Opublikowano dni* 28 paMtttflllkft IM r. # oV^T^ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45007 KI. 21* d? 3/03 Drei VEB Vakutronik Niemiecka Republika Dernotoaitywa* Przetwornik napiecia Patent trwa od dnia 5 listopada 1909 r.Zadaniem wynalazku 'est przetwarzanie mo¬ zliwie w najprostszy sposób niskich napiec na napiecia wysokie, (przewaznie o malej mocy.W elektrotechnice czesto sa stosowane róznej wysokosci napiecia o wielkosci rzedu od 0,1 do 10 kV o bardzo iznikomej mocy. Szczególnie w przenosnych przyrzadach elektronicznych okaizuje sie niezbednym odpowiednie przetwa¬ rzanie niskich napiec, wytwarzanych przez ogniwa galwaniczne na napiecie wysokie. Zna¬ ne jest rozwiazanie tego zadania wedlug kla¬ sycznej zasady induktora iskrowego. Uzywa sie pnzy tym przerywacza elektrycznego (mlo¬ tek Wagnera), na którego cewce napedowej umieszcza sie wtórne -uzwojenie, które pracu¬ jac na zasadzie indukcyjnej jest w stanie wy¬ tworzyc bardzo wysokie napiecie.Dotychczasowe wykonania konstrukcyjne tego rodzaju induktorów posiadaja jako ruchomy element drgajaca sprezyne (wibrator). Czesto¬ tliwosc przerywania jest o wielkosci rzedu 100 drgan na sekunde. Moc napedzajaca inidutoto- rów o bardzo malych wymiarach wyrowi gM- wie okolo 50 mW. W przypadkach, w którycn potrzebna moc wtórna jest znacznie mniejsaa od mocy napedowej, sprawnosc takiego ukla¬ du jest niska.Znane jest równiez wytwarzanie pradu w przenosnych przyrzadach za pomoca generato¬ rów elektrycznych z wirujacym twornikiem, który jest napedzany recznie lub za pomoca mechanizmu sprezynowego. Czas dzialania me¬ chanizmu sprezynowego, jest jednak zwykle niewystarczajacy.Wynalazek usuwa wady znanych ukladów.Osiaga sie dlatego, ze zastosowany jest uklad drgajacy, który jak kólko balansowe w regu¬ lujacym ruch zegara mechanicznie, waha lie okolo oski, a wykonany jest jako kolo, zrów¬ nowazona dzwignia lub tym podobnie 1 sia¬ nowi lub napedza kotwice przetwornika, któ¬ ra ze swej strony uruchamia zestyk przerywa¬ cza, np. w pierwotnym obwodzie pradowym transformatora wysokiego napiecia.Czestotliwosc przerywacza moze przeto byc sil¬ nie redukowana lub zmieniana np. przez zmiane liczby dolaczanych elementów. Jest to niemo-, zliwe przy stosowaniu dotychczas uzywanych sprezyn piórkowych mlotka Wagnera, bez nie¬ dopuszczalnego 'zwiekszenia zapotrzebowania na miejscu. Dlatego wedlug wynalazku „masa" drgajacego ukladu zostaje wykonana w posta¬ ci kola, zrównowazonej dzwigni jedno- lub wieloramiennej lub podobnie, a sprezyna w po¬ staci spirali. Ten element drgajacy jest w za¬ sadzie znany iz techniki zegarmistrzowskiej pod nazwa balansu. Kolo wedlug wynalazku stanowi albo samo kotwice (np. pierscien magnesowy) albo dzwiga kotwice lub tez napedza ja. Ze¬ styk moze byc celowo uruchamiany przez os kola za pomoca kulaka, lub w podobny spo¬ sób. Sjprezyny drgajacego ukladu moga przy tym byc uzyte jednoczesnie jako doprowadze¬ nia pradu. Takze osie drgajacego ukladu mo¬ ga byc celowo uzyte jako doprowadzenia pra¬ du. Uzwojenie wysokiego napecia np. powinno byc mozliwe silnie sprzezone z cewka nape¬ dowa, 'znajdujac sie w jej polu magnetycznym.Na dwóch figurach rysunku przedstawiono przyklady wykonania wynalazku.Fig. 1 przedstawia uklad drgajacy wykonany w postaci dzwigni dwuramiennej o ksztalcie li¬ tery Z. Sprezyna balansu do napedu tego ukla¬ du jest oznaczona cyfra 2. Lacznik 7 sluzy do zamykania obwodu pradu plynacego ze zródla pradu 6 poprzez uzwojenie 4, którego drugi koniec ma polaczenie poprzez styk 3 z kotwica drgajaca 1. Obwód pradu jest zamkniety przez sprezyne 2 balansu, sluzaca jednoczesnie jako doprowadzenie pradu. Cewka elektromagnesu i jednoczesnie uzwojenie pierwotne 4 moze byc wyposazona w rdzen zelazny lub nie miec tego rdzenia. Uzwojenie wtórne wzglednie uzwoje¬ nie wysokiego nego wyzszego napiecia pracy jest zbudowane jako oddzielne. Gdy lacznik 7 jest zamkniety i ferromagnetyczna kotwica drgajaca 1 znaj¬ dzie sie w przedstawionym na rysunku polo¬ zeniu spoczynkowym, wtedy powstajacy w uzwojeniu strumien magnetyczny wciaga dol¬ ny koniec kotwicy 1 o ksztalcie litery Z do wnetrza uzwojenia 4. Styk slizgowy 3 zsuwa sie przy tym ize swojego toru slizgowego na ko¬ twicy 1. W wyniku tego prad i strumien ma¬ gnetyczny uzwojenia 4 zanika i sprezyna 2 ba¬ lansu wprowadza kotwice ponownie w jej po¬ lozenie spoczynkowe przedstawione na rysunku.Jezeli lacznik 7 pozostaje zamkniety cykl po¬ wtarza sie, az wreszcie po otwarciu lacznika 7 kotwica 1 zatrzyma sie w swoim polozeniu spo¬ czynkowym.Na fig. 2 przedstawiony jest odmienny przy¬ klad wykonania wynalazku. Jest tu zastosowa¬ ny magnes trwaly 8 sluzacy do wzmocnienia strumienia magnetycznego wzglednie do obni¬ zenia pradu wzbudzajacego. W tym celu ko¬ rzystne jest równiez zastosowanie nieruchome¬ go rdzenia zelaznego jako tak zwanego ma¬ gnesu rdzeniowego we wnetrzu obrotowej cew¬ ki 9. Obrotowy lub drgajacy uklad upodobnia sie bardzo w tym wykonaniu do znanych me¬ chanizmów w przyrzadach pomiarowych z ru¬ choma cewka. Kolo zamachowe 10 na osi drga¬ jacej sluzy do zwiekszenia masy ukladu.Zgodnie z istota wynalazku jest mozliwe opracowanie innych dalszych odmian wykona¬ nia przeznaczonych dla róznych specjalnych celów.Czestotliwosc wlasna ukladu drgajacego, mo¬ ze byc bez trudnosci ustalona na okolo 1/30 czestotliwosci w stosowanych zwykle przetwor¬ nikach wibracyjnych. Przy celowym uksztalto¬ waniu elementu drgajacego, pobór mocy moze byc "zmniejszony do rzedu wielkosci 1 mW. Ko¬ rzystna odmiana tej zasady polegac bedzie na przestrzennym rozdzieleniu ukladu drgajacego i zestyku przerywacza z napedem lub bez na¬ pedu od (transformatora wysokiego napiecia i zatopieniu pierwszej lub drugiej czesci lub obydwóch w obudowie szklanej, z której jest usuniete powietrze lub która jest napelniona gazem oddzialywujacym korzystnie na trwa¬ losc zestyku.Zaleca sie takze celem dalszego zmniejszenia poboru pradu zastosowanie w ukladzie nape¬ dowym magnesów trwalych, np. w rodzaju ukladu z ruchoma cewka. Jest pozadane, np. zastosowanie zwyklego ukladu z cewka obroto¬ wa, wyposazonego w magnes rdzeniowy, któ¬ rego sprezyny doprowadzajace prad zastepuja przy tym sprezyny balansu. Masa poruszanych czesci jest latwa do zmiany odpowiednio do za¬ danej nizszej czestotliwosci np. przez umiesz¬ czenie na osce wywazonej tarczy metalowej lub kola 10 (fig. 2), tak jak w urzadzeniu do regu¬ lacji ruchu w mechanizmie zegarowym. Zestyk przerywacza na prad ciagly jest tak umieszczo¬ ny, aby jego faze zamykania i otwierania moz¬ na bylo wyregulowac na dowolny kat obrotu dzwigni 1 o ksztalcie litery Z poprzez odpo¬ wiednie nastawne zderzaki lub tp.Zastosowanie przetwornika wedlug wyna¬ lazku obniza koszt czesci sluzacej do zasilania przyrzadów o wysokim napieciu, a zwlaszcza — 3przenosnych przyrzadów do pomiaru promienio¬ wania, wyposazonych w komory jonizacyjne lub w liczniki Geigera-Mullera.Stosownie do dalszej cechy wynalazku balans mechanizmu zegarowego, napedzanego za po¬ moca 'sprezyny jest wykonany jako twornik generatora elektrycznego lub jest z nim zla¬ czony albo sprzezony.Tego rodzaju dlugo poruszajace sie nadajniki impusów moga miec zastosowanie do róznych celów. Na przyklad w ten sposób moga byc napedzane zegary elektryczne i wytwarzane sy¬ gnaly wywolawcze w urzadzeniach telefonicz¬ nych.Przy zachowaniu zasady elektrodynamicznej jest przy tym jednoczesnie mozMwe zastosowa¬ nie konstrukcji induktora magnetycznego, jaka jest przyjeta dla urzadzenia zaplonowego w sil¬ nikach benzynowych pojazdów mechanicznych.Jezeli przetwornik napiecia wedlug wynalazku zostanie wyposazony w znany odpowiednio du¬ zy (mechanizm sprezynowy, wtedy mozna otrzy¬ mac czas trwania ruchu wynoszacy wiele go¬ dzin lub nawet wiele dni. PLPublished days * 28 paMtttflllkft IM r. # OV ^ T ^ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ PEOPLEJ PATENT DESCRIPTION No. 45007 KI. 21 * d? 3/03 Drei VEB Vakutronik German Republic Dernotoaitywa * Voltage converter The patent lasts from November 5, 1909 The task of the invention is to convert low voltages into high voltages (usually of low power) in the simplest possible way (usually of low power). voltages ranging from 0.1 to 10 kV with a very low power. Particularly in portable electronic devices, it is necessary to properly convert the low voltages produced by galvanic cells into high voltage. It is known to solve this task according to the clause The magnetic principle of a spark inductor is used here, an electric circuit breaker (Wagner's hammer) is used, on the driving coil of which a secondary winding is placed, which, by inductive principle, is capable of generating very high voltage. The inductors are equipped with a vibrating spring (vibrator) as a movable element. rushing is about the order of 100 vibrations per second. The driving power of the inidutors with very small dimensions is about 50 mW. In cases where the required secondary power is significantly lower than the driving power, the efficiency of such a system is low. It is also known to generate current in portable devices by means of electric generators with a rotating armature which is driven by hand or by means of a spring mechanism. . The operating time of a spring mechanism, however, is usually insufficient. The invention removes the drawbacks of known systems. It is based on the fact that an oscillating system is used, which, like a balance wheel in regulating the movement of a clock mechanically, oscillates around an axis, and is made as a circle , a balanced lever or the like or the like, or drives the transducer anchors, which for its part actuates a breaking contact, e.g. in the primary current circuit of a high voltage transformer. The frequency of the breaker may therefore be greatly reduced or changed. for example, by changing the number of added elements. This is impossible with the hitherto used Wagner hammer feather springs, without an unacceptable increase in the demand on site. Therefore, according to the invention, the "mass" of the vibrating system is made in the form of a wheel, a balanced single or multi-arm lever or the like, and the spring in the form of a spiral. This vibrating element is generally known from the watchmaking technique under the name of a balance. according to the invention, it is either the anchors themselves (e.g. a magnet ring) or supports the anchors or drives them. The contact may be intentionally actuated by the wheel axle by a ball or similar. The spines of the vibrating arrangement may be used simultaneously. Also the axes of the vibrating system can be intentionally used as current leads. A high voltage winding, for example, should be possible to be strongly coupled to the drive coil, placed in its magnetic field. Examples of the implementation of the invention are presented. Fig. 1 shows a vibration system made in the form of a two-arm Z-shaped lever. The balance spring for the drive of this system is Combined digit 2. The connector 7 is used to close the circuit of the current flowing from the current source 6 through the winding 4, the other end of which is connected through the contact 3 with the oscillating anchor 1. The current circuit is closed by the balance spring 2, serving simultaneously as the current feed. The electromagnet coil and, at the same time, the primary