DE315416C

DE315416C -

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Publication number: DE315416C
Application number: DENDAT315416D
Authority: DE
Priority date: 1914-10-13

Description

Im Patent 313085 ist eine Bogenlampe angegeben, bei welcher der Lichtbogen bei Wolframelektroden in Stickstoff, Argon o. dgl. gegen Wolfram praktisch indifferenten Gasen oder Dämpfen oder Gemischen von . solchen übergeht. Macht man bei solchen Bogenlampen die beiden Elektroden gleich groß, so beobachtet man, daß die Kathode weniger heiß wird und dementsprechend auch Aveniger Licht ausstrahlt als die Anode. Um diesen Unterschied auszugleichen, wurde bereits im Hauptpatent empfohlen, den Elektroden verschiedene Form oder Größe zu geben, und zwar muß die Kathode verkleinert werden, damit sie ebenso heiß wird wie die Kathode.

Gemäß der Erfindung . soll die lichtstrahlende Oberfläche der Kathode im Verhältnis zu derjenigen der Anode noch über diesen Punkt, bei welchem Gleichheit der Temperatur vorhanden ist, hinaus verkleinert werden, so daß ihre Temperatur beim Brennen der Lampe dauernd höher ist als die der Anode. Es ist dies aus mehreren Gründen vorteilhaft.

Wie sich gezeigt hat, wird bei Wolframbogenlampen stets nur die Anode im Laufe der Brenndauer durch Materialverlust kleiner, während die Kathode stets zunimmt. Die Ursache ist wohl in elektrischen Erscheinungen zu suchen, die Wolframteilchen dürften in ihrer Mehrzähl positiv geladen sein und in der Richtung des positiven Stromes von der Anode weg nach der Kathode hin transportiert werden. An der Kathode tritt eine Verdampfung entweder überhaupt nicht ein oder es wird das verdampfende Material dauernd von der Anode ersetzt. Diese Erscheinungen, welche eine Veränderung in der Lichtstärke und Ökonomie zur Folge haben, können nun durch Verringerung der strahlenden Kathodenoberfläche eingedämmt werden. Es hat sich also brauchbar erwiesen, das Verhältnis der Oberfläche von Kathode und Anode etwa gleich ι zu ίο zu machen. Man wendet also beispielsweise als Elektroden zwei sich gegenüberstehende, an dünnen- Stielen befestigte Wolframkugeln an, von denen die eine, die Anode, einen Durchmesser von 3 mm und die andere, die.Kathode, einen Durchmesser von ι mm besitzt. Die Stromstärke kann vorteilhaft z. B. so gewählt werden, daß die Temperatur der Anode etwa ¹Z₂ Watt,· diejenige der Kathode etwa ¹J₁ -Watt pro Kerze entspricht. . ■

Außer der hierdurch erzielten Ökonomie ergibt sich noch der Vorteil, daß die Lampe für eine kleinere Kerzenstärke hergestellt werden kann, und daß sie viel ruhiger und stabiler brennt, so daß man weniger Vorschaltwiderstand braucht als bei zwei gleichgroßen Elektroden. Hierdurch wird die Ökonomie noch weiter verbessert.

Im allgemeinen nimmt die Kathode bei

Claims

höheren Belastungen etwas zu. Man kann nur durch richtige Abmessung der relativen Größe der beiden Elektroden trotz ihrer Formänderungen . konstante Lichtstärke erzielen, nämlich derart, daß die Abnahme der Lichtstrahlung der Kathode infolge ihrer Vergrößerung durch die Zunahme der Lichtstrahlung der Anode infolge deren Verkleinerung gerade aufgehoben wird. ·

ίο Die Verkleinerung der Kathode hat aber noch einen wichtigen; weiteren Vorteil. Wie bereits im Hauptpatent erwähnt wurde, ist bei

. der Zündung der Lampe darauf zu achten, daß die Kathode vorher auf eine höhere Temperatur erhitzt wird. Im allgemeinen lassen sich bekanntlich Bogenlampen mit Metallelektroden nur schwer durch Berührung der Elektroden und darauffolgende -Trennung zünden.- Die Zündung erfolgt überhaupt nur oberhalb einer gewissen Stromstärke, etwa ι bis 2 Amp., und bei einer Spannung, welche die Brennspannung des Bogens erheblich übersteigt. Ist nun die Kathode sehr klein im Verhältnis zur Anode, so wird sie während der Berührung" mit letzterer an der Berührungsstelle durch den hierbei hindurchfließenden Strom stark erhitzt und es gelingt so, durch Trennung der Elektroden einen Lichtbogen zu zünden und diesen stabil aufrecht-

zuerhalten. : ■

Dieses Zündverfahren ist natürlich keines-

■ wegs .auf kugelförmige Elektroden beschränkt.

Man kann auch ändere Elektrodenformen,

z. B. Spiralen, verwenden. Man kann die Zündung auch mit einer feinen Drahtspitze aus Wolfram bewirken, die als Kathode dient.

Die beschriebene Zündung unter Benutzung einer kleinen Kathode kann mit Vorteil auch dann angewendet werden, wenn man sich zur Zündung einer Hilfselektrode bedient, wobei die Hilfselektrode, wenn sie Kathode sein soll, in der beschriebenen Weise von einer kleinen Kugel, Spirale usw.. gebildet wird. Demgemäß ist die kleinere Kathode insbesondere

auch dann vorteilhaft, wenn die Zündung durch Entfernung eines den Zwischenraum zwischen den feststehenden Elektroden zunächst leitend überbrückenden Zwischenstückes bewerkstelligt wird, das ganz oder teilweise aus einem anderen, leichter zünden-.._ den Material besteht, z. B. einem leicht verdampfbaren Metall wie Kupfer oder Zink oder aus einer im kalten Zustand leitenden Verbindung, z. B. einem Oxyde, insbesondere aus dem leitenden Urandioxyd (vgl. Patent 287967).

. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für den· zuletztgenannten B'all, und zwar zeigt Fig. ι die ganze Lampe in, Vorderansieht in natürlicher Größe. Fig. 2 und 3 zeigen den mittleren Teil von der Seite und von.

unten gesehen. Fig. 4 endlich zeigt die Anode 1, Kathode 2 und ein leitendes Zwischenstück 3 im vergrößerten Maßstabe.

Die dargestellte Ausführungsform weist zwei hintereinandergeschalteteLichtbogen mit je einer größeren, als Anode dienenden Wolframkugel 1 und einer kleineren, als Kathode dienenden Wolframkugel 2 und ' einem leitenden Zwischenstück 3 auf, welches beispielsweise aus Urandioxyd besteht .und die Form eines kurzen Zylinders mit Flanschen besitzt. Die Elektroden sitzen auf dünnen Wolframstielen bzw. -drähten 4 bzw. 5. Um einen guten Kontakt zwischen dem Zwischenstück 3 und den Elektroden zu ■sichern, ist jedes Zwischenstück mittels einer Bohrung unmittelbar an dem Stiel 4" der Anode geführt und liegt lose in einer Gabel 6 aus Draht. Auf der Unterseite weist jedes Zwischenstück eine Höhlung auf, die sich über die Anode 1 legt. Hierdurch wird erreicht, daß der Mittelpunkt der viel kleineren Kathode in derselben Höhe wie derjenige der Anode liegen kann, was für die Lichtaus-Strahlung nach unten günstig ist. Die beiden Gabeln 6 sind in ein Glasscheibchen 7 eingeschmolzen, welches mittels eines Stieles 8 von dem Anker 9 eines Solenoides getragen wird. Letzteres ist in einem Glasrohr 10 geführt, welches von dem Innern des Lampenfußes 11 nach außen ragt. Die Solenoidspule kann dann in dem Lampensockel untergebracht sein, welcher ähnlich wie bei Glühlampen auf die Lampe aufgekittet wird. Die Lampe kann dann in jede passende Lampenfassung eingeschraubt werden und ist dann vollständig betriebsfähig. Das Röhrchen 10 ist nach außen abgeschlossen, steht dagegen mit dem Lampeninnern in Verbindung, so daß es mit letzterem zugleich entlüftet bzw. mit Gas gefüllt wird. Infolgedessen ist an der Durchtrittstelle des Stieles 8 des Magnetankers 9 durch die .Quetschstelle 12 des Lampenfußes keine luftdichte : Führung erforderlich. Zweckmäßig wird in die Quetschstelle ein Röhrchen 12 aus Kupfer, Messing 0. dgl. zur Führung des Stieles 8 eingesetzt. Durch die Feder 14, die den Stiel 8 unterhalb des Magnetankers 9 umgibt, wird der beim Abfallen des Ankers vom Zwischenstück 3 auf die Elektroden ausgeübte Stoß gemildert' und hierdurch verhütet, daß die Elektroden abbrechen bzw. ihre Lage ändern.

■Patent-Ansprüche :

i. Bogenlampe mit eingeschlossenem Lichtbogen nach Patent 313085, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtstrahlende Oberfläche der Kathode oder einer zum Zünden dienenden Hilfskathode so klein gewählt ist, daß ihre Temperatur beim

Brennen der Lampe höher ist als die der Anode. .
2. Bogenlampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größenverhältnisse der Elektroden so gewählt sind, daß trotz ihrer Gestaltsänderungen die Lichtstärke der Lampe annähernd konstant bleibt.
3. Bogenlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode bzw. die zum Zünden dienende Hilfskathode die Form einer Spitze hat.
4. Bogenlampe nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen mit einem leitenden Zwischenstück für die Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß letzteres an dem Stiel der einen Elektrode, insbesondere der Anode, geführt ist.
5. · Bogenlampe nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Zwischenstück von dem zu seiner Bewegung dienenden Elektromagneten lose getragen wird.
6. Bogenlampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Zwischenstück lose in einer vom Elektromagnetanker getragenen Gabel sitzt.
7. Bogenlampe nach Anspruch 1. oder den Unteransprüchen, gekennzeichnet durch eine Höhlung an der.unteren Seite des Zwischenstückes, welche sich über die Anode legt.
8. Bogenlampe nach Anspruch 1 .oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker in einem Glasrohr untergebracht ist, welches vom Lampenfuß ausgeht und nach außen abgeschlossen ist, dagegen mit dem Lampeninnern in Verbindung steht, zu dem Zwecke, eine luftdichte Führung für den Stiel des Elektromagnetankers zu vermeiden.
9. Bogenlampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel des Elektromagnetankers innerhalb der Quetschstelle des Lampenfußes durch ein in letztere eingesetztes Röhrchen geführt '■ ist. . ■ ■ ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.