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Radioempfangsapparat für Netzansehluss sowie Lampe und Entladungsröhre für denselben.
Die Erfindung bezieht sich auf-gewöhnlich mit mehreren Röhren arbeitende - Radioempfangs - apparate, welche an das Stromversorgungsnetz, insbesondere an das Gleichstromnetz, aber auch wahlweise in ein Gleich-oder Wechselstromnetz, angeschlossen werden können und in der Regel ihren ganzen Energiebedarf vom Netze erhalten. Gegenstand der Erfindung ist die Ausschaltung jener Schwierigkeiten, welche bei der Skalenbeleuchtung wie auch bei der Kathodenheizung von direkt beheizten Entladungsröhren bei Reihenschaltung derselben mit den Heizfäden der indirekt geheizten Röhren auftreten.
Bei den erwähnten Apparaten wird nämlich die Skala, mittels welcher die erwünschte Sendestation, d. h. auf die zu empfangende Wellenlänge, eingestellt wird, mit einer im Innern des Apparates, also von aussen gewöhnlich unsichtbar angeordneten Lampe beleuchtet. Da die hiezu nötige Lichtleistung klein ist, werden zu diesem Zwecke Lampen mit geringem elektrischem Verbrauch verwendet. Bisher wurden solche Lampen mit dem Heizstromkreis der in der Apparatur untergebrachten, indirekt geheizten Entladungsröhre parallel oder aber in den Heizstromkreis selbst, d. h. also mit den Heizkörpern in Reihe geschaltet.
Falls die Lampe mit dem Heizstromkreis parallel geschaltet werden sollte, musste die Lampenspannung gleich der Summe der Heizspannungen, also in der Regel mit 110 Volt bemessen werden ; demzufolge verbrauchte die Lampe unnötigerweise viel Energie, zumal der Glühfaden über ein bestimmtes Minimum hinaus nicht schwächer erzeugt werden kann. Wenn der Apparat auf eine höhere, die Gesamtspannung der in Reihe geschalteten Heizkörper überschreitende Spannung, z. B. auf 220 Volt, geschaltet ist und demzufolge sowohl die Heizkörper als auch die Skalenlampe ihren Strom über einen vor dem Heizstromkreis liegenden Vorschaltwiderstand zugeführt erhalten, so besteht die Gefahr, dass im Falle einer Unterbrechung des Lampenstromkreises (z.
B. infolge Ausbrennens der Lampe oder durch deren Lockerwerden im Sockel) die Röhren einen zu starken, das zulässige Mass überschreitenden Heizstrom erhalten.
Vom Gesichtspunkte des Energieverbrauches und der Lampenbemessung aus betrachtet, ist es also viel vorteilhafter, diese Lampe mit den Heizkörpern der Röhre in Reihe zu schalten. Dies hat jedoch wieder für die Lampe den Nachteil, dass sie vom Einschaltungsmoment an so lange, bis die Kathoden der Ent- ladungsröhren ihre Betriebstemperatur und somit ihre Heizkörper ihren Betriebswiederstand erreichen, einen Strom führt, der stärker als ihr konstanter Betriebsstrom ist. In Anbetracht der Wärmeträgheit der heutzutage in sogenannten Universalapparaten (also solchen, welche sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendet werden können) notwendigerweise verwendeten indirekt geheizten Kathoden ist die Grösse dieser Zeitspanne eine Minute.
Infolge der hohen Betriebstemperatur der Heizkörper und des positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten ihrer Materialien ist der Unterschied zwischen der Einschaltstromstärke und jener, welche die Lampe im Betrieb normal führt, so gross, dass die derart geschaltet Lampe entweder schlecht leuchtet oder sehr rasch ausbrennt.
Ähnliche Schwierigkeiten treten auch dann auf, wenn man im Apparat ausser den indirekt geheizten Röhren aus irgendwelchem Grunde auch noch eine oder mehrere Röhren mit direkter Kathodenheizung verwendet. Die Wärmeträgheit der direkt geheizten Kathode, welche im wesentlichen ebenfalls nur ein Glühfaden ist, ist ebenfalls bedeutend kleiner als die der indirekt geheizten Kathoden, so dass, wenn man sie mit diesen in Reihe schaltet, die Röhre entweder sehr rasch ausbrennt oder im Betrieb schlecht emittiert und mit ungünstiger Steilheit arbeitet.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, bei welcher die Lampe oder die Kathode der direkt geheizten Röhre mit den Heizkörpern der indirekt geheizten Kathoden oder zumindest mit dem Heizkörper mindestens einer Entladungsröhre mit indirekt geheizter Kathode oder mit einem Teil dieses Heizkörpers in Reihe geschaltet werden kann, ohne dass obige Übelstände auftreten würden. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass parallel zum Glühfaden der Lampe oder zur Kathode der direkt geheizten Röhre ein Leiter oder ein Leitersystem geschaltet wird, dessen Widerstand im kalten Zustande geringer als im warmen Zustande ist, d. h. dessen Widerstandstemperaturkoeffizient positiv ist und dessen Wärmeträgheit grösser ist als jene des Lampenglühfadens oder des direkt geheizten Kathodenfadens.
Nun kann die Lampe oder die direkt geheizte Röhre mit einem solchen, zu ihr parallel geschalteten Leiter ohne Bedenken mit den Heizkörpern der Kathoden indirekt geheizter Röhren oder dem Heizkörper der Kathode zumindest einer indirekt geheizten Röhre oder einem Teile dieses Heizkörpers in Reihe geschaltet werden, da der beim Einschalten auftretende stärkere Strom grösstenteils durch den Leiter von höherer Wärmetätigkeit fliessen wird, d. h. durch den mit der Lampe oder mit dem direkt geheizten Kathodenfaden parallel geschalteten Leiter, so zwar, dass die Lampe oder die direkt geheizte Röhre nicht gefährdet ist.
Die Wärmeträgheit des mit der Lampe oder mit dem direkt geheizten Kathodenfaden parallel geschalteten Leiters oder Leitersystems ist zweckmässig ebenso gross oder noch etwas grösser zu bemessen, als die der Kathoden der indirekt geheizten Röhren, wodurch der Leiter seine Höchsttemperatur und zugleich seinen höchsten Widerstand zu gleicher Zeit oder sogar etwas später erreicht als die Kathodenheizkörper der indirekt geheizten Entladungsröhren.
Sein Material und seine Betriebstemperatur sollen zweckmässig so gewählt werden, dass das Verhältnis seiner Widerstände im kalten und im betriebswarmen Zustande beiläufig so gross oder allenfalls noch um ein Geringes grösser ist als das der Kathodenheizkörper.
Der kalte, also bei Zimmertemperatur gemessene Widerstand besagten Leiters oder besagter Leiter soll zweckmässig kleiner oder höchstens gleich gross wie der kalte Widerstand des Glühfadens bemessen werden, und das Material ist zweckmässig so zu wählen, dass der Widerstandstemperaturkoeffizient von beträcht- licher Grosse ist. Als Leiter mit hoher Wärmeträgheit sind z. B. in feuerfeste Isoliermaterialien eingebettete oder um feuerfeste Isolierkörper gewickelte Metalldrähte, z.
B. Wolfram-oder Eisendrähte, verwendbar, welche zwecks Verhütung von Oxydation am besten in einem mit einem inertem Gas gefüllten oder evakuierten Ballon unterzubringen sind ; es kann dies sowohl der Ballon der Lampe oder der direkt geheizten Entladungsröhre oder auch ein besonderer Ballon sein, welcher gegebenenfalls mit dem erwähnten Ballon auf einen gemeinsamen Sockel befestigt sein kann.
Man kann aber gemäss der Erfindung auch so verfahren, dass man an die Lampe oder an den direkt geheizten Kathodenfaden als Zusehaltleiter die Kathodenheizkörper einer oder allenfalls mehrerer im Apparate vorhandener indirekt geheizter Entladungsröhren parallel schaltet, welche in diesem Falle so bemessen sind, dass ihr Heizstrom um einen solchen Betrag kleiner als jener der übrigen ist, als die Lampe oder die direkt geheizte Röhre Strom verbraucht.
Als solche indirekt geheizte Entladungsröhre wird zweckmässig eine Röhre gewählt, welche möglichst in jedem Apparat, jedoch nur in einem Stück vorhanden ist ; gemäss der Erfindung ist dies zweckmässig die Gleichrichterröhre. Da die Gleichrichterröhre im Apparat beliebig untergebracht werden kann, könnte der Glühfaden der Lampe entweder im Ballon der Gleichrichterröhre oder aber in einem, mit der Lampe auf gemeinsamem Sockel sitzenden Ballon angeordnet werden. Im ersten Falle ist es nötig, den Lampenglühfaden gegenüber dem Elektrodensystem elektrisch abzuschirmen, damit infolge, der Emission der Kathode oder des Glühfadens oder beider keine störenden Stromübergänge stattfinden.
Diese Abschirmung kann mittels gut leitender Schirme, die auf entsprechendem Potential liegen, erfolgen. Die Anordnung in einem gemeinsamen Ballon hat auch noch den Vorteil, dass das in Gleichrichtern bekanntlich stets vorhandene gute Vakuum die gute Ausnützung des Lampenglühfadens sichert. In beiden Fällen, d. h. sowohl bei Anordnung in gemeinsamem Ballon als auch bei einer solchen mit gemeinsamem Sockel kann der Lampenglühfaden nur mit einem Teil des Kathodenheizkörpers, z. B. bloss mit der Hälfte oder nur mit dem Heizkörper einer Kathode eines mehrere Ktahoden enthaltenden Systems parallel geschaltet werden, in welchem Fall der Lampenglühfaden natürlich mit der andern Hälfte des Kathodenheizkörpers oder mit dem andern Kathodenheizkörper in Reihe geschaltet werden kann.
Bei all diesen Anordnungen erhält im Falle einer Unterbrechung des Lampenstromkreises (z. B. infolge Ausbrennens der Lampe) der mit ihr parallel geschaltete Heizkörper oder Heizkörperteil zwar Überstrom, doch ist diese Gefahr nicht mehr bedenklich, denn es besteht ja die Möglichkeit, die in der erfindungsgemässen Anordnung brennende Lampe so zu bemessen, dass ihre Lebensdauer gleich gross oder sogar grösser sei als die jener Entladungsröhre, mit deren Kathodenheizkörper oder Kathodenheizkörperteil die Lampe parallel geschaltet ist. Die Gleichrichterröhre kann auch eine beide Halbwellen gleichrichtende, also eine Zweianodenröhre, die kein Gitter enthält, sein.
Die erfindungsgemässe Anordnung kann natürlich nicht nur zur Schaltung der Skalenlampe, sondern auch für jede andere, im Apparat allenfalls nötige Beleuchtungslampe oder für irgendeine im Apparat vorhandene, zu beliebigem Zwecke gebrauchte Entladungsröhre mit direkt geheizter Kathode angewendet werden ; ihr Vorteil liegt nicht nur darin, dass die Lampe oder die direkt geheizte Röhre sehr
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Heizstromstärke fliesst. Brennt die Lampe mit voller Lichtstärke so ist-dies das Zeichen dafür, dass der Apparat nunmehr betriebsbereit ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulich, u. zw. ist in Fig. 1 ein Schaltungsschema, in Fig. 2 die zu diesem gehörende Lampe, in Fig. 3 ein anderes Sehaltungssehema, in Fig. 4 die Seitenansicht einer zweiballonigen Röhre mit gemeinsamem Sockel und in Fig. 5 die Draufsicht-derselben dargestellt..,
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findlichen Kathoden a, b, c und d miteinander und mit der E in Reihe geschaltet sind, wobei zwischen die Punkte M und N, welche mit der Gleich-oder Wechselstromspannung verbunden sind, im gegebenen Falle, z. B. bei 220 Volt Netzspannung, der übliche Vorschaltwiderstand vorzuschalten ist.
Mit dem Glühfaden e der Lampe E ist der Leiter f parallel geschaltet, welcher eine höhere Wärmeträgheit als der Glühfaden besitzt und welcher entweder im Lampenballon selbst oder in einem besonderen Ballon untergebracht werden kann.
Fig. 2 zeigt die Konstruktion der Lampe E. Der Glühfaden e ist in üblicher Weise an den Halterdrähten 10 und 11 befestigt, an welche auch die Halter-und Stromzuführungsdrähte 12 und 13 des Leiters f, welcher grössere Wärmeträgheit als der Glühfaden besitzt und daher seine stationäre Betriebstemperatur später erreicht, angeschweisst sind. Dieser Leiter ist zweckmässig eine in einem, aus feuerfestem Material, z.
B. Schamott, Magnesium od. dgl., bestehendes Röhrchen 14 eingebettete oder auf ein aus solchem Material hergestelltes Stäbchen gewickelte Wolframspirale oder Eisendrahtspirale, deren Widerstand in kaltem Zustande geringer ist als der des kalten Glühfadens ; im warmen Zustande kann ihr Widerstand sogar grösser sein als der des warmen Glühfadens, wobei unter "warm" die stationäre Betriebstemperatur zu verstehen ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ist die Lampe H mit dem Heizkörper 5 der in der Gleichrichterröhre G befindlichen Kathode g parallel, mit den Kathodenheizkörpern der übrigen Röhren aber in Reihe geschaltet, und sie kann nach dem vorhin Gesagten von normaler Bauart sein. Wenn aber besondere Vorsieht erwünscht ist, kann an ihrer Stelle auch die in Fig. 2 dargestellte Lampe E verwendet werden. Die Fig. 4 und 5 zeigen den zu einer gemeinsamen Anordnung führenden Zusammenbau der Gleiehrichterröhre G mit der Lampe H, obwohl, wie bereits erwähnt, der Glühfaden auch im Ballon der Gleichrichterröhre untergebracht werden kann.
Gemäss der Erfindung können die Kathodenfäden der direkt geheizten Röhren in analoger Weise geschaltet werden.
Es sei noch bemerkt, dass unter den mit d em Glühfaden oder mit dem direkt geheizten Kathodenfaden parallel geschalteten wärmeträgern Leitern alle diejenigen Leiter verstanden werden, deren Wärmeträgheit entweder ihrer eigenen Beschaffenheit oder aber dem Einfluss ihrer Umgebung, z. B. der sie umgebenden feuerfesten Schichte, zuzuschreiben ist, da Leiter von bestimmter Wärmeträgheit auf beide dieser Arten hergestellt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Radioempfangsapparat für Netzanschluss, insbesondere für Gleichstrom oder für Gleich-und Wechselstrom, welcher eine mit dem Kathodenheizkörper von zumindest einer indirekt geheizten Entladung oder mit einem Teil dieses Heizkörpers in Reihe geschaltete elektrische Lampe oder direkt geheizte Kathode enthält, dadurch gekennzeichnet, dass dem Glühfaden der Lampe oder dem direkt geheizten Kathodenfaden ein oder mehrere Leiter mit positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten und grösserer Wärmeträgheit, als sie der Glühfaden oder der Kathodenfaden besitzt, parallel geschaltet sind.