DE668589C - UEberspannungskurzschliesser, insbesondere Strombruecke fuer elektrische Reihengluehlampen - Google Patents

Description

• Überspannungskurzschließer, insbesondere Strombrücke für elektrische Reihenglühlampen Die Erfindung bezieht sich auf überspannungskurzschließer, die einen Stromkreis selbsttätig schließen, sobald die Spannung am Kurzschließer einen bestimmten Wert übersteigt. Die bekannten Kurzschließer dieser Art, die vornehmlich zum Überbrücken durchgebrannter Reihenglühlampen oder zum Ersatz einer durchgebrannten Glühlampe durch eine zweite benutzt werden, beruhen meist entweder auf der Wirkung von umständlichen elektromagsietisch en Relais oder , auf dem nur bei hohen Überspannungen sicher eintretenden Durchschlag von in kaltem Zustand schlecht leitenden Stoffen.
• Die vorliegende Erfindung benutzt nun die an und für sich bekannte Tatsache, daß die Zündspannung einer mit zwei Metallelektroden versehenen und mit verdünnten Gasen von einigen Millimetern Druck gefüllten Entladungsröhre eilten genau bestimmten und genau wiederholbaren Wert hat, der von der Art der Gasfüllung und dem Elektradenmetall abhängt. So. beträgt die Zündspannung einer mit Neon und Helium gefüllten Entladungsröhre, z. B. einer sog. Glimmlampe, ungefähr i6o Volt, ein Wert, der bei der Her- . stellung innerhalb weniger Volt eingehalten werden kann. Durch geeignete Wahl des Elektrodenbaustoffcs bzw. der Gasfüllung läßt sich dieser Wert in bestimmten Grenzen verändern. Die Erfindung benutzt nun die beim Einsetzen einer Entladung in einer vorher völlig stromlasen Entladungsröhre entstehende Wärme, um einen Schaltvorgang auszulösen, der die Gasentladungsstrecke kurzschließt: Der Überspannungskurzschließer nach der Erfindung ist demgemäß gekennzeichnet durch eine mit metallischen Elektroden versehene Gasentladungsröhre und ein zum Kurzschließen der Röhrenelektroden dienendes Schaltmittel, das z. B. aus einem leicht schmelzbaren oder leicht zerstäubenden Metall oder auch aus einem bei Erwärmung Metall abscheidenden Stoff oder aus einem Bimetallkörper bestehen kann. Das Schaltmittel wird hierbei erst beim Überschreiten der Röhrengrenzsperrspannung und der dann durch die eintretende Entladung hervorgerufenen Wärme im Entladungsstromkreis betätigt.
• Auf der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiels vier nach der Erfindung ausgebildete überspannungskurzschließer, und zwar jeweils in geöffneter und geschlossener Stellung, schematisch dargestellt.
• Bei dem in Abb. i a und i b dargestellten Kurzschließer besitzt die Entladungsröhre i eine napfförmig gestaltete Elektrode 2, die mit einer leicht flüssigen Metallegierung 3 gefüllt ist. Ari diese Elektrode 2 ist der Verlängerungsdraht q. angeschlossen, der bis in die Nähe der Gegenelektrode 5 geführt ist. Beim Einsetzen der Entladung zwischen der Elektrode 5 und der Elektrode 2 bzw. ihrem Verlängerungsdraht ¢ erwärmt sich die mit der öffnung nach unten angebrachte Elektrode 2, wobei das Metall 3 ausfließt und, wie in der Abb. i b dargestellt, zwischen der Verlängerung q. und damit zwischen der Elektrode 2 und der Gegenelektrode 5 eine metallische Kurzschlußverbindung hervorruft.
• Während der in Abb. i dargestellte Kurzschließer bei der Herstellung und beim Betrieb nicht höheren Temperaturen ausgesetzt werden darf, da der Schmelzpunkt des Metalls 3 mit Rücksicht auf die nicht sehr beträchtliche Wärmeentwicklung an den Elektroden und einschnelles Einschalten niedriggehalten werden muß, verträgt der in Abb. 2 veranschaulichte Kurzschließer ohne weiteres die bei der Herstellung von Glühlampen und Entladungsröhren auftretenden Temperaturen von etwa ¢oo bis 5oo° C. Bei dieser Ausführungsform wird die eine Elektrode des etwa mit einem Gemisch von Neon und Helium von beispielsweise 2omm Druck gefüllten Entladungsgefäße von einem steifen Draht 6 gebildet, der an seinem Ende .eine Gabel 7 trägt. An der ebenfalls aus einem steifen Draht bestehenden Gegenelektrode 8 ist eine haarnadelförmige Feder g befestigt und so gespannt, daß sie bei ihrer Freigabe, wie Abb. 2b zeigt, in die Gabel 7 des Drahtes 6 einschlägt und dabei die Elektroden 6 und 8 kurzschließt. In der Ausgangsstellung wird sie daran jedoch durch eine dünne Klammer io aus Magnesiumband gehindert, die den beweglichen Teil der Feder 9 und den Draht 8 umfaßt. Sobald die Spannung zwischen den Elektroden 6, 8 den Zündwert erreicht, setzt eine Glimmentladung ein, die unter Lichtbogenbildung auf das Magnesiumband io überspringt. Dabei zerstäubt das Magnesiumband io in wenigen Sekunden, und die Feder 9 stellt den gewünschten Kurzschluß zwischen 6 und 8 her. Da eine derartige Kurzschlußvörii,chtung gegenüber äußeren Temperaturstagerungen unempfindlich ist, solange die Enveichungstemperatur des Glaskolbens nicht erreicht wird, läßt sie sich also bei gedrängter Ausführung ohne weiteres in Entladungsröhren und Glühlampenkolben einschmelzen oder in deren Sockel unterbringen. Bei dem in Abb.3a dargestellten Kurzschließer befindet sich zwischen den Elektroden i i und 12 eine dünne Scheibe 13 aus einem Stoff, z. B. Bleichlorid, der bei Zimmertemperatur den Strom nur in sehr geringem Maße leitet und bei Erwärmung unter Metallabscheidung elektrolytisch zersetzt wird. Setzt die Gasentladung zwischen den Elektroden i i und 12 ein, so, wird zugleich mit den Elektroden diese Scheibe 13 erwärmt und, wie in der Abb.3b gezeigt, durch Elektrolyse eine leitende, metallische Verbindung 14 zwischen den Elektroden i 1, 12 hergestellt.
