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Quecksilberdampflampe Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Ouecksilberdampflampen,
bei denen das eine Ende des Brenners durch einen Schlauch oder ein biegsames Rohr
mit einem Behälter verbunden ist, der seinerseits mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, d. h. also Quecksilberdampflampen, bei denen nach dem Toricellischen Prinzip
das Vakuum erst an der Verbraucherstelle erzeugt wird.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Leuchtrohres
durch je ein den elektrischen Strom leitendes und den Quecksilberzufluß unterbrechendes
Absperrorgan verschlossen sind, von denen wenigstens eins zum Öffnen und Schließen
eingerichtet ist.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch sie der Bau von Hochleistungslampen
der in Frage kommenden Gattung ermöglicht wird, da das störende Aufundabschwappen
des Ouecksilbers im Leuchtrohr, wie es bei Lampen höherer Leistung mit einerseits
offenem Leuchtrohr bisher auftrat, verhindert wird; denn der Lichtbogen entsteht
in einem Leuchtrohr, das beiderseits verschlossen ist.
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Die Erfindung hat weiter den Vorteil, daß das Zünden des Lichtbogens
erleichtert wird; denn nach dem Senken des einen Teiles der Lampe genügt es, das
Absperrorgan an der Kathodenseite zu öffnen und einen Teil des Ouecksilbers des
Leuchtrohres in den mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Behälter abfließen
zu lassen. Das Quecksilber reißt dann an der Knickstelle des Leuchtrohres ab, und
die Lampe zündet. Dadurch ferner, daß man mehr oder weniger Quecksilber aus dem
Leuchtrohr abfließen läßt und dann das Absperrorgan verschließt, känn man eine beliebige
Länge des Lichtbogens einstellen. Man kann sogar das Kathodenrohr mit einer Einteilung
versehen und an dieser die Länge des einzustellenden Lichtbogens ablesen. In jedem
Fall wird durch das Absperrorgan die Länge des Lichtbogens im Leuchtrohr unveränderlich
festgelegt.
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Um die Lampen auch für Wechselstrom verwendbar zu machen, können an
der Knickstelle des Brennerrohres zwei Anoden angeschlossen sein, deren Enden verschlossen
sind, während die Kathode an die offene Seite des Brenners angelegt ist, die durch
einen Hahn oder ein sonstiges Absperrorgan mit dem offenen Ouecksilberbehälter verbunden
ist.
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Die Bauart einer Quecksilberdampflampe nach der Erfindung gestattet
es ferner, den Lichtbogen in einer Atmosphäre beliebiger Gase oder Dämpfe brennen
zu lassen, wie es z. B. für therapeutische, physikalische oder wissenschaftliche
Zwecke erwünscht ist. Zu diesem Zweck ist das Leuchtrohr durch eine absperrbare
Leitung mit einem auswechselbaren Behälter verbunden, der mit Gasen oder Dämpfen
gefüllt ist. Durch Aufsetzen eines solchen Behälters und Betätigen seines Absperrorganes
kann ein beliebiges Gas dem. Leuchtrohr zugeführt werden, und zwar vor, während
oder nach der Bildung des Lichtbogens.
Der Druck, unter dem diese
Gase dann arbeiten, kann durch Heben des Quecksilberbehälters verändert werden.
Ferner aber kann das Gas nach beendetem Arbeitsgang durch Anheben des offenen Quecksilberbehälters
wieder in den Gasbehälter zurückgedrückt werden, so daß es nicht verlorengeht.
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Wohl ist es an sich bekannt, den Lichtbogen einer Quecksilberdampflampe
in einem bestimmten Gas brennen zu lassen. Es ist aber mit den bekannten Lampen
nicht möglich, nachträglich die Zusammensetzung des Gases, die Größe der Füllung
usw. zu verändern und das Gas zurückzugewinnen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Absperrorgan an
der Kathodenleitung in einem Abstand von den Quecksilberkuppen der beiden Anoden
angeordnet, der erheblich größer ist als der Abstand zwischen den Kuppen dieser
beiden Anoden.. Infolgedessen kann die Länge des Lichtbogens von der Kathode zu
den beiden Anoden und damit der Widerstand desselben gegenüber dem Widerstand zwischen
den beiden-Anoden derart vergrößert werden, daß der Lichtbogen nur zwischen diesen
bestehen bleibt, während der Lichtbogen von der Kathode zu den Anoden erlischt.
Die Kathode wird dann abgeschaltet. Hierdurch wird zunächst der Vorteil erreicht,
daß der bei allen Wechselstromlampen erforderliche Transformator nur zum Zünden
benötigt wird, hinterher aber, nachdem der Lichtbogen gebildet ist, ausgeschaltet
werden kann. Der Transformator wird infolgedessen nur für eine kurze Zeit benötigt,
infolgedessen weniger erwärmt und kann entsprechend kleiner und billiger hergestellt
werden. .
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Ferner soll diese Einrichtung auch für reine Beleuchtungslampen benutzt
werden, wobei vorzugsweise die Anodenelektroden aus festem Material hergestellt
werden. Zum Anlassen einer solchen Beleuchtungslampe wird es dann genügen, nach
dem Verschwenken den Hahn zu öffnen und einfach das Quecksilber abzulassen. Die
bisher erforderlichen umständlichen Anlaßmechanismen von Bogenlampen fallen auf
diese Weise fort.
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Zweckmäßigerweise ist hierbei das Absperrorgan an der Kathodenseite
aus Isoliermaterial hergestellt, so daß beim Schließen desselben die Quecksilberleitung
der Kathode und damit der Stromzufuhr zur Kathode unterbrochen wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung.
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Abb. z zeigt die Bauart einer Hochleistungslampe für Gleichstrom.
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r ist das gebogene Quarzrohr, dessen kürzerer Schenkel z6 vorzugsweise
durch eine Elektrode gasdicht verschlossen ist. Der andere Schenkel ib des Rohres
liegt senkrecht und ist an seinem unteren Ende offen. An dieser Stelle ist ein Schlauch
:2 oder ein bieg sames Metallrohr angeschlossen, das zu einem Quecksilberbehälter
3 führt, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Das untere Ende des senkrechten
Schenkels des Leuchtrohres ist durch ein Absperrorgan q. verschließbar, so daß der
Lichtbogen in einem allseits geschlossenen Leuchtrohr brennt.
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Abb. 2 und 3 zeigen die Bauart einer Lampe für Wechselstrom mit zwei
Anoden. Die beiden Anoden 5, 6 sind hierbei an die verschlossenen Schenkel des Brenners
gelegt, während die Kathode an die offene Seite des Brenners angeschlossen ist,
die wiederum durch ein einstellbares Absperrorgan mit dem offenen Quecksilberbehälter
3 verbunden ist.' Der Brennerkörper ist so ausgebildet, daß das Abreißen der Kathode
und der beiden Anoden möglichst gleichzeitig erfolgt - und nach dem Zünden eine
Verbindung zwischen den Anoden ausgeschlossen ist. An der Vereinigungsstelle der
beiden Anodenleitungen ist deshalb eine senkrechte Zwischenwand 7 angebracht,` so
däß nach dem Abreißen des Quecksilberfadens ein ausreichender Abstand zwischen den
Quecksilberkuppen der beiden Anodenleitungen vorhanden ist.
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Um die Materialkosten an teuerem Quarz für die Lampe zu verringern,
kann die Anordnung in der Weise getroffen sein, daß nur das Leuchtrohr selbst aus
Quarz besteht, während die Polgefäße und die übrigen Rohre aus Eisen, Nickel oder
ähnlichem Material hergestellt sind. Hierdurch- wird die Anbringung eines Absperrorganes
für die Kathode erleichtert. Am Kathodenrohr kann zweckmäßigerweise eine Einteilung
9 angebracht sein, an der die Länge des Lichtbogens abgelesen werden kann. Die Stromzuführung
zur Kathode kann entweder durch das Quecksilbergefäß 3 oder, bei Verwendung eines
metallenen Polgefäßes für die Kathode, unmittelbar an dieser erfolgen (bei 8).
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Um den Lichtbogen der Lampe unter beliebigen Gasen. oder Dämpfen brennen
zu lassen, ist das Leuchtrohr durch eine absperrbare Leitung mit einem Behälter
1o verbunden, der zur Aufnahme dieser Gase oder Dämpfe dient. Diese können dem Leuchtrohr
vor, während oder nach Erzeugung des Lichtbogens zugeführt werden. Der Druck, unter
dem diese Gase stehen, kann einerseits durch das Absperrorgan i i, anderseits durch
Heben oder Senken des Quecksilberbehälters 3 geregelt werden. Insbesondere kann
durch Heben des Behälters das zugeführte Gas wieder in den Behälter 1o zurückgedrückt
werden,
so daß nach Auswechseln des Behälters io ein anderes Gas
mit anderer Zusammensetzung dem Leuchtrohr zugeführt werden kann.
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Die Erfindung gestattet es, auch den Transformator bei Wechselstrombetrieb
nach Erzeugung des Lichtbogens auszuschalten. Zu diesem Zweck wird der Quecksilberbehälter
3 gesenkt, so daß der Lichtbogen möglichst weit ausgezogen wird. Der Lichtbogen
bildet sich dann zwischen den beiden Anoden unmittelbar, da der Widerstand zur Kathode
größer ist als der zwischen den beiden Anoden. Der Hahn i2, der hierbei vorzugsweise
aus Isoliermaterial besteht, kann dann geschlossen werden, wodurch die Kathode abgeschaltet
ist.
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Abb. 3 zeigt ferner eine Bauart der Anoden, die aus festem Material
bestehen. Im Ruhezustand füllt das Quecksilber den Zwischenraum zwischen den beiden
Anoden aus, und durch Senken des Behälters 3 wird das Quecksilber abgelassen, so
daß sich der Lichtbogen bildet. Dann kann durch Schließen des Hahnes 12 die Kathode
wieder abgeschaltet werden, und der Lichtbogen steht dann noch zwischen den beiden
Anoden.