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Verfahren zur wahlweisen Einstellung, Gestaltung und Färbung eines oder mehrerer Lichtbogen in Scheinwerfern, Projektionslampen und Bogenlampen.
Die bisher bekannten Mittel zur Einstellung, Gestaltung und Färbung eines Lichtbogens haben den Nachteil, dass sie nur in einer bestimmten Lage der Elektroden bzw. in engen Grenzen die beabsichtigte Wirkung hervorrufen. Diese Abhängigkeit von der Lage der Elektroden ist besonders bei Bogenlichtscheinwerfern störend und macht die angegebenen Mittel z. B. bei einem Durchschwenken"des Scheinwerfers von o bis 3600 wirkungslos bzw. es tritt durch die angegebenen Mittel eine Schädigung der lichtreflektierenden oder lichtdurchlässigen Teile des Scheinwerfers ein. Ferner ist es mit den bisher bekanntgewordenen. Mitteln nicht möglich, die Lichtstrahlung der beiden Krater eines Lichtbogens oder mehrerer Krater, mehrerer auch zusammenhängender Lichtbogen in jeder Lage gleich nutzbar zu machen.
Alsdann war es bei Scheinwerferkohlen, insbesondere bei den negativen, in Rücksicht auf deren spezifisch hohe Belastung erforderlich, dieselben zu verkupfern. Diese Verkupferung schmilzt bekanntlich. durch die Lichtbogenwärme und beschädigt durch Abtropfen bei gewissen Stellungen des Scheinwerfers die lichtreflektierenden bzw. lichtdurchlässigen Teile desselben.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein-Verfahren, mit dem es unter Vermeidung der oben angegebenen Nachteile möglich ist, die Einstellung, Gestaltung und Färbung eines oder mehrerer Lichtbogen in Scheinwerfern, Projektionsapparaten und Bogenlampen wahlweise zu beeinflussen und eine Steigerung der spezifischen Belastung der Elektrode über das bisher für die gleichen Elektrodensorten übliche Mass hinaus zu ermöglichen. Dieses Verfahren erfordert Elektroden, die in bekannter Weise mit Längskanälen versehen sind. Diese Elektroden können aus verschiedenem Material, z. B. aus Koks, Kohle, Graphit, Metall, Metalloxyden usw. mit oder ohne Leuchtsalzzusätzen bestehen und mit oder ohne Docht versehen sein.
Die Längskanäle, deren Querschnittsgrösse, Form und Anzahl von dem Durchmesser, der Zusammensetzung und der spezifischen Belastung der Elektroden abhängig usw. sind, müssen um den Fusspunkt des Lichtbogens bzw. um die Fusspunkte mehrerer Lichtbogen auf einer Elektrode angeordnet sein. Durch diese Längskanäle werden entweder durch Über-oder Unterdruck abhängig von der Herstellung bzw. Zusammensetzung der Elektroden Luft, Gas usw., z. B. Kohlensäure, Stickstoff, Gemische von Luft und flüchtigen oder staubförmigen Substanzen usw. hindurchgeleitet. Bei Verwendung von Überdruck weiden die Gase, Gemische usw. unter Druck von den Fussenden der Elektroden mittels geeigneter Vorrichtungen durch die Kanäle nach den Brennenden gepresst.
Bei Unterdruck brennt der Lichtbogen bzw. die Lichtbogen in einem luftverdünnten Raume, durch den die Gase, Luftgemische usw. durch die Kanäle gezogen werden. Die durch die Kanäle von den Fussenden nach den Brennenden streichenden Gase, Luftgemische usw. kühlen die Elektroden in ihrem Innern ab ; infolgedessen können dieselben ohne Schaden höher, als bisher üblich, belastet werden. Durch die an den Kraterenden aus den Kanälen austretenden Gase, Luftgemische usw., welch letztere durch die Erhitzung der Elektrode vorgewärmt sind, kann ein Lichtbogen oder mehrere dieser in einer bestimmten Richtung eingestellt und geformt werden.
Die Einstellung und Formgebung des oder der Lichtbogen ist abhängig von dem Elektrodenmaterial, deren Anordnung zueinander, den zu verwendenden Gasen, Luft-
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streichenden Luft bzw. den Gasen, Luftgemischen usw. in geeigneter Weise, z. B. durch einen Zerstäuber bekannter Ausführung, Substanzen, z. B. staubförmiges Strontium, Natrium usw.,
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Lichtbogens dieser gefärbt. Auf diese Weise kann ohne Verwendung von bunten Gläsern die Lichtfärbung wahlweise, z. B. kurzzeitig zum Signalisieren mit verschiedenen Farben, allmählich zur Erzielung von Übergängen von einer Lichtfarbe in eine andere bei Theaterbeleuchtung und schliesslich auch dauernd beeinflusst werden.
Die bisherigen Methoden der Lichtbogenfärbung waren für die oben genannten Zwecke ungeeignet, beunruhigten den Lichtbogen, brachen denselben und führten zum Verlöschen.
Werden die Gase, Luftgemische usw. nicht durch die Kanäle von den Fussenden nach den Brennenden, sondern umgekehrt von den Brennenden nach den Fussenden durch Überoder Unterdruck geleitet, so kann durch geeignete Wahl von Luft, Gasen, Gemischen von Luft mit flüchtigen, vergasbaren oder verstäubbaren Substanzen usw. ausser den gleichen Vorteilen
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Elektroden Verwendung finden, die keine Dämpfe entwickeln, welche die Kanäle mit der Zeit verstopfen bzw. die Durchgangsquerschnitte verringern. Bei Verwendung von Überdruck
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Raume, in den die Gase, Luft, Luftgemische usw. hineingedrückt werden. Bei Unterdruck werden an die Fussenden entsprechend geformte Sauger angesetzt, die bei freistehenden Elektroden Luft oder bei eingeschlossenen Elektroden die in die Räume hineingeleiteten Gase, Luftgemische usw. durch die Kanäle ansaugen.
Zur weiteren Charakterisierung der Erfindung sollen nachstehend einige der möglichen Ausführungsformen an Hand von Zeichnungen beschrieben werden.
Fig, 1, 2 und 3 stellen Schnitte von Elektroden aus Koks oder Reinkohle dar, in denen mit a die Elektroden, mit b der Docht und mit c die Längskanäle in der positiven Elektrode bezeichnet sind. Bei der angedeuteten Anordnung sind nur in der positiven Dochtkohle Kanäle c vorgesehen, während die negative Homogenkohle keine aufweist, Es hat sich bei den bisherigen Versuchen-als zweckmässig herausgestellt, bei steigender Belastung der Elektroden die Kanäle entsprechend zu vermehren bzw. die Geschwindigkeit der aus den Brennenden austretenden Gase, Luftgemische usw. zu erhöhen. Zur Erzeugung verschieden schnell sich bewegender Gas-oder Luftgemischschichten an den Brennenden der Elektroden können die Kanäle in mehreren Kreisen, Schichten usw. angeordnet werden, von denen z.
B. die dem Docht b in Fig. 3 zunächst liegenden-Kanäle kleinere Querschnitte als die den Elektrodenwänden zunächst liegenden Kanäle erhalten. Diese Anordnung kann unter anderem für die Färbung dey lichtbogens benutzt werden, wobei durch die dem Docht zunächst liegenden Kanäle die staubförmigen, den Lichtbogen färbenden Chemikalien, durch die der Elektrodenwandung zunächst liegenden Kanäle dagegen keine den Lichtbogen färbenden Gase, Luftgemische usw. geleitet werden. Ausser den Chemikalien können durch die verschiedenen Kanäle auch verschiedene Gase, Luftgemische usw. geleitet werden, z.
B. durch die inneren Kanäle Gase, Gemische usw., welche den Krater erhitzen, durch die äusseren solche, welche
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symmetrisch zwischen den beiden Elektroden ein und verbleibt daselbst, gleichgültig, ob die Elektroden horizontal, vertikal oder unter sonst einem Winkel brennen. Bei derartigen relativ dünnen Elektroden hat es sich für die dauernde Erhaltung der Symmetrie des Lichtbogens als nachteilig gezeigt, Gemische von Luft und. Spiritus oder Luft und Benzin usw. durch die Längskanäle zu leiten, weil hierdurch die Kanäle vorzeitig in der Längsrichtung aufgefressen werden und alsdann die straffe Einstellung des Lichtbogens verloren geht.
Dieser Nachteil tritt nicht ein, wenn z. B. Kohlensäure verwendet wird, bei welcher sich Krater ausbilden, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist. Es gibt jedoch noch eine Reihe anderer Gemische und auch Gase, welche die gleich günstige Wirkung wie die Kohlensäure ausüben.
Wesentlich-anders verhalten sich gegenüber den vorbeschriebenen Elektroden solche mit hohem Zusatze von Leuchtsalzen, starker Wärmeableitung und relativ grossem Durchmesser bzw. geringer spezifischer Belastung. Fig. 7 zeigt eine Kombination einer stark leuchtsalzhaltigen, homogenen Elektrode mit einer Dochtkohle, die beide mit Längskanälen versehen-sind. Um bei dieser Elektrodenanordnung einen konstanten, stark leuchtenden Lichtbogen dauernd zu erhalten, ist es erforderlich, durch die homogene Elektrode Gase, Gasgemische usw. (z B, ein Gemisch von Luft und Benzindämpfen) zu leiten, die eine möglichst gleichmässige dauernde Erhitzung der Kraterfläche bewirken ; durch die Dochtkohle müssen dagegen in der oben angegebenen Weise und aus den gleichen Gründen Gase, z. B.
Kohlensäure und andere Gemische, geleitet werden, die eine zusätzliche Erhitzung der Elektrode vermeiden.
Zur Ausnutzung der Lichtstrahlung beider Krater eines Gleich-oder Wechselstromlichtbogens bzw. mehrerer Krater bei Mehrphasenlichtbogen, werden von den in den Elektroden vorhandenen Kanälen diejenigen geschlossen, über die hinweg der Lichtbogen bzw. die Lichtbogen entstehen. Die nach den entgegengesetzten Seiten der Elektroden liegenden Kanäle bleiben offen. Es können selbstverständlich auch Elektroden hergestellt werden, deren Kanäle sich sinngemäss nur über einen Teil der Elektrode erstrecken. Dieser teilweise Verschluss der Kanäle bzw. deren teilweise Fortlassung hat den Zweck, den bzw. die Lichtbogen an deren Aussenflächen zu richten bzw. einzustellen und zu formen, ohne indessen dieselben zu beunruhigen, auszublasen oder den inneren Teil des Lichtbogens zu einer die Lichtwirkung stark beeinträchtigenden Länge auszubiegen.
Will man die Aus- biegung der Lichtbogen beeinflussen, so kann dies leicht durch mehr oder weniger starkes Öffnen der die in Betracht kommenden Kanäle verschliessenden Teile ermöglicht werden. Fig. 8, 9 und 10 zeigen eine solche Elektrodenanordnung, die sowohl für Gleich-, Wechsel- und Drehstrom geeignet ist. Bei Drehstrom tritt selbstverständlich zu den gezeichneten beiden noch die dritte Elektrode hinzu. In diesen Figuren sind mit a, a wieder die
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stücke bezeichnet, deren Abstand von dem Fussende der Elektroden gegebenenfalls regulierbar eingerichtet werden kann. Diese Verschlussstücke überdecken diejenigen Kanäle, welche auf den den Elektroden zugekehrten Seiten liegen, über die hinweg der bzw. die Lichtbogen entstehen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur wahlweisen Einstellung, Gestaltung und Färbung eines oder mehrerer Lichtbogen in Scheinwerfern, Projektionslampen und Bogenlampen, dadurch gekennzeichnet, dass durch um den Fusspunkt eines oder die Fusspunkte mehrerer Lichtbogen teilweise, in einem oder mehreren Kreisen, Schichten o.. dgl. in einer oder mehreren Elektroden angeordnete Längskanäle beliebiger Gestaltung und Anzahl Luft, Gase, Luftgemische, Gasgemische, Dämpfe, Gemische mit dampf-oder staubfölmigen Chemikalien u. dgl. mit Hilfe von Über-oder Unterdruck geleitet werden, zu dem Zwecke, einen oder mehrere Lichtbogen in eine bestimmte Richtung einzustellen, zu gestalten, in dieser Einstellung und Gestaltung zu erhalten und gegebenenfalls auch beliebig zu färben.