DE2851561C3

DE2851561C3 - Blitzlampenanordnung

Info

Publication number: DE2851561C3
Application number: DE2851561A
Authority: DE
Inventors: Thomas Arthur Mentor Ohio Evans
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1981-04-16
Also published as: NL7811446A; BE872420A; CA1123485A; DE2851561A1; US4182608A; DE2851561B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blitzlampenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Blitzlampenanordnung ist in der DE-OS 25 41 810 vorgeschlagen.

Es gibt zahlreiche Festkörper-Schaltvorrichtungen, die in Vielfach-Blitzlampenanordnungen verwendbar sind, wie sie in der US-PS 39 94 664 beschrieben sind, wobei eine elektrische Parallelschaltung von entweder auf Strahlung oder Spannung ansprechenden Schaltvoririchtungen für eine zuverlässige sequentielle Zündung von Blitzlampen in der elektrischen Schaltungsanordnung sorgt. In der beschriebenen Anordnung schlägt die gewünschte sequentielle Zündung der Blitzlampen nicht fehl, wenn eine Lampe zufällig gelöst oder auf andere Weise einen offenen Stromkreis verursacht Ein geeignetes auf Strahlung ansprechendes Schaltelement für eine Verwendung in dieser Anordnung ist in der US-PS 39 90 833 beschrieben, wonach eine gegen hohe relative Feuchtigkeit beständige Zusammensetzung eine Quelle für metallische Silber und einen gegen Feuchtigkeit beständigen organischen Polymerbinder enthält, wobei die Silberquelle Silberoxid mit einem Kohlenstoff-enthaltenden Silbersalz ist Die getrennten auf Spannung ansprechenden Schaltelemente für eine derartige Verwendung zeichnen sich weiterhin durch eine Masse eines Schaltermaterials aus, das ein Paar im Abstand angeordnete Kontaktstücke miteinander verbinden kann und das Kupferoxid enthält, welches in einem organischen Polymerbinder dispergiert ist, um einen irreversiblen Wechsel des elektrischen Widerstandes von einem Zustand mit einem hohen spezifischen Widerstand zu einem Zustand mit einem kleinen spezifischen Widerstand aufzuweisen, wenn eine Spannung oberhalb einer wählbaren Schwellwertspannung angelegt wird. Die getrennte Ansprechcharakteristik, die von diesen einzelnen Schaltelementen ausgebildeJ wird, kompliziert verständlicherweise übermäßig die elektrische Schaltungsanordnung, die für einen ge

wünschten sequentiellen Zündvorgang sorgt

Weiterhin sind Festkörper-Schaltvorrichtungen bekannt zur Betätigung durch die Strahlungsenergie, die von einer benachbarten Blitzlampe emittiert wird. Diese Schaltermaterial-Zusammensetzung enthält eine Mischung aus einem kohlenstoffhaltigen Silbersalz und Silberoxid und ferner eine nicht-leitende Feststoffmasse, wie beispielsweise Glasperlen, um die Heftigkeit des gewünschten Schaltvorganges zu vermindern. Insbesondere dienen die Feststoffpartikel dazu, die physikalische Integrität der Schaltvorrichtung während der Umwandlung in einen leitfähigen Zustand zu bewahren, indem die physikalischen Riße und andere Fehlerarten auf ein Minimum reduziert werden, die einen offenen Stromkreis in der elektrischen Schaltungsanordnung erzeugen könnten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Blitzlampenanordnung zu schaffen, die Festkörper-Schalter in Form einer Schaltermasse verwendet, die sowohl auf Strahlung als auch auf Spannung anspricht und dadurch für einen noch betriebssichereren Schaltvorgang sorgt

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichenten Merkmale gelöst

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnet

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Masse der Schalter nicht nur dann einen Strompfad über die im Abstand angeordneten Anschlüsse bildet, wenn die benachbarte Blitzlampe geblitzt wird, sondern auch, wenn die benachbarte Lampe aufgrund hoher Durchbruchsdefekte nicht blitzt Es ist auf diese Weise möglich, Parallelpfade in der elektrischen Schaltungsanordnung um irgendwelche Blitzlampen herum zu bilden, die nicht richtig zünden und nicht kurzgeschlossen sind. Die erfindungsgemäße Masse der Schalter sorgt für einen elektrischen Widerstand von wenigstens 10⁸OhDi vor und einen elektrischen Widerstand von etwa 10³Ohm oder weniger nach der Betätigung, wobei die Durchbruchspannung bei etwa 800 bis 1400 Volt liegt

Die Erfindung wird nun anhand der folgender. Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

F i g. 1 ist eine Draufsicht auf ein Schaltkartenteil mit Schaltern in der elektrischen Schaltungsanordnung.

F i g. 2 ist eine Querschnittsansicht durch einen einzelnen Schalter und die elektrischen Anschlüsse, wie sie in F i g. 1 gezeigt sind.

Gemäß Fig. 1 enthält ein Schaltkartenteil 10 Verbindungsansätze 12 und 14, die an jedem Ende angeordnet sind für ein Einsetzen des Schaltkartenteils in eine zugehörige, nicht gezeigte Kamerafassung. Die Kamerafassung weist Kontaktstücke für Verbindungsleitungen 16,18 und 20 auf der Schaltkarte auf, um vier Blitzlampen 22 - 28 zwischen den Verbindungsleitungen 16 und 18 einer Quelle für Hochspannungsimpulse (nicht gezeigt) parallel zu schalten, wenn das Ansatzstück 12 in die Kamerafassung eingesetzt ist In entsprechender Weise ist die andere Gruppe aus den vier Blitzlampen 30-36 zwischen den Verbindungsleitungen 18 und 20 der Impulsquelle parallel geschaltet, wenn das Ansatzstück 14 in die Kamerafassung eingesetzt ist Die Verbindungsleitungen 16 und 20 werden durch Schalter 38 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung unterbrochen, damit die Blitzlampen in der Gruppe bei Betätigung des Auslösers nicht alle zusammengezündet werden. Die Schalter 38 sind

jeweils in den Bereichen des Blitzlampenendes 30 angeordnet, so daß freigegebene Wärme und Licht wenn eine angrenzende Blitzlampe gezündet wird, die Wirkung hat, den entsprechenden Schalter durch thermochemischen Vorgang von einem nicht-leitenden in einen elektrisch leitenden Zustand umzuwandeln, wodurch ein Strompfad zu der nächsten zu blitzenden Lampe gebildet wird. Die weitere Fähigkeit der Schalter 3S₁ durch Anlegen eines Hochspannungs-Zündimpulses an die elektrischen Anschlußklemmen umgewandelt zu werdec, wodurch die Schalter geschlossen werden, ermöglicht, daß der gleiche Strompfad zu der nächsten Lampe ausgebildet wird, wenn die zugehörige Blitzlampe aufgrund einss nicht bestehenden Kurzschlusses nicht gezündet wird.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind die Schalter 38 zwischen den einzelnen Stromzweigen in Reihe geschaltet, die durch die Parallelverbindung der einzelnen Blitzlampen mit der Quelle für die Hochspannung-Zündimpulse gebildet werden. Der gleiche Zündimpuls, der zum Blitzen einer bestimmten Lampe angelegt wird, kann in der gleichen Lampengruppe, die betriebsmäßig mit der Impulsquelle verbunden ist, die Schalter auch dann in einen Strompfad mit kleinem Widerstand umwandeln, wenn die bestimmte Lampe aufgrund eines nicht bestehenden Kurzschlusses nicht blitzt Auf diese Weise wird ein sequentielles Blitzen der übrigen ungeblitzten Lampe in der angeschlossenen Lampengruppe durch Anlegen aufeinanderfolgender Spannungsimpulse erreicht Indem die einzelnen Schalter 38 nicht in die Stromzweige geschaltet sind, um auf diese Weise eine Parallelschaltung mit der Quelle für die Hochspannungsimpulse zu haben, wie es bei den bekannten Blitzlampenschaltungen gemacht wird, ist es weiterhin nicht möglich, daß bei Anlegen eines Zündimpulses mehr als eine einzige Lampe zur Zeit gezündet wird.

Fig.2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der in F i g. 1 gezeigten Schalter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf dem Schaltkartenteil 10 sind zwei im Abstand angeordnete elektrische Anschlüsse 42 und 44 für einen Schalter 38 abgeschieden. Die Schalter 38 bildende Masse kann auf die Schaltkarte als ein Überzug aufgebracht sein, der die Anschlüsse 42 und 44 miteinander verbindet um auf diese Weise dazwischen einen elektrischen Strompfad zu bilden, wenn die Masse in den leitfähigen Zustand umgowandelt ist Eine derartige Umwandlung tritt aufgrund einer Wärme- und/oder Lichtstrahlung, die emittiert wird, wenn die benachbarte Lampe geblitzt wird, oder aufgrund der Zufuhr der gleichen oder eines nachfolgenden Hochspannungsimpulses auf, der zum Blitzen der Lampe zugeführt wird. Eine aufeinanderfolgende Umwandlung der Schalter 38 in dieser Weise ermöglicht daß alle Lampen einer bestimmten Lampengruppe der Reihe nach geblitzt werden, abgesehen von gewissen defekten Lampen in der Lampengruppe. Durch Abscheidung der Masse auf dem Schaltkartenteil zwischen den elektrischen Anschlüssen können übliche Oberzugstechniken angewendet werden, die ein organisches Verdünnungsoder Lösungsmittel erfordern. Es können brauchbare Lösungsmittel ausgewählt werden, die üblicherweise beim Siebdruck verwendet werden. Die Schaltermassentinktur für die Abscheidung kann in der Weise gebildet werden, daß die Silberverbindung und das Titanmetall oder Titanhydrid als eine trockene Mischung gemischt und der organische Polymerbinder zusammen mit einem gewählten Lösungsmittel zugesetzt werden, um einen Brei zu bilden. Diese flüssige Tinktur kann über die Anschlüsse für den Schalter durch übliche Mittel as ein dünner Überzug und vorzugsweise durch Siebdrucktechniken aufgebracht werden. Die Eigenschaften von Schaltermassen gemäß der vorliegenden Erfindung sind durch die folgenden Beispiele in der Tabelle 1 dargestellt

Tabelle I	Metall	Gew.-°/o	Glasperlen	Gew.-%	Durchbruchs	Anfangs	End
Beispiele	haltiges				spannung	widerstand	widerstand
	Material				(Volt)	(Ohm)	(Ohm)
	Ti	30	30 μ	12,7	416	>108	<103
1	Ti	24	30 μ	5,4	1257	>108	<103
2	Ti	15	30 μ	5,5	2188	>10»	<103
3	TiH₂	24	30 μ	0,0	1738	>108	<103
4	TiH₂	28	30 μ	2,7	749	>10⁸	<10³
5	TiH₂	31,6	30 μ	10,5	681	>108	<103
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Wie hieraus hervorgeht, enthalten die oben angegebenen Schaltermassen alle verschiedene Mengen an nicht-leitenden Feststoffteilchen, beispielsweise Glasperlen, die die Verbesserung des Blaseffektes der thermochemischen Umwandlung unterstützen, wenn der Schalter durch Strahlung von einer benachbarten Blitzlampe aktiviert wird. Wie bereits ausgeführt wurde, neigen die Schaltern'assen dazu, auf diese Weise eine heftig Reaktion zu di'-^.-'vifen, und die Glasperlen verhindern eine derrti tige Zersetzung als Unterbrechungen des Strompfadßs. Jede der obigen Schaltermassen wurde in der Weise hergestellt, daß die angegebenen Verhältnisse des jeweiligen Titanmaterials und der Glasperlen in eine typische Schaltertinktur eingegeben wurden, die 304 g Silberkarbonat, 76 g Silberoxid, 26,6 g oberflächenaktive Lösung (57 Gewichts-% Feststoffe), 48,4 g organische Polymerbinder-Lösung (20 Gewichts-% Feststoffe), 49,6 g organisches Lösungsmittel und 11 g Kohlenstoffpulver-Paste (9 Gewichts-% Feststoffe) enthielt. Eine typische Masse als fertiger Festkörperschalter, die nicht notwendigerweise die nicht-leitenden Feststoffteilchen enthält, setzt sich in Gewichtsteilen aus etwa 12 Teilen Silberoxid, etwa 49 Teilen Silberkarbonat, etwa 25 Teilen pulverförmigem Titanmetall, etwa 0,2 Teilen Kohlenstoff, etwa 2,2 Teilen oberflächenaktivem Mittel und etwa 1,6 Teilen organischem Polymerbinder zusammen.
Die in Tabelle I angegebenen Werte der Durchbruchsspannung wurden mit einem Versuchsinstrument gemessen, das eine Hochspannungs-Niederstrom-Leistungsquelle und einen Mikroprozessor verwendet, der die mittlere Durchbruchsspannung bei einem Schalter-

fehler errechnet, um eine digitale Anzeige zu liefern. Demzufolge legte das Instrument einen Hochspannungsimpuls an den untersuchten Schalter an und zeigte die Spitzenspannung an, wenn in der jeweiligen Schaltermasse ein Durchbruch auftrat. Die in der Tabelle angegebenen Meßwerte für den elektrischen Widerstand wurden mit einem üblichen Triplet-Meter vor und nach diesen Durchbruchsspannungsversuchen gemacht. Es wurden noch weitere Messungen der Durchbruchsspannung gemacht, um die Stabilität der Schalter gegenüber Umgebungsbedingungen zu bestimmen. Die Schalter wurden einer relativen Luftfeuchtigkeit von 96% und einer Temperatur von etwa 50⁰C für 14 Tage ausgesetzt, und davor und danach wurde die Düfchbruchsspannung gemessen, wie es oben angege-

ben ist. Eine Schaltermasse mit 35 Gewichts-% Titanmetall und 25 Gewichts-% Glasperlen in der gleichen Schaltertinktur, die in den Beispielen 1—6 verwendet ist, zeigte eine Durchbruchsspannung von 1057 Volt vor dem Aussetzen gegenüber den obengenannten Bedingungen und 916 Volt nach einer derartigen Behandlung. Eine Schaltermasse mit 24 Gewichts-% Titanhydrid und 10 Gewichts-% Glasperlen in der gleichen Schaltertinktur zeigte eine Durchbruchsspannung von 1137 Volt vor dem Aussetzen und 337 Volt nach dem Aussetzen der obengenannten Bedingungen. Aus dem letzten Versuch wird deutlich, daß Titanmetall im Vergleich zu Titanhydrid bevorzugt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Blitzlampenanordnung mit zahlreichen Blitzlampen, einer Schaltungsanordnung zum Zünden der Blitzlampen einzeln und der Reihe nach und mit auf Strahlungsenergie ansprechenden Schaltern, die jeweils einzeln außen von und benachbart zu einer der Blitzlampen angeordnet sind und von der zugeordneten Blitzlampe emittierte Strahlungsenergie, empfangen, wobei jeder Schalter durch eine eine Silberverbindung enthaltende Masse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse Titanmetall oder Titanhydrid enthält, um den Schalter beim Anlegen eines Hochspannungsimpulses, wenn die benachbarte Blitzlamoe nicht geblitzt hat, in einen Pfad mit niedrigem elektrischen Widerstand umzuwandeln.

2. Blitzlampenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse 12 Gewichtsteile Silberoxid, 49 Gewichtsteile Silberkarbonat, 35 Gewichtsteile pulverförmiges Titanmetall, G,2 Gewichtsteile Kohlenstoff, 2,2 Gewichtsteiie Kohlenstoff, 2,2 Gewichtsteiie oberflächenaktives Mittel und 1,6 Gewichtsteile organischen Polymerbinder enthält.