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Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Hochfrequenzschwingungen
DE337186C
Germany
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English - Current Assignee
- NILS ERIK LINDENBLAD
Worldwide applications
1919
DE
Application DE1919337186D events
1921-05-24
Application granted
1921-05-24
Status
Expired
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Description
translated from
-
[0001] Uarrichtung, zur Erzeugung elektromagnetischer Hochfrequenzschwinrgungen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, sogenannte rotierende Löschfunkenstrecken zur Erzeugung elektromagnetischer, insbesondere schwach gedämpfter Schwingungen derart zu bauen, daß eine Bewegung der Stelle erfolgt, an der die Entladung stattfindet, damit die Funkenentladung nicht an derselben. Stelle im Ratune erfolgt. Zu diesem Zwecke hat man die eine Elektrode beispielsweise als Scheibe mit seitlichen Vorsprüngen und die andere Elektrode als umlaufende Arme ausgebildet. Auch ist es schon vorgeschlagen worden, die eine Elektrode als eine Trommel mit einer schraubenförmig verlaufenden Rippe zu gestalten, die in dein Zwischenraum zwischen zwei feststehenden Elektrodenplatten rotiert. -
[0002] Durch jene Ausführungen wird zwar eine Bewegung der Stelle, an der die Entladung erfolgt, erreicht, diese Bewegung stimmt aber entweder mit der gegenseitigen Umlaufgeschwindigkeit der Elektroden. überein oder ist erheblich langsamer als sie. Durch diese Einrichtungen kann deshalb keine besonders gute Löschwirkung erreicht werden. -
[0003] Die Erfindung betrifft dagegen eine Löschfunkenstrecke, bei der eine beträchtlich höhere Geschwindigkeit der Bewegung der Stelle, an der die Entladung erfolgt, erreicht werden kann, ohne daß eine höhere Umlaufgeschwindigkeit der beweglichen Elektrode erforderlich ist. Zu diesem Zwecke bestehen die gegeneinander beweglichen Elektroden aus derart zueinander schräg verlegten- Rippen o. dgl., daß der Kreuzungspunkt je zweier Elektrcden bei der gegenseitigen. Bewegung .der letzteren sich mit einer Geschwindigkeit längs der Elektroden bewegt, die größer als die gegenseitige Umlaufgeschwindigkeit der Elektroden ist. -
[0004] Auf der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Figt. z isst eine Draufsicht und Fig. 2 ein, Querschnitt der ersten Ausführungsform. Fig. 3. .dient zum Veranschaulichen der Wirkungsweise der in Fig. i und 2 dargestellten Funkenstrecke. Fig. q: stellt eine entsprechende gegenseitige Verlegung der Rippen der in Fig.. i und 2 dargestellten Elektroden dar. Fig.5 zeigt eine abgeänderte Ausführung jener Rippen. Fig.6 veranschaulicht eine weitere Ausführung der Rippen der einen Elektrode zur Erzeugung höherer Kühlwirkung. Fig. 7 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform mit auf konzentrischen Zylinderflüchen angeordneten Elektrodenrippen: Fig.8 zeigt eine Ausführungsform mit auf konzentrischen lEegeligen Flächen verlegten Rippen. Fig. 9 und io sind Seitenansicht bzw. Stirnansicht einer Funkenstrecke, die aus zwei parallelen Walzen besteht. -
[0005] Bei der Funkenstrecke gemäß Fig. i und 2 besteht die eine Elektrode aus einer ringförinigen Scheibe i" während die andere Elek= trode aus zwei auf gewissem Abstand von der einen Seite dieser Scheibe angeordneten, upd hochkant gestellten, radial verlaufenden Rippen 3 besteht, die durch zwei in der Verlängerung voneinander liegenden Arme d. ge-5 tragen werden. Diese Arme sind auf' einer drehbar gelagerten Welle 5 befestigt, deren Achse mit dem Mittelpunkt des Ringes i zusammenfällt. Die ringförmige Elektrode i ist mit ringsum gleichmäßig verteilten, radialen o Rillpen 2-versehen, ferner sind die umlaufenden Elektrodenrippen 3 schräg' nach hinten und außen angeordnet, wenn mit »hinten« die der - Umdrehungsrichtung entgegengesetzte Richtung gemeint wird. Die Welle 5 ruht in 5 einem zweckmäßig in .der Höhe verstellbaren Stützlager -6, das beispielsweise aus einer Schraubenhülse bestehen kann. -
[0006] Zur Veranschaulichung der Wirkung dieser Ausführungsform wird auf Fig.3 hingewiesen. - Während ihrer Bewegung nähert sich eine Rippe 3 zunächst dem inneren Ende einer als feststehend angenommenen Rippe 2. Ist die Funkenstrecke .der Entladespannung ausgesetzt, .die dem Abstand zwischen den Rippen :2 und 3 entspricht, so erfolgt sogleich eine Entladung. Bei der weiteren Umdrehung der Rippe 3 bewegt sich der Kreuzungspunkt der Rippen von a nach b in bezug auf die Rippe -a und von a nach c in bezug auf die Rippe 3, so daß der Funken, der den kürzesten Weg sucht, mit großer Geschwindigkeit der Bewegung des Kreuzungspunktes folgt und somit radial nach außen geschleudert wird, weil ja die Rippe :2 radial steht. Die Geschwindigkeitserhöhung, die hierdurch erreicht wird, geht aus dem Dreieck cz, b, c i hervor. Die Umlaufgeschwindigkeit kann durch c b = ii m(sek. und die Geschwindigkeit der Funkenbewegung durch a. b=v mfsek. dargestellt werden, denn während der Bewegung des Punktes c nach dem Punkt b hat sich der Funken von a nach b bewegt. Die wirkliche Geschwindigkeit wird deshalb bei dieser Ausführung um so viel größer als die Umlaufgeschwindigkeit, wie a b länger ist als a b -# tang a, Aus praktischen Gründen soll man den Winkel a nicht zu gering und die Elektrodenrippen nicht zu breit wählen. Den Funken kann aber durch diese. Erfindung ohne Schwierigkeit eine Geschwindigkeit von etwa i ooo in/sek. erteilt werden Wenn die Elektrodenrippen, wie Wien angegeben ist, bei b (Fig.3) einander verlassen, -wird der Funken gelöscht und würde nicht wieder entstehen, ehe die rotierende schräe Rippe abermals über eine feststehende Rippt, läuft. Die Zahl der Rippen des Läufers braucht nicht zwei zu sein, sondern kann erhcht werden, bis die Summe der in jedem Augenblick wirksamen Elektrodenflächen der I gewünschten Leistung ausreicht. -
[0007] Mit der oben beschriebenen Bauart erzeugt die Funkenstrecke einen durch die Umlaufi zahl ]),-stimmten Ton. Durch entsprechende, auf dem Neigungswinkel a beruhende Wahl der Zahl der Rippen im Ständer oder im Läufer oder sowohl im Ständer als im Läufer kann ein einziger, während der Umdrehung vollkommen ununterbrochener Funken erzielt werden, der auf eine beliebige Anzahl parallel geschalteter Rippen verteilt ist. Diese Rippen können zwecks besserer Kühlung gruppenweise in Phasen nacheinander, und zwar mit verschiedener Teilung des Ständers und des Läufers angeordnet werden, so daß sie abwechselnd in Wirkung treten und zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Wirkungsperioden wirksam gekühlt werden können. Eine beispielsweise Verlegung der Rippen zur Erreichung dieses Zweckes geht aus Fig. q. hervor. In dieser Figur sind dieselben Bezugzifbern wie in Fig. i bis 3 verwendet. -
[0008] Eine besonders einfache Anordnung der Rippen zur Sicherung eines ununterbrochenen Funkens auch für den Fall, daß die eine Elektrode aus einer einzigen Rippe besteht, ist in Fig.5 dargestellt. Bei dieser Ausführung s sind die Elektroden :2 miteinander zickzackförmig verbunden, so daß sie in der Tat eine ununterbrochene Elektrode bilden. Zweckmäßig werden die einzelnen Elektroden 2 derart angeordnet, daß sie einen gleich großen Winkel mit der Elektrode 3 bilden. Wenn sich die Elektrode 3 in der Pfeilrichtung A bewegt, kreuzt sie die einzelnen Elektrodenrippen 2 nacheinander, so daß es stets eine Stelle gibt, wo der Funken zwischen der Elektrode 3 und einer Elektrode 2 überspringen kann. Bei der Bewegung der Elektrode 3 in der Richtung A bewegt sich der Luftzwischenraum in der durch .die Pfeile B angegebenen Richtung, und wenn der genannte Zwischenraum dann der Entladespannung ausgesetzt ist, erfolgt eine Entladung, die zwangen wird, sich in der Pfeilrichtung B bis zum vollständigen Löschen des Funkens zu bewegen. -
[0009] Wenn die Elektrodenrippen 2, wie oben angegeben, den gleichen Winkel mit der Elektrode 3 bilden, so wird bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Elektrode 3 eine gleichbleibende Geschwindigkeit der Bewegung des Funkens erreicht. -
[0010] Selbstverständlich können die beiden Elektroden, wenn erwünscht; entgegengesetzt rotieren -Weitere Abänderungen bestehen beispielsweise darin; daß die Rippen entsprechend gekrümmt werden. -
[0011] Zur Erhöhung der Kühlwirkung können bei den Ausführungsformen nach Fig. i und 2 die rotierenden Rippen 3 geneigt angeordnet werden, wie in Fig. 6 dargestellt ist, so daß die Luft durch die Rippen zusammengedrückt und gezwungen wird, mit großer Geschwindigkeit durch den Luftzwischenraum hindurchzugehen. -
[0012] Mit Hilfe der Schraubenhülse 6 (Fig. 2) läßt sich der Abstand der Elektroden einstellen. -
[0013] Natürlich kann die Sclieibe.i entgegengesetzt zu den Rippen 3 rumlaufen, wodurch die doppelte Geschwindigkeit der Bewegung des Funkens erreicht wird. -
[0014] Die Ausführung gemäß Fig. i und 2 weist jedoch im großen ganzen :gewisse Nachteile auf. Die Geschwindigkeit, mit der der Funken entlang der Elektrodenrippen aus:geschleudert wird, ändert sich nämlich proportional dem augenblicklichen Abstand des Funkens von der Achse (v = einer Konstante mal dem Radius), wodurch Unregelmäßigkeiten in bezog auf die Reinheit des Tones sowie auf die Leistung entstehen können. Dieser Nachteil wird jedoch durch .die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform leicht beseitigt. -
[0015] Die eine Elektrode i ist in dieser Ausführungsform als eine zylinderförmige, feststehende Trommel (Ständer) ausgebildet, dieauf ihrer inneren Mantelfläche achsial verlaufende Rippen 2 aufweist. Die andere Elektrode besteht aus einem drehbar gelagerten Zylinder (Läufer) 4., der konzentrisch in der Trommel i angeordnet ist und auf seiner Manteloberfläche schraubenförmig verlegte Rippen 3 trägt. Der Winkel zwischen den Elektroden wird selbstverständlich so gewählt, daß die gewünschte Geschwindigkeit der Bewegung des Funkens erreicht wird. Die Zahl der Rippen beruht auf der gewünschten Leistung. Der große Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß die Umlaufgeschwindigkeit in bezog auf alle Punkte der Elektroden genau die gleiche ist, woraus folgt, daß die Geschwindigkeit, mit der der Funken ausgeschleudert wird, überall gleich groß ist. -
[0016] Der Läufer kann, wenn erwünscht, ein Gebläse an jedem Erde tragen, oder die Rippen können auch selbst als Gebläseflügel ausge!-bil;det werden. Zwecks Änderung der Leistung, d: h. des Elektrodenabstandes, können mehrere Läufer nebeneinander, zweckmäßig a -if derselben Welle, angeordnet werden. -
[0017] Anstatt des in Fig.7 dargestellten Zylinders können kegelige Elektroden benutzt werden. Eine solche Ausführungsform ist in Fis. 8 dargestellt, In dieser Ausführungsform kann der Elektrodenabstand durch achsiale gegenseitige Verschiebung der ElektrGden verändert werden. -
[0018] D_e Ausführungsformen gemäß Fig.7 und 8 können selbstverständlich derart geändert werden, daß der äußere Zylinder bzw. der äußere Hohlkegel drehbar gelagert und entge;gengesetzt zum inneren Zylinder bzw. inneren Kegel in Umdrehung versetzt wird. Anstatt der Zylinder oder Kegel können beliebige andere Umdrehungskörper verwendet «-erden. -
[0019] Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 9 und io dargestellt. Die Elektroden bestehen hier aus zwei parallelen zylinderförmigen Walzen i, .4, die in derselben Richtung umlaufen, und von denen ,die eine in der Längsrichtung verlaufende Rippen aufweist, während die andere Walze mit schraubenförmig angeordneten Rippen versehen ist. Durch parallele gegenseitige Verschiebung der Walzen in der durch die Pfeile in Fig.9 angegeh°nen Richtung kann die Funkenlänge auf einfache Weise verändert werden. In dieser Ausführungsform ist aber nur eine einzige Rippe auf einmal wirksam, wodurch die Elektrodenfläche klein ausfällt. -
[0020] In sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsformen bewegt sich der Funken mit großer Geschwindigkeit - zwischen immer neuen, stark gekühlten Elektrödenflächen in einer reinen, ionenfreien Atmosphäre. Die für die Entladung ,des Funkens in einem gewissen Augenblick wirksamen Teilflächen «-erden immer, und zwar mit sehr großer Geschwindigkeit gewechselt, so daß die Zeit, während welcher ein gewisser Teil einer Rippenoberfläche der Temperaturerhöhung ausgesetzt ist, im Verhältnis zu den Kühlperioden desselben Flächenelementes sehr kurz wird. Da ferner die parallele Anordnung und Phasenverschiebung in Betracht gezogen wird, so ist es einleuchtend, daß eine große Gleichförmigkeit der ununterbrochenen Funken während einer Umdrehung selbst nach stundenlangem, ununterbrochenem Betriebe gesichert wird. Dadurch wird ein reiner Ton, vor allem aber auch gleichbleibende Leistung während der ganzen Sendeperiode gesichert, weil die Entladespannung nicht wie bei feststehenden Funkenstrecken abnimmt. Der Kondensator ist stets in der Lage, nach jeder Funkenentladung wieder sene maximale Ladung anzunehmen. -
[0021] Da der Tunken längs allen Rippen laufen muß, werden letztere gleichförmig abgenutzt. Je größer die Zahl der Funkenentladungen in der Sekunde und j e größer die Stromstärke ist, um- so. größer wird das -Bestreben des oszillierenden Funkens, in einen Lichtbogen überzugehen. Je besser die Entianisierung der Funkenstrecke ausfällt, tun so größere Werte können diese Größen annehmen. Beim Erfindungsgegenstand ist die Entionisierung sehr gut, so daß eine hohe Periodenzahl der Erreg rmaschine verwendet werden kann. Zufolge der großen Genauigkeit, mit welcher der Funken .die ganze Elektrodenfläche ausnutzt, kann auch. gleichgerichteter Strom mit gutem Erfolg benutzt werden. -
[0022] Die gute Entionisierung ermöglicht eine festere Kupplung mit daraus folgender wirksamere Ausnutzung der Energie. -
[0023] Die Zeit, in der der Funken andauert, wird hierdurch kürzer, was eine Herabsetzung der Verluste im Primärkreis ebenso wie eine bessere Empfangsabstimmung zur Folge hat, weil .die Zeit für die Doppelwellenschwingung kürzer ausfällt. -
[0024] Der Elektrodenabstand kann erheblich größer als bei feststehenden Funkenstrecken gewählt werden, wodurch das Funkendekrement zufolge der fallenden Charakteristik des Funkens beträchtlich geringer ausfällt, was eine weitere Herabsetzung der Verluste bedeutet. Der Wirkungsgrad dieser Vorrichtung wird. stets gut, vor allem bei großen Leistungen, weil nur eine geringe Anzahl von Funkenstrecken dann erforderlich ist. Ferner wird der Raum gut ausgenutzt.
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- PATE,?, T-ANSPRLCIIE: i. Vorrichtung zur Erzeugung elektro°-magnetischer Hochfrequenzsehwingungen unter Verwendung einer sogenannten rotierenden Funkenstrecke, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Elektroden dieser Strecke aus gegeneinander sich drehenden, langgestreckten Rippen o. dgl. bestehen, die derart schräg zueinander verlegt sind, daß sich der Kreuzungspunkt je zweier Elektrodenrippen bei oder gegenseitigen Bewegung der Rippen mit einer Geschwindigkeit längs der Rippen bewegt, die größer als die gegenseitige 'Umlaufgeschwindigkeit der Elektroden ist. z. Vorrichtung nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode aus einer ringförmigen Scheibe mit auf ihrer einen Seite ringsum verteilten, radialen, schrägen oder gekrümmten Rippen besteht, während die andere Elektrode aus einer Anzahl, mit einem gewissen Abstand von dieser Seite angeordneten, hochkant gestellten Rippen besteht, die durch eine umlaufende Welle getragen sind und mit den erstgenannten Rippen einen spitzen Winkel bilden. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zwecks Änderung der Funkenlänge gegenseitig verstellbar sind.. Vorrichtung nach Anspruch I und ä, dadurch gekennzeichnet, daß die durch. eine Welle getragenen Elektrod enrippen schräg zur Ebene der scheibenförmigen Elektrode angeordnet sind-, zu dem Zweck, eine erhöhte Kühlwirkung zti erreichen. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode aus einer zylinderförmigen, feststehenden oder umlaufenden Trommel mit auf ihrer inneren Mantelfläche angeordneten, in der Längsrichtung oder schraubenförmig verlaufenden Rippen besteht, während die andere Elektrode aus einem in, der Trommel konzentrisch angeordneten" drehbaren Zylinder mit auf seiner Manteloberfläche schraubenförmig verlegten oder achsialen Rippen besteht, wobei die Rippen der einen Elektrode mit den Rippen der anderen Elektrode einen spitzen Winkel bilden. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode aus einer kegelförmigen, feststehenden oder- drehbaren Trommel besteht, die auf ihrer inneren Mantelfläche achsial oder schraubenförmig verlaufende Rippen hat, während die andere Elektrode aus einem konzentrisch in der Trommel angeordneten Kegel mit aus seiner Manteloberfläche angeordneten achsialen oder schraubenförmigen Rippen. besteht, wobei die Rippen der beiden Elektroden einen spitzen Winkel miteinander bilden, und die beiden Kegel zwecks Änderung des Elektrodenabstandes. achsial gegenüber einander verstellt werden können. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus parallelen, drehbaren Walzen mit auf ihrer Manteloberfläche angeordneten, achsial oder schraubenförmig verlaufenden Rippen bestehen, wobei die Rippen der beiden Elektroden einen spitzen Winkel miteinander bilden., und die Walzen seitlich zueinander verstellt `erden können. B. Vorrichtung nach Anspruch i, z, d. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen der einen Elektrode mit einem anderen geigenseitigen Abstand. als die Rippen der anderen Elektrode angeordnet ; sind, wobei das Verhältnis dieser Abstände derart gewählt ist, -daß ein ununterbrochener Funken entsteht. g. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen der ; einen Elektrode miteinander zickzackförmig verbunden sind, so,@daß der Funken auch dann nicht unterbrochen wird, wenn die andere Elektrode aus einer einzigen Rippe besteht. i o. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zickzackförmig verbundenen Rippen derart angeordnet sind, daß sie sämtlich den gleichen Winkel mit der Längsrichtung der Rippe oder Rippen der anderen Elektrode bilden.