CH170583A - Entladungsröhre. - Google Patents

Entladungsröhre.

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CH170583A
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Description


  Entladungsröhre.    Die Erfindung betrifft eine für Relais  zwecke     bezw.    Wechselrichter- und Gleich  richterzwecke dienende Entladungsröhre mit  mindestens zwei gegenpoligen Elektroden  und mindestens einem den Entladungsstrom  beeinflussenden     Abschirmorgan,    in welcher  die Entladungsbeeinflussung durch eine ge  steuerte Relativbewegung zwischen dem Ab  schirmorgan und     mindestens    einer der erstge  nannten Elektroden erfolgt.

   Erfindungsge  mäss ist das     Abschirmorgan    unmittelbar  neben. der zu beeinflussenden wirksamen       Elektrodenoberfläche    angeordnet, derart, dass  durch die Relativbewegung die Grösse der  aktiven     Elektrodenoberfläche    geändert wird,  so dass die Entladung nur an dem von der  Abschirmung nicht bedeckten Teil der     Elek-          troderifläclie    erfolgt. Hierbei kann jede der  beiden gegenpoligen Elektroden ein einzelnes  Ganzes sein oder aus mehreren gleichpoligen  Teilelektroden bestehen.  



  Neben der bekannten Art der Regulie  rung der Entladung bei Hochvakuum und       Casentladungsröhren    durch Änderung des    elektrischen Potentials eines Steuergitters  oder durch veränderliche elektrische oder  magnetische Felder zwischen Anode und  Kathode, sind Röhren bekannt geworden, bei  welchen die Öffnungen des     Gitters    durch ein  Steuerorgan geändert werden. Das aus einem  festen und einem     beweglichen    Teil bestehende  Gitter, welches in üblicher Weise aus Gitter  stäben und Zwischenräumen besteht, ist an  einer beliebigen Stelle des Entladungsweges  angeordnet.  



  Die Erfindung zeigt diesen Röhren gegen  über die Vorteile, dass soweit es sich um  Hochvakuum - Relais- oder     WechselricUter-          röhren    handelt, in einem grossen Wirkungs  bereich eine sehr feinstufige Abschirmung  und dadurch eine genau steuerbare Regulie  rung der Entladung möglich ist.

   Für eine  feinstufige Steuerung einer Gasentladung  sind die bekannten Vorrichtungen nur unge  nügend brauchbar, weil bei Röhren mit       Steuerung    durch veränderliches Gitterpoten  tial im wesentlichen nur Zünd- und Lösch  spannungen verändert werden können, wäh-           renddem    bei Röhren mit veränderlichen       Gitteröffnungen    die Gasentladung nicht ge  regelt werden kann, weil die Entladungs  säule, abgesehen von den Gebieten unmittel  bar vor den Ein-     bezw.    Austrittsstellen der  Entladung in die Elektroden, sich bei wach  sender Stromstärke einschnürt, was einer Re  gulierung nach der bekannten Art zuwider  läuft.  



  Der bei     Hochvakuum-Relais-    und     Wech-          selrichterröhren    mit beweglichen     Gittern    in  Erscheinung tretende Mangel der feinstufigen       Regulierbarkeit    infolge des kleinen Steuer  weges einerseits und der bei     Gasentladungs-          röhren    in Erscheinung tretende Mangel der  feinstufigen Regulierfähigkeit anderseits wird  gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass  unmittelbar vor einer der Elektroden ein be  wegliches, den Entladungsstrom abschirmen  des Organ angeordnet ist, welches gleich  zeitig die Grösse der ,aktiven Anoden-     bezw.     Kathodenoberfläche verändert.

   Unter dem  Ausdruck     "unmittelbar    vor einer der Elek  troden" ist hierbei zu verstehen, dass das ab  schirmende Organ in so geringem Abstand  von der aktiven     Elektrodenoberfläche    ange  ordnet ist, dass die Entladung durch die Um  grenzungslinie des     Abschirmorganes    abge  schnitten wird, das heisst die Feldstärke zwi  schen der Gegenelektrode und den durch das       Abschirmorgan    abgedeckten Flächenteilen  der Elektrode so gering ist, dass an diesen  Flächenteilen keine Entladung mehr statt  finden kann.  



  Zweckmässiger ist ein     Abschirmorgan     gegenüber einer Elektrode bewegbar ange  ordnet, es kann aber auch eine der Elektroden  gegenüber einem feststehenden     Abschirm-          organ    bewegbar angeordnet sein. Je nach der  Umgrenzung der     aktiven    Anoden- oder  Kathodenfläche kann zwischen der Steuer  bewegung und der Entladung ein lineares  oder ein beliebiges Verhältnis hergestellt       werden.     



  Da bei     Hochvakuumröhren    mit     Glüh-          kathode    die Grösse der Emission unter  anderem eine     Funktion    der Grösse der wirk  samen Emissionsfläche darstellt, so kann in    gewissen Fällen das bewegliche abschirmende  Organ unmittelbar vor der wirksamen Ka  thodenfläche angeordnet sein, wodurch  wiederum der Vorteil einer sehr feinstufigen  Regulierung der Entladung möglich ist.  



  Die Bewegung des Organes, mit dessen  Hilfe die Emission gesteuert wird, kann  durch zwangsläufige Steuerung erfolgen,  sie kann für     Wechselrichter-Gleichrichter-          und    Relaiszwecke mit relativ grosser Zeit  konstante eine mechanische,     sinusförmige     Schwingung sein, wobei der Vorteil ausge  nützt sein kann, dass die Anregung oder Auf  rechterhaltung einer mechanischen Schwin  gung in der Eigenfrequenz des schwingen  den Körpers, insbesondere wenn dieser  zweckmässig konstruiert ist, eine sehr geringe  Energie erforderlich ist.  



  Für Relaiszwecke -wird dabei eine sehr  grosse Verhältniszahl zwischen steuernder  und gesteuerter Energie erreicht.  



  Für Relais-, Wechselrichter- oder Gleich  richterröhren, welche mit Gasentladung ar  beiten, gestattet die erfindungsgemässe An  ordnung, die feststehenden und beweglichen       Abschirmelemente,    in speziellen Fällen die  bewegliche Anode der Kathode, so zu kon  struieren, dass in Ruhestellung des beweg  lichen Organes der     Anodenraum    vom Ka  thodenraum so getrennt ist, dass eine Ent  ladung auf einem andern Weg als dem üb  lichen vermieden wird.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sind in der Zeichnung darge  stellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 eine erste Ausführungsform einer       Entladeröhre    als Relais in schematischem       Schnitt;          Fig.    2 zeigt die Resonanzkurve der Feder  derselben;       Fig.    3 zeigt eine Ausführungsform einer       Entladeröhre    als ,doppeltes Resonanzrelais in  perspektivischer Ansicht, und       Fig.    4 das Schaltschema derselben;

         Fig.    5 zeigt in     schematischem    Schnitt eine  weitere Ausführungsform einer     Entladeröhre     für die Umwandlung von Gleichstrom in      Wechselstrom     bezw.    von Wechselstrom in  Gleichstrom, und       Fig.    6 zeigt in     senkrechtem    Schnitt eine  Ausführungsform einer     Entladeröhre    zur  Umformung von Gleichstrom in Drehstrom       bezw.    von Drehstrom in Gleichstrom;       Fig.    7 zeigt eine schematische Draufsicht  hierzu;

         Fig.    8 zeigt eine schematische     Darstellung     des Verlaufes der Stromwege, und       Fig.    9 ein Diagramm hierzu.  Grundsätzlich sind wie bereits erwähnt,  zwei Anordnungen .denkbar, nämlich als erste,  dass eine der Elektroden der     Entladeröhre     gegenüber einem     Abschirmteil    bewegbar ist  und als zweite, dass durch Abdeckung von  Öffnungen in einem feststehenden     Absehirm-          teil    die Grösse der wirksamen Elektroden  fläche geändert wird.  



  In der nachfolgenden Beschreibung sind  in sämtlichen     Ausführungsformen    identische  Teile auch bei etwaigen geringfügigen Ab  weichungen mit gleichen Überweisungen be  zeichnet.  



       Fig.    1 zeigt eine     Entladeröhre    für Hoch  vakuum oder Gasfüllung, deren Glaskolben 1  in üblicher Weise auf einem Sockel 2 befe  stigt ist. Auf dem Sockel ist im Kolben  innern ein Magnet 3 befestigt, dessen Kern  4 die Wicklung 5 trägt. Am Fusse des Mag  netes 3 ist eine aufwärtsragende Feder 6 so  befestigt, dass dieselbe bei Schwankungen des  Magnetflusses hin- und     herschwingt.    Die  Feder trägt am     obern    Ende eine     Abschirm-          platte    7 aus Metall oder Isoliermaterial,  welche eine entsprechend grosse Öffnung eines  dosenförmigen     Abschirmgehäuses    8 aus Me  tall oder Isoliermaterial abdeckt.  



  Falls die Abschirmung und die Feder  aus Metall bestehen, so können sie zur     Kon-          stanthaltung    ihres Potentials über Hochohm  widerstände an ein entsprechendes Potential  gelegt werden. Im Innern des     Abschirm-          gehäuses    8 liegt die Elektrode 9, welche mit  einer Fläche in die Öffnung .desselben hin  einragt. Ausserhalb des     Abschirmgehäuses    8  sitzen unmittelbar darunter die Gegenelek-         troden    10, in diesem Fall Anoden.

