Elektrische Glimmlampe, insbesondere als Über spannungssicher ung verwendbar. Die Erfindung betrifft eine elektrische Glimmlampe, die insbesondere als Überspan nungssicherung verwendbar ist. Legt man an die Elektroden einer solchen Röhre eine Spannung an, die mindestens die Grösse der Zündspannung hat, so fliesst ein Strom, mit dessen Zunahme der Spannungsabfall im Rohr rasch bis zu einem gewissen Werte ab nimmt. Dieser Spannungswert, der in prak tischen Fällen z.
B. zwischen 130 und 150 Volt betragen kann und einer normalen Glimmentladung entspricht, bleibt nun so lange konstant, bis der Röhrenstrom eine ge wisse Grösse erreicht hat. Bei dieser Grösse des Stromes schlägt die Glimmentladung in eine Bogenentladung um, wobei der Span nungsabfall in der Röhre sehr stark sinkt. Ein möglichst rascher Übergang von der Glimmentladung in dic Bogenentladung ist z.
B. besonders bei Überspannungssicherungen wünschenswert, da bei der Bogenentladung zwar ein sehr grosser Strom durch das Ent- ladungsgefäss abgeleitet werden kann, die Verlustleistung der Röhre aber infolge der sehr kleinen Röhrenspannung in mässigen Grenzen bleibt. Es hat sich nun herausge stellt, dass bei Verwendung von Elektroden aus Aluminium der Übergang der Glimment- ladung in die Bogenentladung bei sehr klei nen Stromstärken, z. B. 300 mA, erfolgt, ohne dass die Entladungsform vorher in die der anormalen Glimmentladung übergeht.
Alumi niumelektroden sind aber vielfach nicht ver wendbar. Wenn die Röhre hohe Ströme füh ren bezw. eine höhere Belastung längere Zeit vertragen soll, odex wenn eine stärkere Er hitzung der Elektroden (z. B. auf 1000 C) bei der Herstellung der Röhre erforderlich ist - diese Notwendigkeit ergibt sich bei spielsweise, wenn Hartlotverbindungen vor handen sind -, muss man Elektroden aus höher schmelzendem Metall, z. B. Eisen, ver wenden.
Bei solchen Metallen ist es bisher noch nicht ,gelungen, die .gleichen günstigen Verhältnisse bezüglich des Überganges der Glimmentladung in den Lichtbogen zu erzie len, wie sie bei Aluminiumelektroden beob achtet werden. Bei Röhren mit Elektroden aus höher schmelzenden Metallen erfolgt der Umschlag der Glimmentladung in eine Bogen entladung stets erst bei höheren Stromstär ken, z. B. bei 1 A.
Die Erfindung geht nun darauf aus, auch bei Glimmentladungsröhren, bei denen die Elektroden aus hochschmelzendem Metall (mit einem Schmelzpunkt von mehr als 900 C) zu erreichen, dass schon bei möglichst kleinen Stromstärken ein Lichtbogen zwischen den Elektroden entsteht, ohne dass vorher die Entladungsform der anormalen Glimment ladung durchlaufen werden müsste. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass wenigstens eine der Elektroden zumindest auf einem Teil ihrer der andern Elektrode zuge wandten Oberfläche mit einem auf gespritzten Aluminiumbelag versehen ist.
Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Massnahme der Übergang der Glimmentladung in eine Bogenentladung schon bei einem wesentlich kleineren Strom erzielt wird, als wenn die Elektroden nur aus dem hochschmelzenden Metall allein bestünden. Trotzdem haben die Elektroden, im Gegensatz zu Aluminiumelek troden, eine hohe Warmfestigkeit, die es er laubt, sie sowohl im Betriebe lange Zeit hin durch hoch zu belasten, als auch bei der Herstellung der Röhre stark zu erwärmen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt,
dass man beispielsweise beim Verlöten des Ge fässes auf Temperaturen gehen kann, die s o hoch sind, dass eine Aluminiumelektrode bei den gleichen Temperaturen bereits ihre Form verlieren würde. Trotzdem ändert sich nichts an den beschriebenen vorteilhaften Eigen schaften der Elektrode. Dies hängt mutmass lich damit zusammen, dass beim Aufspritzen des Aluminiums auf die Elektrode kleinste flüssige Aluminiumteilchen nicht nur in alle Unebenheiten der Elektrode eindringen, son dern auch eine feste Verbindung dieser Teil chen mit dem Grundmetall der Elektrode zu stande kommt.
Ausserdem kann man durch das Spritzverfahren sehr dünne Aluminium schichten herstellen, die beim Erwärmen und bei der Abkühlung der Elektrode elastisch der Ausdehnung und Zusammenziehung des Grundkörpers folgen. Die Aluminiumschicht bleibt daher auch bei solchen thermischen Be anspruchungen völlig unbeschädigt, bei denen z. B. eine durch Plattieren aufgebrachte Schicht sich von der Unterlage lösen würde oder zumindest ein Verziehen des Elektroden körpers bewirken würde. Das Aufbringen des Aluminiums erfolgt vorteilhafterweise mit einer Spritzpistole, z. B. einer Elektro-Spritzpistole. Es kann ge gebenenfalls vorteilhaft sein, die Elektrode beim Aufspritzen des Aluminiums zu erwär men.
Die Dicke der aufgetragenen Alumi niumschicht kann beispielsweise 1-100,u be tragen. Es ist vorteilhaft, den Elektroden- Z, vor dem Aufbringen des Aluminiums aufzurauhen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. In dieser bedeu tet 1 die aus Keramik bestehende Gefässwand, welche durch zwei hart aufgelötete Kappen 2 und 3 an den Enden verschlossen ist.
Zur Herstellung der Lotverbindung ist auf die Enden des Keramikrohres 1 ein Metallbelag aufgesintert. Die eine Kappe trägt die Elek trode 4, die als Stift ausgebildet ist und die in die zweite Elektrode 5 eingreift. -elche mit Hilfe der Kappe 3 an dem Flansch 6 zwischen Keramikrohr und Kappe einge spannt ist.
'enigstens eine der Elektroden 4 und ä trägt einen aufgespritzten Alumi niumüberzug "l, der die wirksame Elektroden- oberfläche ganz oder auch nur zum Teil be deckt. Es hat. sich herausgestellt, dass sich an der Wirkung nichts ändert, wenn nur ein Teil der Elektrodenoberfläche mit dem Alu miniumüberzug versehen ist. Dies kann vor teilhaft sein, Renn die Elektroden z. B. bei der Herstellung besonders hoch erhitzt wer den, weil in diesem Falle das Aluminium auch flüssig werden kann, ohne von der Elek- trodenoberfläche abzulaufen.
Im übrigen han delt es sich ja. nur um sehr dünne Aluminium- schichten, so dass diese Gefahr an sieh gering ist.
Die beschriebene Glimmlampe, die insbe sondere als Überspannungssicherung verwen det werden kann, kann auch in andern Schal tungen eingesetzt werden, bei welchen z. B. Schaltvorgänge nur dann ausgelöst werden müssen, wenn eine Spannung einen bestimm ten Wert überschreitet. Sie kommt auch ins besondere bei Schaltungen zur Erzeugung von Kippschwingungen in Frage, und zwar ohne dass sie besonders ausgebildet zu werden braucht.
Electric glow lamp, particularly suitable for use as over voltage protection. The invention relates to an electric glow lamp which can be used in particular as an overvoltage fuse. If a voltage is applied to the electrodes of such a tube, which is at least as high as the ignition voltage, a current flows, with the increase of which the voltage drop in the tube rapidly decreases to a certain value. This voltage value, which in practical cases such.
B. can be between 130 and 150 volts and corresponds to a normal glow discharge, remains constant until the tube current has reached a certain size. At this magnitude of the current, the glow discharge turns into an arc discharge, whereby the voltage drop in the tube drops very sharply. The fastest possible transition from the glow discharge to the arc discharge is z.
This is particularly desirable for overvoltage fuses, for example, since a very large current can be diverted through the discharge vessel during an arc discharge, but the tube's power loss remains within moderate limits due to the very low tube voltage. It has now turned out that when using electrodes made of aluminum, the transition from the glow discharge to the arc discharge at very small currents, e.g. B. 300 mA, takes place without the form of discharge changing into that of the abnormal glow discharge.
In many cases, however, aluminum electrodes cannot be used. When the tube leads or high currents. A higher load is to be able to withstand a longer period of time, odex if a stronger heating of the electrodes (e.g. to 1000 C) is required during the manufacture of the tube - this requirement arises, for example, when brazed joints are present - electrodes are required made of higher melting metal, e.g. B. iron, use.
In the case of such metals, it has not yet been possible to achieve the same favorable conditions with regard to the transition from the glow discharge to the arc, as observed with aluminum electrodes. In tubes with electrodes made of higher melting metals, the transition of the glow discharge into an arc discharge always occurs only at higher current strengths, eg. B. at 1 A.
The invention is based on the fact that even with glow discharge tubes in which the electrodes are made of high-melting metal (with a melting point of more than 900 C), an arc is created between the electrodes at the lowest possible current strengths, without the discharge shape of the abnormal glow discharge would have to be run through. This is achieved according to the invention in that at least one of the electrodes is provided with an aluminum coating sprayed onto at least part of its surface facing the other electrode.
It has been found that by means of this measure, the transition from the glow discharge to an arc discharge is achieved even with a significantly lower current than if the electrodes consisted only of the high-melting metal alone. Nevertheless, in contrast to aluminum electrodes, the electrodes have a high heat resistance, which allows them to be subjected to high loads for a long time in the company as well as to be heated strongly during the manufacture of the tube. Surprisingly, it turned out
that, for example, when soldering the vessel, you can go to temperatures that are so high that an aluminum electrode would lose its shape at the same temperatures. Nevertheless, nothing changes in the described advantageous properties of the electrode. This is presumably related to the fact that when the aluminum is sprayed onto the electrode, the smallest liquid aluminum particles not only penetrate into all unevenness of the electrode, but also form a firm bond between these particles and the base metal of the electrode.
In addition, the spraying process can be used to produce very thin aluminum layers that follow the expansion and contraction of the base body elastically when the electrode is heated and cooled. The aluminum layer therefore remains completely undamaged even with such thermal loading, where z. B. a layer applied by plating would detach from the substrate or at least cause warping of the electrode body. The aluminum is advantageously applied using a spray gun, e.g. B. an electric spray gun. It may be advantageous to heat the electrode when the aluminum is sprayed on.
The thickness of the applied aluminum layer can, for example, be 1-100. It is advantageous to roughen the electrodes Z, before applying the aluminum. An embodiment of the invention is shown in the figure. In this tet 1 means the ceramic vessel wall, which is closed by two hard-soldered caps 2 and 3 at the ends.
To produce the solder connection, a metal coating is sintered onto the ends of the ceramic tube 1. One cap carries the electrode 4, which is designed as a pin and which engages the second electrode 5. -which is clamped with the help of the cap 3 on the flange 6 between the ceramic tube and cap.
At least one of the electrodes 4 and 4 has a sprayed-on aluminum coating "1, which completely or only partially covers the effective electrode surface. It has been found that the effect does not change if only a part of the This can be advantageous if the electrodes are heated particularly high during manufacture, for example, because in this case the aluminum can also become liquid without running off the electrode surface.
Otherwise it is a matter of course. only about very thin aluminum layers, so that this risk is minimal.
The glow lamp described, which can be used in particular special as an overvoltage protection device, can also be used in other circuits in which z. B. Switching operations only need to be triggered when a voltage exceeds a certain th value. It can also be used, in particular, in circuits for generating breakover vibrations, without having to be specially trained.