DE460868C - Loeschfunkenstrecke - Google Patents

Description

• Löschfunkenstrecke. Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine möglichst wirtschaftliche Umsetzung niederfrequenter Energie in hochfrequenten Strom mit Hilfe eines Schwingungskreises, bestelend aus Kondensator, Selbstinduktionsspule und Funkenstrecke, bei Ausschaltung jelicher Wartung.
• Im elektromedizinischen ,Apparatebau wie auch in der drahtlosen Telegraphie verwendet man Schwingungskreise zur Erregung hochfrequenter Schwingungen, bestehend aus einer Selbstinduktion, einem Kondensator und einer Funkenstrecke, Tiber welche sich der Kondensator entlädt. Die Selbstinduktionsspule ist meistens zugleich Primärspule eines Tesla- oder Kopplungstransformators. Die ganze Anordnung wird Hochfrequenzgenerator genannt und dient zur Umforrnung von niederfrequentem Wechselstrom in Strom, dessen Frequenz bei der Größenanordnung von einer Million liegt. Der Quotient aus Hochfrequenzenergie und prirnär aufgenommener Energie ist als Wirkungsgrad des Generators zu betrachten. Die sehr verschiedene Wirtschaftlichkeit der heute eistierenden Hochfrequenzgeneratoren hat ihren Grund in den durchwegs mit großen Verlusten arbeitenden Funkenstrecken.
• Die Funkenstrecke kann im Prinzip aus zwei Metallstücken bestehen, die eine gewisse Entfernung voneinander haben, welche vom elektrischen Funken überschlagen wird. Für die Wirtschaftlichkeit einer Funkenstreckeist ihre Löschwirkung ausschlaggebend. Unter ihr versteht man die Fähigkeit der Funkenstrecke, den elektrischen Funken unmittelbar nach der ersten halben Schwebung wieder abzureißen. Es wird dadurch ein Hin- und Herpendeln der elektrischen Energie vom primären auf den sekundären Schwingungskreis, was mit Verlusten verbunden ist, unmöglich gemacht. Die Erregung des sekundären Schwingungskreises wird dadurch zu einer aperiodischen Stoßerregung. Ein solcher Geiierator arbeitet mit den kleinsten Verlusten. Die Anforderungen, die sich für eine gute Löschfunkenstrecke ergeben, sind demnach: i. Gute Löschwirkung und dadurch bedingtes wirtschaftliches Arbeiten der Apparatur. a. Möglichst geringe Wartung.
• Diesen Anforderungen suchten die bisherien Ausführungen gerecht zu werden, indem man die Funkenstrecke unterteilte und sie in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre arbeiten ließ. Der Raum, in dem die Funkenstrecke arbeitete, wurde z. B. von Leuchtgas durchstrichen, was den Anschluß des Apparates an eine Leuchtgasleitung voraussetzte. Andere Fabrikate stellten die Wasserstoffatmosphäre durch Verdampfen von Alkohol her. Dann findet man auch wieder Ausführungen, bei denen die Funkenstrecke möglichst von der Luft abgeschlossen ist. Man hat auch bereits diesen luftdichten Abschluß durch einen Hüllkörper aus nachgiebigem Material, z. B. aus Gummi o, dgl., herzustellen versucht. Allen diesen Erzeugnissen haftet aber der große Mangel an, daß sie einer steten Wartung bedürfen, sei es, daß die Gaszuleitung beaufsichtigt werden muß, sei es, daß man immer für genügend Alkohol besorgt zu sein hat, oder daß die nicht dauerhaften HüUörp,er aus Gummi o. dgl. ersetzt werden müssen, oder aber, was bei allen Apparaten der Fall ist, daß die Funkenplatten periodisch gereinigt und nachgeschliffen werden müssen. Viele von ihnen zeigen zufolge der stetig sich ändernden Bedingungen für den Funkenübergang große Unregelmäßigkeiten in der Funktion.
• Das Problem, welches .durch vorliegende Erfindung restlos gelöst wurde, besteht also darin, eine Funkenstrecke zu erhalten, die bei ausgesprochendster Löschwirkung keiner Wartung bedarf, kein Ozon entwickelt und mit wenig Geräusch arbeitet.
• Zur Lösung dieses Problems wird die Funkenstrecke gemäß der Erfindung in einen geschlossenen Glaskörper eingebaut. Die ganze Anordnung kann als »Löschfunkenröhre« bezeichnet werden. Die Funkenplatten sind allseitig von Gas umspült, -woraus sich eine gute Wärmeableitung ergibt. Als größter Vorzug ist aber der Wegfall jeglicher Wartung zu betrachten. Die Entwicklung von Ozon ist mangels des hierzu nötigen Sauerstoffs unmöglich gemacht und das Geräusch stark reduziert. Die Funkenstrecke arbeitet demzufolge der immer gleichbleibenden Überschlagsbedingungen ganz regelmäßig. Zur Abführung der von der Röhre entwickelten Wärme reicht die sich von selbst einstellende Luftkühlung völlig aus. Bei dieser Bauart können eine einzelne Funkenstrecke oder deren beliebig viele, in Serie geschaltet, in den Glaskörper eingebaut werden.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung .dargestellt, und zwar zeigen Abb, r die gasgefüllte Löschfunkenröhre in größerem Maßstabe, zum Teil im Längsschnitt und Abb. a im OOuerschnitt.
• Das gezeichnete Ausführungsbeispiel zeigt eine fünffache Löschfunkenröhre, die aus fünf einzelnen Funkenstrecken mit einem vom Funken zu überspringenden Abstand von nur o,i mm besteht. Dies entspricht einem Überschlagsabstand an der Luft von o,o5 mm. Durch diese weitgehende Unterteilung wird nicht nur eine ausgesprochene Löschwirkung erzielt, sondern auch die vom einzelnen Funkenstreckenelement entwickelte Wärme auf ein Minimum reduziert. Durch drei regelmäßig auf den Umfang verteilte Stützen a werden gelochte Kupferplatten b zusammengehalten, von denen je zwei eine Einheit bilden. Es werden sechs solcher Einheiten zusammengebaut und die Stützen a auf drei Glimmerstreifen c befestigt, die gleichzeitig den ganzen Körper auf der Glasröhre d abstützen. Die Stromzuführung erfolgt durch übliche Einschmelzstellen. Der vom Funken zu überspringende Abstand kann innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. Einmal eingestellt, bleibt dieser Abstand selbst bei starker Erwärmung gleich.
• Als Material für die Funkehplatten können folgende Metalle in Frage kommen: Kupfer, Silber, versilbertes Kupfer oder ein anderes hochschmelzendes Metall. Das zur Füllung verwendete Gas ist vorzugsweise Wasserstoff. Es können aber auch andere nichtoxydierende Gase wie Stickstoff, Leuchtgas, Edelgas usw. oder Gasgemischeverwendetwerden.DerDruck dieser Füllung kann verschieden sein. Bei außerordentlich starker Belastung der Röhre kann der Glaskörper d doppelwandig für Wasserkühlung ausgeführt werden. Der Abstand, .den die Platten b haben, kann auch größer oder kleiner als o,i mm sein.
• Der Wirkungsgrad eines mit dieser Löschfunkenröhre ausgerüsteten Hochfrequenzgenerators betrug 6o01, unter Mitrechnung der Verluste in Drosselspule, Transformator, Kondensator sowie auch der Verluste im Kopplungstransformator.
• Die Funkenstreckenkörper können unebene Flächen aufweisen und gegebenenfalls mit Kühlrippen versehen sein. Ferner können zwecks Abschaltung einzelner Funkenstrecken mehrere Stromdurchführungen angeordnet werden.
• Das gewerbliche Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf elektromedizinische Apparate, Apparate für drahtlose Telegraphie und Apparates bei denen Hochfrequenzschwingungskreise mit Löschfunkenstrecken Verwendung finden.
• Die wesentlichen Fortschritte der Erfindung gegenüber den heute bekannten Systemen lassen sich in folgende Punkte zusammenfassen.
• i. Wegfall jeglicher Wartung.
• a. Bedeutend. ierhöhte Wirtschaftlichkeit, die gestattet, z. B. einen Diathermieapparat zu bauen, der zufolge seines geringen Stromkonsums an jeder Lichtleitung angeschlossen werden kann, dabei aber doch so viel Hochfrequenzenergie liefert, daß alle gebräuchlichen medizinischen Anwendungen ausgeführt werden können.
• 3. Die reine Wasserstoffatmosphäre bedingt eine ausgesprochene Löschwirkung. Durch die weitgehende Unterteilung, die nur in einer indifferenten Atmosphäre möglich ist, wird ebenfalls die Löschwirkung erhöht und die Erwärmung der einzelnen Funkenstreckenelemente auf ein Minimum reduziert.
• 5. Die Funkenstrecke ist luftdicht abgeschlossen, was die lästige Ozonbildung verhindert.
• G. Durch die Glaswand wird das ohnehin schwache Geräusch des Funkenüberganges stark gedämpft.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Löschfunkenstrecke, bei der die Funkenstrecken in einem gasdichten, mit indifferentem Gas, z. B. Wasserstoff von i Atm. gefüllten Behälter sich befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Ganzes bildenden Löschfunkenstrecken in einem allseitig geschlossenen Glaszylinder sich befinden, in dem lediglich die Stromzuführungen eingeschmolzen sind.
2. 2. Löschfunkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Funkenstrecken aus zwei planparallelen gelochten Scheiben (b) aus Kupfer o. dgl. bestehen, die einen Abstand von etwa o, i mm haben.
3. 3. Löschfunkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (b) aus runden oder polygonförmigen Platten bestehen. .
4. 4. Löschfunkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenplatten unebene Flächen aufweisen.
5. 5. Löschfunkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstreckenkörper mit Kühlrippen versehen sind.
6. 6. Löschfunkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper einen Wasserkühlmantel hat.
7. 7. Löschfunkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stromdurchführungen angeordnet und einzelne Funkenstrecken abschaltbar sind.