Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weitergebildete druckfest gekapselte Funkenstreckenanordnung, umfassend mindestens zwei in einem leitfähigen oder mit einer leitfähigen Beschichtung versehenen Gehäuse befindlichen, im wesentlichen gegenüberliegenden Elektroden, zwischen denen ein Entladungsraum gebildet ist, anzugeben, welche eine niedrige Ansprechspannung im Bereich ≤ 2 kV ermöglicht, ohne daß die Notwendigkeit besteht, extern herauszuführende oder zu kontaktierende an sich bekannte Triggerelektroden einzusetzen.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 3, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Demgemäß besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, das metallische Gehäuse bzw. den metallischen Mantel der druckfesten Kapselung der Funkenstreckenanordnung mittelbar als Triggerelektrode zu verwenden, so daß eine Triggerung und damit eine reduzierende Ansprechspannung ohne weitere aufwendige Maßnahmen erreicht werden kann. Die Elektroden der Funkenstreckenanordnung sind so ausgeformt, daß diese einen nach innen quasi abgeschlossenen Hohlraum bilden, wobei Teile der Außenflächen der Elektroden sich durch eine relativ dünne Isolierschicht getrennt in unmittelbarer Nähe des Metallmantels des Gehäuses oder einer metallischen Beschichtung befinden. Durch diese Maßnahme kann der Außenmantel oder eine dort aufgebrachte metallische Beschichtung als Triggerelektrode genutzt werden.

Aufgrund der Ausführungsform der einen Hohlraum bildenden Elektroden besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß der sich ausbildende Lichtbogen gänzlich von abbrandfestem Elektrodenmaterial umgeben ist, wodurch die Belastung aller übrigen Konstruktionsteile durch den Lichtbogen erheblich gesenkt werden kann. Dadurch können in Verbindung mit der Elektrodenanordung auch sehr große Impulsströme auf kleinstem Raum sicher beherrscht werden.

In dem Falle, daß zur Triggerung der Hauptfunkenstrecke zwischen den Elektroden energiereiche Zündimpulse benötigt werden, und die Gefahr besteht, daß der Metallmantel des Gehäuses beschädigt werden kann, ist im Inneren des Gehäuses eine Beschichtung aus abbrandfesten Materialien, z.B. Wolfram-Kupfer, vorgesehen. Vorgesehene Triggerelemente, die innerhalb des Gehäuses befindlich sind und die mit diesem in elektrischem Kontakt stehen, können unterschiedlich weit in den Entladungsraum bzw. die Lichtbogenkammer hineinreichen und diese auch in geometrisch getrennte Teilbereiche separieren, was zu positiven Auswirkungen auf ein zu optimierendes Folgestrom-Löschvermögen führt, da bei der speziellen Gestaltung der Triggerelemente in Reihe geschaltete Teillichtbögen realisierbar sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die im Inneren des Gehäuses vorgesehene Triggerelektrode aus einem leitfähigen Kunststoff, z.B. POM bestehen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß das Abbrandverhalten der Triggerelektrode ähnlich demjenigen des Isolierstoffs, der in der Lichtbogenkammer vorhanden ist, ausgebildet wird. Durch die unter Lichtbogeneinwirkung erfolgende Abgabe von leitfähigen Partikeln aus dem Kunststoff ist die Zündenergie, die zum Überschlag der Funkenstrecke führt, weiter reduzierbar, so daß mit relativ geringer Zündenergie große Funkenstrecken-Schlagweiten erreicht werden können.

Wird ein Kunststoff gewählt, welcher gasabgebend ist, kann darüber hinaus das Folgestrom-Löschvermögen der Funkenstreckenanordnung weiter verbessert werden.

Wenn für die Triggerelektrode ein widerstandsbehafteter, leitfähiger Kunststoff zum Einsatz kommt, kann der sich hier ergebende Bahnwiderstand des Kunststoffmaterials zur Optimierung des Triggerkreises benutzt werden. Damit ist ein externer Vorwiderstand, wie beim Stand der Technik erforderlich, nicht mehr notwendig und es besteht keine Gefahr, daß Teilströme über die extern vorgesehene Beschaltung fließen. Das heißt, der Bahnwiderstand des Kunststoffs verhindert, daß ein unerwünschter Folgestromanteil durch einen externen Impulstransformator fließt.

Es wird also über das leitfähige Gehäuse möglich, eine Triggerspannung zur Bildung einer Teilfunkenstrecke im Entladungsraum anzulegen, wobei über die Teilfunkenstrecke, die sich im Inneren des Gehäuses aufbaut, die eigentliche Hauptfunkenstrecke zwischen den Elektroden mit geringerer Energie zündbar ist.

Bevorzugt ist die zwischen dem Entladungsraum und dem Gehäuse vorgesehene befindliche Isolation im Bereich der auszubildenden Teilfunkenstrecke durchbrochen.

Im erwähnten Durchbruch kann ein der Gehäuseform angepaßter, vorzugsweise ringförmiger isolierender Elektroden-Abstandshalter angeordnet sein, wobei der Abstandshalter mindestens eine schlitzförmige Aussparung oder Bohrung für den Weg der Teilfunkenstrecke besitzt.

Die den Entladungsraum umschließenden, gegenüberliegend angeordneten Elektroden können eine konkave Form besitzen, so daß sich der gewünschte quasi geschlossene Hohlraum ergibt.

Weiterhin kann im Durchbruch ein mit dem leitfähigen Gehäuse in Kontakt stehender leitfähiger, in den Entladungsraum hineinreichender Einsatz aus abbrandfestem Material angeordnet werden, welcher die Funktion einer internen Triggerelektrode übernimmt. Dieser Einsatz steht dann mit der leitfähigen Innenwandung des Gehäuses bzw. mit der metallischen Gehäusekapselung selbst in Verbindung. Über den hineinreichenden Einsatz aus z.B. Wolfram-Kupfer-Material kann nun sowohl eine Vorzündung erfolgen als auch ein Hauptlichtbogen erzeugt werden. Bei einer Mehrfachanordnung eines Einsatzes, z.B. in Form einer geschlitzten Scheibe, können sich mehrere Hauptlichtbögen zwischen dem Einsatz und der jeweiligen Elektrode einstellen, so daß sich die Bogenspannung vervielfacht bzw. erhöht.

Weiterhin besitzen bei einer Ausführungsvariante die Hauptelektroden eine aufeinander zu weisende konische Form, wobei der oben erwähnte leitfähige Einsatz zu den gegenüberliegenden Koni gerichtet ist und der Bildung der Teilfunkenstrecke einerseits, aber auch im größeren Abstand zu den Hauptelektroden liegend der Bildung der Hauptfunkenstrecke oder -funkenstrecken dient.

Der leitfähige Einsatz kann eine außenumfangsseitig an das Gehäuse angepaßte Scheibenform mit Öffnung besitzen, wobei die inneren Enden der Öffnung dickenreduziert sind und zu den bevorzugt konisch ausgeführten Elektroden weisen. Über eine Variation der Geometrieparameter ist eine Beeinflussung des Zündverhaltens bzw. der maximalen Bogenspannung in einem weiten Bereich möglich, ohne daß die Grundform respektive die Grundkonfiguration der Funkenstreckenanordnung geändert werden muß. Bei einem Standard-Gehäuse können verschiedene Elektrodeneinsätze, aber auch verschiedene Triggerelektrodenformen zur Anwendung kommen, um auf unterschiedliche Anwendungsfälle mit einem spezifischen Produkt reagieren zu können.

Der erwähnte leitfähige, als Triggerelektrode wirkende Einsatz kann als Ring ausgeführt sein, welcher mehrere zum Mittelpunkt weisende Stege aufweist, wobei die Abstände zwischen den Stegen und dem Ring mindestens einen Teil des Entladungsraums bilden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann im Durchbruch ein Einsatz aus leitfähigem, mindestens teilweise in den Entladungsraum hineinreichenden Kunststoff angeordnet werden, wie dies bereits erläutert wurde.

Eine rotationssymmetrische Ausbildung der Funkenstreckenanordnung bezogen auf die Mittellängsachse sowie eine spiegelsymmetrische Gestalt senkrecht zur Mittellängsachse, geschnitten im Bereich des Durchbruchs, führt zu konstruktiven Vereinfachungen und stellt stabile elektrische Parameter sicher.

Alles in allem gelingt es mit der vorgestellten Funkenstreckenanordnung, über die Nutzung einer druckfesten leitfähigen, in der Regel metallischen Kapselung eine interne Triggerelektrode zu schaffen, mit deren Hilfe niedrige Ansprechspannungswerte auch z.B. für den speziellen Schutz von elektronischen Geräten der Datenverarbeitung oder der Informationstechnologie gewährleistet werden kann, ohne daß minimale Abstände zwischen den Hauptelektroden eingehalten müssen, die bei dynamischen Ansprechspannungswerten von 4 kV bereits im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegen.

Die einen Hohlraum bildenden oder einschließenden Hauptelektroden bewirken einen Schutz und eine Entlastung in Sachen Abbrand der übrigen Konstruktionsteile, so daß sich weitere Verbesserungen hinsichtlich der Langzeitstabilität einer derartig ausgebildeten Funkenstreckenanordnung ergeben.

Durch die Gestaltung der inneren Triggerelektrodenelemente läßt sich der Lichtbogen grundsätzlich in mehrere Teile trennen oder aufspalten, so daß die Löscheigenschaften der Anordnung verbessert werden können.