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Rotierende Löschfunkenstrecke Das Prinzip der Wienschen Funkenstrecke
zur Erzeugung elektrischer Schwingungen ist bekannt. Die zwischen den Kontaktflächen
der Funkenstrecken entstehenden Funken erlöschen rasch infolge der Kühlwirkung der
Kontaktflächen und infolge des Spannungsabfalles, der Stromquelle beim Stromübergang;
entsprechend rasch entstehen auch infolge der Erhöhung der Spannung die Funken.
Die Funkenüberschläge erzeugen in rascher Nacheinanderfolge Schwingungen, d. h.
Hochfrequenzstrom. Die bekannte Wiensche Funkenstrecke hat den Nachteil, daß sie
infolge der erforderlichen Kühlflächen verhältnismäßig große räumliche Abmessungen
aufweist, ein Nachteil, der besonders bei der Reihenschaltung von mehreren Funkenstrecken
hervortritt. Außerdem brennen die Kontaktflächen ungleichmäßig ab, so daß der aktive
Funkenquerschnitt allmählich vermindert wird. Infolge des großen Temperaturabfalles
zwischen der Kontaktfläche und den Kühlrippen ist die Kühlung verhältnismäßig schlecht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Funkenstrecke zu schaffen, welche
die geschilderten Nachteile nicht aufweist und in bequemer Weise die Serienschaltung
beliebig vieler Funkenstrecken ermöglicht. Die Funkenstrecke gemäß der Erfindung
ist gekennzeichnet durch zwei gegenüberstehende Scheiben oder koaxiale Rotationskörper,
an deren gegeneinander rotierenden Stirnflächen bzw. Mantelflächen am Umfang gleichmäßig
verteilte längliche Kontakte mit zum Radius bzw. zur Achse unter spitzem Winkel
geneigten Mittellinien voneinander isoliert derart angeordnet sind, daß in jeder
relativen Lage der Scheiben bzw. Rotationskörper zueinander die Kontakte der einen
Scheibe Kontakten der anderen Scheibe gegenüberstehen und infolgedessen in keiner
Lage ein Abreißen des Funkens erfolgt, vielmehr die Reihenschaltung der Funkenstrecken
ununterbrochen aufrechterhalten bleibt. Die einzelnen isolierten Kontakte können
in an sich bekannter Weise auf der einen Stirn- bzw. Mantelfläche über den ganzen
Umfang, auf der anderen Stirn-bzw. Mantelfläche nur auf einen Teil des Umfanges
gleichmäßig verteilt sein.
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Es sind zwar schon Funkenstrecken bekanntgeworden, bei denen die Kontakte
auf gegeneinander rotierenden Scheiben o. dgl. angeordnet sind. Entweder sind bei
diesen bekannten rotierenden Funkenstrecken die einzelnen Funkenstrecken parallel
geschaltet oder
es müssen zur Erzielung einer Reihenschaltung der
Einzelfunkenstrecken besondere Verbindungsleitungen angeordnet werden, welche jedoch
eine Vergrößerung der Induktivität der Serienfunkenstrecke zur Folge haben. Derartige
Funkenstrecken sind also für die Erzeugung von sehr kurzen Wellen wegen ihrer verhältnismäßig
großen Selbstinduktion nicht brauchbar. Im übrigen fehlt diesen bekannten Funkenstrecken
die Kontinuität des Funkenüberganges. Die einzelnen Kontakte der bekannten Funkenstreckenanordnungen
stehen sich nämlich nur zeitweise gegenüber, in der übrigen Zeit befinden sie sich
in einer Mittelstellung, in der die Funkenstrecke unterbrochen ist. Diese bekannten
Funkenstreckenanordnungen arbeiten somit wie eine Abreißfunkenstrecke und nur zeitweise
als Löschfunkenstrecke. Das Abreißen des Funkens vermindert aber die Leistungsfähigkeit,
ein Mangel, der erst durch die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Konstruktion beseitigt
wird. Es sind auch schon Funkenstrecken bekanntgeworden, bei denen die Elektroden
als schräge Rippen ausgebildet sind. Jedoch sind diese Rippen sämtlich leitend miteinander
verbunden, so daß es sich nur um eine einzige Funkenstrecke und nicht, wie bei der
Erfindung, um eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Funkenstrecken handelt. Der
Zweck der schrägen Anordnung der Rippen bei diesen bekannten Funkenstrecken ist
im übrigen lediglich der, eine die Drehgeschwindigkeit übertreffende Verschiebungsgeschwindigkeit
der Kontakte der Funkenstrecke zu erreichen, während bei der Funkenstrecke gemäß
der Erfindung .durch die Schrägstellung der Kontakte der Funkenstrecken eine Reihenschaltung
der Einzelfunkenstrecken ohne jedwede Verbindungsleitung erzielt wird, indem jeder
Kontakt bzw. jede Elektrode zugleich Ausgangsstelle zweier hintereinandergeschalteter
Funkenstrecken ist.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Funkenstrecke gemäß der Erfindung
ist in den Abb. z und 2 dargestellt. Die rechteckigen Kontakte a sind auf der Stirnfläche
einer auf einer Welle drehbaren Isolierscheibe SZ" befestigt. An der Stirnfläche
einer zweiten feststehenden Isolierscheibe SZb sitzen Kontakte b von gleichen Dimensionen.
