases eingebaut sind, gefüllt mit einer schwach saueren Lösung von Kaliumphosphat; die Aluminiumplatten sind 65 mm breit und 110 mm hoch; die Blei- platten sind etwas breiter und höher. Die Wahl des Elektrolyten ist von bedeutender Wichtigkeit; es ist schon erwähnt worden, daß bei verdünnter Schwefelsäure nur einem Strom von 20 Volt Spannung der Lauf versperrt wird. Mit alkalischen Salzen, besonders mit Kaliumphosphat aber kann man nach Pollak bis 140 Volt gehen, wenn die Aluminiumplatten vorher entsprechend präpariert worden sind. Die „Formierung“ der Aluminium-Platten besteht durch Pollak darin, daß man sie einige Zeit in eine mäßig konzentrierte Lösung von kaustischer Soda tauchen läßt und dann einer Bleiplatte gegen über in eine schwachsauere Lösung von Kaliumphosphat stellt, wonach man die Aluminiumplatte mit dem positiven Pole einer Gleichstrom quelle verbindet und deren Spannung (zwischen den Platten) bis auf 200 Volt anwachsen läßt. Die erste Operation soll Fett und Metall staub entfernen, welche bei der Herstellung der Platten auf der Ober fläche haften geblieben sind; dadurch verringert sich die Plattendicke von 1 mm auf 0,75 mm (ugf.) Aber trotz der Formation würden die Platten beim Gebrauch rasch zerstört werden, wenn man nicht Vorsichtsmaßregeln ge brauchte : man muß die Aluminiumplatten ganz in den Elektrolyten untertauchen, jede Berührung des Aluminiums mit irgend einem andern Stoff außer Kautschuk im Innern des Elektrolyts vermeiden und die Temperatur nicht über 40° steigen lassen. Die ersten zwei Bedingungen werden durch die aus Fig. 3 u. 4 ersichtliche Anordnung erfüllt. Die rechteckigen Aluminiumplatten haben unten, in der Mitte Verlängerungen, welche in Kautschuk stöpsel Ca münden ; diese sind in Ausbohrungen eines Ebonitzylinders E eingesteckt. Eine von 2 Zylindern L aus Messing umgebene und mit Schrauben L versehene Kupferstange Cu verbindet die Enden der Verlängerungen der Aluminiumplatten mit der Zuleitung B, die durch eine Kautschukröhre Ca von der Flüssigkeit isoliert ist. Ein Kautschukstopfen Ca und ein Ebonitstopfen E' dienen dazu, um den Ebonitzylinder hermetisch zu verschließen. Das Ganze ruht auf einem Bleibloek Pb, der auf dem Boden des Gefäßes steht. Auf diese Art vermeidet man die Berührung der Verbindungsstellen mit dem flüssigen Elektrolyten. Der einzige Uebelstand bei dieser An-
