DE1143078B - Stromdurchfuehrung fuer Glimmentladungsgefaesse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Ausführung von für Glimmentladungsgefäße vorgesehenen Stromdurchführungen, die zum Schutz des zwischen der Gefäßwand des Entladungsgefäßes und dem Durchführungsleiter vorgesehenen Isolators mit sogenannten Schutzspalten versehen sind.

Stromdurchführungen dieser Art sind in der Glimmentladungstechnik bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden. Alle diese bekannten Ausführungsformen stellen mehr oder weniger erfolgreiche Lösungen der gleichen Aufgabenstellung dar, nämlich der Vermeidung einer Glimmentladung an den Oberflächen des Isolators. Denn insbesondere hochintensive Glimmentladungen üben auf alle für vorliegenden Zweck in Betracht kommenden Isoliermaterialien einen zerstörenden Einfluß aus, meist in der Form, daß die Isolationsfähigkeit des Isoliermaterials stark herabgesetzt wird. Daher ist die grundlegende Forderung, die an eine für Glimmentladungsgefäße vorgesehene Stromdurchführung gestellt werden muß, daß das Auftreten einer Glimmentladung an der Oberfläche des bzw. der Isolatoren vermieden wird. Nun kann an und für sich unmittelbar an der Oberfläche eines Isolators ohnehin keine Glimmentladung auftreten, weil ein Ladungstransport durch den Isolator nicht möglich ist und sich somit die Oberfläche eines kurzzeitig unter der Einwirkung einer Glimmentladung stehenden Isolators so weit auflädt, daß die in Richtung der Oberfläche des Isolators bewegten Ladungsträger abgestoßen werden. Anders ist das jedoch an den Grenzstellen zwischen spannungsführenden Metallteilen und Oberflächenteilen des Isolators. Eine an einer solchen Stelle auftretende Glimmentladung kann infolge des Ladungstransports durch das Metallteil ständig aufrechterhal- ten bleiben, so daß also an solchen Stellen angrenzende Oberflächenteile eines Isolators ständig unter der Einwirkung einer Glimmentladung stehen können. Aus diesem Grunde sind insbesondere diejenigen Oberflächenteile eines Isolators besonders gefährdet, die an spannungsführende Metallteile angrenzen.

Zum Schutz dieser gefährdeten Grenzstellen, an denen Oberflächenteile des Isolators an spannungsführende Metallteile angrenzen, sind nun bei den erwähnten bekannten Ausführungsformen von Stromdurchführungen für Glimmentladungsgefäße zwischen diesen Grenzstellen und dem Gefäßinnern sogenannte Schutzspalte angeordnet, die sich also, ausgehend von diesen Grenzstellen, in Richtung des Gefäßinnern erstrecken und deren Breite derart gering bemessen ist, daß sich innerhalb dieser Schutzspalte normalerweise keine Glimmentladung ausbilden kann.

Stromdurchführung
für Glimmentladungsgefäße

Anmelder:

Elektrophysikalische Anstalt

Bernhard Berghaus,

Vaduz (Liechtenstein)

Vertreter: K. Gerlings, Rechtsanwalt,
Siegburg, Mühlenstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 5. August 1954

Bernhard Berghaus und Hans Bucek, Zürich

(Schweiz),
sind als Erfinder genannt worden

Im praktischen Betrieb wurden jedoch an solchen Stromdurchführungen immer wieder Störungen festgestellt, die häufig zum Ausfall der betreffenden Stromdurchführung und zu dadurch verursachten Betriebsstörungen der gesamten Anlage führten. Ursache dieser Ausfälle war in den meisten Fällen eine Überbrückung der Schutzspalte durch an den Schutzspaltmündungen angelagerte Metallpartikelchen. In vielen dieser Fälle war nun beobachtet worden, daß die Glimmentladung während des Betriebes längs der spannungsführenden Metallteile teilweise in die Schutzspalte eindringt. Auf Grund dieser Beobachtungen hat man bereits seit längerer Zeit Wege gesucht, um die genannten Mängel zu vermeiden und die Wirkung der Schutzspalte durch besondere Ausbildung derselben zu verbessern.

So sind beispielsweise Stromdurchführungen der beschriebenen Art bekanntgeworden, bei denen die Schutzspalte zwischen ihrer Mündung in das Gefäßinnere und ihrem an den Grenzstellen »Isolatoroberfläche—spannungsführendes Metallteil« liegenden Ursprung eine oder mehrere Diskontinuitäten aufweisen, meist in Form von quer zu dem eigentlichen Schutzspalt verlaufenden sogenannten Radialspalten. Mit derart ausgebildeten Schutzspaltsystemen konnte

309 507/1SO

man zwar das bereits erwähnte Eindringen einer Glimmentladung längs den spannungsführenden Metallteilen in die Schutzspalte hinein nicht verhindern, jedoch hatte man damit immerhin erreicht, daß etwa in die Schutzspalte eindringende Glimmentladungen an den Diskontinuitätsstellen entweder vollständig unterdrückt oder zumindestens beträchtlich abgeschwächt wurden, so daß bei einer Mehrzahl von Diskontinuitätsstellen mit Sicherheit gewährleistet war, daß eine etwa in den Schutzspalt eindringende Glimmentladung nicht bis zu den Grenzstellen »Isolatoroberfläche—spannungsführendes Metallteil« vordringen konnte. Damit war also ein weitgehender Schutz dieser Grenzstellen erreicht. Trotzdem traten auch bei Stromdurchführungen mit derart ausgebildeten Schutzspaltsystemen immer wieder Betriebsstörungen auf, deren Ursache jedoch nicht eine Zerstörung des Isolators, sondern im allgemeinen ein Kurzschluß der Schutzspalte infolge Überbrückung derselben durch aufgestäubte Metallpartikelchen war. Beim Ausbau der Stromdurchführungen nach einer solchen Betriebsstörung wurde auch des öfteren beobachtet, daß innerhalb der Schutzspalte eine Metallisierung der Isolatoren durch aufgestäubte Metallpartikelchen erfolgt war und daß sich dadurch längs der Oberfläche der Isolatoren ein Kurzschlußweg gebildet hatte.

Diese Beobachtungen führten zu der Erkenntnis, daß es für eine vollständige Betriebssicherheit der Stromdurchführungen nicht allein genügt, zu verhindem, daß eine Glimmentladung bis zu den Grenzstellen »Isolatoroberfläche—spannungsführendes Metallteil« vordringen kann, sondern daß vielmehr das Eindringen einer Glimmentladung in die Schutzspalte überhaupt verhindert werden muß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung war daher, eine Ausbildungsform der Schutzspaltsysteme zu finden, bei der das Eindringen einer Glimmentladung in die Schutzspalte praktisch vollständig verhindert wird.

Erfindungsgemäß wird das bei einer Stromdurchführung für Glimmentladungsgefäße, bei der zur Isolation des spannungsführenden Durchführungsleiters gegenüber der auf einer anderen Spannung liegenden Gefäßwand ein Isolator vorgesehen ist, *5 dessen innerhalb des Entladungsgefäßes liegende, an spannungsführende Metallteile angrenzende Oberflächenteile, an denen zur Vermeidung von Betriebsstörungen keine Glimmentladungen auftreten dürfen, nur über Schutzspalte mit dem Gefäßinnern in Verbindung stehen, dadurch erreicht, daß die Schutzspalte an ihren Mündungen in einem zum Gefäßinnern offene, zwischen dem Durchführungsleiter und der Gefäßwand liegende Trennfuge übergehen, deren Breite mehr als doppelt so groß ist wie die Breite der einzelnen Schutzspalte und deren Wandungen im Bereich der Mündungen der Schutzspalte in Schutzspaltwandungen übergehen. Infolge der größeren Breite der Trennfuge gegenüber der Breite der Schutzspalte tritt natürlich in dieser Trennfuge bereits bei wesentlich niedrigeren Gasdrücken als dem Gasdruck, bis zu dem die Schutzspalte nodi wirksam sind, schon eine Glimmentladung auf, und zwar zwischen den beiden die Trennfuge bildenden spannungsführenden Metallflächen. Diese in der Trennfuge auftretende Glimmentladung weist nun bei geeigneter Ausbildung dieser Metallflächen die Eigenschaft auf, sich mit zunehmendem Gasdruck mehr und mehr in der Trennfuge zusammenzuziehen und sich dabei von den Mündungen der Schutzspalte zurückzuziehen. Die Glimmentladung zeigt also bei der Anordnung einer solchen Trennfuge nicht mehr die Tendenz, in die Mündungen der Schutzspalte einzudringen, wie das bei den bekannten mit einem Schutzspaltsystem versehenen Stromdurchführungen der Fall war, sondern es ergibt sich bei Anordnung einer Trennfuge vielmehr die umgekehrte Tendenz, daß sich nämlich die Glimmentladung von den Mündungen der Schutzspalte zurückzieht und sich mit zunehmendem Gasdruck mehr und mehr auf die den Mündungen der Schutzspalte vorgelagerte Trennfuge konzentriert, die Glimmentladung wird also mit zunehmendem Gasdruck quasi aus den Schutzspalten bzw. den Mündungen derselben herausgezogen, anstatt in diese einzudringen.

Die bekannten mit einem Schutzspaltsystem versehenen Stromdurchführungen waren dagegen in der Regel derart ausgebildet, daß die Schutzspalte direkt in das Entladungsgefäß mündeten, wobei unmittelbar an der Schutzspaltmündung eine spannungsführende Kante und daher ein Bereich erhöhter Feldstärke entstand. Infolgedessen traten bei diesen bekannten Stromdurchführungen unmittelbar an den Schutzspaltmündungen sehr hohe Beschleunigungskräfte auf elektrisch geladene Teilchen auf. was eine Reihe nachteiliger Auswirkungen hat.

Erstens werden die Elektronen wesentlich stärker beschleunigt und damit ihre Stoßenergie so weit erhöht, daß die von einem Elektron ausgehende Elektronenlawine wesentlich schneller anwächst und damit die Zahl der pro Wegeinheit erzeugten Ionen ebenfalls entsprechend erhöht wird. Zweitens werden die Ionen ebenfalls wesentlich stärker beschleunigt, und damit wird die Zahl der von einer bestimmten Anzahl Ionen an der spannungsführenden Metallfläche ausgelösten Elektronen ebenfalls erhöht. Drittens erhalten diejenigen Ionen, die während ihrer Beschleunigung in Richtung auf die spannungsführende Metallfläche hin zufälligerweise nicht mit anderen Ionen zusammenstoßen, infolge der erhöhten Beschleunigung eine derart hohe Stoßenergie, daß sie in der Lage sind, Metallpartikelchen aus dieser Metallfläche herauszulösen. Und letztlich werden in der Gasatmosphäre befindliche entgegengesetzt geladene Metallpartikelchen infolge der an der Metallflächenkante herrschenden hohen Feldstärke angezogen und lagern sich ähnlich wie Metallspäne an den Kanten eines Stabmagneten, insbesondere an diesen Kanten an.

Die beiden erstgenannten Auswirkungen haben zur Folge, daß sich direkt an der Mündung der Schutzspalte eine Glimmentladung ausbilden kann, die ihrerseits den innerhalb des Schutzspaltes liegenden Raum mit Ionen versorgt, so daß die Entladung mehr und mehr in den Schutzspalt hineingreift. Die beiden letztgenannten Auswirkungen haben zur Folge, daß sich bevorzugt an der Mündung der Schutzspalte aus Metallpartikelchen, die entweder aus der Kante der spannungsführenden Metallfläche selbst oder aus der Gasatmosphärc stammen. Brücken bilden, die den Schutzspalt elektrisch überbrücken und damit einen Kurzschluß verursachen. Ordnet man dagegen vor den Mündungen der Schutzspalte eine Trennfuge an. deren Wandungen im Bereich der Mündungen der Schutzspalte in Schutzspaltwandungen übergehen, so treten die genannten unerwünschten Effekte nicht auf.

5 6

und insbesondere wird ein Eindringen der Glimm- umgebende, zwischen den Mündungen der Schutzentladung in die Schutzspalte vollständig verhindert. spalte 6 und 8 und dem Gefäßinneren liegende Trenn-

AIs besonders vorteilhaft und im Betrieb am wenig- fuge 9.

sten störanfällig haben sich nach der Erfindung aus- Durch den Schutzspalt 8, der, da er auf der einen

gebildete Stromdurchführungen erwiesen, bei denen 5 Seite von einem die Spannung des Durchführungs-

zumindest ein Teil der Schutzspalte als Radiaispalte leiters führenden Metallteil bzw. von dem Durchfüh-

ausgebildet ist. Vorzugsweise sollen dabei die in rungsleiter selbst begrenzt wird, als Elektrodenspalt

Trennfugenwandungen übergehenden Schutzspalt- bezeichnet wird, ist die der Gasatmosphäre zugäng-

wandungen Radialspalte begrenzen, zumindest im liehe Grenzstelle 7 vom Durchführungsleiter 1 zum

Bereich der Schutzspaltmündungen, wobei die je- io Isolator 2, die sich am Grunde dieses Elektroden-

weils andere Begrenzungsfläche dieser Radialspalte spaltes 8 befindet, gegen einen längs der Außenseite

vorzugsweise von einer isoliert angebrachten Metall- des Durchführungsleiters in den Elektrodenspalt 8

scheibe gebildet wird. eindringenden Glimmsaum geschützt, wenn das Ver-

Ferner hat es sich als zweckmäßig und vorteilhaft hältnis der Länge des Spaltes in axialer Richtung zur erwiesen, an der zum Gefäßinnern offenen Seite der 15 Breite des Spaltes in radialer Richtung groß genug Trennfuge eine derart ausgebildete Abdeckung vorzu- ist. Das Verhältnis von Länge zu Breite des Elektrosehen, daß ein unmittelbares bzw. geradliniges Ein- denspaltes sollte vorzugsweise mindestens 10: 1 bedringen von im Gefäßinnern befindlichen, beispiels- tragen.

weise durch Kathodenzerstäubung gebildeten Parti- Bei einer Stromdurchführung nach Fig. 1 ist der kelchen in die Schutzspalte verhindert oder zumindest ao Durchführungsleiter 1, der normalerweise bei Gleichwesentlich erschwert wird. Das zur Abdeckung vor- Spannungsbetrieb dauernd und bei Wechselspangesehene Bauteil sollte dabei vorzugsweise aus elek- nungsbetrieb periodisch wiederkehrend die Kathode trisch leitendem Material bestehen und mit einer der bildet, im allgemeinen auch innerhalb der Trenn-Wandungen der Trennfuge in elektrisch leitender fuge 9 mit Glimmlicht bedeckt. Trotzdem bildet die Verbindung stehen. Besonders zweckmäßig ist es, 25 Anordnung der Trennfuge 9 eine Gewähr dafür, daß wenn das zur Abdeckung vorgesehene Bauteil mit selbst bei starker Bestäubung der Innenwandung der dem Durchführungsleiter verbunden ist. Metallhülse 4 und selbst bei Schuppen- und Perlen-

An Hand der Fig. 1 bis 4, in denen verschiedene bildung des Niederschlages — die in großen Glimm-Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Strom- entladungsgefäßen meist gar nicht vermeidbar ist — durchführungen jeweils im Längsschnitt in schema- 30 keine Brückenbildung vom Durchführungsleiter 1 zur tischer Wiedergabe unter Weglassung der üblichen Metallhülse 4 auftreten kann. Bei der Dimensionie-Dichtungen usw. dargestellt sind, ist die Erfindung im rung der Trennfugenbreite ist aber noch zu berückfolgenden näher erläutert. sichtigen, daß die pro Zeiteinheit und pro Flächen-

Die Fig. 1 zeigt das Prinzip des Aufbaues einer element am Durchführungsleiter 1 abgestäubte und erfindungsgemäßen Stromdurchführung in einer be- 35 die an der Innenseite der Hülse 4 niedergeschlagene sonders einfachen Ausführungsform. Die spannungs- Materialmenge eine Funktion des Abstandes ist. Bei führende Elektrode ist hierbei ein beispielsweise gegebenen Betriebsbedingungen (Gasdruck, Tempezylindrischer Durchführungsleiter 1, der von einem ratur, Elektrodenspannung gegen Gehäuse, Gasart Isolator 2 konzentrisch umgeben und gegen die auf usw.) zeigt diese Abstäubungsfunktion bei einer beeiner anderen Spannung liegende Gefäßwand 3 iso- 40 stimmten Fugenbreite ein ausgeprägtes Maximum mit liert ist. Das untere, außerhalb des Entladungsgefäßes einem steilen Abfall beidseits desselben. Infolgedessen befindliche Ende des Durchführungsleiters 1 ist an ist es wesentlich, die Fugenbreite merklich größer die Stromquelle (nicht gezeichnet) angeschlossen und oder kleiner zu machen als jene Breite, bei der das verbindet dieselbe mit einem am oberen Ende des Maximum der Aufstäubung gelegen ist. Beispiels-Durchführungsleiters 1 angebrachten, im Gefäßinnern 45 weise ist für einen Gasdruck von etwa 5 mm Hg bei befindlichen Werkstück od. dgl. (nicht gezeichnet), einer Spannung von etwa 450 V zwischen Durchfühdas mittels einer Glimmentladung im Entladungs- rungsleiter 1 und Metallhülse 4 in einer Stickstoffgefäß behandelt werden soll. Der Durchführungs- Wasserstoff-Atmosphäre bei einer Fugenbreite von leiter 1 kann hohl ausgebildet und mit einer Wasser- etwa 0,8 mm der maximale Niederschlag pro Flächenkühlung versehen sein (nicht gezeichnet). 50 einheit festgestellt worden, während bei 0,3 bzw. Den in das Gefäßinnere ragenden Teil des Isola- 2.4 mm Fugenbreite im gleichen Zeitraum nur noch tors 2 umschließt eine konzentrisch zum Durchfüh- etwa 20 % dieser Niederschlagsmenge auftreten,
rungsleiter 1 angeordnete, mit der Gefäßwand 3 Der Elektrodenspalt wie auch der Gehäusespalt leitend verbundene Metallhülse 4. Von der Innenseite können sowohl in axialer wie auch in radialer Richdieser Metallhülse 4 und der Außenseite des Isola- 55 tung verlaufen oder aus axialen und radialen Teilen tors 2 wird zum Schutz der an der Grenzstelle 5 zusammengesetzt sein. Einen derart aus einem axia-(Isolator—Gefäßwand) liegenden Oberflächenteile len Teil 10 und einem radialen Teil 11 zusammendes Isolators 2 ein dieser Grenzstelle vorgeschalteter gesetzten Elektrodenspalt zeigt das Ausführungs-Schutzspalt 6 gebildet, der, da er auf der einen Seite beispiel nach Fig. 2, das im übrigen ähnlich wie Fig. 1 von einem die Spannung der Gefäßwand führenden 60 aufgebaut ist. Es besteht aus dem Durchführungsleiter Metallteil begrenzt ist, als Gehäusespalt bezeichnet 12, dem leitenden Zylinderbolzen 13, der zusammen wird. mit dem zylindrischen Isolator 14 den aus dem axia-Mit ihrem über die Mündung des Schutzspaltes 6 len Teil 10 und dem radialen Teil 11 zusammenhinausragenden Teil bildet die Metallhülse 4 zusam- gesetzten Elektrodenspalt begrenzt, und der Metallmen mit dem Teil des Durchführungsleiters 1, der 65 hülse 15, die zusammen mit dem Isolator 14 den Geüber die. Mündung des der Grenzstelle 7 (Isolator— häusespalt 16 begrenzt und zusammen mit dem Durchführungsleiter) vorgeschalteten Schutzspaltes 8 Zylinderbolzen 13 die Trennfuge 17 bildet,
hinausragt, eine den Durchführungsleiter 1 ringförmig Eine besonders betriebssicher arbeitende Ausfüh-

rung der erfindungsgemäßen Stromdurchführung ist der Elektrodenspalte kaum möglich ist, wohl aber

schematisch in Fig. 3 wiedergegeben. Hierbei trägt kann einer der Gehäusespalte auf diese Weise ver-

der mit der Spannungsquelle verbundene zylindrische unreinigt werden.

Innenleiter 18 einen metallischen Zylinderbolzen 20 Insbesondere besteht bei der Ausführung nach und ist mit einem zylindrischen Isolator 21 umgeben 5 Fig. 3 eine gewisse Gefahr. dai3 in einem solchen Fall und gegen die Gefäßwand 23 isoliert. Der Isolator 21 durch eine derartige Metallpartikel eine Überist mit einer gegen das Gehäuseinnere offenen zylin- brückung des Gehäusespaltes 33 erfolgt, also das drischen Nut 22 versehen, die angenähert rechtecki- Metallrohr 26 mit Gefäßwand 23 verbunden wird, gen Querschnitt aufweist und konzentrisch zum Dies kann dann wegen des relativ engen Elektroden-Durchführungsleiter 18 verläuft. Der zwischen dieser io spaltcs27« zu einem Überschlag führen, was uner-Nut 22 und dem Durchführungsleiter 18 befindliche wünscht ist.

zylindrische Teil des Isolators 21 weist den gleichen Eine gemäß dem Prinzip der Ausführung nach Außendurchmesser wie der Zylinderbolzen 20 auf Fig. 3 gestaltete Stromdurchführung, bei der solche und bildet stirnseitig mit diesem einen radialen Elek- senkrechten Begrenzungswandungen der Trennfuge trodenspalt 24. 15 vermieden sind, zeigt die Fig. 4. Hier ist der mit der In der Nut 22 ist hier ein Isolierrohr 25 und dar- Spannungsquelle verbundene Durchführungsleiter 34 über ein gleichen Durchmesser und gleiche Wand- mit einem zylindrischen Isolator 35 umgeben und stärke aufweisendes Metallrohr 26 angeordnet. Die gegen die Gefäßwand 36 isoliert. Der Isolator 35 beradiale Wandstärke der Rohre 25 und 26 ist geringer sitzt eine Radialnut 37 von annähernd rechteckigem als die Breite der Nut 22, so daß beidseits mit den 20 Querschnitt, in welcher eine dünnwandige Scheibe 38 Wandungen der Nut 22 je ein Zylinderspalt 27 a, 27 b angeordnet ist, deren axiale Dicke geringer als die bzw. 28 a, 28 b entsteht. Das Isolierrohr 25 besitzt axiale Breite der Radialnut 37 ist und die aus Metall eine geringere axiale Ausdehnung als die Nut 22, oder aus Isoliermaterial oder aus einer inneren Isowährend das Metallrohr 26 aus der Nut 22 heraus- lierscheibe und einen darauf angebrachten Metallring ragt. 35 gleicher axialer Dicke bestehen kann. Mit den Wan-Den Isolator 21 umschließt auch hier eine mit der düngen der Radialnut 37 bildet diese Scheibe 38 beid-Gefäßwand 23 leitend verbundene Metallhülse 29, die seits je einen Radialspalt 39 bzw. 40. ragt aber mit den Isolator 21 überragt und einen Metallkragen 30 ihrer Peripherie aus der Radialnut 37 heraus. Auf besitzt, der sich radial nach innen bis zur Nut 22 dem Durchführungsleiter 34 ist eine Metallhaube 41 erstreckt, den Isolator 21 stirnseitig überdeckt und 30 angebracht, die den Isolator 35 stirnseitig bedeckt mit demselben einen radialen Gehäusespalt 31 bildet. und deren in axialer Richtung auf die Gefäßwand 36 Die lichte Weite des Metallkragens 30 stimmt mit zu verbreiterter Rand 42 den zwischen der Metalldem Außendurchmesser der Nut 22 überein, und die haube 41 und der Radialnut 37 befindlichen Teil des zylindrische Innenfläche des Metallkragens 30 ergibt Isolators 35 konzentrisch umschließt. Die Innenseite zusammen mit dem Zylinderbolzen 20 eine zylin- 35 dieses Metallrandes 42 bildet mit der Außenseite des drische, ringförmige Trennfuge 32. Diese mündet mit Isolators 35 einen zylindrischen Elektrodenspalt 43, ihrem einen Ende in den Gefäßinnenraum ein und und seine Stirnfläche ergibt mit der Peripherie der ist dort durch die Querscheibe 19 gegen das Eindrin- Scheibe 38 einen radialen Elektrodenspalt 44. Den gen von Fremdpartikeln geschützt. aus der Gefäßwand 36 herausragenden Teil des Iso-Das andere Ende der Trennfuge 32 setzt sich in 40 lators 35 umschließt bis zur axialen Höhe der Radialeinem zylindrischen Gehäusespalt 33 zwischen dem nut 37 eine Metallhülse 45, die leitend mit der Gefäß-Metallkragen 30 und dem isoliert angebrachten wand 36 verbunden ist. Diese Hülse 45 bildet mit Metallrohr 26 fort sowie in einem zylindrischen Elek- dem Isolator 35 einen zylindrischen Gehäusespalt 46, trodenspalt 27 α zwischen dem isoliert angeordneten mit der Peripherie der Scheibe 38 einen radialen Metallrohr 26 und dem Zylinderbolzen 20. Der zylin- 45 Gehäusespalt 47 und mit der Stirnfläche des Metalldrische Gehäusespalt 33 findet jenseits des radialen randes 42 eine Trennfuge 48. Diese mündet am einen Gehäusespaltes 31 eine Fortsetzung im Zylinderspalt Ende in den Gefäßinnenraum und setzt sich am 28 α und 28 b, ebenso der zylindrische Elektroden- anderen Ende in den beidseits der Scheibe 38 befindspalt 27 α jenseits des radialen Elektrodenspaltes 24 liehen Spalten 44 bzw. 47 fort, im Zylinderspalt 27 b. 50 Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die einer starken Das relativ dünnwandige Rohr 25 und 26 in der Bestäubung ausgesetzte Stirnfläche der Metallhülse Nut 22 kann auch ganz aus Metall oder ganz aus 45 waagerecht liegt, falls die Stromeinführung die in Isoliermaterial bestehen. Im letztgenannten Fall wird Fig. 4 angegebene Lage besitzt. Infolgedessen kann jedoch das der Trennfuge 32 zugekehrte Ende des hierbei der Niederschlag nicht abfallen, auch wenn Isolierrohres nach kurzer Betriebsdauer metallisiert 55 eine Schuppen- oder Schmelzperlenbildung stattfin- und damit leitend, wirkt also praktisch genauso wie den sollte. Insbesondere kann keine sich ablösende das Metallrohr 26. Metallpartikel in das Spaltsystem gelangen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 3 Die verschiedenen oben beschriebenen Ausfüh-

verläuft die von den Metallhülsen 4 bzw. 15 bzw. rungsbeispiele sind jeweils anderen Betriebsverhältdem Metallkragen 30 gebildete äußere Begrenzung 60 nissen angepaßt. Bei übersichtlichen Betriebsbedin-

der Trennfuge 9 bzw. 17 bzw. 32 parallel zum Innen- gungen mit relativ geringer Beanspruchung, wie sie

leiter 1 bzw. 12 bzw. 18. Da diese Wandung der etwa bei einem geerdeten Metallgefäß mit zwei an je

Trennfuge jeweils einen starken Metallniederschlag einer Stromeinführung angeschlossenen Elektroden

aufweisen wird, kann bei Stromdurchführungen, die und Gleichstromspeisung auftreten, können die Ausbetriebsmäßig die in den Fig. 1 bis 3 angegebene 65 führungen nach Fig. 1 und 2 durchaus betriebssicher

Lage besitzen und zur Schuppenbildung neigen, ein arbeiten. Normalerweise ist dann nur eine Elektrode,

derartiges Metallteilchen herunterfallen. Zwar ist die nämlich der Mittelleiter 1 bzw. 13, mit Glimmlicht

Anordnung so getroffen, daß ein Eindringen in einen bedeckt.

