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Elektrisches Entladungsgefäss.
Für elektrotechnische Zwecke, bei denen es darauf ankommt, dass innerhalb kürzester Zeiten Schaltvorgänge ausgeführt werden, beispielsweise in der elektrischen Schweisstechnik, finden gesteuerte
Quecksilberdampfgleichrichter mit mehreren Hauptanoden zunehmend Verwendung als Stromrichter und Stromschalter.
Bei den erwähnten Schweisseinrichtungen werden beispielsweise zwei steuerbare Gleichrichtergefässe antiparallel in den zu beschaltenden Stromkreis gelegt. Die für die Verwendung als Gleichrichter vorgesehenen drei oder sechs Arme jedes Gefässes werden parallelgesehaltet. Bei Verwendung als Stromschalter sind mehranodige Gefässe nicht erforderlich. Man vermeidet mehranodige Gefässe gern, da sie verhältnismässig sperrig sind und viel Raum bedürfen. Bei der Parallelschaltung der Anoden eines Gefässes ist es ausserdem erforderlich, die einwandfreie Parallelarbeit aller Arme durch den Einbau besonderer Stabilisierungsmittel sicherzustellen. Im allgemeinen werden hiefür verkettete Anodendrosseln vorgesehen, die einen Mehraufwand an Raum und Gewicht bedingen.
Besondere Schwierigkeiten liegen bei Apparaten, an die besonders hohe Anforderungen gestellt werden, darin, dass die Sperrsicherheit sowohl bei Metalldampf-als auch bei Gasentladungsapparaten den gestellten Anforderungen vielfach nicht genügt. Um die Sperrsicherheit zu erhöhen, wurden bereits verschiedene Mittel angewendet. So wird beispielsweise bei vielen bekannten Entladungsgefässen ein Durchzünden zwischen den einzelnen Anoden durch zwischen ihnen angeordnete Schirme verhindert. Anderseits wurde auch vorgeschlagen, sehr enge Elektrodenabstände und einen solchen Gasdruck zu wählen, dass die Sperrspannung eine sehr hohe wird. Die erstgenannte Ausführungsform hat den Nachteil, dass sie kompliziert ist und trotzdem nicht durchaus verlässlich arbeitet.
Bei der zweiten Art der Anordnung wiederum machen die kleinen Elektrodenabstände Schwierigkeiten, da viel Sorgfalt bei der Herstellung erforderlich ist und auch im Betriebe infolge thermischer Deformation der Elektroden leicht Schäden auftreten.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Mittel an, durch welches das Erreichen einer hohen Sperrspannung ermöglicht wird, wobei gleichzeitig eine erhebliche Rfickzfindungssicherheit des Gefässes vorhanden ist. Erfindungsgemäss wird ein elektrisches Entladungsgefäss in bekannter Weise einanodig ausgebildet und die Anordnung so getroffen, dass die zentral angeordnete Anode von einem bis in die Nähe der Kathodenoberfläche reichenden Schutzschirm umgeben ist, welcher wenigstens um das Doppelte seines Durchmessers über die Anodenstirn hinausragt und der ausser Gittern keine Einbauten enthält. Durch eine solche Ausbildung des Gefässes lässt sieh die Sperrsicherheit bedeutend erhöhen.
Infolge der besonderen Ausbildung des Anodenschirmes wird der Dampfdruck in dem Anodenraum, welcher der Kathode unmittelbar gegenübersteht, auf eine solche Höhe gebracht, dass das Entladungsgefäss stets in einem Druckbereich des Fülldampfes arbeitet, in welchem die den Zusammenhang zwischen dem Druck und der Zündspannung darstellende Kennlinie ansteigend ist, d. h. mit einer Erhöhung der Belastung, mit welcher auch eine Druckerhöhung verbunden ist, kann nie eine Erniedrigung der Sperrspannung verbunden sein. Es hat sich gezeigt, dass diese Tatsache für die Sperrsicherheit von ausschlaggebender Bedeutung ist. Dabei werden die geschilderten Betriebsverhältnisse in technisch einfacher Weise erreicht.
Auch die Rückzündungssicherheit ist gross, da die Temperatur in dem abge-
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schirmen Anodenraum sich hoch genug einstellt, dass sich kein Quecksilbertröpfchen an der Anode ansetzen und zu einer Rückzündung Anlass geben kann.
Das Sehutzrohr, welches den Anodenraum umgibt, kann aus Metall oder auch aus einem Isolierwerkstoff, z. B. Hartglas, bestehen. Es ist vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, dass der von dem
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Entladungsrohr benötigt verhältnismässig wenig Raum.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In dem Glasgefäss 1 befindet sich die Quecksilberkathode 2 und die Anode 3. Die Anode 3 liegt im oberen Teil des Kondensationsraumes in nächster Nähe des Kolbenscheitels und ist von einem
Schutzrohr 4 umgeben, das die Verlängerung der Einstülpung 5 bildet. Dieses Schutzrohr 4 besteht in dem Ausführungsbeispiel aus Hartglas, das starken Wärmebeanspruchungen gewachsen ist und eine Abstrahlung der an der Anode auftretenden Wärme ermöglicht. Um den Anodenraum gegen den äusseren Dampfraum 6 entladungsdicht abzuschliessen und um die Anodeneinschmelzung mechanisch zu entlasten, wurde das Glasrohr mit dem Gefäss in der Nähe der Hauptanodeneinführung, wie aus der Zeichnung ersichtlich, verschmolzen. Das Anodenrohr 4 überragt die Anodenstirn 7.
Der über die Anodenstirn hinausreichende Teil ist etwas länger als der doppelte Durchmesser des Rohres 4. In dem Rohr 4 kann ein Gitter 8 in Anodennähe und an der Rohrmündung ein Gitter 9 angebracht sein.
An Stelle eines unten offenen Anodenschutzrohres, wie es in dem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, ist es natürlich auch möglich, ja in diesem Falle vorteilhaft, das Anodenschutzrohr an dem der Kathode zugewendeten Ende abzuschliessen und mit seitlichen Öffnungen zu versehen.