DE2718166B2 - Schaltröhre und ihre Verwendung - Google Patents
Schaltröhre und ihre VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltröhre mit mindestens zwei inneren Elektroden und einem temperaturgesteuerten reversiblen Wasserstoffgetter, das bei Erhöhung der Gettertemperatur Wasserstoff abgibt und bei
Erniedrigung der Temperatur Wasserstoff aufnimmt, wobei die Größe des Wasserstoffdrucks für die
elektrische Leitfähigkeit der Schaltröhre mit bestimmend ist
Eine Schaltröhre dieser Art mit einem Wasserstoffgetter aus Titan ist beispielsweise in der US-PS
33 31 988 beschrieben. Mit der bekannten Schaltröhre kann man jedoch den Strom nicht abschalten.
Außerdem kann diese Schaltröhre bei hohen Umge
bungstemperaturen nicht mehr unleitend gehalten
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltröhre zu schaffen, mit deren Hilfe der Strom
abschaltbar ist und die auch bei einer verhältnismäßig
hohen Umgebungstemperatur unleitend gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltröhre eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
in der Schaltröhre weiterhin ein Edelgas vorgesehen ist,
und der Übergang vom leitenden in den gesperrten
Zustand der Schaltröhre durch eine derartige Erhöhung der Gettertemperatur erhalten wird, daß die Größe der
erforderlichen Betriebsspannung die Größe einer zwischen den Hauptelektroden angelegten elektrischen
Unter der erforderlichen Betriebsspannung sei hier die erforderliche elektrische Spannung den Hauptelektroden der Schaltröhre zum Aufrechterhalten einer
Entladung zwischen diesen Hauptelektroden verstan
den. Bei Gleichstrombedingungen ist diese erforderliche
Betriebsspannung in der Regel die Brennspannung der Schaltröhre. Bei Wechselstrombedingungen kann sie
auch die erforderliche Wiederzündspitzenspannung beim Beginn jeder Halbperiode der Speisung sein.
Ji Ein Vorteil der Schaltröhre nach der Erfindung
besteht darin, daß sie durch Erhöhen der Gettertemperatur in den nicht leitenden Zustand gebracht werden
kann. Damit kann der Strom durch die Schaltröhre unterbrochen werden. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß bei hohen Umgebungstemperaturen durch
den verhältnismäßig großen Wasserstoffdruck in der
kann.
Temperaturintervall von 200" C, in dem sich der
Wasserstoffdruck in der Schaltröhre um mindestens den Faktor zehn ändert, und beträgt der Wasserstoffdruck
bei der unteren Grenze dieses Intervalls mindestens 0,133 Pa. Hierdurch kann mit einem verhältnismäßig
so geringen Temperaturanstieg ein großer Einfluß auf die Entladung in der Schaltröhre ausgeübt und diese
Entladung auch gelöscht werden.
Edelgas in der Schaltröhre besteht zweckmäßig aus Neon mit einem Zusatz von höchstens 10% Argon. In
diesem Fall kann die Zündspannung der Schaltröhre verhältnismäßig gering sein.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Edelgas aus Argon und befindet sich weiter
noch Quecksilber in der Schaltröhre, so daß diese einen
bo verhältnismäßig großen Strom führen kann.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß das Edelgas im wesentlichen als Transportmittel für den
Strom im leitenden Zustand der Schaltröhre dient und daß bei Erhöhung der Temperatur des reversiblen
Getters so viel Wasserstoff in die Schaltröhre gebracht wird, daß die erforderliche Betriebsspannung der Röhre
ansteigt, bi:s die Entladung erloschen ist.
dungsgemäßen Schaltröhre steht das Wasserstoffgetter
in intensivem Wärmekontakt mit der Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, daß beim Überschreiten eines bestimmten
Intensitätswertes durch die Stromstärke in der Röhre das Wasserstoffgetter erwärmt wird und der Wasserstoffdruck
im Entladungsrohr dadurch so hoch ansteigt, daß die Schaltrönre den Strom abschaltet.