Dagegen sind bei höheren Beanspruchungen die Stromeinführungen der in Fig. 3 und 4 angegebenen Bauart vorteilhafter. Solche Beanspruchungen treten auf, wenn außer dem Durchführur.gsleiter auch die Gefaßwandung in Verbindung mn der Stromquelle steht und Wechselspannungsbetrieb vorliegt. Es sind dann alle Teile dem Angriff des Glimmlichtes ausgesetzt, und der Niederschlag an abgestäubtem Material ist besonders groß.

Bei jeder Anschlußweise von Elektroden und Metallgehäuse muß berücksichtigt werden, daß bei betriebsmäßig auftretenden und nicht zu vermeidenden Zwischenfällen (Gasausbrüchen aus erhitzten Werkstücken, Auftreten stark emittierender Oberfiächenteile usw.) zeitlich vorübergehende, außerordentlich hohe Beanspruchungen der Stromeinführungen auftreten.

Dies ist auch der Fall, wenn das Metallgehäuse normalerweise keine Stromquellenverbindung aufweist, da solche Zwischenfälle häufig einen relativ niederohmigen Stromweg von einer Elektrode zum Gehäuse schaffen. Auf derartige Beanspruchungen muß bei der Dimensionierung der Stromeinführungen Rücksicht genommen werden. Auch durch Verwendung von Gefäßen aus isolierenden Materialien kann diese Schwierigkeit weder beseitigt noch vermindert werden, da infolge der bei technischen Prozessen in Glimmentladungen umgesetzten großen Leistung bereits nach kurzer Betriebszeit eine Metallisierung der Innenwandung erfolgt, so daß das Gefäß dann praktisch wie ein Metallgefäß wirkt.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Stromdurchführung für Glimmentladungsgefäße, bei der zur Isolation des spannungsführenden Durchführungsleiters gegenüber der auf einer anderen Spannung liegenden Gefäßwand ein Isolator vorgesehen ist, dessen innerhalb des Entladungsgefäßes liegende, an spannungsführende Metallteile angrenzende Oberflächenteile, an denen zur Vermeidung von Betriebsstörungen keine Glimmentladungen auftreten dürfen, nur über Schutzspalte mit dem Gefäßinnern in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzspalte an ihren Mündungen in eine zum Gefäßinneren offene, zwischen dem Durchführungsleiter und der Gefäßwand liegende Trennfuge (9) übergehen, deren Breite mehr als doppelt so groß ist wie die Breite der einzelnen Schutzspalte und deren Wandungen im Bereich der Mündungen der Schutzspalte in Schutzspalt wandungen übergehen.

2. Stromdurchführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung mindestens eines Teiles der Schutzspalte als Radialspalte (39/40, 40/47; Fig. 4).

3. Stromdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schutzspaltwandungen übergehenden Trennfugenwandungen zumindestens im Bereich der Schutzspaltmündungen Radialspalte (44,47) begrenzen, deren jeweils andere Begrenzungsfläche von einer isoliert angebrachten Metallscheibe (38) gebildet wird.

4. Stromdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der zum Gefäßinnern offenen Seite der Trennfuge eine Abdeckung (19, Fig. 3) vorgesehen ist, die ein unmittelbares bzw. geradliniges Eindringen von im Gefäßinnern befindlichen, beispielsweise durch Kathodenzerstäubung gebildeten Partikelchen in die Schutzspalte verhindert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung E 3644 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 12. 3. 1953).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 309 507/180 1.63