DE1286223B - Highly sensitive electronic relay and method for protecting electrical circuits - Google Patents

Highly sensitive electronic relay and method for protecting electrical circuits

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DE1286223B DE1966M0069370 DEM0069370A DE1286223B DE 1286223 B DE1286223 B DE 1286223B DE 1966M0069370 DE1966M0069370 DE 1966M0069370 DE M0069370 A DEM0069370 A DE M0069370A DE 1286223 B DE1286223 B DE 1286223B
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    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/52Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of gas-filled tubes

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Description

Die Erfindung betrifft ein hochempfindliches, einfaches Elektronenrelais mit einer Kaltkathodenröhre, einem mit dieser in Serie an Speisespannung liegenden elektromagnetischen Schaltrelais und einem Spannungsteiler, dessen Enden an Speisespannung liegen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Absicherung von Stromkreisen mit Hilfe dieses Relais.The invention relates to a highly sensitive, simple electron relay with a cold cathode tube, one with a supply voltage in series with it electromagnetic switching relay and a voltage divider, the ends of which are connected to supply voltage lie. The invention also relates to a method for protecting electrical circuits with the help of this relay.

Man kennt bereits eine Vielzahl von elektronischen Relais, die sich dadurch auszeichnen, daß sie mit sogenannten nichtlinearen Schaltelementen (Elektronenröhren, Transistoren usw.) arbeiten. Ihre Aufgabe ist es, große Leistungen mit geringen Steuerströmen zu schalten.A large number of electronic relays are already known characterized by the fact that they are equipped with so-called non-linear switching elements (electron tubes, Transistors etc.) work. Your job is to achieve great achievements with low ones To switch control currents.

Die bekannten einfachen Elektronenrelais arbeiten nicht mehr, wenn der Widerstand zwischen den geschlossenen Kontakten des Steuerkreises einen bestimmten Wert überschreitet, der in der Größenordnung von 5000 Ohm liegt. In diesem Fall muß der an den Kontakten entstehende Spannungsabfall durch mindestens ein zusätzliches nichtlineares Schaltelement ausgeglichen werden, wodurch der Steuerkreis komplizierter und störanfälliger wird.The well-known simple electron relays no longer work when the resistance between the closed contacts of the control circuit has a certain value Exceeds a value that is on the order of 5000 ohms. In this case the voltage drop at the contacts must be caused by at least one additional non-linear switching element can be compensated, making the control circuit more complicated and becomes more susceptible to failure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, robustes, wenig störanfälliges elektronisches Relais zu schaffen, dessen Eingang so hochohmig ist, daß es als Schaltelement insbesondere zur Wassermangelsicherung verwendbar ist.The object of the invention is to provide a simple, robust, less prone to failure To create an electronic relay whose input is so high-resistance that it can be used as a switching element can be used in particular for water shortage protection.

Es ist die USA.-Patentschrift 2 429 451 bekanntgeworden, die insbesondere die Überwachung von Flammen betrifft. Dabei wird zur Beeinflussung eines Schaltrelais eine Kaltkathodenröhre mit drei Elektroden, nämlich Anode, Kathode und Starter (Hilfsanode) benutzt.US Pat. No. 2,429,451 has become known, in particular concerns the monitoring of flames. It is used to influence a switching relay a cold cathode tube with three electrodes, namely anode, cathode and starter (auxiliary anode) used.

Kaltkathoden-Trioden sind bekannte Schaltelemente, die allerdings eine Zündspannung zwischen Kathode und Starter von größenordnungsmäßig 100 V benötigen und einen Steuerstrom von etwa 1 bis 10,A erfordern. Die Steuerkreise solcher Anordnungen können nicht hochohmig ausgeführt werden, da der Steuerstrom relativ hoch liegt und die benötigten Steuerspannungen zwischen Starter und Kathode dann zusammenbrechen würden, so daß die Röhre nicht zündet. Der Gesamtwiderstand im Steuerkreis liegt bei solchen Schaltungen, wie oben erwähnt, in der Größenordnung von 5000 Ohm.Cold cathode triodes are known switching elements, but they are require an ignition voltage between cathode and starter of the order of 100 V. and require a control current of about 1 to 10A. The control circuits of such arrangements cannot be implemented with high resistance because the control current is relatively high and the required control voltages between starter and cathode then collapse so that the tube does not ignite. The total resistance is in the control circuit in such circuits, as mentioned above, on the order of 5000 ohms.

