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Deutsches Technikmuseum - Januar

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Objekt des Monats Januar 2012

Foto: Der circa 40 cm hohe und 10 cm breite Glaskolben hat seitlich zwei Glasarme. Die Zahl der Arme zeigt an, dass er Gleichstrom aus Wechselstrom erzeugt. Im unteren Bereich und in den Armen ist er dunkel mit Quecksilberrückständen beschlagen.

Quecksilberdampfgleichrichter zur Erzeugung von Gleichstrom aus Wechselstrom © SDTB / C. Kirchner

Quecksilberdampfgleichrichter, um 1941

Aus der Steckdose kommt bekannterweise Wechselstrom. Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts haben sich Wechselstrom und Drehstrom als Standard durchgesetzt, weil bei deren Übertragung die Verluste am geringsten sind. Für einige Anwendungen benötigt man aber trotzdem Gleichstrom, zum Beispiel für den Betrieb von Straßenbahnen, S-Bahnen und Großsendeanlagen. Auch Batterien lassen sich nur mit Gleichstrom laden. Ein Gleichrichter wandelt dafür Wechsel- in Gleichstrom um.

Ein Quecksilberdampfgleichrichter besteht aus einem luftleeren Glaskolben, in dessen oberen Teil Graphit-Elektroden eingeschmolzen sind. Im unteren Teil befindet sich ein See aus Quecksilber.
Um zu funktionieren, muss der Gleichrichter gestartet werden. Dazu wird das Quecksilber zunächst lokal so stark erhitzt, dass Teile davon zu verdampfen beginnen. Das erreicht man in der Regel mit einer Hilfselektrode. Einige der verdampften Quecksilberatome werden durch Zusammenstöße ionisiert, also in positiv und negativ geladene Teilchen gespalten. Es entsteht ein Fluss von (negativ geladenen) Elektronen von dem heißen Fleck auf dem Quecksilbersee zur Graphitanode. Dieser wird als Lichtbogen sichtbar. Die positiv geladenen Quecksilberionen stürzen auf den Kathodenfleck zurück und heizen so das Quecksilber weiter auf: Neue Atome verdampfen und halten den Prozess in Gang.

Patent aus dem Jahr 1902

Diese Art von Gleichrichtern wurde im Jahr 1902 von Peter Cooper Hewitt zum Patent angemeldet. Wegen der Gefahr, dass der Glaskolben zerbricht, wurde später Metall statt Glas verwendet. Es entstanden zunehmend größere und stabilere Gleichrichter, die bis 1960 für die Erzeugung von Gleichstrom eingesetzt wurden.

Die ausgestellte Gleichrichter-Dampfröhre wurde wahrscheinlich im Jahr 1941 von der Firma Paul Hardegen GmbH, Berlin SO 33, hergestellt. Diese Firma baute Haus- und Bürotechnik wie Aktenaufzüge und Rohrpost-, Telefon- und Frischluftanlagen. Außerdem stellte sie unter dem Markennamen "ARGONAL" Gleichrichterröhren, so genannte Argonalgleichrichter, her.

Inv.-Nr. 1/2011/0916