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Elektrische Leuchtröhre Die Erfindung betrifft eine elektrische Leuchtröhre
mit einem verdampfbares Metall enthaltenden, elektrisch erhitzten Rohransatz und
einer Füllung, die entweder ausschließlich aus kondensierbaren Metalldämpfen oder
.aber aus einem Gemisch solcher Dämpfe mit die Entladung einleitenden Gasen, insbesondere
Edelgasen, besteht. Bei derartigen Leuchtröhren ist, wenn die Leuchtröhre im Freien
brennt bzw. den Schwankungen der Außentemperatur ausgesetzt ist, nur schwer eine
gleichmäßige Lichtausstrahlung zu erreichen, da der Rohransatz selbst bei Vorsehung
einer dicht um ihn herumgelegten und ständig eingeschalteten I-leizdrahtwicklung
dennoch durch kalte Außenluft etwas abgekühlt wird. Ein selbst nur geringfügiges
Sinken der Temperatur des das verdampfbare Metall enthaltenden Rohransatzes hat
aber sofort eine Verminderung des Metalldampfdruckes und damit eine Verschlechterung
der Röhrenökonomie und der Helligkeit der Röhre zur Folge, es sei denn, daß die
Leuchtröhre ständig überwacht und die Beheizung des Rohransatzes ständig, entsprechend
den Außentemperaturen, eingeregelt wird.
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Die Erfindung bezweckt, die Konstanthaltung des Dampfdruckes unabhängig
von Außentemperaturen und jeglicher überwachungstätigkeit zu machen. Zu diesem Zwecke
ist außer einer an sich für elektrische Leuchtröhren bekannten, erfindungsgemäß
aber während des Röhrenbetriebes ständig eingeschalteten Heizdrahtwicklung erfindungsgemäß
noch ein parallel zu den Elektroden oder in Reihe mit diesen liegender Schalter
vorgesehen, der bei einer durch sinkenden Dampfdruck veranlaßten Veränderung der
Stromstärke oder Spannung anspricht und die Heizdrahtwicklung zur stärkeren Erhitzung
bringt. Der elektromagnetisch oder thermisch zu betätigende Schalter kann hierbei
entweder einige Windungen der Heizdrahtwicklung oder aber auch einen im Heizstromkreis
liegenden zusätzlichen Widerstand ganz oder teilweise ausschalten. Die durch. den
eingerückten Schalter veranlaßte stärkere Erhitzung der Heizdrahtwicklung hat eine
vermehrte Metalldampfbildung zur Folge und dauert nur so lange, bis nach Erreichen
des richtigen Metalldampfdruckes und Wiederkehr der richtigen Spannung und Stromstärke
der Schalter in seine Anfangslage, unter Wiedereinschaltung der abgeschalteten Heizdrahtwindungen
oder des im Heizstromkreis liegenden Widerstandes, zurückkehrt. Da der das verdampfbare
Metall enthaltende Rohransatz während des Röhrenbetriebes ständig erhitzt ist und
bei notwendig werdender Nachlieferung auf nur verhältnismäßig wenig höhere Temperatur
erhitzt werdenmuß,
so setzt die Nachlieferung stets sehr schnell
ein.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungs-. Beispiele der neuen Leuchtröhre
im Schaltungsschema, veranschaulicht.
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Die Leuchtröhre i ist in üblicher Weise an den Enden mit Elektroden
2 versehen, deren Stromzuleitungen 3, q. :entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung
eines Transformators von einem Netz üblicher Gebrauchsspannung abgezweigt sind.
In der einen Stromzuleitung 3 #st zweckmäßig, wie an sich bekannt, eine Drosselspule
5 eingeschaltet. Die in bekannter Weise mit .einem kondensierbaren Metalldampf,
etwa Natriumdampf, und zweckmäßig auch noch mit einer geringen Edelgasmenge gefüllte
Leuchtröhre i besitzt einen Rohransatz 6, der eine kleine Menge 7 des verdampfbaren
Metalls oder auch einer verdampfbaren Metallegierung enthält. Dieser Rohransatz
ist von der Heizdrahtwicklung 8 umschlossen, die erfindungsgemäß einesteils durch
die Leitung 9 mit der Röhrenstromzuleitung 3 und andernteils durch die Leitung i
o mit der Röhrenstromzuleitung ¢ verbunden ist, so daß beim Röhrenbetrieb der Rohransatz
6 ständig geheizt wird. In der Leitung io befindet .sich ein Widerstand i i, dessen
einer Teil durch Leitungen 12, 13 an zwei Kontakte 1q., 15 angeschlossen
ist. Letztere können durch die Platte 16 eines Elektrornagnetkernes 17 überbrückt
werden, dessen Wicklung 18 durch die Leitungen 19, 2o mit den Röhrenstromzuleitungen
3, q. verbunden ist.
