CH389797A - Vorrichtung zur Vermeidung von plötzlichen Änderungen des Entladungszustandes für mit stromstarken Glimmentladungen betriebene Entladungsgefässe - Google Patents

Description

      Vorrichtung    zur Vermeidung von     plötzlichen    Änderungen des Entladungszustandes  für mit stromstarken     Glimmentladungen    betriebene Entladungsgefässe    Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur  Durchführung des im Patentanspruch I des Haupt  patentes beschriebenen Verfahrens zur Stabilisierung  von stromstarken Gas- und Glimmentladungen in  einem Entladungsgefäss durch Absenkung der Betriebs  spannung beim Auftreten plötzlicher Änderungen einer  Betriebsgrösse der Entladung.  



  Gemäss dem Hauptpatent wird die zur Spannungs  absenkung erforderliche     Absenkzeit    kürzer als die Auf  bau- und     Üterschlagszeit    für eine Funken- oder Licht  bogenentladung im Entladungsgefäss gemacht, es wird  also schon während der Vorbereitung eines Funken  überschlages bzw. während des Aufbaues eines Licht  bogens die Spannung am Entladungsgefäss in einer der  art kurzen Zeit abgesenkt, dass es erst gar nicht zu der  Ausbildung eines Lichtbogens bzw. eines Überschlages  kommen kann. Eine derartige Spannungsabsenkung  kann man z. B. mittels eines parallel zum Entladungs  gefäss geschalteten Widerstandes vornehmen.

   Um mit  tels eines parallel geschalteten Widerstandes jedoch eine  wirksame Spannungsabsenkung zu erzielen, muss der  durch diesen Widerstand     fliessende    Strom mindestens  in der gleichen Grössenordnung, vorzugsweise aber  wesentlich grösser als der Entladungsstrom sein, was  erhebliche Schwierigkeiten bei der Abschaltung des  Widerstandes nach kurzer Einschaltdauer mit sich  bringt. Das lässt sich am besten daran ermessen, dass  man sonst den     Entladestromkreis,    in dem ja ein gerin  gerer Strom     fliesst,    einfach auftrennen könnte, um so  die notwendige Spannungsabsenkung zu erzielen.

   Eine  solche Stromabschaltung stösst aber deswegen auf  Schwierigkeiten, weil schon der vom Generator kom  mende Strom in der Regel eine induktive Komponente  aufweist, die sich nicht kurzzeitig abschalten lässt. Aus  diesem Grunde ist es nicht vorteilhaft, die notwendige  Spannungsabsenkung mittels der Parallelschaltung    eines Widerstandes vorzunehmen.     Vielmehr    sollte ein  Schaltelement parallel geschaltet werden, das auf  Grund seiner Eigenschaften einerseits im ersten Mo  ment die notwendige Spannungsabsenkung bewirkt  und anderseits nach Ablauf einer bestimmten Zeit kei  nen Strom mehr aufnimmt. Zu diesem Zweck bietet  sich die Verwendung eines Kondensators an.

   Jedoch  taucht bei Verwendung eines Kondensators zur kurz  zeitigen Spannungsabsenkung durch Parallelschaltung  desselben ein neues Problem auf, nämlich die Frage der  Betriebsbereitschaft.  



  Ein zu einer     Energiezufuhrleitung        parallel    geschal  teter Kondensator bewirkt im Moment der Parallel  schaltung die gewünschte Spannungsabsenkung und  hält diese bei entsprechender Bemessung der Ladezeit  konstante über eine bestimmte, zur Beseitigung der  Ursache der plötzlichen Änderung des Entladungs  zustandes ausreichende Zeit aufrecht. Nach Ablauf  dieser Zeit ist der Kondensator jedoch auf die Span  nung am Entladungsgefäss aufgeladen und muss, um  wieder zur Spannungsabsenkung bei Auftreten einer er  neuten plötzlichen Änderung bereit zu stehen, nunmehr  entladen werden.  



  Die Entladung eines Kondensators kann nun nicht  in einer beliebig kurzen Zeit durchgeführt werden, weil  sich ja eine bestimmte Ladungsmenge ausgleichen muss  und der Entladungsstrom dementsprechend um so  grösser ist, je geringer die Entladungszeit sein     soll.    Bei  sehr häufigen zu hohen Entladungsströmen ist aber die  Lebensdauer des Kondensators nur sehr beschränkt,  weil mit sehr hohen Entladungsströmen auch mechani  sche Kräfte innerhalb des Kondensators wirksam wer  den, die zu einer mechanischen Zerstörung des     Kon-          densators    führen.  



  Dementsprechend wird für die Entladung des  Kondensators eine bestimmte Zeit benötigt, die minde-           stens    in der Grössenordnung der Ladezeit oder noch  grösser gewählt werden sollte. Tritt aber während dieser       Entladezeit    des Kondensators eine erneute plötzliche  Änderung des Entladungszustandes im Entladungs  gefäss auf, so ist der Kondensator nicht betriebsbereit  und die Ausbildung eines Lichtbogens bzw. eines  Funkenüberschlages ist damit unvermeidbar.  



  Die der Erfindung     zugrundeliegende    Aufgaben  stellung war daher, eine Vorrichtung zu     schaffen,    die  auch bei kurz aufeinander folgenden plötzlichen Ände  rungen des Entladungszustandes eine Abschaltung der  Energiezufuhr zu dem Entladungsgefäss in einer unter  der Aufbauzeit der Änderungen liegenden Zeitspanne  ermöglicht und gleichzeitig sicherstellt, dass die ver  wendeten Schaltelemente nicht überlastet werden und  damit eine lange Lebensdauer derselben gewährleistet  ist.  



  Erfindungsgemäss wird das bei einer Vorrichtung  zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch  I des Hauptpatentes mit einem Schaltorgan, das zur  Absenkung der Betriebsspannung eingerichtet und sei  tens eines auf plötzliche Änderungen einer Betriebs  grösse empfindlichen     Fühlorgans    steuerbar ist, wobei  die Ansprechzeit für Überwachungsorgan und Schalt  organ zusammen kürzer als die Aufbau- und Über  schlagszeit für eine Funken- oder     Lichtbogenentladung     im Entladungsgefäss ist, dadurch erreicht, dass das  Schaltorgan als     Stromnebenschlusssystem    ausgebildet  ist, welches ein mit einer Mehrzahl von Kondensatoren  verbundenes Schaltsystem aufweist,

   das bei plötzlichen  Änderungen einer Betriebsgrösse die Kondensatoren  einzeln hintereinander als     Nebenschlussglieder    zum  Entladungsgefäss schaltet, wobei das Schaltsystem je  weils den nächsten Kondensator für eine Stromaufnah  me vorbereitet, wenn ein Kondensator Strom auf  nimmt.  



  Vorrichtungen nach der Erfindung kommen vor  zugsweise für Entladungsgefässe in Frage, die für Ent  ladungsleistungen von mehr als 10     kW,    insbesondere  für Entladungsleistungen von mehr als 30     kW,    vorge  sehen sind. Besonders vorteilhaft sind Vorrichtungen  nach der Erfindung für Entladungsgefässe mit Ent  ladungsleistungen von über 50     kW,    insbesondere je  doch bei Entladungsleistungen von über 100     kW.     



  Vorzugsweise ist eine solche Vorrichtung zur kurz  zeitigen selbsttätigen Absenkung der Energiezufuhr zu  Entladungsgefässen bei plötzlichen Änderungen des  Entladungszustandes mit einem in der     Energiezufuhr-          Ieitung    liegenden,     zumindestens    kurzzeitig strombe  grenzenden     Glied,    insbesondere einer     Induktivität,     und mit mindestens zwei mittels steuerbarer Schalt  mittel parallel zum Entladungsgefäss schaltbarer, derart  bemessener Kondensatoren versehen,

   dass die Ent  ladungsleistung im Entladungsgefäss bei Parallelschal  tung eines der Kondensatoren während der     Kondensa-          torladung        wesentlich    vermindert wird und die Entla  dung vorzugsweise kurzzeitig erlischt, wobei zweck  mässigerweise die Schaltmittel als bistabile Kipporgane  ausgebildet sind, welche mit einer gemeinsamen Steuer  leitung verbunden und untereinander derart gekoppelt    sind, dass jeweils nur ein Kipporgan     durchschaltbar    ist  und mit seiner     Durchschaltung    das folgende     Kipp-          organ    zur     Durchschaltung    vorbereitet,

   so dass sich     zu     jeder Zeit ein Kipporgan im zur     Durchschaltung    vor  bereiteten Zustand befindet und damit auch bei kurz  aufeinanderfolgenden plötzlichen Änderungen des  Entladungszustandes eine Abschaltung der Energie  zufuhr in einer unter der Auf     bauzeit    der Änderung  liegenden Zeitspanne möglich ist. Vorzugsweise ist  diese Vorrichtung ferner mit mindestens einem auf die  gemeinsame Steuerleitung wirkenden und auf plötzliche  Änderungen des Entladungszustandes in einer wesent  lich unter der Aufbauzeit dieser Änderung liegenden  Ansprechzeit ansprechenden Überwachungsorgan und  weiterhin mit Mitteln zur Entladung der Kondensato  ren versehen, die jeweils dann wirksam werden, wenn  die zugeordneten Schaltmittel nicht durchgeschaltet  sind.  



  Als Schaltmittel kommen vorzugsweise gitterge  steuerte oder     zündstiftgesteuerte        Gasentladungsröhren     oder steuerbare Halbleiter, insbesondere Transistoren,  in Betracht. Der     Durchschaltwiderstand    dieser Schalt  mittel sollte kleiner, vorzugsweise     wesentlich    kleiner als  der Widerstand sein, der durch die Entladung im Ent  ladungsgefäss gebildet wird. Die Schaltmittel sind vor  zugsweise so zu koppeln, dass das durchgeschaltete  Schaltmittel bis zur nächsten plötzlichen Änderung des  Entladungszustandes durchgeschaltet bleibt.

      Die Kapazitäten der Kondensatoren sind zweck  mässigerweise so zu bemessen, dass deren Ladezeit  konstante grösser als die Abbauzeit der Entladung im  Entladungsgefäss ist, wobei die     Ladezeitkonstante    der  Kondensatoren vorzugsweise zwischen dem doppelten  und dem fünffachen Wert der maximal möglichen Ab  bauzeit der Entladung im Entladungsgefäss liegen sollte.  Vorzugsweise ist jedem Kondensator als Mittel zur  Entladung ein Widerstand parallel geschaltet, und die  Reihenschaltungen der so gebildeten     RC-Glieder    mit  den jeweils zugeordneten Schaltmitteln sind parallel  zum Entladungsgefäss geschaltet. Dabei sollen die den  Kondensatoren parallel geschalteten Widerstände grö  sser, vorzugsweise wesentlich grösser als die Durch  schaltwiderstände der jeweils zugeordneten Schalt  mittel sein.

   Bleibt das jeweils durchgeschaltete Schalt  mittel bis zur nächsten plötzlichen Änderung des Ent  ladungszustandes durchgeschaltet, so ist es zur Ver  meidung von Leistungsverlusten zweckmässig, die den  Kondensatoren parallel geschalteten Widerstände der  art zu bemessen, dass sie mindestens fünfmal so gross  wie der Widerstand sind, der durch die Entladung im  Entladungsgefäss gebildet wird.

   Allgemein sollen die  den Kondensatoren parallel geschalteten Widerstände  R derart bemessen sein und die Schaltmittel derartige       Durchschaltwiderstände    Rd aufweisen, dass bei einer  Betriebsspannung<I>U</I> und einem Betriebsstrom<I>I</I> des  Entladungsgefässes das Verhältnis 1 : [(1     -E-        RdIR)     (1     -E-        IRdl   <I>U)]</I> grösser als die zum Erlöschen der Entla  dung im Entladungsgefäss mindestens erforderliche  Spannungsabsenkung     zI   <I>U/ U</I> ist.

        Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung  kann auch so ausgebildet sein, dass N parallel zum  Entladungsgefäss schaltbare Kondensatoren mit je  einem zugeordneten steuerbaren Schaltmittel vorgese  hen sind, die eine in sich geschlossene Kette mit<B>N je</B>  einen Kondensator und das zugeordnete Schaltmittel  enthaltenden Kettengliedern bilden, und dass die ein  zelnen Kettenglieder derart mit dem nachfolgenden  Kettenglied gekoppelt sind, dass die     Durchschaltung     der Schaltmittel in der Reihenfolge der Kettenglieder  erfolgt, so dass jeder Kondensator erst nach N plötzli  chen Änderungen des Entladungszustandes im Ent  ladungsgefäss wieder parallel zum Entladungsgefäss ge  schaltet wird.

   Auf diese Weise kann man sicherstellen,  dass zur Entladung der Kondensatoren eine ausreichen  de Zeit zur Verfügung steht, wodurch die Lebensdauer  der Kondensatoren beträchtlich verlängert wird. Dem  gemäss ist die Zahl N der     Kettenglieder    vorzugsweise  derart gross zu bemessen, dass sich die Kondensatoren C  in den Pausen zwischen den     Durchschaltungen    voll  ständig über zur Entladung derselben vorgesehene,       parallel    geschaltete Widerstände R entladen können.  



  Selbstverständlich ist es auch durchaus möglich und  in manchen Fällen auch sehr vorteilhaft, wenn zu je  dem Kondensator als Mittel zur Entladung ein zusätz  liches steuerbares Schaltmittel parallel geschaltet ist,  das jeweils innerhalb der Zeitspanne durchgeschaltet  wird, wenn das dem Kondensator zugeordnete steuer  bare Schaltmittel nicht durchgeschaltet ist. Hierbei  können Mittel vorgesehen sein, die die     Durchschaltung     des zusätzlichen steuerbaren Schaltmittels erst dann  bewirken, wenn sich das dem Kondensator zugeordne  te Schaltmittel im Vorbereitungszustand befindet.

   Das  hat den Vorteil, dass der Kondensator sich     zunächst     über einen parallel geschalteten Widerstand entladen  kann und nur der Rest der     Kondensatorladung    über  dem zusätzlichen steuerbaren Schalter     abfliesst,    so dass  allzu hohe Entladungsströme vermieden werden.  



  Als Überwachungsorgan kann man vorteilhaft ein  vom Entladungsstrom beeinflusstes Organ vorsehen,  das in der     Energiezufuhrleitung    zum Entladungsgefäss  liegt. Vorzugsweise kann man als ein solches Organ  einen Transformator verwenden, dessen Primärwick  lung in die     Energiezufuhrleitung    zwischen das Ent  ladungsgefäss und die parallel zum Entladungsgefäss  schaltbaren Kondensatoren geschaltet ist und dem  zufolge nur von dem Entladungsstrom des Entladungs  gefässes     durchflossen    wird und dessen Sekundärwick  lung eine derart hohe     Windungszahl    aufweist, dass  plötzliche Änderungen des Entladungsstromes in der  Sekundärwicklung einen Impuls erzeugen, der zur  Steuerung der steuerbaren Schaltmittel ausreichend ist,

    wobei die Sekundärwicklung mit der gemeinsamen  Steuerleitung verbunden ist.  



  Ferner kann als zusätzliches oder auch einziges  Überwachungsorgan vorteilhaft ein von der Entla  dungsspannung     beeinflusstes    Organ vorgesehen sein,  das parallel zum Entladungsgefäss geschaltet ist. Vor  zugsweise ist ein solches Organ ebenfalls als Transfor  mator ausgebildet, dessen Primärseite parallel zum    Entladungsgefäss geschaltet ist und dessen Sekundär  seite mit der gemeinsamen Steuerleitung verbunden ist,  und dessen Übersetzungsverhältnis derart gewählt ist,  dass plötzliche Änderungen der     Entladespannung    in der  Sekundärwicklung einen Impuls erzeugen, der zur  Steuerung der Schaltmittel ausreichend ist.  



  Weiter     kann.    als Überwachungsorgan vorteilhaft ein       Fühlorgan    verwendet werden, das auf     spektrale    Än  derungen des Lichtes im Entladungsgefäss anspricht  und diese in Steuerimpulse umformt.

   Weitere vorteil  hafte Möglichkeiten     derAusbildung        derÜberwachungs-          organe,    die     einzeln    oder in Kombination mit anderen  Überwachungsorganen verwendet werden können, sind  die Ausbildung als druckempfindliches Organ, das mit  dem Entladungsraum in Verbindung steht und bei einer  Druckänderung im Entladungsgefäss einen Steuer  impuls abgibt, die Ausbildung als     Fühlorgan,    das in der  Nähe der Hauptelektrode im     Entladungsgefäss    ange  ordnet ist und auf Sekundäremission dieser Elektrode  anspricht, und die Ausbildung als     Fühlorgan,

      das auf  Änderungen der Radioaktivität der Entladung an  spricht und bei plötzlichen Änderungen dieser Radio  aktivität einen Steuerimpuls abgibt.  



  Anhand der folgenden Figuren ist die Erfindung an  einigen Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es  zeigen       Fig.    1 eine     erfindungsgemässe        Vorrichtung    mit zwei  Kondensatoren und zwei steuerbaren     Schaltmitteln    für  ein mit Gleichstrom betriebenes Entladungsgefäss,       Fig.    2 eine erfindungsgemässe Vorrichtung     mit    N  Kondensatoren und N steuerbaren     Schaltmitteln    für  ein- mit Gleichstrom betriebenes Entladungsgefäss.  



  In     Fig.    1     soll    die Energiezufuhr zu dem Entladungs  gefäss 1 selbsttätig kurzzeitig abgeschaltet werden, wenn  plötzliche Änderungen, z. B. in Form des Aufbaues  eines Lichtbogens, eintreten. Der Aufbau eines Licht  bogens beispielsweise macht sich in einem starken  Stromanstieg und einem Absinken der Brennspannung  im Entladungsgefäss bemerkbar.  



  Zum Zweck dieser kurzzeitigen Abschaltung sind  nun parallel zum Entladungsgefäss zwei     Gasentla-          dungsröhren    2 und 3, vorzugsweise     Edelgasthyratrons     vorgesehen, in deren Kathodenleitung die Arbeits  widerstände 4 und 5 geschaltet sind. Parallel zu diesen  Arbeitswiderständen liegt je ein Kondensator 6 und 7  jeweils zwischen der Kathode der Schaltröhre 1 bzw. 2  und der Minus-Leitung.  



  Von den Kathoden der Schaltröhren führt je eine  Leitung jeweils über den Schutzwiderstand 8 bzw. 9  zum Steuergitter des anderen Schaltrohres. Ferner sind  die Gitter der Schaltrohre über die Kondensatoren 10  und 11 mit der gemeinsamen Steuerleitung 12 verbun  den.  



  An diese Steuerleitung 12 sind in dem dargestellten  Beispiel eine Vielzahl von Überwachungsorganen an  geschlossen, von denen zunächst das vom Entladungs  strom beeinflusste Organ 13 besprochen werden soll.  Dieses Organ besteht aus einem als Stromwandler ge  schalteten Transformator, dessen Primärwicklung 14  in der Zuleitung zum Entladungsgefäss einhegt. Die      Sekundärwicklung 15 dieses Stromwandlers liegt ein  polig an der gemeinsamen Minusleitung, während das  andere Wicklungsende mit der Steuerleitung 12 ver  bunden ist.  



  Ferner ist in der positiven Zuleitung eine     Induktivi-          tät    16 vorgesehen, die ein plötzliches Ansteigen des  Stromes verhindert und nur eine relativ geringe An  stiegsgeschwindigkeit des Stromes zulässt.  



