DE1232662B

DE1232662B - Stromrichterentladungsgefaess

Info

Publication number: DE1232662B
Application number: DE1952S0030013
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Schmalenberg; Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-08-30
Filing date: 1952-08-30
Publication date: 1967-01-19

Description

DEUTSCHES #Ä PATENTAMT

DeutscheKl.: 21g-14/05

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1232 662

Aktenzeichen: S 30013 VIII c/21 g

1 232 662 Anmeldetag: 30.August 1952

Auslegetag: 19. Januar 1967

!fs ist bekannt, Stromrichterentladungsgefäße, bei denen der metallische Kessel und der ebenfalls metallische Kathodenmetallbehälter über eine Isoliermaterialverschmelzung vakuumdicht miteinander verbunden sind, mit einem Schutzrohr zu versehen, das in den Kathodenmetallteich eingesetzt wird und die Aufgabe hat, ein Wandern des Lichtbogenbrennflecks an die Kathodenmetallbehälterwand zu verhindern. Das Schutzrohr besteht vorzugsweise aus Quarz. Quarz hat den Nachteil, daß es teuer ist. Auch Schutzrohre aus Molybdän sind bisher verwendet worden; sie sind ebenfalls kostspielig. Verwendet man keramisches Material als Werkstoff für das Schutzrohr, so hat sich gezeigt, daß keramischer Staub durch Kataphorese zur Anode gelangen und dort Störungen veranlassen kann.

Es ist ferner bekannt, als Schutz für den Kathodenmetallbehälter einen metallischen Schirm zu verwenden, der sich von oben her bis dicht an den Kathodenmetallspiegel erstreckt, derart, daß er den größten Teil der Kathodenmetalloberfiache freiläßt und das Abströmen des Metalldampfes nicht behindert. Bei der bekannten Anordnung ist der Schutzschirm mit der Wand des Kathodenmetallbehälters verbunden, so daß er das gleiche Potential wie dieser aufweist und ein Ansetzen des Lichtbogens ermöglicht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stromrichterentladungsgefäß mit Metalldampffüllung, metallischem Kessel und metallischem Kathodenmetallbehälter, bei dem zum Schutz der Kathodenmetallbehälterwand gegen die Einwirkung des Lichtbogens ein metallischer Schirm vorgesehen ist, der sich mit seinem unteren Ende bis dicht an den Kathodenmetallspiegel erstreckt, den größten Teil der Kathodenmetalloberfläche freiläßt und das Abströmen des Metalldampfes nicht behindert. Sie besteht darin, daß der Schirm sowohl gegen die Wand des Kessels als auch gegen die Kathodenmetallbehälterwand isoliert ist. Durch die Erfindung wird ein Ansetzen des Kathodenflecks auf dem Kathodenmetallbehälter, auf dem Kessel oder auf dem Schirm selbst zuverlässig verhindert, unabhängig davon, ob der Kessel und der Kathodenmetallbehälter gegeneinander isoliert sind oder nicht.

Der Schutzschirm kann aus einem weniger hochwertigen Werkstoff, wie z. B. Flußstahl oder Graphit, bestehen. Bei Stromrichtergefäßen mit einer isolierenden Verschmelzung aus Glas bzw. Glaskeramik zwischen dem Kessel und den Kathodenmetallbehälter kann der Schutzschirm unmittelbar in die isolierende Verschmelzung eingeschmolzen sein; es Stromrichterentladungsgefäß

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Werner Schmalenberg,

Georg Engelhardt, Berlin

können jedoch auch in dieses Isoliermaterial zunächst Halteelemente eingeschmolzen werden, die ihrerseits den Schutzschirm tragen. Bei einem Entladungsgefäß mit Initialzündung kann der Schutzschirm durch den für die Anode oder eine Steuer- bzw. Hilfselektrode vorhandenen Isolator bzw. durch die in Verbindung damit benutzte Verschmelzung getragen werden. Es können jedoch auch besondere Isolatoren an dem Gefäß zum Tragen des Schutzschirmes vorgesehen werden. Um ein Durchbrennen des Kathodenfleckes durch den zwischen den unteren Rand des Schutzschirmes und dem Kathodenmetall bestehenden Ringspalt zu erschweren, kann der untere Rand des Schutzschirmes vorzugsweise derart gestaltet sein, daß ein den Lichtbogen entionisierender Ringspalt größerer radialer Ausdehnung entsteht, als er an sich durch die untere stirnseitige Randfläche des Schirmes mit dem Kathodenmetallspiegel gebildet würde. Zu diesem Zweck kann z. B. ein Schutzschirm in Zylinderform sich auf das Kathodenmetall und seine zentrale Achse zu verjüngen bzw. entsprechend konisch gestaltet sein. Die radiale Vergrößerung des entionisierenden Ringspaltes kann auch erreicht werden durch einen an dem unteren Rand des Schutzschirmes befestigten bzw. unmittelbar an diesem abgebogenen radial sich erstreckenden Körper. Dieser kann sich dabei radial sowohl nach innen als auch nach außen an den unteren Stirnflächen des Schutzschirmes erstrecken. Der Schutzschirm kann an Stelle einer Kreiszylinderform gegebenenfalls eine entsprechende polygone Gestalt besitzen. Er braucht auch nicht einteilig in seiner Umfangsrichtung zu sein, sondern kann durch eine Anzahl entsprechend einander übergreifender bzw. miteinander verschachtelter Schirmteile gebildet sein. Ein solcher Aufbau kann für die Zwecke eines bequemen Einbaus in das Gefäß nach Abschluß des Kathodenbehälters bedeutungsvoll sein.

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Claims

Zur Veranschaulichung von Ausführungsbeispielen wird auf die F i g. 1 bis 5 der Zeichnung Bezug genommen. In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 der Behälterkessel des Entladungsgefäßes bezeichnet. Der Kathodenbehälter für die Quecksilberfüllung 2 besteht aus dem Zylinder 3 und dem mit diesem verschweißten Bodenteil 4. Der Rohrteil 3 ist über die Glasverschmelzung 5 isoliert und vakuumdicht mit dem Kessel 1 verbunden. In der Darstellung nach der linken Hälfte der F i g. 1 ist ein rein zylindrischer Schutzschirm 6 benutzt, der mit seinem oberen Rand unmittelbar in die Glasverschmelzung S eingeschmolzen ist. In dem Ausführungsbeispiel nach der rechten Hälfte dieser Figur ist der mit seinem oberen Rand in die Glasverschmelzung 5 eingeschmolzene Schutzschirm 7 an seinem unteren Teil 7 a derart konisch gestaltet, daß er sich auf seine Achse zu verjüngt. Der untere Rand beider Schutzzylinderformen erstreckt sich bis dicht an den Spiegel des Kathodenquecksilbers heran, so daß zwischen beiden nur ein schmaler Ringspalt verbleibt. Bei den Ausführungsbeispielen nach der F i g. 2 ist bei der Ausführung nach der linken Hälfte der Figur der Schutzzylinder 8 über in die Glasverschmelzung 5 eingeschmolzene Haltestäbe 9 getragen. Während die bisher behandelten Schutzschirme nach den F i g. 1 und der F i g. 2 Metallkörper waren, zeigt die Ausführung nach der rechten Hälfte der Fig. 2 als Schutzzylinder einen Körper 10 aus anderem Werkstoff, z. B. Graphit, der von Haltestäben 11 getragen ist, die in die GlasverschmelzungS eingeschmolzen sind. F i g. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung beispielsweise bei einem Entladungsgefäß mit Initialzündung. An dem Gefäßbehälter 12 ist über die Glasverschmelzung 13 der Anodenbolzen 14 isoliert getragen. Nach der Darstellung in der linken Hälfte der Figur ist in die Glasverschmelzung 13 gleichzeitig ein Halteglied 15 eingeschmolzen, welches gegebenenfalls als einer von mehreren in der Umfangsrichtung vorgesehenen Trägern des Schutzzylinders 16 dient. 15 könnte auch ein die Anode umschließender durchbrochener Hohlkörper sein. Die Ausführung in der rechten Hälfte zeigt, wie der Schutzzylinder 17 von besonderen Isolatoren 18 getragen wird, die an dem Gefäßzylinder 12 befestigt sind. Gegebenenfalls kann auch eine Ausführung mit Haltegliedern ähnlich 11 und Isolatoren 18 für den Schutzzylinder gewählt werden. Nach F i g. 4 besteht in dem Beispiel nach der linken Hälfte der Darstellung der Schutzzylinder, der mit seinem oberen Rand wieder in die Glasverschmelzung5 eingeschmolzen ist, aus einem zylindrischen Teil 19, an dessen unterem Rand ein sich im wesentlichen radial erstreckender Teil 20 befestigt ist, von einer flachen, nach unten offenen V-Form gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der rechten Hälfte der F i g. 4 ist zunächst ein Schutzzylinder-Konus-Teil 21 ähnlich dem in F i g. 1 benutzten und mit 7 bezeichneten in der GlasverschmelzungS gehalten. An seiner Mantelfläche ist nahe dem unteren Ende des zylindrischen Teiles ein besonderer Teil 22 befestigt, der zusammen mit dem konischen Teil 21 a von 21 wieder eine nach unten offene V-Form ergibt, so daß sich die Schutzzylinder-Anordnung wieder über einen verhältnismäßig großen radialen Be- reich zur Bildung des Ringspaltes mit dem Kathoden Flüssigkeitsspiegel erstreckt. F i g. 5 zeigt noch eine Darstellung für ein Beispiel wonach der Schutzzylinder in seiner Umfangsrich tung nicht einteilig zu sein braucht, sondern vielmeh aus Zweckmäßigkeitsgründen eine in der Umfangs richtung mehrteilige Anordnung ist, um auf diest Weise mindestens eine vereinfachte Montage in ge wissen Fällen zu erreichen. Die einzelnen Umfangs· ίο teile 23 des Schutzschirmes bestehen in diesem Fallt aus winkelförmigen Stücken, welche über Haltestäbf getragen werden, die in die Glasverschmelzung 2f entsprechend Teil 5 nach den anderen Ausführungsbeispielen eigeschmolzen sind. Nach der Darstellunssind die Teile 23 aus zwei stumpfwinkelig zueinandei stehenden Flächen gebildet. Statt dessen kann jedfcl auch der vertikale Teil 23 a jeweils in der Umfangsrichtung als Zylinderringsegment und der gegen dit Horizontale geneigte 23 b eventuell als Ringscheiben- ao Segment ausgebildet sein, so daß der für die vertikalen Teile bedingte Raum in radialer Richtung geringer ausfällt und auch die gegenseitige Passung bzw Überlappung verbessert ist. „ .. , Patentansprüche:

1. Stromrichterentladungsgefäß mit Metalldampffüllung, metallischem Kessel und metalli- schem Kathodenmetallbehälter, bei dem zum Schutz der Kathodenmetallbehälterwand gegen die Einwirkung des Lichtbogens ein metallischei Schirm vorgesehen ist, der sich mit seinem unteren Ende bis dicht an den Kathodenmetallspiegel erstreckt, den größten Teil der Kathodenmetalloberfläche freiläßt und das Abströmen des Metalldampfes nicht behindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm sowohl gegen die Wand des Kessels als auch gegen die Kathoden metalbehälterwand isoliert ist.

2. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschirm (6) von der isolierenden Verbindung (5) zwischen Kessel (1) und Kathodenbehälter (3) gegen beide isoliert getragen ist (Fig. 1).

3. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschirm (16) von dem für die Anode oder ein Gitter vorhandenen Isolator (13) bzw. eine entsprechende oder in Verbindung damit benutzte Verschmelzung getragen ist (F i g. 3, linke Hälfte).

4. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschirm (16) von besonderen, für ihn vorgesehenen Isolatoren (18) getragen ist (F i g. 3, rechte Hälfte).

5. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (20) des Schutzschirmes (19) derart gestaltet ist, daß er einen entionisierenden Ringspalt größerer radi aler Ausdehnung mit dem Kathodenmetallspiegel bildet, als er an sich durch die untere stirnseitige Randfläche des Schutzschirmes mit dem Kathodenmetallspiegel gebildet würde (F i g. 4).

6. Entladungsgefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschirm (7) an seinem unteren Rand in Richtung auf seine Achse und auf den Kathodenflüssigkeitsspiegel zu verjüngt, z. B. konisch (7a) gestaltet ist (Fig. 1).