DE422737C - Unbewegliche Elektrode fuer Wellenstrahlkommutatoren und -unterbrecher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Wellenstrahlkommutatoren und -unterbrecher, besonders die Elektroden oder Elektrodenkombinationen für solche Apparate. Derartige x\pparate sind z. B. in den Patentschriften 313276 ^und 355189 beschrieben und enthalten einen wellenförmigen, leitenden Flüssigkeitsstrahl, am zweckmäßigsten aus Quecksilber, welcher Strahl sich in der Richtung der Achse der Wellenfigur bewegt und eine oder mehrere Elektroden trifft oder berührt.

Diese Elektroden sind bisher aus festem Metall hergestellt worden; gemäß der Erfindung werden nun eine oder mehrere dieser Elektroden oder Teile von diesen von einem oder mehreren leitenden Flüssigkeitsstrahlen gebildet, welche von dem Hauptstrahl durchschnitten werden und für das Zuleiten oder Ableiten von Strom dienen.

Es hat sich herausgestellt, daß der Hauptstrahl solche Strahlenelektroden durchschneiden kann, ohne wesentlich deformiert zu wer-

den, wenn der Strahl oder die Strahlen der Strahlenelektrode mit Bezug auf Abmessungen und Geschwindigkeit richtig bemessen werden, und daß durch Anwendung derartiger Strahlenelektroden stattEIektroden aus festem Metall· gewisse Vorteile erreicht werden, wie aus dem Folgenden hervorgeht.

Die Strahlenelektroden können als Strahlenkämme hergestellt werden, d. h. dieselben ίο enthalten eine Reihe von Strahlen, die durch Löcher in einer Rohr- oder Kastenwand heraustreten, und das betreffende Rohr oder der Kasten kann für Stromzu- oder -ableitung dienen. Die Strahlen können gegen ein leitendes Organ (Gegenelektrode) treffen, durch welches Strom zu- oder abgeleitet werden kann, wodurch das Rohr oder der Kasten in dieser Beziehung ganz oder teilweise entlastet werden kann.

Auf der Zeichnung zeigt Abb. ι schematisch einen Wellenstrahlkommutator bekannter Art mit Elektroden von festem Metall und Abb. 2 und 3 in Ansicht und in Draufsicht eine kammförmige Strahlenelektrode nach der Erfindung. Abb. 4 stellt eine Draufsicht einer kammförmigen Strahlenelektrode mit Gegenelektrode dar. Abb. 5, 6 und 7 sind schematische Darstellungen eines Wellenstrahlkommutators, der mit Strahlenelektroden gemäß der Erfindung versehen ist. Abb. 8 ist eine Draufsicht einer doppelten Kammelektrode nach der Erfindung. Abb. 9 stellt schematisch einen Wellenstrahlkommutator dar, bei welchem eine doppelte Hauptelektrode aus Strahlenkämmen oberhalb einer Hilfselektrode aus festem Metall angeordnet ist. Abb. 10 und 11 sind Draufsicht und Ansicht einer Doppelelektrode, bei welcher jede Hälfte sowohl aus festem Metall als aus einem leitenden Strahl gebildet ist.

In Abb. ι stellt / einen Quecksilberstrahl dar, der aus einem Mundstück N ausströmt und eine Doppelelektrode E₁, E₂ trifft, deren Teile gewöhnlich durch eine isolierende Wand P getrennt sind, welche Wand eine scharfe Kante hat, die den Strahl abschneidet. Der Strahl ist während seiner Bewegung fortwährend mit einer Hilfselektrode E' in Berührung und verbindet dieselbe abwechselnd mit den Elektrodenteilen E₁ und E₂, so daß ein Kommutator gebildet wird, der eine Wechselspannung gleichrichten kann. Die Bewegung des Strahles in seitlicher Richtung wird durch Zusammenwirkung zwischen einem permanenten magnetischen Feld F und einem mit der gleichzurichtenden Wechselspannung synchronen Hilfswechselstrom erzielt, welcher Hilfsstrom von der Sekundärwicklung T eines Transformators geliefert und durch eine Elektrode E und das Mundstück N dem Quecksilherstrahl ■ zugeleitet wird. Die Doppelelektrode E₁, E„ ; muß in einem solchen Abstand vom Feld F angebracht sein, daß der Strahl in dem Moment an der Kante der Wand P überschnitten wird, wo die Wechselspannung Zeichen wechselt. Erfindungsgemäß können nun eine oder mehrere der Elektroden E, E', E₁, E₂ durch Strahlenelektroden ersetzt werden.

Eine für eine solche Anwendung geeignete Strahlenelektrode besteht gemäß Abb. 2 und 3 aus einem Rohr R, in dessen Wand eine Reihe von Löchern gebohrt sind, durch welche Ouecksilberstrahlen /, /', j" ... heraustreten. Gemäß Abb. 4 treffen die Strahlen einen Teil B, und durch diesen und das Rohr R kann Strom den Strahlen zu- bzw. abgeleitet werden.

Einige praktische Anwendungen solcher Strahlenelektroden zeigen Abb. 5 bis 11. Eine kammförmige Strahlenelektrode kann, wie in Abb. 5 bei E' gezeigt, als Hilfselektrode zur Einführung des Hauptstromes in den Wellenstrahl / des Kommutators gemäß Abb. 1 dienen. Es ist hier von Bedeutung, daß der Strahl / mit den kleinen Strahlen j in leitender Berührung gehalten werden kann, ohne wesentlich deformiert zu werden, und die Hilfselektrode E' kann ziemlich nahe an den gc Elektrodenteilen E₁ und E₂ angebracht werden, so daß der zwischen diesen Elektroden gelegene · stromführende Teil des Hauptstrahles / verhältnismäßig kurz wird und dem Hauptstrom einen verhältnismäßig kleinen Widerstand darbietet, und es kann in einem solchen Strahlenkommutator der Ohmsche Widerstand sehr klein gehalten werden. Eine derartige kammförmige Elektrode kann auch für die Elektrode E zur Einführung des Hilfsstromes in den Strahl verwendet werden.

Wenn eine kammförmige Elektrode als Hilfselektrode benutzt wird, braucht dieselbe nicht quer zur Achse der Wellenfigur, wie in Abb. 5 gezeigt, angebracht zu werden, sondern kann in der Richtung dieser Achse angebracht werden, wie Abb. 6 zeigt. Es ist hierbei nur eine Bedingung, daß die Länge der Kammelektrode wenigstens gleich einer halben Wellenlänge des Hauptstrahles ist, so daß der Hauptstrahl in keinem Augenblick außer Kontakt mit der Hilfselektrode kommt. Abb. 7 zeigt, wie zwei derartige Kammelektroden E₁ und B₂ als Hauptelektrode in einem Kommutator nach Abb. 1 verwendet werden können. Hierdurch wird es möglich, die Anwendung der isolierenden Wand P in Abb. ι zu vermeiden. Die scharfe Kante einer solchen Wand ist wegen der Funkenbildung immer der Abnutzung ausgesetzt, selbst wenn dieselbe aus reinem Quarz be-

Claims (7)

steht. Strahlenelektroden der beschriebenen Art sind in diesem Sinne einer Abnutzung überhaupt nicht unterworfen. Die Elektrodenteile E1 und E2 werden symmetrisch und in einem solchen gegenseitigen x^bstand angeordnet, daß der Hauptstrahl / mit dem ersten Strahl in dem einen Elektrodenteil in Berührung kommt, bevor derselbe den letzten Strahl in dem anderen Elektrodenteil verlassen hat und umgekehrt. Der Abstand zwischen den Elektrodenteilen E1 und Ε.λ muß größer gehalten werden, als man aus den geometrischen \7erhältnissen erwarten sollte, indem der Hauptstrahl den kleinen Strahl seitlich etwas auszieht, bevor die Verbindung unterbrochen wird, wie in der Zeichnung angedeutet. Es hat sich herausgestellt, daß die Kommutierung bei der Anwendung solcher Elektroden mit großer Sicherheit und Präzision stattfindet. Abb. 8 zeigt, daß die Elektrodenteile mit Gegenelektroden B1 und B2 versehen werden können, wodurch die Röhren R1 und R2 mit Bezug auf die Stromführung entlastet werden. Ebenfalls werden die kleinen Strahlen weniger stark belastet, wenn die Stromzuleitung= von beiden Enden der Strahlen stattfindet. Die Anwendung einer derartigen doppelten Strahlenelektrode ermöglicht die Anbringung der Hilfselektrode E' unterhalb der Strahlenelektroden, wie in Abb. 9 dargestellt. Um ein Herumspritzen des Quecksilbers zu vermeiden, ist die Hilfselektrode aus Messer oder Keilen zusammengesetzt, und der Strahl1/ ist stets mit einem solchen Keil in Kontakt. In Fällen, wo die Hilfselektrode nicht wie in Abb. 9 unterhalb der Hauptelektroden angeordnet ist, ist es nicht notwendig, daß jede ♦0 Elektrodenhälfte ausschließlich aus Strahlen besteht, sondern einige oder alle Strahlen mit Ausnahme der inneren können durch feste Metallteile, z. B. Stahlkeile, ersetzt werden, wie in Abb. 10 und 11 veranschaulicht ist. ♦5 Hier findet die Unterbrechung und damit die Funkenbildung zwischen dem Hauptstrahl / und dem einen oder dem anderen der Strahlen J1 oder /2 statt, und die Elektrode wird somit nicht abgenutzt. Die Strahlenröhren R1 und R2 können je mit einem Elektrodenteil E1 oder E2 unmittelbar oder durch Widerstände leitend verbunden sein. Werden hier Gegenelektroden wie B1 und B2 i 1 Abb. 8 benutzt, so können dieselben mit den Elektrodenteilen Zi1 oder E2 direkt oder durch Widerstände verbunden werden, in welch letzterem Fall der bei der Kommutierung entstehende Kurzschlußstrom vermindert werden kann. Derartige Widerstände können- auch zwischen den einzelnen Strahlen in einer Kammelektrode dieser Art eingeschaltet werden. Pat ε ν τ-An Sprüche:

1. Unbewegliche Elektrode für Wellenstrahlkommutatoren und -unterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß der stromschließende Teil der Elektrode aus einem oder mehreren aus der Elektrode ausströmenden leitenden Flüssigkeitsstrahlen gebildet wird.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus einem Rohr oder Kasten besteht, aus welchem durch eine in der Wandung angeordnete Reihe von Löchern die leitenden Flüssigkeitsstrahlen austreten.

3. Elektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptelektrode gegenüber und mit ihr leitend verbunden eine zweite Elektrode- angeordnet ist, gegen welche die Strahlen treffen.

4. Elektrode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Teilen der Elektrode, an welchen die Stromunterbrechung stattfindet, der stromschließende Teil aus leitenden Flüssigkeitsstrahlen besteht.

5. Wellenstrahlkommutator oder -unterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß die stromschließenden Teile der Hilfselektrode, welche dem wellenförmigen Strahl die zu kommutierenden oder zu unterbrechenden Spannungen zuführt, aus leitenden Flüssigkeitsstrahlen bestehen.

6. Wellenstrahlkommutator oder -unterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß der stromschließende Teil der Hauptelektroden, d. h. der Elektroden, an welchen die Kommutierung oder Unterbrechung erfolgt, aus leitenden Flüssigkeitsstrahlen gebildet wird.

7. Wellenstrahlkommutator oder -unterbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode, welche dein wellenförmigen Strahl die zu kommutierenden oder zu unterbrechenden Spannungen zuführt, unterhalb der Elektroden, an welchen die Kommutierung oder Unterbrechung erfolgt, angeordnet ist. nc

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.