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Elektrische Iloehdruekmetalldampfe, ntladungslampe, insbesondere für Projektionszwecke.
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mässig geringe Leuchtdichte. Insbesondere aber sind bei ihnen die langen Lichtbogen nicht so nahe nebeneinandergestellt bzw. aneinandergereiht, dass sie sich zu einer einheitlichen Leuchtfläche ergänzen.
Bei nach der Erfindung ausgebildeten Hoehdruekentladungslampen ist eine grosse Zahl von mehr oder weniger günstigen Ausführungsformen möglich, die sich voneinander vornehmlich durch die Anzahl der verwendeten Elektroden und ihre Anordnung im Entladungsgefäss, durch die zur Speisung der Elektroden verwendeten Stromarten und Phasenverhältnisse sowie durch die Art der Verbindung der Elektroden mit den Stromquellen unterscheiden.
Zur Speisung der Entladungsbögen werden vorzugsweise elektrisch voneinander getrennte Stromquellen, beispielsweise mehrere getrennte Transformatoren oder ein einziger Transformator mit mehreren getrennten Sekundärwicklungen, verwendet. Bei geeigneter Schaltung und Elektrodenanordnung ist es jedoch auch in vielen Fällen möglich, die verschiedenen Entladungsbögen mittels eines Transformators zu erzeugen, der mehrere in bestimmter Weise miteinander elektrisch verbundene Sekundärwicklungen besitzt. Unter Umständen rei, eht sogar eine einzige Stromquelle aus, wenn jedem Elektrodenpaar ein geeignet bemessener Widerstand vorgeschaltet wird. In der Regel ist eine phasenverschobene Speisung der einzelnen Stromkreis zweckmässig, in einzelnen Fällen sogar erforderlich.
Zur Erzielung einer solchen Phasenverschiebung können phasenverschobene Stromquellen benutzt oder auch in die Stromkreise verschiedenartige Widerstände, wie Drosselspulen, Kondensatoren oder rein Ohmsche Widerstände oder auch Kombinationen derselben, eingeschaltet werden. Zur genauen Einstellung der jeweils günstigsten Phasenverschiebung kann auch ein regelbarer Phasenschieber, z. B. ein Drehtransformator, Verwendung finden. Ferner besteht die Möglichkeit, die einzelnen Stromkreise mit verschiedenartigen elektrischen Strömen und auch Spannungen sowie Frequenzen zu betreiben, z. B. den einen Entladungsbogen mit Gleichstrom und einen andern mit Wechselstrom zu speisen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer nach der Erfindung ausgebildeten Hochdruck-
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ist und vier rechtwinklig zueinander stehende, nach aussen vortretende Einschmelznippel für die Strom- zuführungsdrähte aufweist, mit vier im Quadrat angeordneten Glühelektroden versehen wird, deren
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gebildete Hochdruckentladungslampe beispielsweise an zwei elektrisch getrennte Wechselstromquellen kreuzweise angeschlossen und mit um etwa 900 phasenverschobenen Strömen gespeist, so ergibt sich beim Betrieb die überraschende Erscheinung, dass nicht nur die beiden diagonal verlaufenden, abwechselnd aufeinanderfolgenden Entladungsbögen auftreten, sondern sich ausser diesen auch noch Entladungsbögen zwischen den benachbarten,
von verschiedenen Stromquellen gespeisten Elektroden ausbilden und dass ferner diese Entladungsbögen so ineinanderfliessen, dass fast das gesamte, von den Elektroden begrenzte Feld zu einer gleichmässigen Leuchtfläche von ausserordentlich hoher Leurht- dichte, also zu einer idealen Lichtquelle für Projektionszwecke wird.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform werden in einem kurzen, tonnenförmigen Entladungsgefäss zwei einander gegenüberstehende Reihen von je zwei oder mehreren geradlinig oder im Kreisbogen angeordneten Glühelektroden so eingebaut, dass der gegenseitige Abstand der Elektroden einer Reihe kleiner ist als der Abstand der beiden Elektrodenreihen, und ferner diese Elektroden unter Verwendung geeigneter, an sich bekannter Schaltungen so mit Strom gespeist, dass die Elektrodenreihen durch mehrere Entladungsbögen überbrückt werden, die enganeinandergesehoben, gegebenenfalls zickzackförmig aneinandergereiht sind oder sich sogar kreuzen.
Für den Betrieb der neuen Hochdruckdampflampe mit Drehstrom empfiehlt es sich, in Nähe des Gefässmittelpunktes drei Glühelektroden dreieckförmig oder vier Glühelektroden sternförmig anzuordnen. Es können aber auch im Entladungsgefäss sechs in Form eines Sechsecks angeordnete Elektroden benutzt und von drei elektrisch voneinander getrennten Sekundärwicklungen eines Drehstromtransformators gespeist werden. Die sechs Elektroden werden dabei so mit den drei Sekundärwicklungen des Transformators verbunden, dass je zwei gegenüberliegende Elektroden über einen Widerstand an die Enden einer Sekundärwicklung angeschlossen sind.
In diesem Falle bilden sich nicht nur drei zeitlich aufeinanderfolgende, diagonal verlaufende Entladungsbögen, sondern auch Entladungsbögen zwischen den benachbarten und ausserdem noch Entladungsbögen zwischen den um 120 versetzten, von verschiedenen Sekundärwicklungen gespeisten Elektroden aus. Dabei fliessen alle Entladungsbögen derart ineinander über, dass fast das gesamte zwischen den Elektroden liegende Feld zu einer Leuchtfläche von weitgehend gleichmässiger Leuchtdichte wird.
Ferner können bei einer nach der Erfindung mehrere Entladungsbögen enthaltenden Hochdruckdampflampe die Glühelektrodenpaare derart in Lichtausstrahlungsrichtung hintereinander und seitlich dazu versetzt angeordnet sein, dass sich die Entladungsbögen, in Lichtausstrahlungsrichtung gesehen, zu einer einheitlichen Leuchtfläche ergänzen.
Wie an sich bekannt, kann die Hochdruckdampflampe ausser einem im Betrieb die Hochdruck- dampfatmosphäre liefernden Metallbodenkörper auch noch eine die Zündung erleichternde Gasfüllung von geeignetem Druck, z. B. Argon oder Neon von 20 mm Druck, enthalten. In der Regel wird die Menge des Metallbodenkörpers genau bemessen, u. zw. derart, dass das gesamte Metall im Betriebs-
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zustand des Entladungsgefässes vollständig verdampft und ferner der entstandene Metalldampf in beträchtlichem Masse überhitzt ist, damit die von der Dampfdichte abhängende Bogenspannung im Betriebe auch bei Spannungs-und Temperaturschwankungen der Umgebung weitgehend unverändert bleibt.
Der Metallbodenkörper kann statt aus einem einzigen Metall auch aus einem Metallgemisch bestehen, so dass sich im Betrieb eine Mischlichtstrahlung ergibt, die aus den Spektren von zwei oder mehreren Metalldämpfen zusammengesetzt ist.
Die Hochdruckdampflampe kann ferner, wie an sich bekannt, Hilfselektroden besitzen, beispielsweise um die Lampe mit Sicherheit an sehr niedrigen Spannungen zünden und betreiben zu können.
Die nach der Erfindung ausgebildeten Hochdruckdampflampen werden in der Regel, wie an sich bekannt, mit Kühleinrichtungen, z. B. mit Pressluftkühlung, versehen. Meist wird es jedoch zweckmässig sein, das die Hochdruckentladungsbögen einschliessende Gefäss in einem Mantelgefäss unterzubringen, durch das Kühlwasser hindurch geleitet wird.
Auf der Zeichnung sind drei nach der Erfindung ausgebildete Hochdruckmetalldampfentaldungslampen schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 stellt eine Hochdruckmetalldampflampe. mit aus Quarz oder einem hochschmelzenden Glas bestehendem kugelförmigem Entladungsgefäss dar, das vier rechtwinklig zueinander stehende, nach aussen vortretende Einsehmelznippel 2 besitzt, in denen die Stromzuführungsdrähte 3 eingeschmolzen sind, die kreuzweise von den beiden voneinander elektrisch getrennten Transformatoren 4,5 über die Vorschaltdrosseln 6, 7 phasenverschoben, u. zw. zweckmässig mit 90 Phasenverschiebung gespeist werden. Das Entladungsgefäss jf enthält vier entladungsgeheizte, im Quadrat angeordnete Glühelektroden 8 von üblicher Bauart, die zur Herabsetzung der Elektrodenfälle, mit stark elektronenemittierenden Stoffen, z.
B. mit Erdalkalimetalloxyden, Thoriumoxyd oder Gemischen aus solchen Oxyden, versehen sind. Das Entladungsgefäss 1 enthält ferner eine die Zündung der Lampe erleichternde Gasfüllung, beispielsweise eine Füllung aus Neon oder Argon oder ein Gemisch von Neon und Argon oder Helium mit einem Druck von 10bis 30 mm, sowie einen im Betriebe völlig verdampfenden Quecksilberbodenhörper 9. Beim Betriebe der Lampe bilden sich phasenverschobene Entladungsbögen sowohl zwischen den gegenüberstehenden als auch den benachbarten Elektroden aus, wobei fast das gesamte, zwischen den Elektroden liegende Feld als Leuchtfläche von ausserordentlich hoher Leuchtdichte wirkt. Im mittleren Feldteil fliessen dabei die Entladungsbögen so sehr ineinander über, dass sie kaum mehr voneinander unterschieden werden können.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Hochdruckdampflampe besitzt das Entladungsgefäss eine kurze, tonnenförmige Gestalt. Es besteht zweckmässig aus einem kurzen Quarzrohr 10 mit an beiden Enden angeschmolzenen Anschlusskappen 11, in denen die Stromzuführungsdrähte 3 eingeschmolzen sind.
Das Entladungsgefäss enthält zwei Paare von Elektroden 12, 13 und 14, 15, die sich in einem Abstand von etwa 5 ? ? ? gegenüberstehen, während der Abstand der Elektroden eines Paares von den entsprechenden des andern Paares nur einige Millimeter beträgt. Die Speisung der Elektroden erfolgt mittels eines Transformators 16, der drei Sekundärwicklungen 17, 18, 19 besitzt, die so miteinander kaskadenförmig verbunden und an die Elektroden der Lampe angeschlossen sind, dass in jeder Halbwelle des Wechselstromes die beiden Elektroden 12, 14 der unteren Reihe und auch die beiden Elektroden 13, 15 der oberen Reihe je die gleiche Polarität aufweisen.
Beim Betrieb der Lampe führt dann die Wicklung 19 zn einem Entladungsbogen zwischen den Elektroden 72 und 13, die Wicklung 18 zu einem zweiten Entladungsbogen zwischen den Elektroden 12 und 15 und die Wicklung 17 zu einem dritten Entladungsbogen zwischen den Elektroden 14 und 15. Es ergibt sich also ein N-förmiges Entladungsbild. Statt zweier Elektrodenpaare können auch drei oder noch mehr Elektrodenpaare verwendet und nebeneinander gereiht und dementsprechend fünf und mehr Sekundärwicklungen vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist eine Hochdruckdampflampe für Drehstrombetrieb veranschaulicht, deren kugelförmiges Entladungsgefäss sechs Glühelektroden 20 enthält, die in Form eines Sechsecks um den Mittel-
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ordnet sind. Zur Speisung der Glühelektroden 20 dient ein Drehstromtransformator 21 mit im Dreieck geschalteten Primärwicklungen 22, 23, 24. Die drei Sekundärwicklungen 25, 26, 27 sind voneinander elektrisch getrennt und über Strombegrenzungsdrosseln 28, 29, 30 derart zyklisch vertauscht an die Elektroden 20 angeschlossen, dass die beiden Enden jeder Sekundärwicklung jeweils mit zwei einander diagonal gegenüberstehenden Elektroden 20 in Verbindung stehen.
Beim Betrieb dieser Lampe bilden sieh eine grosse Anzahl phasenverschobener Entladungsbögen aus, u. zw. diagonal verlaufende Entladungsbögen zwischen den gegenüberstehenden Elektroden sowie den Seiten des Sechsecks folgende Entladungsbögen zwischen benachbarten Elektroden und schliesslich Entladungsbögen zwischen Elektroden, die um 120 versetzt sind. Alle diese Entladungsbögen ergeben zusammen eine hervorragend gute und gleichmässige Ausleuchtung des von den Elektroden begrenzten Feldes.
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