Hochfrequenzgenerator mit mindestens einer gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre mit steuerbarem Undmoment. Elektrische Ho4-,hirequenz-Leistungsgene- ratoren sind in der heutigen industriellen Anwendung hauptsächlich für die Wärme behandlung von Materialien erforderlich. Die bisher für diese Zwecke benutzten bekannten Generatoren können entsprechend ihren Eigenschaften wie folgt gruppiert werden: a) Funkengeneratoren, welche nur aus- nahinsweise für höhere Leistungen entworfen werden, da sie durch die, Abnutzung des Funkenspaltes begrenzt sind.
<B>b)</B> Rotierende Maschinen, welche nur einen kleinen Wirkungsgrad haben und für höhere Leistungen zu schwer und teuer sind und nur einen verhältnismässig niederfre quenten Strom von ungefähr<B>10 000</B> Hz im Maximum zu erreichen gestatten.
c) Os7illatoren mit Vakuum-Elektronen- röhren. Diese letzteren Maschinen sind sehr teuer und von niedrigem Wirkungsgrad und arbeiten ausserdem in einem Frequenzbereich, welcher für gewisse Zwecke unnötig hoch ist, wenn ein befriedigender Wirkungsgrad des Generators erforderlich ist.
<B>d)</B> Generatoren mit gas- oder dampf gefüllten Entladungsröhren, die durch ein Gitter oder einen Zünder gesteuert werden und eine Frequenz erzeugen, die der Be triebsfrequenz (Zündfrequenz) der Röhre gleich ist. Da hierbei bei jedem Stromdureh- gang eine bestimmte Zeit zur Deionisation erforderlich ist, liegt die maximal abgebbare Leistung oft zu tief. Diese Generatoren wur den deshalb bisher nar für geringere Lei stungen hergestellt.
Der erfindungsgemässe Hochlrequenzgene- rator mit mindestens einer gas- oder dampf gefüllten Entladungsröhre mit steuerbarein Zündmoment, welche mindestens eine Anode enthält, zeichnet sieh dadurch aus, dass er mindestens einen Aufladekondensator auf weist und dass der Schwingkondensator, der mit einer parallel zu ihm geschalteten IndiA-- tivität den Sehwingkreis bildet,
von einem von einer Stromquelle aufgeladenen Auflade- kondensator über eine Entladungsröhre wie- .derholt aufgeladen wird, wodurch im Schwingkreis Schwingungen erzeugt werden, deren Leistung induktiv ausgekoppelt wird.
Die Fig. <B>1</B> bis 4 der beigelegten Zeich nung zeigen verschiedene Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes.
In Fig. <B>1</B> ist V eine mit Gas oder Dämpfen gefüllte Entladungsröhre; i.g. ist ein Hilfsimpulsgenerator, der entweder mittels eines Gitters oder mittels einer Zünd elektrode die Entladann, innerhalb der Ent- la,dungsröhre V Andet. Der Kondensator<B>C,</B> und die Spule L, bilden den Aufladekreis, durch den der Kondensator<B><U>C,</U></B> aufgeladen wird.
Der Kondensator<B>C,</B> und die Spule L.- bilden einen Sehwingungskreis; die Energie der Schwingungen des Kreises L..C. wird von der Spule<U>L.,</U> induktiv abgenommen. Wenn die Induktanz des Aufladekreises C,-V-C.. ,genügend gross ist, kann die Spule L, -#ve(y- n fallen.
Der Kondensator<B>C,</B> wird von einer Gleichstromquelle entweder über einen W i- derstand oder mit Rücksicht auf einen be friedigenden Wirkungsgrad über eine Dros selspule L" aufgeladen. Wenn der Konden sator<B>C,</B> mit einer Ladung versehen ist, und wenn in der EntladLingsröhre V durch den Hilfsimptilsgenerator i.<B>g.</B> eine Entladung gezündet wird, dann strömt ein Teil der La dung vom Ladekondensator<B>C,</B> über L, und V in den Sehwingkondensator <B><U>C.</U></B> über; auf diese Weise würden im Kreis C,-V-L,-C.. Schwingungen auftreten.
Da die Entladungs röhre V als Ventil wirkt, gestattet sie keinen Rüekiluss der Ladung von<B><U>C.,</U></B> nach<B>C,</B> Die Spule L., hat nur einen geringfügigen Ein- fluss auf den vorstellend beschriebenen Vor gang, wenn<I>L"<B>C,</B> L.,</I> und<B><U>C,</U></B> üblich -e- wählt sind.
Die auf diese Weise in den Kon densator<B><U>C,</U></B> eingeführte Ladung erzeugt so Schwingungen im Kreis L..C.. Die Energie vom Sehwingkreis L.C. wird indliktiv aboe- nommen, indem z. B. der zu erhitzende Ge genstand in das Feld der Spule<U>L,</U> einge setzt wird. Dies hat zur Folge, dass die SehwingLingen des Kreises<I><U>L.,</U></I> C.# gedämpft werden. Der vorstehend beschriebene Vor gang wird dauernd im Rhythmus der zum Gitter der Entladungsröhre zugelassenen Im pulse wiederholt.
Die Zündaugenblicke der Entladungsröhre werden durch den Impuls generator i.g. (Fig. <B>1)</B> gesteuert. Die Lei stung des Generators hängt von der Zahl Impulse pro Sek-Linde ab und kann daher durch Regulierung dieser Zahl gesteuert v, erden.
Die Ind-Lüz--tivität <U>L,</U> braucht nicht not wendigerweise unmittelbar parallel zum Kon densator<B><U>C,</U></B> geschaltet zu sein, sondern sie kann durch eine über einen Transformator T in den Schwingkreis eingekoppelte Spule <U>V',</U> verwirklicht werden. Der Transformator T ist entweder ein eisenloser Transformator oder ein solcher mit einem Kern aus ferro- magnetischem Material (siehe Fign. 2). Die Energie wird dann von der Spule<U>L'..</U> abge nommen.
Wird eine Entladuli(Ysröhre mit einem Kathodenfleek auf dem Queeksilberspiegel als Elektronenquielle verwendet, kann prak- tiseh keine Abnutzung entstehen, im Gegen satz zu einer 1-loehvaki-ium-Elektronenröhre, deren Lebensdauer durch die begrenzte Halt barkeit der Kathode gegeben ist.
Der beschriebene Generator besitzt keine bewegliehen Teile, so dass keilie Ventila- tionsleistunasverluste auftreten, welche in rotierenden Maschinen sehr beträchtlich sein können.
Der Frequenzbereieh des Generators reicht ungefähr von<B>1000</B> Hz bis zu meh reren<B>100000</B> Hz. Wenn die Grösse der Ka pazitäten beider Kondensatoren Ci und<B>C,</B> der Grössenordnung nach gleich gewählt el wird, verliert der Kondensator<B>C,</B> wenn die Ladung von diesem Aufladekondensator <B>C,</B> in den Schwingkondensator <B>C,</B> übergegangen ist, den grösseren Teil seiner Ladung, so dass die Anode während einer 1,-Lirzen Periode ein negatives Potential hat.
Nimmt der Wert der Kapazität<B><U>C.,</U></B> im Vergleich mit<B>C,</B> ab, verrin gert sieh der Seheitelwert des kurzzeitigeil negativen Anodenpotentials, so dass im theo- retisehen Extremfall (C-,=0) das Anoden potential für eine unendlich kurze Zeit gleich<B>0</B> wird. Solange das Anodenpotential negativ ist, werden die im Entladungsrauni vorhandenen Ionen rasch durch die Anode angezogen und neutralisiert, so dass die Ent ladungsstrecke niehtleitend wird.
Das später auftretende positive Potential der Anode kann wegen der negativen Vorspannung des Gitters oder wegen des Auslösehens der Zündelektrode nicht zur Zündung der Röhre V führen.
Der Schwingkreis L..-C., oder die Dros selspule L, oder beide können auf der Kathodenseite der Entladungsröhre ohne irgendeine ÄnderLinIg der sieh ergebenden -'#N?'irli:-Ling liegen.
Eine Ausführungsform einer solchen ab-, geänderten Anordnung ist in Fig. <B>3.</B> gezeigt, <I>n</I> wo der Heizkreis <I><U>L.,<B>C.,</B></U></I> auf der Kathoden seite und die Drosselspule L, auf der Anoden seite vorgesehen ist.
Bei den vorstehend beschriebenen Aus führungsformen ist eine Gleiehstronispeisung des Generators angenommen. Der Generator kann jedoch auch durch eine Einphasen- oder vorteilhaft Mehrphasen-Weehselstrom- quelle gespeist werden.
In einem solchen Fall besteht entweder für jede Phase eine einzelne Entladungsröhre, die durch ihr eigenes Clitter oder ihre eigene Zündelek- trode gesteuert wird, oder es ist eine Mehr- anoden-Ent.Iadun-Sröhre mit einer gemeinsa men Kathode und mit mehreren Gittern oder Zündelektroden angeordnet, die ent weder gemeinsam oder einzeln gesteuert wer den.
In Fig. 4 ist beispielsweise ein Gene rator gezeigt, der von einem Dreiphasen- transformator TT gespeist wird, wobei L, die Speisedrossel ist, während die andern Teile mit den gleichen Be7ugszeiehen wie in den Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> versehen sind. Jede Phase besitzt bei dieser Anordnun- ihren eigenen Aufladekondensator <B>C,</B> während die verblei benden Elemente, wie z. B. L" L#." <B><I><U>C.,</U></I></B> und L, zusammen auf der Kathodenseite ange schlossen sind.
Auch hier könnte die Induk- tivität <U>L.,</U> durch einen Transformator T mit daran angeschlossener Spule<B><U>E,</U></B> gebildet sein.
Der Strom, der durch Kondensatoren, welche sieh gerade nicht in Tätigkeit befin den, fliesst, bedeutet keine Wattverluste, da es sieh um einen reinen Blindstrom handelt. Dieser Stromdurchgang ist notwendig,<B>um</B> dem Kondensator eine neue Ladung zuzufüh ren, welche dann von demselben dem Oszilla- tionskreis übergeben wird.
Die Aufeinanderfolge der Entladungen zu den einzelnen Anoden ist durch ihr Po tential gegeben. Es zündet immer jene Anode, welche gerade das höchste Potential gegen über der Kathode besitzt.
Hierbei ist natürlich vorausgesetzt, dass das Verhältnis zwischen der Frequenz des Weehselstromes und der Zündfrequenz ein solches ist, dass eine Zündung überhaupt zustande kommen kann.