  Zur Wirkungsweise der Schaltung sei angenommen,  dass das Entladungsgefäss 1 unter normalen Bedingun  gen arbeitet, so dass durch die Primärwicklung des  Überwachungsorganes 13 ein konstanter Strom     fliesst.     Steigt nun infolge einer irregulären Änderung des Ent  ladungszustandes der Entladungsstrom plötzlich an, so  wird in der     Sekunärdwicklung    15 des Organes 13 eine  Spannung induziert, deren Höhe von der Anstiegs  geschwindigkeit des Stromes und dessen Stärke sowie  vom Übersetzungsverhältnis des Transformators 13  abhängt.

   Es sei ferner angenommen, dass das Schalt  rohr 2 gezündet sei, so dass ein geringer Strom über den  Arbeitswiderstand 4 durch dieses Schaltrohr 2     fliesst.     Da das Steuergitter des Schaltrohres 3 über den Wider  stand 9 mit der Kathode des Schaltrohres 2 verbunden  ist, ist dieses Steuergitter des Schaltrohres 3 positiv  vorgespannt und somit das Schaltrohr 3 zur Zündung  vorbereitet. Der in der Sekundärwicklung 15 des     Or-          ganes    13 induzierte Spannungsimpuls zündet daher  über die gemeinsame Steuerleitung 12 und den Konden  sator 11 das zur Zündung vorbereitete Schaltrohr 3, so  dass der Kondensator 7 über den     Durchlasswiderstand     dieses Schaltrohres 3 parallel zum Entladungsgefäss  geschaltet wird.

   Ist dieser     Durchlasswiderstand        ver-          nachlässigbar    klein, so bildet der Kondensator 7 im  ersten Moment einen Kurzschluss für die Energie  zufuhrleitung. Da nun der Strom durch die     Induktivität     16 im ersten Moment nicht ansteigen kann,     fliesst    der  gesamte Strom in den Kondensator 7, und der in das  Entladungsgefäss     fliessende    Strom sinkt in diesem Mo  ment auf den Wert 0. Ferner geht auch die Spannung  auf der positiven Zuleitung 17 im ersten Moment auf 0,  so dass das bisher noch brennende Schaltrohr 2 ge  löscht wird.

   Ist der     Durchlasswiderstand    des Schalt  rohres gegenüber dem durch das     EntIadungsgefäss    dar  gestellten Widerstand nicht     vernachlässigbar    klein,  so verteilen sich die Ströme durch das Schaltrohr 3 und  das Entladungsgefäss 1 im Moment der Zündung des  Schaltrohres 3 im Verhältnis der Leitwerte, also des       Durchlassleitwertes    des Schaltrohres 3 und des Leit  wertes der Entladungsstrecke im Entladungsgefäss 1.  Die     Durchlasswiderstände    der Schaltrohre 2 und 3  müssen so bemessen sein, dass beim Durchschalten die  ser Schaltrohre die Spannungsabsenkung mindestens so  gross ist, dass mindestens die Entladung jeweils in dem  anderen Schaltrohr, vorzugsweise aber auch im Ent  ladungsgefäss erlischt.

   Nachdem das Schaltrohr 3 also  gezündet hat, ist die Entladung im Schaltrohr 2 und im  Entladungsgefäss 1 erloschen, und der Kondensator 7  wird über das Schaltrohr 3 aufgeladen. Die Ladezeit  konstante ist dabei so bemessen, dass die Ursachen der  plötzlichen Änderung des Entladungszustandes im    Entladungsgefäss 1 beseitigt werden. Mit der Ladung  des     Kondensators    7 erfolgt ein Spannungsanstieg auf  der     Energiezufuhrleitung    17, so dass das Entladungs  gefäss 1 bei Erreichen der Zündspannung wieder gezün  det wird. Nach Abschluss der Ladung bleibt das Schalt  rohr 3 durchgeschaltet, und die Spannung über dem  Kondensator 7 nimmt den über dem Widerstand 5 sich  einstellenden Wert an.  



  Es ist zu bemerken, dass die     Induktivität    16 in zweier  lei Hinsicht einen Vorteil bietet. Denn einerseits bewirkt  die     Induktivität    16, dass der Strom im Moment der       Durchschaltung    des Schaltrohres 3 nicht ansteigen  kann und somit der gesamte Strom in den Kondensator  7     fliesst    und der Entladungsstrom dadurch unterbrochen  wird. Anderseits verhindert die     Induktivität    16 gleich  zeitig eine Überlastung des     Stromversorgungsgerätes    im  Moment des Kurzschlusses der     Energiezufuhrleitung     durch die Parallelschaltung des Kondensators 7.  



  Ist nun der Kondensator 7 über das Schaltrohr 3  aufgeladen, so stellt sich wieder die normale Spannung  und der normale Strom im Entladungsgefäss 1 ein. Es  ist zu bemerken, dass es nicht unbedingt notwendig ist,  dass die Entladung im Entladungsgefäss 1 erlischt, viel  mehr kann der Entladungsstrom auch so stark reduziert  werden, dass schon dadurch die Ursachen der plötz  lichen Änderungen des Entladungszustandes beseitigt  werden. Dann steigt der Strom im Entladungsgefäss mit  der Ladung des Kondensators wieder an.

   Nach der  Einstellung des stabilen Zustandes ist nunmehr das  Schaltrohr 2 durch die am Widerstand 5 liegende Span  nung     zur    Zündung vorbereitet, so dass bei Eintreffen  eines durch eine neue plötzliche Änderung des Ent  ladungszustandes verursachten Steuerimpulses nun  mehr das Schaltrohr 2 durchgeschaltet wird und der in  der Zwischenzeit über den Widerstand 4 entladene  Kondensator 6 nunmehr einen Kurzschluss über die       Energiezufuhrleitung    bildet.  



  Bei jedem Ansprechen des Überwachungsorganes  13 infolge einer plötzlichen Stromzunahme im Ent  ladungsgefäss zünden also wechselweise die Schaltrohre  2 und 3 und senken den durch das Entladungsgefäss 1       fliessenden    Strom so weit ab, dass während der Ladezeit  des jeweils durchgeschalteten Kondensators die Ur  sache der plötzlichen Änderung des Entladungszu  standes beseitigt wird.  



  Statt des vom Entladungsstrom beeinflussten     Über-          wachungsorganes    oder zusätzlich zu diesem kann ferner  auch ein     spannungsbeeinflusstes    Überwachungsorgan  vorgesehen sein, das bei einer plötzlichen Spannungs  abnahme der am Entladungsgefäss liegenden Spannung  einen Steuerimpuls abgibt.

   Vorzugsweise ist das span  nungsbeeinflusste Überwachungsorgan wie in     Fig.    1 als  Transformator 18 ausgebildet, dessen Primärwicklung  parallel zum Entladungsgefäss geschaltet ist und dessen  Sekundärwicklung einpolig mit der gemeinsamen Mi  nusleitung und mit dem anderen Pol mit der gemein  samen Steuerleitung 12 verbunden ist, wobei die  Sekundärwicklung derart gepolt ist, dass eine Span  nungsabsenkung am Entladungsgefäss einen positiven  Impuls auf die gemeinsame Steuerleitung 12 abgibt.      Neben diesen rein elektrischen Auswirkungen  plötzlicher Änderungen des Entladungszustandes kann  man natürlich auch andere bei solchen plötzlichen  Änderungen auftretende physikalische Effekte als  Steuerkriterien benutzen.

   In     Fig.    1 sind     einige    dieser  Möglichkeiten     prinzipiell    dargestellt, wobei aber be  tont werden muss, dass von den     dargestellten    Über  wachungsorganen im allgemeinen nur eines oder  allenfalls zwei vorhanden sein brauchen. So spricht  das aus dem     Monochromator    19, der Photozelle 20  und dem Verstärker 21 bestehende Überwachungs  organ auf die spektrale Lichtzusammensetzung der  Entladung an und gibt bei einer plötzlichen Ände  rung dieser spektralen Zusammensetzung einen Steuer  impuls auf die gemeinsame Steuerleitung 12 ab.

    Ferner kann man auch die Sekundäremission des be  handelten Werkstückes als Steuerkriterium benutzen  und zu deren Messung eine Hilfselektrode 22 in der  Nähe des zu behandelnden Werkstückes vorsehen, die  über einen     Hochohmwiderstand    23 Erdpotential auf  weist und mit dem Eingang des Gleichstromverstärkers  24 verbunden ist. Bei plötzlichen Potentialänderungen  dieser Hilfselektrode 22 gibt der Verstärker 24 einen  Steuerimpuls auf die gemeinsame Steuerleitung 12 ab.  Auch die Radioaktivität des Gases kann man als Steuer  kriterium benutzen.

   Zu diesem Zweck ist der     Geiger-          Müller-Zähler    25 vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse  auf den     Integrierverstärker    26 gegeben werden, der bei  einer plötzlichen Änderung der Taktfrequenz des Zäh  lers oder bei Überschreitung einer bestimmten Takt  frequenz einen Steuerimpuls auf die gemeinsame Steuer  leitung 12 abgibt. Ferner kann man auch plötzliche  Änderungen des Gasdruckes, die bei Gasausbrüchen  aus dem behandelten Werkstück auftreten, als Steuer  kriterium verwenden, indem man sie mittels der Druck  dose 27 in elektrische Impulse umsetzt, die mittels des  Verstärkers 28 verstärkt und von diesem auf die ge  meinsame Steuerleitung 12 abgegeben werden.

   Weiter  können als Steuerkriterien Änderungen des     pH-Wertes     und Änderungen des Leitwertes des innerhalb des Ent  ladungsgefässes befindlichen Gasgemisches verwendet  werden.  



  Für den Fall, dass die in der Kathodenleitung der  Schaltröhren liegenden Widerstände aus schaltungs  technischen Gründen oder Gründen zu hoher Verlust  leistung so hoch bemessen werden müssen, dass die  Entladung der parallel zum Entladungsgefäss schalt  baren Kondensatoren über diese Widerstände eine zu  grosse Zeitdauer in Anspruch nimmt, oder auch für den  Fall einer Überschreitung der zulässigen Maximal  belastungen der Schaltröhren kann anstatt der in     Fig.    1  dargestellten bistabilen Kippschaltung mit zwei Schalt  röhren und zwei parallel zum Entladungsgefäss schalt  baren Kondensatoren auch, wie in     Fig.    2 dargestellt,  eine Kippschaltung mit<I>N</I> Schaltröhren und<I>N</I> parallel  zum Entladungsgefäss schaltbaren Kondensatoren ver  wendet werden.

   Bei der in     Fig.    2 dargestellten Schal  tung werden die Schaltröhren     V;    bis     VN    in der Reihen  folge     Vi,        V2,        V3,   <B><I>... VN,</I></B>     Vi,   <I>V2...</I> durchgeschaltet, so  dass also jede Schaltröhre erst nach N plötzlichen Än-         derungen    des Entladungszustandes wieder durchge  schaltet wird und auch jeder     einzelne    Kondensator C  erst nach N plötzlichen Änderungen des Entladungs  zustandes wieder zur Spannungsabsenkung parallel  zum Entladungsgefäss geschaltet wird.

   Durch einen  derartigen Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung  erzielt man einerseits eine beträchtliche Verringerung  der mittleren Belastung der einzelnen Schaltröhren und  anderseits eine vollständige Entladung der Kondensa  toren während der Pausen zwischen den     Durchschal-          tungen    der zugeordneten Schaltröhren. Weiterhin kann  man bei einem solchen Aufbau auch die Widerstände  R so hoch bemessen, dass der durch diese Widerstände       fliessende    Verluststrom gegen den Entladungsstrom  durch das     Entladungsgefäss        vernachlässigbar    klein  wird.  



  Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren  dargestellten Schaltungen nur Ausführungsbeispiele  erfindungsgemässer Vorrichtungen darstellen und dass  die Erfindung keineswegs auf diese Schaltungen be  schränkt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung nach dem Patentanspruch II des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan als Stromnebenschlusssystem ausgebildet ist, welches ein mit einer Mehrzahl von Kondensatoren verbundenes Schaltsystem aufweist, das bei plötzlichen Änderungen einer Betriebsgrösse die Kondensatoren einzeln hintereinander als Nebenschlussglieder zum Entladungsgefäss schaltet, wobei das Schaltsystem je weils den nächsten Kondensator für eine Stromaufnah me vorbereitet, wenn ein Kondensator Strom auf nimmt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stromnebenschlusssystem zur kurzzeitigen Aufnahme von mehr als 10 kW ausgebildet ist. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stromnebenschlusssystem zur kurzzeitigen Aufnahme von mehr als 30 kW ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stromnebenschlusssystem zur kurzzeitigen Aufnahme von mehr als 50 kW ausgebildet ist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stromnebenschlusssystem zur kurzzeitigen Aufnahme von mehr als 100 kW aus gebildet ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein in der Energiezufuhrleitung lie gendes zumindestens kurzzeitig strombegrenzendes Glied, vorzugsweise eine Induktivität, und mindestens zwei mittels des Schaltsystems parallel zum Entladungs gefäss schaltbare, derart bemessene Kondensatoren vorgesehen sind,

   dass die Entladungsleistung im Ent ladungsgefäss bei Parallelschaltung eines der Konden satoren während der Kondensatorladung vermindert wird und die Entladung kurzzeitig erlischt, und dass das Schaltsystem als Schaltmittel mindestens zwei Kipp- organe aufweist, welche mit einer gemeinsamen Steuer leitung verbunden und untereinander derart gekoppelt sind, dass jeweils nur ein Kipporgan durchschaltbar ist und mit seiner Durchschaltung das folgende Kipp- organ zur Durchschaltung vorbereitet,

   und dass ferner mindestens ein Überwachungsorgan auf die gemeinsa me Steuerleitung wirkt und weiterhin Mittel zur Ent ladung der Kondensatoren vorgesehen sind, die jeweils dann wirksam werden, wenn die zugeordneten Kipp- organe nicht durchgeschaltet sind. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Schaltsystem als Schaltmittel zur Anschaltung der Nebenschlussglieder steuerbare Gasentladungsröhren aufweist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gasentladungsröhren gitter gesteuert sind. B.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gasentladungsröhren zündstift- gesteuert sind. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Schaltsystem als Schaltmittel zur Anschaltung der Nebenschlussglieder steuerbare Halbleiter, insbesondere Transistoren aufweist. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Schaltsystem Schaltmittel zur Anschaltung der Nebenschlussglieder aufweist, deren Durchschaltwiderstand kleiner als der Widerstand ist, der durch die Entladung im Entladungsgefäss gebildet wird. 11.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchgeschaltetes Schaltmittel bis zur nächsten plötzlichen Änderung des Entladungs zustandes durchgeschaltet bleibt. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine derartige Bemessung der Kapazi täten der Kondensatoren, dass deren Ladezeitkonstante grösser als die Abbauzeit der Entladung im Entladungs gefäss ist. 13. Vorrichtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezeitkonstante der Kon densatoren zwischen dem doppelten und dem fünf fachen Wert der maximal möglichen Abbauzeit der Entladung im Entladungsgefäss liegt. 14.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zu jedem Kondensator als Mittel zur Entladung ein Widerstand parallel geschaltet ist, und dass die so gebildeten RC-Glieder über jeweils zu geordnete Schaltmittel parallel zum Entladungsgefäss schaltbar sind. 15. Vorrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kondensatoren parallel geschalteten Widerstände grösser als die Durchschalt- widerstände der jeweils zugeordneten Schaltorgane sind. 16. Vorrichtung nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kondensatoren parallel geschalteten Widerstände mindestens fünfmal so gross wie der Widerstand sind, der durch die Entladung im Entladungsgefäss gebildet wird. 17.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 14, gekenn zeichnet durch eine derartige Bemessung der den Kon densatoren parallel geschalteten Widerstände (R) und durch Schaltmittel mit derartigen Durchschaltwider- ständen (Rd), dass bei einer Betriebsspannung (U) und einem Betriebsstrom (1) des Entladungsgefässes das Ver hältnis 1 : [(1 -f- RdlR) <I>- (1</I> -E- IRd/U)] grösser als die zum Erlöschen der Entladung im Entladungsgefäss mindestens erforderliche Spannungsabsenkung (4 U/ U) ist. 18.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass N parallel zum Entladungsgefäss schaltbare Kondensatoren mit je einem zugeordneten steuerbaren Schaltmittel vorgesehen sind, die eine in sich geschlossene Kette mit N je einen Kondensator und das zugeordnete Schaltmittel enthaltenden Ketten gliedern bilden, und dass die einzelnen Kettenglieder derart jeweils mit dem nachfolgenden Kettenglied ge koppelt sind, dass die Durchschaltung der Schaltmittel in der Reihenfolge der Kettenglieder erfolgt, so dass jeder Kondensator erst nach N plötzlichen Änderun gen des Entladungszustandes im Entladungsgefäss wieder parallel zum Entladungsgefäss geschaltet wird. 19.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl (N) der Kettenglieder derart gross bemessen ist, dass sich die Kondensatoren in den Pausen zwischen den Durchschaltungen voll ständig über zur Entladung derselben vorgesehene parallel geschaltete Widerstände entladen können. 20. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Kondensator als Mittel zur Entladung ein zusätzliches steuerbares Schalt mittel parallel geschaltet ist, das jeweils innerhalb der Zeitspanne durchgeschaltet wird, wenn das dem Kon densator zugeordnete erste steuerbare Schaltmittel nicht durchgeschaltet ist. 21.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 20, gekenn zeichnet durch Mittel, die die Durchschaltung des zu sätzlichen steuerbaren Schaltmittels erst dann bewir ken, wenn sich das dem Kondensator zugeordnete erste Schaltmittel im Vorbereitungszustand befindet. 22. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein vom Entladungsstrom beeinflusstes Organ vorgesehen ist, das in der Energiezufuhrleitung zum Entladungsgefäss liegt. 23.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein Transformator vorgesehen ist, dessen Primärwicklung in die Energiezufuhrleitung zwischen das Entladungs gefäss und die parallel zum Entladungsgefäss schaltbaren Kondensatoren geschaltet ist und demzufolge nur von dem Entladungsstrom des Entladungsgefässes durch flossen wird und dessen Sekundärwicklung eine derart hohe Windungszahl aufweist, dass plötzliche Änderun gen des Entladungsstromes in der Sekundärwicklung einen Impuls erzeugen, der zur Steuerung des Schalt systems ausreichend ist, und dass ferner die Sekundär wicklung mit dem Schaltsystem verbunden ist. 24.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein von der Entladungsspannung beeinflusstes Organ vorgesehen ist, das parallel zum Entladungsgefäss geschaltet ist. 25. Vorrichtung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein Transformator vorgesehen ist, dessen Primärseite paral lel zum Entladungsgefäss geschaltet ist und dessen Sekundärseite mit dem Schaltsystem verbunden ist, und dessen Übersetzungsverhältnis derart gewählt ist dass plötzliche Änderungen der Entladungsspannung in der Sekundärwicklung einen Impuls erzeugen, der zur Steuerung des Schaltsystems ausreichend ist. 26.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein Fühl- organ vorgesehen ist, das auf spektrale Änderungen des Lichtes im Entladungsgefäss anspricht und diese in Steuerimpulse umformt. 27. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein druck empfindliches Organ vorgesehen ist, das mit dem Ent ladungsraum in Verbindung steht und bei einer Druck änderung im Entladungsgefäss einen Steuerimpuls abgibt. 28. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein Fühl- organ vorgesehen ist, das im Entladungsgefäss ange ordnet ist und auf Sekundäremission der Haupt elektrode anspricht. 29.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überwachungsorgan ein Fühl- organ vorgesehen ist, das auf Änderungen der Radio aktivität der Entladung anspricht und bei plötzlichen Änderungen dieser Radioaktivität einen Steuerimpuls abgibt.