DE617145C - Schaltung fuer gasgefuellte Entladungsroehren - Google Patents

Description

Die !Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum verzögerten Zünden von Entladungsröhren mit wenigstens einer fremdbeheizten Glühkathode, insbesondere Entladungsröhren mit positivem Säulenlicht.

Bei derartigen Entladungsröhren ist es erwünscht, daß die Zündung einige Zeit nach dem Einschalten des Heizstromes eintritt. Außerdem ist die zum Zünden erforderliche

to Spannung im allgemeinen höher als die zur Inbetriebhaltung der Entladungsröhre benötigte Spannung, wenn diese Röhre einmal gezündet hat.

Es ist bereits eine Schaltung bekannt, bei der ein verzögert ansprechendes Relais, z. B. ein einfaches thermisches Relais, verwendet wird, das die Zündung der Röhre mittels einer Zündvorrichtung herbeiführt.

Die Schaltung gemäß der Erfindung ist durch ein Spannungsrelais gekennzeichnet, dessen Erregerkreis ständig parallel zu der Entladungsbahn liegt und das so eingestellt ist, daß es durch die vor der Zündung an der Entladungsröhre liegende Spannung betätigt

as wird und durch die Spannung, die nach der Ingangsetzung der Entladung an der Röhre vorhanden ist, nicht betätigt werden kann. Ein wesentliches Merkmal dieser Schaltung ist darin zu sehen, daß zur Steuerung des Relais von dem Unterschied zwischen der Zünd- und Brennspannung der Röhre Gebrauch gemacht wird.

Das Relais dient somit nur zur Inbetriebsetzung der Röhre, während nach der Zündung der Röhre deren Betriebsspannung so weit herabsinkt, daß das Relais außer Wirkung kommt und die Zündungseinrichtung automatisch außer Betrieb gesetzt wird, so daß während des Betriebs der Röhre keine Verluste in dem Relais auftreten.

Gegenüber der Verwendung eines thermischen Relais zeigt die Schaltung gemäß der Erfindung eine völlige Unabhängigkeit von der Außentemperatur. Thermische Relais werden im allgemeinen von Schwankungen der Umgebungstemperatur in schwer kontrollierbarer Weise beeinflußt. Wie bereits dargelegt, wird erfindungsgemäß das Relais durch die vor der Zündung an der Röhre liegende Spannung selbst betätigt, wobei das Relais erst dann außer Betrieb gesetzt wird, wenn die Entladung gezündet hat.

Im allgemeinen wird zwischen die Anschlußklemmen des Netzes und die Anoden der Röhre eine Drosselspule geschaltet. Wird das mit Verzögerung ansprechende Relais mit Bezug auf die zu der Kathode und einer Anode führenden Leitungen in Nebenschluß gelegt und zwischen Drosselspule und Anode mit der Anodenzuführungsleitung verbunden,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Hendrik Lems in Eindhoven, Holland,

so tritt unmittelbar nach der Zündung der Röhre ein wesentlicher Spannungsabfall in der Drosselspule-auf,· so daß sich auch die dem Relais aufgedrückte Spannung so weit vermindert, daß es abfällt.

Eine einfache Schaltung wird erzielt, wenn in Reihe mit dem Relais die Primärwicklung eines Hochspannungstransformators Hegt, dessen Sekundärwicklung mit der die Zündung der Entladungsröhre einleitenden Elektrode verbunden ist. Beim Ansprechen des Relais entsteht in der Primärwicklung ein Stromstoß, der einen sehr großen Spannungsunterschied zwischen den· Enden der Sekundärwicklung auftreten läßt und die Zündung der Entladungsröhre bewirkt. An Stelle des Transformators kann man auch eine Induktionsspule mit Unterbrecher benutzen, wobei die Zündung durch die rasch aufeinanderfolgenden) Unterbrechungen des Primärstroms mit größerer Sicherheit stattfindet.

