DE3401367A1

DE3401367A1 - Verfahren zum herstellen einer in einem gehaeuse gasdicht gekapselten funkenstrecke

Info

Publication number: DE3401367A1
Application number: DE19843401367
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: ELEKTROWERK MUENDERSBACH GmbH
Current assignee: ELEKTROWERK MUENDERSBACH GmbH
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1985-07-25

Description

Verfahren zum Herstellen einer in einem Gehäuse
gasdicht gekapselten Funkenstrecke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer in einem Gehäuse gasdicht gekapselten Funkenstrecke, deren Elektroden jeweils mittels einer Fassung in das Gehäuse eingesetzt sind.
Funkenstrecken werden im Rahmen entsprechender Schaltungen beispielsweise als Überspannungsableiter oder als Spannungsstabilisatoren verwendet.
Es sind gasdicht gekapselte Funkenstrecken bekannt, deren Gehäuse mit einem Edelgas gefüllt ist. Das Edelgas dient einerseits dem Schutz der Metallelektroden und andererseits zur Erreichuny niedrigerer Zündspannungen, denn Edelgase sind leichter ionisierbar als beispielsweise Luft. Bei der Herstellung dieser Funkenstrecken wird im allgemeinen von einem festliegenden Elektrodenabstand ausgegangen. Die Anpassung an die jeweils gewünschte Zündspannung erfolgt durch die Wahl eines geeigneten Edelgases oder die entsprechende Mischung von Edelgasen.
Die Herstellung dieser Funkenstrecken war bisher verhältnismäßig aufwendig, denn nach dem Einsetzen der Elektroden mußte das Gehause evakuiert und anschließend mit dem jeweiligen Edelgas oder dem Gemisch aus Edelgasen gefüllt werden. Ferner war es meist erforderlich, die Elektroden zum Schutz gegen einen allzu schnellen Verschleiß mit einem Belag zu überziehen. Aber auch der Belag selbst unterlag nach einiger Betriebsdauer einem Verschleiß, so daß die Funkenstrecke dann ausgewechselt werden mußte.
Insbesondere bei Schaltungen, die zur Erzeugung und Stabilisierung von Spannungen für das Schweißen dienen, hat man deshalb häufig Thyristor- oder Transistorschaltungen den Vorzug geben müssen, wodurch jedoch der technische Aufwand gegenüber der Verwendung von Funkenstrecken erhöht wurde.
Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den für die Herstellung einer Funkenstrecke notwendigen Aufwand herabzusetzen und gleichzeitig eine Funkenstrecke von größerer Haltbarkeit zu schaffen.
Ein zur Lösung dieser Aufgabe geeignetes Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Funkenstrecke mit Stickstoff gefüllt wird, und zwar derart, daß in dem zunächst mit Luft gefüllten Gehäuse ein Lichtbogen erzeugt wird.
Mit Hilfe des Lichtbogens wird der in der Luft enthaltene Sauerstoff verbrannt, so daß im Gehäuse der Funkenstrecke nur noch der im wesentlichen aus Stickstoff bestehende restliche Luftanteil zurückbleibt.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß ein Evakuieren des Gehäuses der Funkenstrecke und das anschließende Füllen desselben mit einem anderen Gas entfallen können.
Der für die Herstellung der Funkenstrecke erforderliche Aufwand wird somit wesentlich herabgesetzt.
Es hat sich ferner herausgestellt, daß es nicht mehr erforderlich ist, die Elektroden der Funkenstrecke mit einem zusätzlichen Schutzbelag zu versehen. Eine beispielsweise aus Wolfram bestehende Elektrode wird durch den Stickstoff nicht oder allenfalls so wenig angegriffen, daß eine zusätzliche Maßnahme zum Schutz der Elektrode und zur Verlängerung der Haltbarkeit nicht erforderlich ist.
Die Herstellung einer derartigen Funkenstrecke ist erfindungsgemäß besonders einfach, wenn die die Elektroden haltenden Fassungen mit dem Gehäuse unter Anwendung eines Klebstoffs verklebt werden, der innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne aushärtet, und wenn die Einstellung des Elektrodenabstandes während dieser Zeitspanne erfolgt.
Die nach der Erfindung hergestellte Funkenstrecke kann mit unterschiedlichen Elektrodenabständen arbeiten, so daß Zündspannungen beispielsweise in der Größenordnung zwischen 1.500 Volt und 5.000 Volt vorgegeben werden können, indem der Elektrodenabstand entsprechend eingestellt wird. Es ist also bei gleicher konstruktiver Ausführung der Funkenstrecke in einfacher Weise möglich, Funkenstrecken mit jeweils unterschiedlichen Zündspannungen herzustellen.
Eine derartige mit Stickstoff gefüllte Funkenstrecke ist aber auch über das Gebiet der Schweißspannungsstabilisierung hinaus vielfältig anwendbar, beispielsweise allgemein als Uberspannungsableiter oder auch im Rahmen von Spannungsstabilisierungsschaltungen oder von Zündschaltungen, die für die Zündung eines Verbrennungsmotors verwendet werden. Auch hier können gegebenenfalls aufwendige Thyristor- oder Transistorschaltungen durch die mit Stickstoff gefüllte Funkenstrecke ersetzt werden.
Die Funkenstrecke wird erfindungsgemäß vorteilhaft so ausgebildet, daß die Elektroden jeweils mittels einer zylindrischen Fassung gehalten sind und daß die Fassungen in ein aus transparentem Material bestehendes Rohrstück eingesetzt sind. Die Fassungen können mit dem Rohrstück verklebt werden, was einfacher ist als das Einsetzen der Fassungen beispielsweise mittels eines Gewindes.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Funkenstrecke; Fig. 2 eine zur Erzeugung einer Schweißspannung dienende Schaltung, in der die Funkenstrecke verwendet wird.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, hat die Funkenstrecke ein aus transparentem Material bestehendes Gehäuse 10 in Form eines Rohrstückes, in das beidseitig jeweils eine zylindrische Fassung 11 aus Messing eingesetzt ist. Jede der beiden Fassungen 11 hat eine zentrale Bohrung 12, die eine aus Wolfram bestehende Elektrode 13 von kreisförmigem Querschnitt aufnimmt. Die Fassungen 11 haben an ihren nach außen weisenden Stirnseiten jeweils eine Gewindebohrung 14 zum Befestigen einer Anschlußleitung mittels einer Schraube.
Bei der Herstellung der Funkenstrecke werden die mit den Elektroden 13 versehenen Fassungen 11 in denjenigen Flächenbereichen, die mit dem Gehäuse 10 in Berührung kommen, mit einer Klebstoffschicht versehen. Der Klebstoff dichtet den Innenraum des Gehäuses 10 auch dann bereits angenähert gasdicht ab, wenn er noch nicht ausgehärtet ist. Der Klebstoff ist so ausgewählt, daß er erst nach Ablauf einer gewählten Mindestzeit aushärtet. Nach dem Einsetzen der Fassungen 11 in das Gehäuse 10 werden die Elektroden 13 an die Spannung angeschlossen, so daß ein Lichtbogen entsteht, mit dessen Hilfe der Elektrodenabstand auf die jeweils gewünschte Zündspannung eingestellt werden kann. Insoweit lassen sich die Fassungen 11 noch gegenüber dem Gehäuse 10 verschieben. Erst nach dem Aushärten des Klebstoffs sind sie fest im Gehäuse 10 arretiert. Der Lichtbogen wird im übrigen solange aufrechterhalten, bis davon ausgegangen werden kann, daß der Sauerstoffanteil der im Gehäuse 10 enthaltenen Luft verbrannt ist. Somit enthält der Innenraum des Gehäuses 10 dann im wesentlichten nur Stickstoff.
In der Schaltung nach Fig. 2 ist ein Wechselspannungsgenerator mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet. Die von diesem erzeugte Schweißspannung liegt in der Größenordnung von einigen einhundert Volt. Unter Einschaltung einer Hochfrequenz-Sperrdrossel sind die beiden Pole des Wechselspannungsgenerators 15 einerseits an ein Werkstück 17 und andererseits an einen Brenner 18 angeschlossen.
Über einen Hochspannungstransformator 19 wird eine Wechselspannung erzeugt, die einige tausend Volt beträgt. Mit dieser Spannung wird über einen Widerstand 20 ein Ladekondensator 21 beaufschlagt. Diesem sind eine Funkenstrecke 22 und ein weiterer Widerstand 23 nachgeschaltet. Die Funkenstrecke hat eine Zündspannung von 2.000 Volt. Sobald diese überschritten ist, werden Hochspannungsimpulse in entsprechender Größe auf die vom Wechselspannungsgenerator 15 erzeugte Schweißspannung gegeben. Die Funktionsweise einer derartigen Schaltung ist an sich bekannt.
Bezugsziffernliste: 10 Gehäuse 11 Fassung 12 Bohrung 13 Elektrode 14 Gewindebohrung 1 5 Wechselspannungsgenerator 1 6 Hochfrequenzsperrdrossel 17 Werkstück 18 Brenner 19 Hochspannungstransformator 20 Widerstand 21 Ladekondensator 22 Funkenstrecke 23 Widerstand Leerseite -

Claims

Ansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen einer in einem Gehäuse gasdicht gekapselten Funkenstrecke, deren Elektroden jeweils mittels einer Fassung in das Gehäuse eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Funkenstrecke mit Stickstoff gefüllt wird, und zwar derart, daß in dem zunächst mit Luft gefüllten Gehäuse ein Lichtbogen erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen mit dem Gehäuse unter Anwendung eines Klebstoffes verklebt werden, der innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne aushärtet, und daß die Einstellung des Elektrodenabstandes während dieser Zeitspanne erfolgt.
3. Gasdicht gekapselte Funkenstrecke als Spannungsableiter oder Spannungsstabilisator in elektrischen Schaltungen insbesondere für Schweißgeräte, mit zwei in einem Gehäuse angeordneten Elektroden, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) mit Stickstoff gefüllt ist.
4. Funkenstrecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (13) jeweils mittels einer zylindrischen Fassung (11) gehalten sind und daß die Fassungen (11) in ein aus transparentem Material bestehendes Rohrstück (10) eingesetzt sind.
5. Funkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen (11) mit dem Rohrstück (10) verklebt sind.