CH183056A - Selbsttätige, mittels Wechselstrom betätigte Zündeinrichtung für Quecksilberdampfapparate. - Google Patents

Description

  Selbsttätige, mittels Wechselstrom betätigte Zündeinrichtung für       quecksilberdampfapparate.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  eine selbsttätige, mittels Wechselstrom be  tätigte     Zündeinrichtung    für Quecksilber  dampf     apparate.     



  Bekannte selbsttätige Zündeinrichtungen  für     Quecksilberdampfapparate    besitzen fol  gende Teile:  Eine oder mehrere     elektromagnetisch    be  wegte     Tauchzündelektroden,     einen Transformator, über welchen der  das Eintauchen bewirkende Strom geleitet  wird,  eine Vorrichtung zur eigentlichen Steue  rung und Betätigung der     Tauchzündelektro-          den,    sobald der     Quecksilberdampfapparat    in  Betrieb gesetzt werden soll, und welche so  lange     wirkt,    bis ein Erregerstrom fliesst,  eine Vorrichtung, um die erste Vorrich  tung so lange ausser Tätigkeit zu halten, als  der Erregerstrom fliesst.  



  Beide Vorrichtungen bestehen aus     mecha-          nisch-glektromagnetischen    Relais, mit fest-    stehenden Spulen, beweglichen mechanischen  Teilen, feststehenden und beweglichen Kon  takten, welche     notwendigerweise        ziemlich     langsam wirken. Solche Relais sind aus Kon  struktionsgründen immer gewissen Betriebs  störungen ausgesetzt, selbst wenn sie sehr  sorgfältig gebaut sind.  



  Bei der Einrichtung gemäss vorliegender  Erfindung, welche ebenfalls eine oder meh  rere elektromagnetisch bewegte     Tauchzünd=          elektroden,    einen Transformator, über wel  chen der das Eintauchen bewirkende Strom  geleitet wird, besitzt, wird dieser Nachteil  dadurch vermieden, dass der Transformator  mit vier Wicklungen versehen ist, von wel  chen die eine zur     Wecbselstrommagnetisie-          rung    seines     Kernes    und die zweite zur Lie  ferung des Stromes zum Eintauchen der  Elektrode dient, während die dritte die Wir  kung der ersten wenigstens zum Teil kom  pensiert, sobald     Wechselstrom    durch diese  Elektrode fliesst,

   so dass dann die Lieferung      des Stromes zum Eintauchen der Elektrode       aufhört    und diese letztere unter Entstehen  eines     Zündfunkens        austaucht,    wobei die  vierte vom entstandenen     Erregerstrom    durch  flossen wird und nun eine     Gleichstrommag-          netisierung    des     Kernes    hervorruft, so dass der  Transformator nicht mehr als solcher wirken  kann, und die Zündelektrode dadurch     ausge-          taueht    bleibt.  



  Auf beiliegender     Zeichnung    ist eine bei  spielsweise Ausführungsform der Einrich  tung gemäss Erfindung     schematisch    darge  stellt.  



  Ein Erregertransformator 2 weist eine  durch     einen    Schalter 1 gesteuerte Primär  wicklung 2a und zwei Sekundärwicklungen  2b,     2.e    auf. Die Sekundärwicklung 2b steht  an ihren beiden Enden mit Anoden 11a,     llb     des Quecksilberventils 11 in Verbindung; ihr       Mittelpunkt    ist mit dem     einen    Ende einer  Wicklung 5a eines     Vierwicklungstransforma-          tors    5 verbunden, welche anderseits über       ohmsche    in Reihe geschaltete Widerstände  3, 4 an das eine Ende der Sekundärwicklung       2b    angeschlossen ist. Diese letztere speist so  mit die Wicklung 5a' des Transformators 5.  



       Eine    Wicklung     5b    dieses letzteren speist  über Kontakt 6a eines Relais 6 die Wicklung  7a eines Elektromagnetes 7, welcher, ent  gegen der Wirkung einer Feder 9, die     Zünd-          elektrode    8 in den Quecksilbernapf     llc    des  Ventils 11 zum Eintauchen bringt. Die  Wicklung     6b    des Relais 6 ist der Wicklung  5a parallel geschaltet und erhält Strom von  der rechten Hälfte der Wicklung     2b    des Er  regertransformators 2 über die     Ohmschen          Widerstände    3, 4.

   Das eine Ende des Wider  standes 3 steht mit einem Kontakt 6c des  Relais     .6,    das gemeinsame Ende der Wider  stände 3, 4 mit einem weiteren Kontakt 6c in  Verbindung, so dass der Widerstand 3 kurz  geschlossen werden kann.  



  Das eine Ende der     Sekundärwicklung    2c  des     Haupttransformators    2 ist über Kontakte  6d des Relais 6 mit der     Zündelektrode    8 ver  bunden. Der Quecksilbernapf     11c,    in wel  chem diese     Zündelektrode    eintauchen kann,  ist an eine weitere Wicklung 5c des Trans-         formators    5 angeschlossen, welche ihrerseits  mit dem zweiten     Ende    der Sekundärwick  lung 2c über einen     Omschen    Widerstand 10       verbunden    ist. Die Wicklung 5c dient zur       Kompensierung    der Wicklung 5a.  



  Endlich ist der Mittelpunkt der Sekun  därwicklung     2b    über eine Drosselspule 12  mit der in der     Enleitung    erwähnten Wick  lung 5d des Transformators 5 verbunden,  welche anderseits an den Quecksilbernapf       llc    angeschlossen ist. Wenn der Erreger  gleichstrom durch die Wicklung 5d fliesst,  erzeugt er     im    Kern des Transformators 5  eine hohe     Gleichstrommagnetisierung,    so dass  derselbe nicht mehr als solcher wirken kann.  



  Die Wirkungsweise der beschriebenen  Ausführungsform ist nun wie folgt:  Beim Einlegen des Schalters 1 wird der       Erregertransformator    2 unter Spannung ge  setzt. Seine     Sekundärspannung    kann zuerst  nur über die Widerstände 3, 4 auf die Wick  lung 5a des Transformators 5, sowie auf die  Wicklung     6b    des Relais 6 wirken. Der  Transformator 5 kann vorläufig noch keine  Energie aufnehmen, denn alle seine     übrigen     Wicklungen     5b,   <B>5e,</B> 5d sind noch offen. Das  Relais 6 zieht hingegen sofort an, schliesst  bei 6a den Stromkreis der Wicklung 7a des  Elektromagnetes 7, setzt die     Zündelektrode     8 unter Spannung und überbrückt gleich  zeitig den Widerstand 3.

   Der Erregertrans  formator 2 kann somit über die Wicklungen  5a,     5b    des Transformators 5 auf die Wick  lung 7a des Elektromagnetes arbeiten, wel  cher die     Ziindelektrode    8 in den Quecksilber  napf     llc    zum Eintauchen bringt.  



  Sobald dieses Eintauchen erfolgt ist,  fliesst in der Wicklung 5c des Transforma  tors 5 ein Wechselstrom, der     bezüglich    Rich  tung und Stärke derart bemessen ist, dass die  Wirkung der Wicklung 5a kompensiert  wird. Die Wicklungen     5b    und 7a erhalten  keine Spannung mehr.

   Die Feder 9 zieht die  Zündelektrode 8 aus dem Quecksilbernapf       lla    heraus, wodurch ein     Zündfunk    entstehen  und die Erregung des Ventils durch die  Sekundärwicklung     2b    zum Einsetzen kom  men kann; wenn nun Erregergleichstrom      fliesst, wird die Wicklung 5d des Transfor  mators 5 von demselben durchflossen, wo  durch der Eisenkern 5 eine hohe Gleich  strommagnetisierung erfährt und dieser  Transformator nicht mehr als solcher wirken  kann. An der Wicklung 5a bricht deshalb  die Spannung bis auf den sehr geringen  Spannungsabfall zusammen, so dass das Re  lais 6 abfällt und dieser Wicklung 5a den  Widerstand 3 vorschaltet; infolgedessen  kann nur ein geringer Strom dauernd über  die Wicklung 5a fliessen.  



