DE1089440B

DE1089440B - Lightning rod tip

Info

Publication number: DE1089440B
Application number: DES53260A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Seibert
Original assignee: ALBERT PREU DR; Oschatz & Kriegl K G
Current assignee: ALBERT PREU DR; Oschatz & Kriegl K G
Priority date: 1957-04-25
Filing date: 1957-04-25
Publication date: 1960-09-22

Description

Zur Sicherung von Bauwerken werden unter anderem sogenannte Franklin-Blitzableiter aufgestellt. Dies sind nichts anderes als gut geerdete Metallspitzen auf den Gebäuden. Die Wirkung dieser Metallspitzen besteht zum einen darin, daß das Erdpotential entsprechend hochgezogen wird, und zum anderen darin, daß an den Spitzen eine Sprühentladung erzielt wird, die eine Ionisation der die Spitze umgebenden Luft zur Folge hat, so daß die Luft um die Spitze herum bis zu einem gewissen Grade leitend wird. Dadurch wird dem abzuleitenden Blitz der Übergang auf die Metallspitze und damit zur Erde erleichtert, d. h. der Blitz wird vom Blitzableiter »angesogen«.Among other things, so-called Franklin lightning rods are installed to secure structures. this are nothing more than well-grounded metal spikes on the buildings. The effect of these metal tips is there on the one hand in that the earth potential is pulled up accordingly, and on the other hand in that A spray discharge is achieved at the tips, which ionizes the air surrounding the tip So that the air around the tip becomes conductive to a certain extent. This becomes the the lightning to be diverted facilitates the transition to the metal tip and thus to earth, d. H. the lightning will "sucked in" by the lightning rod.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Blitzableiter, bei dem die Ionisation der Luft um die Blitzableiterspitze künstlich noch erhöht wird. The invention relates to a lightning rod in which the ionization of the air around the lightning rod tip is artificially increased.

Es ist an sich schon bekannt, die Ionisation der Luft in der Nähe der Blitzableiterspitze mit Hilfe von radioaktiven Strahlen zu erhöhen. Abgesehen davon, daß die Verwendung von radioaktiven Substanzen äußerst gefährlich ist, hat die bekannte Einrichtung den Nachteil, daß die Ionisation der Luft durch den einmal aufgebrachten radioaktiven Stoff in ihrer Größe einmal, und zwar für den Bestand eines bestimmten Blitzableiters über dessen ganze Lebensdauer festgelegt ist und ohne schwierig durchzuführende Korrekturarbeiten auch nicht mehr korrigiert werden kann. Bei dem Blitzableiter nach der Erfindung hingegen kann durch einfache Regelung des die Stoßionisation verursachenden elektrischen Feldes die Ionisation beliebig eingestellt werden, d. h. vor allem auch vorübergehend abgestellt werden.It is already known to ionize the air near the tip of the lightning rod with the help of increase radioactive rays. Apart from that the use of radioactive substances is extremely dangerous, the known device has the disadvantage that the ionization of the air by the once applied radioactive material in its size once, namely for the existence of a certain one Lightning arrester is fixed over its entire service life and without being difficult to carry out Correction work can also no longer be corrected. With the lightning rod according to the invention, however can by simply regulating the electrical field causing the impact ionization Ionization can be set as desired, d. H. above all, it can also be temporarily turned off.

Darüber hinaus ist es schon bekannt, die Ionisation der Luft in unmittelbarer Nähe der Blitzableiterspitze, die, wie eben erwähnt, mit einer radioaktiven Substanz hervorgerufen wird, mit Hilfe von elektrostatischen und elektromagnetischen Feldern aufrechtzuerhalten bzw. zu erhöhen. Auch bei den bekannten Anordnungen dieser Art werden aber zur Ionisation der Luft außerdem radioaktive Substanzen benötigt. Es sind also auch hier die vorerwähnten Nachteile vorhanden. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden.In addition, it is already known that the ionization of the air in the immediate vicinity of the lightning rod tip, which, as just mentioned, is caused by a radioactive substance, with the help of electrostatic and to maintain or increase electromagnetic fields. Even with the known arrangements however, radioactive substances of this type are also required to ionize the air. There are So here too the aforementioned disadvantages exist. The invention is intended to avoid these disadvantages will.

Dies wird bei einer Blitzableiterspitze mit Mitteln zur Ionisation der Luft in der Nähe derselben gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ausschließlich und allein durch Stoßionisation mittels einer in unmittelbarer Nähe der Spitze angeordneten, vorzugsweise unterhalb der Spitze angebrachten Stoßionisationseinrichtung die Ionisation der die Blitzableiterspitze umgebende Luft erfolgt.This is shown in the case of a lightning rod tip with means for ionizing the air in the vicinity thereof the invention achieved that exclusively and solely by impact ionization by means of an in immediate Impact ionization device arranged near the tip, preferably attached below the tip the ionization of the air surrounding the lightning rod tip takes place.

Um die Spitzenwirkung des eigentlichen Blitzableiters, also des Metallstabes mit Spitze, nicht zu stören, ist es besonders vorteilhaft, das Ionisationsfeld BlitzableiterspitzeNot to the point effect of the actual lightning rod, i.e. the metal rod with a point interfere, it is particularly advantageous to tip the ionization field lightning rod

Anmelder:Applicant:

Oschatz & Kriegl K. G.,
Hilpoltstein (MFr.),Oschatz & Kriegl KG,
Hilpoltstein (MFr.),

Dr. Albert Preu,Dr. Albert Preu,

München, Morassistr. 2,Munich, Morassistr. 2,

und Ferdinand Stadler,and Ferdinand Stadler,

Nürnberg, Josephsplatz 1Nuremberg, Josephsplatz 1

Dipl.-Ing. Rudolf Seibert, München,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Rudolf Seibert, Munich,
has been named as the inventor

unterhalb der Blitzableiterspitze anzuordnen, obwohl natürlich das Feld auch in unmittelbarer Nachbarschaft der Blitzableiterspitze, beispielsweise unter Verwendung der Spitze selbst als Elektrode, vorgesehen sein kann. Bei der Anordnung des Feldes unterhalb der Spitze sind dann aber zweckmäßigerweise Mittel vorgesehen, die die ionisierte Luft zur Spitze hinauf bzw. über die Spitze hinaus bewegen. Derartige Einrichtungen an Blitzableitern sind an sich bekannt.to be arranged below the tip of the lightning rod, although of course the field is also in the immediate vicinity the lightning rod tip, for example using the tip itself as an electrode can be. When arranging the field below the tip, however, it is then expedient Means are provided that move the ionized air up to the tip or over the tip. Such devices on lightning rods are known per se.

Um irgendwelche Störwirkungen des Ionisationsfeldes nach außen zu verhindern, empfiehlt es sich, die Ionisation in einem geerdeten Gehäuse durchzuführen und die mit Ionen angereicherte Luft aus diesem Gehäuse nach oben wegzublasen oder abzusaugen. Hierbei kann, um eine zu rasche Vereinigung der Ionen zu verhindern, zunächst eine Trennung der Ionen nach Ladungsträgern durchgeführt werden.In order to prevent any external interference from the ionization field, it is recommended that the Perform ionization in a grounded housing and the air enriched with ions from this housing blow up or suck off. This can lead to a too rapid unification of the ions prevent, a separation of the ions according to charge carriers must first be carried out.

Weitere Einzelheiten des Blitzableiters und dessen Vorteile werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigtFurther details of the lightning rod and its advantages are shown in the drawing Embodiments explained. It shows

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Blitzableiters,Fig. 1 is a schematic view of a lightning arrester,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1,FIG. 2 shows the top view of the embodiment according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung eines Blitzableiters nach Fig. 1 und3 shows a modification of a lightning arrester according to FIGS. 1 and

Fig. 4 eine Schaltskizze.4 shows a circuit diagram.

In den einzelnen Figuren ist mit 1 jeweils die Blitzableiterspitze bezeichnet, in deren Umgebung die Luft mit Ionen stark angereichert werden soll. Hierzu wird ein elektrisches Feld, und zwar innerhalb der geerdeten Metallkugel 2, erzeugt. Die Metallkugel ist gerade so weit unterhalb der Spitzenendung der Spitze 1 angeordnet, daß die Spitzenentladung an dieser SpitzeIn the individual figures, 1 is the tip of the lightning rod in the vicinity of which the air is to be strongly enriched with ions. This is done an electric field within the grounded metal ball 2 is generated. The metal ball is just like that placed far below the tip end of the tip 1 that the tip discharge at this tip

009 608/241009 608/241

nicht nachteilig beeinflußt wird. Die Kugel besitzt Öffnungen 3 zum Austritt der mit Ionen angereicherten Luft. Neue, nicht ionisierte Luft kann durch die Öffnungen 4 in die Kugel eintreten.is not adversely affected. The sphere has openings 3 for the exit of the ions enriched Air. New, non-ionized air can enter the sphere through the openings 4.

Die Luft aus der Kugel wird aus dieser herausgesaugt und gleichzeitig nach oben über die Spitze hinausgeblasen. Dies wird dadurch erreicht, daß an der Außenseite der Kugel ein Luftzug vorbeigeführt wird, der durch die Umlenkfiächen 5 bzw. 6 von dem den Blitzableiter treffenden Wind abgeleitet wird.The air from the ball is sucked out of it and at the same time up over the tip blown out. This is achieved by drawing a draft of air past the outside of the ball, which is diverted by the deflection surfaces 5 and 6 from the wind hitting the lightning rod.

In dem Innenraum der Kugel 2 wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines sich zwischen den Elektroden ausbreitenden elektrischen Feldes eine Ionisation der Luft erzeugt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird lediglich ein einziges Feld zwischen den Elektroden 7 und 8 erzeugt, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 zwei Felder aufgebaut werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden die Ionen außerdem nach Ladungsträgern weitgehend getrennt, und zwar mit Hilfe der Konden- ao satorelektroden 12 und 13. Auch diese Elektroden liegen über Klemmen K ebenso wie die Elektroden 9,10 und 11 an einem entsprechenden Potential.In the interior of the sphere 2, an ionization of the air is generated in a manner known per se with the aid of an electric field spreading between the electrodes. In the embodiment according to FIG. 1, only a single field is generated between the electrodes 7 and 8, while in the embodiment according to FIG. 3, two fields are built up. In the embodiment according to FIG. 3, the ions are also largely separated according to charge carriers, specifically with the aid of the capacitor electrodes 12 and 13. These electrodes are also connected via terminals K , as are the electrodes 9, 10 and 11, to a corresponding potential.

Die Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung im Prinzip. Die beiden den Elektroden 7 und 8 nach Fig. 1 entsprechenden Elektroden 14 und 15 Hegen an der Sekundärwicklung eines Hochspannungstransformators 16, und zwar gegebenenfalls über einen Gleichrichter 17. Zwischen den Elektroden bildet sich hierbei ein hinreichend großes Feld aus, das zur Ionisation der Luft zwischen den Elektroden dient. Um die Stärke der Ionisation regeln zu können, ist im Kreis der Primärwicklung der regelbare Vorschaltwiderstand 18 vorgesehen. Abhängig von der Stellung des Schleifkontaktes auf diesem Vorwiderstand kann die Spannung der Sekundärwicklung und damit zwischen den Elektroden geregelt werden. Die Spannung an den Elektroden ist aber maßgeblich für die Stärke der Ionisation. Soll die Ionisation gelegentlich, z. B. wenn kein Gewitter und damit kein Blitzschlag zu erwarten ist, z. B. grundsätzlich im Winter, abgeschaltet werden, dann kann dies über den Schalter 19 im Sekundärkreis des Hochspannungstransformators erfolgen. Dieser Schalter kann z. B. zentral, beispielsweise wie die Straßenbeleuchtung, für einen ganzen Ort gleichzeitig für alle gemäß der Erfindung ausgerüsteten Blitzableiter bedient werden.4 shows the circuit arrangement in principle. The two electrodes 7 and 8 according to FIG. 1 corresponding electrodes 14 and 15 on the secondary winding of a high voltage transformer 16, possibly via a rectifier 17. This forms between the electrodes a sufficiently large field that serves to ionize the air between the electrodes. About strength To be able to regulate the ionization, the adjustable series resistor 18 is in the circuit of the primary winding intended. Depending on the position of the sliding contact on this series resistor, the voltage the secondary winding and thus between the electrodes. The tension on the However, electrodes are decisive for the strength of the ionization. Should the ionization occasionally, e.g. B. if no thunderstorm and therefore no lightning strike is to be expected, e.g. B. generally be switched off in winter, then this can be done via the switch 19 in the secondary circuit of the high-voltage transformer. This switch can e.g. B. central, for example like the street lighting, for a whole place at the same time for all lightning rods equipped according to the invention.

Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungsformen des Blitzableiters möglich. Insbesondere in der Anordnung des Ionisationsfeldes und in der Erzeugung der Luftströmung gibt es mannigfache Variationsmöglichkeiten,. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, innerhalb der »Ionisationskugel« einen Lüfter anzubringen bzw. auf andere Weise dafür zu sorgen, daß die Luft durch dieses Gehäuse hindurchgeblasen wird. Das Ionisationsfeld kann auch mittels einer Batterie oder einer anderen Gleichstromquelle erzeugt werden.Modifications of the lightning arrester are possible within the scope of the invention. Especially in The arrangement of the ionization field and the generation of the air flow are manifold Possible variations. For example, it is easily possible within the »ionization sphere« to attach a fan or in some other way to ensure that the air through this housing is blown through. The ionization field can also be generated by means of a battery or another direct current source be generated.

Claims

PATENT REQUIREMENTS:

1. Lightning rod tip with means for ionizing the air in the vicinity thereof, characterized in that that exclusively through impact ionization by means of a in the immediate vicinity of the Lightning arrester tip (1) arranged, preferably below the tip, impact ionization device (7, 8 or 9, 10, 11 or 14, 15) the ionization of the lightning rod around the tip Air takes place.

2. Lightning arrester tip according to claim 1, characterized in that the air ionization necessary Parts of the impact ionization device in a preferably earthed. Ball (2) immediately The part of the lightning rod with outlet openings (3) for the ionized air is located below the tip of the lightning rod are.

3. Lightning arrester tip according to claims 1 and 2, characterized in that by means of capacitor electrodes (12, 13) the ions generated by impact ionization are at least partially separated according to charge carriers immediately after their formation will.

4. Lightning arrester tip according to claims 1 to 3, characterized in that means are provided are, preferably in the form of known Luftumleitflächen (5, 6) for moving the ionized air upwards beyond the tip of the lightning rod.

Considered publications:
French patent specification No. 1 007 553,
016 625, 634 980, 1060 274;
U.S. Patent No. 2,025,338.

1 sheet of drawings