DE536821C

DE536821C - Elektronenrelais

Info

Publication number: DE536821C
Application number: DES79140D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN SAACKE DIPL ING
Current assignee: HERMANN SAACKE DIPL ING
Priority date: 1927-04-07
Filing date: 1927-04-07
Publication date: 1931-10-27

Description

Für manche Zwecke von Messungen, Steuerungen und Signalisierung haben sich Kippanordnungen als geeignet erwiesen. Hierunter sind im folgenden Röhrenanordnungen (z. B. Kallirotron oder Doppelgitterröhrenschaltungen) und Glimmröhrenschaltungen verstanden, die so eingestellt sind, daß sie bei Erreichen einer bestimmten oberen oder unteren Spannungsgrenze sprunghaft den Wert des Anodenstromes bzw. des Glimmstromes ändern. Die Bedingungen für empfindliches und wirkungsvolles Ansprechen lassen sich nicht immer gleichzeitig genügend erfüllen. In diesen Fällen kann man nach vorliegender Erfindung eine ganz bedeutende Verbesserung durch Verbindung solcher Kippanordnungen (Stufen) zu einem Elektronenrelais erzielen, bei dem mehrere Kippvorrichtungen derart in Kaskade geschaltet sind, daß die erste empfindlich anspricht und durch ihr Kippen das Kippen der folgenden bewirkt; die erste, empfindliche, ist dem auslösenden System, die zweite dagegen wirkungsvoll und dem auszulösenden System angepaßt. Es kann zwar jede Stufe durch die grundsätzlich gleiche Kippanordnung dargestellt sein, wesentlich ist aber ihre verschiedene Ansprech- oder Arbeitsweise.

Die Fig. 1 stellt als Beispiel die Verbindung zweier Doppelgitterröhren 1 und 2 dar, bei denen in bekannter Weise das Umkippen des Stromes durch den Widerstand 3 (am Raumladegitter 5) bewirkt wird, der hier zugleich die Kopplung beider Systeme darstellt. Auf das Gitter 4 wirkt die kleine Spannung, die

z. B. von einer Empfangsanordnung 9 erzeugt wird. Sinkt die Spannung am Gitter 4 der Röhre 1 unter einen bestimmten Wert, so springt plötzlich der Strom durch 3 auf einen etwas höheren Wert, die Spannung an den Gittern 5, 6, 7 fällt, und dadurch kippt bei entsprechender Einstellung auch der Anodenstrom der Röhre 2 auf einen wesentlich geringeren Wert, und das auf Ruhestrom eingestellte Relais 8 spricht an.

Liegt anderseits der Fall vor, daß ein Kondensator langsam aufgeladen wird und schließlich beim Erreichen der Zündspannung einer Glimmröhre durch diese entladen wird, so erzielt man die Verbesserung dadurch, daß der kurze Entladungsstoß eine zweite Röhre zündet, die dann beliebig lange gezündet bleibt und die gewünschte Wirkung hervorbringt.

Die Fig. 2 zeigt, wie dies durch geeignetes Nebenschalten zweier Glimmröhren erreicht wird. Die Batterie 10 bringt die Röhre 12 auf eine Spannung, mit der die Röhre nicht von selbst zündet, aber brennen kann, wenn sie gezündet wurde. Der Kondensator 13 wird z.B. über eine lichtelektrische Zelle 14, deren Beleuchtung für die auszulösende Wirkung maßgebend sein soll, aufgeladen. Damit die für die Zündung der Röhre 11 notwendige Spannung rasch und möglichst proportional zur Belichtung erreicht wird, ist eine Zusatzbatterie 15 verwendet. Sobald die Zündspannung am Kondensator 13 erreicht ist, schlägt die Röhre 11 durch, und die durch den kurzen

Entladungsstoß an dem Kopplungsglied 16 (das ein Widerstand, eine Drossel, ein Transformator oder 'eine Zusammensetzung von diesen, gegebenenfalls mit einem Kondensator, sein kann) auftretende Spannung setzt sich mit der Spannung von io zusammen ;und führt so die Zündung von Röhre 12 herbei, in deren Stromkreis der zu betätigende Apparat 8 (z. B. ein Relais) liegt. Dem Apparat 8 können die Maßnahmen übertragen werden, um die Anordnung wieder auf eine gewünschte Empfindlichkeitsstellung zurückzuführen, entweder durch Abtrennung von Kondensator 13 (um eine Rückzündung über 11 zu vermeiden), und dann Unterbrechung des, Kreises io, 12, 8, oder dadurch, daß neben der Unterbrechung von ι o, 12, 8 der Kondensator 13 auf eine beliebige Spannung gebracht wird, um zu erreichen, daß er schneller oder langsamer die Zündspannung für die Röhre n erreicht.

Die in vorstehender Erfindung angegebenen Anordnungen lassen sich, wie in den Beispielen angeführt ist, immer dann mit Erfolg verwenden, wenn die auslösende Anordnung einen hohen inneren Widerstand besitzt oder eine nur kleine elektrische Änderung hervorruft, so daß der bewirkte Kippvorgang an sich nicht wirkungsvoll genug verlaufen könnte. Auch ist z.B. für die Batterie 15 nur eine solche von sehr kleiner Kapazität und Belastbarkeit notwendig, so daß z. B. mit einem Netzanschluß von 110 bis 120 Volt und kleiner zusätzlicher Anodenbatterie von 30 Volt gearbeitet werden kann.

