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U. V.-Strahler mit direkt geheizter Oxydkathode.
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sehen sind, die bei Betrieb mit Wechselstrom abwechselnd als Anode und Kathode wirksam sind. Zum Zünden der Entladung ist es erforderlich, diese Elektroden zunächst auf die Emissionstemperatur aufzuheizen. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, je ein Ende 1, 2 der beiden Elektroden ans Netz zu legen (gegebenenfalls über Strombegrenzungswiderstände 9) und die andern Enden 3, 4 der Elektroden über einen Anheizwiderstand 7 und einen Schalter 8 zu verbinden.
Bei geschlossenem Schalter 8 fliesst dann ein Strom durch die Elektroden, der sie nach einiger Zeit auf Emissionstemperatur bringt. Bei geeigneter Bemessung des Widerstandes 7 genügt der an diesem auftretende Spannungsabfall, um die Zündspannung zwischen den Elektroden herzustellen. Es wird dann schon bei geschlossenem Schalter 8, in jedem Falle aber nach dessen Öffnung, die Entladung zwischen den auf Emissionstemperatur aufgeheizten Elektroden einsetzen. Im Betrieb bleiben diese dann emissionswarm, da sie durch den durchfliessenden Emissionsstrom geheizt werden.
Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, dass die Elektroden, die sowohl zum Aufheizen als auch zur Aufrechterhaltung der Entladung im Betrieb dienen, sehr stark thermisch und hinsichtlich ihrer Emissionsfähigkeit beansprucht werden. Sie müssen daher sehr stark dimensioniert werden und erfordern dann grosse Anheiz- und Anlaufströme, was unerwünscht ist, besonders wenn die Entladungsröhre an ein normal gesichertes Lichtnetz angeschlossen werden soll.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist vorgeschlagen worden, in einer Entladungsröhre ähnlicher Art vier indirekt geheizte Elektroden in Form geschlossener Hülsen anzuordnen, die je einen nur zur Heizung dienenden, an der Emission nicht beteiligten Heizfaden enthalten. Die Hülsen je zweier zu einem Pol gehörigen Elektroden sind untereinander und mit den einen Enden der Heizfäden in den als Arbeitselektroden dienenden Hülsen verbunden und die andern Enden dieser Heizfäden sowie die einen Enden der Heizfäden in den andern, zur Zündung dienenden Elektrodenhülsen liegen an der Stromquelle.
Die freien Enden der Heizfäden in den Zündelektroden werden beim Anheizen über einen Widerstand und einen Schalter verbunden und bringen die sie umgebenden Zündelektroden durch Überleitung bzw. Überstrahlung der in den Fäden entstehenden Jouleschen Wärme auf Emissionstemperatur, so dass zwischen diesen Elektrodenhülsen die Entladung einsetzt. Der Strom dieser Entladung geht nun über die Heizfäden in den der Hauptentladung dienenden Hülsen und heizt diese ebenfalls durch Wärmeleitung und Strahlung auf, so dass die Hauptentladung einsetzt. Wird nun der obenerwähnte Schalter geöffnet, so erkalten die Zündelektroden und es bleibt nur die Hauptentladung bestehen. Diese Bauart ist aber, vor allem wegen der Notwendigkeit, indirekt geheizte Kathoden zu verwenden, sehr verwickelt und kostspielig.
Gemäss der Erfindung werden zur Vermeidung der oben angegebenen Nachteile neue Wege beschritten, u. zw. werden, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, zwei weitere Oxydkathoden 5,6 vorgesehen, welche einpolig mit den Enden 1, 2 der andern Oxydkathoden verbunden sind. Die Wirkungsweise dieser neuen Anordnung ist die folgende :
Wird der Schalter 8 geschlossen, so bildet sich zwischen denOxydkathoden 1-3 und 2-4 nach deren Erwärmung durch den Heizstrom eine Gasentladung aus, die die nicht geheizten Kathoden 5 und 6 stark erwärmt, so dass nach Abschalten bei 8 sich durch Selbstheizung eine starke Entladung bildet, die hauptsächlich von den gross dimensionierten Kathoden 5 und 6 getragen wird.
Der Vorteil dieser
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Fliesst nun beispielsweise ein Entladungsstrom von 1 Amp. durch die Hilfsentladung bei einem mittleren Spannungsabfall in der Entladungsstrecke von 25 Volt, so beträgt die Verlustleistung der Entladung beispielsweise 25 Watt. Diese Verlustleistung heizt nun selbsttätig und unmittelbar die Hauptelek- troden 5 und 6 so weit auf, bis diese fast zur Gänze die Emission übernehmen. Nach Öffnen des Schalters 8 erfolgt dann, je nach der Dimensionierung des Widerstandes 9, die volle Entladung zwischen den Elektroden 5 und 6 mit einem Vielfachen der Zündstromstärke, wobei die Emissionstemperatur der Hauptelektroden durch den sie durchfliessenden Strom und durch Wärmeübergang aus der Entladungsstrecke weiter aufrechterhalten wird.
Der Wärmeübergang von der Hilfsentladungsstrecke zu den Hauptelektroden erfolgt durch Konvektion und durch. Strahlung.
Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, dass von der Verwendung indirekt geheizter Kathoden vollständig Abstand genommen werden kann und dass nicht die Entladungsstromstärke zum Teil in einem Widerstand vernichtet wird, um zur Aufheizung von indirekt geheizten Kathoden zu dienen, wie dies bei den bekanntgewordenen Konstruktionen der Fall ist, sondern dass unmittelbar praktisch die gesamte Verlustleistung der Gasentladung zur Aufheizung der zweckmässig in dem Entladungsweg angeordneten Hauptelektroden herangezogen wird. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil sowohl in bezug auf die Vereinfachung der Herstellung als auch hinsichtlich der Betriebssicherheit der Lampe.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, gesonderte Hauptelektroden zu verwenden, sondern es können als solche auch die Endteile der Elektroden 1-3 und 2-4 verwendet werden. Zwei solche Anordnungen zeigen beispielsweise und schematisch die Fig. 3 und 4. Bei diesen Ausführungsformen sind die direkt geheizten Elektroden 1-3 und 2-4 gleichzeitig die Hauptelektroden, welche die Emission zu übernehmen haben. Nach erfolgtem Einsetzen der Gasentladung und Abschalten des Schalters 8 werden durch einen doppelpoligen Schalter 11, 12 die Kathodenenden 1 und 3 bzw. 2 und 4 kurzgeschlossen.
Hiedurch wird eine unmittelbare, dabei aber widerstandslose Parallelschaltung der Enden jeder Oxydkathode bewirkt, so dass beide Enden an der Gasentladung gleichartig teilnehmen. da sie auf dem gleichen Potential liegen, wodurch die Belastung für jedes Ende der Oxydkathode auf die Hälfte gesunken ist. Diese Einrichtung gestattet somit, die Oxydkathoden nach erfolgter Parallelschaltung von 1-8 bzw. 2-4
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ten wäre.
Fig. 4 zeigt schliesslich eine Schaltung, bei der eine der beiden Oxydkathoden mit ihren Enden 1 und3 dauernd parallelgeschaltet ist, während die Oxydkathode 2, 4 zunächst vom Netzstrom durchflossen ist, so dass eine Entladung gegen 1, 3 einsetzt, nach erfolgter Entladung hingegen der Kurzschluss von 2,4 durch einen Schalter 10 durchgeführt wird. Der Schalter 10 hat mithin drei Stellungen. Eine "Aus "- stellung a, eine Zündstellung b und eine Kurzschlussstellung für 2,4 bei c.
Die Entladung erfolgt anfangs nur während einer Halbwelle, bis auch die Kathode 1-3 durch die Wärme des sie durchfliessenden Entladungsstromes und die Wärme der Entladung selbst auf Emissionstemperatur gebracht worden ist.
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des Entladungsgefässes durchgeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ultraviolettstrahler mit zwei direkt geheizten Oxydkathoden, von denen je ein Ende gegebenenfalls über einen Strombegrenzungswiderstand an der Stromquelle liegt und deren andere Enden während der Anheizperiode durch einen Widerstand und einen nach erfolgtem Anheizen zu öffnenden Schalter überbrückt sind, gekennzeichnet durch zwei weitere, mit den genannten als Hilfselektroden wirkenden Oxydkathoden (1-3, 2-4) einpolig in Verbindung stehende Oxydkathoden (J, 6), welche durch die Wärme der Entladung zwischen den Hjlfsoxydkathoden (1-3, 2-4) aufgeheizt werden und nach Abschaltung des Heizstroms der Hilfsoxydkathoden die Hauptemission übernehmen (Fig. 2).
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zeichnet, dass zur Übernahme der Hauptemission nach Abschaltung des Heizstroms die Enden (1, 3, 2, 4) der als Hilfselektroden wirkenden Oxydkathoden selbst dienen, welche, nachdem sie durch die Wärme der Entladung aufgeheizt worden sind, untereinander verbunden werden, so dass die beiden Enden (1, 3 bzw. 2, 4) der Oxydkathoden in widerstandsloser Parallelschaltung als Kathoden bzw. Anoden arbeiten und gesonderte Oxydkathoden für die Dauerentladung überflüssig sind (Fig. 3).