DE301235C - - Google Patents

Description

Die bisher bekannten Mittel zur Einstellung, Gestaltung und Färbung eines Licht^: bogens 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 »Durch schwenken« des Scheinwerfers von ο bis 360° 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.

ao Alsdann war es bei. Scheinwerferkohlen, insbesondere bei den negativen, in Rücksicht auf djaren 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 Überoder Unterdruck, abhängig von der Herstellung bezw. Zusammensetzung der Elektroden, Luft, Gase usw., ζ. Β. Kohlensäure, Stickstoff, Gemische von Luft und flüchtigen oder staubförmigen Substanzen usw., hindurchge-, leitet. Bei Verwendung von Überdruck werden 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 Räume, durch den die Gase, Luftgemische usw. durch die Kanäle gesogen werden. Die durch die Kanäle von den Fußenden nach den Brenn-

enden streichenden Gase, Luftgemische usw. kühlen die Elektroden in ihrem Inneren 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 ίο 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, Luftgemischen usw. und von der Geschwindigkeit letzterer. Werden der durch die Kanäle streichenden Luft bzw. den Gasen, Luftgemischen usw. in geeigneter Weise z. B. durch einen Zerstäuber bekannter Ausführung, Substanzen, z. B. staubförmiges Strontium, Natrium usw., beigemengt, so wird durch die Verbrennung dieser Chemikalien an den Außenflächen des 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 und brachten denselben 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 ge-. 40 eignete Wahl von Luft, Gasen, Gemischen von Luft mit flüchtigen, vergasbaren oder verstäubbaren Substanzen usw. außer den gleichen Vorteilen wie oben eine Steigerung der Temperatur auf den Kratern und demzufolge auch eine Erhöhung der Lichtausstrahlung erzielt werden. Bei dieser Anordnung können indessen nur Elektroden Verwendung finden, die keine Dämpfe entwickeln, welche die Kanäle mit der Zeit verstopfen bzw. die Durchgangsquerschnitte verringern. Bei Verwendung von Überdruck bei dieser Anordnung befindet sich der Lichtbogen bzw. mehrere dieser in einem geschlossenen Räume, 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 Kennzeichnung der Erfindung sollen nachstehend einige der möglichen Ausführungsformen an Hand von Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. I, 2 und 3 stellen Schnitte von Elektroden aus Koks- oder Reinkohle dar, in denen mit α die Elektroden, mit δ 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. 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 & in Fig. 3 zunächst liegenden Kanäle kleinere Querschnitte als die den Elektrodenwänden zunächst liegenden Kanäle erhalten. Diese Anordnung, kann u. a. für die Färbung des 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 die Elektrode kühlen. Durch.die an den Brennenden der Elektroden austretenden Gase, Gemische usw. wird der Lichtbogen in die Richtung dieser eingestellt und dauernd festgehalten. Hierdurch kann bei gleicher Stromstärke die Entfernung der beiden Krater, ohne ein Abreißen oder Klettern des Lichtbogens befürchten zu müssen, vergrößert werden, wodurch einerseits die Lichtbogen-, spannung und dementsprechend auch die Lichtstärke erhöht und andererseits bei achsial angeordneten Elektroden die von dem posi-. tiven Krater ausgestrahlte Lichtmenge infolge des durch die größere Entfernung der Elektroden voneinander bedingten größeren Aus-Strahlungswinkels mehr ausgenutzt wird.

Werden Luft, Luftgemische, Gase usw. entgegengesetzt der durch die Pfeile in Fig. 2 angedeuteten Richtung durch die Kanäle der Elektroden geleitet, so saugen die Kanäle die von dem Lichtbogen bzw. von mehreren dieser ausgestrahlte Wärme auf und erhitzen die

Elektroden so stark, daß eine Temperatur steigerung der Krater eintritt, wodurch die Lichtstärke gesteigert wird. Für diese Anordnung können, wie oben bereits erwähnt, nur Elektroden Verwendung finden, welche keine die Kanäle verstopfenden Dämpfe entwickeln, wie solche z. B. von einigen bekannten Leuchtsalzen herrühren.

In Fig. 4 und 5 sind mit a, a. die mit Gleiche oder Wechselstrom . gespeisten Leuchtzusätze enthaltenen Elektroden, mit b, b deren Dochte und mit c, c die Längskanäle, und zwar in diesem Falle in beiden Elektroden bezeichnet. Werden durch die Längskanäle beider Elektroden in Richtung der Pfeile Gase, Luftgemische usw. geleitet, so entsteht ein Lichtbogen, dessen Gestalt mit d bezeichnet ist. Bei richtiger Regulierung des Druckes des durch die Längskanäle streichenden Gases, Luftgemisches asw. stellt sich der Lichtbogen 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 Längs kanäle 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 Zusätze 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 Elektrodenordnung 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 schädliche 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 Ausbiegung 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 α, α wieder die Elektroden, mit b, b deren Dochte, mit c, c die Längskanäle und mit d, d kleine Verschlußstücke bezeichnet, deren Abstand von dem Fußende der Elektroden gegebenenfalls regulierbar eingerichtet werden kann. Diese Verschlußstüke überdecken diejenigen Kanäle, welche auf den den Elektroden zugekehrten Seiten liegen, über die hinweg der bzw. die Lichtbogen entstehen.

ι-. a .

Claims (11)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur wahlweisen Einstellung, Gestaltung und Färbung eines oder mehrerer Lichtbogen in Scheinwerfern, Projektionsapparaten 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 staubförmigen 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.

2. Ausührungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

bei steigender Belastung der Elektroden die die Luft, Gase, Luft- oder Gasgemische usw. leitenden Längskanäle vermehrt werden, bzw, die Geschindigkeit der aus den ■ Brennenden austretenden Gase, Luftgemische usw. erhöht wird.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung Vk rschieden schnell sich bewegender Gas- oder Luftgemischschichten an den Brennenden der Elektroden die Längskanäle in mehreren Kreisen, Schichten usw. von verschiedenen Querschnitten angeordnet sind.

.4. Ausf uhr ungs form des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die dem Docht der Elektrode zunächst liegenden Kanäle staubförmige, den Lichtbogen färbende Gase oder Chemi folien — ζ. B. st aubf örmiges Strontium, Natrium o. dgl. — geleitet werden.

5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die inneren Kanäle Gase, Gasgemische usw. geleitet werden, welche den Krater erhitzen, während durch die äußeren Kanäle Gase, Gasgemische usw. hindurchgeführt werden, welche die Elektrode kühlen.

6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase, Gasgemische usw. in die Längskanäle gesaugt werden, wodurch eine Temperatursteigerung der Krater und eine Steigerung der Lichtstärke erreicht wird.

7. Ausführungsform des Verfahrens nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch richtige Regelung des Druckes des durch die Längskanäle streichenden Gases, Luftgemisches usw. der Lichtbogen zwischen den Elektroden symmetrisch eingestellt und daselbst festgehalten wird.

8. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch cie Längskanäle Kohlensäure oder andere. indifferente Gase hindurchgeleitet werden.

9. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß bei Elektroden mit hohem Zusatz von Leuchtsalzen, starker Wärmeableitung und relativ großem Durchmesser bzw. geringer spezifischer Belastung durch die Längskanäle der stark Leuchtsalze'enthaltenden, homogen Elektrode¹ Gase, Gasgemische usw. — z. B. ein Gemisch von Luft und Benzindämpfen — geleitet werden,, die eine möglichst gleichmäßige, dauernde Erhitzung der Kraterfläche bewirken, während durch de Längskanäle der Gegenelektrode Gase — z. .B. Kohlensäure — oder Gasgemische usw.- geführt werden, welche eine schädliche Erhitzung· vermeiden.

10. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei unter einem Winkel zuepanderstehenden Elektroden zur Erzielung verschieden schneller Bewegung von Gasen, Dämpfen usw. in den Kanälen einer Elektrode diejenigen in den Elektroden vorhandenen Längskanäle, über welche hinweg der Lichtbogen bzw. die Lichtbogen entstehen, mehr oder weniger geschlossen werden, während die nach den entgegengesetzten Seiten der Elektroden liegenden Längskanäle offen bleiben.

11. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei unter einem Winkel zueinanderstehenden Elektroden, diejenigen Längskanäle in den Elektroden ganz oder teilweise fehlen, über welche hinweg der Lichtbogen bzw. die Lichtbogen entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.