DE296815C

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Publication number: DE296815C
Application number: DENDAT296815D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Generator für hochfrequente Ströme des Bogentypus und soll unten mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben werden, auf der die Fig. ι bis 4 verschiedene schematische Stromdiagramme veranschaulichen.

Im Jahre 1900 gab Duddell ein besonderes Verfahren an, um mittels Gleichstroms hochfrequente Wechselströme zu erzeugen. Er benutzte dazu die Aufstellung nach Fig. 1. Von einer Gleichstromquelle E aus wird der Bogen α durch Selbstinduktionsspulen S und den Vorschaltwiderstand R gespeist. In Nebenschluß zum Bogen ist eine Selbstinduktion L in Serie mit einem Kondensator C geschaltet. Es stellte sich dabei heraus, daß unter geeigneten Verhältnissen Wechselströme (Schwingungen) in dem aus dem Bogen a, der Selbstinduktion L und dem Kondensator C bestehen-

ao den Schwingungskreis entstehen. Die Periode des Wechselstromes beträgt 2 π }/ L C, übereinstimmend mit der Kelvin sehen Formel. Diese Methode ließ sich jedoch nur für Frequenzen unter etwa 40 000 pro Sekunde verwenden. Hat der Wechselstromkreis eine höhere Frequenz, so werden keine Schwingungen erzeugt, und der Bogen geht in einen reinen Gleichstrombogen über; er wird also inaktiv.

Im Jahre 1903 zeigte V. Poulsen, in welcher Weise man Duddells Aufstellung derartig verbessern konnte, daß die Intensität der erzielten Wechselströme größer wurde, während man gleichzeitig auf viel höhere Frequenzen heraufgehen konnte (1 Million und darüber pro Sekunde). Die von V. Poulsen benutzten Mittel sind in der Hauptsache die Anbringung des Bogens in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre in einem Magnetfeld sowie Abkühlung der Anode. Durch diese Mittel wird eine schnelle Entionisierung und Abkühlung des Bogens geschaffen, so daß die Zündspannung in der kurzen Zeit innerhalb jeder Periode, in welcher der Bogen stromlos ist (s. Fig. 2, die den durch den Bogen gehenden Strom darstellt), einen ziemlich hohen Wert erreichen kann, was zur Erzieluug von Wechselströmen mit großem Effekt notwendig ist.

Die angeführten Mittel helfen jedoch nur bis zu einem gewissen Grade. Für eine bestimmte Frequenz und eine gegebene Aufstel- · lung kann man nur einen gewissen Wechselstromeffekt erreichen, indem eine weitere Vergrößerung der Stromstärke durch den Bogen hindurch eine so große Wärmeentwicklung bewirkt, daß die Abkühlung und Entionisierung nicht schnell genug vor sich gehen kann, die Aktivität des Bogens geht deshalb herab; der erzielbare Maximaleffekt wächst mit der Periode der Schwingung sehr stark.

Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein, indem mehrere Bögen, z. B. nach Fig. 3 zwei Bögen α und b, verwendet werden/ und man bewirkt nun mittels der Unterbrecher Sa und Sb, daß nur jeder zweite Stromimpuls durch den einzelnen Bogen hindurchgeht, während dieser darauf während einer ganzen Periode erloschen ist. Dies hat augenscheinlich keinen Einfluß auf die Periode der Wechseiströme, welche die Selbstinduktion L und den Kondensator C passieren; aber es bewirkt,

daß der einzelne Bogen eine hinreichend lange Abkühlungszeit bekommt.

Ganz dasselbe kann durch die Aufstellung nach Fig. 4 erzielt werden, wo auch stets jedesmal nur ein Bogen in Aktivität ist, während der andere mittels des zugehörigen Unterbrechers kurzgeschlossen ist.

Es läßt sich auch eine Kombination aus Parallel- und Serienschaltung verwenden. Man kann auch mehrere parallel geschaltete Bögen, jeden mit seinem Unterbrecher, benutzen, und wo man mehr als zwei Bögen hat, kann man auch zwei oder eventuell mehrere Bögen gleichzeitig brennen lassen.

Anstatt den Bogen nach jedem Stromimpuls zu wechseln, also einmal für jede Periode, genügt es auch, ihn nur nach jedem zweiten, jedem dritten usw. Stromimpuls, also nur für jede zweite, dritte usw. Periode zu wechseln.

zo Häufig wird es jedoch das beste sein, für jede Periode Bogen zu wechseln. Die Periode für den Bogenwechsel braucht nicht genau mit der natürlichen Periode 2 π ]/ L C des Hochfrequenzkreises übereinzustimmen. Die Periode des Wechselstromes ist natürlich durch die Periode für den Bogenwechsel bestimmt.

Wenn in dem Vorhergehenden nur von Bögen, besonders Poulsen-Bögen, die Rede ist, so ist dies nur geschehen, weil der Poulsen-Bogen bisher das wirksamste Mittel zur Erzeugung hochfrequenter Wechselströme ist. Bei Verwendung der vorliegenden Methode kann man so viel Zeit zum Abkühlen und Entionisieren der einzelnen Entladestrecken gewinnen, daß man gar keine besonderen Kühlmethoden zu verwenden braucht.

Dadurch, daß zwischen den Durchgängen der einzelnen Stromimpulse durch die einzelnen Entladungsstrecken soviel Zeit vergeht, verliert die Entladung selbst ganz den Bogencharakter. Die Entladung besteht in einer Reihe nicht oszillierender Funken.

Wenn oben von einem Wechsel der Entladungsstrecken die Rede ist, so ist dies derartig zu verstehen, daß wenigstens die Kathode und ein Teil der Entladungsstrecke gewechselt werden; es kann aber oft praktisch sein, dieselbe Anode für mehrere Entladungsstrecken zu benutzen.

Wenn Kontaktdauer, Funkenlänge, Speisespannung und Speisestrom sowie die Werte des Widerstandes R, der Selbstinduktion L und der Kapazität C geeignet gewählt werden, kann man erreichen, daß die Unterbrecher Sa und Sb ganz ohne Funken arbeiten. Werden gleichzeitig die Funken strecken α und b derartig gewählt, daß die Spannung zwischen den Elektroden während des Durchganges des Stromes klein ist, während die Zündspannung selbst verhältnismäßig hoch ist, so erzielt man einen besonders hohen Wirkungsgrad, indem so gut wie die ganze Gleichstromenergie in Schwingungen umgesetzt wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Generator für hochfrequente Ströme des Bogentypus mit mehreren Entladungsstrecken mit verschiedenen parallel geschalteten Kathoden in einem utiu demselben Schwingungskreis, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bogenwechsel mittels Unterbrecher bewirkt wird.

2. Generator für hochfrequente Ströme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher mit den betreffenden Bögen in Reihe geschaltet sind.

3. Generator für hochfrequente Ströme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher mit den betreffenden Bögen parallel geschaltet sind. '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.