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Elektrische Niederdruckgasentladungsröhre, insbesondere Leuchtröhre
Die Erfindung betrifft elektrische Niederdruckgasentladungsröhren, insbesondere zur Beleuchtung dienende Leuchtröhren.
Bei den bekannten Entladungsröhren der genannten Art besteht das Elektrodensystem im allgemeinen aus Doppel- oder Dreifach-Wendeln und dreiteiligen Stromzuführungen. Der erste Teil der letzteren ist jeweils an die Stromzuführungsstifte der Röhre angeschlossen, der zweite, mittlere Teil in den Glasfuss vakuumdicht eingeschmolzen, und der dritte Teil dient infolge entsprechender Ausbildung ausser der Stromzuführung auch unmittelbar als Tragorgan der Drahtwendel. Dieses Tragorgan ist im allgemeinen draht- oder bandförmig ausgebildet und sein ösenförmig gebogenes Enje ist auf das Ende der Drahtwendel fest aufgeklemmt.
Ein Nachteil der Elektrodensysteme dieser Type ist, dass die mit solchen Elektrodensystemen versehenen Röhren nicht mit grösseren Stromdichten im Betrieb gehalten werden können. Bekanntlich arbeitet bei solchen Röhren während des Betriebes derselben mit Wechselstrom jede ihrer Elektroden in der einen Halbperiode als Kathode und in der nächsten Halbperiode als Anode. In jenen Halbperioden, in welchen die Elektrode als Anode arbeitet, ist sie infolge der Gasentladung einer Elektronenbombardierung unterworfen. Zwecks Ermöglichung des Betriebes der Röhre identischer Abmessung mit grösseren Stromdichten muss daher die Elektrodenoberfläche vergrössert werden, damit an der Elektrode während ihrer Arbeit als Anode an ihrer Oberfläche eine relativ kleinere Stromdichte auftritt.
Demzufolge ist es bei mit relativ grösseren Stromdichten arbeitenden Röhren üblich, am Elektrodensystem in der Umgebung
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Drahtwendeleinzelnen Enden der Drahtwendel auf gleichen Potentialen befinden und zur Vergrösserung der wirksamen Anodenoberfläche dienen. Die Montage dieser kurz auch"Anodenhörner"genannten Teile ist aber in der Massenproduktion verwickelt und kostspielig, insbesondere weil die Lage derselben in bezug auf die Drahtwendel und auch ihre Form eine ausschlaggebend wichtige Rolle auf die Wirkungsweise der Röhre spielen und dieselbe daher gegebenenfalls sehr beeinträchtigen können.
Ziel der Erfindung ist es, ein Elektrodensystem zu schaffen, mittels welchem die Entladungsröhre mit grösserer Stromdichte in Betrieb gehalten werden kann, ohne dass man hiezu gesonderter Organe zur
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Sicherung der obenerwähnten technischen Vorteile billiger und wirtschaftlicher als diejenige der bisher bekannten Ele1rtrodensysreme sein.
Durch die erfindungsgemässe Konstruktion einer elektrischen Niederdruckgasentladungsröhre, insbesondere Leuchtröhre, deren Ele1rtrodensysteme aus je einer Drahtwendel und je zwei mehrgliedrigen Stromzuführungen bestehen, deren je ein Glied ausser der Stromzuführung auch unmittelbar die Halterung der Wendel besorgt, werden diese Ziele vollkommen erreicht. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass mindestens eines der im gasgefüllten Raum der Röhre angeordneten Glieder der Stromzufüh-
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zuführungsglied weist eine spezifische Oberfläche auf, welche grösser als die spezifische Oberfläche einesanalogen massiven Körpers glatter Oberfläche ist.
Der Ausdruck"spezifische Oberfläche"bezeichnet im
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folgenden den Quotient aus umhüllender Oberfläche und Volumen eines Körpers bzw. Gebildes. Bei einem durchbrochenen, durchlochten, mit Ausnehmungen versehenen, aus Einzeldrähten bestehenden oder sonst irgendwie gewebeartig, z. B. netzförmig ausgebildeten Körper ist die spezifische Oberfläche bedeutend grösser als die eines massiven Körpers. Die spezifische Oberfläche eines gewebeartig ausgebildeten Stromzuführungsgliedes kann das Mehrfache der spezifischen Oberfläche eines analogen massiven Stromzuführungsgliedes betragen.
Besondere Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung dann erreicht, wenn die spezifische Oberfläche des gewebeartig ausgebildeten Stromzuftihrungsgliedes mindestens gleich der 11/2-2-fachen spezifischen Oberfläche eines analogen massiven Stromzuführungsgliedes ist. Es werden dann die Wärmeverhältnisse so günstig, dass die Elektrodensysteme einer derartigen Leuchtröhre ohne weiteres auch mit grösseren Stromdichten in Betrieb gehalten werden können. Hiebei kann der Wert der spezifischen Oberfläche und daher die Stromdichte so weit gesteigert werden, als es mit Rücksicht auf die Festigkeitseigenschaften des Elektrodensystems bzw. das sonstige elektrische Verhalten der Leuchtröhre möglich ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind jeweils die die Wendel haltenden Halterungsglieder der Stromzuführungen gewebeartig ausgebildet und in an sich bekannter Weise im Bereiche ihrer Enden ösenförmig zur Aufnahme der Wendelenden gestaltet. Hiedurch wird ein weiterer Nachteil bekannter Elektrodensysteme vermieden. Bei den bekannten glatten, massiven Stromzuführungen musste nämlich das Festklemmen der die Wendelenden aufnehmenden Ösen mit einer zur sicheren Einspannung der Wendel hinreichend grossen Kraft erfolgen, um ein Herausgleiten der Wendel aus den Ösen zu vermeiden. Durch dieses Festklemmen der Ösen wurden die eingeklemmten Enden der Wendel, meist einer Doppelwendel, häufig beschädigt, was in der Folge Wendelbrüche verursachte.
Wenn nun im Sinne der Erfindung die die Wendel haltenden Stromzuführungsglieder gewebeartig ausgebildet sind, so ergibt sich eine sichere Halterung der Wendel, da ja die das Gewebe bildenden Einzelteile sich leichter an die Wendelgänge anschmiegen, ohne dass durch eine übermässige Anpressung der Ösen an die Wendelenden die Wendelgänge beschädigt werden. Es wird dadurch die Wahrscheinlichkeit eines Wendelbruches durch über- mässigenAnpressungsdruck erheblich herabgesetzt und dadurch die durchschnittliche Lebensdauer der Röhre erhöht.
Einzelheiten und einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Elektrodensystems der erfindungsgemässen gasgefüllten elektrischen Entladungsröhre in schaubildlicher vergrösserter Ansicht. In das Glasfüsschen 1 der Röhre sind die mittleren, aus"Dumet"oder anderem mit Glas verschmelzbaren Werkstoff bestehenden Glieder 2 der dreigliedrigen Stromzuführungen vakuumdicht eingeschmolzen. Die aus Kupfer bestehenden Glieder 3 der Stromzuführungen sind an die nach aussen ragenden Kontaktstifte der Röhre angeschlossen. Die Glieder 4 der Stromzuführungen dienen ausser zur Stromzuführung auch zur Halterung der Drahtwendel 5, die als Doppelwendel oder Dreifachwendel ausgeführt ist.
Die Endteile 6 und 7 der Glieder 4 halten die Endteile 8 bzw. 9 der Wendel 5 fest, indem die Teile 6 bzw. 7 ösenförmig gebogen und leicht auf die Wendelteile 8 bzw. 9 gepresst sind. Bei den bisher bekannten Elektrodensystemen bestanden die die Halterung der Wendel besorgenden Glieder der Stromzuführungen aus massiven Körpern, d. h. Drähten oder Bändern, die demnach sehr stark auf die Enden der Wendel anzupressen waren. Hiegegen bestehen die Glieder bei dem dargestellten Beispiel erfindungsgemäss aus Drahtnetzen, also aus solchen Gebilden, deren spezifische Oberfläche grösser als diejenige eines massiven Körpers, z. B. eines einzelnen solchen Drahtes oder Bandes ist, der das gleiche Volumen wie das dargestellte Drahtnetz besitzt. Die Oberfläche eines solchen Gebildes erhöhter spezifischer Oberfläche, z.
B. eines Drahtnetzes, ist natürlich nicht glatt, sondern weist in verschiedenen Ebenen liegende bzw. abwechselnd aussen- und innenliegende Flächenelemente auf. Deshalb ist zum Festhalten der Wendelenden 8 bzw. 9 nur ein wesentlich geringerer Anpressdruck auf die Teile 6 bzw. 7 der Drahtnetze nötig, da sich die das Drahtnetz bildenden dünnen Einzeldrähte leichter an die Wendelgänge anschmiegen. Die Stärke der einzelnen Eisendrähte, aus denen die Drahtnetze 4 bestehen, kann z. B. etwa 150 - 200 Mikron betragen, und der Durchmesser des die Wendel 5 bildenden Wolframdrahtes kann üblicherweise etwa 40 - 60 Mikron sein. Durch den geringeren Anpressdruck wird die Beschädigung der Wendelgänge weitgehend vermieden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erhöhten spezifischen Oberfläche der Halterungsglieder 4 besteht darin, dass man die mit diesem Elektrodensystem versehenen Röhren mit höheren Stromdichten in Betrieb halten kann, ohne dass man hiezu besondere Glieder zur Vergrösserung derAnodenfläches, z. B."Anodenhörner" verwenden müsste.
Gegebenenfalls können die Anodenflächen aber auch bei dem neuen Elektrodensystem sehr leicht und einfach dadurch weiter vergrössert werden, dass die Glieder 4 derart ausgebildet werden,
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dass sie Fortsätze 10 bzw. ]1 besitzen, die in der in der Zeichnung dargestellten oder andern geeigneten Weise Fortsetzungen der ösenförmig gebogenen Teile 6 bzw. 7 bilden und leicht derart geformt werden können, dass ihre Anwesenheit die Wirkungsweise der Röhre nicht beeinträchtigt.
Die Halterungsglieder 4 können statt aus den dargestellten einfachen Drahtnetzen auch aus anders gestalteten gewebeartigen Körpern oder Gebilden erhöhter spezifischer Oberfläche bestehen, z. B. aus Drahtgeflechten, deren Einzeldrähte wendelförmig sind. Gegebenenfalls können einzelne Teile der Halterungsglieder 4 aus geriffeltem Metallblech bestehen, dessen Riffelungstiefe etwa die Hälfte der Blechstärke beträgt und demnach eine bedeutende Vergrösserung der spezifischen Oberfläche verursacht. Als Werkstoff der Glieder 4 werden vorteilhaft Metalle oder Legierungen entsprechender Eigenschaften verwendet, z. B. Molybdän oder Nickel, doch kann auch Eisen oder eine Chromeisen-Legierung verwendet werden.
Das erfindungsgemässe Elektrodensystem kann vorteilhaft auch bei solchen Röhren Verwendung finden, die nicht mit hohen Stromdichten in Betrieb gehalten werden. In diesen Fällen gelangen naturgemäss nicht sämtliche, sondern nur einzelne Vorteile der Erfindung zur Geltung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Niederdruckgasentladungsröhre, insbesondere Leuchtröhre, deren Elektrodensysteme aus je einer Drahtwendel und je zwei mehrgliedrigen Stromzuführungen bestehen, deren je ein Glied ausser der Stromzuführung auch unmittelbar die Halterung der Wendel besorgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der im gasgefüllten Raum der Röhre angeordneten Glieder der Stromzuführungen mindestens teilweise gewebeartig ausgebildet ist.