DE1041596B

DE1041596B - Electric high pressure discharge lamp

Info

Publication number: DE1041596B
Application number: DEH11070A
Authority: DE
Inventors: David L Hilder
Original assignee: Engelhard Industries Inc
Current assignee: Engelhard Industries Inc
Priority date: 1951-01-11
Filing date: 1952-01-11
Publication date: 1958-10-23

Description

DEUTSCHESGERMAN

Das Hauptpatent betrifft eine elektrische Hochdruckentladungslampe gedrungener Bauart, bestehend aus einem im wesentlichen kugelförmigen glasartigen Hüllgefäß, welches den Entladungsraum umschließt und mit einem Paar rohrförmiger glasartiger, nach außen gerichteter Ansatzstücke ausgerüstet ist und eine ionisierbare Atmosphäre sowie ein Paar stabförmiger Elektroden enthält, deren jede zumindest dreimal so lang wie der Innenhalbmesser des Hüllgefäßes ist, derart, daß der längere Teil jedes dieser Stäbe von je einem Ansatzstück umschlossen wird und der kürzere Teil so in den Entladungsraum hineinragt, daß zwischen den Enden der beiden Stäbe ein Entladungsbogen erzeugt werden kann und daß auf diesen stabförmigen Elektroden jeweils eine erste und eine zweite Hilfselektrode ■ in leitender Verbindung mit ihnen angebracht ist, derart, daß die zweite Hilfselektrode eine geringere Masse als die Hauptelektrode hat und in einer Entfernung von den am Entladungsbogen liegenden Innenenden der Hauptelektroden angeordnet ist und die erste Hilfselektrode eine geringere Masse als die zweite Hilfselektrode hat und zwischen der Innenwandung des Hüllgefäßes und zumindest einem Teil der zweiten Hilfselektrode angeordnet ist.The main patent relates to an electric high pressure discharge lamp compact design, consisting of a substantially spherical glass-like Enveloping vessel, which encloses the discharge space and with a pair of tubular glass-like, according to outwardly directed extension pieces is equipped and an ionizable atmosphere and a pair of rod-shaped Contains electrodes, each of which is at least three times as long as the inner radius of the envelope vessel is such that the longer part of each of these rods is enclosed by a respective extension piece and the shorter part protrudes into the discharge space in such a way that a discharge arc between the ends of the two rods can be generated and that on these rod-shaped electrodes in each case a first and a second auxiliary electrode ■ is attached in conductive connection with them, such that the second auxiliary electrode has a lower mass than the main electrode and at a distance from those on the discharge arc lying inner ends of the main electrodes is arranged and the first auxiliary electrode a smaller one Has ground as the second auxiliary electrode and between the inner wall of the envelope vessel and at least a part of the second auxiliary electrode is arranged.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Ausbildung dieser Hochdruckentladungslampe, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Hilfselektroden, zum mindesten die zweiten, der Spitze der Hauptelektroden nächstgelegenen Hilfselektroden, in Ausnehmungen der stabförmigen Hauptelektroden so angeordnet sind, daß die Wandungen der Ausnehmungen die. Hilfselektroden teilweise umfassen und dadurch den thermischen Kontakt zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode erhöhen.The present invention relates to a further embodiment of this high-pressure discharge lamp, which is characterized in that the auxiliary electrodes, at least the second, the tip of the main electrodes nearest auxiliary electrodes, so arranged in recesses of the rod-shaped main electrodes are that the walls of the recesses the. Auxiliary electrodes partially include and thereby Increase the thermal contact between the main electrode and the auxiliary electrode.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Lampe nach der Erfindung ist die Ausnehmung im wesentlichen quer zur Hauptelektrodenachse angeordnet, zum mindesten teilweise um die Hauptelektrode herumgeführt und hat eine Tiefe von etwa einem Drittel des Durchmessers der Hauptelektrode.In an advantageous embodiment of the lamp according to the invention, the recess is in arranged essentially transversely to the main electrode axis, at least partially around the main electrode and has a depth of about one third the diameter of the main electrode.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In ihnen zeigtIn the drawings, an embodiment of the invention is shown. In them shows

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Hauptteils einer Lampe gemäß der Erfindung undFig. 1 is a partially sectioned front view of the main part of a lamp according to the invention and

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht einer Elektrode.Fig. 2 is an enlarged partial view of an electrode.

Das Hüllgefäß 1 (Fig. 1) der Lampe ist mit Ansatzstücken 2,3 ausgestattet, die ein Paar von massiven Hauptelektroden 4,5 umschließen; diese bilden eine Entladungsstrecke von beispielsweise 5 mm bis zu etwa 2 cm Länge. Die Hauptelektroden sind mindestens dreimal so lang wie der Durchmesser des Hüllgefäßes. Wenn der längere, außerhalb des Entladungsraumes liegende, von den Ansatzstücken umschlossene Elektrische HochdruckentladungslampeThe envelope vessel 1 (FIG. 1) of the lamp is equipped with attachment pieces 2, 3 which enclose a pair of solid main electrodes 4, 5; these form a discharge path of, for example, 5 mm to about 2 cm in length. The main electrodes are at least three times as long as the diameter of the envelope vessel. When the longer electric high-pressure discharge lamp is located outside the discharge space and is enclosed by the extension pieces

Zusatz zum Patent 1 011 518Addendum to patent 1,011,518

Anmelder:Applicant:

Engelhard Industries, Inc.,
Newark, N. J. (V. St. A.)Engelhard Industries, Inc.,
Newark, NJ (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Gaußstr. 6Representative: Dr.-Ing. W. Abitz, patent attorney,
Munich 27, Gaußstr. 6th

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 11. Januar 1951V. St. v. America January 11, 1951

David L. Hüder, Allentown, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenDavid L. Huder, Allentown, Pa. (V. St. A.),
has been named as the inventor

Teil der Hauptelektrode zumindest zwei Drittel der Gesamtlänge der Elektrode, vorzugsweise etwa zwei Drittel bis drei Viertel ausmacht, reichen Wärmeleitung und Konvektion aus, um zu verhindern, daß die Enden der Hauptelektroden außerhalb des Entladungsraumes glühen und sich die am Entladungsbogen liegenden Teile der Elektrode überhitzen.Part of the main electrode is at least two thirds of the total length of the electrode, preferably about two Third to three quarters, conduction and convection are enough to prevent that the ends of the main electrodes outside the discharge space glow and those on the discharge arc overheat lying parts of the electrode.

Auf dem kürzeren Teil beider Hauptelektroden, welcher in der Entladungskammer liegt, sind die ersten Hilfselektroden 7,8, welche das Zünden des Entladungsbogens unterstützen, sowie die zweiten Hilfselektroden 9,10 angeordnet, welche sich bei Zündung der Lampe schnell erwärmen, den Entladungsbogen von den Elektroden 7 und 8 übernehmen und ihn so lange aufrechterhalten, bis die Enden 11 und 12 der Hauptelektroden so stark erwärmt sind, daß sie den Entladungsbogen übernehmen und den Hauptbogen ausbilden. Der gesamte Zündvorgang bis zur Aufrichtung des Hauptbogens erfolgt im Bruchteil einer Sekunde.On the shorter part of both main electrodes, which is located in the discharge chamber, the first auxiliary electrodes 7, 8, which support the ignition of the discharge arc, and the second auxiliary electrodes 9, 10, which heat up quickly when the lamp is ignited, are arranged Electrodes 7 and 8 take over and maintain it until the ends 11 and 12 of the main electrodes are heated so much that they take over the discharge arc and form the main arc. The entire ignition process up to the erection of the main bow takes place in a fraction of a second.

Im Hauptpatent ist gezeigt, daß die Hauptelektrode und die auf ihr angeordneten Hilfselektroden in einer ganz bestimmten Weise aufeinander abgestimmt sein müssen. Die zweiten Hilfselektroden 9,10 müssen eine geringere Masse als die kürzeren Teile der Hauptelektroden haben, um sich schnell genug erwärmen und den Entladungsbogen von den ersten Hilfselektroden 7,8 fast sofort übernehmen zu können. Sie dürfen ferner nicht zu nahe am Hauptbogen angeordnet sein, damit sie nicht verdampfen. Die EntfernungIn the main patent it is shown that the main electrode and the auxiliary electrodes arranged on it must be matched to one another in a very specific way. The second auxiliary electrodes 9, 10 must have a lower mass than the shorter parts of the main electrodes in order to heat up quickly enough and to be able to take over the discharge arc from the first auxiliary electrodes 7, 8 almost immediately. Furthermore, they must not be arranged too close to the main arc so that they do not evaporate. The distance

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der zweiten Hilfselektroden 9.10 von den Enden 11 und 12 der Hauptelektroden entspricht zweckmäßig der ilassendifferenz zwischen beiden Elektroden. Zum Beispiel können die zweiten Hilfselektroden aus Wolframwendeln von je etwa fünf bis sieben Windungen bestehen, wobei der Durchmesser des die Wendel bildenden Drahtes etwa fünf Achtel des Durchmessers der Hauptelektroden und die Entfernung der Wendeln von den Enden 11 und 12 etwa das Doppelte des Durchmessers der Hauptelektrode beträgt. Hierdurch wird nicht nur die Verdampfung derselben verhindert, sondern es wird auch die von den Enden 11 und 12 zugeführte Energie abgeleitet und ausgestrahlt und dadurch die Lebensdauer der Lampe verlängert. Die Wendeln sind entweder aus Runddraht oder aus Draht von anderem Querschnitt geformt. Die Wendeln können auch durch Wolframringe, Wolframstreifen usw. ersetzt werden, solange nur die aus diesen Teilen gebildete zweite Hilfselektrode eine geringere Masse als die Hauptelektrode hat.the second auxiliary electrode 9.10 of the ends 11 and 12 of the main electrodes corresponds appropriately the gap between the two electrodes. To the For example, the second auxiliary electrodes can be made from tungsten coils of about five to seven turns each consist, the diameter of the wire forming the helix about five eighths of the diameter of the main electrodes and the distance of the coils from ends 11 and 12 about twice the Diameter of the main electrode is. This not only prevents evaporation of the same, but the energy supplied by the ends 11 and 12 is also diverted and emitted and this extends the life of the lamp. The coils are either made of round wire or wire shaped by a different cross-section. The coils can also be made of tungsten rings, tungsten strips etc., as long as only the second auxiliary electrode formed from these parts has a lower mass than has the main electrode.

Um nun zumindest sicherzustellen, daß der Abstand der zweiten Hilfselektrode von dem Ende 11 konstant bleibt, ist bei der ernndungsgemäßen Lampe die Hauptelektrode ausgeschnitten oder ausgenommen, wie bei 13 gezeigt, z. B. in Form einer Quernut in einer Tiefe von etwa einem Drittel des Durchmessers der Hauptelektrode, die vom Ende 11 zumindest so weit entfernt ist, wie es für die Wendel vorgeschrieben oder wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Ausnehmung ist zweckmäßig im wesentlichen schraubenförmig um die Hauptelektrode angeordnet und umschließt diese zumindest teilweise. Diese Nut 13 nimmt zumindest einen Teil einer Windung der genannten Wendel auf, z. B. eine Windung 14, um dadurch die Wendel in der gewünschten Entfernung vom Ende der Hauptelektrode zu verankern. Derjenige Teil der Wendel, der von der Ausnehmung aufgenommen wird, ist gegenüber dem übrigen Teil der Wendel etwas deformiert und durch Anwendung von Wärme und Druck in der Nut dioht passend verankart, wodurch die Wendel selbst auf der Hauptelektrode festgelegt ist. Wenn zwar diese Verankerung der Wendel in der gewünschten Entfernung vorteilhaft ist, so ist sie doch von geringerer Bedeutung als die primär dadurch erzielten Verbesserungen. Es ist klar, daß der von der Ausnehmung aufgenommene Teil der Wendel 9 auf einer größeren Fläche thermischen Kontakt mit der Hauptelektrode als die anderen Teile der Wendel hat. Dadurch ist die Wärmeableitung von der Wendel 9 auf die Hauptelektrode im Bezirk der Ausnehmung größer als in den anderen Teilen. Wenn man also die Hauptelektrode in dieser Weise ausnutet und dadurch ihren thermischen Kontakt mit einem Teil der Sekundärwendel vergrößert, wird die Aufheizung der Hauptelektrode so beschleunigt, daß der Übergang des Entladungsbogens von der Sekundärelektrode auf die Hauptelektrode ebenfalls beschleunigt wird.In order to at least ensure that the distance between the second auxiliary electrode and the end 11 remains constant, the main electrode is cut out or removed in the lamp according to the specification, as shown at 13, e.g. B. in the form of a transverse groove at a depth of about one third of the diameter the main electrode, which is at least as far away from the end 11 as prescribed for the helix or as shown in FIG. This recess is essentially useful arranged helically around the main electrode and at least partially encloses it. This groove 13 takes at least part of a turn of said helix, e.g. B. a turn 14 to thereby anchor the coil at the desired distance from the end of the main electrode. The one Part of the helix that is received by the recess is opposite to the remaining part of the Helix somewhat deformed and anchored properly in the groove by applying heat and pressure, whereby the coil itself is fixed on the main electrode. If this anchoring the Helix in the desired distance is advantageous, it is of less importance than that primary improvements achieved as a result. It is clear that the part received by the recess of the Helix 9 on a larger area thermal contact with the main electrode than the other parts of the Wendel has. As a result, the heat is dissipated from the coil 9 to the main electrode in the area of the recess bigger than in the other parts. So if you cut out the main electrode in this way and thereby increasing their thermal contact with part of the secondary coil, the heating is increased the main electrode accelerated so that the transition of the discharge arc from the secondary electrode on the main electrode is also accelerated.

Es ist indessen nicht vorteilhaft, derartige Ausnehmungen für die gesamte Sekundärelektrode vorzusehen, weil die Hauptelektrode, da sie im wesentlichen massiv ist, die Wärme nach der Zündung zu schnell von der Sekundärelektrode ableiten würde, so daß der Übergang des Entladungsbogens von der ersten zur zweiten Hilfselektrode verzögert würde. Dementsprechend besteht die in Fig. 2 erläuterte Verbesserung darin, die Hauptelektrode nur zur Aufnahme eines Teiles der Sekundärelektrode, zweckmäßig in dem Bereich der oben gekennzeichneten Entfernung, auszunehmen.However, it is not advantageous to provide such recesses for the entire secondary electrode, because the main electrode, being essentially massive, will heat up too quickly after ignition would derive from the secondary electrode, so that the transition of the discharge arc from the first to the second auxiliary electrode would be delayed. Accordingly, there is the improvement explained in FIG. 2 therein, the main electrode only to accommodate part of the secondary electrode, expediently in the area of the distance marked above.

Claims

Patent claims:

1. Electric high pressure discharge lamp after Patent 1,011,518 with rod-shaped electrodes on which two auxiliary electrodes are spaced from their tips are attached in conductive connection with the main electrode, characterized in that that the auxiliary electrodes, at least the second, are closest to the tip of the main electrodes Auxiliary electrodes, arranged in recesses in the rod-shaped main electrodes, that the walls of the recesses partially enclose the auxiliary electrodes and thereby the Increase the thermal contact between the main electrode and the auxiliary electrode.

2. Electric high pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the recess is arranged essentially transversely to the main electrode axis, at least partially is passed around the main electrode and a depth of about one third of the diameter the main electrode has.

Tn considered publications:
German Patent Nos. 616 404, 697 428;
French Patent No. 953 522;
U.S. Patent No. 2,504,581.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings