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DE1037569B - Device for generating high DC voltages - Google Patents

Device for generating high DC voltages

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Publication number
DE1037569B
DE1037569B DESCH15764A DESC015764A DE1037569B DE 1037569 B DE1037569 B DE 1037569B DE SCH15764 A DESCH15764 A DE SCH15764A DE SC015764 A DESC015764 A DE SC015764A DE 1037569 B DE1037569 B DE 1037569B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clockwork
voltage
capacitor
battery
contact fingers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DESCH15764A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Berthold Schumacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DR BERTHOLD SCHUMACHER
Original Assignee
DR BERTHOLD SCHUMACHER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DR BERTHOLD SCHUMACHER filed Critical DR BERTHOLD SCHUMACHER
Priority to DESCH15764A priority Critical patent/DE1037569B/en
Publication of DE1037569B publication Critical patent/DE1037569B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/16Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by dynamic converters
    • H02M3/18Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by dynamic converters using capacitors or batteries which are alternately charged and discharged, e.g. charged in parallel and discharged in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für eine Reihe von Meßgeräten wird zum Betrieb eine hohe konstante Gleichspannung benötigt etwa in der Größenordnung von 1000 Volt, z. B. zum Betrieb von Ionisationskammern, Zählrohren, Fotovervielfacherröhren. Kennzeichnend ist dabei, daß alle diese Geräte nur sehr schwache Ströme benötigen. Es ist nun natürlich möglich, als Spannungsquelle einfach eine Hochspannungsbatterie zu verwenden. Bekanntlich ist es aber technisch nicht möglich, die Zellen einer solchen Batterie unter ein gewisses Maß herunter zu verkleinern, so daß alle Typen dieser Batterien für den obengenannten Zweck viel zu groß sind und keineswegs durch Stromentnähme verbraucht werden, sondern längst durch Alterung verbraucht sind, bevor ihre Kapazität elektrisch verbraucht ist. Davon abgesehen hat dann ein mit einer solchen Batterie bestücktes tragbares Gerät ein ganz unnütz hohes Gewicht. Vergleichsweise sei noch angegeben, daß eine solche Batterie z. B. für eine Stromabnahme von 1 · 10—s Amp. geeignet wäre, andererseits die obenerwähnten Geräte jedoch lediglich Ströme in der Größenordnung von 0,1 bis 1 · ΙΟ-6 Amp., also den lOOOsten bis lOOOOsten Teil benötigen. Es sind viele Versuche gemacht worden, dieses Problem, die Konstruktion einer leichten stabilen Hochspannungsquelle langer Lebensdauer auf andere Weise zu realisieren. Bekannt sind vor allem sogenannte Zerhackerschaltungen aller Art. Als primäre Spannungsquelle wird dort eine Batterie niederer Spannung, aber hoher Stromergiebigkeit verwendet, ein entnommener relativ starker Strom wird durch einen ebenfalls aus dieser Batterie betriebenen Zerhacker in Wechselstrom umgewandelt, hochtransformiert, wieder gleichgerichtet und die Hochspannung wieder gesiebt und eventuell durch spezielle Maßnahmen stabilisiert. Diesem Verfahren haften zwei prinzipielle Nachteile an: Für den Betrieb des Zerhackers wird Energie verbraucht, und da bekanntlich bei solchen Geräten kleiner Dimension der Wirkungsgrad der Umformung elektrischer in mechanische Energie besonders schlecht ist, muß die verwendete Stromquelle eine weit größere Leistung haben, zahlenmäßig eine etwa lOOmal größere, als der entnommenen »Hochspannungsleistung« entspricht. Der zweite prinzipielle Nachteil dieses Verfahrens ist, daß ein Hochspannungsgleichrichter benötigt wird sowie im allgemeinen eine Regelung für die Hochspannung durch einen bekannten Stabilisator, da es praktisch nicht möglich ist, die Betriebsbedingungen eines solchen Zerhackers, z. B. die Frequenz, die Kontaktzeit usw., konstant zu halten.For a number of measuring devices, a high constant DC voltage is required for operation, approximately in the order of magnitude of 1000 volts, e.g. B. to operate ionization chambers, counter tubes, photomultiplier tubes. It is characteristic that all of these devices only need very weak currents. It is of course now possible to simply use a high-voltage battery as the voltage source. As is well known, it is technically not possible to reduce the cells of such a battery below a certain level, so that all types of these batteries are much too large for the above-mentioned purpose and are by no means consumed by current consumption, but have long been used up by aging their capacity is consumed electrically. Apart from that, a portable device equipped with such a battery then has a very uselessly high weight. For comparison, it should be noted that such a battery z. B. would be suitable for a current consumption of 1 · 10- s Amp., On the other hand, the above-mentioned devices only require currents in the order of 0.1 to 1 · ΙΟ- 6 Amp., That is the 10000th to 10000th part. Many attempts have been made to realize this problem, the construction of a lightweight, stable high-voltage source with a long service life in another way. Above all, so-called chopper circuits of all kinds are known. The primary voltage source used there is a battery with low voltage but high current yield, a relatively strong current drawn is converted into alternating current by a chopper, which is also operated from this battery, transformed up, rectified again and the high voltage again sieved and possibly stabilized by special measures. There are two principal disadvantages to this method: Energy is consumed to operate the chopper, and since it is known that the conversion efficiency of electrical into mechanical energy is particularly poor in such devices of small dimensions, the power source used must have a far greater output, roughly one in number 100 times greater than the "high-voltage power" drawn. The second principal disadvantage of this method is that a high-voltage rectifier is required and, in general, a regulation for the high voltage by a known stabilizer, since it is practically impossible to control the operating conditions of such a chopper, e.g. B. the frequency, the contact time, etc. to keep constant.

Ein ähnlicher Weg zur Hochspannungserzeugung ist der, die Wechselspannung nicht über einen Zerhacker, sondern mittels einer Röhrenschaltung zu erzeugen. Ein solcher Röhrenoszillator benötigt jedoch Einrichtung zur Erzeugung
hoher Gleichspannungen
A similar way of generating high voltage is to generate the alternating voltage not with a chopper, but with a tube circuit. Such a tube oscillator, however, requires means for generating it
high DC voltages

Anmelder:Applicant:

Dr. Berthold Schumacher,
Toronto, Ontario (Kanada)
Dr. Berthold Schumacher,
Toronto, Ontario (Canada)

Vertreter: R. Haußmann, Rechtsanwalt,
Stuttgart-S, Tübinger Str. 33
Representative: R. Haußmann, lawyer,
Stuttgart-S, Tübinger Str. 33

Dr. Berthold Schumacher, Toronto, Ontario (Kanada), ist als Erfinder genannt wordenDr. Berthold Schumacher, Toronto, Ontario (Canada), has been named as the inventor

außer der Heizbatterie mit niederer Spannung und hoher Stromergiebigkeit auch noch eine Anodenbatterie mittlerer Spannung. Ebenso wird unter allen Umständen ein Hochspannungsgleichrichter benötigt, meistens außerdem eine Hochspannungsregelung ähnlich der vorerwähnten. Bei dieser Art Hochspannungserzeugung hat man im Heizkreis eine Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie, und zwar völlig unabhängig von und zusätzlich zu der Hochspannungsenergie, auf die es allein ankommt. Insgesamt ist wiederum die notwendige Primärleistung rund lOOmal höher als die benötigte Sekundärleistung auf der Hochspannungsseite, und zwar muß diese Mehrleistung in Form elektrischer Energie zur Verfügung stehen, was ein hohes Gewicht und einen hohen Verbrauch an Batterien bedingt.In addition to the heating battery with low voltage and high current yield, there is also an anode battery medium tension. A high-voltage rectifier is also required under all circumstances, mostly also a high voltage regulation similar to the one mentioned above. With this kind of high voltage generation one has a conversion of electrical energy into thermal energy in the heating circuit, namely completely independent of and in addition to the high-voltage energy, which is all that matters. All in all the necessary primary power is again around 100 times higher than the required secondary power on the high-voltage side, this additional power must be available in the form of electrical energy stand, which causes a high weight and high consumption of batteries.

Eine weitere Art, hohe Spannung zu erzeugen, die auch schon vielfach angewendet wurde, besteht darin, eine Kette von Kondensatoren zuerst parallel an eine Spannungsquelle mittlerer Höhe, z. B. von 100 Volt, anzuschließen, diese Kondensatoren dort dann abzuhängen und unter sich in Reihe zu schalten. Verwendet man z. B. zehn Kondensatoren, so erhält man am Ende dieser Kondensatorenkette dann eine Spannung in der gewünschten Höhe von 1000 Volt. Der Umschaltungsmechanismus wurde bei allen seither bekanntgewordenen Geräten wiederum elektromechanisch angetrieben über eine Magnetspule mit Anker und Unterbrecher wie bei den vorerwähnten Zerhackern. Wiederum ergibt sich hier ein sehr schlechter Wirkungsgrad, der größte Teil der Batteriekapazität wird für diesen Antrieb des Umschalters verbraucht. Andererseits hat diese Anordnung den großen Vorzug, daß sie keinen Hochspannungsgleichrichter benötigt und von vorn-Another way of generating high voltage, which has also been used many times, is to a chain of capacitors first in parallel to a medium level voltage source, e.g. B. from 100 volts, to connect, these capacitors are then suspended there and connected in series with each other. Used one z. B. ten capacitors, then you get a voltage in the end of this capacitor chain desired level of 1000 volts. The switching mechanism has become known to all since then Devices, in turn, are driven electromechanically via a magnetic coil with armature and interrupter as with the aforementioned chopper. Again, there is a very poor efficiency here, the Most of the battery capacity is used for this drive of the switch. On the other hand has this arrangement has the great advantage that it does not require a high-voltage rectifier and

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herein eine sehr konstante Hochspannung gibt; z. B. können Spannungsspitzen, die über das 1Ofache der Spannung der Primärbatterie hinausgehen, schon prinzipiell gar nicht auftreten.in gives a very constant high voltage; z. B. voltage peaks that are over 10 times the Voltage of the primary battery go out, not even occur in principle.

Rechnet man nach, wie groß die Kondensatoren sein müssen, um eine Hochspannungsquelle dieser Art zu bauen, die bei einer Stromentnahme in der obenerwähnten Größenordnung von 10~7 Amp. eine Spannungswelligkeit von z. B. 2% oder weniger aufweist, so findet man, daß man schon bei niederen Umschaltfrequenzen zwischen Parallel- und Reihenschaltung mit Kondensatoren sehr kleiner Abmessungen auskommt. Damit fällt für diesen Anwendungsbereich auch der hohe Verschleiß weg, der bei hohen Umschaltfrequenzen an allen Teilen eines solchen Schalters auftritt und das Verfahren für höhere Ströme praktisch bedeutungslos macht. Eine der Lehren der Erfindung ist deshalb, die Umschaltfrequenz niedrig zu halten, etwa in der Größenordnung von einer Umschaltung pro Sekunde.If you calculate how big the capacitors have to be in order to build a high voltage source of this type, with a current consumption in the above-mentioned order of magnitude of 10 ~ 7 amps. A voltage ripple of z. B. has 2% or less, it is found that even at low switching frequencies between parallel and series connection with capacitors of very small dimensions. This also eliminates the high level of wear and tear that occurs at high switching frequencies on all parts of such a switch and makes the method practically insignificant for higher currents. One of the teachings of the invention is therefore to keep the switching frequency low, on the order of one switching per second.

Um nun auf diese Weise zu einer leichten und konstanten Hochspannungsquelle zu kommen, die insbesondere den Nachteil aller seitherigen Schaltungen dieser Art vermeidet, nämlich schwere Batterien zu benötigen, die nicht ausgenutzt werden oder die nur wegen des schlechten elektromechanischen Wirkungsgrades der Schaltung groß und schwer sein müssen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Umschalter durch ein Federkraftuhrwerk anzutreiben. Dieses kann z. B. eines der üblichen billigen Weckeruhrwerke sein, das billiger ist als z. B. die außerdem benötigte Batterie von 100 Volt und auch nicht schwerer ist als diese Batterie und das lediglich dadurch ergänzt ist, daß auf der Achse eines schnell laufenden Rades noch ein Nockenstern angebracht ist, über den der Umschalter betätigt wird, oder es kann der Umschalter selbst leicht schwingend ausgebildet werden, so daß er an Stelle der sogenannten Unruh eines solchen Uhrwerks gleichzeitig die Umschaltfrequenz bestimmt.In order to come to a light and constant high voltage source in this way, in particular avoids the disadvantage of all previous circuits of this type, namely heavy batteries too need that are not used or that only because of the poor electromechanical efficiency the circuit must be large and heavy, the invention proposes the changeover switch driven by a spring mechanism. This can e.g. B. be one of the usual cheap alarm clock movements, that is cheaper than z. B. the also required battery of 100 volts and is not heavier than this battery and that is only supplemented by the fact that on the axis of a high-speed wheel a cam star is attached, via which the changeover switch is operated, or it can be the changeover switch even be designed to oscillate slightly, so that it replaces the so-called balance wheel of such a clockwork at the same time determines the switching frequency.

Gleichgültig, welche Art der Anordnung verwendet wird, hat man damit die Umformung elektrischer Energie in mechanische Energie vermieden. Andererseits benötigt man als primäre Spannungsquelle lediglich eine Batterie von etwa 100 Volt, die billig ist, so daß es wirtschaftlich nicht ins Gewicht fällt, wenn selbst diese Batterie nicht durch Verbrauch ihrer elektrischen Kapazität, sondern durch Alterung das Ende ihrer Brauchbarkeit erreicht. Außerdem ist dieses Gerät jederzeit betriebsbereit, da das Aufziehen des Uhrwerks in dieser Hinsicht belanglos ist und keine etwa dauernd zu wartende Akkumulatorbatterie für Röhrenheizung oder Zerhacker benötigt wird. Da die letzteren Batterien überhaupt wegfallen, ist die Betriebsdauer des Gerätes mit einer einzigen Batterie außerdem weit höher als bei allen bekannten batteriebetriebenen Hochspannungsgeräten bisheriger Bauart, vergleichsweise 100- bis lOOOmal langer.Regardless of what type of arrangement is used, you have the conversion electrical Avoiding energy in mechanical energy. On the other hand, you only need the primary voltage source a battery of about 100 volts which is cheap so it doesn't matter economically if Even this battery does not end up using up its electrical capacity, but rather through aging reached their usefulness. In addition, this device is ready for use at any time, as the Movement is irrelevant in this regard and no accumulator battery that has to be continuously maintained Tube heater or chopper is needed. Since the latter batteries are omitted at all, the operating time is of the device with a single battery is also far higher than with all known battery-operated High-voltage devices of the previous type, comparatively 100 to 100 times longer.

In Abb. 1 ist die an sich bekannte Schaltung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Uhrwerkumschaltung für den Betrieb einer Fotovervielfacherröhre noch dadurch ergänzt, daß nicht nur eine einzige Hochspannung entnommen wird, sondern auch genausoviel Stufenspannungen als Kondensatoren verwendet werden, wobei in bekannter Weise jede Stufenspannung noch über eine kleine Siebschaltung aus Widerstand und Kondensator geglättet ist. Dies ist insbesondere von Vorteil für den Betrieb von Fotovervielfacherröhren. Bekanntlich wurden diese Stufenspannungen für die Fotovervielfacherröhren bisher immer durch einen Spannungsteiler aus ohmschen Widerständen erzeugt, wobei dieser Spannungsteiler im allgemeinen den 10- oder lOOfachen Stromverbrauch der Vervielfacherröhre ihrerseits hat. Hier arbeitet die neue Schaltung mit einem dementsprechend besseren Wirkungsgrad. Zugleich ist eine absolute Konstanz der einzelnen Stufenspannungen des Fotovervielfachers gewährleistet. Zudem können die Gesamtspannung und proportional dazu die einzelnen Stufenspannungen in einfachster Weise dadurch geregelt werden, daß parallel zur Primärbatterie in an sich bekannter Weise ein Spannungsteiler 15 geschaltet wird, so daß die Kondensatoren mit einer stetig veränderbaren Spannung aufgeladen werden können. Auch diese Aiaßnahme verschlechtert den Wirkungsgrad der Schaltung praktisch nicht, da dieser zur Batterie parallel liegende Spannungsteiler sehr hohen Widerstand haben darf. Die letzte Stufe des Fotovervielfachers mit der niedrigsten Stufenspannung, in welcher der höchste Strom verbraucht wird, kann außerdem direkt an die Primärbatterie angeschlossen werden.In Fig. 1 is the circuit known per se in connection with the clockwork switching according to the invention for the operation of a photomultiplier tube is supplemented by the fact that not just a single high voltage is taken, but also as many step voltages are used as capacitors, with each step voltage still via a small filter circuit made of resistance in a known manner and capacitor is smoothed. This is particularly advantageous for the operation of photomultiplier tubes. As is known, these step voltages for the photomultiplier tubes have always been through a voltage divider generated from ohmic resistors, this voltage divider in general has 10 or 100 times the power consumption of the multiplier tube itself. This is where the new one works Circuit with a correspondingly better efficiency. At the same time, the is an absolute constancy individual step voltages of the photomultiplier guaranteed. In addition, the total voltage and proportional to this, the individual step voltages can be regulated in the simplest way that parallel a voltage divider 15 is connected to the primary battery in a manner known per se, so that the Capacitors can be charged with a continuously variable voltage. This assumption too practically does not worsen the efficiency of the circuit, since it is parallel to the battery Voltage divider may have very high resistance. The last stage of the photomultiplier with the lowest The step voltage in which the highest current is consumed can also be sent directly to the primary battery be connected.

Im einzelnen wirkt die Schaltung nach Abb. 1 wie folgt: Die Kondensatoren 1 der Kondensatorkette werden zunächst dadurch parallel geschaltet und zwecks Aufladung mit der Batterie verbunden, daß die Umschalterlamellen 4a an den gezeichneten Kontakten der Kontaktreihe 2 anliegen und jeweils zwei nebeneinanderliegende Kontakte kurzschließen. Während dieser Zeit sind die Umschalterlamellen 4 b und 4 c von den ihnen zugehörenden Kontakten der Kontaktreihe 3 abgehoben und damit diese Kontaktpaare offen. Angetrieben vom erwähnten Uhrwerk heben sich dann die Lamellen 4a von den Kontakten ab, während 46 und 4 c noch nicht sofort schließen. Damit bleibt jeder der Kondensatoren 1 für einen gewissen Zeitraum ohne Verbindung zu irgendeinem anderen Teil der Schaltung. Dann schließen die Umschalterlamellen 4 & jeweils das dazu gehörende Kontaktpaar kurz, wodurch, wie aus der Abb. 1 ersichtlich, die Kondensatoren 1 derart in Reihe geschaltet werden, daß sich ihre Spannungen addieren. Der erste und letzte der Kondensatoren 1 wird gleichzeitig mit dem Hochspannungskondensator 11 verbunden. An der Klemme 16 kann die Hochspannung abgenommen werden. Falls erwünscht, kann durch die Umschalterlamellen 4c, die mit denen 4£ gleichsinnig arbeiten, jede der Stufenspannungen der Kondensatorkette 1 auf ein Siebglied aus z. B., wie gezeichnet, zwei Kondensatoren und zwei Widerständen übertragen werden und von dort den Vervielfacherelektroden 13 eines Fotovervielfachers zugeführt werden. Bei diesem bekannten Instrument stellt 12 die lichtempfindliche Kathode dar, die auf höchster Spannung liegt, 14 ist die Anode, 17 der sogenannte Arbeitswiderstand.In detail, the circuit according to Fig. 1 works as follows: The capacitors 1 of the capacitor chain are first connected in parallel and connected to the battery for the purpose of charging, that the changeover switch blades 4a rest on the drawn contacts of the contact row 2 and short-circuit two adjacent contacts. During this time, the changeover switch lamellas 4 b and 4 c are lifted from the contacts belonging to them in the contact row 3 and thus these contact pairs are open. Driven by the aforementioned clockwork, the slats 4a then lift off the contacts, while 46 and 4c do not close immediately. Each of the capacitors 1 thus remains unconnected to any other part of the circuit for a certain period of time. Then the changeover switch lamellas 4 & each short-circuit the associated pair of contacts, whereby, as can be seen from Fig. 1, the capacitors 1 are connected in series in such a way that their voltages add up. The first and last of the capacitors 1 are connected to the high-voltage capacitor 11 at the same time. The high voltage can be taken from terminal 16. If desired, each of the step voltages of the capacitor chain 1 on a sieve member of z. B., as drawn, two capacitors and two resistors are transferred and fed from there to the multiplier electrodes 13 of a photomultiplier. In this known instrument, 12 represents the light-sensitive cathode, which is at the highest voltage, 14 is the anode, 17 the so-called working resistance.

Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Schaltung keine Widerstände enthält, die parallel zu den Vervielfacherelektrodenstrecken von der Kathode zur Anode führen, daß also keine Leistung in einer Spannungsteilerkette vernichtet wird.It should be particularly noted that the circuit does not contain resistors in parallel with the multiplier electrode runs from the cathode to the anode, so that no power in one Voltage divider chain is destroyed.

Abb. 2 zeigt noch einmal eine mögliche Ausführungsform des ganzen Gerätes. Die Kondensatoren 1 der Kondensatorkette sind direkt an den Kontaktfingern 2 und 3 montiert. Diese Kontaktfinger werden von den Umschalterlamellen 4, die abwechselnd die Funktion von 4a bzw. 4 fr, 4c der Abb. 1 übernehmen, paarweise kurzgeschlossen, wodurch abwechselnd die Parallel- bzw. Reihenschaltung erzeugt wird. Die Umschalterlamellen 4 sind gegeneinander isoliert an einer isolierenden Achse 10 befestigt, während die Kontaktfinger 2 und 3 von den Isolierstücken 5 getragen werden. Diese Bauart des Umschalters, beiFig. 2 shows again a possible embodiment of the entire device. The capacitors 1 of the capacitor chain are mounted directly on contact fingers 2 and 3. These contact fingers are of the changeover lamellas 4, which alternately take over the function of 4a or 4 fr, 4c of Fig. 1, short-circuited in pairs, which alternates between parallel and series connections will. The switch blades 4 are insulated from one another and attached to an insulating shaft 10, while the contact fingers 2 and 3 are carried by the insulating pieces 5. This type of switch, at

der — wie auch in x\bb. 1 gezeichnet — von den beweglichen Kontaktstücken lediglich immer zwei der festen Kontakte abwechselnd kurzgeschlossen werden, hat den wesentlichen Vorzug, daß zu dem beweglichen Teil keine Stromzuführungen nötig sind.the - as in x \ bb. 1 drawn - from the movable ones Contact pieces only two of the fixed contacts are short-circuited alternately, has the major advantage that no power supply is required to the moving part.

Über eine Hebelübersetzung 6, die aber nicht unbedingt nötig ist, und den Nockenstern 7 treibt das Federkraftuhrwerk 8 den Umschalter an. Mit einem Schlüssel 9 kann dieses Uhrwerk aufgezogen werden. Durch diese in Abb. 2 dargestellte Anordnung der Kontaktfeder und der Umschalterlamellen erreicht man eine flache, gedrängte Bauform, bei der trotzdem die Kontaktfinger und Umschalterlamellen lang und weich federnd ausgebildet werden können, wodurch sichergestellt ist, daß jedes Kontaktpaar bei jeder Umschaltung Kontakt gibt, ohne daß hohe Anforderungen an die Justierung der Kontakte auf gleichen Abstand usw. gestellt werden müssen.This is driven by a lever transmission 6, which is not absolutely necessary, and the cam spider 7 Spring-powered clockwork 8 on the switch. This clockwork can be wound with a key 9. This arrangement of the contact spring and the changeover switch lamellae, shown in Fig. 2, is achieved you have a flat, compact design, in which the contact fingers and switch lamellae are long and can be made soft resilient, which ensures that each pair of contacts for each Switching contact gives without high demands on the adjustment of the contacts on the same Distance etc. must be provided.

Es ist auch möglich, die Achse 10 direkt mit der Achse der sogenannten Unruh eines solchen Uhrwerks zu verbinden, die bekanntlich ihrerseits bereits eine hin- und herschwingende Bewegung macht. Die Frequenz dieser Bewegung wird dann, wie bekannt, bestimmt durch das Trägheitsmoment der Achse 10 und der Umschalterlamellen 4 einerseits sowie die Kraft der Rückstellfeder der Unruh andererseits.It is also possible to align the axis 10 directly with the axis of the so-called balance wheel of such a clockwork to connect, which, as is well known, already makes a back and forth swinging movement. The frequency this movement is then, as is known, determined by the moment of inertia of the axis 10 and the switch lamellae 4 on the one hand and the force of the return spring of the balance on the other hand.

Verwendet man für das Uhrwerk ein solches, das sich selbst aufzieht, z. B. unter Ausnutzung von Luftdruck oder Temperaturschwankungen, so hat man damit eine von jeglicher Netzspannung unabhängige Hochspannungsquelle, die über sehr lange Zeiten keinerlei Wartung bedarf und praktisch nur durch Alterung der 100-Volt-Batterie ausfällt. Da die Lebensdauer einer solchen Batterie bei der vorliegenden schwachen Stromentnahme mindestens 1 Jahr beträgt, ist auch eine Hochspannungsquelle mit einem solchen Uhrwerk für wartungsfreien Betrieb über etwa 1 Jahr geeignet. Dieser Vorzug der erfindungsgemäßen Konstruktion hat insbesondere höchste Bedeutung im Zusammenhang mit dem Bau selbständiger Strahlungs-, Beobachtungs- und Warnstationen für Strahlenschutzmaßnahmen jeder Art.If you use one for the movement that winds itself, e.g. B. using air pressure or temperature fluctuations, so you have one that is independent of any mains voltage High voltage source that does not require any maintenance for a very long time and practically only through Aging of the 100 volt battery fails. Since the life of such a battery in the present weak current draw is at least 1 year, is also a high voltage source with a Such a movement is suitable for maintenance-free operation for about 1 year. This advantage of the invention Construction is particularly important in connection with the construction of independent radiation, Observation and warning stations for radiation protection measures of all kinds.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: allel und in Reihe geschalteten Kondensatorkette, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch ein Uhrwerk angetrieben wird und mit einer Frequenz von weniger als zehn Umschaltungen je Sekunde erfolgt.allele and series-connected capacitor chain, characterized in that the switching is driven by a clockwork and with takes place at a frequency of less than ten switchings per second. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur eine einzige Hochspannungabgenommen wird, sondern mehrere oder alle Kondensatorstufenspannungen auf eine weitere feste Kondensatorkette übertragen werden, eventuell über Siebglieder, speziell zum Betrieb einer Fotovervielfacherröhre.2. Device according to claim 1, characterized in that not only a single high voltage is removed but several or all capacitor stage voltages are transferred to another fixed capacitor chain, possibly via filter elements, especially for operating a photomultiplier tube. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu jedem Kondensator gehörenden feststehenden vier Kontaktfingerpaare zur Aufladung und Reihenschaltung der Kondensatoren (1) bzw. zur Abnahme der Kondensatorstufenspannungen in zwei Doppelreihen an zwei Isolierungen (5) derart befestigt sind, daß die Kontaktfinger (2,3) weich federnd nach rechts und links außen ragen, während zwischen ihnen, an einer isolierenden, vom Uhrwerk betätigten Achse (10) befestigt, die Umschalterlamellen (4 a, 4 6, 4 c), die die vorerwähnten Kontaktfingerpaare abwechselnd kurzschließen, ebenfalls weich federnd nach rechts und links außen ragen.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the belonging to each capacitor Fixed four pairs of contact fingers for charging and series connection of the capacitors (1) or to decrease the capacitor stage voltages in two double rows on two Insulations (5) are attached in such a way that the contact fingers (2,3) are soft and resilient to the right and protrude on the outside left, while between them, on an isolating axis operated by the clockwork (10) attached, the changeover switch blades (4 a, 4 6, 4 c), which alternately short-circuit the aforementioned contact finger pairs, also softly resilient protrude to the right and left outside. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrwerk (8) eine Nockenscheibe (7) trägt, die über einen Hebel oder über eine Hebelübersetzung mittels der auf der isolierenden Achse angebrachten Umschalterlamellen die Umschaltung der Kontaktfinger bewirkt.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the clockwork (8) has a cam disc (7) carries, which via a lever or via a lever transmission by means of the on the insulating The switch blades attached to the axis switch over the contact fingers. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfingerachse (10) samt den Umschalterlamellen die sogenannte Unruh des Uhrwerkantriebs bilden, d. h. daß ihr Trägheitsmoment und eine zugehörige Rückstellfeder die Umschaltfrequenz selbst bestimmen.5. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the contact finger axis (10) together with the switch blades form the so-called balance wheel of the clockwork drive, d. H. that you The moment of inertia and an associated return spring determine the switching frequency yourself. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende Uhrwerk eine der an sich bekannten Vorrichtungen für Selbstaufzug besitzt.6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the driving clockwork is a which has known devices for self-winding. In Betracht gezogene Druckschriften: 1. Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleich- 45 Funk, die Zeitschrift des Funkwesens, 1936, S. 289 spannungen, bestehend aus einer abwechselnd par- bis 293.Considered publications: 1. Device for generating high level 45 Funk, Die Zeitschrift des Funkwesens, 1936, p. 289 tensions, consisting of an alternating par- to 293. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 599/259 8.© 809 599/259 8.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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None *

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