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Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe mit einem zylindrischen Kolben aus keramischem Material, z. B. aus Aluminiumoxyd, der an seinen Enden mit Endabschlusskappen aus keramischem Material verschlossen ist, die an ihrer dem Kolbeninnern zugewandten Seite Kathoden mit emittierenden überzügen aufweisen, von welchen jeweils eine elektrische Verbindung an die Aussenseite der Lampe geführt ist, wobei in der Nähe der
Kathode zwischen Innen- und Aussenseite des Kolbens eine weitere elektrische Verbindung für eine Zündhilfselektrode vorgesehen ist, die vom Kathodenanschluss isoliert ist.
Bei der Herstellung von Gasentladungslampen mit aus Aluminiumoxyd hergestellten Kolben, welche allgemein als keramische Entladungslampen bezeichnet werden, stellt der vakuumdichte Abschluss des hauptsächlich aus Aluminiumoxyd bestehenden Kolbens ein technologisches Problem dar. Der Abschluss des in der Regel zylindrischen Oxydkolbens und die gleichzeitige Ausführung der Stromzuführungen in entsprechender
Qualität ist eine besonders schwere Aufgabe und stellt das ständige Problem dieser Lampenarten dar. Im allgemeinen kann eine zufriedenstellende Lösung durch Ausbildung je einer Stromzuführung an beiden Enden des
Kolbens erreicht werden.
Für die Zündung solcher Gasentladungslampen mit keramischem Kolben werden spezielle
Zündvorrichtungen verwendet. Eine Art dieser Zündvorrichtungen enthält Halbleiterelemente (Thyristoren,
Transistoren). Beim Einschalten der Lampe gibt diese Zündvorrichtung einen kurzdauernden Spannungsimpuls von 3 bis 4 kV an die Stromzuführungen der Lampe ab und leitet damit den Entladungsvorgang ein. Lösungen dieser Art sind z. B. in den brit. Patentschriften Nr. 1, 183, 542 und Nr. 1, 183, 543 beschrieben.
Eine andere Abart der Zündvorrichtungen verwendet Bimetalle. Zum Beispiel besteht die Zündvorrichtung aus einem mit der Lampe parallelgeschalteten Kontaktpaar, von dem wenigstens eine Kontaktzunge aus Bimetall besteht, in deren Nähe sich eine Heizspirale befindet. Beim Einschalten der Lampe erleidet das Bimetall zufolge der Wärmewirkung des über die Heizspirale durchfliessenden Stromes eine Formänderung und hebt sich von seinem Kontaktpaar ab, demzufolge wird der Strom in der Vorschaltdrosselspule der Lampe unterbrochen und der entstehende Hochspannungsimpuls leitet den Gasentladungsvorgang in der Lampe ein.
Als Beispiel der äusserst zahlreichen Lösungen mit Bimetall soll nur auf die in der österr. Patentschrift
Nr. 167250 beschriebene Lösung hingewiesen werden. Die vorstehend ohne Anspruch auf Vollständigkeit erörterten Lösungen bedeuten jedoch bei weitem nicht die optimale Lösung des Problems.
Die Aufwendigkeit und Kompliziertheit der elektronischen Einrichtungen müssen ja in Betracht gezogen werden, welcher Umstand auch eine Fehlerquelle bedeutet. Die Lösungen mit Bimetallen, obwohl einfacher im
Aufbau, sind im Arbeiten mit der Bedingung der Wahrscheinlichkeit behaftet, die die Anwendung an kritischen
Stellen, z. B. bei verkehrsreichen Strassenkreuzungen, erschwert. Insbesondere handelt es sich darum, dass die Grösse des bei der Unterbrechung des Kontaktes auftretenden Impulses nur dann für die Zündung der Lampe ausreicht, wenn die Phase der Netzspannung hiezu günstig ist, d. h. wenn auch an den Klemmen der Lampe die Netzspannung eine ausreichende Höhe besitzt. Die Lösung arbeitet daher nicht bei jedem Zündvorgang sicher, sondern bloss mit grosser Wahrscheinlichkeit.
Bei Versuchen, die zur Erfindung führten, wurde angestrebt, die erwähnten und andere, nicht angeführte
Schwierigkeiten zu umgehen. Es wurde festgestellt, dass, wenn das Ende des zylindrischen Kolbens der Gasentladungslampe mit zwei Stromzuführungen ausgerüstet wird, deren eine zum Hauptentladungskreis, die andere hingegen zum Zündkreis gehört, die Lampe mittels einer einfachen Schaltung gezündet werden kann und die vorhin erwähnte Zündvorrichtung erübrigt wird.
Aufgabe der Erfindung war es, bei einer Gasentladungslampe ähnlicher Bauweise, wie sie in der nicht vorveröffentlichten österr. Patentschrift Nr. 308904 vorgeschlagen wurde, die Hauptelektroden und Hilfszündelektroden und deren Stromzuführungen in einer Weise vorzusehen, die für Serienfertigung geeignet ist und einen dichten Abschluss des Lampenkolbens ermöglicht.
Die Erfindung besteht nach einer ersten Ausführungsform darin, dass bei einer Gasentladungslampe der eingangs erwähnten Art zur Erzielung der elektrischen Verbindungen jede Endabschlusskappe wenigstens teilweise mit einer Metallschicht versehen ist und dass für die Zündhilfselektrode und die weitere vom Kathodenanschluss isolierte elektrische Verbindung mit derselben in an sich bekannter Weise zwischen dem Kolben und der Endabschlusskappe ein keramischer Zwischenring vorgesehen ist, dessen Oberfläche teilweise, vorzugsweise mit Mo, metallisiert ist, und dass dieser metallisierte Teil von der Aussenoberfläche des Zwischenringes ausgehend sich über die dem Kolben zugekehrte Stirnfläche auch innerhalb des Kolbens fortsetzt.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind bei der eingangs erwähnten Gasentladungslampe zur Erzielung der elektrischen Verbindungen sowie für die Zündhilfselektrode und die weitere vom Kathodenanschluss isolierte elektrische Verbindung mit derselben auf der Oberfläche der keramischen Endabschlusskappe wenigstens zwei, vorzugsweise aus Mo bestehende, nicht zusammenhängende Metallschichten vorhanden, die sich jeweils von der Aussenoberfläche der Endabschlusskappe über ihre Stirnfläche auf die dem Kolbeninneren zugekehrte Oberfläche erstrecken. In beiden Fällen erhält man dadurch an beiden Kolbenenden je zwei Kontaktstellen ohne die Notwendigkeit von Drahteinschmelzungen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch veranschaulicht, wobei Fig. 1 eine erfindungsgemässe Gasentladungslampe, teilweise im Schnitt, samt Schaltung zur Stromversorgung, und Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform einer Endabschlusskappe zeigt.
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An das Ende des zylindrischen keramischen Kolbens--l--gemäss Fig. l ist durch Zwischenschalten eines keramischen Zwischenringes --5-- die keramische Abschlusskappe --2-- angeklebt. Die Oberfläche der Abschlusskappe ist mit einer Metallisierung -2a- verschen, die ausgehend von der äusseren Oberfläche der Kappe auch im Inneren der Röhre fortgesetzt wird. Diese Metallisierung dient ähnlich wie bei der Elektrodenkonstruktion gemäss der österr. Patentschrift Nr. 308904 als Stromzuführung der Hauptentladung und ist gleichzeitig an dem Nasenteil--2a--der Kappe das Trägermetall der Entladungsröhre. Die Elektronenaustrittsarbeit der Kathode wird durch einen emittierenden Überzug --4-- vermindert.
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dient als Zündhilfselektrode.
An die metallisierten Flächen der Kappe und des Zwischenringes stützt sich je eine Stromabnahmefeder - 11 und 12-einer Lampenfassung ab. Der Zündstromkreis ist in bekannter Weise so aufgebaut, dass die Wechselspannungsquelle--7--einerseits über die Strombegrenzungsdrossel--8--an die Endabschlusskappen, anderseits über die Zündwiderstände-9 und 10-an die Metallisierung der erfindungsgemässen Zwischenringe angeschlossen ist.
Beim Einschalten entsteht zwischen der Kathode --2b-- und der Zündhufselektrode-5a-eine Nebenentladung, die sofort in eine zwischen den an den Enden des Kolbens angeordneten Kathoden--2b- entstehende Entladung übergeht.
Nach einer andern, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann der Zwischenring--5--
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des Kolbens eine Nickelschicht derart aufgetragen wird, dass beide Metallisierungen von der äusseren Oberfläche ausgehen und sich über die Klebeflächen in das Innere des Entladungsraumes fortsetzen. In diesem Fall dient die eine Metallisierung als Kathodenzuführung und die andere als Zündhilfselektrode.
Zusammenfassend soll auf die Vorteile hingewiesen werden, die durch die Erfindung zu erreichen sind. Vor allem ist kein besonderer Zündapparat nötig und dieser Umstand bedeutet nicht nur eine Verminderung des
Kostenaufwandes, sondern gleichzeitig auch das Wegbleiben einer Fehlerquellenmöglichkeit. Ein zweiter grosser
Vorteil der Erfindung ist, dass die Lampe unter Verwendung der an sich bekannten Schaltungen betrieben werden kann. Als weiterer Vorteil ist die betriebssichere Zündung, das einfache und gute Arbeiten der Lampe anzusehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gasentladungslampe mit einem zylindrischen Kolben aus keramischem Material, z. B. aus Aluminiumoxyd, der an seinen Enden mit Endanschlusskappen aus keramischem Material verschlossen ist, die an ihrer dem Kolbeninneren zugewandten Seite Kathoden mit emittierenden überzügen aufweisen, von welchen jeweils eine elektrische Verbindung an die Aussenseite der Lampe geführt ist, wobei in der Nähe der Kathode zwischen Innen- und Aussenseite des Kolbens eine weitere elektrische Verbindung für eine Zündhilfselektrode
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Verbindung mit derselben in an sich bekannter Weise zwischen dem Kolben (1) und der Endabschlusskappe (2) ein keramischer Zwischenring (5) vorgesehen ist, dessen Oberfläche teilweise, vorzugsweise mit Mo, metallisiert ist, und dass dieser metallisierte Teil (5a)
von der Aussenoberfläche des Zwischenringes (5) ausgehend sich über die dem Kolben (1) zugekehrte Stirnfläche auch innerhalb des Kolbens fortsetzt.
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