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Elektrische Glimmlampe, insbesondere Uberspannungssicherung Die Erfindung
betrifft eine elektrische Glimmlampe, insbesondere eine Überspannungssicherung.
Legt man an die Elektroden einer solchen Röhre eine Spannung an, die mindestens
die Größe der Zündspannung hat, so fließt ein Strom, mit dessen Zunahme ider Spannungsabfall
im Rohr rasch bis zu einem gewissen Werte abnimmt. Dieser Spannungswert, der in
praktischen Fällen z. B. zwischen 'r30 und r 5o Volt betragen !kann und-einer normalen
Glimmentladung entspricht, bleibt nur so lange konstant, bis der Röhrenstrom eine
gewisse Größe erreicht hat. Bei dieser Größe des Stromes schlägt die Glimmentladung
in eine Bogenentladung um, wobei der Spannungsabfall in der Röhre sehr stark sinkt.
Ein möglichst rascher Übergang von der Glimmentladung in idie Bogenentladung ist
z. B. besonders bei Überspannungssicherungen wünschenswert, da bei der Bogenentladung
zwar ein sehr großer Strom -durch .das Entladungsgefäß abgeleitet werden kann, die
Verlustleistung der Röhre aber infolge der sehr kleinen Röhrenspannung in mäßigen
Grenzen bleibt. Es hat sich nun herausgestellt, daß bei Verwendung von Elektroden
aus Aluminium .der Übergang der Glimmentladung in die Bogenentladung bei sehr kleinen
Stromstärken, z. B. 300 mA, erfolgt, ohne daß die Entladungsform vorher in
die der anormalen Glimmentladung übergeht. Aluminiumelektroden sind aber vielfach
nicht verwendbar. Wenn die Röhre hohe Ströme führen bzw. eine höhere Belästung
längere
Zeit vertragen soll oder wenn .eine stärkere Erhitzung der Elektroden (z. B. auf
iooo°) bei der Herstellung der Röhre erforderlich ist, diese Notwendigkeit ergibt
sich beispielsweise, wenn Hartlotverbindungen vorhanden sind, muh man Elektroden
aus höher sdhmelzende#m Metall, z. B. Eisen, verwenden.
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Bei solchen Metallen ist es bisher noch nicht gelungen, idie gleichen
günstigen Verhältnisse bezüglich des Überganges der Glimmentladung in den Lichtbogen
zu erzielen, wie sie bei Aluminiumelektroden beobachtet wenden. Bei Röhren mit Elektroden
aus höher schmelzenden Metallen erfolgt der Umschlag der Glimmentladung in eine
Bogenentladung stets erst bei höheren Stromstärken, z. B. bei i Amp.
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Die- Erfindung geht nun. darauf aus, auch bei Glimmetitladungsrdhren,
bei .denen die Elektroden aus hochschmelzendem Metall (mit einem Schmelzpunkt von
mehr als goo°) bestehen, zu erreichen, daß schon bei möglichst kleinen Stromstärken
ein Lichtbogen zwischen den Elektroden entsteht, ohne daß vorher die Entladungsform
der anomalen Glimmentladung durchlaufen, werden müßte. Erfindungsgemäß ist wenigstens
eine .der Elektroden zumindest auf einem Teil ihrer der anderen Elektrode zugewandten
Oberfläche mit einem aufgespritzten Aluminiumbelag versehen. Es hat sich herausgestellt,
daß durch diese Maßnahme der Übergang der Glimmentladung in eine Bogenentladung
schon bei einem wesentlich kleineren Strom erzielt wird, als wenn die Elektroden
nur aus dem hochschmelzenden Metall allein bestünden. Trotzdem haben die Elektroden,
im Gegensatz zu Aluminiumelektroden, eine hohe Warmfestigkeit, die es erlaubt, sie
sowohl im Betriebe lange Zeit hindurch hoch zu belasten als !auch bei der Herstellung
der Röhre stark zu erwärmen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, @daß
man beispielsweise beim Verlöten .des Gefäßes auf Temperaturen gehen kann, die so
hoch sind, daß eine Aluminiumelektrode bei dergleichen Temperaturen bereits ihre
Form verlieren würde. Trotzdem ändert sich nichts an den beschriebenen vorteilhaften
Eigenschaften der Elektrode. Dies hängt mutmaßlich damit zusammen, @daß beim Aufspritzen
des Aluminiums auf die Elektrode kleinste flüssige Aluminiumteilchen nicht nur in
alle Unebenheiten der Elektrode eindringen, sondern auch eine feste Verbindung dieser
Teilchen mit dem Grundmetall der Elektrode zustande kommt. Außerdem kann man durch
das Spritzverfahren sehr .dünne Aluminiumschichten herstellen, .die beim Erwärmen
und bei der Abkühlung der Elektrode elastisch der Ausdehnung und Zusammenziehung
.des Grundkörpers folgen. Die Aluminiumschicht bleibt daher auch bei solchen thermischen
Beanspruchungen völlig unbeschädigt, bei denen z. B. eine durch Plattieren aufgebrachte
Schicht sich von,der Unterlage lösen würde oder zumindest ein Verziehen des Elektrodenkörpers
bewirken würde.
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Das Aufbringen des Aluminiums erfolgt vorteilhafterweise mit einer
Spritzpistole, z. B. einer Elektrospritzpistole. Es kann gegebenenfalls vorteilhaft
sein, die Elektrode beim Aufspritzen des Aluminiums zu erwärmen. Die Dicke ider
aufgetragenen Aluminiumschicht 'kann beispielsweise i bis roo ,u betragen. Es ist
vorteilhaft, den Elektronenkörper vor .dem Aufbringen des Aluminiums aufzurauhen.
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Eine Überspannungssicherung, bei der die Erfindung mit besonderem
Vorteil angewendet werden kann, ist als Beispiel in der Figur dargestellt. In dieser
bedeutet i die aus Keramik bestehende Gefäßwand, welche durch zwei hart aufgelötete
Kappen a und 3 an den Enden verschlossen ist.
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Zur Herstellung der Lötverbindung ist auf die Enden .des Keramikrohres
i ein Metallbelag aufgesintert. Die eine Kappe trägt die Elektrode 4, die als .Stift
ausgebildet ist und die in die zweite Elektrode 5 eingreift, welche mit Hilfe der
Kappe 3 an dem Flansch 6 zwischen Keramikrohr und Kappe eingespannt ist. Wenigstens
eine .der Elektroden 4 und 5 trägt einen gemäß .der Erfindung aufgespritzten Aluminiumüberzug
7, der die wirksame Elektrodenoberfläche ganz oder auch nur zum Teil bedeckt. Es
hat sich 'herausgestellt, daß sich an der Wirkung nichts ändert, wenn nur ein Teil
der Elektrodenoberfläche mit .dem Aluminiumüberzug versehen ist. Dies kann vorteilhaft
sein, wenn die Elektroden z. B. bei der Herstellung besonders hoch erhitzt werden,
weil in,diesem Falle das Aluminium auch flüssig werden kann, ohne von der Elektrodenoberfläche
abzulaufen. Im übrigen handelt es sich ja nur um sehr dünne Aluminiumschichten,
so daß diese Gefahr an sich gering .ist.