Durch Vertauschung von Kondensator 13 und Röhre 11 in Fig. 2 kann auch erreicht werden, daß beim Ansprechen von 11 die Röhre 12 gelöscht wird, indem durch den entgegengesetzten Spannungsabfall des nun als Ohmscher Widerstand gedachten 16 die Löschspannung unterschritten wird. Eine solche Vertauschung von 13 und 11 ist nicht notwendig, wenn dafür Sorge getragen wird, daß der Stromanstieg flacher als der Stromabfall ist für den Fall, daß 16 ein Transformator oder eine Drossel ist.

Die Fig. 3 zeigt, wie die Glimmkaskade durch Hintereinanderschaltung zweier Glimmröhren verwirklicht wird. Jede der beiden Röhren, die auslösende 11 und die arbeitende 12, hat ihre Batterie 17 bzw. 18, durch die sie auf eine Spannung zwischen Löschen und Zünden gebracht wird. Tritt nun an der Spule 19, deren hochohmige Wicklung den Zündstrom nicht durchläßt und die hier als Beispiel an Stelle des Empfängers oder der Anordnung mit der lichtelektrischen Zelle verwendet ist, eine zusätzliche Spannung zu 17 auf, so zündet die Röhre 11; da aber sofort das Potential des gemeinsamen Punktes zwischen 11 und 12 infolge des Spannungsabfalls des Zündstroms in 19 so verschoben wird, daß auch 12 zündet, ohne daß 11 löscht, so wird eine Dauerzündung durch beide Röhren erreicht, die dann im Apparat 8 zur Wirkung gelangt. Der Apparat 8 hat auch, sofern nötig, die Schaltungen zu bewirken, die den Ausgangszustand wiederherstellen: Kurzschluß von 19, Trennung des Stromkreises 11, 17 und 12, 8, 18.

Für den besonderen Fall, daß das Ansprechen der Kaskade in der Weise verzögert sein soll, daß, wenn die Ansprechfolge der ersten Stufen ein bestimmtes Maß unterschreitet, kein Ansprechen der folgenden Stufen erfolgt, wird dies nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß das Ansprechen einer Stufe die Entladung eines Kondensators bewirkt, der über einen Widerstand dauernd langsam aufgeladen wird und nur, wenn er genügend Zeit zum Aufladen hat, die zum Kippen der nächsten Stufe nötige Spannung erreicht.

In dem abgebildeten Beispiel der Fig. 4 entlädt die Glimmröhre 12 bei Ansprechen einen Kondensator 21, so daß die Zündspannung für eine Glimmlampe 23, in deren Glimmstromkreis der auszulösende Apparat 8 liegt, durch die Aufladung des Kondensators über den Widerstand 20 nicht erreicht wird. Der besondere Vorteil, der hier erreicht wird, beruht, abgesehen von der gewünschten Verzögerung in der Ansprechzeit der Anordnung, darin, daß die Glimmröhre 12 bzw. 23 von selbst löscht und damit auch Relais 8 wieder abfällt, ohne daß besondere Schaltmittel nötig sind, da über den Widerstand 20 nicht genügend Strom zum Aufrechterhalten der Zündung zur Verfugung steht. Die Batterie 22 dient dazu, den Zeitpunkt für das Erreichen der Zündspannung an 21 für 23 günstig einstellen zu können.

Die vorbeschriebenen' Anordnungen können auch mit Wechselstrom betrieben werden, wobei es im besonderen Wesen vorliegender Erfindung liegt, daß die Frequenz des Wechselstroms so hoch gewählt wird, daß die Trägheitserscheinungen bzw. Nachwirkungen in den Glimmröhren eine wesentliche Rolle spielen. Es läßt sich dann erreichen, daß die Wechselstromcharakteiistik wie die statische Charakteristik eine besondere Zünd- und Löschspannung zeigt, wodurch die Röhren für die gewünschten Zwecke auch mit Wechselstrom betriebssicher arbeiten.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektronenrelais, gekennzeichnet durch mehrere derart in Kaskadenschaltung angeordnete Kippvorrichtungen (Stufen), daß die erste empfindlich anspricht und durch

ihr Kappen das Kippen der folgenden bewirkt.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung zweier in bekannter Weise auf Kippen eingestellter Doppelgitterröhren ein das Kippen bewirkender Widerstand dient, der die Raumladegitter der beiden Röhren über eine Batterie mit den Kathoden verbindet.

ίο
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß zur Kopplung zweier in bekannter Weise auf Kippen eingestellter Glimmröhren 'ein derart bemessener Widerstand dient, daß der Stromstoß. beimKip- pen der ersten Röhre einen das Kippen der zweiten bewirkenden Stromstoß in ihm erzeugt.
4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der koppelnde Widerstand durch Drossel oder Transformator ergänzt bzw. ersetzt wird, dem ein Kondensator in Reihe bzw. nebengeschaltet sein kann.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung ein Kondensator mit einem derart bemessenen Vorschaltwiderstand dient, daß das Kippen erst oberhalb einer Grenzspannung eintritt.
6. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied zwischen der Mitte der Batterie einerseits und dem Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Entladungsröhren anderseits liegt.
7. Anordnung nach Anspruch 3, 4, 5 und 6, gekennzeichnet durch Anwendung eines Wechselstroms, dessen Frequenz eine genügend große Zündschwelle der Glimmlampe bedingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen