DE1904105U - Kathode mit gluehemission. - Google Patents

Description

RA.689 745*-1.m64

PATENTANWÄLTE 8902 augsburg-göggingen, den 25.9.1964

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Kathode mit G-lühemission

^ Die Heuerung betrifft Kathoden mit Glühend.ssion für Entladungslampen. Derartige Kathoden finden für Quecksilberdampflampen und Natriumdampflampen mit hohem oder niedrigem Druck Verwendung. Die Neuerung ist jedoch besonders vorteilhaft für Niederdruck-Quecksilberdampflampen mit einem Leuchtstoffüberzug verwendbar, die z.B. in B.S. 1853 beschrieben sind.

Bs ist bekannt, für derartige Lampen Kathoden zu verwenden, die entweder aus einer einzigen 7/endel oder einer gewickelten "wendel aus -Jolframdraht mit einem G-lühemission aufweisenden Material, wie eine Mischung von Barium, Strontium und Calziumoxjrden bestehen, mit dem die Wendel überzogen ist oder das in der Wendel gehalten wird.

elefon 33795 Telegr.-Adr.: ELPATENT Postscheckkonto München 86510 Deutsche Bank Augsburg Kto. 83419M

Entladungslampen mit "J end ein dieser Art können bei .Anwendung hoher Spannungen ohne eine Beheizung der Kathode gezündet werden, oder mit einer Kathodenbeheizung mit Hilfe von Zündschaltern oder Transformatoren. Die Kathode gemäß der Neuerung ist in allen Fällen anwendbar, jedoch besonders "vorteilhaft dann, wenn die Zündung mit Hilfe von Kathoden-Heiztransformatoren erfolgt.

Me wichtigste Anforderung an derartige Kathoden besteht darin, daß sie einen großen Anteil an glühelektrisch emittierendem Material aufweisen sollen, ohne andererseits das Gesamtgewicht des Kathodenaufbaus zu erhöhen, so dais dessen thermische Trägheit so groß wird, daß die Zündzeit der Lampe in nachteiliger V/eise verlängert wird. Die Bedeutung der Menge des glühelektrisch emittierenden Materials in der Kathode ergibt sich aus der Tatsache, daß es während der Lebensdauer der Lampe aufgebraucht wird, weshalb die Menge, die in der Kathode vorhanden ist, ein wichtiges Merkmal hinsichtlich der Begrenzung der Lebensdauer der Lampe darstellt,,

Ein Ziel der Neuerung ist aarin zu sehen, Kathoden mit einem großen Verhältnis des Gewichts des glühelektrisch emittierenden Materials zu dem Gewicht des Drahts anzugeben, Vielehe Bedingung notwendig ist, um ein schnelles Zünden von Lampen mit derartigen Kathoden zu gewährleisten, während eine große Menge des emittierenden Materials und damit eine lange Lebensdauer gegeben ist,

weil die Lebensdauer von der Größe dieser Menge abhängt. Ein weiteres Ziel "besteht darin, die Verfärbung der Lampenenden auf G-rund einer Zersetzung der Kathoden zu vermindern.

Eine Kathode gemäß der Heuerung "besteht aus einer Anzahl von dünnen Y/olframdrähten, die zu einem rohrförmigen Geflecht verflochten sind, das entlang seiner gesamten Länge mit Ausnahme kurzer Eiidteile, die an den ZuI eitungs draht en der Lampe befestigt sind, mit glühelektrisch emittierendem Material gefüllt ist.

Vorzugsweise wird das rohrförmige Geflecht von den Zuieitungsdrähten eingeklemmt. Vorzugsweise erstrecken sich ferner die Sndteile, die nicht mit glühelektrisch emittierendem Material gefüllt sind, um mindestens einen halben Millimeter von den Stellen, an denen das Geflecht an den ZuIeitungsdrahten befestigt ist.

Das rohrförmige Geflecht kann zwischen den ZuIeitungsdrahten gradlinig verlaufen. Vorzugsweise ist es jedoch wendelförmig aufgewickelt.

Das eine Glühemission aufweisende Material kann aus einer Mischung von Barium, Strontium und Calziumoxyden bestehen.

An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Neuerung näher erläutert werden. Es zeigen?

Fig. 1 eine Hiederdruck-Fluoreszenzlampe, die eine Kathode gemäß der Neuerung enthält ,

Fig. 2 eine Ansicht der Kathode in Fig» I, und

Fig. 3 eine andere Ausbildung einer Kathode.

Die in Fig. 1 dargestellte Fluoreszenzlampe ist 1,50 m (5 Fuß) lang, besitzt eine Leistung von 80 ',/att und kann mit Zündschaltern oder Heiztransforinatoren für die Kathode ausgestattet sein. Der Lampenstrom liegt zwischen 0,7 und 0,9 impäre.

Die Lampe weist an jedem Ende eine Kathode 10 auf. Diese

► Kathode wird z.B. durch Verflechten von acht Litzen aus Wolframdraht mit 2,8 mg/200 mm auf einem Kern von 0,4 mm-Molybdändraht mit einer Steigung von 0,29 mm hergestellte Damit ergibt sich zwischen benachbarten Drähten ein Zwischenraum von etwa 0,04 mm. Es wird eine zylindrische Verflechtung verwandt, bei der die Hälfte der Drähte um den Kern in einer Äicntung und die andere Hälfte in der entgegengesetzten Sicntun^ gewickelt werden, wo- ^ bei jeder Draht abwechselnd innen und aussei! diejenigen Drähte überkreuzt, die in der entgegengesetzten .Richtung verlaufen. Das so auf den Kern aus Molyiid&ndraht geflochtene Röhrchen wird dann um einen zweiten Kern mit 1,09 mm Durchmesser mit einer Steigung von 0,88 mm gewickelt, so daiä sich zwölf vollständige Wicklungen ergeben, aii jeaem Ende verbleibt ein gerade ver-

laufender Teil von 4 "bis 5 mm Länge, Das gewundene Röhrchen wird einer Wärmebehandlung unterzogen, damit es die gewünschte Form "beibehält, wonach der Kern aus Molybdän herausgelost wird.

/ie in Fig. 2 dargestellt ist, wird die fertiggestellte Kathode durch Zuleitungsdrähte 11 und 12 angeklemmt, die aus dem Quetschfuß 13 der Lampe hervorragen. Die Drähte 11 und 12 sind an ihren Enden 14 und 15 so umgebogen, daß sie das Ende des Heizdrahts einklemmen.

Juit Ausnahme der Sndteile 16 und 17 links der Stelle X., und rechtä der Stelle X₂ in Hg. 1 wird nun das ganze geflochtene Röhrchen mit emittierendem Material gefüllt, das aus einer Mischung von Barium, Strontium und Oalziumkarbonat besteht, und so behandelt, daß dieses material zu einer InIi se hung von Oxyden reduziert wird, die das geflochtene Höhrcnen zwischen den Stellen Χ-, und Xp ausfüllt. Die Endteile 16 und 17 erstrecken sich mindestens um einen halben Millimeter von der Stelle, an der sie an den Zuleitungen 11 und 12 befestigt sind. Diese Länge beträgt vorzugsweise 1 bis 2 mm.

Die Kathode 10 wird in einer Lampe üblicher E'orm angebracht, die eine Hülle 20 xm& Endkappen 21 und 22 auf v/ei st, die mit ijaschlußstiften 23 "bzw. 24 versehen sind, mit denen die Zuleitungen verbunden sind. Streifen 25 und 26 aus ITiekel sind entlang der Ka-

thode angeordnet;, um eine Beschädigung der Kathode zu vermeiden, die öuroh den Aufprall der Elektronen hervorgerufen werden könnte,

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausftihrungsbeispiel ist das ge~ flocht en e Röiircnen nicht als einfache "Jendel zynischen den Zuleitungen ausgebildet, sondern als doppelte Jendel 27 ausgebildet, deren Achse pa.r8.llel zu der Achse der zylindrischen Lampenhiille verläuft. Die Einrichtung ist im übrigen entsprechend Fig. 2 ausgebildet, weshalb auch die selben Bezugszeichen angegeben wurden.

Der ".,iderstand einer derartigen Kathode sollte zwischen 2,5 und 2,7 Ohm bei 20° C liegen. Mit derartigen Kathoden versehene Lampen zünden mit Hilfe einer Heiztransformatorschaltung innerhalb von 0,3 Sekunden. Im Vergleich dazu benötigen gewickelte Kathodenwendeln aus V/olframdraht mit 35 mg/200 nna 1,0 bis 1,5 bekunden. Das "Verhältnis des G-ewichts des emittierenden Materials zu dem G-ewicht des Drahts im Falle einer geflochtenen Kathode beträgt 17 mg/28 mg = 0,6 im Vergleich zu 11 mg/75 mg = 0,15 für die gewickelte V/endel. Die voraussicntliohe Lebensdauer für Lampen mit einer geflochtenen Kathode ist 2,5mal langer als die Lebensdauer von Lampen mit gewickelten '.,'endein, die unter entsprechenden Bedingungen verwandt werden.

Die Tatsache, daß das geflochtene Söxircheii an seinen Enden nicht mit emittierendem Material überzogen wird, begünstigt die rieduk-

tion des emit ti er enden iiaterials zu Oxyden_? indem während der Herstellung durch die Kathode der Lampe Strom geleitet wird, da das emittierende Material sich nicht in thermischem Kontakt mit den Zuleitungen "befindet und die notwendige hohe Temperatur deshalb leicht entlang der gesamten Läng- des gefüllten Teils erreicht werden kann. Die nicht gefüllten Endteile besitzen ferner eine geringere thermische Trägheit als der übrige Teil der Kathode. Das schnelle Aufheizen dieser Teile und die Ausbildung überhitzter Stellen nane den Enden des ausgefüllten Teils tragt zum schnellen Zünden der Lampe bei.

Eine geflochtene Kathode arbeitet innerhalb eines größeren Stromstarkebereichs als eine gewickelte Kathodenwendel, weil eine überhitzte Stelle auf einem einzelnen feinen Draht der Verflechtung bei einer Stromstarke erzielt werden kann, die zu niedrig wäre, um die Emissionstemperatur auf einem stärkeren Draht einer gewickelten ..endel zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

Claims (1)

1. RA.689 745-1.ia64

   Schutzansprüche

   1. Kathode mit glühelektrischer Emission, gekennzeichnet durch eine Anzahl dunner Drähte, die zu einem rohrförmigen Geflecht geflochten sind, das mit Ausnahme kurzer Endteile, die an den Zuleitungen der Lampen "befestigt sind j entlang seiner gesamten Länge mit einem Glühemission aufweisenden Materie.! gefüllt ist.

   2. Kathode nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Geflecht an die Zuleitungen angekl ernint ist.

   5. Kathode nach .Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß sich die nicht mit dem Glühemission aufweisenden Material gefüllten Endteile mindestens einen halben Millimeter von den Stellen erstrecken, an denen das Geflecht an den Zuleitungen befestigt ist.

   4. Kathode nach Anspruch 1 oder einem cer folgenden,, dadurch gekennzeichnet , daß das Geflecht zu einer './endel gewunden ist.

   5. Kathode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die .v'eridel eine doppelte Y/endel ist.

   6. Kathode nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a durch gekennzeichnet , daß das Glühemission aufweisende Material eine Mischung aus Barium, Strontium und Calziumoxyden ist«

   7. Verwendung einer Kathode nach Anspruch 1 oder einem der folgenden in einer elektrönisenen Sntladungseinrichtung.

   8. Verwendung einer Kathode nach Anspruch 1 "bis 6 in einer iliedei'druck-FlLioreszenzlampe.