   Wird an  die ruhenden Elektroden eine Spannung, bei  spielsweise die Gleichspannung der     Batterie          B    angelegt, so entsteht ein     Entladestrom,    so  bald die     Abschirmplatte    7 die Öffnung des  Gehäuses 8 freigibt. Je nach der Grösse der  hierbei freigegebenen Öffnung ändert sich die       wirksame    Kathodenfläche und     damit    die  Stärke des Entladungsstromes.

   Wird der       Magnetfluss    beispielsweise durch einen ver  änderlichen Gleichstrom geändert, so kann  damit der bewegliche     Abschirmteil    mehr oder  weniger aus     seiner    Ruhelage gebracht wer  den, wobei die Grösse der wirksamen     Elektro-          denfläche    verändert wird. Die Bewegung der  Feder kann auf mechanischem, magnetischem  oder elektrischem Wege bewirkt werden.  



  Der Vorteil dieser Anordnung besteht  darin, dass man mit einer sehr geringen  Steuerenergie grosse Energien, welche über  den Entladungsweg gehen, in Abhängigkeit  von der Grösse der Steuerenergie und kontinu  ierlich verändern kann.     Wenn    das Steuer  organ so ausgebildet ist, dass es eine mög  lichst kleine mechanische Trägheit besitzt  und keine Resonanzschwingungen aufweist,  so kann das Steuerorgan     mittelst    eines  akustischen     Frequenzgemisches    gesteuert  werden; auf diese Weise lässt sich dieses       Relais    bei Anwendung einer Gasentladung  zweckmässig als Verstärker für akustische       Frequenzgemische,    zum Beispiel als Nieder  frequenzverstärkerröhre verwenden.

   Bei  einer     derartigen    Röhre kann mit ge  ringer     Steuerenergie    und.unter Verwendung  einer niedrigen Anodenspannung eine grössere  ausgesteuerte Leistung erzielt werden als mit  den gegenwärtig bekannten Anordnungen.  Da man in .der Lage ist, das Verhältnis des       Entladestromes    zum     Steuerstrom,    mit andern  Worten, die statische und damit auch die  dynamische Kennlinie nach     Belieben    zu ge  stalten,

   und zwar einerseits durch bestimmte  Formgebung der     Abdecköffnungen        bezw.     deren Seitenflanken und anderseits durch  Veränderung der Richtkraft des     Steuer-          organes.    lassen sich Verzerrungen, die in  einem vorangehenden Verstärkerteil oder in      einem Lautsprecher auftreten, mit einer  solchen Röhre korrigieren.  



  Als     kontinuierlich    regelbares Relais für  Steuervorgänge unterhalb der akustischen  Frequenzen ist die beschriebene Röhre ganz  besonders leistungsfähig, wenn der schwin  gende     Abschirmteil    nach     Fig.    1 oder eine be  wegliche     Elektrode    als Blattfeder ausgebildet  ist, wobei besonders in Betracht fällt, dass die  Feder eine scharf ausgeprägte Eigenschwin  gung aufweisen kann, so dass .die zur Auf  rechterhaltung der     Schwingung    nötige Ener  gie klein sein kann.  



  Wenn als Steuerstrom ein Wechselstrom       angewendet    wird, welcher in Frequenzbereich       fi    bis     f2    (Fix. 2) variiert werden kann, so lässt  sich die Amplitude :der Feder von Null bis  zum Maximum A gemäss der Resonanzkurve       (Fig..2)    der Feder durch die     Ferquenzände-          rung    0 f erreichen.  



  In der elektrischen Übertragungstechnik  besteht vielfach die Notwendigkeit, kontinu  ierliche, veränderliche Vorgänge mit Draht  oder auf drahtlosem Wege zu übertragen,  und in der allgemeinen Technik handelt es  sich oft darum, Bewegungsvorgänge in fein  geregelter Form und Abstufung     mittelst     Fernübertragung weiterzuleiten. Das durch  diese beiden Aufgaben vereint gebildete Pro  blem der elektrischen     Fernübertragung    wurde  bisher     mittelst    mehr oder weniger komplizier  ter Einrichtungen gelöst, welche vielerlei  Fehlerquellen unterworfen und deshalb nur       relativ    zuverlässig waren. Mit nachfolgend  beschriebener Anordnung kann die gestellte  Aufgabe mit Vorteil gelöst werden.  



  Bekanntlich sind sehr geringe Energien  notwendig, um     einen    leicht schwingungs  fähigen Körper     in    Schwingungen zu ver  setzen, wenn die antreibende Wechselkraft  mit ihrer Frequenz in der Nähe der Eigen  frequenz des schwingenden Körpers liegt.  Das Übersetzungsverhältnis des Relais in  dieser Anordnung ist deshalb ganz besonders  gross.  



  Es ist selbstverständlich, dass durch Ein  bau mehrerer Federn mit verschiedener  Eigenfrequenz in einer Röhre verschiedene    Steuervorgänge unabhängig voneinander kon  tinuierlich regelbar übertragen werden kön  nen. Der Steuerstrom muss dann ein Frequenz  gemisch sein, welches sich aus an     ,sich    ver  änderlichen Wechselströmen von den Fre  quenzbereichen der eingebauten Federn zu  sammensetzt. Diese zusammengesetzte Steuer  frequenz lässt sich auf der Steuerseite am  besten durch einen oder mehrere     Röhrenoszil-          latoren    erzeugen, wobei zur     Abstimmung     regelbare Schwingungskreise verwendet wer  den. Jeder Schwingungskreis muss hierbei den  Frequenzbereich von mindestens einer Feder  umfassen.  



       Fig.    3 zeigt in perspektivischer Ansicht  ein     Gasentladungsrelais,    bei welchem für die  Regelung der Entladungsstärke die Grösse  der wirksamen Anodenfläche verändert wird.  Wie bei der erstbeschriebenen Ausführungs  form ist ein sämtliche Teile einschliessender  Glaskolben 1 auf einem Sockel 2' gasdicht be  festigt. Auf dem Sockel ist ein permanenter  Magnet 3 mit U-förmigem Magnetkörper be  festigt, auf dessen Schenkel seitlich kurze  Kerne 4 angebracht sind, welche zwei Spulen  5 tragen. Den Polflächen dieser Kerne gegen  über sind zwei Blattfedern ,6 mit ihren untern  Enden am Magnetjoch freischwingend be  festigt. Diese beiden Federn haben verschie  dene Eigenschwingungszahlen, welche zirka       10@%    von der mittleren Steuerfrequenz ab  weichen.

   Die eine Feder habe zum Beispiel  eine Eigenschwingung von 50-5 = 45  Hertz, die     anderez        50-r5    = 55 Hertz. An  den freien Enden sind senkrecht zur Feder  fläche als     Querplatten    7 ausgebildete Anoden  befestigt, welche beim Schwingen in ent  sprechende Schlitze von auf beiden Seiten an  gebrachten Metallschirmen $ eintreten. Zu  beiden Seiten dieser Abschirmung sind  ausserhalb derselben Glühdrähte 9 angeord  net, welche von zugleich als Stromzuführung  dienenden Haltern 11 getragen werden. Da,  auch die     Abschirmbleche    auf diesen Haltern       befestigt    sind, besteht     praktisch    zwischen  denselben und den Glühdrähten keine Poten  tialdifferenz.

   Die beiden     Spulenenden,    die       Glühdraktausführungen    und die Federn sind      elektrische voneinander isoliert und an zu  gehörige     Sockelstifte    geführt, und der Glas  kolben ist mit einem für die     Ionisierung        ge-          eibneten    Gas gefüllt.  



       Fig.        .I    zeigt die Schaltung einer solchen  Röhre in schematischer Darstellung und zu  gleich ein Anwendungsbeispiel für die Er  zeugung einer kontinuierlichen Steuerbewe  gung. Die beiden Anoden 7 sind hier an die  äussern Enden eines zweiteiligen     Solenoids    8  angeschlossen, dessen Mittelpunkt an irgend  einer Stromquelle angeschlossen ist. Ein auf  eine Achse aufmontierter gegabelter Anker A  greift mit seinen Hörnern in die beiden       Solenoidspulen    ein und wird je nach der  Verstärkung des Stromes in der einen oder  der andern Spule     verschwenkt.    Auf der  Ankerachse kann z.

   B. der Ventilkörper eines  Steuerventils für einen zu steuernden hydrau  lischen oder pneumatischen Servomotor auf  gesetzt werden.  



  Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung  ist folgende:  Der aus einem Verstärker kommende  Strom fliesst, in Steuerfrequenz moduliert,  durch die beiden Magnetspulen 5, so dass der  permanente Magnetismus im gleichen     Ryth-          mus    wie die Stromschwankungen verstärkt  und geschwächt wird. Wird nun durch einen  Steuervorgang auf der Sendeseite die Steuer  frequenz immer mehr der Eigenfrequenz  einer der Federn 6 genähert, so berät diese  mit grösserer Annäherung an ihre Eigen  frequenz in immer stärkere Vibrationen.

   Die  Anodenplatte 7 der schwingenden Feder     tritt     hierbei mit immer zunehmender Amplitude  auf beiden Seiten durch die zugehörigen Ab  schirmungsschlitze hindurch, und wenn an  die Feder eine gegenüber den Glühdrähten 9  positive Spannung angelegt wird, so entsteht  bei jedem Durchtritt der Platte 7 durch den       Absehirmungsschlitz    ein kräftiger Strom  übergang zwischen Platte 7' und     Glühdraht    9.  



  Der auftretende Strom ist angenähert pro  portional der durchtretenden     Plattenfläche;     diese ist wiederum proportional der Schwin  gungsamplitude. Die Amplitude vergrössert  sieh mit zunehmender     Annährung    der Steuer-    Frequenz an die Eigenfrequenz der Feder.  Diese Annäherung kann z. B. durch die Be  wegungen eines     Steuerorganes    am Sendeort  von der Nullage nach der einen Seite bewirkt  werden. Durch geeignete Formgebung der  schwingenden Anodenplatten 7 lässt sich  Proportionalität zwischen dem Bewegungs  winkel des     senderseitigen        Steuerorganes    und  dem Ausschlag des Steuerorganes A er  reichen.

   Wird das     senderseitige        Steuerorgan     von der Nullage aus nach der andern Seite  bewegt, so nähert sich die Steuerfrequenz der  Eigenfrequenz der andern Feder, so dass das  gleiche Spiel mit der andern Feder 6     be-          gimit.    Diese     bewirkt    einen Ausschlag des  Steuerorganes A nach der andern Seite.  



  Mit dem beschriebenen Doppelresonanz  relais ist es möglich, Steuerausschläge nach  links und rechts in beliebigem Ausschlag  winkel mit grosser Schnelligkeit und Präzi  sion zu     bewirken.    Dabei erfolgt der Steuer  vorgang nicht stufenweise, sondern kontinu  ierlich, was für die Präzision der Steuerung       nesentlich    ist. Diese Resonanzfernsteuerung  kommt mit einem Minimum von Entladungs  röhren aus. Sie ist deshalb wegen ihrer Ein  fachheit auch sehr zuverlässig. Dass man  durch entsprechende Vermehrung der Federn  im Relais verschiedene Steuerteile gleich  zeitig betätigen kann, versteht sich von selbst.

         In,    dem     Beispiel    nach     Fig.    3 mit beweglicher  Elektrode ist die Anode schwingbar angeord  net, es könnte natürlich aber ebensogut die  Kathode schwingbar angeordnet sein.  



  Das eben beschriebene Entladungsrelais  für Hochvakuum oder Gasfüllung kann auch  mit Vorteil als     Frequenz-Generator    Anwen  dung finden. Elektrische     Frequenz-Genera-          toren,    die meist mit     rückgekoppelten        Elek-          tronen-Röhren    arbeiten, sind von mehreren  Betriebsbedingungen abhängig, z. B. von der  Anoden-Spannung, von der     Gitter-Spannung,     von der Heizspannung, von der Leitungsfüh  rung, von der Temperatur usw. Daraus geht  hervor, dass die Erzeugung einer konstanten  Frequenz mit dieser Methode sehr schwer ist.       Quarz-Oszillatoren    eignen sich vornehmlich      für hochfrequente Schwingungen.

   Der     Fre-          quenz-Generator    nach     obenbeschriebener    An  ordnung zeichnet sich durch eine grosse       Frequenzkonstanz    aus, weil mechanische       schwingungsfähige    Gebilde mit ausgeprägter       Eigenschwingung    bei konstanter Temperatur  sehr gleichmässig in der Frequenz sind. Die  Resonanzkurve ist sehr steil. Die     Steilheil;     derselben wird noch erhöht, weil in der be  schriebenen Anordnung das schwingungs  fähige Gebilde im Vakuum oder aber unter  stark reduziertem Druck arbeitet.

   Für die  Erzeugung von Hochfrequenz lassen sich die  bekannten Mittel der     Frequenzvervielfa-          chung        anwenden.    Die Aufrechterhaltung der  Schwingung kann durch den gesteuerten  Strom erfolgen. Für die Erzeugung von meh  reren konstanten Frequenzen können mehrere       Schwingungssysteme    in     einer    Röhre     ange-          bracht,sein.    Für die Erzeugung einer ver  änderlichen Frequenz kann durch eine ge  eignete     Vorrichtung    der Befestigungspunkt  des     schwingenden    Gebildes verändert werden.  



  Während das beschriebene     Entladungs-          röhrenrelais    für die kontinuierliche lineare  oder nicht lineare Leistungsverstärkung ver  hältnismässig langsamer Steuervorgänge,     wie     auch für die Erzeugung konstanter Frequen  zen dient, kann eine solche Röhre auch als       Ondulator    beliebiger Ströme oder im speziel  len für die Umformung von Gleichstrom- in  Wechselstrom beliebiger Form des     Strom-          oder    Spannungsverlaufes     und    beliebiger  Phasenzahl verwendet werden.  



       Fig.    5 zeigt die einfachste Form der An  ordnung für die     Umformung    von Gleichstrom  in     Wechselstrom        mittelst    einer solchen Ent  ladungsröhre. Ein Glaskolben 1, der hoch  evakuiert oder mit verdünntem Gas gefüllt  ist, welches für Entladungsvorgänge günstige  Eigenschaften besitzt, ist am Sockel 2 befe  stigt. Ein Magnetsystem 3, welches durch die  auf den Kern 4 aufgesetzte Spule     .5    vari  ierend magnetisiert werden kann, trägt die  Blattfeder 6, die aus magnetischem Material  besteht.

   Das     Abschirmgehäuse    8 aus Metall  oder Isoliermaterial mit der     mittleren    Trenn  wand 8a und den beiden Entladungsöffnun-    gen     @8b    enthält in den beiden durch die Trenn  wand 8a gebildeten Kammern je eine Anode  10, die     unmittelbar    an den Öffnungen     8b     sitzen und     mit    den beiden Enden der     Primär-          wicklung        ;des        rangeschlossenen    Transforma  tors T     verbunden    sind.

   Die     Mittelanzapfung     dieser Wicklung führt zum positiven Pol der       Gleichspannungsquelle    B. Eine     Abdeckplatte     7, welche im Ruhezustand die     Üffnungen        8b     bedeckt, ist am obern Ende der     Blattfeder    6  befestigt. Ausserhalb des     Abschirmgehäuses    8  ist die Gegenelektrode 9, welche in Form  einer Glühkathode ausgebildet ist, angeord  net. Die Kathode 9 ist mit .dem negativen Pol  der     Gleichspannungsquelle    B     verbunden.    Die  Eigenfrequenz der Feder 6 ist so gewählt,  dass sie mit der zu erzeugenden Wechselspan  nung übereinstimmt.

   Die     Magnetwicklung    5  kann an die Sekundärwicklung des Transfor  mators T angeschlossen werden. Wird die  Feder 6 durch einen Wechselstrom, welcher  durch die Spule 5 fliesst, in Schwingung ver  setzt, so werden abwechslungsweise die beiden  Entladungsöffnungen     8n1    freigelegt. Dadurch  wird der Entladungsstrom nach Art eines  einfachen     Kommutators    abwechslungsweise  den Weg zwischen einer der beiden Anoden  10 und der Kathode 9 nehmen. Durch ge  eignete     Formgebung    der Seitenflanken der  Entladungsöffnungen     8b    lässt sich die Kurve  des     Entladestromes    nach Belieben gestalten.

    Bei Verwendung einer indirekt geheizten Ka  thode kann die gesamte     Gleichspannung    für  die Heizung herangezogen werden.  



  Mit Hilfe einer Gleichstromwicklung,  welche der Wicklung 5 überlagert ist, kann  man durch den Einschaltstromstoss die Feder  anstossen. Die Eigenfrequenz der Feder ist  sodann     bestimmend    für die Frequenz des er  zeugten Wechselstromes. Ist die Röhre     be-          stimt    für die zusätzliche Speisung eines  schon unter Spannung stehenden Wechsel  stromnetzes, so muss die Steuerung der Feder  durch das Netz zwangsläufig erfolgen, was  auf einfache Weise     verwirklicht    werden  kann.  



  Anstatt eines Steuerorganes mit hin- und       herschwingender    Bewegung, wie die Feder 6,      kann auch ein Steuerorgan mit Drehbewe  gung Verwendung finden. Die Drehbewegung  desselben kann mittelst eines magnetischen  Drehfeldes erzeugt werden, dessen Er  regungswicklung ausserhalb des Kolbens der  Entladungsröhre liegt. Mit Hilfe eines der  artigen     Drehsystemes    können Umformungs  ondulationen verschiedenster Art erzielt wer  den.  



  In     Fig.    6 bis 8 ist eine solche An  ordnung unter Anwendung doppelter Kom  mutation zur Umformung von Gleich  strom in Drehstrom     bezw.    von     Drehstrom     in Gleichstrom dargestellt. Auf einem Sockel  körper 2 ist hier wieder ein Glaskolben 1 gas  dicht aufgesetzt. Als beweglicher Teil der  Abschirmung dient ein rotierender Hohl  zylinder 17, der durch die Trennwand 17b in  eine obere und eine untere Kammer geteilt  wird.

   Legt man der Drehbewegung eine  Tourenzahl von 3000 Umdrehungen pro       ;Minute    (für Erzeugung von 50 Hertz) zu  grunde, so erhält man am Rotor 17 im obern  und untern Teil je einen Schlitz     17a    von<B>90'</B>  Umfangslänge und beide Schlitze sind ein  ander diametral gegenüber angeordnet, so dass  in der Zeichnung nur der obere sichtbar ist.  Am     obern    und untern Ende ist der Hohl  zylinder 17 abgeschlossen. Am obern Ende  des Rotors ist ein zweipoliger Anker 18 aus  magnetisiertem Stahl angebracht, welcher  durch ein Drehfeld in Drehung versetzt wird,  welches durch eine den Kolben 1 umgebende  äussere Wicklung 19 (für Drehstrom oder       Einphasenwechselstrom)    erzeugt wird.

   Auf  dem Sockelkörper 2 ist zentral eine Achse 20  befestigt, auf welcher der Rotor mit einem       obern    Zapfenlager 21 ruht und mittelst einer  Bohrung in der mittleren Trennwand 17b ge  führt ist. In der     obern        Rotorkammer    ist auf  die Achse 20 eine Anode 22 aus Graphit an  geordnet. In der untern     Rotorkammer    ist eine  indirekt geheizte Glühkathode 23 eingesetzt.  Die Stromzuführung 24 der zentralen Anode  22 geht durch eine Längsbohrung der Achse  20 zur Anode. Der Rotor 17 ist von einem  feststehenden Teil, dem     Stator    25 umgeben,  welcher durch drei regelmässig auf den Kreis-    umfang angeordnete Gehäusesektoren von je  zirka 90   Längenausdehnung gebildet ist.

    Jeder dieser Gehäusesektoren enthält in sei  nem obern Teil eine indirekt geheizte     Glüh-          kathode    26 und in seinem untern Teile eine  Anode 27, welche die genannte Öffnung des  Sektors abdeckt. Die Glühkathode und die  Anode jedes Gehäusesektors sind leitend mit  einander verbunden,     und    ihre Zuleitungen  durch die Wandung des Gehäusesektors iso  liert herausgeführt. An jedem     Anoden-          Kathodenpaar    ist eine     Drehstromableitung    I,       II,        III    angeschlossen, wie aus     Fig.   <B>7</B> ersicht  lich.

   Der positive Pol der     Batterie    B ist an  die Zentralanode<B>22</B> und der negative Pol der  ersteren an die Zentralkathode 23 angeschlos  sen. Bei dieser Anordnung wird im Dreh  stromsystem Dein Drehstrom üblicher Art  mit drei um 120' gegeneinander versetz  ten     Einphasenwechselströmen    erzeugt. Der  Stromweg ist hierbei aus     Fig.    8 klar ersicht  lich. Die     Sinusform    des erzeugten Wechsel  stromes, welcher im Diagramm     Fig.    9 darge  stellt ist, kann auch hier durch passende Aus  bildung der seitlichen Begrenzungsränder der       Rotorschlitze    erzielt werden.  



  Bei zusätzlicher Speisung eines unter  Spannung stehenden Drehstromnetzes mit  einer derartigen Entladungsvorrichtung wird  das Drehfeld für den     Rotorantrieb    zweck  mässigerweise durch dem Drehstromnetz ent  nommener Strom erzeugt, und es kann hier  bei durch drehbare Anordnung der Drehfeld  wicklung und deren Einstellung eine voll  kommene     Phasengleichzeit    erzielt werden.

    Bei der Speisung eines gesonderten Dreh  stromnetzes kann die     Frequenzkonstanz    da  durch erreicht werden,     dass,    das Drehfeld bei  spielsweise mittelst einer     Entladevorrichtung     mit Pendelsteuerung nach Art der Eingangs  beschriebener     Entladeröhren,    deren Magnet  mit einer Haupt- und einer phasenverscho  benen Hilfswicklung versehen ist, erreicht  wird.  



  Vorrichtungen zum Umformen von  Gleichstrom in Wechsel- und Drehstrom  nach dieser Anordnung zeichnen sich- durch  grösste Einfachheit und Betriebssicherheit      aus, leiden nicht unter     Punkenbildung,    Oxy  dation oder Verbrennungen der wirksamen  Teile, erhalten kleine Abmessungen und ein  geringes Gewicht und benötigen keine War  tung. Auch besteht die Möglichkeit einer be  liebigen Beeinflussung der Kurvenform des  erzeugten Wechselstromes. Solche Umformer  und     Relaisentladeröhren    können auch in  kleinsten Einheiten mit wirtschaftlicher  Arbeitsweise hergestellt werden.  



  Wechselrichter nach den beschriebenen  Bauarten lassen sich auch     zweckmässigerweise     als Gleichrichter vornehmlich für hohe Span  nungen anwenden, weil durch die mecha  nische Absperrung der Entladungswege die  Gefahr einer Rückzündung weitgehend ver  mieden werden kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Entladungsröhre mit mindestens zwei Gegenpolelektroden und mindestens einem den Entladungsstrom beeinflussenden Ab schirmorgan, in welcher die Entladungsbe einflussung durch eine gesteuerte Relativbe wegung zwischen dem Abschirmorgan und mindestens einer der erstgenannten Elektro den erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass daa Abschirmorgan unmittelbar neben der zu be. einflussenden wirksamen Elektrodenober- fläche angeordnet ist, derart,
    dass durch die Relativbewegung die Grösse der aktiven Elektrodenoberfläche geändert wird, so dass die Entladung nur an dem von der Abschir mung nicht bedeckten Teil der Elektroden- fläche erfolgt. UNTERANSPR'Ü CHE 1.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elek troden, deren aktive Oberfläche verändert werden soll, durch zusätzliche, fest stehende Abschirmteile derart einge schlossen und gegen die Entladung ab geschirmt sind, dass die Anoden- und Kathodenräume so voneinander getrennt sind, dass die Entladungen nur über die von den beweglichen Organen freige gebenen Entladungswege stattfinden kön- nen, zum Zwecke, die R,ückzündungsge- fahr bei Anwendung der Röhre für Um richterzwecke möglichst zu verringern. 2. Entladungsröhre nach Patentanspruch.
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein abschirmendes Organ vorhanden ist, das bewegbar zwischen den festen Elek troden auf einem federnden Längs träger angeordnet ist, welcher von einem Elektromagneten gesteuert wird. 3. Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der steuerbaren Teile durch elektromag netische bezw. elektrodynamische Mittel erfolgt. 4.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, da durch gekennzeichnet, dass die beweg lichen Organe so konstruiert sind, dass dieselben eine derart kleine mechanische Trägheit besitzen und keine Resonnanz- schwingungen aufweisen, dass bei Be nützung der Entladeröhre als Nieder frequenzverstärkerröhre das bewegliche Organ mittelst eines akustischen Fre- quenzgemisches gesteuert werden kann. 5.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Teile derart ausgebildet sind, dass sie durch Anwendung kleiner Steuerkräfte in mechanische Schwingungen grosser Amplitude und ausgeprägter Eigen schwingungszahl versetzt werden kön nen. 6. Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3 und 5, da durch gekennzeichnet, dass die mittlere Entladungsstärke eine Funktion der. schwingenden Teile ist. 7. Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, )5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Amplitude eine Funktion der Lei stung des Steuerwechselstromes konstan ter Frequenz ist. B.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Amplitude eine Funktion der Fre quenz des Steuerwechselstromes mit konstanter Leistung ist, derart, dass die Amplitude vergrössert wird durch die An näherung der Steuerfrequenz an die Eigenfrequenz des schwingenden Teils und dass dieselbe verkleinert wird durch Entfernen der Steuerfrequenz von der Eigenfrequenz des schwingenden Teils. 9.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, 5, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander unabhängige Entladungs wege mit zugehörigen Stromkreisen durch mehrere voneinander unabhän gig, mit verschiedenen Eigenfrequenzen schwingende Teile gesteuert werden, die unabhängig voneinander regulierbar sind, indem der steuernde Wechselstrom ein Frequenzgemisch darstellt, dessen ver änderliche Frequenzen so gewählt sind, dass jede unabhängig regulierbare Fre quenz je einen schwingungsfähigen Teil, dessen Eigenfrequenz mit dieser Frequenz korrespondert, steuert. 10.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, da,ss durch die Eigenfrequenzen des schwingenden Teils die Entladungen derart gesteuert wer den, dass dieselben Schwankungen der er wähnten Frequenzen aufweisen, das Ganze derart, dass die Anordnung als Oszillator oder Ondulator eines oder meh- rer Ströme dienen kann. 11.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass durch die Umgrenzungs- form der wirksamen Anoden- bezw. Ka thodenfläche dem Entladestrom der an gestrebte Verlauf gegeben wird. 12. Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die mechanische Schwingung eines schwin genden Teils zwei Entladungswege ab wechslungsweise geöffnet und geschlos sen werden zum Zwecke der Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom bezw. von Gleichstrom in Wechselstrom. 13.
    Entladungsröhre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Abschirmteil der Abschir mung als um eine Achse drehbarer Hohl zylinder ausgebildet ist, welcher Öffnun gen aufweist und von feststehenden Ab schirmgehäusesektoren umgeben ist, wel che Elektroden einschliessen, während die damit zusammenwirkenden Elektroden auf die Achse als Zentralelektroden auf gesetzt sind, das Ganze derart, dass durch die Öffnungen des Drehschirmes ab wechslungsweise verschiedene Entla dungswege zwischen den sich drehenden und den feststehenden Elektroden herge stellt und unterbrochen und die Grösse der wirksamen Elektrodenfläche durch die @bffnungen des Drehschirmes ver ändert werden.
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