Die deutsche Auslegeschrift 1112 587 offenbart ebenfalls nur die Anwendung von Kaltkathoden-Trioden mit den eben geschilderten Nachteilen, die eine Verwendung, wie sie die Erfindung vorsieht, unmöglich machen. Gemäß dieser Veröffentlichung sind dem Schaltrelais zur Vermeidung von Flattererscheinungen ein Kondensator und gegebenenfalls ein Widerstand parallel geschaltet. Der Kondensator, dessen Kapazität um mindestens eine Zehnerpotenz unter derjenigen bekannter Anordnungen liegt, bildet mit der Induktivität der Relaisspule einen Schwingkreis, dessen Frequenz unter Zuhilfenahme des gegebenenfalls vorhandenen Widerstandes etwa auf die Speisespannung eingestellt wird. Es entsteht demnach ein energiespeichernder Resonanzkreis, wobei die Energie praktisch vollständig im Magnetfeld der Relaisspule gespeichert ist.The German Auslegeschrift 1 112 587 also only discloses the use of cold cathode triodes with the disadvantages just described, which make use as provided by the invention impossible. According to this publication, a capacitor and possibly a resistor are connected in parallel to the switching relay in order to avoid flutter phenomena. The capacitor, the capacitance of which is at least a power of ten below that of known arrangements, forms an oscillating circuit with the inductance of the relay coil, the frequency of which is adjusted to the supply voltage with the aid of the resistor that may be present. This creates an energy-storing resonance circuit, with the energy being practically completely stored in the magnetic field of the relay coil.

Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kaltkathodenröhre ein Thyratron mit Anode, Kathode, Hilfsanode und Steuergitter ist und der Spannungsteiler einen Gesamtwiderstand von mindestens 1 Megohm aufweist und aus mindestens vier Widerständen besteht, von denen die beiden mittleren von einem Steuerkontaktkreis überbrückt sind, dessen einer Kontakt über einen Schutzwiderstand ans Steuergitter des Thyratrons geschaltet ist, und daß dieses Steuergitter durch eine feste negative Gleichspannung unterhalb der Zündspannung gehalten wird, wobei beim Absinken des Widerstandes zwischen den Steuerkontakten auf einen Wert unter etwa 1,5 Megohm der am Steuergitter liegende Wechselspannungsanteil ansteigen kann und mit seiner positiven Halbwelle die gleichzeitig anliegende Gleichspannung so weit neutralisiert, daß die Zündspannung für das Thyratron erreicht ist und das Schaltrelais anziehen kann.According to the invention it is proposed that the cold cathode tube Thyratron with anode, cathode, auxiliary anode and control grid is and the voltage divider has a total resistance of at least 1 megohm and at least four There are resistors, the two middle ones from a control contact circuit are bridged, one contact of which is connected to the control grid via a protective resistor of the thyratron is switched, and that this control grid by a fixed negative DC voltage is kept below the ignition voltage, and when the Resistance between the control contacts to a value below about 1.5 megohms AC voltage component lying on the control grid can increase and with its positive Half-wave neutralizes the simultaneously applied DC voltage so far that the ignition voltage for the thyratron has been reached and the switching relay can pick up.

Die nach der Erfindung gebauten Elektronenrelais haben folgende Vorteile: 1. Die Konstruktion ist sehr einfach, robust und wenig störanfällig.The electron relays built according to the invention have the following advantages: 1. The construction is very simple, robust and less prone to failure.

2. Die Verwendung einer Kaltkathodenröhre, hier eines Kaltkathodenthyratrons, gestattet es, ohne Röhrenheizung auszukommen, was sich in Materialersparnis, Wegfall der Anheizzeit und bedeutender Verlängerung der Lebensdauer der Röhre äußert.2. The use of a cold cathode tube, here a cold cathode thyratron, makes it possible to do without tube heating, which translates into material savings, elimination the heating-up time and significant extension of the service life of the tube.

3. Der außerordentlich ausgedehnte Widerstandsbereich des Steuerkontaktkreises des Thyratrons macht eine universelle Anwendbarkeit möglich. Besonderes Interesse kommt der Anwendung des neuartigen Relais als Sicherheitsrelais zu. Liegen die Steuerkontakte z. B. in einem Wasserkreislauf oder Wasserstrom, so gestattet das Relais die Ein-und Ausschaltung von Stromkreisen, die von diesem Wasserstrom abhängig sind. Beispielsweise können chemische Reaktionen, die in einem mit Rückflußkühler versehenen geheizten Kolben ablaufen, überwacht werden, indem das erfindungsgemäße Relais die Heizung abschaltet, sobald im Rückflußkühler kein Wasser mehr fließt.3. The extremely wide resistance range of the control contact circuit of the thyratron makes universal applicability possible. Special interest The new type of relay is used as a safety relay. Are the control contacts z. B. in a water circuit or water flow, the relay allows the input and Elimination of circuits that are dependent on this water flow. For example can chemical reactions that take place in a heated reflux condenser Pistons expire, are monitored by the relay according to the invention, the heater switches off as soon as no more water flows in the reflux condenser.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Absicherung von Stromkreisen mit Hilfe des hochempfindlichen Elektronenrelais.An expedient development of the invention consists in a method to protect circuits with the help of the highly sensitive electronic relay.

In den folgenden Schaltungsbeispielen werden zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 das Schaltschema einer Ausführungsform, F i g. 2 ein erweitertes Schaltschema der Ausführungsform nach F i g. 1 als zweite Ausführungsform und F i g. 3 ein Kontaktgefäß zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Absicherung von Stromkreisen, im Schnitt.In the following circuit examples, two embodiments of the subject matter of the invention described. In the drawing, F i g. 1 the circuit diagram one embodiment, FIG. 2 shows an expanded circuit diagram of the embodiment according to FIG. 1 as a second embodiment and FIG. 3 a contact vessel for use in the method according to the invention for protecting circuits, on average.

Das Kaltkathodenthyratron 1 (F i g. 1) ist mit seiner Kathode 1,d und Anode 1 c mit der Wechselspannungsquelle 3 verbunden. Diese kann aus einem Sicherheits-Trenntransformator oder aus dem Versorgungsnetz selbst bestehen oder aus einer beliebigen anderen geeigneten Spannungsquelle. Die verwendete Röhre hat die Eigenschaft, nicht zu leiten, wenn die Gitterspannung -6 Volt und weniger beträgt, und zu zünden, sobald diese Spannung den Wert von -0,5 Volt und mehr erreicht. Zwischen -6V und -0,5 V befindet sich ein Übergangsgebiet, in dem die Fertigungstoleranzen liegen und welches keine eindeutigen Schaltzustände der Röhre umfaßt.The cold cathode thyratron 1 (FIG. 1) is connected to the alternating voltage source 3 with its cathode 1, d and anode 1 c. This can consist of a safety isolating transformer or of the supply network itself or of any other suitable voltage source. The tube used has the property of not conducting when the grid voltage is -6 volts and less, and igniting as soon as this voltage reaches the value of -0.5 volts and more. Between -6V and -0.5 V there is a transition area in which the manufacturing tolerances lie and which does not include any clear switching states of the tube.

Zwischen Anode 1 c und Spannungsquelle 3 liegt die Spule des Schaltrelais 2. Parallel zum Thyratron 1 liegt der Steuerkreis, der von einem Spannungsteiler aus den Widerständen 4, 5, 6 und 7 gebildet ist. Statt der Widerstände kann ein entsprechend angezapfter Transformator, auch in Autotransformatorschaltung, verwendet werden, der eine entsprechend hohe Impedanz besitzt. Die Widerstände haben z. B. die folgenden Werte: 4: 33 bis 150 Kiloohm, 5: 33 bis 680 Kiloohm, 6: 0,68 bis 1,5 Megohm, 7: 47 bis 100 Kiloohm. Außerdem ist zwischen den Widerständen 5 und 6 eine negative Gleichspannung eingespeist, die hinter der Diode 12 durch Gleichrichtung der an 3 anliegenden Wechselspannung entsteht und durch den Kondensator 11 von etwa 0,1 bis 0,82,F geglättet ist. The coil of the switching relay 2 is located between the anode 1c and the voltage source 3. The control circuit, which is formed by a voltage divider from the resistors 4, 5, 6 and 7, is parallel to the thyratron 1. Instead of the resistors, a correspondingly tapped transformer, also in an autotransformer circuit, can be used, which has a correspondingly high impedance. The resistors have z. B. the following values: 4: 33 to 150 kilo ohms, 5: 33 to 680 kilo ohms, 6: 0.68 to 1.5 megohms, 7: 47 to 100 kilo ohms. In addition, a negative direct voltage is fed in between the resistors 5 and 6, which is produced behind the diode 12 by rectifying the alternating voltage applied to 3 and is smoothed from about 0.1 to 0.82, F by the capacitor 11.

Die Steuerkontakte 13 und 13a sind an die Verbindung der Widerstände 4 und 5 einerseits und 6 und 7 andererseits angeschlossen; letztere Verbindung 8a ist über den Schutzwiderstand 8 (etwa 0,05 bis 0,5 Megohm) mit dem Steuergitter la des Thyratrons 1 verbunden. Über den Schutzwiderstand 9 von etwa 1 bis 2,2 Megohm liegt die Hilfsanode 1b am negativen Gleichspannungspol. Dem Relais 2 ist eine Diode 10 parallel geschaltet, welche eine Abfallverzögerung des Schaltrelais von einigen Millisekunden bewirkt, die zum Betrieb der Anordnung mit Wechselstrom zwecks Vermeidung von Flattererscheinungen am Relais benötigt wird. Auch andere Verzögerungseinrichtungen, wie mechanischer, induktiver und bzw. oder kapazitiver Natur, sind möglich.The control contacts 13 and 13a are connected to the connection of the resistors 4 and 5 on the one hand and 6 and 7 on the other hand connected; the latter connection 8a is via the protective resistor 8 (about 0.05 to 0.5 megohms) with the control grid la des thyratron 1 connected. About the protective resistor 9 from about 1 to 2.2 megohms the auxiliary anode 1b is connected to the negative DC voltage pole. The relay 2 is a diode 10 connected in parallel, which causes a drop-out delay of the switching relay of some Milliseconds causes that to operate the arrangement with alternating current for the purpose of avoidance of flutter phenomena on the relay is required. Also other delay devices, mechanical, inductive and / or capacitive nature are possible.

Die Schaltung nach F i g.1 arbeitet folgendermaßen: Bei »geöffneten« Kontakten 13 und 13a, d. h. bei einem sehr großen Widerstand zwischen ihnen, und einer bei 3 angelegten Wechselspannung von 180 bis 260 Veff liegt am Steuergitter 1 a des Thyratrons 1 eine Gleichspannung von etwa -25 V und eine Wechselspannung von etwa 10 Veff, welche wie die Gleichspannung an Punkt 8a des Spannungsteilers 4, 5, 6, 7 abgenommen wird. Die positive Halbwelle dieser Wechselspannung (etwa 14 V) ergibt durch Addition mit der überlagerten Gleichspannung einen Wert von etwa -11 V, bei dem die Relaisröhre 1 zuverlässig gesperrt ist. Unterschreitet der Widerstand zwischen den Steuerkontakten 13 und 13a den Wert von etwa 1,5 Megohm, so wird der Widerstand des zwischen 4 und 7 liegenden Spannungsteilerzweiges derart erniedrigt, daß sich an Punkt 8a eine Wechselspannung von etwa 20 Veff oder etwa 28 VSS aufbaut. Deren positive Halbwelle ergibt durch Addition mit der anliegenden negativen Gleichspannung von -25 V einen Spitzenwert von -f-3 V, der zur Zündung des Thyratrons 1 ausreicht. Das Schaltrelais 2 zieht an und kann nun mit seinen Schaltkontakten 2a und 2b zur Steuerung von Schaltvorgängen dienen.The circuit according to FIG. 1 works as follows: With "open" contacts 13 and 13a, ie with a very high resistance between them, and an alternating voltage of 180 to 260 Veff applied to 3, a direct voltage is applied to the control grid 1a of the thyratron 1 of about -25 V and an alternating voltage of about 10 Veff, which, like the direct voltage, is taken at point 8a of the voltage divider 4, 5, 6, 7. The positive half-wave of this alternating voltage (approx. 14 V), when added to the superimposed direct voltage, results in a value of approx. -11 V, at which the relay tube 1 is reliably blocked. If the resistance between the control contacts 13 and 13a falls below the value of about 1.5 megohms, the resistance of the voltage divider branch between 4 and 7 is lowered so that an alternating voltage of about 20 Veff or about 28 VSS builds up at point 8a. Its positive half-wave, when added to the negative DC voltage of -25 V applied, produces a peak value of -f-3 V, which is sufficient to ignite the thyratron 1. The switching relay 2 picks up and can now be used with its switching contacts 2a and 2b to control switching processes.

Da das Thyratron 1 bei jeder negativen Halbwelle erlischt und von jeder positiven Halbwelle erneut gezündet wird, muß Relais 2 zur Vermeidung von Flattererscheinungen mit einer Abfallverzögerung versehen sein, die bereits oben beschrieben wurde.Since the thyratron 1 goes out with every negative half-wave and of every positive half-wave is re-ignited, relay 2 must be used to avoid Flutter phenomena can be provided with a fall-off delay, which has already been mentioned above has been described.

Das Schaltrelais 2 kann natürlich so viele Kontaktsätze wie nötig erhalten, obgleich in F i g. 1 nur ein Satz angedeutet ist.The switching relay 2 can of course as many contact sets as necessary obtained, although in FIG. 1 only one sentence is indicated.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird für die meisten Anwendungen des Elektronenrelais vorgeschlagen, die Abfallverzögerung des Schaltrelais 2 auf einige Sekunden auszudehnen, z. B. wenn sich die Kontakte 13 und 13a in einem Wasserstrom befinden, der von Zeit zu Zeit Luftblasen führt oder kurzzeitig aussetzt, damit bei kurzzeitigem: Erlöschen des Thyratrons 1 das Relais 2 angezogen bleibt. Dazu wird der Verzögerungskreis, der in F i g. 2 als Ausführungsbeispiel dargestellt ist, an Stelle der Diode 10 an die Punkte A und B der F i g. 1 angeschlossen. Beispielsweise wird mit den Werten von R14 = 1,5 Kiloohm, R15 = 15 Kiloohm, C'17 = 64@xF und einem Widerstand der Relaisspule von 2 Kiloohm eine Abfallverzögerung von 1,5 Sekunden erreicht, indem nun die im Kondensator gespeicherte Ladung das Relais als Gleichstrom durchfließt.According to a development of the invention, it is proposed for most applications of the electronic relay to extend the drop-out delay of the switching relay 2 to a few seconds, for. B. when the contacts 13 and 13a are in a flow of water that leads from time to time air bubbles or briefly stops, so that in the event of brief: extinction of the thyratron 1, the relay 2 remains attracted. For this purpose, the delay circuit shown in FIG. 2 is shown as an exemplary embodiment, instead of the diode 10 at points A and B in FIG. 1 connected. For example, with the values of R14 = 1.5 kilo ohms, R15 = 15 kilo ohms, C'17 = 64 @ xF and a resistance of the relay coil of 2 kilo ohms, a drop-out delay of 1.5 seconds is achieved by the charge stored in the capacitor Relay flows through as direct current.

Die Schaltkontakte 2a, 2b können die verschiedensten Funktionen ausüben. Es können Warn- und Signaleinrichtungen betätigt werden sowie stärkere Leistungen ein- und ausgeschaltet werden. Ebenso können Starkstrom- und preiphasenrelais, z. B. zur Schaltung von Motoren, angesteuert werden.The switching contacts 2a, 2b can perform a wide variety of functions. Warning and signaling devices can be activated and more powerful services can be switched on and off. Power and pre-phase relays, e.g. B. for switching motors can be controlled.

Für die Verwendung als Sicherheitselement kann das erfindungsgemäße hochempfindliche Relais in einem Gehäuse untergebracht werden, das mittels Kabel und Stecker an normale Lichtstromsteckdosen anzuschließen ist. Ein Pol der Zuleitung wird außerdem an den Kontakt 2b gelegt. Die zwischen 2a und 2b liegende Kontaktzunge sowie der andere Pol der Zuleitung, normalerweise der Nulleiter, werden an eine am Gehäuse angebrachte Steckdose geführt. Diese erhält demgemäß nur dann Spannung, wenn der Widerstand zwischen den Steuerkontakten 13, 13a so klein ist, daß das Thyratron 1 zündet. Der abzusichernde Stromkreis kann also einfach an die erwähnte Gehäusesteckdose angeschlossen werden.For use as a security element, the inventive highly sensitive relays are housed in a housing that is connected by means of a cable and plug is to be connected to normal light current sockets. One pole of the supply line is also applied to contact 2b. The contact tongue between 2a and 2b as well as the other pole of the supply line, usually the neutral conductor, are connected to a socket attached to the housing. Accordingly, this only receives tension if when the resistance between the control contacts 13, 13a is so small that the thyratron 1 ignites. The circuit to be protected can simply be connected to the aforementioned housing socket be connected.

Da der Steuerkreis sehr hochohmig und daher von nahezu leistungslosen Strömen durchflossen ist, wird die zur Zündung explosibler Gasgemische nötige Leistung nicht erreicht. Das erfindungsgemäße Relais eignet sich daher erstmals zum Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung; das Gehäuse wird zweckmäßig in einem nicht gefährdeten Raum untergebracht. Dies ist möglich, weil die Anschlußdrähte der Kontakte 13, 13a fast beliebig lang gemacht werden können.Since the control circuit has a very high resistance and therefore has almost no power When the current flows through it, the power required to ignite explosive gas mixtures is generated not reached. The relay according to the invention is therefore suitable for use for the first time in an explosive environment; the housing is expedient in a not endangered Room housed. This is possible because the connecting wires of the contacts 13, 13a can be made of almost any length.

Wenn das erfindungsgemäße Relais von einem Wasserstrom gesteuert werden soll, wozu sich auch destilliertes Wasser eignet, werden die Kontakte 13 und 13a mit Drähten verbunden, die mit einem Abstand von vorzugsweise 5 cm oder weniger derart in einem Glasgefäß befestigt, z. B. eingeschmolzen sind, daß sich bei aussetzendem Wasserstrom die Kontaktstrecke selbsttätig unterbricht. Da das Ausbleiben des Wasserstroms im Kontaktgefäß auch wegen Platzens oder Abgleitens des Schlauches für die Wasserzuführung verursacht sein kann, wird nach weiterer Erfindung vorgeschlagen, ein Magnetventil, das direkt am Wasserhahn angeordnet sein sollte, über ein zusätzliches Kontaktpaar des Schaltrelais 2 an Strom zu legen, derart, daß beim Ausbleiben des Wassers im Kontaktgefäß auch das Magnetventil abgeschaltet wird und schließt. Das Magnetventil muß natürlich mit einer Vorrichtung zum zeitweiligen Öffnen von Hand (z. B. Bypass) versehen sein, damit der Wasserfluß in Gang gesetzt werden kann.When the relay according to the invention are controlled by a stream of water should, for which distilled water is also suitable, the contacts 13 and 13a connected with wires spaced at a distance of preferably 5 cm or less so attached in a glass vessel, for. B. are melted down that with intermittent Water flow automatically interrupts the contact path. Because the lack of water flow in the contact vessel also due to bursting or slipping of the hose for the water supply can be caused, it is proposed according to a further invention, a solenoid valve, which should be arranged directly on the tap, via an additional pair of contacts of the switching relay 2 to apply power, such that if there is no water in the Contact vessel, the solenoid valve is also switched off and closes. The solenoid valve must of course be equipped with a device for temporary opening by hand (e.g. bypass) be provided so that the water flow can be started.

F i g. 3 zeigt ein Beispiel eines solchen gläsernen Kontaktgefäßes im Schnitt. Der Wasserstrom tritt in Pfeilrichtung durch das Rohr 20 in die Birne 18 ein, welche ein Luftloch 18n besitzt, und überstreicht den Platin- oder Wolframdraht 13`, der mit dem Steuerkontakt 13 verbunden ist. Beim Verlassen der Birne 18 durch den Abfluß 19 berührt der Wasserfaden den Draht 13a', der zum Kontakt 13a führt. Dadurch wird der Kontaktstromkreis geschlossen; der Widerstand des Wassers über der Strecke 13'-13a' beträgt im allgemeinen 0,05 bis 1 Megohm. Beim Aufhören des Wasserstroms oder nur noch tropfenweisem Fließen entleert sich die Birne 18, die Kontaktstrecke ist unterbrochen und Thyratron 1 wird nichtleitend.F i g. 3 shows an example of such a glass contact vessel in section. The water flow enters the bulb 18 in the direction of the arrow through the tube 20, which has an air hole 18n, and sweeps over the platinum or tungsten wire 13 'which is connected to the control contact 13. When leaving the pear 18 through the drain 19, the water thread touches the wire 13a 'which leads to the contact 13a. This closes the contact circuit; the resistance of the water over the distance 13'-13a 'is generally 0.05 to 1 megohm. When the flow of water stops or only flows in drops, the bulb 18 empties, the contact path is interrupted and thyratron 1 becomes non-conductive.

Es können auch Metallgefäße geeigneter Formgebung verwendet werden. Das Gefäß wird dann direkt als eine Elektrode wirksam, während die andere, zu einem der Kontakte 13 oder 13a führende Elektrode gut gegen das Gefäß isoliert einzubauen ist, z. B. mittels einer aus wasserabweisendem Kunststoff wie Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen bestehenden Stopfbüchse.Metal vessels of suitable shape can also be used. The vessel then acts directly as one electrode, while the other, becomes one the contacts 13 or 13a leading electrode to be installed well insulated from the vessel is e.g. B. by means of a water-repellent plastic such as polyethylene or polytetrafluoroethylene existing stuffing box.

Als Kontaktflüssigkeit kann statt Wasser jede anorganische oder organische Flüssigkeit benutzt werden, sofern ihr spezifischer Widerstand dem des Wassers vergleichbar oder niedriger ist. Manche an sich fast nichtleitenden organischen Flüssigkeiten können durch spurenweise Zugabe von Säuren, Basen, Salzen, dissoziierenden Gasen usw. genügend leitfähig gemacht werden. Es ist auch möglich, solche Flüssigkeiten zu verwenden, die erst unter dem Einfluß der zwischen den Steuerkontakten liegenden Gleich- oder Wechselspannung leitend werden.Any inorganic or organic liquid can be used as the contact liquid instead of water Liquid can be used if its specific resistance is comparable to that of water or lower. Some organic liquids that are almost non-conductive in themselves can be caused by the addition of acids, bases, salts and dissociating gases in trace amounts etc. are made sufficiently conductive. It is also possible to use such liquids to use, which are only under the influence of the between the control contacts DC or AC voltage become conductive.

Claims (13)

Patentansprüche: 1. Hochempfindliches Elektronenrelais mit einer Kaltkathodenröhre, einem mit dieser in Serie an Speisespannung liegenden elektromagnetischen Schaltrelais und einem Spannungsteiler, dessen Enden an Speisespannung liegen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kaltkathodenröhre ein Thyratron mit Anode; Kathode, Hilfsanode und Steuergitter ist und der Spannungsteiler einen Gesamtwiderstand von mindestens 1 Megohm aufweist und aus mindestens vier Widerständen besteht, von denen -die beiden mittleren von einem Steuerkontaktkreis überbrückt sind, dessen einer Kontakt über einen Schutzwiderstand ans Steuergitter des Thyratrons geschaltet ist, und daß dieses Steuergitter durch eine feste negative Gleichspannung unterhalb der Zündspannung gehalten wird, wobei beim Absinken des Widerstandes zwischen den Steuerkontakten auf einen Wert unter etwa 1,5 Megohm der am Steuergitter liegende Wechselspannungsanteil ansteigen kann und mit seiner positiven Halbwelle die gleichzeitig anliegende Gleichspannung so weit neutralisiert, daß die Zündspannung für das Thyratron erreicht ist und das Schaltrelais anziehen kann. Claims: 1. Highly sensitive electron relay with a cold cathode tube, an electromagnetic switching relay connected in series to the supply voltage and a voltage divider, the ends of which are connected to the supply voltage, d a d u r c h it is not noted that the cold cathode tube is a thyratron with anode; Cathode, auxiliary anode and control grid and the voltage divider has a total resistance of at least 1 megohm and consists of at least four resistors from which -the two middle ones are bridged by a control contact circuit, whose a contact is connected to the control grid of the thyratron via a protective resistor is, and that this control grid by a fixed negative DC voltage below the ignition voltage is held, with when the resistance drops between the Control contacts to a value below about 1.5 megohms that on the control grid AC voltage component can increase and with its positive half-wave the same time applied DC voltage neutralized so far that the ignition voltage for the thyratron is reached and the switching relay can pick up. 2. Elektronenrelais nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines mindestens zweimal angezapften Transformators als Spannungsteiler, wobei die Impedanz des Transformators mindestens 1 Megohm beträgt. 2. electron relay according to claim 1, characterized by the use of a transformer tapped at least twice as a voltage divider, the impedance of the transformer being at least 1 megohm. 3. Elektronenrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfallverzögerung des Schaltrelais parallel zu diesem ein aus Vorwiderstand, Lastwiderstand mit parallelgeschalteter Diode und Ladekondensator bestehendes Netzwerk angeordnet ist. 3. Electron relay according to claim 1 or 2, characterized in that the drop-out delay of the switching relay parallel to this on from series resistor, load resistor with parallel connected Diode and charging capacitor existing network is arranged. 4. Elektronenrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallverzögerung des Schaltrelais zwischen 0,5 und 20 Sekunden, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Sekunden beträgt. 4. Electronic relay according to claim 3, characterized in that the drop-out delay of the switching relay between 0.5 and 20 seconds, preferably between 1 and 3 seconds. 5. Elektronenrelais nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Absicherung von Stromkreisen, die bei Wassermangel abzuschalten sind, vorgesehen ist, insbesondere zur Brand- und Explosionsverhütung. 5. Electron relay according to Claim 1 or 3, characterized in that it is used for protection of circuits that are to be switched off when there is a lack of water, in particular for fire and explosion prevention. 6. Elektronenrelais nach Ansprüchen 1 oder 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetventil an ein zusätzliches Paar Arbeitskontakte des elektromagnetischen Schaltrelais gelegt ist, welches Magnetventil im Wasserstrom liegt, der danach durch ein Kontaktgefäß geleitet wird. 6. electron relay according to claims 1 or 3 and 5, characterized in that a solenoid valve is connected to an additional pair of normally open contacts of the electromagnetic switching relay is placed, which solenoid valve in the water flow which is then passed through a contact vessel. 7. Elektronenrelais nach Ansprüchen 1 oder 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte des Steuerkreises in explosionsgefährdeter Umgebung ohne zusätzliche Sicherungsmaßnahmen liegen, während die übrigen Teile der Anordnung in nicht gefährdeter Umgebung aufgestellt sind. B. 7. Electronic relay after Claims 1 or 3 and 5, characterized in that the contacts of the control circuit lie in an explosive environment without additional safety measures, while the other parts of the arrangement are set up in a non-endangered environment. B. Verfahren zur Absicherung von Stromkreisen mittels des Elektronenrelais nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abzusichernde Stromkreis über mindestens ein Kontaktpaar des elektromagnetischen Schaltrelais geführt wird, derart, daß ein im Steuerkreis des Elektronenrelais liegender veränderlicher Steuerwiderstand den gewünschten Sicherheitsschaltvorgang auslöst, wenn sein Wert etwa 1,5 Megohm über- bzw. unterschreitet. Procedure for safeguarding circuits by means of the electronic relay according to Claims 1 to 7, characterized in that the circuit to be protected has at least one contact pair of the electromagnetic switching relay is guided in such a way, that a variable control resistor located in the control circuit of the electronic relay triggers the desired safety switching process when its value is around 1.5 megohms exceeds or falls below. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwiderstand von einem Wasserstrom gebildet wird, wobei die Steuerkontakte im Wasser so weit voneinander entfernt angebracht werden, daß bei deren Verbindung durch den Wasserstrom ein Widerstand von weniger als etwa 1,5 Megohm zwischen ihnen liegt. 9. The method according to claim 8, characterized in that that the control resistor is formed by a stream of water, the control contacts be placed so far apart in the water that when they are connected from the flow of water, a resistance of less than about 1.5 megohms between them lies. 10. Verfahren nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrom durch ein Kontaktgefäß aus elektrisch isolierendem Material geführt wird, das die beiden Steuerkontakte enthält, derart, daß sich das Kontaktgefäß bei stillstehendem Wasserstrom selbsttätig entleert und mindestens ein Steuerkontakt mit Wasser nicht mehr in Berührung ist, wodurch der Widerstand zwischen den beiden Steuerkontakten einen Wert von etwa 1,5 Megohm überschreitet. 10. The method according to claims 8 and 9, characterized in that the water flow is passed through a contact vessel made of electrically insulating material that the contains two control contacts, in such a way that the contact vessel is at a standstill Water flow emptied automatically and at least one control contact with water does not is more in contact, reducing the resistance between the two control contacts exceeds a value of approximately 1.5 megohms. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktgefäß aus elektrisch isolierendem Material ein Glasgefäß ist. 11. The method according to claim 10, characterized characterized in that the contact vessel made of electrically insulating material is a glass vessel is. 12. Verfahren nach Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrom durch ein Kontaktgefäß aus elektrisch leitendem Material geführt wird, welches mit einem der beiden Steuerkontakte leitend verbunden ist, und daß der andere Steuerkontakt an einen isoliert im Kontaktgefäß angebrachten elektrischen Leiter geführt wird, derart, daß sich das Kontaktgefäß bei stillstehendem Wasserstrom selbsttätig entleert und der isoliert angebrachte Leiter nicht mehr benetzt wird. 12. The method according to claims 8 to 10, characterized in that the water flow is passed through a contact vessel made of electrically conductive material, which with one of the two control contacts is conductively connected, and that the other control contact is routed to an insulated electrical conductor in the contact vessel, in such a way that the contact vessel empties automatically when the flow of water is stationary and the insulated conductor is no longer wetted. 13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwiderstand von einer Flüssigkeit gebildet wird, deren spezifischer Widerstand höchstens so groß wie der von Wasser ist und wobei die Steuerkontakte so weit voneinander entfernt angeordnet sind, daB bei deren Verbindung durch die erwähnte Flüssigkeit ein Widerstand von etwa 1,5 Megohm oder weniger erreicht wird.13. Procedure according to Claim 8, characterized in that the control resistor is from a liquid is formed whose specific resistance is at most as great as that of water is and wherein the control contacts are arranged so far apart are that when they are connected by the fluid mentioned, a resistance of about 1.5 megohms or less is achieved.
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