WO2020043331A1 - Miniaturized horn spark gap with integrated deion chamber - Google Patents

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WO2020043331A1
WO2020043331A1 PCT/EP2019/063031 EP2019063031W WO2020043331A1 WO 2020043331 A1 WO2020043331 A1 WO 2020043331A1 EP 2019063031 W EP2019063031 W EP 2019063031W WO 2020043331 A1 WO2020043331 A1 WO 2020043331A1
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horn
spark gap
miniaturized
electrodes
deion chamber
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PCT/EP2019/063031
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Bernhard Krauss
Stephan Hierl
Roland Eichenseer
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Dehn Se + Co Kg
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    • HELECTRICITY
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Abstract

The invention relates to a miniaturized horn spark gap with an integrated deion chamber, consisting of a multi-part insulating-material housing as a supporting and receiving body for the horn electrodes and the deion chamber, wherein the horn electrodes have an asymmetrical form, with one long electrode and one shorter electrode. The deion chamber is formed as a deion chamber part which can be inserted into the supporting and receiving body, receives a multiplicity of quenching plates and has through-passages. According to the invention, the horn electrodes are provided with a metal backing, at least in the region that is passed over by an arc produced, wherein the shorter electrode is formed as a hooked horn electrode, reaching up to the deion chamber part, and, at a distance from and on the upper side of the through-passages, the latter are at least partially covered over by a metal baffle wall, wherein the baffle wall can at the same time be connected to the insulating-material housing, mechanically strengthening it.

Description

Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer  Miniaturized horn spark gap with integrated deion chamber
Beschreibung description
Die Erfindung geht aus von einer miniaturisierten Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer, bestehend aus einem mehrteiligen Isol ierstoff - gehäuse als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden und die Deionkammer, wobei die Hörnerelektroden eine unsymmetrische Form mit einer längeren und einer kürzeren Elektrode aufweisen, die Hörnerelektroden im Zündbereich nahezu parallel verlaufen und anschließend divergieren, weiterhin als Deionkammer ein in den Stütz- und Aufnahmekörper einsetzbares Deionkammerteil ausgebildet ist, welches eine Vielzahl von Löschblechen aufnimmt und Durchgangskanäle besitzt gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. The invention is based on a miniaturized horn spark gap with an integrated deion chamber, consisting of a multi-part insulating material housing as a support and receiving body for the horn electrodes and the deion chamber, the horn electrodes having an asymmetrical shape with a longer and a shorter electrode, the horn electrodes in Ignition area run almost parallel and then diverge, furthermore a deion chamber part which can be inserted into the support and receiving body and which accommodates a large number of extinguishing plates and has through-channels is formed as a deion chamber according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 10 2013 112 400 Al ist eine Lichtbogenlöschkammer für DE 10 2013 112 400 Al describes an arc quenching chamber for
Überspannungsableiter mit einer Vielzahl von deionisierenden Löschblechen oder Löschplatten vorbekannt. Die Löschbleche sind derart beabstandet, dass eine Vielzahl von Kanälen zur Aufnahme lichtbogenbedingter Gase gebildet ist. Surge arrester with a variety of deionizing quenching plates or quenching plates previously known. The quenching plates are spaced apart in such a way that a multiplicity of channels for receiving gases caused by arcing is formed.
Die Löschbleche weisen einen schlitzförmigen Einlaufbereich auf. Weiterhin ist ein Gasausströmbereich durch seitliche und/oder stirnseitige Öffnunge n zwischen den Löschblechen ausgebildet. Ausgehend von der Symmetrieachse der Lichtbogenlöschkammer sind die Gasausströmbereiche zwischen The quenching plates have a slot-shaped inlet area. Furthermore, a gas outflow area is formed through lateral and / or end openings between the extinguishing plates. Starting from the axis of symmetry of the arc quenching chamber, the gas outflow areas are between
benachbarten Löschblechpaaren jeweils wechselseitig zur einen oder anderen Kammerseite oder Kammerhälfte geführt. Diesbezüglich sind Trennstege vorhanden, wobei insbesondere die Gasteilströme erst in einem gemeinsamen Entspannungsraum vermischt werden und dort einer Vereinigung unterliegen. neighboring pairs of quenching plates alternately lead to one or the other chamber side or chamber half. In this regard, separators are provided, with the partial gas streams in particular being mixed only in a common relaxation space and subjecting them to a union there.
Eine solche Deionkammer verfügt über eine kleine Baugröße und ist für erhöhte Betriebsspannungen einsetzbar. Such a deion chamber has a small size and can be used for increased operating voltages.
Bei der Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer nach DE 10 2011 102 257 B4 wird von einer nicht ausblasenden Bauform mit einem mehrteiligen Isolierstoffgehäuse als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden und die Deionkammer ausgegangen. Weiterhin sind Mittel zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung vorhanden. Das Isolierstoffgehäuse ist in der von den Hörnerelektroden aufgespannten Ebene geteilt und bildet eine erste und zweite Halbschale. The horn spark gap with deion chamber according to DE 10 2011 102 257 B4 is of a non-blowing design with a multi-part Insulated housing as a support and receptacle for the horn electrodes and the deion chamber. Means for guiding the gas flow caused by the arc are also present. The insulating material housing is divided in the plane spanned by the horn electrodes and forms a first and second half-shell.
Im Lichtbogenlaufbereich zwischen den Elektroden in Richtung Deionkammer liegt eine plattenförmige Isolierstoffmaterialscheibe vor und begrenzt diesen Bereich. Das Isolierstoffmaterial ist in einer entsprechenden Ausformung der jeweiligen Halbschale formschlüssig eingesetzt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Isolierstoffplatte noch mit einer ferromagnetischen Hinterlegung zur Steuerung des Lichtbogenlaufes auszugestalten. In the arc running area between the electrodes in the direction of the deion chamber, there is a plate-shaped insulating material disc and delimits this area. The insulating material is used in a corresponding shape in the respective half-shell. There is also the option of designing the insulating material plate with a ferromagnetic deposit to control the arc running.
Bei der gattungsbildenden Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer nach DE 10 2011 123 020 B3 ist ebenfalls ein mehrteiliges Isolierstoffgehäuse als Stütz- und Aufnahmekörper für Hörnerelektroden und die Deionkammer vorgesehen. Weiterhin sind Mittel zum Leiten der lichtbogenbedingten In the generic horn spark gap with deion chamber according to DE 10 2011 123 020 B3, a multi-part insulating material housing is also provided as a support and receiving body for horn electrodes and the deion chamber. There are also means for guiding the arcing
Gasströmung vorhanden. Auch ist dort das Isolierstoffgehäuse in der von den Hörnerelektroden aufgespannten Ebene geteilt und bildet eine erste und eine zweite Halbschale. Gas flow present. There, too, the insulating material housing is divided in the plane spanned by the horn electrodes and forms a first and a second half-shell.
Die Hörnerelektroden weisen eine unsymmetrische Form mit einer längeren und einer kürzeren Elektrode auf. Im Zündbereich verlaufen beide Elektroden nahezu parallel oder mit geringer Divergenz. The horn electrodes have an asymmetrical shape with a longer and a shorter electrode. In the ignition area, both electrodes run almost parallel or with little divergence.
Der Lichtbogenlaufbereich zwischen den Elektroden in Richtung Deionkammer ist durch ein plattenförmiges Isolierstoffmaterial begrenzt, das in einer ersten Ausformung der jeweiligen Halbschale formschlüssig eingesetzt ist. The arc running area between the electrodes in the direction of the deion chamber is delimited by a plate-shaped insulating material which is inserted in a form-fitting manner in a first shape of the respective half-shell.
Weiterhin nehmen die ersten Ausformungen eine ferromagnetische Furthermore, the first forms take a ferromagnetic
Hinterlegung des Lichtbogenlaufbereiches auf, wobei das plattenförmige Isolierstoffmaterial die jeweilige H interlegung von den Elektroden elektrisch trennt. Deposit of the arc running area, the plate-shaped insulating material electrically separating the respective deposit from the electrodes.
Die Halbschalen besitzen weitere, zweite Ausformungen, welche ein The half-shells have further, second formations, which one
einsetzbares Deionkammerteil formschlüssig aufnehmen. Zwischen der ersten und zweiten Ausformung sind jeweils Durchbrüche oder Öffnungen in der jeweiligen Halbschale befindlich. Die Kürzere der Elektroden endet vor dem Deionkammerteil, so dass die Gasströmung nur teilweise in die Deionkammer gelangt. Insert the deion chamber part in a form-fitting manner. There are openings or openings in each of the first and second formations respective half-shell located. The shorter of the electrodes ends in front of the deion chamber part, so that the gas flow only partially enters the deion chamber.
Eine derartige Hörnerfunkenstrecke kann ein universelles Modul mit äußeren Anschlussklemmen für die Elektroden bilden, welches in ein Steckteil oder Außengehäuse, je nach Kundenwunsch i ntegrierbar ist. Such a horn spark gap can form a universal module with external connection terminals for the electrodes, which can be integrated into a plug-in part or an outer housing, depending on the customer's requirements.
Obwohl die Hörnerfunkenstrecken gemäß dem oben geschilderten Stand der Technik hervorragende elektrische Eigenschaften besitzen und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, besteht das Bedürfnis, den Bauraum Although the horn spark gaps according to the prior art described above have excellent electrical properties and are highly reliable, there is a need for the installation space
für entsprechende Funkenstrecken zu minimieren, um insbesondere in for corresponding spark gaps to minimize, in particular in
Niederspannungsversorgungssystemen oder entsprechenden Geräten deren Miniaturisierung zu erlauben. Aufgrund der zu beherrschenden Ströme und Spannungen ist es grundsätzlich sehr problematisch, bekannte Funkenstrecken zu skalieren. Low voltage supply systems or corresponding devices to allow their miniaturization. Due to the currents and voltages to be controlled, it is fundamentally very problematic to scale known spark gaps.
Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte, miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer anzugeben, die besonders kleinbauend ist und dennoch die geforderten elektrischen Eigenschaften sowie die notwendige mechanische Stabilität besitzt, um den diesbezüglichen Anforderungen der Anwender, auch im Sinne einer Langzeitstabilität der Produkte zu gewährleisten. From the foregoing, it is an object of the invention to provide a further developed, miniaturized horn spark gap with an integrated deion chamber, which is particularly small in size and yet has the required electrical properties and the necessary mechanical stability in order to meet the requirements of the user, also in terms of long-term stability of the products to ensure.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer gemäß der Merkmals- kombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens The object of the invention is achieved by a miniaturized horn spark gap with an integrated deion chamber according to the combination of features according to claim 1, the subclaims at least
zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. include expedient refinements and developments.
Es wird demnach von einer Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer ausgegangen. It is assumed that a horn spark gap with an integrated deion chamber.
Die Hörnerfunkenstrecke besteht aus einem mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Isolierstoffgehäuse. Das Isolierstoffgehäuse stellt einen Stütz- und Aufnahmekörper unter anderem für die Hörnerelektroden und die The horn spark gap consists of a multi-part, in particular two-part, insulating material housing. The insulating housing provides a support and receiving body for the horn electrodes and the
Deionkammer dar. Die Hörnerelektroden weisen bevorzugt eine unsymmetrische Form mit einer längeren und einer kürzeren Elektrode auf. Deion chamber. The horn electrodes preferably have an asymmetrical shape with a longer and a shorter electrode.
Die Hörnerelektroden verlaufen im Zündbereich nahezu parallel oder divergieren minimal . Anschließend vergrößert sich der Abstand der The horn electrodes run almost parallel in the ignition area or diverge minimally. Then the distance increases
Hörnerelektroden im Sinne einer zunehmenden Divergenz. Horn electrodes in the sense of increasing divergence.
Weiterhin ist die Deionkammer als ein in den Stütz- und Aufnahmekörper, von diesem gehaltenes, einsetzbares Deionkammerteil ausgebildet, welches eine Vielzahl von Löschblechen aufnimmt und Durchgangskanäle für eine licht- bogenbedingte Gasströmung besitzt. Furthermore, the deion chamber is designed as a deion chamber part which can be inserted into the support and receiving body and is held by the latter and which accommodates a large number of extinguishing plates and has through-channels for an arc-induced gas flow.
Erfindungsgemäß sind die Hörnerelektroden mindestens im Laufbereich eines entstehenden Lichtbogens mit einer metallischen Hinterlegung ausgerüstet. According to the invention, the horn electrodes are equipped with a metallic deposit at least in the running area of an arc that arises.
Diese metallische Hinterlegung führt zunächst zu einer mechanischen This metallic deposit initially leads to a mechanical one
Verstärkung der ansonsten dünnwandiger ausführbaren jeweiligen Reinforcement of the otherwise thin-walled executable
Hörnerelektrode. Horn electrode.
Die Verstärkung wird rückseitig der betreffenden Hörnerelektrode fixiert, so dass der eigentliche Lichtbogenlaufbereich nicht gestört ist und der Lichtbogen nicht zum sogenannten„Hängen" kommt. The reinforcement is fixed on the back of the horn electrode in question, so that the actual arc running area is not disturbed and the arc does not "hang".
Die metallische Hinterlegung und Verstärkung der Hörnerelektroden führt zusätzlich zu einer besseren Kühlung auftretender Lichtbögen aufgrund der größeren Wärmekapazität. The metallic deposit and reinforcement of the horn electrodes also leads to better cooling of arcs due to the greater heat capacity.
Weiterhin ist die kürzere Elektrode als bis zum Deion kammerteil reichende Hakenhornelektrode ausgebildet. Es wird also die Gasströmung, welche beim Zünden und Brennen eines Lichtbogens als dessen Folge entsteht, bis in die Deionkammer und die dort vorhandenen Löschbleche und Durchgangskanäle geleitet. Furthermore, the shorter electrode is designed as a hook horn electrode extending to the deion chamber part. The gas flow which arises as a result of the ignition and burning of an arc is thus conducted into the deion chamber and the extinguishing plates and passageways present there.