Als Relais wird in die Schaltung vorzugsweise eine an sich bekannte Glimmentladungsröhre aufgenommen, welche die Zündung der Röhre durch Formänderung der Elektroden infolge Temperaturänderung bei dem Entladungsdurchgang veranlaßt.

Wenn die Entladungsröhre einmal gezündet hat, so soll in den Augenblicken, in denen die Kathode in bezug auf die über das Relais verbundene Anode positiv ist, vermieden werden, daß ein Strom durch das Relais fließt. Dies wird durch eine solche Ausbildung des Relais erzielt, daß eine der Elektraden oder beide von einem Bimetallelement getragen werden, während die Elektrodenanordnung derart ausgeführt ist, daß der Stromdurchgang in der einen Richtung völlig oder nahezu völlig vermieden wird. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck einer der Elektrodenträger und gegebenenfalls ein Teil der Elektrode selbst mit einer z. B. aus Glimmer bestehenden, isolierenden „ Bekleidung versehen.

Im folgenden wird" an Hand der Zeichnung ein Ausfahrungsbeispiel erläutert, das sich auf eine Schaltung für Dreiphasenstrom bezieht.

/Fig. ι zeigt schematisch eine Entladüngsröhre mit positivem Säulenlicht und einer Glühkathode in einer Schaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Relais allein.

In Fig. ι sind mit u, v, w, 0 die Anschlußklemmen für ein Dreiphasennetz mit Nulleiter bezeichnet. Die Klemmen sind über Drosselspulen .O₁, a₂, a_a mit den Anoden A₁₁A₂₁A₃ einer Entladungsröhre b verbunden. Die Entladungsröhre enthält weiter eine zur Zündung dienende Hilfselektrode c und eine Glüll·· kathode d. Die Glühkathode wird von einem Transformator mit den Primär- und Sekundärwicklungen e_x, e₂ gespeist.

Ein verzögert ansprechendes Relais / ist einerseits hinter der Drosselspule a_s mit der Zuführungsleitung zu der Anode A_s verbunden. Andererseits ist das Relais / mit einer Primärwicklung g_t eines Hochspannungstransformators verbunden. Im gezeichrieten Ausfülifüngsbeispiel wird die Spannung ., zuerst mit Hilfe der Wicklungen ^₁, g« auf die Spannung heruntertransformiert, für die die Primärwicklung des eigentlichen Hochspannungstransformators Iv₁, h_z bemessen ist. Wie bereits erwähnt, kann als Hochspannungstransformator z.B. eine Induktionsspule mit Unterbrecher benutzt werden. Das Ende der ^Wicklung h₂ ist mit der Hilfselektrode c verbunden.

Das Relais f kann in der in Fig. 2 dargestellten Weise ausgeführt sein. In einem evakuierten oder mit einem indifferenten Gas, z. B. einem Edelgas, gefüllten Raum sind auf einem Füßchen i zwei Bimetallelemente / und k angeordnet. Das eine Element wird von einer z. B. aus Glimmer bestehenden Hülle m umgeben. Die Enden dieser Elemente tragen die Elektroden r und p. Wenn zwischen diesen' Elektroden eine genügend hohe Spannung herrscht, so tritt eine Glimmentladung zwischen diesen Elektroden ein. Infolge der Erhitzung krümmen sich die Bimetallelemente, und die Elektroden r und p nähern sich einander. Im allgemeinen werden zwei Bimetallelemente benutzt, die so aufgestellt sind, daß sie sich bei Erhitzung in derselben Richtung krümmen. Beim Einschmelzen der Poldrähte in die Ouetschstellet tritt eine sehr hohe Temperatur auf, und es würde in dem Falle der Verwendung nur eines Bimetallelements, wobei die andere Elektrodenstütze "aus einem gewöhnlichen Metalldraht besteht, beim Einschmelzen die Gefahr bestehen, daß sich das Bimetall infolge der besonders hohen Temperatur so weit krümmt, daß die andere Elektrode dauernd aus ihrer Lage gedrängt wird. Dies wird dadurch vermieden, daß man zwei Bimetallelemente benutzt, die sich in derselben Rich- no tung krümmen. Wenn das Relais in normaler Weise, d. h. mittels Glimmentladung in Betrieb gesetzt wird,, so werden sich die Elektroden dennoch, berühren, da das eine Bimetall durch Glimmer abgedeckt ist und sich somit nicht an der Entladung beteiligt, während von der anderen Elektrode nicht nur die Elektrode p selbst, sondern auch das Bimetall mit Glimmlicht bedeckt ist, so daß dieses Element viel schneller erhitzt wird. Es kann aber auch nur für eine der Elektroden'ein Bimetall benutzt werden, während

