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es erscheint als wesentliche Bedingung, dass die elektrischen Lichtbogen. insbesondere bei Benützung von Quecksilber, in Glasröhre oder Glasgefässen eingeschlossen sind. Nachfolgend sollen die verschiedenen Methoden, Lichtbögen zn erzeugen, des Näheren besprochen werden. Eine dieser Methoden besteht darin, dass eine hohe Anfangsspannung und eine auf hohe Luftleere gebrachte Lampe benutzt wird.
Natürlich ist Glas für eine solche Lampe das einzig verwendbare Material und selbst bei Lampen, welche nach Art der gewöhnlichen Kohlenlichtbogen-Lampen in Betrieb gesetzt werden, ist es sehr vorteilhaft, den Lichtbogen mit einer Glashülle oder anderen durchsichtigen Hülle, wie Glimmer, zu umgeben, um sowohl eine Unbeständigkeit des Lichtes zu vermeiden, als auch die giftigen Quecksilberdämpfe an ihrem Entweichen in den zu beleuchtenden Raum zu verhindern.
Es hat sich nun ergeben, dass alle in den Quecksilberbogen behufs Änderung der Färbung seines Lichtes gebrachten Substanzen, wie besonders Lithium, Natrium, Kalium und Rubidium, die Glashnllen oder irgeneine andere bekannte durchsichtige oder durchscheinende Hülle stark angreifen und innerhalb weniger Minuten oder höchstens einiger
Stunden durch Hervorrufllng eines braunschwarzen Niederschlages oder einer Inkrustatton
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Ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung ist daher, auf künstlichem Wege die Lichtdurchlässigkeit der den Lichtbogen umgebenden Glasliülle aufrecht zu erhalten.
Ein Verfahren, das sich als besonders geeignet erwiesen hat, besteht darin, dass die die Farbe modifizierenden leitenden Gase in chemisch unwirksamem Zustande eingeführt werden, nnd zwar vorteilhaft ir : sogenannten ionisierten Zustand, d. h., dass deren Atome frei neben den ebenfalls freien Atomen einer anderen Substanz bestehen, die mit den leitenden Gasen bei gewöhnlichen Temperaturen chemische Verbindungen eingeben. jedoch im Qnecì ; sillr- lichtbogen ganz oder teilweise dissoziieren. Die Elemente der Halogenreihe : Jod, Brom, Chlor und Fluor, haben sich in der angegebenen Reihenfolge als hiezn tauglich brwiesen : d. h. Jod eignet sich am besten, da die Jodide schon bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur dissoziieren.
Wenn daher eine gewisse Nuance von Rot hervorgebracht werden soll, so werden in den Lichtbogen eine grosse Menge von ionisierten Lithiumdämpfen dadurch eingebracht, dass die Oberfläche des Quecksilbers mit wasserfreiem Lithiumjodid bedeckt wird. Wenn hingegen rein weisses Licht erzeugt werden soll, so wird eine relativ geringe Menge, eines Gemisches von Lithium-und Natriumjodiden oder auch von Lithium-,
Natrium-und Kaliumjodiden angewandt. Soll schönes blaues Licht hergestellt werden, so dient hiezu Indiumjodid ; dunkelgrünes Licht liefert Thalliumjodid ; gelbesLi'ht entsteht bei Anwendung von Natriumjodid und eine andere Nuance von Rot resultiert durch Ein- bringung von Kalium-und Rubidiumjodid.
Man könnte annehmen, dass bei der Erzeugung dieser starkgofärbten Lichtarten der Quecksilberlichtbogen hauptsächlich als Träger der verflüchtigen eingebrachten Färbesubstanzen dient, während bei der Erzeugung von weissem
Licht der Quecksilberlichtbogen selbst die violetten, blauen und grünen Strahlen entsendet und die Strahlen von grösserer Wellenlänge durch die eingebrachten Substanzen her\ or- gerufen werden.
Für alle Fälle ist es am besten, die pulverförmigen Jodide, oder allgemein gesagt, die die Farbe modifizierenden Stoffe so einzubringen, dass sie die Quecksilber- elektroùe oder die Elektroden vollständig bedecken, damit der Bogen nicht unbedecktes
Quecksilber berühre und ein Schwanken in der Färbung herbeiführe. Es kommt jedoch vor, dass eine so bedeckte Elektrode ein Licht ergibt, in dem die Spektrallinien der die
Farben modifizierenden Verbindung allzusehr hervortreten ; dies zu verhindern, ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, und zwar wird dies dadurch erreicht, dass die die Farben modifizierende Substanz gewissermassen verdünnt wird, indem man ihr eine-relativ in- differente Substanz beimengt, vorteilhaft eine solche, welche bei der benötigten Temperatur nicht dissoziiert.
Kalziumfluorid hat eine gute Wirkung, da es im Beisein der als farben- modifizierende Stoffe verwendeten Halogensalze indifferent und so beständig ist, dass es bei der Temperatur des Quecksilberlichtbogens keiner Dissoziation unterliegt. Durch zweck- mässige Änderung der Mengen der wirksamen farbegebenden Verbindungen und der indifferent bleibenden VerdünnungsstoSe kann jede Lichtnuance hergestellt werden ; Kerzen- licht, Glühlampenlicht etc. könnte erfolgreich nachgeahmt werden.
Die Verwendung der
Halogensalze als Schutzmittel ist von besonderem Werte, wenn der Lichtbogen in einem gänzlich abgeschlossenen Behälter, der ihn vor der Luftfeuchtigkeit schützt, sich befindet.
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gegen die Einwirkung derselben, unterscheidet sich aber von dem oben angeführten Verfahren dadurch, dass hier die Glashulle nicht durch gänzliche Verhinderung der chemischen Einwirkung auf dieselbe, sondern dadurch geschützt wird, dass die Art dieser chemischen Beeinflussung so geregelt wird, dass die Durchsichtigkeit oder Lichtdurchlässigkeit der Hülle aufrecht erhalten bleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass die die Farbe modifizierenden Substanzen in Form von kieselsauren Salzen eingebracht werden, insbesondere als Metasilikate, wie z.
B. das Meta-Lithiumsilikat (Si 03 Li2). Diese Silikate zerlegen sich unter der Einwirkung der Lichtbogentemperatur, worauf das Lithium, wenn gerade dieses ver. wendet wird, frei wird und seine färbende Wirkung äussert. Die chemische Wechselwirkung zwischen-den Silikaten und dem Hartglase, welches in diesem Falle als Hülle vorzuziehen ist, besteht in einem Austausch der Basen. Es besteht auf diese Weise eine fortwährende chemische Einwirkung auf die Innenfläche der Glashfille, welche sich in der Neubildung von Glas und in der Zersetzung desselben äussert.
Die an der Glas-Innenseite gebildeten Silikate sind aber durchsichtig oder mindestens durchscheinend und ihre einzige nachteilige Wirkung ist die, dass sie der Innenseite des Glases fin trübes Aussehen verleihen, ähnlich den bekannten mattgeätzten Gtühlampenhüillen. Dieses Mattwerden beeinträchtigt das Licht nicht ernstlich, besonders, weil ja die Lampe ein hervorragendes Leuchtvermögen besitzt Die Trübung ist im Gegenteil nützlich, weil dadurch ein gleichmässig zerstreutes Licht geschaffen wird. Die Farbe des Lichtbogens kann durch Einbringung farbegebender Substanzen in Form von Salzen solcher Säuren modifiziert worden, z. B. Kieselsäure, welche die Tülle, in der die lichtgebende Substanz sich befindet. bildet oder bilden können. Andere Säuren dieser Art sind z. B.
Borsäure etc. Die vorliegende Erfindung hat auch eine einfache Vorrichtung zum Gegenstande, um solchen Lampen, die, wie einige der oben beschriebenen, beim Einschalten eine höhere Spannung als während des Brennens benötigen, unter Anwendung von Wechselströmen mit konstantem Potential in Betrieb zu setzen.
Indes ist die Erfindung auch für verschiedene andere Lampentypen anwendbar-
Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Verminderung der zur Erzeugung des Lichtbogens nötigen Spannung durch Verwendung einer verdünnten Atmosphäre von Wasscrstoff oder eines anderen Materiales von geringerem dioloktrischen Widerstande als die Luft ist, wie z. H. helium oder Argon, wodurch eine bedeutende Verringerung der zum Inbetriebsetzen der Lampe nötigen Anfangsspannung erzielt wird.
Des weiteren wurde gefunden, da) ss die Einwirkung der vorerwähnten Halogensalze durch Anwendung einer offenen Glashülle oder eines der Luft und der Feuchtigkeit
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ihre Einwirkung bei einer etwas höheron Temperatur als die der Jodide stattfindet. Ferner wurde gt'funden, dass die Jodidp dfm lochte eine schönere, wärmere und glänzendere Färbung verleihen.
Deswegen wird bei einigen dieser Lampen das Quecksilber oder eine andere lichtgebende uustanz giint. lich mit einer hermetisch geschlossenen und beispielsweise mit Wasserstoff gefüllten Glashülle versehen, welche bis zu einem ziemlich hohen Grade luft- loer gemacht wurde. Das Vakuum entspricht ungefähr einem Millimeter Quecksilber oder
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Farbe modifizierenden Substanz durch Beimengung von freiem Jod oder Quecksilberjodid herbeigeführt.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiters eine neue Art der Lampeneinschaltung, . sowie eine automatische Vorrichtung, welche die Lichtbogenlange reguliert und die im Ltcbtbogcn erzeugte Spannung innerhalb gewisser Grenzen erhält.
In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. 1 eine Ausuhrungsform der Lampe ; Fig. 2 zeigt im Querschnitt ein vergrössertes Detail der in Fig. 1 gezeigten Form ; Fig. 3 veranschaulicht eine an Stelle der jetzt gebräuchlichen eingeschlossenen Bogenlampen anwendbar Lampe ; Fig. 4 zeigt das Schaltungsschema dieser Lampe. Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Modifikation und Fig. ti die Ansicht einer Ausfuhrungsform der in Fig. 3
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mit der genannten Einschaltvorrichtung versehene Lampe und Fig. 12 ist ein erläuterndes Schema.
Die Quecksi1èerdampflampe beswht aus einer verkehrt U-förmigen Röhre mit Quecksilberelektroden und Platinpolen. Die Quecksilberoberfläche ist mit einer dünnen Jodidschicht aus einer leitende Dämpfe liefernden Substanz bedeckt. Beispielsweise besteht diese Schichte aus einem Gemenge von Lithium-und Natriumjodid mit oder ohne Zusatz von verdünnenden Substanzen, wie z. B. Kalziumfluorid. Diese Jodide werden in die Röhre eingebracht, wobei sorgfältig darauf geachtet werden muss, dass die Salze völlig trocken sind, da vorhandene Feuchtigkeit sehr nachteilig wirken würde. Die Röhre wird sodann nach dem üblichen Verfahren evakuiert, doch empfiehlt es sich, die zurückbleibende Luft durch Wasserstoff zu ersetzen, da eine verdünte Wasserstoffatmosphäre im Vergleich zu einer verdünnten Luftatmosphäre eine sehr niedrige Anfangsspannung erheischt.
Mit Helium oder Argon kann die Anfangsspannung noch mehr verringert werden. Wenn nun die Röhre verschlossen wird und die Lampe in eine Leitung eingeschaltet wird, entsteht, besonders wenn die Quecksilberelektroden künstlich erwärmt werden, zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen oder eine Entladung von der einen Elektrode zur anderen. Alsbald wird die ganze Röhre von weissem, angenehmen intensiven Lichte erfüllt erscheinen.
Ist einmal der Bogen vollkommen gebildet, so fällt die Spannung in der Lampe um ein Bedeutendes.
Der Vorgang scheint ungefähr der Folgende zu sein : Zwischen den Polen existiert ein wirklicher Quecksilberbogen, d. h. der Strom fliesst von einem Pole zum anderen durch eine Schichte von Quecksilberdampf hindurch und dieser Quecksilberdampf gibt unter dem Einnusse des elektrischen Stromes ein strahlendes Licht, das bei einer weit unter der Glühtemperatur gelegenen Temperatur violette, blaue und grüne Strahlen enthält und eine Wirksamkeit besitzt, die von keinem anderen bekannten Glühlichte erreicht wird. Das Quecksilber verdampft ununterbrochen und wird, während die Lampe in Gang ist, in einem Kondensraum kondensiert, von wo es zu den Elektroden zurückrinnt. Der Bogen besteht auf diese Weise aus einem kontinuierlichen Körper von Quecksilberdampf.
Der Bogen, welcher an seinen Enden deutlich ausgebildet ist, spielt über der Oberfläche der Queck- silberelektroden hin und her und verdampft fortwährend kleine Mengen der Halogensalie der Alkalimetalle. Im vorliegenden Falle wurden für diese Lithium-und Natriumjodid angenommen. Diese Salze werden verflüchtigt und vom Bogen mitgerissen. Bei dieser Temperatur werden sie teilweise dissoziiert, so dass freie Lithium-und Xatriumatome sich uu Bogen vorfinden ; der Bogen zeigt daher die charakteristischen Spektren des Lithiums und Natriums. Diese'Stoffe sind jedoch nicht chemisch froi, sondern stehen in enger Wechselbeziehung zu den von ihnen abgespaltenen Jodatomen und verbinden sich, trennen sich und
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gegriffen.
Mit geringen Kosten kann man auf diese Weise ein wirksames Licht erhalt welches rein weiss oder auch von jeder gewünschten Farbe sein kann. Die gezeigte Lampe hat jedoch den Nachteil, dass sie für Serienschaltung bestimmt ist, und dass das dann befindliche Quecksilber vor der Einschaltung künstlich bis fast zum vor Siedepunkte erwärmt werden muss.
Es wurde gefunden, dass nicht beide Elektroden notwendig aus Quecksilber oder anderen, bei niederer Temperatur verdampfbaren Substanz bestehen müssen. Man ist in- stande, eine der Elektroden aus Eisen oder einem anderen Leiter, wie Kohle etc. herzustellen, obwohl bei Verwendung von Gleichstrom es vorzuziehen ist, den nicht verdant baren Pol als wärmere Elektrode zu halten, damit in der Röhre die richtige Temperatur aufrechterhalten bleibe. Bei Vorhandensein von atmosphärischem Druck oder teilweise m Vakuum ist die negative Elektrode die kühlere, bei höherem Vakuum kann jedoch dieses Verhältnis auch umgekehrt sein.
Wie oben näher ausgeführt wurde, können statt der Halogensalzu Substanzen verwendet werden, die, obwohl sie das Glas angreifen, trotzd'm seine Lichtdurchlässigkeit nicht beeinträchtigen, z. B. Metasilikate. In diesem Falle ist man auch in der Lage, jede gewünschte Farbe oder Nuance des Lichtes, weiss, rot, blau, grün etc. zu erhalten, und zwar durch entsprechende Regelung der Menge der beigemengten, die Farbe modifizierenden Substanzen, sowie durch Beimischung einer neutralen verdünnenden Substanz, wie z. B. Kalziumfluorid.
Wird beispielsweise die Erzeugung von weissem Licht gewünscht, so werden Gemenge der Metasilikate des Kaliums oder Lithiums und Natriums beigefügt und wenn es sich zeigt, dass die in den Lichtbogen eingeführte Menge dieser Substanzen so gross ist, dass das Licht zu rot oder zu gelb wird, so kann dieser Fehler durch Zugabe von Kalziumfluorid behoben werden. Welches auch immer die farbegebenden
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selbst das Glas angreifen, wird. dieses trotzdem nicht nachteilig beeinflusst, da die an seiner Innenseite gebildeten Salze durchsichtig oder durchscheinend sind.
Bei höherer Temperatur wirken die Silikate besser, als bei einer sehr niedrigen Temperatur und diese besonderen farben gebenden ZusAtze eignen sich auch für in der Luft freibrennende Lampen, wie sie nachfolgend beschrieben werden sollen, obwohl jede farbenverändernde Methode bei den hier gezeigten Lampen in Anwendung gebracht werden kann. Behufs grösserer Übersichtlichkeit werden im folgenden jede der verschiedenen Abänderungon nur mit einer Farbengebungsmethode beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, dass überall auch die anderen Anwendung finden. können.
In Fig. 1 wird eine Lamponform gezeigt, die gute Resultate ergab. Diese Lampe besteht aus einer einzigen vertikalen Röhre B, die an ihrem oberen Ende zu einer Kugel B2 sich erweitert. Wie frühflr ist die untere Elektrode D aus Quecksilber und muss mit die
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mit der einen Seite des Stromkreises oder mit einem Pole der Elektrizitätsquelle verbunden. Die obere Elektrode D1 besteht aus Metall, wie z. B. Eisen, und ist an dem negativen Poldraht in leitender Verbindung mit demselben aufgehängt. Es hat sich gezeigt, dass bei Benützung dieser Lampen der Lichtbogen das Bestreben hat, bei starkem Vakuum an der Seite der Elektrode D'entlang zu gehen und das Glas an oder nächst dem Eintrittspunkte der Poldrähte durchzuschmelzen.
Diese Erscheinung dürfte dem Umstande zuzuschreiben sein, dass der Widerstand zwischen Vakuum und Elektrode grösser ist, als der Widerstand des Vakuums allein. Was immer die Ursache hievon sein mag, so ist diese Erscheinung höchst nachteilig, weil dadurch ein Schmelzen und Missfärbigwerden des Glases eintritt.
Man kann in der Praxis diesem Übeistande dadurch vorbeugen, dass die Elektrode Dl auf einem Teile ihrer Länge von dem Glasrohre H (Fig. 2) umgeben wird, welches direkt angeschmolzen wird, oder einen Tei'der Lampe selbst bildet. Der Lichtbogen kann in dem engen Spalt zwischen den Rohrwänden und der Elektrode nur schwer bestehen bleiben und derselbe sucht daher die Elektrode entweder nahe dem unteren Röhrenende oder an einem Punkte, wo die Elektrode ausser Kontakt mit dem Glase ist. zu berühren.
Es soll nun eine zur Parallelschaltung mit konstanten Wechselströmen geeignete Lampongruppe beschrieben werden. Aus Fig. 3 und 4. welche diese Lampe zeigen. ist ersichtlich, dass der Strom durch den Poldraht E2 eintritt und dann durch die Regnliervorrichtung L durchgeht. Da diese besondere Lampe für Wechselstrom gebaut wird. kann diese Reguliervorrichtung ganz wohl die Form einer Selbstinduktionsspule mit fast geschlossenem magnetischen Feld annehmen, wie sie bei Wechselstrombogenlampen verwendet wird. Zur Änderung des magnetischen Feldes können die üblichen Vorrichtungen ver- wendet worden.
Von diesen Widerstandsspulen geht der Strom durch den Draht M1 zur Quecksilbore'üktrode- und dann durch den Bogen in das Rohr B1 zum oberen Pol D3, der am besten aus Eisen besteht Von diesem Pole geht der Strom vermittels der
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Eigenheiten auf : Der Träger N5 ist auf eine Kappe N8 aufgeschraubt; von dieser Kappe hängen mehrere Stangen N7, N7 herab, die an ihren unteren Enden mittels Schrauben an der unteren Lampenplatte N8 befestigt sind. Mittels der Klammern N9, ND tragen diese Stangen auch die Selbstinduktionsspule L. Ein U-förmig gestalteter Eisenkern O ist an
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treffenden Schenkeln dieses Kernes befestigt.
Eine Platte 01, welche aus massivem gegossenen Kupfer, Aluminium oder anderem geeigneten Material hergestellt sein kann, ist mit zwei Löchern versehen, um sie auf die zwei Schenkel des Kernes 0 aufstecken zu
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zudrücken und das untere Elektrodenende in das in D2 befindliche Quecksilber einzutanchen, wenn kein Strom durch die Lampe durchgeht. Z ist ein Bremszylinder. Der Schraubring Pl ist an die Bodenplatte der Lampe angeschraubt und in diesem Ring ist die gläserne Kondenskammer p2 eingeschraubt. Eine Unterlagsplatte pa aus Filz oder Asbest ist zwischen der Kondenskammer und der Bodenplatte eingelegt.
Ein zweiter Schraubring P4
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durch die Asbesthülsen P8 mit einem Rohransatz des Raumes P2 verbunden ist und in ähnlicher Weise mit einem Rohransatz am unteren Ende der Röhre BI verbunden ist.
Durch diese Röhre geht der Draht MI, welcher an seinem unteren Ende mittels einer Emailhülle vor den Quecksilberdämpfen geschützt wird. Vorteilhaft wird dieser Draht in eine Heizspirale M3 eingeführt und nur am Ende M4 blank gelassen, wodurch der Strom durch die Heizspirale M3 durchgeht und das Quecksilber bei D2 auf einer genügend hohen Temperatur erhält.
Nach Fig. 5 kommt man zu dem gleichen Ergebnis Hier ist eine Metallkappe K1 auf das untere Röhrenende und eine zweite Kappe K2 auf Kappe Kl derart aufgeschraubt, dass zwischen den beiden ein ringförmiger Zwischenraum entsteht, in welchem der Widerstand M3 in Form einer Spirale eingebracht werden kann. Die Teile Kl, K2 können aus Eisen hergestellt werden, in welchem Falle die entstehenden Foucaultschen Ströme das Quecksilber erhitzen werden.
Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Lampe ist folgende : Der Strom tritt
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schriebenen Wege durch die Heizspirale M3 in die Quecksilberelektrode D2. Wenn angenommen wird, dass die Lampe eben in Gang gebracht ist, so ist klar, dass die Spirale qu durch das Gewicht der Platte 01 zusammengepresst worden sein wird und dass die Elektrode D3 mit dem Quecksiber D2 in Kontakt ist. Der Strom wird deshalb durch die Solenoide N3, N durchgehen und zum Pole E3 austreten. Diese Solenoide rufen im Korn 0 Kraftlinien hervor und nach dem von Elihu Thomson angegebenen Vorgange wird io Platte 01 zum Aufsteigen gebracht, wodurch die Elektrode D3 mitgenommen wird.
Die Lampe wird daher so lange fortbrennen, bis der Lichtbogen infolge zu grosser Länge unterbrochen wird. Bei genügend hoher Temperatur des Quecksilbers wird dies nicht ge- schehen ; tritt jedoch dieser Fall ein, so fällt die Elektrode und der Vorgang wiederholt sich. Der ganze Vorgang wird sich des öfteren abspielen, aber endlich erreicht das Quecksilber eine genügend hohe Temperatur und die Elektrode D3 geht in die in der Zeichnung angegebene Stellung. Die Länge des entstehenden Bogens wird natürlich durch die Be- schaffenheit. der Solenoide N3, N4, die Form der Widerstandsspule, die Stromspannn11 g, den Durchmesser der Röhre BI etc. bestimmt.
Ein Anwachsen des Bogenwiderstandes wird den Strom abschwächen, wodurch die Ruckstosswirkung eine schwächere wird und eine Ver- kürzung des Bogens eintritt. Bei dieser Stellung wird das Rohr BI von einem glänzenden
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weichen oder dorthin zurückzukehren, wogegen die Quecksi ! berdämpfe wagen ihres grossen Gewichtes nicht zum oberen Ende emporsteigen, sondern an den Seiten kondensiert werden und in die Kondenskammer zurücktropfen; von hier gelangt dann das Quecksilber durch das Rohr P7 zu der unteren Elektrode dz
Eine andere Art der Ausführung der Erfindung zeigt die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Lampe, welche, soweit die Teile unterhalb der Bodenplatte N8 in Betracht kommen, mit der Lampe nach Fig. 3 identisch ist Fig. 7 zeigt den Stromkreis der Lampe.
Der Strom tritt z. B. bei der Klemme E2 ein, durchströmt die Selbstinduktionsspule L, geht durch die untere Elektrode D2 zur oberen Elektrode D3, durch die Spulen N11 und \'12
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einzudringen. Zwei weitere Solenoide N13, NU sind zum Bogen parallel geschaltet, wodurch die hintereinander geschalteten Spulen Nil, N12 schwächer geha) ton werden können, während trotzdem die schliesslich beabsichtigte Trennung der Elektroden stattfindet ; da jedoch die
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Fig. 7 zeigt, verbunden und die Elektrode ist fest mit dem Kern O6 verbunden, der vorzugsweise aus Eisendraht besteht und an einer Schraubenfeder 07 hängt.
Letztere ist an der Deckplatte der Lampe befestigt, um die Spulen bei Bildung des sehr langen Bogens zu unterstützen, der bei den nach vorliegender Erfindung konstruierten Lampen vorzuziehen ist.
Durch Anwendung des Bremszylinders W kann die Schnelligkeit der Trennung der Elektroden noch mehr vermindert werden. Dieser Bremszylinder ist mit einem Kolben il versehen, der an der oberen Elektrode Da befestigt ist und der Oberteil des Brems- zylinders W2 ist trichterförmig erweitert, um beim Hinuntergehen der Elektrode dem Kolben den Eintritt in den Bremszylinder zu erleichtern. Die Umnäche des Kolbens ist mit Rillen W3 versehen, um die Wirkungsfähigkeit des Bremszylinders zu erhöhen ; auch besitzt der Kolben eine oder mehrere Ön'nut) gen , die durch Ventilklappen W5 verschlossen sind.
Letztere bestehen aus einer dünnen Asbestplatte oder aus anderem weichen Material und öffnen sich beim Hinuntergehen des Bremszylinders, während sie sich beim Aufsteigen schliessen.
Die Wirkungsweise dieser Lampe erhellt aus der bereits gegebenen Beschreibung.
Wird der Ausschalter geschlossen, so geht der Strom durch die Lampe und die Spulen JV", N12 suchen den Kern O6 und die Elektrode D zu heben. Diese Wirkung tritt jedoch langsamer ein, als bei der Lampe nach Fig. 3, da weder das eine noch das andere Spnlenpaar für sich allein so kräftig genug ist, um die beweglichen Teile in ihrer höchsten Stellung zu erhalten. Auch der Bremszylinder tritt in Wirkung, so dass eine kurze Zeit vergeht,
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erregt und hilft gemeinsam mit der Feder O7 bei der Verlängerung des Bogens mit. Wenn jedoch der Bogen vor der entsprechenden Erhitzung des Quecksilbers sich ausgedehnt
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mittlere Teil dereeöbre, je nach dem Grade der Luftleere, mit Licht erfüllt ist.
Das Glas wird, wie oben geschildert, vor Zersetzung geschützt, das oberwähnte freie Jod unterstutzt die farbengebenden Stoffe in ihrer Wirkung, indem wahrscheinlich der Jod- beschuss die Verflüchtigungsfähigkeit des Lithiums und Kaliums erhöht. Durch Vermehrung der Menge der farbengebenden Substanzen und durch entsprechende Auswahl derselben nach Massgabe ihrer bekannten Spektra kann dem Lichte jede beliebige Farbe und Nuance gegeben werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 besteht die Lampe aus einer Glasplatte N14, an welcher die Leitungsröhre B 1 befestigt ist. Die Platte jV ist an einer gewöhnlichen Edisonfassung Nlb angebracht, die in den Porzellanhals N16 eingeschraubt ist. Die Lampen- röhre B wird durch ein verkehrt U-förmiges Rohr 20 gebildet, welches sich in der Mitte befindet, und aus zwei seitlichen Röhren 21, 22, welch letztere zu Luftkammern 23, 24 sich erweitern. Die Poldrähte E, EI gehen durch das Glas in die Kammern hinein und tauchen in das Quecksilber der Röhren 21, 22. Sie sind an den Eintauchstellen und dort, wo sie ins Glas eingeschmolzen sind, blank.
Wenn durch die Lampe kein Strom durchgeht und das Quecksilber kalt ist, so reicht es bis zu dem Niveau 25-25, da der Gasdruck
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faden 26 befestigt, der entsprechend dem oberen Teil des U-Rohres gebogen ist. Der obere Teil des Quecksilbers in den Röhren 20 ist mit den pulverförmigen farbengebenden Substanzen bedeckt ; der kleine übrigbleibende leere Raum am Scheitelpunkte der U-Röhre ist mit Wasserstoff oder einem anderen Gas ausgefüllt.
Wenn nunmehr Strom zugeführt wird, so tritt er beispielsweise durch den Draht E ein, geht durch das Quecksilber im Rohr 21, dann aufwärts durch das linke Rohr 20, geht dann durch den freien Raum am Scheitelpunkte des Rohres durch den Faden 26, von da abwärts durch die rechtsseitige Röhre 20, aufwärts durch das Rohr 22 und verlässt die Röhre durch den Draht EI. Dieser Vorgang bewirkt in beiden Röhren eine Erhitzung des Quecksilbers und ganz besonders des Fadens, des diesen letzteren umgebenden Raumes und des Quecksilbers am Scheitelpunkte der Röhren. 20, 20.
Befindet reich das Niveau des Quecksilbers etwas oberhalb der durch die Linien 25, 25 bezeichneten Stelle, so dass selbst im Scheitelpunkte der Röhre eine dünne Quecksilberschichte vorhanden ist, so beginnt diese dünne Schichte zu sieden und es bildet sich an diesem Punkte ein Lichtbogen. Auch sonst wird aber der Faden alsbald das Gas und das Quecksilber derart erhitzen, dass ein Bogen sich rasch bildet.
Nun wird die vorhandene Luft in dem Teil der Röhre, in welchem sich der Bogen zu bilden hat, erhitzt und das Quecksilber verdampft, so dass der Druck in dem oberen Teile der U-Röhre ungefähr bis zur Höhe des äusseren Druckes oder noch höher steigt. Dadurch wird das Quecksilber in den Röhren 20,20 hinabgedrückt und gelangt in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ; schliesslich geht es in den Rohren 20,20 noch bedeutend unter dieser Stellung herab, wodurch der Faden ausgeschaltet wird. Diese Wirkung wird natlrlich aufgehoben, wenn die Kammern 23. 24 entweder mit Quecksilber oder mit Gas angefüllt sind, dessen Druck den des Bogens übersteigt.
Durch eine Regulierung des G8 : -- druckes in 25 und 24 kann die Wirkung d r Vorrichtung automatisch gemacht werden. da ein Anwachsen des den Bogen bildenden Stromes den Druck steigern und den Bogen automatisch verlängern wird ; ungefähr so. wie der Kohlenlichtbogen bei einer gewöhnlichen
Lampe durch die Wirkung der Reguliermagnete automatisch verlängert wird. In der vorliegenden Vorrichtung geschieht dies jedoch ganz selbttätig und nicht mittels äusserer Mechanismen. Die Faser bildet beim Anlassen einen Kurzschluss für den Bogen, entzieht ihm jedoch nicht besonders viel Strom, da das Potentialgefälle des Quecksilberbogens sehr niedrig ist.
Die in Fig. 10 gezeigte Lampentype hat Pole E4, E3, zwischen welchen eine konstante Wechsf'tstromspannung erhalten bleibt, und zwar durch Anschluss an die Leiter 2, 2. Von
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gemeinsamen zentralen Kammer vereinigten Röhren besteht. Ein dritter Po ! ist tf eine Vertiefung D4 der Kammer eingesetzt. Diese Vertiefung, sowie die unteren Enden der Röhren D6, D7 sind mit Quecksilber gefüllt und die Oberfläche des Quecksilbers ist mit einer dünnen Schichte farbengehender Substanz bedeckt. Ein Kondensator 4 und eine
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gemeinsamen Punkte A'8 aus ist eine Verbindung zwischen dem Kondensator und der Selbstinduktionsspule mit der Elektrode D hergestellt.
Angenommen, der Umschalter sei geschlossen und es werde ein Wechselstrom von 100 Volt den Polen zugeführt, während das Vakuum in der Lampe 1 mm Quecksilbersäule entsprechen soll. Unter diesen Umständen
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Spannungen könnten die hier angegebenen um das Zehnfache und noch mehr übersteigen.
Ist dies der Fall, so wird der Teil der Röhre zwischen dem linken Pole D6 und dem Zentralpole D4 der gesamten Kondensatorspannung ausgesetzt sein, während der rechtsseitige Teil der Röhre der durch die Selbstinduktionsspule durchgehenden Spannung ausgesetzt sein wird. Obwohl nun die Gesamtspannung durch die Röhre nicht mehr als 100 betragen mag, wird doch die Spannung in jeder Röhrenhälfte 1000 übersteigen können.
Ein Bogen wird vom linken Pole D zum Zentralpol D4 sich bilden oder vom Zentralpol Di zum rechten Pole D7 oder zu beiden. Wenn zuerst nur ein Bogen sich bildet, so wird selbst bei geringerer Spannung der andere sich zu bilden trachten, da ja die ganze Röhre erwärmt und mit leitenden Dämpfen erfüllt ist.
Dieser Bogen wird aus einer Säule von Quecksilberdämpfen, die an den Polen entstehen, gebildet und mit diesen Quecksilberdämpfen sind die die Farben modifizierenden Substanzen, wie beispielsweise Lithiumjodid, gemengt. Der Bogen erwärmt nach und nach das Quecksilber bis nahe auf den Siedepunkt, sodann wird die zur Erhaltung des Lichtbogens benötigte Spannung bedeutend vermindert und der Strom wächst dementsprechend für eine angegebene Spannung ; sobald jedoch der Strom beispielsweise auf die linke Seite der Röhre geleitet wird, wird ein Widerstand parallel mit dem Kondensator eingeschaltet, während wenn der Strom der rechten Seite der Lampe zugeführt wird, ein Widerstand parallel mit der Selbstinduktionsspule eingeschaltet wird.
Die Parallelschaltung des Widerstandes mit einer Selbstinduktionsspule oder einem Kondensator bewirkt die Verminderung seiner Widerstandswirkung und verursacht ein Zusammenfallen des Phasendreieckes, sowie in Fig. 12 durch das Dreieck , E5, Es, 1 dargestellt ist. Die Lampe ist alsdann für alle Zwecke, als Ganzes in die Hauptleitung eingeschaltet und der Bogen geht nun von dem Pole D 6 direkt zum Pole D7, ohne den zentralen Pol D4 zu berücksichtigen.
Wenn jedoch aus irgendeiner Ursache der Bogen auf einer Seite der Röhre erlöschen sollte, wie dies beispielsweise geschehen könnte, wenn ein sehr heftiger Luftzug eine der Elektroden abkühlen würde, so würde das Phasendreieck sich ausdehnen, die Spannung würde anwachsen und die Lampe sich automatisch wieder in Betrieb setzen. Der Strom wird dann gezwungen, unter allen Bedingungen und automatich geregelt durch die Lampe zu fliessen. Man sieht, dass die verbesserte Einschalt- vorrichtung vollkommen automatisch und augenblicklich wirkt und dass sie keine Bewegungs- vorrichtung oder Handregulierung benötigt.
Die Ausführungsform (Fig. 11) zeigt eine U-förmig gebogene Röhre B mit einem
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1. Verfahren zur Verhütung des Blindwerdens der Glashtille von Quecksilberbogenlampen, in welche Stoffe zur Färbung des Lichtbogens eingeführt werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass die nach ihrem Spektrum gewählten, farbenändernden Stoffe, wie Kalium,
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des Lichtes bei der Temperatur dos Lichtbogens nicht dissoziierende Substanzen, wie Kalziumfluorid, oeigemcngt worden können.