Beabstandet und ausgangsseitig der Durchgangskanäle ist diese von einer metallischen Prallwand mindestens teilweise überdeckt, wobei die Prallwand gleichzeitig mit dem Isolierstoffgehäuse, dieses mechanisch verstärkend , verbindbar ist. Eine beispielhafte Verbindung besteht in einer kraftschlüssigen Vernietung oder Verschraubung. Spaced and on the output side of the through channels, this is at least partially covered by a metallic baffle, the baffle simultaneously with the insulating material housing, which mechanically reinforces it. is connectable. An example of a connection is a force-locking riveting or screwing.
Die Pral lwand dient einerseits der mechanischen Verstärkung der The baffle serves on the one hand for the mechanical reinforcement of the
beschriebenen Gesamtanordnung. overall arrangement described.
Andererseits dient die Prallwand einer Druck- bzw. Gasströmungsreflexion. Dabei ist es das Ziel, den Lichtbogen an der entstehenden Engstelle zum On the other hand, the baffle serves to reflect pressure or gas flow. The aim is to stop the arc at the resulting narrow point
Verbleiben zu zwingen. Forcing to stay.
Die Prallwand dient darüber hinaus der Kühlung der entstehenden Gase. The baffle also serves to cool the resulting gases.
Insgesamt wird durch die vorbeschriebene Merkmalskombination die Belastung auf das Isolierstoffgehäuse bzw. ein umgebendes Außengehäuse reduziert. Overall, the load on the insulating housing or a surrounding outer housing is reduced by the combination of features described above.
Die Prallwand kann ausgestaltend eine geschlossene, eine geschlitzte oder eine mit strömungsleitender Schlitzprägung versehene Gasströmungs- reflexionsfläche aufweisen. The baffle wall can have a closed, a slotted or a gas flow reflection surface provided with flow-guiding slot embossing.
Durch diese Maßnahme kann die Druckreflexion beeinflusst und die This measure can influence the pressure reflection and the
Gasströmungsrichtung gezielt beeinflusst werden. Direction of gas flow can be influenced in a targeted manner.
Wie bereits erwähnt, sind die Hörnerelektroden beide bis zum Deionkammerteil geführt und es ist die metallische Hinterlegung als rückseitige Verstärkung mittels eines Einlegeteiles ausgebildet. As already mentioned, the horn electrodes are both led up to the deion chamber part and the metallic deposit is designed as a reinforcement on the back by means of an insert part.
Sowohl das Material der Elektroden als auch das der metallischen H interlegung kann aus galvanisch verzinntem Kupfer bestehen. Both the material of the electrodes and that of the metallic backing can consist of galvanically tinned copper.
Im vom Lichtbogenbrennraum abgewandten Bereich der Hakenhornelektrode, im vom Hakenhorn teilweise umschlossenen Freirau m ist in einer In the area of the hook horn electrode facing away from the arc combustion chamber, in the free space partially enclosed by the hook horn, there is one
Ausgestaltung der Erfindung eine flexible Leiterplatte, insbesondere Embodiment of the invention, a flexible circuit board, in particular
Folienleiterplatte, zur Triggerung der Funkenstrecke angeordnet. Foil circuit board, arranged to trigger the spark gap.
Die flexible oder Folienleiterplatte kann ein elektrisches oder elektronisches Bauteil aufnehmen, welches in den Freiraum eintaucht. Auf diese Weise wird das im Freiraum vorhandene Volumen optimal zum Zweck der aufgaben- gemäßen angestrebten Miniaturisierung der Funkenstrecke genutzt. Das erwähnte elektrische Bauteil kann ein Gasableiter sein, der mit einem entsprechenden Leiterabschnitt der Leiterplatte in elektrischer Verbindung steht. The flexible or foil circuit board can accommodate an electrical or electronic component that is immersed in the free space. In this way, the volume available in the free space is optimally used for the purpose of miniaturizing the spark gap as required. The electrical component mentioned can be a gas arrester which is in electrical connection with a corresponding conductor section of the circuit board.
In dem Zündbereich der Hörnerelektroden reicht bei einer Ausgestaltung der Erfindung eine Zündhilfe hinein, welche aus einem leitfähigen Kunststoff, bevorzugt Schwarz-POM, besteht. In one embodiment of the invention, an ignition aid, which consists of a conductive plastic, preferably black POM, extends into the ignition area of the horn electrodes.
Die Prallwand ist bevorzugt als Stanz-Biegeteil ausgebildet und weist zwei Abwinkelungen auf, welche Durchbrüche zur Aufnahme kraftschlüssiger The baffle is preferably designed as a stamped and bent part and has two bends, which openings for receiving non-positive
Verbindungsmittel besitzt. Die Durchbrüche sind komplementär zu Has lanyards. The breakthroughs are complementary to
Aussparungen im mehrteiligen Isolierstoffgehäuse ausgeführt. Wird die kraftschlüssige Verbindung mittels metallischen Nieten realisiert, verbessert sich die Wärmeableitung und Kühlwirkung aufgrund der gebildeten Cut-outs in the multi-part insulating material housing. If the non-positive connection is realized by means of metallic rivets, the heat dissipation and cooling effect improve due to the formed
Wärmesenke. Heat sink.
Die Hörnerelektroden sind jeweils mit einem ihrer Enden durch eine Öffnung im Isolierstoffgehäuse geführt, um eine unmittelbare elektrische Kontaktierung zu ermöglichen. Auf separate Anschlussmittel, die mit den Elektroden zunächst zu kontaktieren sind, kann verzichtet werden. The horn electrodes are each guided through one of their ends through an opening in the insulating material housing in order to enable direct electrical contact. There is no need for separate connection means which are to be contacted with the electrodes first.
Das Isolierstoffgehäuse weist bei einer bevorzugten Ausführungsform an einer seiner Innenseiten mindestens eine Überhöhung oder einen Vorsprung auf. Diese Überhöhung oder der Vorsprung dienen zur Ausbildung einer In a preferred embodiment, the insulating material housing has at least one elevation or one projection on one of its inner sides. This elevation or the lead serve to form a
elektrischen Druckkontaktierung zwischen der flexiblen Leiterplatte und der ihr benachbarten Hakenhornelektrode. electrical pressure contact between the flexible printed circuit board and the adjacent hook horn electrode.
Bei einer Ausbildung der Erfindung weist die geschaffene miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke im Wesentlichen Außenabmessungen von In one embodiment of the invention, the miniaturized horn spark gap created has essentially outer dimensions of
25 x 10 x 17 mm (L x B x H) auf. 25 x 10 x 17 mm (L x W x H).
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of figures.
Fig. 1 eine Explosivdarstellung der miniaturisierten Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer; Fig. 2 eine Detaildarstel lung der Deionkammer, ausgebildet als 1 shows an exploded view of the miniaturized horn spark gap with an integrated deion chamber; Fig. 2 is a detailed representation of the deion chamber, designed as
Deionkammerteil mit aufgenommenen Löschblechen;  Deion chamber part with absorbed fire-extinguishing sheets;
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Folienleiterplatte, ausgebildet als Fig. 3 shows a detailed view of the film circuit board, designed as
Triggerleiterplatte mit integriertem, auf der Leiterplatte befindlichem Gasableiter;  Trigger circuit board with integrated gas arrester on the circuit board;
Fig. 4 eine erste Ausführungsform der Prallwand mit geschlossener Fig. 4 shows a first embodiment of the baffle with the closed
Prallfläche einmal als Zuschnitt (unterer Figurenteil) und zum anderen bereits mit abgewinkelten Seiten (oberer Figurenteil);  Impact surface once as a cut (lower figure part) and on the other hand with angled sides (upper figure part);
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Prallwand in geschlitzter Fig. 5 shows another embodiment of the baffle in slotted
Gestalt, sowohl als Zuschnitt (unterer Figurenteil) und im Ergebnis der erfolgten Abwinkelung der Seitenkanten (oberer Figurenteil);  Shape, both as a cut (lower figure part) and as a result of the bending of the side edges (upper figure part);
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Prallwand mit Schlitzprägung zur Gasströmungsumlenkung mit erfolgter Abwinkelung der seitlichen Kanten; und FIG. 6 shows a further embodiment of a baffle with slot embossing for deflecting the gas flow with the side edges being bent; FIG. and
Fig. 7 eine Darstellung der miniaturisierten Hörnerfunkenstrecke mit aus 7 shows a representation of the miniaturized horn spark gap
Gründen der Übersichtlichkeit weggelassenen vorderen Teil des Isolierstoffgehäuses und zur Verdeutlichung herausgezogenen Hinterlegungen sowie Prallwand.  For reasons of clarity, the front part of the insulating material housing has been left out and the deposits and the baffle wall have been pulled out for clarity.
Die erfindungsgemäße miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke gemäß The miniaturized horn spark gap according to the invention
den Figuren, insbesondere nach Figur 1, geht von einem mehrteiligen the figures, in particular according to Figure 1, is based on a multi-part
Isolierstoffgehäuse aus. Das Isolierstoffgehäuse umfasst ein oberes Teil 1 sowie ein unteres Teil 2. Insulated housing. The insulating material housing comprises an upper part 1 and a lower part 2.
Die entsprechenden Gehäuseteile sind innenseitig mit Strukturierungen zur Aufnahme, das heißt zum mechanischen Fixieren, der weiteren funktions- relevanten Bauteile ausgerüstet. The corresponding housing parts are equipped on the inside with structures for receiving, ie for mechanically fixing, the other functionally relevant components.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kommt neben dem jeweiligen Isolier- stoffgehäuseteil 1; 2 ein metallischer Konzentrator 3; 4 zum Einsatz. Zur elektrischen Isolierung ist zwischen dem jeweiligen Konzentrator 3; 4 eine Isolierplatte 5; 6, insbesondere aus Vulkanfiber bestehend, angeordnet. Die entsprechende Isolierplatte 5; 6 sorgt für die notwendige elektrische Trennung zum jeweiligen Konzentrator 3; 4. In one embodiment of the invention, in addition to the respective insulating housing part 1; 2 a metallic concentrator 3; 4 used. For electrical insulation between the respective concentrator 3; 4 an insulating plate 5; 6, in particular consisting of volcanic fiber, arranged. The corresponding insulating plate 5; 6 ensures the necessary electrical separation from the respective concentrator 3; 4th
Die Gehäuseteile 1; 2 nehmen weiterhin ein Deionkammerteil 7 auf. The housing parts 1; 2 continue to take a Deionkammerteil 7.
Dieses Deionkammerteil 7 besteht aus einem Kunststoffträger mit Durchgangs- kanälen und Schlitzen, wobei letztere entsprechende Löschbleche 8 This deion chamber part 7 consists of a plastic carrier with through channels and slots, the latter corresponding extinguishing plates 8
aufnehmen. take up.
Weiterhin sind in den Gehäuseteilen die Hörnerelektroden einsetzbar. Zum einen handelt es sich hier um eine Hakenhornelektrode 9 als kürzere Elektrode sowie um eine Langhornelektrode 10 als die längere der Elektroden. The horn electrodes can also be used in the housing parts. On the one hand, there is a hook horn electrode 9 as the shorter electrode and a long horn electrode 10 as the longer of the electrodes.
Sowohl die Hakenhornelektrode 9 als auch die Langhornelektrode 10 sind durch metallische H interlegungen 11; 12 verstärkt. Both the hook horn electrode 9 and the long horn electrode 10 are interposed by metal 11; 12 reinforced.
Zum Zweck der Triggerung der Hörnerfunkenstrecke kommt eine Trigger- leiterplatte 13 zum Einsatz (siehe auch Detaildarstellung nach Figur 3). For the purpose of triggering the horn spark gap, a trigger circuit board 13 is used (see also the detailed illustration according to FIG. 3).
Diese Triggerleiterplatte 13, die insbesondere als Folienleiterplatte ausgebildet ist, steht mit einer S-POM-Platte 14, die in den Zündbereich zwischen den Hörnerelektroden hineinragt, in elektrischer Verbindung. This trigger circuit board 13, which is designed in particular as a film circuit board, is in electrical connection with an S-POM board 14, which projects into the ignition area between the horn electrodes.
Weiterhin weist die Triggerleiterplatte 13 eine Kontaktfläche 15 sowie in einer speziellen Ausgestaltung einen Gasableiter 16 auf. Furthermore, the trigger circuit board 13 has a contact surface 15 and, in a special embodiment, a gas arrester 16.
Letztendlich ist eine Prallplatte 17 (siehe auch die Figuren 4 bis 6) vorhanden. Ultimately, an impact plate 17 (see also FIGS. 4 to 6) is present.
Die Prallplatte ist beabstandet und ausgangsseitig der Durchgangskanäle des Deionkammerteiles 7, diese mindestens teilweise überdeckend angeordnet, wobei die Prallwand 17 gleichzeitig mit dem Isolierstoffgehäuse, dieses mechanisch verstärkend verbindbar ist, wie dies aus der Figur 7 für den Fachmann ersichtlich ist. The baffle plate is spaced and arranged on the output side of the through channels of the deion chamber part 7, at least partially covering them, the baffle wall 17 being connectable to the insulating material housing at the same time in a mechanically reinforcing manner, as can be seen in FIG. 7 by a person skilled in the art.
Die Verbindung der Gehäuseteile 1; 2 und das Fixieren der Prallwand The connection of the housing parts 1; 2 and fixing the baffle
oder Prallplatte 17 geschieht beispielsweise mit Rohrnieten 18, die durch entsprechende Ausnehmungen in den Gehäuseteilen 1; 2 und Durchbrüchen in der Prallwand 17 geführt werden. or baffle plate 17 happens for example with tubular rivets 18 through corresponding recesses in the housing parts 1; 2 and breakthroughs in the baffle 17 are performed.
Die Pral lwand 17 bildet eine je nach Ausführungsform geschlossene, The baffle 17 forms a closed, depending on the embodiment,
geschlitzte oder mit strömungsleitender Prägung versehene Gasströmungs- reflexionsfläche. slotted or flow-embossed gas flow reflection surface.
Diesbezüglich sei auf die Darstellungen nach den Figuren 4 bis 6 aufmerksam gemacht. In this regard, attention should be drawn to the representations according to FIGS. 4 to 6.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 wird von einer Prallwand 171 mit im Wesentlichen geschlossener Gasströmungsreflexionsfläche ausgegangen. In the embodiment according to FIG. 4, a baffle wall 171 with an essentially closed gas flow reflection surface is assumed.
Die Prallwand 172 nach Figur 5 weist schlitzförmige Durchbrechungen auf. The baffle 172 according to FIG. 5 has slot-shaped openings.
Bei der Prallwand 173 nach Figur 6 sind strömungsleitende, geprägte In the baffle 173 according to FIG. 6, flow-guiding, embossed
Öffnungen vorhanden, die zu einer Umlenkung auftreffender Gasströmung führen. Openings exist which lead to a deflection of the incident gas flow.
Die betreffenden Prallwände 17, 171, 172 u nd 173 sind bevorzugt als The baffles 17, 171, 172 and 173 in question are preferred as
Stanz-Biegeteile ausgebildet und weisen zwei seitliche Abkantungen oder Abwinkelungen auf, welche Durchbrüche 20 komplementär zu Aussparungen in den Gehäuseteilen 1 ; 2 aufweisen. Diese Durchbrüche 20 dienen der Aufnahme beispielhafter Nieten 18 (siehe Figur 1); die Prallwände führen nun nicht nur zur Kühlung und Leitung auftretender Gasströmung, sondern stabilisieren die Ausbildung des Isolierstoffgehäuses, gestatten eine Kühlung der Gasströmung durch Wärmeableitung und verhindern eine Beschädigung benachbarter Bauteile bzw. eines in den Figuren nicht gezeigten Außengehäuses. Stamped-bent parts are formed and have two lateral bends or bends, which openings 20 complementary to recesses in the housing parts 1; 2 have. These openings 20 serve to accommodate example rivets 18 (see Figure 1); the baffles now not only lead to the cooling and conduction of gas flow, but also stabilize the design of the insulating material housing, allow the gas flow to be cooled by heat dissipation and prevent damage to adjacent components or to an outer housing (not shown in the figures).
Unter Hinweis auf die Figur 7 weist das Trägerteil 2 eine Überhöhung X auf, welche dazu dient, eine sichere elektrische Verbindung zwischen der Trigger- leiterplatte 13 und dem dortigen Kontaktbereich 15 zur Hakenhornelektrode 9 herzustellen. With reference to FIG. 7, the carrier part 2 has an elevation X, which serves to establish a secure electrical connection between the trigger printed circuit board 13 and the contact area 15 there to the hook horn electrode 9.
Die Figur 7 lässt auch deutlich werden, wie die Triggerleiterplatte 13 FIG. 7 also shows how the trigger circuit board 13
positioniert ist und in welcher Weise das Bauteil 16 im Freiraum unterhalb der Hakenhornelektrode 9 eintaucht. Die Hörnerelektroden 9; 10 sind, wie in der Figur 7 ersichtlich, jeweils mit einem Ende durch eine Öffnung im entsprechenden Teil des Isol ierstoff - gehäuses 1; 2 geführt, um eine unmittelbare elektrische Verbindung zu ermöglichen. Auf separate Anschlusselemente kann verzichtet werden. is positioned and in what way the component 16 is immersed in the free space below the hook horn electrode 9. The horn electrodes 9; 10, as can be seen in FIG. 7, each with one end through an opening in the corresponding part of the insulating material housing 1; 2 out to enable a direct electrical connection. There is no need for separate connection elements.

Claims

Patentansprüche claims
1. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke mit integrierter Deionkammer, bestehend aus einem mehrteiligen Isolierstoffgehäuse (1; 2) als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden (9; 10) und die Deionkammer, wobei die Hörnerelektroden (9; 10) eine unsymmetrische Form mit einer längeren und einer kürzeren Elektrode aufweisen, die Hörnerelektroden im Zündbereich nahezu parallel verlaufen und anschließend divergieren, weiterhin als 1. Miniaturized horn spark gap with integrated deion chamber, consisting of a multi-part insulating material housing (1; 2) as a support and receiving body for the horn electrodes (9; 10) and the deion chamber, the horn electrodes (9; 10) having an asymmetrical shape with a longer and have a shorter electrode, the horn electrodes run almost parallel in the ignition area and then diverge, continue as
Deionkammer ein in den Stütz- und Aufnahmekörper einsetzbares Deion chamber an insertable in the support and receiving body
Deionkammerteil (7) ausgebildet ist, welches eine Vielzahl von Löschblechen (8) aufnimmt und Durchgangskanäle besitzt, Deion chamber part (7) is formed, which receives a plurality of quenching plates (8) and has through channels,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hörnerelektroden (9; 10) mindestens im Laufbereich eines entstehenden Lichtbogens mit einer metallischen Hinterleg ung (12) ausgerüstet sind, wobei die kürzere Elektrode (9) als bis zum Deionkammerbereich reichende the horn electrodes (9; 10) are equipped with a metallic backing (12) at least in the running area of an emerging arc, the shorter electrode (9) reaching as far as the deion chamber area
Hakenhornelektrode ausgebildet ist und beabstandet und ausgangsseitig der Durchgangskanäle der Deionkammer (7) diese von einer metallischen Hook horn electrode is formed and spaced and on the output side of the through channels of the deion chamber (7) these from a metallic
Prallwand (17) mindestens teilweise überdeckt ist, wobei die Prallwand (17) gleichzeitig mit dem Isolierstoffgehäuse, dieses mechanisch verstärkend, verbindbar ist. The baffle (17) is at least partially covered, the baffle (17) being connectable to the insulating material housing, which mechanically reinforces it.
2. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 1, 2. Miniaturized horn spark gap according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Prallwand (17) eine geschlossene (171), eine geschlitzte (172) oder eine mit strömungsleitender Schlitzprägung (173) versehene the baffle (17) is a closed one (171), a slotted one (172) or a flow-guiding slot embossing (173)
Gasströmungsreflexionsfläche aufweist. Has gas flow reflection surface.
3. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2, 3. Miniaturized horn spark gap according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hörnerelektroden (9; 10) bis zum Deionkammerteil (7) geführt sind und die metallische Hinterlegung (11; 12) als rückseitige Verstärkung mittels the horn electrodes (9; 10) are led to the deion chamber part (7) and the metallic deposit (11; 12) as a reinforcement on the back
Einlegeteil ausgebildet ist. Insert is formed.
4. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 4. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass im vom Lichtbogenbrennraum abgewandten Bereich der Hakenhornelektrode (9), im vom Hakenhorn teilweise umschlossenen Freiraum eine flexible characterized in that Flexible in the area of the hook horn electrode (9) facing away from the arc combustion chamber, in the free space partially enclosed by the hook horn
Leiterplatte (13) zur Triggerung der Funkenstrecke angeordnet ist, wobei die flexible Leiterplatte (13) ein elektrisches oder elektronisches Bauteil (16) aufnimmt, welches in den Freiraum eintaucht. Printed circuit board (13) for triggering the spark gap is arranged, the flexible printed circuit board (13) receiving an electrical or electronic component (16) which is immersed in the free space.
5. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 4, 5. Miniaturized horn spark gap according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Bauteil (16) ein Gasableiter ist. the component (16) is a gas discharge tube.
6. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 6. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
in den Zündbereich der Hörnerelektroden (9; 10) eine Zündhilfe (14) aus leitfähigem Kunststoff eintaucht. An ignition aid (14) made of conductive plastic is immersed in the ignition area of the horn electrodes (9; 10).
7. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 7. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Prallwand (17) als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist und zwei Abwinkelungen aufweist, welche Durchbrüche (20) zur Aufnahme kraftschlüssiger the baffle (17) is designed as a stamped and bent part and has two bends, which openings (20) for receiving non-positively
Verbindungsmittel (18) besitzt, wobei die Durchbrüche (20) komplementär zu Aussparungen im mehrteiligen Isolierstoffgehäuse (1; 2) ausgeführt sind . Has connecting means (18), the openings (20) being complementary to recesses in the multi-part insulating material housing (1; 2).
8. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 8. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Prallwand (17) als Wärmesenke ausgebildet ist. the baffle (17) is designed as a heat sink.
9. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 9. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hörnerelektroden (9; 10) jeweils mit einem Ende durch eine Öffnung im Isolierstoffgehä use (1; 2) geführt sind, um eine unmittelbare elektrische Kontaktierung zu ermöglichen. the horn electrodes (9; 10) are each guided at one end through an opening in the insulating housing (1; 2) in order to make direct electrical contact possible.
10. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. Miniaturized horn spark gap according to one of claims 4 to 9, characterized in that
das Isolierstoffgehäuse (1; 2) an seiner Innenseite mindestens eine the inside of the insulating material housing (1; 2) has at least one
Überhöhung (X) oder einen Vorsprung aufweist, um eine elektrische Has cant (X) or a projection to an electrical
Druckkontaktierung zwischen der Folienleiterplatte (13) und der Pressure contact between the foil circuit board (13) and the
Hakenhornelektrode (9) zu ermöglichen. To enable hook horn electrode (9).
11. Miniaturisierte Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 11. Miniaturized horn spark gap according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
diese Außenabmessung im Bereich von im Wesentlichen 25 mm x 10 mm x 17 mm (Länge x Höhe x Breite) aufweist. this outer dimension has in the range of essentially 25 mm x 10 mm x 17 mm (length x height x width).
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