DE442276C - Gleichrichter, bestehend aus einem Entladungsgefaess mit Gluehkathode - Google Patents

Description

In der Patentschrift des Hauptpatents 440 044 ist ein Gleichrichter angegeben, bestehend aus einem Entladungsgefäß mit Glühkathode, die aus Wolfram oder einem anderen sehr schwer schmelzbaren Metall besteht und deren Zerstäubung durch eine Füllung mit Stickstoff, Argon oder Quecksilberdampf von hinreichend hohem Gasdruck verhütet oder verringert wird. Bei diesem Gleichrichter kommt es nun manchmal vor, daß die aus einem verhältnismäßig dünnen Glühfaden bestehende Kathode örtlich infolge elektrischer Einflüsse angefressen wird und bricht, wodurch die Lebensdauer der Vorrichtung begrenzt wird. Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung an der Spitze der Kathode ein eine größere Masse aufweisender Kopf vorgesehen, der die Basis des Lichtbogens bildet.

• Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 bezeichnet 1 ein Gefäß aus Glas, Quarz o. dgl., 2 die Kathode und 9 die Anode. Diese beiden Elektroden können aus schwer schmelzbaren Stoffen, z.B. "Wolfram, Tantal, Kohle o. dgl., bestehen. Die Kathode 2 besteht aus mehreren Teilen, nämlich aus dem Kopf 3 und dem ihn tragenden Stiel 4, welcher auf dem in den Fuß 6 eingesetzten. Stromzuführungsdraht 5 sitzt. Der Durchmesser des Stiels 4 ist genügend klein, um die Wärmeableitung

durch den Stiel so weit zu verringern, daß der Kopf 3, der die Basis des Lichtbogens bildet, im Betrieb bei Weißglut arbeitet, und zwar wird der Kopf 3 schon durch eine verhältnis S mäßig geringe Energiemenge auf einer gleichförmigem, hohen Temperatur erhalten. Für einen gegebenen Strom ist daher der gesamte Spannungsabfall im Lichtbogen geringer, als wenn hinter der Lichtbogenbasis kein Abschnitt von verringertem Querschnitt vorgesehen wäre. Die beabsichtigte Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß der Stromzuführungsdraht 5 in der Nähe des Kopfes 3, wie die Abb. 2 und 3 zeigen, eine Einschnürung 7 erhält. Wie dieselben Abbildungen zeigen, kann der Kathodenkopf zugespitzt sein, um die Zündung des· Lichtbogens zu erleichtern und ihn während des Betriebes zu stabilisieren.

In der Nähe des Kathodenkopfes 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 ein zum Zünden dienender, schraubenlinienförmig gewundener Glühfaden 8 aus Wolfram, Tantal oder Kohle vorgesehen, der um den Kathodenstiel4 herumgeführt und mit ihm nahe dem Glühkopf 3 leitend verbunden ist, während das andere Ende an einem besonderen ja dem Glasfuß 6 eingeschmolzenen Stromzuführungsdraht 5 befestigt ist. Bei dieser An-Ordnung ist der Zündfaden 8 von der Anode 9 weiter entfernt als der Kathodenkopf 3. Diese Anordnung bildet einen Schutz dagegen, daß der Lichtbogen den Kopf 3 verläßt und ganz oder teilweise nach dem Zündfaden 8 übergeht.

Die Anode kann aus einem leicht verdampfbaren Stoff, z. B. Quecksilber, bestehen, wie die Abb. 3 bei 10 zeigt. In allen Fällen muß die Anöde und ihre Wärmeableitung so gewählt werden, daß die Temperatur der letzteren im Betrieb unterhalb etwa 700⁰ C bleibt. Das beschriebene Entladungsgefäß wird in der in der Hauptpatentschrift angegebenen Weise entlüftet und mit Stickstoff, Argon oder Quecksilberdampf gefüllt. Der Druck der Gasfülljung soll derselbe sein, wie in der j Hauptpatentschrift angegeben· ist.

Zum Zünden des Lichtbogens wird der Glühfaden 8 zum Glühen gebracht, indem den Stromzuführungsdrähten 5, 5' durch, die Leitungen 11 und 12 von irgendeiner passenden Stromquelle, z. B. von der Sekundärwicklung 13 eines Transformators 14, Strom zugeführt wird. Sodann wird zwischen Kathode und Anode eine geeignete Spannung angelegt, beispielsweise von der Sekundärwicklung 15 des Transformators. Der Strom geht von dieser Wicklung durch die Leitungen 16 und 17 zur Anode und Kathode, der gleichgerichtete Strom kann etwa zum Aufladen einer Sammlerbatterie 19 dienen. Der ursprünglich zwischen dem Glühfaden 8 und der Anode 9 gezündete Lichtbogen bringt den Kopf 3 der Kathode zum Glühen, wobei auch die im Glühfaden durch den Heizstrom und durch den Lichtbogen entwickelte Hitze infolge seiner Nähe zum Glühkopf mitwirkt. Der Heizstromkreis kann dann durch den Schalter 18 geöffnet werden, der Lichtbogen bleibt zwischen der Anode und der Kathode bestehen. Da der Kathodenkopf 3, verglichen mit der Zündelektrode 8, aus einem verhältnismäßig großen, kräftig gebauten Stück besteht, beeinflußt eine geringe elektrische Erosion dieses Kopfes die Lebensdauer des Gleichrichters nicht. Der Glühfaden 8 wird nur während einer kurzen Zeitspanne benutzt und daher nicht angefressen.

Manchmal kann, wie Abb. 2 zeigt, von dem Zündbogen abgesehen werden, nämlich dann, wenn der Gleichrichter nur bei verhältnismäßig hohen Spannungen benutzt wird. In diesem Fall soll der Kathodenkopf 3 zugespitzt sein, da bekanntlich durch Ausbildung von Elektroden in Form von Spitzen ein Stromübergang zwischen den Elektroden erleichtert wird. Die hohe Zündspannung kann einer Hilfswicklung 20 des den Gleichrichter speisenden Transformators entnommen werden. Wenn die Kathode auf Weißglut gekommen ist, kann der Schalter 21 für die Hilf swicklung 20 wieder geöffnet und der Schalter 22 geschlossen werden. Bei Benutzung der zugespitzten Kathode benötigt man für die Zündung eine Spannung, die nur 60 Prozent derjenigen beträgt, die bei einer ebenen Kathode erforderlich ist.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Gleichrichter, bestehend aus einem Entladungsgefäß mit Glühkathode nach Patent 440 044, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode einen Kopf von verhältnismäßig großer Masse besitzt.

   2:. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Stiel . ausgebildete Träger der Glühkathode nahe dem 'Kathodenkopf eingeschnürt ist.

   3. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Zündelektrode dienender Glühfaden mit dem Träger der Kathode nahe dem Kathodenkopf leitend verbunden ist.

   4. Gleichrichter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenkopf zugespitzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.