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Zündvorrichtung für Metalldampfapparate aus Glas mit flüssiger Kathode,
insbesondere Quecksilberdampfgleichrichter Die Erfindung betrifft Zündvorrichtungen
für Metalldampfapparate aus Glas mit flüssiger Kathode, insbesondere Quecksilberdampfgleichrichter,
und zwar solche Zündvorrichtungen, bei .denen -ein Elektromagnet durch Einwirkung
auf einen aus magnetischem Materialbestehenden, in einem Ansatzarm am Gleichrichtergefäß
befindlichen Anker die Bewegung einer mittels eines elastischen Gliedas an einem
Einschmeladraht am Ende dieses Ansatzarmes befestigten Zündelektrode bewirkt, wobei
das elastische Glied beiderseits in drahtförmige Fortsetzungen ausläuft, vondenen
.die eine als Einschmelzdraht dient. In erster Linie .ist die Erfindung darauf gerichtet,
die Zündvorrichtung so zu gestalten, daß der mit dem Einschmelz;draht o. dgl. verbundene
bewegliche, elastische Teil aus einem beliebigen, gerade auch aus nichtmagnetischem
Materialbestehen kann und trotzdem, und sogar besonders wirksam, auf magnetischem
Wage zwecks Durchführung des Zündvorganges bewegt werden kann, und zwar ohne daß
der bewegliche Teil mit einem den Aufbau erschwerenden und eine nachteilige Gewichtsbelastung
bedeutenden Magnetanker behaftet sein muß. Um dieses zu erreichen, wird ein von
dem beweglichen, elastischen Teil getrennter Magnetanker für die Zündvorrichtung
benutzt und zu diesem Zecke gemäß der Erfmdüng die Einrichtung so getroffen, daß
der Anker aus einer biegsamen Lamelle, deren eines Ende auf der Wandung des Ansatzarmes
aufliegt und deren anderes Ende mit dem der Kathode zugewandten Ende des elastischen
Gliedes in Eingriff ist, besteht und daß die zweite Fortsetzung des elastischen
Gliedes als Zündelektrode dient.
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Der als biegsame Lamelle ausgebildete Ankerverläuft bei der erfindungsgemäß
ausgebildeten Zündvorrichtung auf einem beträchtlichen Teil seiner Länge in unmittelbarer
Nachbarschaft der Wandung des Gefäßes bzw. .des Ansatzarmes und greift nach Art
eines einarmigen, verhältnismäßig sehr langen Hebels an dem beweglichen, elastischen
Teil @an. Es können infolgedessen mit Hilfe des außerhalb .des Gefäßes befindlichen,
mit seinen Schuhen gegenüber der Lamelle angeordneten Magneten unverhältnismäßig
große Ans.lenkungen des in .das Quecksilber einzutauchenden Endes des beweglichen
Teiles bewirkt werden.
Die .Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht
ferner, für das elastische Glied bzw. für den gesamten beweglichen Teil ein solches
Material zu verwenden, das den in Frage kommenden elastischen Beanspruchungen weitgehendst
standhält und vom Quecksilber und dessen: Dampf nicht angegriffen wird.
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Es kann-für das elastische Glied in an sich bekannter Weise Molybdä:n
verwendet werden. Dias Molybdän behält seine Elastizität auch bei hohen Temperaturen
unbeschadet bei und ist als Einschmelzdraht besonders geeignet. Einschmelzdrahtund
das gesamte bewegliche Glied bestehen aus ein und demselben Material .und einem
einzigen Stück.
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Bei den bekannten Anordnungen ist der Einschmelzdraht unter Zwischenfügung
eines für ihn als Lagerbock auf der Glaswandung dienernden Verbindungsteiles mit
einem beweglichen mit der Kathode zwecks Zündung des Gleichrichters in Berührung
zu bringenden Teil verbunden, der entweder mit einem besonderen Magnetanker versehen
ist oder auf :einem Teil seiner Länge aus magnetischem Material besteht. Der bewegliche
Teil bizw. die ganze Zündvorrichtung in dem Gefäß ist aus :einzelnen Teilen verschiedenen
Materials zusammengesetzt bzw. m:iteinem magnetischen Anker beschwert. Es sind dieses
sowohl für die Herstellung als auch für den Betrieb des Entladungsgefäßes störende
Nachteile, die durch den Erfindungsgegenstand zweckmäßig vermieden werden.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung wird eine :bolzenförmi:ge Zündanode
von dem einen Auslauf einer Feder aus Molybdän_ getragen, .deren .anderer Auslauf
als Einschmelzdraht dient und am Ende Mies für die Zündelektrode bestimmten Ansatzarmes
eingeschmolzen ist. Der Magnetkern ist hierbei ein Eisenrohr, das auf das Verbindungsstück
zwischen Molybdänfeder und Zündanode aufgeschoben ist. Auch .gegenüber dieser bekennten
Anordnung zeichnet sich die erfindungsgemäße Zündvorrichtung dadurch aus, daß nur
sehr geringe magnetische Kräfte notwendig sind, um die Zündvorrichtung zu betätigen.
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Die nach der Erfindung als Anker dienende Lamelle kann bequem mit
dem elastischen Glied .zusammengesetzt werden. Die Lamelle liegt einseitig sauf
der Glaswandung auf, so daß der bewegliche Teil weitgehend von .dem Gewicht des
Ankers entlastet ist. Man ist frei hinsichtlich der Wahl des Materials für den (gesamten)
beweglichen Teil. Eine sichere Führung des beweglichen Teiles während der Ausführung
seiner Bewegungen ist gewährleistet. Die Polschuhe des Magneten können sich daher
sehr nahe der als Anker dleneaden Lamelle befinden, wenigstens auf einem beträchtlichen
Teil ihrer Länge, so daß die Anordnung .mit einem außerordentlich geringen Luftspalt
arbeiten kann.
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Zweckmäßig wird die Wicklung des Elektromagneten derart mit einem
Relais verbunden, daß -die Zündibewegung selbsttätig wiederholt wird, bis die Zündung
erfolgt ist. Die Stillsetzung der Bewegung bzw. Abschaltung des Elektromagneten
wird vorteilhaft mittels des zu den Erregeranoden fließenden Stromes durch dessen
Einwirkung auf das genannte Relais bewirkt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Abib. i unid
in seiner baulichen Anordnung in Abb. 2 dargestellt.
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In Abb. i ist i der Glaskolben eines Q.uecksilberdampfgleichrichters
mit der Quecksilberkathode 2, der in bekannter Weis an den Verbraucherstromkreis
angeschlossenen Hauptelektroden 3 und den Erregeranoden 4, die an den Transformator
5 über die Leitungen 6 angeschlossen sind. Um Lichtbosgenentladungen zwischen. den
Erregeranoden 4 und der Kathode 2 einzuleiten, muß auf dem Quecksilber 2 der sog.
Kathodenfleck .erzeugt werden. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zwecke ein nachgiebiges
Glied, beispielsweise eine gewundene Feder 7 aufs Molybdän oder anderem geeigneten
Material vorgesehen, die an ihrem einen Ende bei 8 in die Glaswandung z eingeschmolzen
ist und sich mit ihrem anderen freien Ende in einem Drahtstück (oder Spitzel 9 fortsetzt
bis in die Nähe der Oberfläche des Quecksilbers der Kathode 2. N
Die als nachgiebiges
Glied dienende Feder 7 ist von genügender Steifheit, so daß sie den als eigentliche
Zündanade dienenden Fortsatz 9 normalerweise außer Kontakt mit dem Quecksilber .2
halten kann. Um das Eintauchen des Fortsatzes 9 in das Quecksilber bewirken zu können,
ist in Verbindung mit einem Elektromagneten iz ein Glied io aus magnetischem Material
vorgesehen. Dieses besteht beispielsweise aus einer dünnen Eisenlamelle,_ .deren
eines Ende auf der Glaswandung gelagert ist (in der Nähe von 8), während ,das andere
Ende bei xi mit dem freien Ende der Feder 7 in Eingriff steht. Der aus einem feststehenden
Eisenkern und einer Erregerwicklung bestehende Elektromagnet 12 ist gegenüber .dem
Teil io außerhalb des Glaskolbens angeordnet.
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Die elektrische Schaltung der Anordnung ist :beispielsweise die folgende.
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Die Wicklung ,des Elektromagneten 12 und das äußere bei 8 einsgeschmolzene
Ende der Feder 7 sind an die Kontakte 14 bzw. 15 .des Relais 13 angeschlossen. Der
Anker des Relais 13 ist mit -einem Kontaktstück 16 versehen, das normalerweise eunter
der Wirkung einer Feder 17 die Kontakte 14 und 15 leitend
verbindet.
Das Kontaktstück 16 ist über Leitung 18 und den Widerstand ig mit dem Anschlußpunkt
2o des Transformators 5 verbunden. Das Relais 13 weist zwei Erregerwicklungen 2
1 auf, die in der .gezeichneten Weise an die Erregeranoden 4 und die Sekundärwicklung
des Transfärmators 5 angeschlossen sind.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende. .
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Wenn an den Transformator 5 Spannung gelegt wird, so wird der Elektromagnet
12 durch den Stromfluß über den Än.schluß 2o, Widerstand ig, Leitung 18, Kontaktstücke
16 und 14 des Relais 13 und die Leitung 22 erregt. Der Anker io wird dann durch
den Elektromagneten 12 herabgezogen. Er taucht dabei das Ansatzstück 9 der Feder
7 in das Ouecksilber der Kathode 2. In dem Augenblick, in dem der Ansatz 9 der Feder
7 das Quecksilber berührt, wird die Wicklung des Magneten 12 kurzgeschlossen über
14, 16, 15, 23, 7, 9, 2. Infolgedessen kehrt die Feder 7 in ihre normale Lage zurück,
wie sie in der Abbildung gezeichnet ist. In dem Augenblick, in dem das Ansatzstück
9 der Feder 7 den Kontakt mit dem Quecksilber 2 unterbricht, wird der Kathodenfleck
auf der Oberfläche der Kathode 2 gebildet. Infolgedessen entstehen Lichtbogenentladungen
zu den Erregeranoden 4. Es fließt dann Strom durch die Wicklungen 21. Dadurch wird
das Relais 13 erregt, dessen Anker angezogen und die Leitungsverbindung zu den Kontakten
14 und 15 aufgehoben. Wenn sich die Erregerlichtbögen nicht beim erstmaligen Eintauchen
des Ansatzstückes 9 in das Ouecks-ilber 2 bzw. beim Herausreißen des Ansatzstückes
9 aus dem Quecksilber ausbilden, so wiederholt sich das Eintauchen des Ansatzstückes
g in das Quecksilber 2 selbsttätig.
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Solange die Lichtbogenladung besteht, fließt Strom über die Erregeranoden
4, so daß das Relais 13 erregt und die Wicklung .des Elektromagneten 12 von ihrer
Spannungsquelle (über--den Kontakt 14) abgeschaltet ist. Sobald die Lichtbogenentladung
au.fhö@rt, fließt kein Strom über die Erregeranoden durch die Wicklungen 2i_ Durch
die Wirkung der Feder 17 wird infolgedessen die Wicklung des Elektromagneten 12
und ebenso die Feder 7 über die Kontaktstücke 14, 15, 16 wiederum an Spannung gelegt,
so daß nunmehr die Entstehung des Kathodenfleckes von neuem eingeleitet werden kann.
Wenn die Entladung in dem Lichtbogengefäß aussetzt, infolge unbeabsichtigten Erlöschens
des Kathodenfleckes, so wird die Erzeugung des Kathodenfleckes von neuem selbsttätig
eingeleitet.
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Der Widerstand i9 begrenzt den über die Feder 7 fließenden Strom bei
der Einleitung des Zündvorganges. Dieser Widerstand ist auch in Serie mit der-Wicklung
des Elektromagneten 12, geschaltet, die jedoch nur einen geringen Strom benötigt,.so
daß sich hinsichtlich des Erregerstromes des Elektromagneten 12 ein vernachlässigbarer
Spannungsabfall an dem Widerstand ig ergibt.