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Die beim Leuchtrährenbetrieb ständig stromdurchflossene Heizdrahtwicklung
8 ist so bemessen, daß der Röhrenansatz 6 normalerweise, d. h. bei etwa 20° C Außentemperatur,
ständig auf einen den erforderlichen Dampfdruck sicherstellenden Temperaturgrad,
bei Füllung der Leuchtröhre mit Helium und Natrium beispielsweise auf 35o bis 375-"
C erhitzt wird. Die Glaswand der durch die Entladung oder auch noch zusätzlich beheizten
Leuchtröhre i muß auf eine etwas höhere Temperatur, beispielsweise auf 38o bis 4.5o°
C, gehalten werden. Sinkt die Außentemperatur beträchtlich, also etwa auf o° C und
darunter, so reicht die von der Heizdrahtwicklung 8 ausgestrahlte Wärme nicht aus,
um den Rohransatz auf dem gleichen Temperaturgrad (also etwa 350 bis
375'C) wie beim normalen Betrieb zu halten. Die dann eintretende Temperaturerniedrigung
des Rohransatzes hat aber ohne weiteres ein Sinken des N.atriumdampfdruckes und
damit zusammenhängend eine Veränderung der Spannung und Stromstärke der Röhre zur
Folge. Während bei elektrischen Leuchtröhren mit Füllung aus unedlen Gasen eine
Verringerung des Gasdruckes zu einer Verringerung der Spannung und Erhöhung der
Stromstärke führt, stellt sich im allgemeinen bei Röhren mit Füllung aus Natriumdampf
und Edelgas umgekehrt bei Erniedrigung des Dampfdrukkes eine Erhöhung der Spannung
und eine Erniedrigung der Stromstärke ein. Da bei der Schaltung nach Abb. i der
elektromagnetische Schalter 16, 17, 18 parallel zu den Röhrenelektroden
liegt, so steigt bei kalter Außentemperatur und sinkendem Dampfdruck auch an diesem
Schalter die Spannung. Dies hat aber dann zur Folge, daß der Kern 1 7
hochgezogen
wird, und daß durch die Kernplatte 16 die Kontakte 14, 15 runter Ausschaltung
des linken Teiles des Widerstandes i i überbrückt werden. Da mit der I-Ieizdrahtwicklung
8 dann nur noch der rechte Teil des Widerstandes i i in Reihe liegt, so wird alsdann
die Heizdrahtwicklüng stärker erhitzt und unter Dampfbildung der Dampfdruck in der
Röhre erhöht. Automatisch mit der Erhöhung des Dampfdruckes sinkt .jedoch wieder
die Röhrenspannung derart, daß bei Erreichen des normalen Dampfdruckes sich ,auch
wieder die normale Röhrenspannung einstellt. Sobald diese aber erreicht ist. fällt
der Kern des Elektromagneten wieder in seine Anfangslage zurück unter erneuter Einschaltung
des linken Teiles des Widerstandes i i. Die H@eizdrahtwicklung 8 wird dann wieder
weniger erhitzt und die Dampfneubildung unterbrochen, so daß sich kein zu hoher
Dampfdruck in der Röhre ausbilden kann. Sinkt im Laufe der Zeit wieder der Dampfdruck
in der Röhre, so wiederholt sich von neuem das gleiche Spiel.
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Bei der Schaltung nach Abb.2 liegt der elektromagnetische Schalter
16, 172 18 in Reihe mit den Elektroden 2, da die Elektromagnetwicklung 18
unmittelbar in die Röhrenzuleitung q eingebaut ist. Wiederum ist ein Teil des Widerstandes
i i durch die Leitung en 12, 13 an die Kontakte 14, 15 des elektromagnetischen Schalters
angeschlossen. In diesem Falle bewirkt die beim Sinken des Dampfdruckes geringer
werdende Stromstärke ein Abwärts,-leiten des Elektromagnetkernes 17 und damit
ein Überbrücken der Kontakte 14, 15, was dann ebenfalls durch Verringern des Widerstandes
i i ein stärkeres Erhitzen des Rohransatzes 6, eine Dampfbildung und eine Erhöhung
des Dampfdruckes zur Folge hat.
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Bei geeigneter Bemessung der Heizdrahtwicklung kann der Widerstand
i i gegebe# nenfalls auch vollständig ein- und ausgeschaltet werden. Auch können
gegebenenfalls durch den selbsttätig ansprechenden Schalter einzelne Windungen der
Heizdrahtwzeklungvorübergehend kurzgeschlossen werden,
um eine erhöhte
Erhitzung des Rohrabsatzes zu erzwingen. Statt eines elektromagnetischen Schalters
kann in bekannter Weise auch ein thermisch betätigter Schalter Anwendung finden,
beispielsweise ein Bimetallstreifen oder eine Quecksilbersäule, die bei erhöhter
Erwärmung ihres Heizdrahtes verstellt werden und dann de Kontakte 14, 15 überbrücken.