die andere Elektrode auf einer z. B. aus Molybdänstahl bestehenden federnden Stütze aufgestellt wird.

Die Glimmerbekleidung hat aber noch eine zweite Bedeutung. Das Glimmentladungsrelais wird nämlich infolge dieser Bekleidung mehr oder weniger als ein Gleichrichter wirken, so daß in der einen Richtung viel mehr Strom als in der anderen Richtung

ίο durchgelassen wird.

Daß dies für die in Fig. ι dargestellte Schaltung wichtig ist, dürfte aus folgendem hervorgehen:

Sobald das Netz an die Klemmen u, v, ze/, ο gelegt ist, wird ein Glimmstrom durch das Relais / gehen, so daß letzteres nach einiger Zeit geschlossen wird. Infolge der hohen Spannung, die dann der Elektrode c aufgedrückt wird, zündet die Entladungsröhre.

Das Relais wird nunmehr seine Kontakte öffnen, weil in der Drosselspule a₃ ein so großer Spannungsfall auftritt, daß die restliche Spannung zwar zum Entladungsdurchgang zwischen A_s und d in der einmal gezündeten Entladungsröhre genügt, aber nicht ausreicht, um einen nennenswerten Strom durch die das Relais enthaltende Leitung gehen zu lassen. Jedoch wird die Kathode d in den Augenblicken, in denen die Entladung über A₂ und A_% vor sich geht, in bezug auf die Anode A_s positiv sein, so daß auch die Elektroden/· und p des Glimmentladungsrelais eine ziemlich hohe Spannung gegeneinander erhalten. Dem Durchgang einer Entladung wird aber dadurch vorgebeugt, daß in diesem Falle die Elektroder, die größtenteils durch Glimmer abgedeckt ist, als Kathode wirken soll, so daß eine Entladung in der betreffenden Richtung nicht auftreten kann.

Die Verluste im Relais während des Betriebs sind also auf ein Minimum beschränkt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung" für gasgefüllte Entladungsröhren mit wenigstens einer fremdbeheizten Glühelektrode, insbesondere Entladungsröhren mit positivem Säulenlicht, bei der ein verzögert ansprechendes Relais die Zündung der Röhre mittels einer Zündvorrichtung herbeiführt, gekennzeichnet durch ein Spannungsrelais, dessen Erregerkreis ständig parallel zu der Entladungsbahn liegt und das so eingestellt ist, daß es durch die vor der Zündung an der Entladungsröhre liegende Spannung betätigt wird und durch die Spannung, die nach der Ingangsetzung der Entladung an der Röhre vorhanden ist, nicht betätigt werden kann.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1 für Entladungsröhren mit einer Glühkathode und einer oder mehreren kalten Anoden, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Entladung nicht betätigte Relais eine Ventilwirkung aufweist, so daß es keinen Strom durchläßt, wenn die Glühkathode in bezug auf die Anode, mit der es verbunden ist, positiv ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Relais die Primärwicklung eines Hochspannungstransformators geschaltet ist, dessen Sekundärwicklung mit einer die Zündung der Entladungsröhre einleitenden Elektrode verbunden ist.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Relais eine Glimmentladungsröhre dient, deren Elektroden derart ausgebildet sind, daß sie beim Durchgang eines Glimmstroms ihre Form ändern und miteinander in Berührung kommen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen