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Elektrische Hoehdruckentladungsrühre ! Hr waagrechte Brennlage.
Elektrische Hochdruckentladungsröhren mit Glühelektroden und einer Gasdampfgemischfüllung werden meist in senkrechter Lage gebrannt, obwohl die waagrechte Lage in optischer Hinsicht in vielen Fällen grosse Vorteile bieten würde. Der Grund hiefür liegt darin, dass bei waagrechter oder annähernd waagrechter Brennlage der eingeschnürte Entladungsbogen durch die bei Hochdruckentladung besonders kräftig auftretenden Konvektionsströme nach oben getrieben und unzulässig nahe an die Gefässwand gedrückt wird, die der hohen Temperatur des Entladungsbogens nicht standzuhalten vermag.
Zur Beseitigung dieses Nachteils wird bei der Entladungsröhre nach der Erfindung von der bekannten Beeinflussbarkeit des Entladungsbogens durch ein magnetisches Feld Gebrauch gemacht. Dem Elektromagneten wird hiebei jedoch eine vom Bekannten vollkommen abweichende neue Gestaltung und Anordnung gegeben, die dieses Mittel wirtschaftlich gestaltet und damit gut anwendbar macht.
Nach der Erfindung wird oberhalb der waagrecht oder annähernd waagrecht angeordneten Hochdruckentladungsröhre ein in bekannter Weise gleichzeitig als Vorschaltwiderstand dienender Elektromagnet mit einem parallel zur Rohrachse verlaufenden, über die ganze Länge der Röhre sich erstreckenden Kern angeordnet, der seiner Länge nach mit Draht umwickelt ist, so dass über die ganze Länge der Röhre hinweg quer zur Rohrachse verlaufende magnetische Kraftlinien entstehen. Dies hat zur Folge, dass der Entladungsbogen nicht etwa nur stellenweise, sondern unterbrechungslos in ganzer Länge der elektromagnetischen Beeinflussung unterliegt und mit grösster Sicherheit in die waagrechte Lage gedrängt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Elektromagnetausbildung und-anordnung liegt ferner darin, dass bedingt durch den geringen Abstand der beiden Magnetpole von der Röhre die wirksame magnetische Feldstärke unmittelbar unterhalb des Elektromagneten, also im oberen Teil der Entladungsröhre, selbst kräftig ist und in Richtung zur Achse der Entladungsröhre stark abfällt.
Eine derartige rasch abnehmende Feldstärke wird insbesondere erzielt, wenn der Kern aus einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Blech besteht, dessen abwärts gerichtete Schenkelteile gegeneinander gebogen sind und die untere Hälfte der Drahtwicklung umschliessen. Bei einer solchen Anordnung führt schon eine kleine Verschiebung des Entladungsbogens nach oben infolge der stark zunehmenden Dichte des Magnetfeldes zu einer beträchtlichen Verstärkung der nach unten drückenden magnetischen Gegenkraft.
Anderseits kann aber auch beim Einbrennvorgang der Hochdruckentladungsröhre, bei dem die Stromstärke der Entladung und der vorgeschalteten Magnetwicklung sehr gross ist und der Dampfdruck und damit der Konvektionsstrom noch sehr. klein sind, der Entladungsbogen durch den Elektromagneten nicht an die untere Röhrenwand gedrückt werden, weil sich die magnetischen Kraftlinien in der nächsten Umgebung der Ränder des Kernbleches zusammendrücken. Mit wachsender Entfernung von diesen sinkt die Feldstärke ausserordentlich und wird schliesslich unterhalb der Achse der Entladungsröhre verschwindend klein.
Zum Schutze der unteren Rohrwand und zur Erzielung eines besonders starken Abfalls der Feld-
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auf den Entladungsbogen ausübt. Ein solches Gegenfeld wird beispielsweise einfach dadurch herbeigeführt, dass die obere Hälfte'der Wicklung des Elektromagneten von einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Mantelblech mit abwärts und etwas einwärts gebogenen Schenkelteile umschlossen wird.
Es hat sich gezeigt, dass der Hochdruckentladungsbogen nicht an allen Stellen der Entladungsröhre in gleichem Masse das Bestreben zeigt, sich nach oben zu verschieben, und dass er in Nähe der Elektroden besonders stark nach oben drängt. Dieser Unterschied im Auftrieb kann leicht durch einen entsprechend bemessenen entgegengesetzten Unterschied der magnetischen Feldstärke ausgeglichen werden. Dies wird zweckmässig durch eine Schwächung des Querschnitts des Kernbleches am mittleren Teil herbeigeführt, beispielsweise durch eine Lochung des Kernbleches, die bewirkt, dass sich das Magnetfeld im mittleren Teil der Entladungsröhre weniger stark ausbildet.
Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn ein Mantelblech verwendet wird, das sich nur über den mittleren Teil des langen Elektromagneten erstreckt, da das Gegenfeld des Mantelbleches auch eine Abschwächung des Kernblechfeldes zur Folge hat.
Selbstverständlich kann auch das Mantelblech gegebenenfalls mit einigen Drahtwindungen versehen werden, die in Reihe mit der Drahtwicklung des Kernbleches geschaltet sind, aber derart, dass die Stromrichtung in ihnen entgegengesetzt der Stromrichtung in der Kerndrahtwieklung ist.
Bei der Ausrüstung einer Hochdruckentladungsröhre mit einem Elektromagneten besteht ferner die Aufgabe, den erhebliche Abmessungen aufweisenden Elektromagneten so anzuordnen, dass einerseits eine genügend starke Kraft auf den Entladungsbogen wirkt, anderseits aber die Liehtausstrahlung der Entladungsröhre möglichst wenig beeinträchtigt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Elektromagnet auf der Rückseite eines über der Röhre liegenden, zweckmässig einen V-förmigen Querschnitt aufweisenden Reflektors untergebracht wird, wobei der Reflektor aus nicht magnetischem Stoff besteht, damit eine Abschirmung der Kraftlinien des Elektromagneten nicht auftreten kann.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Hochdruckentladungsröhre mit dazugehörigem Reflektor und Elektromagneten in Fig. 1 in Vorderansicht und in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt. In Fig. 3 ist in vergrössertem Massstab der Elektromagnet für sich gezeigt.
Auf der Rückseite des unmittelbar über der Hochdruckentladungsröhre 1 liegenden, im Querschnitt V-förmigen Reflektors 2 ist ein Elektromagnet mit im Querschnitt U-förmig gestaltetem Kernblech 3, der Wicklung 4, 5 und dem ebenfalls so geformten Mantelblech 6 angeordnet. Das Kernblech 3, das Mantelblech 6 und die Wicklung 4, 5 verlaufen längs des Reflektors 2, also parallel zur Röhrenachse.
Die abwärts gerichteten Schenkelteile 3'des Kernbleches 3 sind so weit nach abwärts und einwärts gebogen, dass sich die auf den Reflektor 2 aufliegenden Seitenkanten fast berühren und das Kernblech die untere Wieklungshälfte 5 umschliesst. Das im Querschnitt ähnlich wie das Kernblech 3 geformte Mantelblech 6 umschliesst die obere Hälfte 4 der Drahtwicklung, und seine beiden Schenkelteile 6'sind so weit nach abwärts und einwärts gebogen, dass zwischen ihnen und dem Kernblech 3 nur ein geringer Abstand verbleibt. Zur Abstützung des Mantelbleches 6 vom Reflektor 2 dienen Bügel 7, die aus nicht magnetischem Stoff hergestellt sind.
Die Linien x veranschaulichen das von den Rändern des Kernbleches 3 sich ausbildende, beispielsweise von rechts nach links gerichtete Magnetfeld, während die Linien y das von den Rändern des Mantelbleches 6 ausgehende, beispielsweise von links nach rechts gerichtete Gegenfeld zeigen. Die Windungszahl der Magnetwicklung 4, 5 und die Stromrichtung in derselben sind so gewählt, dass ein resultierendes Magnetfeld entsteht, welches im oberen Teil der Entladungsröhre 1 sehr kräftig ist, in Richtung der Röhrenachse rasch bis auf einen verschwindenden Wert abnimmt und unterhalb der Röhrenachse sogar entgegengesetzt gerichtet ist.
Ein derartiges aus zwei Feldern zusammengesetztes Magnetfeld hält sowohl den Entladungsbogen von der unteren Gefässwand als auch von der oberen Gefässwand ab und zwingt den Entladungsbogen, geradlinig von einer Elektrode bis zur andern zu verlaufen.
Wie an sich bekannt, ist die Wicklung 4, 5 des Elektromagneten der Entladungsröhre vorgeschaltet ; sie dient daher gleichzeitig als Vorschaltwiderstand, so dass sich ein besonderer Vorsehalt- widerstand gegebenenfalls erübrigt.
Wie Fig. 3 zeigt, kann sich das Mantelblech nur über den mittleren Teil des Elektromagneten
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meiden, da gerade an diesen Endteilen ein kräftiges Kernblechfeld erforderlich ist.
Um die Entladungsröhre unempfindlich gegenüber Stromschwankungen zu gestalten, ist es in vielen Fällen zweckmässig, das Kernblech und gegebenenfalls auch das Mantelblech so zu bemessen, dass beim Betriebsstrom der Lampe in ihnen eine starke magnetische Sättigung vorhanden ist.
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