DE2718166C3

DE2718166C3 - Schaltröhre und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE2718166C3
Application number: DE2718166A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Adrianus Joannes Jacobs; Gijsbert Kuus; Herman Adrianus Godefridus Severinus Smulders; Robertus Laurentius Clemens De Vaan
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1977-04-23
Publication date: 1980-01-24
Also published as: CH617802A5; HU182658B; FR2350681A1; NL171755C; FR2350681B1; DE2718166A1; BE854228A; JPS5748820B2; CA1081307A; AT375789B; GB1533198A; NL171755B; US4260934A; ES458406A1; ATA313477A; NL7604759A; DE2718166B2; JPS52134372A; DD129988A5; BR7702812A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltröhre mit mindestens zwei inneren Elektroden Und einem temperatmrgesteuerten reversiblen Wasscrsloffgetter, 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

ή Eine Schaltröhre dieser Art mit einem Wasserstoffgetter aus Titan ist beispielsweise in der US-PS 33 31 388 beschrieben. Mit der bekannten Schaltröhre kann man jedoch den Strom nicht abschalten. Außerdem kann diese Schaltröhre bei hohen Umgebungstemperaturen 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 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.

Unter der erforderlichen Betriebsspannung sei hier die erforderliche elektrische Spannung den Hauptelektroden der Schaltröhre zum Aufrechterhalten einer Entladung zwischen diesen Hauptelektroden verstan-

Ji) 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.

r> 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 Schaltröhre diese sehr gut nicht leitend gehalten werden kann.

Vorzugsweise besitzt das Wasserstoffgetter ein

4^r> Temperaturintervall von 200°C, in dem sich der WasserstoffdriK k in der Schaltröhre um mindestens den Faktor zehn ändert, und beträgt der Wasserstoffdruck bei der unteren Grenze dieses Iniervalls mindestens 0,133 Pa. Hierdurch kann mit einem verhältnismäßig

V) geringen Temperaturanstieg ein großer Einfluß auf die Entladung in der Schaltröhre ausgeübt und diese Eniladung auch gelöscht werden

t'delgas in der Schaltröhre besteht /weckmäßig aus Neon mit einem Zusatz von höchstens 10% Argon. In

Vi diesem Fall kann die Zündspannung der Schaltröhre verhältnismäßig gering sein.

Bei einer weiteren bevor/ugien Ausführungsform besteht das Edelgas aus Argon und befindet sich weiter noch Quecksilber in der Schaltröhre, so daß diese einen

M) verhältnismäßig großen Strom führen kann.

Die Erfindung basiert auf der ( rkenntnis, 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, bis die Entladung erloschen ist.

Bei einer bevorzugten Atisführungsfomi einer erfin-

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 Schaltröhre den Strom abschaltet.

Einerseits bietet dies den Vorteil einer schützenden Funktion, und zwar eines Abschaltens zu großer Ströme, zum anderen kann diese selbstlöschende Eigenschaft benutzt warden, wenn eine intermittierende Wirkung der Schaltröhre erwünscht ist Denn sobald die Entladung erloschen iit, sinkt die Temperatur des Getters. Der Wasserstoffdruck wird niedriger und die Schaltröhre zündet erneut, usw.

Bei einer weiteren Verbesserung der letztgenannten bevorzugten Äusführungsform 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 Näht 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 einem gesonderten elektrischen Erhitzungsorgan versehen.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann darit, 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 rr^;t dem elektrischen Erhitzungsorgan des Getters in Serie geschaltet ist.

Die Schaltröhre kann mit einem elektrischen Verbraucher, beispielsweise einer Anordnung zum Abgeben akustischer Warnsignale, z. B. einer Sirene gekoppelt sein.

Vorzugsweise wird eine Schiitröhre nach der Erfindung zum Zünden und Betrieb einer über ein Vorschaltgerät wechselstromgespeisten Gasentladungslampe verwendet, wobei sich die Schaltröhre und die Lampe in paralleler Zweigen befinden. Hiermit wird eine einfache Lösung zum Zünden und Betreiben einer Gasentladungslampe erhilten.

Die Schaltröhre könnte auch zum Inbetriebsetzen anderer Entladungsanordnungen, beispielsweise eines Plasmabrenners oder eines Schweißbogens, benutzt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Äusführungsform wird die Schaltröhre zum intermittierenden Betrieb eines Verbrauchers verwendet, wobei die Schaltröhre mit dem Verbraucher in Serie geschaltet ist. Auch hierbei wird wiederum der selbstlösehende Charakter der Schaltröhre ausgenutzt, weil nämlich der Strom durch die Schaltröhre selbst einen Wasserstoffdruckänstieg zur Folge hat, durch den die Schaltröhre wieder erlischt. Wenn nach einiger Zeit die Schaltröhre wiederum abgekühlt ist, fließt 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 ίο 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 Serienschaltung mit einem Thyristor,

F i g. 6 eine mit einer Zündelektrode versehene Schaltröhre,

Fig. 7 eine Anordnung mit drei parallelen Schakröhren.

In Fig. 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 Niederdruckjo quecksilberdampfentladungslampe 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 Eingangsklemme 2 angeschlossen. Die den j? 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.

4n Die Schaltröhre 8 hat einen Hartglaskolben mit im wesentlichen kreiszylindrischer Form. Ihre Länge beträgt etwa 20 mm und der Durchmesser ungefähr Ib mm. Die Hauptelektroden 9 und 10 bestehen aus Titanhydrid mit einem Zusatz von etwa fünf Gewichts-•r, prozent 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 ■in ungefähr 10 mm und eine Dicke von 2 mm.

Im Schalter befindet sich eine Mischung von Edelgasen, die au:· Neon mit 0,5% Argon unter einem Druck von ungefähr 4,6 ■ 10⁴ Pa besteht.

Bei Raumtemperatur (25⁰C) ist der Wasserstoffdruck ,, im .jchalter weniger als 1,3 · 10 ^! Pa, bei 300⁰C beträgt dieser Wasserstoffdruck ungefähr 13,3 Pa und bei 500"C 1333Pa. Daraus geht u.a. hervor, daß sich im Temperaturintervall von 300... 500⁰C der Wasserstoff· druck über zwei Dekaden ändert und der Wasserstoff-Mi druck bei der unteren Grenze (300⁰C) dieses Intervalls mindestens 0,13 Pa beträgt.

Bei Raumtemperatur ist die erforderliehe Zündspannung des Schalters bei Wechselspannungsversorgung ungefähr 250 Volt Spitzenwert und die Wiederzünd-(,5 Spannung beträgt auch etwa 250 Volt Spitzenwert. Bis zu 300⁰C findet man dafür etwa die gleichen Spannungen. Bei 500⁰C liegen diese Zünd- und Wiederzündspannungen über8ÖÖ Volt.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt. Werden die Klemmen 1 und 2 an die angegebene Speisespannung angeschlossen, fließt zunächst ein Strom im Kreis 1, 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 Spannungsspitze 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 Faii 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 Brennspannung 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 Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe von ungefähr 40 Watt mit einer Brennspannung von ungefähr 100 Volt. Der Kondensator 7 hat einen Kapazitätswert von ungefähr 1 Mikrc farad. Die Zündspannung des Schalters 8 ist bei Raumtemperatur (ungefähr 25°C) 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 Wiederzündspannung des Rohres 8, u. zw. die erforderliche Spannung zwischen άζ" Elektroden 9 und 10. über SCO Yo!; ar."ec;ie"er. 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 zusätzlichen Spannungss^itzen zwischen den Hauptelektroden 5 und 6 der Lampe fördern den Zündvorgang noch weiter.

In Fig.2 sind 20 und 21 wiederum zwei Eingangsklemmen zum Anschließen an ein Wechselspannungsversorgungsnetz ve- etwa 220 Voll, 50 Hertz. 22 ist eine Stabilisationsinduktivität. 23 stellt eine schematische Bezeichnung einer Hochdrucknatriumdampfentladungslampe 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 andere Elektrode 28 dieses Schalters 27 ist an die Eingangsklemme 21 angeschlossen. Die Elektrode 26 ist weiter mit einer Primärwicklung 29 eines Transforma

tors verbunden, dessen andere Wicklung mit 30 bezeichnet ist. Ein Abzweigpunkt zwischen der Primär» und der Sekundärwicklung des Transformators ist an einen Kondensator 31 angeschlossen. Die andere Seite dieses Kondensators ist an die Eihgangsklemme 21 angeschlossen. Das Ende der Sekundärwicklung 3Ö ist mit einer äußeren Zündelektrode 32 der Lampe 23 verbunden^ Der Schalter 27 kann ein Teil der Lampe 23 sein.

ίο Die Anordnung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt. Wehrt 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 Schaltelements 27 erreicht, erfolgt in diesem Element eine Entladung zwischen diesen Hauptelektroden. Dabei entlädt sich der Kondensator 31 über die Primärwicklung 25 und das ΞυίΐΰίϋίΐεπΊεΓιΐ 27. Dsuurcn entstein 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 veranlaßt die Zündung dieser Lampe.

Wie im Kreis nach F i g. 1 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 verhunden. 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 BezL^ziffer 49. Mit 50 und 51 ist ein zweiter Eingangsklemmensatz bezeichnet, weiche 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 bc'< 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 Schallers 42 und somit auch des reversiblen

Wassefstoffgetters so hoch ist, daß der Wasserstoffdruck in diesem Schalter eine Entladung zwischen den Hauptelektroden 43 und 44 nicht erlaubt Wird jetzt aber durch irgendeine Ursache die Temperatur⁴ im Ofen zu niedrig Und dabei auch die Temperatur des Schalters 43, so tritt eine Entladung zwischen den Elektroden 43 Und 44 auf. Diese Entladung führt zu einem Strom durch die Vcelaisspule 45, der den zunächst offenen Kontakt 49 schließt. Dadurch wird das zusätzliche Efhitzuhgsorgan 52 des Ofens an die Speisequelie über die Klemmen 50 und 51 angeschlossen, wodurch eine zusätzliche Erhitzung dieses Ofens erfolgt. Dadurch steigt die Temperatur im Ofen und somit auch die Temperatur des Schaltelements 42, wodurch wieder eine größere Wasserstoffmenge in diesem Schalter freikommt Dadurch erlischt die Entladung zwischen den Hauptelektroden 43 und 44. Demzufolge wird auch der Strom durch die Spule 45 unterbrochen und das Relais fällt ab. Dadurch wird die zusätzliche Erhitzung des Olens ausgeschaltet In Notsituationen kann zum Löschen des Schalters 42 das Schaltelement 48 geschlossen werden, wodurch eine Wasserstoffentwicklung 46 erfolgt, die von der Temperatur im Ofen unabhängiger ist. Die Anordnung 46, 47, 48 ist daher als eine Art Sicherung der Ofenthermostatapparatur zu betrachten. Diese Sicherung würde beispielsweise verwendet werden müssen, wenn die Temperatur im Ofen unkontrollierbar wird.

In Fig.4 sind 60 und 61 Eingangsklemmen zum Anschließen an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. Die Klemme 61 ist mit einem Schaltelement 62 verbunden, das mit einem reversiblen Wasserstoffgetter 65 versehen ist. Dieser Schalter hat zwei Hauptelektroden 63 und 64. Die Hauptelektrode 63 ist mit der Eingangsklemme 61 verbunden. Das reversible Wasserstoffgetter 65 ist mit einem gesonderten Erhitzungsorgan 66 versehen. Das als Entladungsrohr ausgeführte Schaltelement 62 enthält weiter Argon mit einem Quecksilberzusatz. Die Hauptelektrode 64 ist mit einem Ausgang des Erhitzungsorgans 66 verbunden. *o Der andere Ausgang des Organs 66 ist mit einer elektrisch?" i~!-liihliimnp fi7 vprhiinHpn Hip cplhst wipHpr mit der anderen Seite mit der Eingangsklemme 60 verbunden ist

Die Anordnung nach F i g. 4 arbeitet wie folgt. Wenn « die Klemmen 60 und 61 an die betreffende Speisequelle 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 so anderen Richtung abhängig von der momentanen Polarität des Speisenetzes fließt Dieser Strom erhitzt das Getter 65, so daß sich im Schalter 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 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 Gleichspannungsnetz von z.B. 1000 Volt 102 ist ein Schalter mit einem Entladungsrohr, das ein reversibles Wasserstoffgetter enthält Dieser Schalter enthält zwei Hauptelektroden 103 bzw. 104. Die Elektrode 103 ist mit der Eingangsklemme 101 verbunden. Die Elektrode 104 ist mit einem Thyristor 105 verbunden. Selbst ist dieser Thyristor 105 wieder mit einem Verbraucher 106 verbunden. Die andere Seite des Verbrauchers 106 ist an die Klemme 100 angeschlossen* Der Schalter 102 ist außerdem durch einen hochohmigen Widerstand 107 überbrückt. Die Steuerelektrode des Thyristors 105 ist mit ihrer Kathode über" eine Hilfsschaltung aus einem Widerstand 108, einer GleichspannungsqueÜe 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 entsteht 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 Entladung zwischen den Elektroden 103 und 104. Es fließt 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 Erhitzungswicklung 112 durch das Schließen eines Hilfsschalters 113 in Serie mit einer Niederspannungshilfsspeisequelle 114 und der Erhitzungswicklung erhöht. Durch die Erhitzung entsteht ein derart hoher Wasserstoffdruck, daß der Strom durch das Schaltelement 102 verschwindet und der Strom durch den Thyristor 105 lediglich ein Strom ist, der den hochohmigen Widerstand 17 durchfließt. Dieser Strom durch den Thyristor 105 liegt jedoch unter seinem Haltestromwert, so daß der Strom aufhört.

In Fig. 6 sind 121 und 122 Eingangsklemmen zum Anschließen an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. 123 ist ein Schalter mit einem reversiblen Wasserstoffgetter. Dieser Schalter ist weiter mit zwei Hauptelektroden 124 und 125 ausgerüstet. Die Hauptelektrode 124 ist an die Eingangsklemme 122 angeschlossen. Die Hauptelektrode ι°^ς ist über einen Verbraucher 126 an die andere Eingangsklemme 121 aneeschlossen. 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 Erhitzungsanordnung 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 Widerstände ist mit einem Entladungsrohrschalter nach der Erfindung in Serie geschaltet und zwar A, B bzvf. C. Weiter ist eine Hauptelektrode des Schaltp:s 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 Erhitzungsorgan 148 des Schalters A verbunden. Die anderen Enden der erwähnten Erhitzungsorgane 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 A₁ B und C, so wird erreicht, daß diese Schalter wechselweise leiten. Zur Erläuterung diene folgendes: Ein leitender Schalter A wird durch das Erhitzen eines bei 146 im Schalter B befindliche reversiblen Wasserstoffgetters die Entladung in B löschen. Dadurch kühlt das zunächst warme

10

Getter bei 147 ab und der Sehalter C leitet. Dadurch sperrt der Schalter A durch die Serienschaltung der Hauptelektrodenbahn 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

Patentansprüche:

1. Schaltröhre mit mindestens zwei inneren Elektroden und einem tempera Umgesteuerten 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, daß das Wasserstoffgetter ein Tempsraturintervall von 200⁰C besitzt, in dem sich der Wassers\o/fdruck 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 inte.isivem «Värmekontakt mit der Entladungsbahn zwis.'hpn 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 Entladungsbahn 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 Schallröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum intermittierenden Betrieb eines Verbrauchers, wobei die Schaltröhre mil dem Verbraucher in Serie geschalte! ist.

11. Verwendung einer Schaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Raumthermostaten, wobei die Schaltröhre in Wärmekontakt mit dem Raum sieht.