Ruhmkorff / Funkeninduktor |
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Tube Museum / Collection |
 
Please use Google translater for other languages. https://translate.google.com/Heinrich Daniel Ruhmkorff wurde am 15.01.1803 in Hannover geboren und verstarb am 19.12.1877 in Paris. Er hieß eigentlich "Rühmkorff". Durch sein Wirken in Paris wurde der Umlaut "ü" dann in "u" umgewandelt. Sein allgemein bekannter Induktionsapparat erschien zuerst auf einer internationalen Industrieausstellung in Paris 1855. Über einen derartigen Induktionsapparat, auch Funkeninduktor genannt, erzeugte Rühmkorff aus einer Gleichspannung von 15 Volt eine pulsierende Spannung von rund 100.000 Volt. 1864 wurde er dafür von Napoleon III mit dem Volta-Preis für Elektrotechnik ausgezeichnet. 1867 erreichte er kräftig knallende Funken von 40 cm Länge, die ungeheures Aufsehen erregten. In den USA wurde die Erfindung des Funkeninduktors von "Charles Grafton Page" beansprucht. Solche Induktoren sind im Prinzip Transformatoren mir einer Primärwicklung aus wenigen Drahtwindungen und einer Sekundärwicklung mit extrem hoher Windungszahl zur Erzeugung der Hochspannung. Die Stromversorgung bestand zu dieser Zeit nur aus Gleichstrom von Batterien. Da sich Gleichstrom nicht transformieren lässt, hat man ihn zunächst in Impulse "zerhackt" und diese auf die Primärspule geleitet. Zum "Zerhacken" verwendete man in der einfachsten Form einen "Wagnerschen Hammer", dessen Öffnen und Schließen vom Magnetkern des Induktors gesteuert wird. Dies führt auf der Sekundärseite zu einer Art Wechselspannung mit unterschiedlichen Größen und Formen der positiven und negativen Amplitudenhälften. Während bei einem Transformator auf der Sekundärseite eine sinusförmigen Spannung entsteht, kommt es durch den Unterbrecher und die Einspeisung von Gleichstrom beim Induktor zu unterschiedlichen Kurvenformen. Bei falscher Polung des Anschlusses zur Röntgenröhre, kann diese durch Zerstäubung des Antikathodenmaterials die Röhre schnell unbrauchbar machen. Nach Möglichkeit will man die beim Öffnen des Unterbrechers erzeugte Amplitudenhälfte nutzen, da sie größer ist. Ohne besondere Maßnahmen bekommt die Röntgen-Röhre aber auch die Amplitudenhälfte des Schließvorganges ab. Man spricht vom "Schließungslicht". Dies lässt sich teilweise durch eine konstruktive Ausbildung der Röntgenröhre selbst oder durch Zwischenschaltung einer Funkenstrecke zumindest deutlich verringern.
Induktor mit Dupre-Unterbrecher
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Unterbrecher Induktionsspulen benötigen zur Unterbrechung der Gleichspannung einen "Zerhacker, Unterbrecher, Interrupter", der in bestimmter Folge Stromstöße auf die Primärspule gibt. Der Wagnersche Hammer / Neff`scher Unterbrecher An einer federnden Lasche ist ein Kontakt angebracht, der im stromlosen Zustand einen weiteren feststehenden Kontakt berührt, der wiederum mit einem Ende der Primärspule verbunden ist.
Wagnerscher Hammer Polwender Sobald die Primärspule Strom bekommt wird der darin befindliche Eisenkern magnetisch und zieht die federnde Lasche an. Dadurch wird der Kontakt geöffnet und die Primärspule stromlos. Sobald die Federlasche ihren Ausgangspunkt erreicht hat, schließt der Kontakt und die spule bekommt wieder Strom. Länge und Federkraft der Blattfeder und der Abstand zum Spulenkern bestimmen die Häufigkeit der Schaltungen innerhalb einer Zeiteinheit. (Frequenz) Der Abstand der Feder zum Eisenkern wird durch eine Stellschraube erreicht, die den festen Kontakt näher oder weiter zum Kern der Spule bewegt. Es ist einzusehen, das dieser Schaltanordnung in Bezug auf die Schaltfrequenz mechanisch Grenzen gesetzt sind. Eine andere Störgröße ist der beim Öffnen des Schaltkontaktes entstehend Funke, der die Kontakte, oft aus Platin bestehend, angreift. Zwar lässt sich die Funkengröße durch Parallelschaltung eines passenden Kondensators verringern, nicht aber beseitigen. Hinzu kommt noch die Kontaktbelastung durch den Strom, der bei größeren Induktoren nicht unerheblich ist. Depres-Unterbrecher Auch dies ist im Prinzip ein "Wagnerscher Hammer". Hierbei bewegt sich anstelle einer Feder eine Lasche um eine mittige Achse. Die Rückstellung der Lasche mit dem Kontakt bewirkt eine Feder, deren Spannkraft durch eine Stellschraube verändert werden kann. Dadurch lassen sich kürzere Schaltzeiten, also eine höhere Taktfrequenz erzielen.
Eine sehr gelungene Abhandlung dazu hier: http://horst-ries.de/Sites/hobby/Elektrisches/Funkeninduktor/Technisches/Deprez-Unterbrecher.htm Quecksilberunterbrecher Quecksilber ist ein guter Leiter für Strom. Taucht man einen Stift ein, so wird der Stromkreis geschlossen. Man braucht jetzt also nur noch eine Mechanik, die das Ein- und Austauchen eines Elektrodenstiftes ausführt. Das ist mit einem in der Geschwindigkeit regelbaren Motor leicht zu erreichen. Der beim Öffnen entstehende Funke lässt sich durch Aufschichten von Alkohol, Spiritus oder Paraffin begrenzen. Auch die Geräuschentwicklung ist nur sehr gering.
Wehnelt Unterbrecher Das war eine Erfindung von Rudolph Bethold Wehnelt im Jahre 1899. Er füllte verdünnte Schwefelsäure in einen Glasbehälter und tauchte 2 Elektroden hinein. Eine bestand aus einer großflächigen Bleiplatte, die andere aus einem, in ein Glasröhrchen eingeschmolzenen Platindraht, der an eine der Enden ein Stück hervorragte und nach unten gerichtet in das Gefäß eingetaucht war.
Beim Anlegen von Gleichspannung entstand am Ende des Platindrahtes eine Gasblase, die den Stromfluss unterbrach. Nachdem sie zusammengebrochen war, bildete sich durch den erneuten Stromfluss wieder eine neue. Die Taktfrequenz erreichte Werte von bis zu 1000 Unterbrechungen pro Sekunde. Damit konnte man aber nur spezielle Induktoren ansteuern, die primärseitig für höhere Spannungen ausgelegt waren. Turbinenunterbrecher Hier dreht sich in einem Gefäß mit Quecksilber eine motorisch angetriebenes Rohr mit einer seitlichen Öffnung. Eine Pumpe füllt das Rohr ständig mit Quecksilber bis zu einer Höhe oberhalb der seitlichen Öffnung. Durch die Drehbewegung der Säule wird an der Öffnung ein Strahl Quecksilber nach außen geschleudert.
Um die drehbare Säule herum befindet sich ein isoliert angebrachter Zylinder mit unterbrochen Segmenten. An den unterbrochenen Stellen geht der Strahl hindurch ohne einen Kontakt herzustellen. Trifft er auf ein Segment des Zylinders entsteht eine leitende Verbindung. Über die Anordnung der Segmente lassen sich unterschiedliche Kontaktfolgen steuern, über die Drehgeschwindigkeit des mittleren Strahlrohres die Unterbrechungsfrequenz. Wie bei einem normalen Transformator steigt mit zunehmender Unterbrecherfrequenz auch die Sekundärspannung. Dabei ist die Belastungsgrenze des Induktors in Bezug auf seine Isolation zu beachten. Literatur Konstruktion, Bau und Betrieb von Funkeninduktoren und deren Anwendung von E.W. Ruhmer.Hier gibt es um Seite 100 herum sehr umfangreiche Beschreibungen zu diversen Unterbrechern.
Frequenzwandler Auch mit modernen Komponenten lassen sich leistungsfähige Unterbrecher herstellen. Mit einem IC wird ein einfacher regelbarer Oszillator hergestellt, der einen Mosfet- Transistor steuert. Damit lässt sich eine für den Induktor angepasste Gleichspannung takten. Der am Induktor vorhandene Unterbrecher wird einfach überbrückt.
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Turbinenunterbrecher AEG 1998| Sollte jemand eine Fehler finden oder etwas zu ergänzen haben, so bitte ich um eine Mail. |
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