  Die Zündelektrode 8     wird    sofern sie beim       Austritt    aus dem Kathodenquecksilber kei  nen Funken erzeugt, infolge der sofortigen  Bereitschaft des Transformators 5, unmittel  bar nach dem Austritt aus dem Quecksilber  wieder heruntergezogen, um wieder ins  Quecksilber einzutauchen. Solange kein  Zündfunke entsteht, sind die Bewegungen  der Zündelektrode 8 also sehr geringe, das  heisst das untere Ende dieser letzteren  schwingt so lange in der Gegend des Queck  silberspiegels, bis ein Zündfunke entsteht;  sobald dies der Fall ist, kann die     Zündelek-          trode    ihre volle Bewegung nach oben aus  führen.  



  Es geht aus der     obenstehenden    Beschrei  bung hervor, dass der Transformator 5 die       Steuerung    der Zündanode selbsttätig ohne  jegliches weitere Hilfsmittel besorgt. Infolge       #zciner    rein induktiven Wirkung fällt jegliche  mechanische Schaltzeit weg. Die dauernd  momentane     Ansprechbereitschaft    dieser Re  laisart hat, wie erwähnt, weiter zur Folge,  dass die     Zündelektrode,    so lange kein Funke  entsteht nur sehr geringe Bewegungen aus  führt, wodurch die Zündzeit noch weiter ver  kürzt wird. Des weiteren ist der Transforma  tor 5 weniger Betriebsstörungen ausgesetzt  als     mechanisch-elektromagnetische    Relais.  



  Reisst die Erregung des Ventils 11 aus  irgend einem Grunde ab, so verschwindet der  Erregergleichstrom in der Wicklung 5d und  somit auch die     Gleichstrommagnetisierung     des Eisenkernes 5e; es entsteht wieder Span  nung an den Klemmen der Wicklung 5a und  das Relais 6 zieht wieder an, wie anfänglich.    Die     Ohmschen    Widerstände 4, 10 sind  vorgesehen, um die     Entstehung    eines Kurz  schlusses des     Erregertransformators    2 im  Moment zu verhindern, in welchem die  Wicklung c die Wirkung der     Wicklung    5a  kompensieren soll.

   Wenn sie genau gleich  dimensioniert wären, so würde die Wicklung  5e die Wicklung 5a, die dieselbe     Windungs-          zahl    hat,     volkommen    kompensieren, das heisst  es würde schon im Moment der Kompen  sation an den Klemmen der Wicklung 5a die  Spannung praktisch auf Null zusammen  brechen, und das Relais 6 zum Abfallen  kommen, was zu dieser Zeit noch nicht er  wünscht ist.

   Aus diesem Grunde werden die  Widerstände 4, 10 ungleich bemessen, so dass  die Kompensation der Wicklung 5a nur     eine     teilweise ist; die Zündelektrode 8 geht  gleichwohl aus dem     Quecksilbernapf        11e     heraus,     denn    die Zugkraft     eines    Elektromag  netes nimmt mit der Erregung quadratisch  ab.  



  Auf ,diese Art wird     erreicht,        dass    das  Relais 6 in diesem Moment     nicht    abfällt.  Die Grösse des Transformators 5 ist be  stimmt durch die Leistung, die die Wicklung  7a für die Betätigung der     Zündelektrode    8  erfordert. Da diese     Leistungsabgabe    nur sehr  kurze Zeit dauert, so     kann    der Transforma  tor 5 während dieser Zeit stark überlastet  werden, das heisst seine Nennleistung redu  ziert sich auf einen sehr geringen Wert.  



  Es ist bekannt, dass bei     Wechselstrom-          Zündeinrichtungen,    bei denen die Erreger  anoden vom gleichen Transformator aus ge  speist werden, wie die     Zündelektrode,    es  immer dieselbe Anode ist, die mit dem Ein  setzen des Erregerstromes     beginnt,    und zwar  diejenige, die in Phase mit der     Zündelek-          trode    ist.

   Bei der     beschriebenen    Ausfüh  rungsform kann nun die Spule 5d des Trans  formators 5 derart angeschlossen werden,  dass die     Spannung,    die in ihr erzeugt wird,  durch das nicht vollständig kompensierte  magnetische Feld zur Zeit der Zündung, im  gleichen Sinne wirkt, wie die Spannung an  der oben     erwähnten    Erregeranode. Diese er  hält also zur Zeit der Zündung einen zusätz-      liehen Spannungsimpuls, was das Einsetzen  der Erregung stark erleichtert.  



  Das Relais 6 ist nur     ein    Hilfsrelais und  spielt keine Rolle in der eigentlichen Steue  rung und Betätigung der     Tauchzündelek-          trode    8; es wurde der Bequemlichkeit wegen  eingeführt, um das     Unterspannungsetzen     dieser Elektrode und das Kurzschliessen des       Ohmschen    Widerstandes 3 gleichzeitig zu be  wirken; es bleibt 'zu Beginn der Zündung  ein- und nach vollendeter Zündung aus  geschaltet. Die Wicklung 7a des Elektro  magnetes 7 könnte prinzipiell     unmittelbar     durch die Wicklung 5b des Transformators 5  gespeist werden.  



  Die beiden Wicklungen     "5c,    5d des Trans  formators 5 können zu einer einzigen ver  einigt werden; in diesem Falle ist der Zünd     -          stromkreis    an die eine der Hälfte der Sekun  därwicklung 2b angeschlossen.  



  Die teilweise     Kompensation    der Wirkung  der Wicklung 5a durch die Wicklung<B>50</B>  kann auch durch Einschaltung von un  gleichen Drosselspulen in deren Stromkreise,  bei gleichen     Ampereivindungszahlen    beider  -Wicklungen, oder durch ungleiche Ampere  windungszahlen dieser letzteren erreicht  werden.  



  Die vorliegende Einrichtung kann sowohl  angewendet werden für Quecksilberda.mpf  apparate     mit    Metallgehäuse und aussenliegen  den Steuermagneten, wie auch für solche mit  Glasgehäuse und irgend welchen Steuer  mechanismen für die Zündelektrode.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Selbsttätige, mittels Wechselstrom be tätigte Zündeinrichtung für Quecksilber dampfapparate, mit wenigstens einer elektro magnetisch bewegten Tauchzündelektrode und einem Transformator, über welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Transformator mit vier Wicklungen ver sehen ist, von welchen die erste (5a) zur Wechselstrommagnetisierung seines Kernes und die zweite (5b) zur Lieferung des Stro mes zum Eintauchen der Elektrode dient, während die dritte (5c) die Wirkung der Wicklung (5a) wenigstens zum Teil kompen siert,

   sobald Wechselstrom durch diese Elek trode fliesst, so dass dann die Lieferung des Stromes zum Eintauchen der Elektrode auf hört und diese letztere unter Entstehen eines Zündfunkens austaucht, wobei die vierte Wicklung (5d) vom entstandenen Erreger strom durchflossen wird und nun eine Gleichstrommagnetisierung des Kernes her vorruft, so dass der Transformator nicht mehr als solcher wirken kann, und die Zünd- elektrode dadurch ausgetaucht bleibt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Selbsttätige Zündeinrichtung gemäss Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine teilweise Kompensation der Wir kung der Wicklung (5a) dadurch erreicht wird, dass bei gleichen Amperewindungs- zahlen der Wicklungen (5a und<B>5e)</B> un gleiche Widerstände in deren Stromkreise eingeschaltet sind. 2. Selbsttätige Zündeinrichtung gemäss Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine teilweise Kompensation der Wir kung der Wicklung (5a) dadurch erreicht wird, dass bei gleichen Amperewindungs- zahlen der Wicklungen (5a und 5c) un gleiche Drosselspulen in deren Strom kreise eingeschaltet sind. 3.

   Selbsttätige Zündeinrichtung gemäss Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine teilweise Kompensation der Wir kung der Wicklung (5a) dadurch erreicht wird, dass die Wicklungen (5a und<B>5e)</B> ungleiche Amperewindungszahlen be sitzen. 4. Selbsttätige Einrichtung gemäss Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (5a und 5d) zusammen fallen, wobei der Zündkreis an den einen Teil der Sekundärwicklung des Erreger transformators angeschlossen ist.