Einerseits bietet dies den Vorteil einer schützenden |0
Funktion, und zwar eines Abschaltens zu großer
Ströme, zum anderen kann diese selbstlöschende Eigenschaft benutzt werden, wenn eine intermittierende
Wirkung der Schaltröhre erwünscht ist. Denn sobald die
Entladung erloschen ist, sinkt die Temperatur des Getters. Der Wasserstoffdruck wird niedriger und die
Schaltröhre zündet erneut, usw.
Bei einer weiteren Verbesserung der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform befindet sich das Wasserstoffgetter
wenigstens auf einer der Hauptelektroden der Schaltröhre.
Ein Vorteil dieser weiteren Verbesserung ist, daß sich das Wasserstoffgetter jetzt ganz in der Nahe der
Entladungsbahn befindet. Dadurch kann dieses Getter auf unerwünschte zu hohe Ströme schnell ansprechen.
Dieser hohe Strom verursacht dabei einen Anstieg im Wasserstoffdruck und eine Erhöhung der erforderlichen
Betriebsspannung der Schaltröhre.
Bei einer folgenden bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltröhre ist das Getter mit jo
einem gesonderten elektrischen Erhitzungsorgan versehen.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann darin bestehen, daß die Betätigung der Schaltröhre vom
Hauptstrom zwischen den Hauptelektroden völlig unabhängig ist. In diesem Falle kann man nämlich das
elektrische Erhitzungsorgan durch eine gesonderte Speisequelle speisen lassen. Es ist jedoch auch denkbar,
daß diese bevorzugte Ausführungsform derart benutzt wird, daß die Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden
mit dem elektrischen Erhitzungsorgan des Getters in Serie geschaltet ist.
Die Schaltröhre kann mit einem elektrischen Verbraucher, beispielsweise einer Anordnung zum
Abgeben akustischer Warnsignale, x. B. einer Sirene 4-,
gekoppelt sein.
Vorzugsweise wird eine Schaltröhre nach der Erfindung zum Zünden und Betrieb einer über ein
Vorschaltgerät wechselstromgespeisten Gasentladungslampe verwendet, wobei sich die Schaltröhre und
die Lampe in parallelen Zweigen befinden. Hiermit wird eine einfache Lösung zum Zünden und Betreiben einer
Gasentladungslampe erhalten.
Die Schaltröhre könnte auch zum Inbetriebsetzen anderer Entladungsanordnungen, beispielsweise eines ·-,-,
Plasmabrenners oder eines Schweißbogens, benutzt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Schaltröhre zum intermittierenden Betrieb
eines Verbrauchers verwendet, wobei die Schaltröhre u>
mit dem Verbraucher in Serie geschaltet ist. Auch hierbei wird wiederum der selbstlöschende Charakter
der Schaltröhre ausgenutzt, weil nämlich der Strom durch die Schaltröhre selbst einen Wasserstoffdruckanstieg
zur Folge hat, ddrch den die Schaltröhre wieder b5
erlischt. Wenn nach einiger Zeit die Schaltröhre wiederum abgekühlt ist, Hießt erneut ein Strom. Der
Verbraucher kann beispielsweise eine Lampe sein, wodurch die elektrische Anordnung als Blinklicht
ausgeführt sein kann.
Die Schaltröhre kann auch in einem Raumthermostaten verwendet werden, wobei sie in Wärmekontakt mit
dem Raum, z. B. einem Ofen, steht Beim Sinken der Temperatur im Raum wird der zunächst gesperrte
Zustand in der Schaltröhre beseitigt, weil der Wasserstoffdruck abnimmt, wodurch ein Strom durch die
Röhre fließt, der wiederum eine weitere Erwärmung des Raumes veranlaßt
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Schaltröhre mit einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
als Verbraucher,
F i g. 2 eine Schaltröhre mit einer Hochdrucknatriumdampfentladungslampe
als Verbraucher,
F i g. 3 eine Schaltröhre, die als Thermostat für einen Ofen ausgebildet ist.
F i g. 4 eine Schaltröhre in einer Blinklichtanlage,
F i g. 5 eine Schaltröhre in Seriensdialtung mit einem
Thyristor,
Fig.6 eine mit einer Zündelektrode versehene Schaltröhre,
Fi g. 7 eine Anordnung mit drei parallelen Schaltröhren.
In F i g. 1 sind 1 und 2 Anschlußklemmen zum Anschließen an ein Versorgungsnetz von etwa 220 Volt
50 Hertz. Die Klemme 1 ist über eine Stabilisationsinduktivität 3 mit einer Elektrode 5 einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
3 verbunden. Die Elektrode 5 ist eine vorheizbare Elektrode. Auch die andere Seite der Lampe 4 ist mit einer derartigen
vorheizbaren Elektrode 6 versehen. Die Elektrode 6 ist an die Eingangsklenr-.ie 2 angeschlossen. Die den
Klemmen 1 und 2 abgewandten Seiten der Elektroden 5 und 6 sind durch eine Serienschaltung aus einem
Kondensator 7 und einer Schaltröhre 8 verbunden. Die Röhre 8 ist mit zwei Hauptelektroden 9 und 10
ausgerüstet
Die Schaltröhre 8 hat einen Hartglaskolben mit im wesentlichen kreiszylindrischer Form. Ihre Länge
beträgt etwa 20 mm und der Durchmesser ungefähr 16 mm. Die Hauptelektroden 9 und 10 bestehen aus
Titanhydrid mit einem Zusatz von etwa f'jnf Gewichtsprozent
Molybdän. Der Molybdänzusatz sorgt dafür, daß die Elektroden porös bleiben, so daß eine schnelle
Wasserstoffabsorptionsreaktion bzw. Wasserstoffdesorptionsreaktion erfolgen kann. Die Hauptelektroden
sind scheibenförmig. Sie haben einen Durchmesser von ungefähr 10 mm und eine Dicke von 2 mm.
Im Schalter befindet sich eine Mischung von
Edelgasen, die aus Neon mit 03% Argon unter einem
Dfjck von ungefähr 4,6 · 104 Pa besteht.
Bei Raumtemperatur (25° C) ist der Wasserstoffdryck im Schalter weniger als U · 10~3 Pa, bei 300"C beträgt
dieser Wasserstoffdruck ungefähr 133 Pa und bei 5000C
1333Pa. Daraus geht u.a. hervor, daß sich im Temperaturintervall von 300... 5000C der Wasserstoffdruck
über zwei Dekaden ändert und der Wasserstoffdruck bei der unteren Grenze (300°C) dieses Intervalls
mindestens 0,13 Pa beträgt
Bei Raumtemperatur ist die erforderliche Zündspannung des Schalters bei Wechselspannungsversorgung
ungefähr 250VoIi Spitzenwert und die Wiederzündspannung
beträgt auch etwa 250 Volt Spitzenwert. Bis zu 300°C findet man dafür etwa die gleichen
Spannungen. Bei 5000C liegen diese Zünd- und Wiederzündspannungen über 800 Volt.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt. Werden die Klemmen 1 und 2 an die angegebene
Speisespannung angeschlossen, fließt zunächst ein Strom im Kreis I, 3, 5, 7, 8, 6, 2 oder je nach der
momentanen Polarität des Netzes in umgekehrter Reihenfolge. Dieser Strom, der in Form einer Entladung
zwischen den Elektroden 9 und 10 im Entladungsrohr 8 vorhanden ist, löst in diesem Entladungsrohr eine
bestimmte Wärmeentwicklung aus, wodurch Wasserstoff aus den Elektroden freikommt. Dadurch ist nach
einiger Zeit der Wasserstoffdruck im Rohr 8 derart angestiegen, daß die Entladung zwischen den Elektroden
9 und 10 nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Diese in der Regel ziemlich sprunghafte Stromunterbrechung
liefert durch die Induktivität 3 eine Spannungs- i>
spitze zwischen den Elektroden 5 und 6 der Lampe 4. Da durch den anfänglichen Strom die Elektroden 5 und 6
etwas vorgeheizt sind, führt diese Spannungsspitze zur Zündung der Lampe 4. Sollte dies jedoch nicht der Fall
sein, so wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Denn der Schalter 8 kühlt danach wieder ab, der
Wasserstoffdruck sinkt, es tritt wiederum eine Entladung zwischen den Elektroden 9 und 10 auf usw.
Nach dem Zünden der Lampe 4 sinkt die Spannung zwischen ihren Elektroden 5 und 6 auf die Brennspan- >"·
nung der Lampe ab. Diese Brennspannung ist niedriger als die Zündspannung des Schalters 8, so daß der
Nebenschlußkreis 7 und 8 dabei außer Betrieb ist.
In einem konkreten Fall ist die Impedanz der Induktivität etwa 1 H. Die Lampe 4 ist eine Nieder- so
druckquecksilberdampfentladungslampe von ungefähr 40 Watt mit einer Brennspannung von ungefähr
100 Volt. Der Kondensator 7 hat einen Kapazitätswert von ungefähr I Mikrofarad. Die Zündspannung des
Schalters 8 ist bei Raumtemperatur (ungefähr 25°C) r> etwa 250 Volt Spitzenwert. Der Wasserstoffdruck im
Entladungsrohr 8 schwankt zwischen einem Wert unter 1,3 10-3Pa und 1333Pa. Beim höchsten Wasserstoffdruck
ist die erforderliche Betriebsspannung, in diesem Fall die erforderliche Wiederziindspannung des
Rohres 8, u. zw. die erforderliche Spannung zwischen den Elektroden 9 und 10, über 800 Volt angestiegen. Da
diese große Spannung nicht verfügbar ist, erlischt die Entladung im Rohr 8.
Vor dem endgültigen Löschen der Entladung im Rohr 8 können auch einige örtliche Löschungen von
Entladungsbahnen in diesem Rohr auftreten. Diese örtlichen Löschungen sind kurzzeitige Löschungen von
Entladungen, die an einen kleinen Teil der Elektrodenoberfläche angreifen. Die daraus entstandenen zusätzli- W
chen Spannungsspitzen zwischen den Hauptelektroden 5 und 6 der Lampe fördern den Zündvorgang noch
weiter.
In F i g. 2 sind 20 und 21 wiederum zwei Eingangsklemmen zum Anschließen ap ein Wechselspannungs-
Versorgungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. 22 ist eine
Stabilisationsinduktivität 23 stellt eine schematische Bezeichnung einer Hochdrucknatriumdimpfentladungslampe
dar. Eine Elektrode 24 dieser Lampe ist an das Vorschaltgerät 22 angeschlossen. Die andere
Elektrode 25 dieser Lampe ist an die Eingangsklemme 21 angeschlossen. Ein Verbindungspunkt zwischen der
Induktivität 22 und der Elektrode 24 ist an eine Elektrode 26 eines Schalters 27 angeschlossen, der mit
einem reversiblen Wasserstoffgetter versehen ist. Eine &5
andere Elektrode 28 dieses Schalters 27 ist an die Eingangsklemrre 21 angeschlossen. Die Elektrode 26 ist
weiter mit einer Primärwicklung 29 eines Transformators verbunden, dessen andere Wicklung mit 3(
bezeichnet ist. Ein Abzweigpunkt zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Transformators ist ar
einen Kondensator 31 angeschlossen. Die andere Seite dieses Kondensators ist an die Eingangsklemme 21
angeschlossen. Das Ende der Sekundärwicklung 30 isl mit einer äußeren Zündelektrode 32 der Lampe 23
verbunden. Der Schalter 27 kann ein Teil der Lampe 23 sein.
