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Anordnung für gas-oder dampfgefiIte Entladungsgefsse aus Glas.
Es ist bekanntlich notwendig, bei gas- oder dampfgefüllten Entlandungsgefässen aus Glas die metallischen Zuführungen zu den Anoden abzuschirmen, damit diese nicht vom Lichtbogen berührt werden und nicht anodisch wirken. Bei der einfachen Stabdurchführung wird die Abschirmung des Anodenstabes durch Glasumschmelzung erreicht, siehe Fig. 1. Eine Anodenbauart, die unter der Bezeichnung ,,Hütchendurchführung" geläufig ist, zeigt Fig. 2, wobei die Innenseite des Gefässes aus- schliesslich aus Glas und lediglich der aktive Teil aus Graphit bzw. Quecksilber besteht.
Eine dritte bekannte Anodeneinführung, die als Einschmelzungsglied eine Scheibe verwendet, zeigt Fig. 3, wobd als Schutz der Metallteile teils Glas, teils keramisches Material verwendet wird. Bei andern Metallschciben- einschmelzungen ist die Scheibe an der dem Entladungsraum zugekehrten Seite zur Gänze mit einer Glasschicht überzogen, welche den Übergang der Glaswand des Gefässes zu rohrförmigen Glasteilen bildet,
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ein elastisches Glimmerseheibchen beigelegt. Es sind auch schon Anordnungen bekannt, bei denen die der Stromzuführung bzw.
Halterung der Anoden dienenden Teile dadurch geschützt sind, dass sie vom eigentlichen Entladungsraum nur über einen Weg von sehr engem Querschnitt zugänglich sind, wobei insbesondere die Berührungsstellen der Anode mit diesen Teilen mit dem Entladungsraum nur durch labyrinthartige, schmale Wege in Verbindung stehen.
Alle diese Bauarten haben sich für Gas-'oder Dampfentladungsgefässe für Spannungen bis zur Grössenordnung von 1000 Volt bewährt. Ein Übergang auf Spannungen höherer Grössenordnung liess
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führen, da solche Gefässe nach kurzer Betriebszeit zugrunde gingen. Eine eingehende Untersuchung der Rückwirkung von Hochspannung auf die beschriebenen Anodenanordnungen zeigte innerhalb des Glases der Begrenzung des Anodenhinterraumes in dem früher fast vollkommen fehlerlosen Glas zahlreiche, ganz kleinen Luftblasen ähnliche Inhomogenitäten, die mit längerer zeitlicher Einwirkung der Spannung an Umfang und Intensität zunehmen. Unter Anodenhinterraum soll dabei ganz allgemcin jener Teil des Entladungsgefässes verstanden werden, welcher hinter der Anode liegt.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 handelt es sich somit um die Begrenzungsfläche eines ringförmigen Körpers, etwa mit dem Querschnitt a-b-c-a. Diese Veränderungen des Glases erstreckten sich je nach den Betriebs- verhältnissen, unter denen das Entladungsgefäss arbeitete, bald weiter, bald weniger weit von der in Fig. 1 mit c bezeichneten Stelle aus über b gegen a.
Erfindungsgemäss können nun diese Erscheinungen durch keramische Schutzkörper, welche der Glasbegrenzting des Anodenhinterraumes in geringem Abstand folgen, wirksam hintangehalten werden.
Diese zusätzlichen Konstruktionselemente brauchen nun, wie die Untersuchungen gezeigt haben, nicht dicht an den zu schützenden Glasteilen anzuliegen, so dass der praktischen Ausführung keinerlei Schwierigkeiten zufolge etwaiger verschiedener Ausdehnungskoeffizienten im Wege stehen ; es können aber auch die Abstände bei aufrechterhaltener Schutzwirkung mehrere Millimeter betragen.
Als geeignetes Material für diese zusätzlichen Konstruktionselemente haben sich nun einige keramische Massen herausgestellt und unter diesen zeichnen sich vorwiegend Steatit und Sinterkorund
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durch besondere Widerstandskraft aus. Je nach den vorgeschriebenen Betriebsbedingungen werden somit nach dem Vorstehenden verschiedene Teile des Anodenhinterraumes durch die zusätzlichen Kon-
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ausgehend von den einfachsten Anordnungen, wie sie bei relativ geringen Spannungen genügen, und fortse, hreitend zu immer weitergehenden Schutzeinrichtungen für hohe Spannungen dargestellt werden. Fig. 4 zeigt als einfachste Form die glasbewickelte Stabdurchführung nach Fig. l, wobei die Glasbewieklung noch durch ein übergeschobenes keramisches Rohr elektrisch entlastet wird.
Eine Erhöhung der Festigkeit lässt sich weiters dadurch erzielen, dass Mittel zur Verringerung der Ionisation im Anodenhinterraum vorgesehen werden. Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der das Schutzrohr mit einer oder mehreren Scheiben versehen ist, welche ein Durchgreifen der Ionisierung in den Anodenhinterraum zufolge der zwischen Scheibe und Glasraum gebildeten Labyrinthspalte erschweren.
Den beiden Ausführungen nach Fig. 4 und 5 ist gemeinsam, dass gegen das Ende des Anodenraumes auf die Länge der mit R bezeichneten Stelle noch ein Reststück vorhanden bleibt, längs dessen der Anodenstab lediglich eine Glasumhüllung trägt, das zufolge Unregelmässigkeit in der Konstruktion und
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Anlass geben kann. Eine Weiterentwicklung in dieser Richtung zeigt Fig. 6, wobei der keramische Schutzkörper an seinem oberen Ende eine der Glaswand äquidistante Umstülpung aufweist.
In noch weitergehender Weise wird die Forderung, die Glaswände des Anodenhinterraumes und den verglasten Stab in seiner ganzen Länge durch einen Schutzkörper abzublenden, durch die in Fig. 7 dargestellte Konstruktion erfüllt. Selbstverständlich kann auch bei dieser Bauart der Schutzkörper noch mit labyrinthbildenden Querscheiben ausgerüstet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anodenanordnung für gas-oder dampfgefüllte Entladungsgefässe aus Glas, dadurch gekenn- zeichnet, dass zum Schutz zumindest von Teilen des den Anodenhinterraum begrenzenden Glases (a, b, c, Fig. 1) lose eingesetzte keramische Schutzkörper vorgesehen sind, die den abzuschirmenden Glasteilen in geringem Abstand folgen.
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Arrangement for gas or vapor-filled glass discharge vessels.
It is well known that in the case of gas or steam-filled inflation vessels made of glass, the metallic feed lines to the anodes must be shielded so that they are not touched by the arc and do not have an anodic effect. With the simple rod bushing, the shielding of the anode rod is achieved by means of glass fusing, see FIG. 1. An anode design known under the designation "hat bushing" is shown in FIG. 2, the inside of the vessel being made exclusively of glass and only the active part consists of graphite or mercury.
A third known anode lead-in, which uses a disk as a fusible link, is shown in FIG. 3, with partly glass and partly ceramic material being used to protect the metal parts. In the case of other metal panes, the pane on the side facing the discharge space is completely covered with a glass layer which forms the transition from the glass wall of the vessel to tubular glass parts,
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an elastic mica disc included. Arrangements are also known in which the power supply or
Holding the anode serving parts are protected by the fact that they are only accessible from the actual discharge space via a path with a very narrow cross section, in particular the contact points of the anode with these parts with the discharge space are only connected by labyrinth-like, narrow paths.
All of these designs have proven themselves for gas or vapor discharge vessels for voltages up to the order of magnitude of 1000 volts. A transition to higher levels of tension left
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as such vessels perished after a short period of operation. A detailed investigation of the reaction of high voltage on the anode arrangements described showed numerous, very small air bubbles similar inhomogeneities within the glass of the boundary of the anode rear space in the glass that used to be almost completely flawless, which increase in scope and intensity with prolonged exposure to the voltage. The anode rear space is to be understood quite generally in that part of the discharge vessel which is located behind the anode.
The embodiment according to FIG. 1 is therefore the boundary surface of an annular body, for example with the cross section a-b-c-a. Depending on the operating conditions under which the discharge vessel was operating, these changes in the glass extended sometimes further, sometimes less far from the point indicated by c in FIG. 1 via b towards a.
According to the invention, these phenomena can now be effectively prevented by ceramic protective bodies which follow the glass delimitation of the anode rear space at a small distance.
As the investigations have shown, these additional structural elements do not need to lie close to the glass parts to be protected, so that the practical implementation does not stand in the way of any difficulties due to any different expansion coefficients; however, the distances can also be several millimeters if the protective effect is maintained.
Some ceramic masses have now been found to be suitable materials for these additional construction elements, and among these are mainly steatite and sintered corundum
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characterized by special resilience. Depending on the prescribed operating conditions, different parts of the anode rear space are thus
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starting from the simplest arrangements, as they are sufficient with relatively low voltages, and proceeding to ever more extensive protective devices for high voltages are shown. Fig. 4 shows the simplest form of the glass-wrapped rod leadthrough according to Fig. 1, the Glasbewieklung is still electrically relieved by a pushed over ceramic tube.
The strength can also be increased by providing means for reducing the ionization in the anode rear space. 5 shows an arrangement in which the protective tube is provided with one or more panes which make it more difficult for the ionization to reach through into the anode rear space due to the labyrinth gaps formed between the pane and the glass space.
The two versions according to FIGS. 4 and 5 have in common that towards the end of the anode space on the length of the point marked R there is still a remnant piece, along which the anode rod only carries a glass envelope, which results in irregularities in the construction and
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Cause. A further development in this direction is shown in FIG. 6, the ceramic protective body having an eversion at its upper end which is equidistant from the glass wall.
In an even more extensive manner, the requirement to screen the glass walls of the anode rear space and the glazed rod over its entire length by a protective body is fulfilled by the construction shown in FIG. Of course, the protective body can also be equipped with labyrinth-forming transverse disks in this design.
PATENT CLAIMS:
1. Anode arrangement for gas- or vapor-filled glass discharge vessels, characterized in that loosely inserted ceramic protective bodies are provided to protect at least parts of the glass (a, b, c, FIG. 1) delimiting the rear of the anode, which protect the glass parts to be shielded follow at a short distance.