winding 4 may or may not have an iron core. The secondary winding or the high-voltage high-voltage winding is constructed separately. When the switch 7 is closed and the ferromagnetic vibration anchor 1 is in the resting position shown in the figure, the magnetic flux generated in the winding pulls the lower end of the Z-shaped anchor 1 into the inside of the winding 4. The sliding contact 3 slides off. at the same time from its sliding track on the anchor 1. As a result, the current and the magnetic flux of the winding 4 disappears and the balance spring 2 returns the anchors to its rest position shown in the figure. If the fastener 7 remains closed cycle after ¬ repeats until finally, after opening the fastener 7, the anchor 1 stops in its rest position. Fig. 2 shows a different embodiment of the invention. A permanent magnet 8 is used here to strengthen the magnetic flux or reduce the excitation current. For this purpose, it is also advantageous to use a stationary iron core as a so-called core magnet in the interior of the rotating coil 9. The rotating or vibrating system is very similar in this embodiment to the known mechanisms in tubular measuring instruments. choma coil. The flywheel 10 on the oscillating axis serves to increase the mass of the system. In accordance with the essence of the invention, it is possible to develop other further variants intended for various special purposes. The natural frequency of the oscillating system can be easily set at about 1/30 frequencies in commonly used vibration converters. By deliberately shaping the oscillating element, the power consumption may be "reduced to the order of 1 mW. An advantageous variation of this principle will be the spatial separation of the oscillator and the breaker contact with or without the drive from (high voltage transformer and flooding). the first or second parts, or both, in a glass housing, from which air is removed or which is filled with a gas that has a positive effect on the durability of the contact. It is also recommended to use permanent magnets in the drive system, for example in the type of circuit, in order to further reduce the power consumption. It is desirable, for example, to use a conventional rotating coil system, equipped with a core magnet, the springs supplying the current to replace the balance springs. The mass of the moving parts is easy to change according to the lower frequency required, e.g. by placing a balanced metal disc or wheel 10 (fig. 2) on the axle, as in the machine for regulating movement in a clockwork. The continuous current circuit breaker contact is positioned so that its closing and opening phase can be adjusted to any angle of rotation of the lever 1 in the shape of the letter Z through appropriate adjustable bumpers or the like. The use of the transducer according to the invention reduces the cost of parts used to supply high-voltage devices, in particular 3-pocket radiation measuring devices, equipped with ionization chambers or Geiger-Muller counters. According to a further feature of the invention, the balance of the clock mechanism, driven by a spring, is made as an armature an electric generator, or connected or coupled to it. Such long-moving impulse transmitters can be used for a variety of purposes. For example, electric clocks can be driven in this way and trigger signals can be produced in telephone devices. While observing the electrodynamic principle, it is also possible to use the design of a magnetic inductor, which is adopted for an ignition device in petrol engines of vehicles. If the voltage transducer according to the invention is equipped with a sufficiently large (spring mechanism) known, then a movement duration of many hours or even many days can be obtained.