• Die bisher angegebenen Ausführungsformen stellen nach dem Einsetzen der Entladung einen dauernden Kontakt her. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der neue Kurzschließer aber auch benutzt werden, um periodisch einen Stromkreis, an dem eine bestimmte Mindestspannung liegt, zu öffnen und zu schließen. Zu diesem . Zweck werden, wie in Abb. q. gczcigt, die beiden Elektroden i 5 und 16 als Bimctallstreifen ausgebildet, die sich nach dem Eintritt der Entladung und der auftretenden Erwärmung krümmen, wobei sie durch die an ihnen befestigten Kontaktstücke 1 7 und 18 kurzgeschlossen werden. Nach dem Erlöschen der Entladung kühlen sich die Elektroden wieder ab, und das Spiel des abwechselnden Schließens und öffncns des Stromkreises beginnt von neuem. Eine derartige Vorrichtung in Verbindung mit einer Glühlampe ergibt z. B. eine selbsttätige Blinkvorrichtung.
• Die beschriebenen Kurzschließer lassen sich ohne Schwierigkeit so ausbilden, daß sie sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendbar sind. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bei dem Kurzschließer nach Abb. i nur erforderlich, beide Elektroden mit einer leicht flüssigen Legierung zu füllen.
• Während bei den bekannten Blinklichteinrichtungen mit Bimetallscbalter bereits in der Ausgangsstellung des Schalters ein Heizstrom fließt und demgemäß der Schaltzeitpunkt wesentlich von den unbestimmten Wärmeverhältnissen des Bimetallschalters abhängt, wird der anfangs völlig stromlose überspannungskurzschließer nach der Erfindung erst bei einem ganz bestimmten, genau einstellbaren Spannungswert, nämlich der Zündspannung der Entladungsröhre, plötzlich unter Strom gesetzt und zum Ansprechen gebracht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. f'Iberspannungsk-urzschließer, insbesondere Strombrücke für elektrische Reihenglühlampen, gekennzeichnet durch eine mit metallischen Elektroden versehene Gasentladungsröhre und ein zum Kurzschließen der Elektroden der Röhre dienendes Schaltmittel, das beim. überschreiten der Röhrengrenzsperrspannung und eintretender Entladung durch die im Entladungsstromkreis entwickelte Wärme betätigt wird.
2. 2. Überspannungskurzschließer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in Nähe der Elektroden ein leicht flüssiges Metall angeordnet ist, das bei der Erwärmung der Elektroden durch den Entladungsstrom schmilzt und die Elektroden kurzschließt.
3. 3. Ü berspannungskurzschließer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der einen Elektrode ein Magnesiumband verbunden ist, das nach dem Einsetzen der Entladung zerstäubt und eine Feder freigibt, die die Elektroden kurzschließt. q..
4. Überspannungskurzschließer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elektroden ein Körper aus einem Stoff angeordnet ist, der bei Zimmertemperatur den elektrischen Strom nur außerordentlich wenig leitet, dessen Leitfähigkeit bei der Erwärmung infolge der zwischen den Elektroden sich ausbildenden Entladung jedoch so stark steigt, daß der Körper elektrolytisch zersetzt wird und sich dabei ein die Elek-. troden verbindender metallischer Faden -ausbildet.
5. 5. Überspannungskurzschließer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden oder ihre Träger aus Biinetail bestehen und so angeordnet sind, daß die Elektroden bei eintretender Entladung infolge der entstehenden Wärme unter Erlöschen der Entladung kurzgeschlossen und bei der darauf erfolgenden Abkühlung wieder auseinande.rgezogen werden, wobei dieses Schließen und Öffnen des Stromkreises sich periodisch wiederholt.