DE413031C - Entladungsroehre mit eingeschlossener Bogenentladung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. APRIL 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE

(N 22211

Entladungsröhre mit eingeschlossener Bogenentladung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1923 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Entladungsröhren mit eingeschlossener Bogenentladung, bei denen eine Bogenentladung zwischen Elektroden aus einem schwer schmelzbaren Stoff, wie z. B. Wolfram, in einer geeigneten Gasfüllung, wie z. B. Stickstoff oder einem Edelgas, wie Neon, oder aber einem Edelgasgemisch, stattfindet.

Es hat sich bei der Verwendung" solcher Entladungsröhren gezeigt, daß infolge Verdampfung und Zerstäubung der Elektroden die Entfernung zwischen ihnen allmählich größer wird, so daß die Zündspannung zunimmt und die Röhre nach einiger Zeit unverwendbar wird, falls man nur über eine Spannung bestimmter Größe verfügen kann, wie es beim Anschluß solcher Röhren an ein Netz üblicher Spannung der Fall ist.

Auch kann es vorkommen, daß infolge irgendeines Fehlers in der Leitung, z. B. infolge Kurzschlusses, die Stromstärke in der Röhre übermäßig hoch wird; die Elektroden können dann so hoch erhitzt werden, daß sie schmelzen. Auch hierdurch wird die Entfernung zwischen den Elektroden sehr vergrößert, und die Röhre würde völlig unverwendbar werden.

Die Erfindung hat den Zweck, diese Schwierigkeit zu beheben, so daß solche Röhren mit vergrößertem Elektrodenabstand dennoch an eine Stromquelle der gleichen Spannung angelegt werden können und die Lebensdauer somit verlängert wird.

Gemäß der Erfindung sind in einer Entladungsröhre mit eingeschlossener Bogenentladung mehrere Elektroden oder Elektrodenpaare angeordnet, bei denen die Abstände jeder Elektrode von der zugehörigen Elek-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Comelis BoI in Eindhoven.

trode entgegengesetzter Polarität nahezu gleich oder jedenfalls so wenig verschieden sind, daß auch zwischen der Kathode und der Anode des Elektrodenpaares mit größtem Elektrodenabstand bei der Spannung, für die die Röhre bestimmt ist, noch eine Bogenentladung eintreten kann; dabei sind gleichnamige Elektroden derart parallel geschaltet, daß bei dem Betrieb der Röhre von diesen ίο parallel geschalteten Elektroden oder Elektrodenpaaren nur eine oder eines zum Glühen gebracht wird. Unter einem Elektrodenpaar soll eine Kathode mit der zugehörigen Anode verstanden werden.

Die Erfindung kann auf Entladungsröhren angewendet werden, bei denen die Zündung der Bogenentladung mittels einer Hilfsentladung oder eines Glühdrahts, der das Gas in der Röhre ionisiert, oder aber einer vorübergehend an die Röhre gelegten hohen Spannung erfolgt. Zweckmäßig wird sie jedoch auf Röhren angewendet, bei denen durch Anlegen einer geeigneten Spannung an die Elektroden eine Glimmentladung entsteht, die selbsttätig in eine Bogenentladung übergeht. Es ist dann für die Erfindung ohne Bedeutung, ob die Bildung dieser Glimmentladung durch Anwendung einer Hilfsglimmentladung oder einer Erwärmungsspirale oder auf andere Weise gefördert wird..

Um zu erreichen, daß nur eine der parallel geschalteten Elektroden oder eines der Elektrodenpaare zum Glühen gebracht wird, braucht man in den meisten Fällen nur die Elektroden unmittelbar parallel zu schalten, ohne Vorschaltwiderstände o. dgl. zu benutzen.

Selbstverständlich kann man auch die Elektroden über gewisse Widerstände parallel schalten, wenn man letztere nur nicht so groß wählt, daß alle parallel geschalteten Elektroden gleichzeitig zum Glühen gebracht werden, wodurch der Zweck der Erfindung nicht erreicht würde.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß beim Anschluß der Röhre an eine Spannung, bei der eine Bogenentladung eintreten kann, der j Bogen sich von selbst nur bei einem Elektrodenpaar einstellt. , Wird nach Ausschaltung der Röhre aufs neue eingeschaltet und hat z. B. infolge Zerstäubung und Verdampfung die Entfernung ; zwischen den Elektroden des bereits verwen- < deten Elekrodenpaares zugenommen, so wird der Bogen sich bei einem anderen Elektroden- . paar einstellen.

Es ist daher einleuchtend, daß die Lebensdauer der Röhren nach der Erfindung erheblich länger sein wird als die der üblichen, weil, wenn eine Elektrode oder ein Elektrodenpaar infolge Zerstäubung und Verdampfung oder auf andere Weise unverwendbar geworden ist, eine andere Elektrode oder ein anderes Elektrodenpaar an ihre Stelle treten kann.

Wird eine Hilfsbogenentladung zur Zündung angewendet, so wird man die parallel geschalteten Elektroden und den Glühdraht, der zum Erregen der Hilfsentladung dient, derart in bezug aufeinander anordnen müssen, daß der Hilfsbogen sich zwischen jeder Elektrode und dem Glühdraht bilden kann.

Das Parallelschalten der Elektroden kann sowohl innerhalb als auch außerhalb vorgenommen werden; das einfachste Verfahren ist, die Elektroden innerhalb der Röhre zu schalten, da dann die Zahl der Stromzuführungsdrähte, die in das Glas eingeschmolzen werden müssen, nicht größer zu sein braucht als bei einer üblichen Röhre mit einem Elektrodenpaar, und man auch Sockel üblicher ] Bauart verwenden kann.

Bei Entladungsröhren, bei denen Kathode und Anode nicht voneinander verschieden sind, wie z.B. bei Röhren, die für Wechselstrom bestimmt sind, in denen die Elektroden abwechselnd Kathode und Anode sind, werden, vorzugsweise innerhalb der Röhre, eine Anzahl Paare parallel geschalteter Elektroden angebracht. .

Bei Anwendung der Erfindung auf Entla- ! dungsröhren mit eingeschlossener Bogenentj ladung, die geeignet sind, als Gleichrichter benutzt zu werden, wird zweckmäßig eine Anzahl parallel geschalteter Kathoden gegen- über einer einzigen Anode von guter Wärmeleitfähigkeit angeordnet.

Es ist einleuchtend, daß man bei Röhren, die für Gleichstrom bestimmt sind und die z. B. zu Beleuchtungszwecken benutzt werden sollen, sowohl eine Anzahl Kathoden als auch eine Anzahl Anoden parallel schalten und dabei z. B. eine einzige Anode oder Kathode einer Mehrzahl von Kathoden oder Anoden gegenüber in der Röhre anbringen kann. Werden mehrere Anoden parallel geschaltet, so muß die Bauart derart sein, daß eine Anode infolge Verdampfung oder Zerstäubung schneller verbraucht wird als die Kathode oder die Kathoden, was bei der üblichen Bauart nicht der Fall ist, da sich in der Regel die Kathode schneller abnutzt als die Anode.

Indem man die Anoden nacheinander benutzt, wird hierbei auch die Lebensdauer erheblich verlängert.

In den Abbildungen sind zum besseren Verständnis der Erfindung einige Ausführungsbeispiele dargestellt.

Abb. ι ist ein Schnitt durch eine Entladungsröhre mit zwei innerhalb der Röhre parallel geschalteten Elektrodenpaaren, und Abb. .2 ist ein Schnitt durch eine Entla-

dungsröhre, die besonders als Gleichrichter geeignet ist.

Die in Abb. ι dargestellte Entladungsröhre

kann zu Beleuchtungszwecken angewendet werden und kann sowohl an ein Netz mit Wechselspannung als auch an ein solches mit Gleichspannung angelegt werden.

Innerhalb der Hülle i, die eine geeignete Gasfüllung enthält, sind zwei Elektroden-ίο paare parallel geschaltet. Die Entfernung zwischen den Elektroden 2, 3 ist nahezu dieselbe wie die zwischen den Elektroden 4, 5. Beim Anschluß an eine Stromquelle geeigneter Spannung wird sich der Bogen zwischen den Elektroden eines der Paare einstellen.

Die Elektroden 2 und 4 sind parallel geschaltet und am Stromzuführungsdraht 6 befestigt, und die Elektroden 3 und 5 liegen parallel an dem Stromzuführungsdraht 7 geschaltet; die beiden Stromzuführungsdrähte 6 und 7 sind in den Fuß 8 eingeschmolzen.

Die Bogenentladung zwischen den Elektroden von einem der beiden Elektrodenpaare kann auf verschiedene Weise eingeleitet wer-■ 25 den, z. B. dadurch, daß zur Zündung der Röhre vorübergehend eine hohe Spannung an die Röhre angelegt wird. Es kann auch eine Glühspirale vorgesehen sein, die das Gas zwischen den Elektroden ionisiert; die Gasfüllung und die weitere Einrichtung der Röhre können ferner derartig gewählt sein, daß beim Anschluß an eine übliche Netzspannung schon eine Glimmentladung entsteht, die selbsttätig in eine Bogenentladung übergeht; dabei· kann dann gegebenenfalls zur Erleichterung der Herstellung der Glimmentladung eine Hilfsglimmentladung oder eine Erwärmungsspirale angewendet werden.

Beim Brennen wird nun die Entfernung zwischen den benutzten Elektroden im allgemeinen langsam zunehmen. Dies kann jedoch auch plötzlich vor sich gehen, wenn aus irgendeinem Grunde die Stromstärke in der Röhre zu hoch wird, so daß die Elektroden schmelzen.

Auf jeden Fall wird nach einiger Zeit die Entfernung zwischen den benutzten Elektroden größer werden als zwischen den unbenutzten, und wenn jetzt die Röhre aufs neue an eine Stromquelle von der gleichen Spannung angelegt wird, so wird der Bogen sich zwischen dem anderen noch unbenutzten Elektrodenpaar einstellen.
Es ist klar, daß man leicht mehrere Elektrodenpaare parallel schalten kann. Man kann diese Paare dann auch so anordnen, daß die Abstände zwischen den Elektroden von Paar zu Paar allmählich zunehmen, falls nur zwischen den Elektroden mit der größten Entfernung bei der Spannung, für die die Röhre bestimmt ist, noch ein Bogen gebildet werden kann.

Abb. 2 stellt eine Entladungsröhre dar, die besonders als Gleichrichter benutzt werden kann.

Die Glashülle 9 ist mit einem indifferenten Gase oder mit einem Edelgase oder Edelgasgemisch gefüllt. Gegenüber der Anode 10, die von dem Draht 11 getragen wird und derart gebaut ist, daß sie die Wärme ziemlich gut leitet und infolgedessen auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur bleibt, sind die Kathoden 12, 13 und 14 angeordnet, von denen eine beim Betrieb glühend wird, so daß die Röhre als Gleichrichter arbeiten kann. Die Kathoden 12, 13 und 14 sind parallel geschaltet, indem sie leitend mit einem gemeinsamen Stützdraht 15 verbunden sind, der von den Trägern 16 und 17 getragen wird, von denen einer (17) gleichzeitig den Stromzuführungsdraht bildet, der in den Fuß 18 eingeschmolzen ist.

Die Bogenentladung zwischen einer der Kathoden und der Anode kann auf eine geeignete Weise, wie oben beschrieben wurde, eingeleitet werden.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Entladungsröhre mit eingeschlossener Bogenentladung, dadurch gekennzeich- go net, daß sich innerhalb der Röhre mehrere Elektroden oder Elektrodenpaare befinden, und daß die Abstände jeder Elektrode von der zugehörigen Elektrode entgegengesetzter Polarität nahezu gleich und gleichnamige Elektroden derart parallel geschaltet sind, daß bei dem Betrieb der Röhre nur eine der parallel geschalteten Elektroden oder eines der Elektrodenpaare zum Glühen gebracht wird.

2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung der Elektroden innerhalb der Röhre erfolgt.

3. Entladungsröhre, insbesondere zur Verwendung als Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Anode und mehreren innerhalb der Röhre parallel geschalteten Kathoden derart versehen ist, daß bei dem Betrieb der Röhre nur eine der parallel geschalteten Kathoden zum Glühen gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.