<Desc/Clms Page number 1>
Zündvorrichtung an Queeksilberdampfgleicichtern.
Bei den bekannten Gleichrichtern mit Spritzzündung wird ein Zündstrahl aus Quecksilber gegen eine feste Elektrode gespritzt, an der bei Rückkehr des Quecksilbers in die Ruhelage der Zündlichtbogen gezogen wird. Der Kathodenfleck des so gezogenen Lichtbogens muss natürlich hiebei auf dem Kathodenquecksilber des Gefässes entstehen und wird dort zugleich Kathodenfleck des Erreger-und Hauptlichtbogens.
So vorteilhaft diese Zündvorrichtungen sind, so weisen sie doch insofern einen Nachteil auf, als die in Nähe der Quecksilberoberfläche anzuordnende feste Zündanode dauernd abgenutzt wird, insbesondere dann, wenn wie in den meisten Fällen an die Zündanode eine Wechselspannung in bezug auf die Gleichrichterkathode gelegt ist. Die Zündanode kann daher unter Umständen im Augenblick der Unterbrechung des Kontaktes mit dem Kathodenquecksilber positiv und demgemäss der Abreissvorgang auch eine im verkehrten Sinne fliessende Bogenentladung sein, d. h. eine Fehlzündung ergeben. Im Falle einer Fehlzündung befindet sich der kathodische Ansatz des Lichtbogens an der festen Zündanode.
An dieser kann er zwar nur mit einem Bruchteil der betreffenden Halbperiode bestehen ; ausserdem ist dort der Kathodenfall höher als Quecksilber, so dass sich der Bogenstrom entsprechend vermindert ; hiebei kann jedoch nicht verhindert werden, dass geringe Mengen des Zündanodenkörpers verdampfen, wobei gleichzeitig Gase frei werden. Die Abnutzung der Zündanode führt also zur Verunreinigung des Gefässinnern und zur Verschlechterung des Vakuums. Die Rückzündungssicherheit des Gleichrichters wird hiedurch umso mehr gefährdet, je höher die Spannung des abzugebenden Gleichstromes bemessen ist.
Die genannten Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, dass man eine flüssige Zünd-oder Erregeranode durch Zugiessen von Kathodenquecksilber zum Überlaufen bringt ; sie besteht am besten aus Quecksilber, dessen Oberfläche sich in an sich bei flüssigen Zündanoden bekannter Weise oberhalb derjenigen des Kathodenquecksilbers befindet.
Die neue Zündung mit flüssiger Zündanode bringt ausser der Vermeidung einer Elektrodenzerstäubung beim Zündvorgang eine Reihe erheblicher Vorteile. Die Tatsache, dass der Verdrängerkörper bei ausreichender Führung nicht klemmen kann und die Möglichkeit, die Quecksilbermenge der flüssigen Zündelektrode praktisch konstant zu halten, gewährleisten einen einwandfreien Betrieb.
Ein weiterer, nicht minder wichtiger Vorteil wird dadurch erzielt, dass die Zündanode wesentlich höher über der Kathodenoberfläche angeordnet wird als bei der bekannten Kippzündung. Bei letzterer ist der Drehwinkel des Gefässes um eine waagrechte Achse aus praktischen Gründen begrenzt und damit auch die Höhe des seitlich angebrachten, Quecksilber enthaltenden Zündstutzens oberhalb der Kathodenoberfläche. In dieser Art ausgeführte Gleichrichtergefässe zeigen zuweilen, namentlich wenn sie länger in Betrieb sind, gewisse Zündschwierigkeiten. Diese bestehen darin, dass die isolierende Gefässwand zwischen dem Zündstutzen und der Kathode sich mit einer aus Quecksilber und Fremdstoffen bestehenden Schicht bedeckt, die als dauernd leitende Verbindung die Entstehung des Lichtbogens verhindert.
Diese Schicht ist natürlich umso
<Desc/Clms Page number 2>
dauerhafter, je geringer die Entfernung zwischen Zündstutzen und Kathodenspiegel ist. Um die Bildung dieser leitenden Brücke durch Verlängerung ihres Weges möglichst zu erschweren, kann man die isolierende Wand zwischen Kathode und Zündelektrode noch mit einer Riffelung versehen. Man kann sogar die Rillen so gestalten, dass die Bildung einer leitenden Brücke durch die Oberflächenschicht überhaupt verhindert wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Glasgleichrichter mit flüssiger Zündelektrode, in die das Kathoden. quecksilber unmittelbar hineingespritzt wird und Fig. 2 eine andere Ausführungsform, bei der das Kathodenquecksilber durch ein zusätzliches Verbindungsrohr in die flüssige Zündelektrode geworfen wird.
In Fig. 1 ist der untere Teil eines Gleichrichtergefässes g dargestellt, der das Kathoden. quecksilber enthält. In dem Kathodenquecksilber befindet sich die Düse d, deren Mündung so geneigt ist, dass ein dort austretender Quecksilberstrahl auf die aus Quecksilber bestehende
Zündelektrode q geworfen wird. An die Zündelektrode ist eine Hilfsspannung gelegt. Der
Quecksilberstrahl wird durch die Bewegung eines Verdrängerkörpers s gebildet, der in dem freien Schenkel eines an die Düse angesetzten U-Rohres r leicht beweglieh auf der Queck- silberoberfläche schwimmt.
Unterhalb des aus massivem bzw. unterteilten Eisen bestehenden Körpers s ist ausserhalb des Glasrohres eine Magnetspule z angebracht, die bei Erregung den Körper s ruckartig nach unten zieht und dadurch einen Druck auf das im Rohr befindliche
Quecksilber ausübt. Dieser Druck pflanzt sieh bis zur Düse d fort und lässt kurzzeitig einen Strahl austreten, der ohne nennenswerten'Reibungsverlust die Oberflächenschicht der Kathode durchdringt und auf die Zündelektrode q trifft, die in beliebiger Höhe angebracht sein kann.
Der Verdrängerkörper s wird dann nach der Unterbrechung des Magnetisierungsstromes durch das in die Düse d zurückfliessende Quecksilber wieder in die Ruhelage gebracht.
Ein besonderer Vorteil der neuen Anordnung liegt darin, dass durch einen einzigen elektromagnetischen Impuls auf den Verdrängerkörper, der den Zündstrahl in die Höhe treibt, zwei Abreisslichtbogen erzielt werden können. Der erste entsteht beim Zerfallen des eigentlichen Zündstrahles, der zweite nach dem Überfliessen des in der Zündanode sich anreichernden überschüssigen Quecksilbers. Die Rückkehr des letzteren zur Kathode erfolgt natürlich Verhältnis' mässig träge. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass zwei Abreissvorgänge zu Fehlzündungen führen, ist dann entsprechend kleiner.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Verdrängerkörper a, der sich nach einem etwas anderen Prinzip bewegt. Er wird durch die Magnetspule b hochgehoben und erst dann freigegeben, wenn das mit der Kathode kommunizierende Führungsrohr e sich in seinem unteren Teil mit Kathodenquecksilber gefüllt hat.
Beim Zurückfallen des Körpers a wird dem Durchtritt des Quecksilbers durch das sehr enge Verbindungsrohr nach der eigentlichen Kathode A ein grosser Widerstand entgegengesetzt ; infolgedessen muss das im Führungsrohr e angesammelte Quecksilber c in dem zwischen dem Körper a und dem Rohr e gebildeten schmalen Spalt hochschiessen, worauf es über die Wand i oder eine andere Fangvorrichtung nach der Zündelektrode q hinübertritt, Die Zündelektrode q wird durch das aus dem Arm e kommende Quecksilber bei in zum Überlauf gebracht und führt an dieser Stelle zur Bildung des Lichtbogens.
Das Verbindungsrohr zwischen g und e ist so ausgeführt, dass das im Rohr e hoch. schnellende Quecksilber sofort die Verbindung mit c verliert, ehe es in Berührung mit dem Quecksilber im Stutzen g kommt, so dass also die Bildung eines Lichtbogens zwischen q und e sicher vermieden wird. Während somit bei der ersten Ausführungsform die Zündung auf unmittelbarem und mittelbarem Wege erfolgte, erfolgt sie bei der letztgenannten Ausführungsform nur auf mittelbarem Wege.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zündvorrichtung an Quecksilberdampfgleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass eine flüssige Ziind-oder Erregeranode durch Zugiessen von Quecksilber zum Überlaufen gebracht wird.