150132. lajstromszámú szabadalom • Elektrolikus cella tűzfolyós alumínium előállítására
6 150.132 a2 + b2 ^ TITM e = 5ͱ^1 1 AanE f=-i^xl/--b2 — a 3 a2 F 4 a2 4 3. példa: (16., 17. ábra) 3 a = — d = O 4 a és b szabadon választhatók, feltéve, hogy b>a a2 +b 2 c = e = a f = — b Vb2 —a 2 Ezek a megoldások akkor érvényesek, ha a cellasorok egymástól elegendő távolságban vannak ahhoz, hogy az egyik cellában a többi cellasorban foyó áram által létesített mező elhanyagolható legyen. A gyakorlatban gyakran előfordul, hogy a különböző cellasorokat egymástól aránylag kis távolságban kell elrendezni. A találmány szerinti eljárás harmadik foganatosítási módja abban van, hogy a másik vagy a többi elektrolitikus cellasorban folyó áram befolyására is tekintettel vagyunk. Amikor a cellasorok egymáshoz viszonylag közel vannak, a szomszédos cellasor vagy cellasorok befolyása főleg oly függőleges Bz mező alakjában adódik át, amelyet a cellasorok viszonylagos helyzete szerint az Oy tengely irányában algehrailag számított n távolságuk (a 20. ábrán n negatív értékű) függvényében könnyen kiszámíthatunk. A másodrendű és harmadrendű tagok I ' «Ihagyásával esetén mindössze két cellasort I véve a Bz mező értéke -4- 2 , négy cellasor esetén a két szélső 1 és 4 cellasornál ez az érték 5 I "^ , a két középső (2. és 3.) cellasornál pedig I_ II Ha hat cellasor van, amelyek mindegyikén I áram folyik át, a cellasorok hivatkozási jele pedig 1—6, a. Bz értéke az 1 és 6 cellasoroknál I I 1,57—, a 2 és 5 cellasornál 0.83—, a 3 és 4 cellai ' n. I sornál pedig 0,67 —. n Ha nyolc cellasor van, amelyeknek hivatkozási I jele 1—8, az 1 és 8 cellasornál Bz értéke 1,52 n I a 2 és 7 cellasornál 0,76—, a 3 és 6 cellasornál n I I 0,57 . végül- a 4 és 5 cellasornál 0,5 . n n , A 18. ábrán ugyanazzal a I árammal átjárt és négy sorra osztott elektrolitikus cellákból álló elrendezés látható. I Általában írhatjuk, hogy Bz = h ahol a h együttható minden egyes esetben könnyen kiszámítható. Minthogy Bz már nem hanyagolható el, az R rotációs vektor összetevői a középen: Rx (O) = O Ry (O) = O d Jz Rz (O) = Bz (O) —— (O) dz Ebből igen hátrányos mágneses összhatás származik. Célszerű tehát a szomszédos cellasorok okozta Bz mezőnek a sor vezetőinek aszimmetrikus elrendezésével való kiegyenlítése. Ekkor azonban d Bx d Bz vigyáznunk kell arra, hogy a Bx, —~ ~ és — dz dz' mezők kigyenlítését, amely a vezetők szimmetriájából természetszerűleg bekövetkezett, valamint a d By d2 By By, ~~ , ~~T~VT mezők kigyenlítését, amelyet a fentiekben leírt elrendezéssel végtelen távolságban elrendezett cellasorok esetén elértünk, meg ne szüntessük. A számításból kitűnik, hogy a táplálásra minden a esetén van megoldás: Ha például a = 1, célszerű, ha a vezetők koordinátáit h, n és a (a pozitív vezetők egymás közötti fél távolsága) szerint választjuk meg. a2 Baloldali pozitív vezető ai = bi = a—h — n a2 Jobboldali pozitív vezető ai = —b? = —a—h— n a2 Baloldali negatív vezető ci = —di = a—h — • n a2 Jobboldali negatív vezető C2 = d2 = a—h ~_ A 19. és 20 ábrán olyan esetet tüntettünk fel, ahol két cellasor egymástól n = — 10a távolságban van. A találmány keretén belül igen tág határok között változtathatók a következő adatok: a értéke, a 2.2 pozitív vezetők egymástól való 2a távolsága, két cellasor közötti n távolság, a cellasorok száma. Szabadalmi igénypontok: 1. Elektrolitikus cella tűzfolyós alumínium előállítására, melynél a sorokban elrendezett és azonos intenzitású árammal átjárt cellákban a fellépő mágneses hatások legalábbis csökkentve vannak, azzal jellemezve, hogy a ' cellán, kívül elrendezett villamos vezetők, nevezetesen az áramot az anódokhoz vezető és a, b koordinátákkal meghatározott helyzetű szerelvény (2, 2'), a cella katódjából távozó áramot összegyűjtő (és c, d) koordinátákkal meghatározott helyzetű vezetők (3,3'), valamint az áramot a szerelvény (2, 2') két végére elosztó (és e, f) koordinátákkal meghatározott vezetők (4, 4') egymáshoz viszonyítva úgy vannak elhelyezve, hogy koordinátáik kielégítik a következő egyenleteket:
