DE2524768C2

DE2524768C2 - Elektrode für eine Entladungslampe

Info

Publication number: DE2524768C2
Application number: DE2524768A
Authority: DE
Inventors: Tjepke Hendrik Ekkelboom; Antonius Johannes Alberta Van Eindhoven Stratum
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1983-01-27
Also published as: GB1490158A; FR2275023A1; FR2275023B1; BE830061A; AT353355B; JPS517777A; NL7407813A; HU179274B; NL175480B; JPS5745026B2; NL175480C; ES438388A1; DE2524768A1; CA1029079A; IT1038803B; ATA437175A; US4002940A; BR7503624A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode fü^r eine Entladungslampe mit einem für das Angreifen der Entladung bestimmten, auf einem Elektrodenstift befestigten Kopf aus 20 bis 80 Gew.-% Wolfram und 80 bis 20 Gew.-% Tanlalcarbid.

Aus der DE-OS 17 64 961 ist eine Hochdruck-Kurzbogenlampe bekannt, die mit Elektroden mit einem gesinterten Kopf aus 20 bis 90Gew.-% Tantalcarbid und 80 bis 10Gew.-% Wolfram versehen ist. Der Elektrodenkopf ist durch eine Schrumpfverbindung an einem Elektrodenstift befestigt, um den schraubenlinienförmig ein Wolframdraht gewickelt ist, der mit Emittermaterial versehen ist. Diese Elektrode weist einen Elektrodenkopf mit einer zylindrischen Basis und einem gegebenenfalls abgestumpften Kegel als Spitze auf. Es hat sich herausgestellt, daß diese Elektrode einen nichtstabilen Bogen liefert. In dem Kopf der Elektroden kommen Stellen mit höheren Temperaturen vor, an denen sich die Entladung konzentriert. An diesen Stellen werden auf der Elektrodenoberfläche Perlen aus dem Elektrodenmaterial gebildet. Diese wirken wechselwel· se als Vorzugsstellen, auf die der Bogen angreift. Außerdem wird bei dieser Elektrode der Elektrodenabstand beim Betrieb größer.

Aus der DE-AS 11 70 542 ist ferner eine Wolframclek-'.rode bekannt, deren vorderster Teil sich im flüssigen bi Aggregatzustand befindet und daher durch Oberflächenspannung eine runde Gestalt erhält. Es handelt sich praktisch um eine Glühlampe, bei der der Glühkörper von den geschmolzenen Elektroden gebildet wird.

Die Erfindung bezweckt, Elektroden zu schaffen, die einen stabilen, diffus angreifenden Bogen liefern und die in einer Entladungslampe einen konstanten Elektrodenabstand gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei Elektroden der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der Elektrodenkopf ein halbkugelförmiger bis kugelförmiger Schmelzkörper ist und das Tantaiearbid durch Hafniumcarbid oder Zirkoncarbid ersetzbar ist

Da der für das Angreifen des Entladungsbogens bestimmte Teil der Elektrode nach der Erfindung gleichmäßig gekrümmt ist und aus verschmolzenem Material besteht ist die Bildung zeitlich veränderbarer Stellen höherer Temperatur ausgeschlossen. Der Angriffspunkt des Entladungsbogens ist nun die Stelle, an der der Abstand zwischen den Elektroden am geringsten ist

Es sei bemerkt daß in der genannten DE-OS erwähnt ist daß die bekannte Elektrode beim Betrieb eine geschmolzene Stelle aufweist auf die der Bogen angreift Die bekannte Elektrode ist jedoch wesentlich verschieden von der Elektrode nach der Erfindung, weil sie nach ihrem Betrieb gerade infolge des Auftretens von Stellen mit höherer Temperatur örtlich oberflächlich verschmolzen ist was nach der Erfindung vermieden wird.

Wenn gemäß eaier bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung den Ausgangsstoffen bis zu 5 Gew.-% an Thorium oder Uran in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid zugesetzt ist können den Elektrodenstift umgebende, Emittermaterial enthaltende Wendeln fortgelassen werden. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher besehrieben.

F i g. 1 bis 5 zeigen Längsschnitte durch Elektroden. In Fig. 1 bezeichnet 1 einen mj', einem Elektrodenstift 2 aus Wolfram verschmolzenen Elektrodenkopf.

In F i g. 2 bezeichnet 3 einen Elektrodenkopf, der mit einem gesinterten Elektrodenstift 4 der gleichen Zusammensetzung wie der Elektrodenkopf verschmolzen ist

In F i g, 3 bezeichnet 5 einen Elektrodenkopf, der mit einem gesinterten Elektrodenstift 6 verschmolzen ist. Der Stift 6 ist bei 7 durch eine Schrumpfverbindung an einem Wolframstützstift 8 befestigt.

In Fig.4 bezeichnet 9 einen mit einem gesinterten Slift 10 verschmolzenen Elektrodenkopf. Der Elektrodenstift 10 ist mittels eines gewickelten Wolframdrahtes J1 mit einem Wolframstützstift 12 verbunden.

In F i g. 5 bezeichnet 13 einen Elektrodenkopf, der mit einem Wolframelektrodenstift 15 verschmolzen ist. 14 bezeichnet eine ringförmige Zone aus Metallcarbid, die mit dem Elektrodenkopf 13 sowie mit dem Stift 15 verschmolzen ist. Diese Zone kann auch noch Uran. Thorium, das Carbid, Oxid oder Borid dieser Metalle und Wolfram enthalten.

Statt Wolframelektrodenstifte und -stützstifte können auch Stifte aus Wolfram und Thoriumoxid verwendet werden. Reines Wolfram hat sich jedoch bewährt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Elektrodenkopf Metallcarbid und Wolfram in dem Gewichtsverhältnis 3 : 2 wegen der besonderen Stabilität des Entladungsbogens und der Elektrode bei dieser

Zusammensetzung.

Die Elektrodenköpfe weisen in der Regel einen Durchmesser von 1 bis 3 mm und die Eiektrodenstifte eine Dicke von 0,7 bis 3 mm auf.

Die Elektroden eignen sich besonders gut zur Anwendung in Hochdruck-Quecksilberlampen, gegebenenfalls mit Halogeniden, in Hochdruck-Natriumlampen und in Hochdruck-Kurzbogenlampen sowohl in Wechselstrom- als auch in Gleichstromausführung.

Elektroden sehr hoher Güte können dadurch erhalten werden, daß die Ausgangsstoffe in Mischung mit einem Binder granuliert werden, das Granulat zu Forrostücken gepreßt wird und diese Formstücke nach Sinterung wenigstens örtlich verschmolzen werden.

Elektroden können auch dadurch erhalten werden, daß ein Wolframstift in der Nähe eines Endes mit einem Gemisch von

a) pulverförmigem Tantalcarbid, Zirkoncarbid, Hafniumcarb';d, Tantal/Kohlenstoff 1: J, Hafnium/Kohlenstoff 1 :1 oderZirkon/Kohlenstoff 1 :1 (g. at),

b) pulverförmigem Uran oder Thorium in elementarer Form oder als Oxid, Borid oder Carbid, und

c) einem Binder in einem flüchtigen Verdünnungsmittel,

überzogen wird, wonach nach Verdampfung des Verdünnungsmittels in einer inerten Atmosphäre in einer elektrischen Bogenentladung erhitzt wird, die auf die in der Nähe des Überzuges liegende Endfläche des Wolframstiftes angreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode Für eine Entladungslampe rr.it einem für das Angreifen der Entladung bestimmten, auif einem Elektrodenstift befestigten Kopf aus 20 bis 80 Gew,-% Wolfram und 80 bis 20 Gew.-% Tantalcarbid, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf ein halbkugelförmiger bis kugelförmiger Schmelzkörper ist und das Tantalcarbid durclii Hafniumcarbid oder Zirkoncarbid ersetzbar ist,

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgangsstoffen bis zu 5 Gew.-% an Thorium oder Uran in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid zugesetzt ist.

3. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf (1) mit einem Wolframelektrodenstift (2) verschmolzen ist

4. Elektrode nach einem der Ansprüche I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkupf (3) mit einetti gesinterten Elektrodenstift (4) mit derselben Zusammensetzung wie der Elektrodenkopf verschmolzen ist

5. Elektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode eine ringförmige Zone (14) aufweist, die mit dem Elektrodenstift (15) und mit der dem Elektrodenstift zugekehrten Seite des Elektrodcnkopfes (13) verschmolzen ist wobei die Zone bei zunehmendem Abstand vom Elektrodenkopf mit abnehmender Dicke verläuft und aus _M Tantalcarbid, Hafniumcarbid oder Zirkoncarbid mit 0 bis 25 Ge'.v.· %, auf das Metallcarbid berechnet, an Thorium oder Uran in elementarer Form oder als Borid, Oxid oder Carbid und~J bis 5 Gew.-%, auf das Metallcarbid berechnet, an.Wolfram besteht.