Die Anordnung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt. Wenn die Klemmen 20 und 21 mit dem Versorgungsnetz
verbunden sind, fließt zunächst ein Strom von 20 über 22, 29, 31 zur Klemme 21 zurück. Hierdurch lädt sich
der Kondensator 31 etwas auf. Wenn die Spannung zwischen den Hauptelektroden 26 und 28 die Zündspannung
des Schaltelemems 27 erreicht, erfolgt in diesem Element eine Entladung zwischen diesen Hauptelektroden.
Dabei entlädt sich der Kondensator 31 über die Primärwicklung 29 und das Schaltelement 27. Dadurch
entsteht ein Impuls in der Sekundärwicklung des Transformators, welcher Impuls an die Zündelektrode
32 gelangt. Kurz danach kommt durch die Wärmeentwicklung am Schalter 27 Wasserstoff frei, wodurch
dieses Schaltelement wieder nicht leitend wird. Dies ergibt im Transformator wiederum einen Impuls, der an
die Zündelektrode 32 gelangt, usw. Der Schalter 27 wird wiederum leitend usw. Daraus entsteht eine Anzahl von
Impulsen an der Zündelektrode 32 der Lampe 23 und veranlaüt die Zündung dieser Lampe.
Wie im Kreis nach Fig. I wird das Schaltelement 27
im gezündeten Zustand der Lampe 23 nicht mehr leitend. Die Ursache davon ist, daß die Zündspannung
des Elements 27 größer als die Brennspannung der Lampe gewählt wird.
In Fig. 3 sind 40 und 41 Anschlußklemmen zum Anschließen an ein Wechselspannungsnetz von etwa
220 Volt, 50 Hertz. Die Klemme 41 ist mit einem schematisch dargestellten Entladungsrohr-Schalter 42
verbunden, der mit einem aus Zirkon bestehenden reversiblen Wasserstoffgetter versehen ist. Die Klemme
41 ist mit einer Hauptelektrode 43 des Schalters 42 verbunden. Eine andere Hauptelektrode 43 des
Schalters 42 ist über eine Wicklung eines Relais 45 mit der anderen Eingangsklemme 40 verbunden. Der
Schalter 42 ist mit einem Anhang versehen, in dem ein Erhitzungsorgan 45 vorgesehen ist, das das reversible
Getter enthält. Das Erhitzungsorgan 46 ist an eine gesonderte Schaltung angeschlossen, die aus einer
gesonderten Spannungsquelle 47 in Serienschaltung mit einem Schalter 48 besteht.
Der Schaltkontakt des Relais 45 trägt die Bezuf ziffer
49. Mit 50 und 51 ist ein zweiter Eingangsklemmensatz bezeichnet, welche Klemmen zum Anschließen an
eine Speisequelle, beispielsweise an die Netzspeisung von etwa 220 Volt, bestimmt sind. Die Klemme 50 ist an
ein zusätzliches Erhitzungsorgan 52 eines elektrischen Ofens 53 angeschlossen. Die andere Seite des
Erhitzungsorgans 52 ist an den Schaltkontakt 49 angeschlossen, wobei die andere Seite dieses Kontakts
49 mit der Eingangsklemme 51 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3 ist wie folgt Wenn die Klemmen 40 und 41 an die betreffende
Speisequelle angeschlossen sind und dasselbe mit den Klemmen 50 und 51 der Fall ist, wird bei genügend
heißem Ofen im Schalter 42, der in intensivem Wärmekontakt mit diesem Ofen steht, kein Strom
fließen. Die Ursache davon ist, daß die Temperatur des ganzen Schalters 42 und somit auch des reversiblen
Wasscrstoffgcltcrs so hoch ist. daß der Wasserstoffdruck
in diesem Schaller eine Entladung /wischen den llauplclcklrodcn 4.3 und 44 nicht erlaubt. Wird jetzt
aber durch irgcnd?inc I Irsachc die Temperatur im Ofen
/u niedrig und dabei auch die Temperatur des Schalters 43. so tritt eine Entladung /wischen den [Elektroden 43
und 44 auf. Diese Entladung führt /ti einem Strom durch
die Rr!;isspule 45. der den zunächst offenen Kontakt 49
sehlieUl. Dadurch wird das zusätzliche Erhitzungsorgan
52 des Ofens an die Spcisequcllc über die Klemmen 50 to und 51 angeschlossen, wodurch eine zusätzliche
('!rhit/ting dieses Ofens erfolgt. Dadurch steig! die
Temperatur im Ofen und somit auch die Temperatur des Schallelemcnts 42. wodurch wieder eine größere
Wassersioffmengc in diesem Schalter freikommt. Dadurch erlischt die Entladung /wischen den llauptelektrodcn
41 und 44. Demzufolge wird auch der Strom durch die Spule 45 unterbrochen und das Relais fällt ab.
Dadurch wird clic zusätzliche Erhii/nn» <lr<. Ofen.,
ausgeschaltet. In Nolsiüiationen kann zum Löschen des
Schalters 42 das Schaltelement 48 geschlossen werden, wodurch eine Wasserstoffenlwicklung 46 erfolgt, die
von der Temperatur im Ofen unabhängiger ist. Die Anordnung 46, 47, 48 ist daher als eine Art Sicherung
der OfcMthcrmostatapparatiir zu betrachten. Diese
Sicherung würde beispielsweise verwendet werden müssen, wenn die Temperatur im Ofen unkontrollierbar
wird.
In Γ ig. 4 sind 60 und 61 Eingungsklcmmcn /um
Anschließen an ein Wechsclspannungsnei/ von etwa Jo
220Vc't. 50 Hertz. Die Klemme 61 ist mit einem Schaltelement 62 verbunden, das mit einem reversiblen
Wasserstdffgetter 65 versehen ist. Dieser Schalter hat
zwei Hauptelcklrodcn 63 und 64. Die Mauplelckirode 63 ist mit der Eingangsklcmme 61 verbunden. Das J5
reversible Wasserstoffgetter 65 ist mit einem gcsondcr ten Erhitzungsorgan 66 verschen. Das als Entladungsrohr
ausgeführte Schaltelement 62 enthält weiter Argon mit einem Ouecksilbcr/usat/. Die Hauptelektrode 64 ist
mit einem Ausgang des Erhilzungsorgans 66 verbunden. Der andere Ausgang des Organs 66 ist mit einer
elektrischen Glühlampe 67 verbunden, die selbst wieder
mit der anderen Seile mit der Eingangskicmme 60 verbunden ist.
Die Anordnung nach (ig. 4 arbeitet wie folgt. Wenn
die klemmen 60 und 61 an die betreffende Spciscquellc angeschlossen werden, entsteht zunächst eine Entladung
zwischen den Hauptelektroden 63 und 64 des Schalters 62. wodurch im Kreis 61, 63, 64, 66 und 67 zur
Klemme 60 ein Strom abwechelnd in der einen oder der anderen Richtung abhängig von der momentanen
Polarität des Speisenetzcs fließt. Dieser Strom erhitzt das Getter 65, so daß sich im Schaller 62 Wasserstoff
entwickelt, der nach einiger Zeit die Entladung zwischen den Elektroden 63 und 64 erlischt. Darauf wird auch die
Glühlampe erlöschen. Der Schalter 62 kühlt wiederum ab, der Wasserstoff wird wiederum vom Getter 65
aufgenommen und es startet wieder eine Entladung zwischen den Hauptelektroden 63 und 64, so daß sich
der Vorgang wiederholt. Die Glühlampe arbeitet hier <>o
als Blinklicht. Dies kann beispielsweise für Warnungssignalisierung
dienen. Die Glühlampe könnte gegebenenfalls auch durch ein akustisches Warnungsgerät
ersetzt werden.
In Fig.5 sind 100 und 101 Anschlußklemmen zum
Anschließen an ein Glcichspannungsnelz von c B.
1000 Volt. 102 ist ein Schalter mit einem Entladungsrohr, das ein reversibles Wasserstoffgetter enthält.
Dieser Schalter enthält zwei I faupteleklroden 103 bzw.
104. Die Elektrode 103 ist mil der Eingangsklcmme 101
verbunden. Die Elektrode 104 ist mit einem Thyristor 105 verbunden. Selbst ist dieser Thyristor 105 wieder
mit einem Verbraucher 106 verbunden. Die andere Seile des Verbrauchers 106 isl an die Klemme 100
angeschlossen. Der Schalter 102 ist außerdem durch einen hochohmigcn Widerstand 107 überbrückt. Die
Steuerelektrode des Thyristors 105 isl mit ihrer Kathode über eine I lilfsschaltung aus einem Widerstand
108. einer Glcichspannungsqticllc 109 und einem
Schalter 110 verbunden. Zum Inbetriebsetzen des Verbrauchers 106 werden die Klemmen 100 und 101 an
die Gleichspannungsquelle angeschlossen und der Schalter 110 wird kurz geschaltet. Darauf enlslehl ein
Triggersignal an der Steuerelektrode des Thyristors 105. wodurch über 101, 107, 105, 106 ein Strom fließt. Dieser
leitende Zustand des Thyristors bewirkt jetzt auch eine !''nihiilunu /u/jsi.hen den Elekirüde:; !GJ ;:;;;! !04. En
llief.ll dabei ein .Strom durch 101, 103, 104, 105, 106 zur
Klemme 100. Wenn man den Strom durch den Verbraucher 106 unterbrechen möchte, wird die
Temperatur des Schaltelementes 102 mit Hilfe einer umhüllenden Erhil/ungswicklung 112 durch das Schließen
eines llilfsschalters 113 in Serie mit einer Niedcrspatinungshilfsspeiseqiielle 114 und der Erhil
zungswiekliing erhöht. Durch die Erhitzung enlslehl ein
derart hoher Wassersloffclruck, daß der Strom durch das Schaltelement 102 verschwindet und der Strom
durch den Thyristor 105 lediglich ein Strom isl. der den hochohmigcn Widerstand 17 durchfließt. Dieser Slroni
durch den Thyristor 105 liegt jedoch unter seinem I lallcstroinw crt. so daß der Strom aufhört.
In l'ig. b sind 121 und 122 Eingangsklemmen zum
Anschließen an ein Weehselspannungsnel/ von etwa 220 Volt. 50IkTl/. 123 isl ein Schalter mit einem
reversiblen Wasscrstoffgetter. Dieser Schalter ist weiter mit zwei Hauptcleklrodcn 124 und 125 ausgerüstet. Die
Hauptelektrode 124 ist an die Eingangsklcmme 122 angeschlossen. Die Hauptelektrode 125 ist über einen
Verbraucher 126 an die andere Eingangsklcmme 121 angeschlossen. 126 ist eine Steuerelektrode des
Schalters 123. die an die Hauptelektrode 125 angeschlossen ist.
Beim Zuführen einer Spannung zwischen 121 und 122 leitet das Entladungsrohr 123 sofort durch die
Zündfunktion der Hilfselektrode 127. Das Verschwinden des Stromes durch die Schaltung erfolgt beispielsweise
durch Eintauchen des Schalters 123 in eine warme Flüssigkeit, die sich in einem nichtleitenden Behälter
befindet, oder mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten ^rhitzungsanordnung zum Erhitzen des reversiblen
Wasserstoffgetters (vgl. beispielsweise 112—114 in F ig. 5).
In Fig. 7 sind 141 und 142 Anschlußklemmen zum Anschließen an eine Gleichspannung. An die Klemme
141 sind drei Widerstände 143, 144 und 145 angeschlossen. Jeder dieser Widerslände ist mit einem Entladungsrohrschalter
nach der Erfindung in Serie geschaltet, und zwar A, B bzw. C Weiter isl eine Hauptelektrode des
Schalters A mit einem Erhitzungsorgan 146 des Schalters B. eine Hauptelektrode des Schalters E mit
einem Erhitzungsorgan 147 des Schalters C, eine Hauptelektrode des Schalters C mit einem Erhilzungsorgan
148 des Schalters A verbunden. Die anderen Enden der erwähnten Ernitzungsorgane 146, 147 und
148 sind an die Klemme 142 angeschlossen.
Liegt zwischen den Klemmen 140 und 141 eine
Gleichspannung größer als die Zündspannung der gegenseitig gleichen Schalter A. Ii und C, so wird
erreicht, dall diese Schalter wechselweise leiten. Zur (»iiutcrung diene folgendes: L;in leitender Schalter A
wird durch das Krhii/.en eines bei 146 im Schalter B
befindliche reversiblen Wasscrsloffgcllers die Entladung
in B löschen. Dadurch kühlt das zunächst warme
10
Getter bei 147 a v und der Schaller C leitet. Dadurch
sperrt der Schalter A durch die Serienschaltung der Hauptelcklrodcnbahn von C mit dem Organ 148.
Dadurch zündet B wiederum, wodurch Cgesperrt wird
usw. Die Widerstände 143, 144 und 145 können
beispielsweise Glühlampen sein, die nacheinander aufleuchten.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Schaltröhre mit mindestens zwei inneren ElektroJen und einem temperaturgesteuerten reversiblen Wasserstoffgetter, das bei Erhöhung der
Gettertemperatur Wasserstoff abgibt und bei
Erniedrigung der Temperatur Wasserstoff aufnimmt, wobei die Größe des Wasserstoffdrucks für
die elektrische Leitfähigkeit der Schaltröhre mit bestimmend ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schaltröhre weiterhin ein Edelgas vorgesehen ist und der Obergang vom leitenden in
den gesperrten Zustand der Schaltröhre durch eine derartige Erhöhung der Gettertemperatur erhalten
wird, daß die Größe der erforderlichen Betriebsspannung die Größe einer zwischen den Hauptelektroden angelegten elektrischen Spannung überschreitet
2. Schaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däbdas Wasserstoffgetter ein Temperaturintervaü von 200° C besitzt, in dem sich der
Wasserstoffdruck in der Schaltröhre um mindestens den Faktor zehn ändert, und der Wasserstoffdruck
bei der unteren Grenze dieses Intervalls mindestens 0,133 Pa beträgt.
3. Schaltröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelgas aus Neon mit einem
Zusatz von höchstens zehn Prozent Argon besteht
4. Schaltröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelgas Argon ist und sich weiter
Quecksilber in der Schaltröhre befindet.
5. Schaltröhre nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffgetter in intensivem Wärmekontakt mit der
Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden steht
6. Schaltröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Wasserstoffgetter wenigstens
auf einer der Hauptelektroden befindet
7. Schaltröhre nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getter mit
einem gesonderten elektrischen Erhitzungsorgan versehen ist.
8. Schaltröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsbann zwischen den
Hauptelektroden mit dem elektrischen Erhitzungsorgan des Getters in Serie geschaltet ist.
9. Verwendung einer Schaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Zünden und Betrieb einer
über ein Vorschaltgerät wechselstromgespeisten Gasentladungslampe, wobei sich die Schaltröhre und
die Lampe in parallelen Zweigen befinden.
10. Verwendung einer Schaltröhre nach einem der
Ansprüche 1 bis 8 zum intermittierenden Betrieb eines Verbrauchers, wobei die Schaltröhre mit dem
Verbraucher in Serie geschaltet ist.
11. Verwendung einer Schaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Raumthermostaten,
wobei die Schaltröhre in Wärmekontakt mit dem Raum steht
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