DE1089486B

DE1089486B - Ignition device for discharge vessels with liquid cathode

Info

Publication number: DE1089486B
Application number: DEL16545A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenther Dobke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-09-04
Filing date: 1953-09-04
Publication date: 1960-09-22

Description

Zündvorrichtung für Entladungsgefäße mit flüssiger Kathode Abgesehen von Zündstiften aus halbleitendem Material oder von kapazitiven Zündvorrichtungen werden alle Zündvorrichtungen @durch mechanische Bewegung der Zündelektrode oder des Kathodenmaterials betrieben. So ist es z. B. bekannt, die Zündung durch Ein-und Austauchen einer Elektrode in und aus dem Kathodenquecksilber zu bewirken. Weiterhin ist es bekannt, daß Quecksilber gegen die Zündelektrode zu spritzen oder es mit Hilfeeiner Pfanne zu heben, mit derZündelektrode in Bierührung zubringen und darauf wieder abfallen zu lassen. Bei allen diesen Zündvorrichtungen, außer den bekannten Spritzzündungen, ist zur Zündung ein Ein- und ein Ausschaltvorgang durch einen Elektromagneten erforderlich, um zu verhüten, daß die Elektrode nach Berührung längere Zeit mit dem Kathodenmaterial in Kontakt bleibt und dadurch die Zündung verzögert. Es ist .danach zu streben, bei Zünderfordernis die Zündelektrode möglichst schnell mit der Kathode in Berührung zu bringen und möglichst :schnell zur Zündung eines Zündlichtbogens zu entfernen.Ignition device for discharge vessels with liquid cathode Apart of ignition pins made of semiconducting material or of capacitive ignition devices all ignition devices @ by mechanical movement of the ignition electrode or of the cathode material operated. So it is z. B. known, the ignition by input and To effect immersion of an electrode in and out of the cathode mercury. Farther it is known that mercury splashes against the ignition electrode or with it With the help of a pan, stir it with the ignition electrode and place it on it to fall off again. In all of these ignition devices, except for the known ones Spray ignition is an activation and deactivation process by an electromagnet for ignition necessary to prevent the electrode from being in contact for a long time remains in contact with the cathode material and thereby delays ignition. It is .to strive to use the ignition electrode as quickly as possible when an ignition is required the cathode in contact and as quickly as possible to ignite an ignition arc to remove.

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für mit flüssiger Kathode ausgestattete elektrische Entladungsgefäße, welche einen zumindest teilweisen aus ferromagnetischem Stoff bestehenden schwimmfäigen Kathodeneinsatzkörper und eine ihm zugeordnete, außerhalb des Kathodenmetalls befindliche feststehende Zündelektrode sowie einen Elektromagneten aufweist, mit dem der Einsatzkörper in das Kathodenmetall gezogen werden kann, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper in einem Ansatzgefäß am Kathodenbehälter Führunghat, bei fehlender Beeinflussung durch den Elektromagneten in dem Kathodenmetall schwimmt, ohne die Zünidelektrode zu berühren, ein solches spezifisches Gewicht hat und so tief in das Kathodenmetall hineinziehbar ist, daß er, von dem eingeschalteten Elektromagneten in das Kathodenmetall hineingezogen, beim Ausschalten dieses Magneten infolge seines Auftriebes im Kathodenmetall gegen die Zündelektrode geschleudert und so mit der Zünd= elektrode kurzzeitig, bei der Rückkehr in seine Ruhelage die Hilfsentladung zündend, in Berührung gebracht wird.The invention relates to an ignition device for with a liquid cathode equipped electrical discharge vessels, which at least partially ferromagnetic material existing floating cathode insert body and a fixed ignition electrode assigned to it and located outside of the cathode metal and an electromagnet with which the insert body into the cathode metal can be drawn, and is characterized in that the insert body in one The preparation vessel on the cathode container has a guide, if there is no influence from the Electromagnet floats in the cathode metal without touching the trigger electrode, has such a specific weight and can be drawn so deeply into the cathode metal is that he, drawn into the cathode metal by the activated electromagnet, when switching off this magnet due to its buoyancy in the cathode metal against the ignition electrode is thrown and so briefly with the ignition electrode, with the Returning to its rest position, igniting the auxiliary discharge, is brought into contact.

Die Figuren zeigen in zum Teil sohematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung. Nach Fig. 1 ist die Anode mit 2 und die Kathode mit 3 bezeichnet. Der zwischen ,der Anode und der Kathode liegende Dampfleiterkörper 4 ist als Erregerelektrode ausgebildet und trägt an seinem unteren Ende einen Kontaktkörper 5 aus hitzebeständigem Material, beispielsweise Molybdän. Die hier nicht interessierende Spannungszuführung zur Elektrode ist nicht tdargestellt.The figures show exemplary embodiments, some in a thematic representation the invention. According to FIG. 1, the anode is designated with 2 and the cathode with 3. The vapor conductor body 4 lying between the anode and the cathode is used as an excitation electrode formed and carries at its lower end a contact body 5 made of heat-resistant Material such as molybdenum. The voltage supply that is not of interest here t is not shown for the electrode.

Die Kathode 3 besteht aus einem flüssigen Metall, beispielsweise Quecksilber. Zur Zündung ist ein Schwimmkörper 6 vorgesehen, der vorzugsweise rund ist und in ein Ansatzgefäß des Kathodenbehälters hineinragt. Besteht das Kathodenmaterial aus Quecksilber mit einem spezifischen Gewicht von 13,55 und der Schwimmkörper aus Eisen mit einem spezifischen Gewicht von etwa 7,9, so wird der Schwimmkörper in schwimmender Lage gehalten und bei geeigneter Führung über den Quecksilberspiegel hinausragen. Zur Führung des Schwimmkörpers ist in Fig. 1 ein Führungsstift 8 in dem Kathodenansatzrohr 7 befestigt, der in eine Bohrung des Schwimmkörpers hineinragt.The cathode 3 consists of a liquid metal, for example mercury. A float 6 is provided for ignition, which is preferably round and in a vessel of the cathode container protrudes into it. The cathode material consists of Mercury with a specific gravity of 13.55 and the float made of iron with a specific gravity of about 7.9, the float becomes more buoyant Held in position and, with suitable guidance, protrude above the mercury level. To guide the floating body, a guide pin 8 is shown in FIG. 1 in the cathode attachment tube 7 attached, which protrudes into a hole in the float.

Zur Einleitung der Zündung der Entladung wird die Zündspule erregt, so daß der Schwimmkörper 6, wie in Fig. 1 dargestellt, in seine unterste Lage gezogen wird. Nach dem Ausschalten der Zündspule 9 schnellt der Schwimmkörper 6 :durch sein spezifisch leichteres Gewicht hoch und kommt mit der Erregerelektrode 5 in Kontakt, fällt aber durch sein Eigengewicht gleich wieder ab, so daß unmittelbar der Erregerbogen gezündet wird. Die Schaltung des Zündstromkreises kann derart getroffen werden, daß nach Zündung die Zündspule gleich wieder erregt wird und der Schwimmkörper unterhalb der Kathodenoberfläche verbleibt, um eine Beschädigung des Schwimmkörpers ,durch den Kathodenfleck zu vermeiden.To initiate the ignition of the discharge, the ignition coil is energized, so that the floating body 6, as shown in Fig. 1, is pulled into its lowest position will. After switching off the ignition coil 9, the float 6 snaps: be through specifically lighter weight and comes into contact with the excitation electrode 5, but falls off again immediately by its own weight, so that the exciter arc immediately is ignited. The circuit of the ignition circuit can be made in such a way that that after ignition the ignition coil is excited again immediately and the float below the cathode surface remains to prevent damage to the floating body to avoid the cathode stain.

Um idie nötige Menge Quecksilber zu haben, die bewirkt, :daß der Körper in der gewünschten kurzen Zeit herausschnellt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn.das Verhältnis des Durchmessers des Schwimmkörpers zum Innendurchmesser des Ansatzgefäßes am Kathodenbehälter wenigstens in der Größenordnung von 1 :1,5 liegt.To have the necessary amount of mercury that causes: the body pops out in the desired short time, it has proven to be advantageous if the ratio of the diameter of the float to the inner diameter of the Preparation vessel on the cathode container is at least in the order of 1: 1.5.

Unter Umständen ist es jedoch vorteilhaft, ,den Schwimmkörper 6 ganz aus hochschmelzendem Metall, beispielsweise Molybdän (spezifisches Gewicht 10), herzustellen und an seinem unteren Ende mit einem Ring aus magnetischem Material, beispielsweise Eisen, zu umgeben, oder auf einen Eisenkörper eine Kappe aus Molybdän aufzusetzen. Derartige Schwimmkörper können, wenn man sie auch während -des Betriebes aus dem Ouecksilberspiegel herausragen läßt, zur Kathodenfleckfixierung dienen.Under certain circumstances, however, it is advantageous to completely remove the float 6 made of refractory metal, e.g. molybdenum (specific weight 10), and at its lower end with a Magnetic ring Material, for example iron, to surround, or a cap on an iron body made of molybdenum. Such floats can, if you also during -of the company protrudes from the silver mirror, to fix the cathode spot to serve.

Zur besseren Zündung des Erregerbogens und zur Verringerung der Dampfbildung wird weiterhin vorgeschlagen, entsprechend Fi.g. 2 den oberen Teil 10 des Schwimmers in Nachbildung bekannter Kathodenfleckfixierungseinrichtungen als saugfähigen schwammartigen Körper auszubilden., indem z. B. auf dem oberen Zylinderteil des Schwimmers ein Körper aus gesinterten hochschmelzendem Metallpulver oder Metalloxydpulver aufgebracht wird, der genügend saugfähige Poren enthält, um Quecksilber in ausreichender Menge aufzunehmen. Ein derartig ausgebildeter Schwimmkörper hat den Vorteil, daß er einerseits den Kathodenfleck fixiert, andererseits die Dampfentwicklung wesentlich vermindert.For better ignition of the excitation arc and to reduce vapor formation it is further proposed, according to Fi.g. 2 the upper part 10 of the float imitating known cathode spot fixation devices as absorbent spongy ones Form body. By z. B. on the upper cylinder part of the float Body made of sintered refractory metal powder or metal oxide powder applied that contains enough absorbent pores to absorb sufficient quantities of mercury to record. A floating body designed in this way has the advantage that on the one hand it fixes the cathode spot, on the other hand the vapor development is significantly reduced.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung des Schwimmkörpers 6. Er ist in diesem Fall nach den Strömungsgesetzen, und zwar tropfeiförmig, ausgebildet, wobei die Tropfenform derart gewählt ist, daß in Eintauchrichtung der .geringste Strömungswiderstand vorhanden ist. Weiterhin ist die Bohrung für den Führungsstift durch die ganze Länge des Schwimmkörpers hindurchgeführt, so daß keine Stauung durch Quecksilber auftreten kann. Dazu wird der Durchmesser des Führungsstiftes und der Bohrung .so gewählt, daß ein Eindringen von Quecksilber in den Zwischenraum nicht möglich ist.Fig. 3 shows a further embodiment of the floating body 6. He is in this case according to the laws of flow, namely drop-shaped, wherein the drop shape is chosen such that the smallest in the direction of immersion Flow resistance is present. There is also the hole for the guide pin passed through the entire length of the float, so that no stowage through Mercury can occur. To do this, the diameter of the guide pin and the Bore selected so that mercury does not penetrate into the space is possible.

Ferner ist um -die Zündspule 9 noch ein Eisenjoch 11 angeordnet, das bewirkt, daß auch in dem Führungsstift 8 ein magnetisches Kraftfeld erzeugt wird.Furthermore, an iron yoke 11 is arranged around the ignition coil 9 , which has the effect that a magnetic force field is also generated in the guide pin 8.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ignition device for electrical discharge vessels equipped with a liquid cathode, which has a floatable cathode insert body, at least partially made of ferromagnetic material, and a fixed ignition electrode assigned to it outside the cathode metal, as well as an electromagnet with which the insert body can be drawn into the cathode metal, characterized in that the insert body has a guide in an attachment vessel on the cathode container, floats in the cathode metal in the absence of interference from the electromagnet without touching the ignition electrode, has such a specific weight and can be drawn so deep into the cathode metal that it can be pulled from the activated electromagnet is drawn into the cathode metal, when this magnet is switched off due to its buoyancy in the cathode metal, the ignition electrode is thrown and so briefly with the ignition electrode when it returns to its rest elage igniting the emergency discharge, is brought into contact.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the floating body wholly or partially with a coating of heat-resistant material, e.g. B. Molyb: Danish, is provided.

3. Ignition device according to claim 1, characterized in that the rdaß Floating body is made of heat-resistant material on which an annular body is made magnetic material is applied.

4. Ignition device according to claim 1, characterized characterized in that the upper part of the floating body with the excitation electrode Korntakt forms, consists of a sponge-like absorbent body that contains the cathode material absorbs in its pores.

5. Ignition device according to claim 4, characterized in that that as a porous body sintered highly heat-resistant metal powder in a granular state are used.

6: ignition device according to claim 1, characterized in that .the float after the discharge vessel has been ignited by the switched on again Electromagnet is held below the cathode mirror.

7. Ignition device according to claims 1 to 6, characterized in that the floating body according to the laws of flow z. B. is approximately teardrop-shaped, with the lowest flow resistance in the direction of immersion. B.

Ignition device according to Claims 1 to 7, characterized characterized in that the ratio of the diameter of the float to the inner diameter of the batch vessel on the cathode container, it is at least in the order of 1: 1.5 lies.

9. Ignition device according to claim 1 to 8, characterized in that the floating body is provided with a preferably completely continuous longitudinal bore for receiving a guide pin. Considered publications: German Patent Nos. 528 835, 562 044, 698 924; U.S. Patent No. 2128861.