Jedem Kontakt a steht ein Kontakt b gegenüber; diese bilden zusammen eine Funkenstrecke.
Die Mittellinien beider Kontakte a und b bilden mit dem Radius der Scheiben einen
Winkel, so daß die Kontakte a und b, in der Achsrichtung gesehen,
eine umlaufende, in sich geschlossene polygonartige Linie bilden (s. Abb. z). Legt
man die zwei mit A1 und A2 bezeichneten Kontakte der feststehenden Scheibe SZb an
Hochspannung, so verläuft der Strom auf zwei Zweige verteilt von den Kontakten der
stehenden Scheibe auf diejenige der rotierenden Scheibe, dann wieder auf die Kontakte
der stehenden Scheibe zurück usw., wobei die Luftschichten durch Funken von A i
und A 2 und umgekehrt überbrückt werden. Die Zahl der Funkenübergänge ist doppelt
so groß wie die Zahl der auf der feststehenden Scheibe befindlichen Kontakte, da
der Strom in jede Kontakthälfte eintritt und aus ihr auch wieder austritt. So entsteht
auf einfachste Art und Weise eine Serienschaltung der Funkenstrecken beliebiger
Zahl. Die Kontakte werden so angeordnet, daß in jeder relativen Lage der Scheiben
zueinander die Kontakte der einen Scheibe Kontakten der anderen Scheibe gegenüberstehen.
Infolgedessen erfolgt in keiner Lage der Scheiben ein Abreißen der Funken; vielmehr
bleibt die Reihenschaltung der Funkenstrecken ununterbrochen aufrechterhalten.
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Bei einer anderen Ausführungsform einer Funkenstrecke gemäß der Erfindung
sind die einzelnen isolierten Kontakte mir auf der einen Scheibe über den ganzen
Umfang verteilt; auf der anderen Scheibe sind sie nur auf einen Teil des Umfanges,
z. B. auf dreiviertel des Umfanges, gleichmäßig verteilt. Auf dem restlichen Viertel
des Umfanges sind keine Kontakte angeordnet. Die Zu- und Ableitung der Hochspannung
erfolgt an den zwei letzten Kontakten derjenigen Scheibe, bei welcher die Kontakte
nur auf einem Teil des Umfanges gleichmäßig verteilt sind. Diese Ausführungsform
arbeitet im Prinzip ebenso wie die in den Abb. x und z dargestellte Funkenstreckenanordnung.
Es besteht nur insofern ein Unterschied, als der Strom nicht auf zwei Zweige verteilt
ist und infolgedessen die Zahl der in Reihe geschalteten Funkenstrecken eine größere
ist.
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Wenn die Hochspannung an zwei Kontakte der feststehenden Scheiben
angeschlossen wird, sind bewegliche Zuführungen vermieden. Infolge der geneigten
Anordnung der Kontakte verläuft der Strom in tangentialer Richtung am Umfang von
einem stehenden Kontakt zum anderen forts,_hreitend. Die Teilung, die Lage und die
Breite der Kontakte ist zweckmäßig so dimensioniert, daß in jeder relativen Stellungder
beiden Scheiben der Funkenstreckenquerschnitt annähernd konstant ist. Infolgedessen
arbeitet die Funkenstrecke während der Rotation völlig gleichmäßig. Besondere Kühleinrichtungen
erübrigen sich, da durch die Rotation wenigstens der einen Scheibe für eine genügende
Ventilation gesorgt ist.
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Die Kontakte können statt ari Stirnflächen zweier Scheiben auch an
dem Mantel zweier koaxialer Zylinder oder anderer Rotationskörper angeordnet sein,
wie dies die Abb. q. und 5 zeigen. Schließlich können die Kontakte nicht nur rechteckig,
sondern auch beispielsweise kreissegmentförmig ausgebildet sein, wie es in
der
Abb. 3 dargestellt ist. Auch braucht die Stromzuführung nicht unbedingt an der stehenden
Scheibe zu erfolgen, sondern der Strom kann auch entweder allein an der beweglichen
Scheibe oder an beiden Scheiben zugeführt werden. Die Abb. 6a und 6b zeigen schematisch
Beispiele für diese beiden Ausführungsformen. Besonders vorteilhaft ist natürlich
die Stromzuführung allein an der feststehenden Scheibe.
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.Die beim Rotieren der beiden Scheiben gegeneinander bzw. der einen
Scheibe gegenüber der anderen feststehenden Scheibe auftretende Ventilation sorgt
für die Kühlung der Kontakte gerade an der Stelle, an welcher die Wärme erzeugt
wird. Die benötigte Kühlfläche ist also bei einer Funkenstreckenanordnung gemäß
der Erfindung besonders gering. Außer der Kühlung durch Ventilation bewirkt die
Verschiebung des. Funkens in der Kontaktrichtung eine wirksame zusätzliche Kühlung.