DE1068972B

DE1068972B - Vorrichtung zum Betreiben stromstarker Glimmentladungen in Entladungsgefäßen, insbesondere zur Behandlung von in das Entladungsgefäß eingebrachten Körpern

Info

Publication number: DE1068972B
Application number: DENDAT1068972D
Authority: DE
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Publication date: 1959-11-12
Also published as: BE555863A

Description

DEUTSCHES

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 12. NOVEMBER 1959

Gegenstand der Hauptpatentanmddung D 20199 VIIIc/48b ist ein Verfahren zum Betreiben stromstarker Glimmentladungen, das insbesondere zur Behandlung von in das Entladungsgefäß eingebrachten Körpern dient. ' . "5

Gemäß diesem Verfahren wird eine vom Umschlag der Glimmentladung in einen Lichtbogen herrührende Änderung einer physikalischen Größe dazu benutzt, die Spannung am Entladungsgefäß so zu beeinflussen, daß der Bogen erlischt, worauf die Glimmentladung erneut gezündet wird. '']!:,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens 'nach der Hauptpatentanmeldung D 201WVIIIcMSb, die sich von den bereits dort angegebenen Vorrichtungen dadurch vorteilhaft i"5 unterscheidet, daß sie ohne Schaltorgane, also ohne öffnung" und Schließung von Stromkreisen auskommt. Gemäß der Erfindung wird ein Schwingkreis vorgesehen, der beim Umschlag angestoßen und dessen Spannung oder Strom dem Entladungsgefäß aufgezwungen wird, um durch Umpolung der Spannung oder des Stromes den Lichtbogen zum Erlöschen zubringen. Ist der Lichtbogen erloschen, so verschwindet die Schwingung, und die Glimmentladung wird erneut gezündet.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt ein LC-Parallelglied an den Elektroden des Entladungsgefäßes. Dieses LC-Glied stellt einen Schwingkreis dar, der durch einen vom Umschlag herrührenden Stoß, etwa über einen Stoßgenerator zu Schwin- , gungen angeregt wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Entladungsgefäß selbst in ein /,C-Reihenglied eingeschaltet, bildet also einen Teil eines Schwingkreises. Hier dient der plötzliche Abfall der Elektrodenspannung beim Umschlag unmittelbar dazu, den Schwingkreis anzustoßen. Hier kommt man also ohne Stoßgenerator aus. Kommt der Lichtbogen infolge der angeregten Schwingung zum Erlöschen, so wird der Schwingkreis unterbrochen und die Glimmentladung dadurch erneut gezündet, daß die von der Gleichstromquelle gelieferte Spannung an den Elektroden des Entladungsgefäßes selbsttätig auf den zur Zündung nötigen Wert ansteigt.

Die Zeichnung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung:

In sämtlichen Ausführungsformen bedeutet 10 das Entladungsgefäß, 11 seine Anode und 12 seine Kathode. Die Anode ist über einen Widerstand 13 mit einer nahe der Kathode 12 angeordneten Hilfsanode 14 verbunden, die zur Zündung der Glimmentladung dient. .^r." Der Strom für die Entladung wird von einer Gleichstromquelle 15 geliefert, die über einen den Strom begrenzenden Widerstand 16 an das Entladungsgefäß 10 angeschlossen ist.

Vorrichtung zum Betreiben stromstarker Glimmentladungen in Entladungsgefäßen, insbesondere zur Behandlung von in das Entladungsgefäß

eingebrachten Körpern

Zusatz zur Patentanmeldung D 20199 VIIIc/48b (Auslegeschrift 1 024 772) \J

Anmelder: Dortmund-Hörder Hüttenunion

Aktiengesellschaft, Dortmund, Rheinische Str. 173

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 liegt ein Schwingkreis, der aus einer Induktivität 17 und einer dazu parallelgeschalteten Kapazität 18 besteht, also ein LC-Parallelglied darstellt, an den Elektroden 11 und 12 des Entladungsgefäßes. Ein Kondensator 19, der groß gegen die Kapazität 18 ist, hat lediglich den Zweck, den Schwingkreis gegen den von der Gleichstromquelle 15 gelieferten Gleichstrom zu sperren. An den Elektroden 11 und 12 liegt ferner ein Verstärker 20, dessen Ausgangsklemmen mit einem Stoßgenerator 21 verbunden sind. An den Ausgangsklemmen des Stoßgenerators liegt eine Spule 22, die mit der Induktivität 17 des Schwingkreises gekoppelt ist.

Schlägt die Glimmentladung in einen Lichtbogen um, so fällt die Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12 plötzlich ab. Diese Änderung der Spannung wird über den Verstärker 20 auf den Stoßgenerator 21 gegeben und veranlaßt diesen zur Lieferung eines Impulses, der durch die Kopplung 22, 17 den Schwingkreis 17, 18 zum Schwingen bringt. Infolge der Schwingung ändert sich die Spannung zwischen den Punkten 23 und 24 zwischen positiven und negativen Werten. Diese Spannung ist, wenn man im Augenblick von dem Widerstand 25 absieht, gleich der Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12. Mithin findet schon innerhalb der ersten Vollschwingung eine Umpolung der am Entladungsgefäß liegenden Spannung statt, die den Lichtbogen zum Erlöschen bringt. Der Widerstand 25 dient dazu, die Belastung des

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Schwingkreises 17, 18 so weit herabzusetzen, daß die Scliwingjan^ jiu^tande lforrrffetfunil f&nreichend schwach gedrimpit verläuft. Die ^vSchwingung klingt nach Löschung des Bogens ab, und die Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12 wird danach wieder durch die Gleichstromquelle 15 bestimmt. Dadurch wird die Glimmentladung erneut gezündet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 liegt das Entladungsgefäß 10 in Reihe mit einer Induktivität 26 und einer Kapazität 27, bildet also selbst ein Element in dem LC-Reihenglied 26, 27. Die Gleichstromquelle Hegt parallel zur Kapazität 27. Mit dem Begrenzungswiderstand 16 Hegt eine Drossel 28 in Reihe, deren Induktivität erheblich größer ist als die der Spule 26.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bedarf es zum Anstoß der Schwingungen keiner besonderen Hilfsmittel. Wenn nämlich die Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12 beim Umschlag der Entladung in einen Lichtbogen plötzlich zusammenbricht, wird ao der Schwingkreis 26, 27 unmittelbar zu Schwingungen angeregt. Am Ende der ersten Halbperiode der ersten Schwingung kehrt sich der Strom im Schwingkreis und damit im Entladungsgefäß um und bringt dadurch den Lichtbogen zum Erlöschen. Der as Schwingkreis ist damit geöffnet und die Schwingung beendet. Unter Ladung des Kondensators 27 steigt die Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12 in dem nun folgenden Ausgleichsvorgang wieder auf einen Wert an, bei dem die Glimmentladung gezündet wird. Die Drossel 28 hat den Zweck, die Schwingung elektrisch von dem die Gleichstromquelle enthaltenden Zweig zu trennen.

Da die Vorgänge schnell sind, genügt als Induktivität im Schwingkreis 26, 27 gelegentlich schon die den Zuleitungen anhaftende Induktivität, so daß dann eine besondere Drossel überflüssig wird.

Um Überspannungen zu vermeiden, können, wie in der Fig. 3 dargestellt ist, an geeigneter Stelle Dämpfungswiderstände 29 und 30 angeordnet werden. Die Ausführungsform nach der Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach der Fig. 2 außerdem dadurch, daß die Gleichstromquelle 15 durch ein RC-Glied 31, 32 überbrückt ist, so daß die in den beiden Schwingkreisen des Netzwerkes auftretenden veränderlichen Vorgänge von der Impedanz der Stromquelle unabhängig werden. Der aus der Drossel 28, den Kapazitäten 27 und 32 und den Widerständen 16, 30 und 31 bestehende Schwingkreis ist aperiodisch gedämpft, vermag also nicht selbsttätig zu schwingen. Nach Unterbrechung des Lichtbogens und Beendigung der Schwingungen im Kreis 26, 27 klingt daher der Ausgleichvorgang, an dessen Ende die Glimmentladung erneut gezündet wird, aperiodisch ab.

Der Vorteil der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3 liegt in ihrer Einfachheit. Demgegenüber ist in der Fig. 1 der Vorgang unter Umständen leichter zu beherrschen, weil man zum Anstoß der Schwingung nicht auf die Größe der Strom- oder Spannungsänderung am Entladungsgefäß angewiesen ist, vielmehr beliebige Verstärkung anwenden kann. Man kann statt des einfachen Stoßgenerators 21 auch einen Multivibrator verwenden, durch den der Schwingkreis mehrfach nacheinander angestoßen wird, um für den Fall, daß die Löschung beim ersten Stoß nicht gelingt, weitere Löschimpulse folgen zu lassen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben stromstarker Glimmentladungen in Entladungsgefäßen, insbesondere zur Behandlung von in das Entladungsgefäß eingebrachten Körpern, nach Patentanmeldung D 20199 VIIIc/47b, gekennzeichnet durch einen Schwingkreis, der beim Umschlag angestoßen und dessen Spannung oder Strom dem Entladungs- _gefäß aufgezwungen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein mit den Elektroden (11,12) des Entladungsgefäßes verbundenes LC-Parallelglied (17, 18), das durch einen vom Umschlag herrührenden Stoß zu Schwingungen angeregt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen mit dem LC-Glied (17, 18) induktiv gekoppelten Stoßgenerator (21), der durch die beim Umschlag eintretende Änderung der Spannung oder des Stromes des Entladungsgefäßes (10) erregt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem Entladungsgefäß (10) verbundenes LC-Reihenglied (26, 27), das durch die Änderung der Spannung am Entladungsgefäß beim Umschlag unmittelbar zu Schwingungen angeregt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (15) für die Glimmentladung in Reihe mit einer Drossel (28) parallel zur Kapazität (27) des LC-Gliedes (26, 27) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen