DE581252C - Elektrische Leuchtroehre fuer Gleichstrombetrieb mit einer gluehenden Hauptelektrode und einer diese umschliessenden Hilfselektrode - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIB 24. JULI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE 84 oi

21f P 440. JO

Zusatz zum Patent 573

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. September 1930 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 26. Juli 1930.

In dem Patent 573 705 ist eine elektrische Leuchtröhre mit die Zündung erleichternden Hilfselektroden und diesen vorgeschalteten Widerständen beschrieben, bei welcher die Hilfselektroden aus Metallhülsen bestehen, die die im Betriebe glühenden elektronenemittierenden Hauptelektroden umschließen und deren Wärmeabstrahlung vermindern.
• Wird bei Gleichstrombetrieb allein die

to Kathode von einer solchen dann als Hilfsanode geschalteten Metallhülse umschlossen, so ist es im Gegensatz zum Wechselstrombetrieb in der Regel notwendig, die Kathode dauernd durch besonderen Strom zu heizen, da der Kathodenfall im allgemeinen zu klein ist, um die Kathode auf hoher Temperatur zu halten. Bei Wechselstrombetrieb ist dies nicht notwendig, weil die Hauptelektroden abwechselnd als Anoden und Kathoden wirken und durch den fortgesetzt von neuem eintretenden Anodenfall genügend erhitzt werden. Die bei Gleichstrombetrieb in der Regel notwendige besondere Heizung der Kathode läßt sich jedoch erfindungsgemäß vermeiden, wenn

^a5 die Hilfsanode aus einem die Kathode allseitig umschließenden, elektronenemittierende Stoffe tragenden oder enthaltenden kapseiförmigen Gehäuse besteht, das nach erfolgter Zündung der Röhre auch als Kathode wirkt und zwei hintereinandergeschaltete Entladungsstrecken in der Röhre herstellt.

Durch das allseitige Umschließen der Hauptkathode wird eine besonders große Wärmestauung ■ erzielt, die noch dadurch erhöht wird, daß die gehäuseartige Hilfselektrode zufolge ihrer Zusammensetzung auch als Kathode wirkt und beim Betriebe nicht nur, wie bei dem Hauptpatent, einen Teilstrom, sondern den vollen Strom der Röhre aufnimmt. Demgemäß wird die gehauseförmige Hilfselektrode selbst durch x\nodenfall und Kathodenfall stark erhitzt, was dann durch die eintretende starke Wärmestrahlung auch ein intensives Beheizen der eingeschlossenen Hauptkathode zur Folge hat. Da die neue, gleichzeitig als Anode und Kathode wirkende Hilfselektrode die Hauptkathode gegenüber der Hauptanode abschirmt, so entstehen zwei hintereinandergeschaltete Entladungsstrecken, die sich nach erfolgter Zündung der Röhre auch aufrechterhalten lassen, wenn die Stromzuführung der Hilfs-

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

Dr. Hajfs Ewest in Berlin.

elektrode abgeschaltet wird, sei es von Hand oder selbsttätig. Das Abschalten der Stromzuführung für die Hilfselektrode aber gibt die Möglichkeit, die Röhre durch Ersparen des Nebenstromes ökonomischer als bisher zu betreiben.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Leuchtröhre schematisch dargestellt.

ίο DieRöhre ι besitztwiederumerweiterteEndteile 2, 2' und zwei Hauptelektroden 4,4', die durch die Hauptbetriebsstromleitungen 3,3' an die Klemmen 5,5' eines Gleichstromnetzes angeschlossen sind. Die als Kathode wirkende Hauptelektrode 4 hat im dargestellten Beispiel pinseiförmige oder büschelförmige Gestalt, obwohl sie gegebenenfalls auch anders gestaltet sein könnte. Diese pinseiförmige Kathode 4 besteht aus Metalldrähten, zweckmäßig Wolframdrähten, die elektronenemittierende Stoffe enthalten oder mit diesen bedeckt sind. In der Zuleitung 3 der Kathode 4 befindet sich ein Widerstand 10, der nach erfolgter Zündung der Röhre die Brennspannung herstellt. Die als Anode geschaltete Elektrode 4' besteht zweckmäßig· aus gewöhnlichen Metallen, des Handels oder gegebenenfalls auch aus schwer schmelzbaren Metallen. Die Kathode 4 ist von einem eine Hilfsanode darstellenden kapseiförmigen Gehäuse 11 allseitig umschlossen, zu welchem Zwecke die Stromzuführung 3 isoliert durch den Boden dieses Gehäuses 11 hindurchgeführt ist. Diese gehäuseförmige Hilfsanode 11 besteht aus einem gesinterten Gemisch von elektronenemittierenden Stoffen, insbesondere Oxyden der Erdalkalimetalle und schwer schmelzbaren Metallen. Es kann aber auch das Gehäuse 11 aus Metall bestehen und mindestens auf der Außenseite, zweckmäßig aber auch noch auf der Innenseite, einen elektronenemittierenden Überzug aufweisen. Diese gehäuseförmige Hilfselektrode 11 ist durch eine Leitung 12, in der ein Widerstand 13 und ein Schalter 14 eingebaut sind, an die Leitung 3' und damit an die positive Klemme 5' ang'eschlossen. Der Schalter 14 steht unter der Wirkung eines in der Hauptbetriebsstromleitung 3' eingebauten Elektromagnets 15. An einige Teil windungen des Widerstandes 13 ist ein kleiner Hochfrequenzapparat 16 angeschlossen, der in an sich bekannter Weise aus einem mit einem Hammerunterbrecher versehenen Funkeninduktor, einem Schwingungskreis und einem Hochfrequenztransformator besteht. Vom Hochfrequenzapparat 16 gehen zwei Leitungen 17 aus, deren freie Enden entweder unmittelbar mit den Hauptelektroden 4, 4' verbunden oder, wie dargestellt, nur in Nähe der Elektroden in Form von Schlaufen 18 um die Leuchtröhre 1 herumgewunden sind.

Bei Stromeinschaltung bildet sich vorerst zwischen der Kathode 4 und der umschließenden Hilfselektrode 11 eine Glimmentladung mit verhältnismäßig schwachem Strom, etwa 20 bis 50Milliampere, aus. Sind die Elektroden 4, 11, die beide elektronenemittierende Stoffe enthalten oder tragen, genügend erhitzt, so geht die Glimmentladung in eine Bogenentladung über, was ein Absinken der Spannung zur Folge hat, so daß alsdann ein verhältnismäßig starker Strom, etwa 1 Ampere und mehr, durch die Elektroden 4, 11 fließt. Durch den starken Strom nimmt nun der Widerstand 13 erheblich mehr Spannung auf. Der Spannungsabfall von Ende zu Ende des Widerstandes 13 wird größer, hierdurch wird erreicht, daß nunmehr der angeschlossene Hochfrequenzapparat 16, der, solange die Glimmentladung bestand, keine genügende Spannung bekam, jetzt die für sein Ansprechen ausreichende Spannung erhält. Durch die eintretende Hochfrequenzentladung wird der Gasinhalt der Leuchtröhre ionisiert und nunmehr auch eine Entladung zwischen der Außenseite der gehäuseförmigen Hilfselektrode n und der Anode 4' hergestellt. Die Hilfselektrode 11 wirkt hierbei dann gleichzeitig als elektronenemittierende Kathode. In der Röhre entstehen dabei zwei hintereinandergeschaltete Entladungsstrecken, und zwar eine kurze zwischen der Kathode 4 und der Innenseite der Hilfselektrode 11 und eine zweite, längere zwischen der Außenseite der Hilfselektrode 11 und der Anode 4'. '

Die gleichzeitig als Anode und Kathode wirkende Hilfselektrode 11 bekommt den vollen Strom der Röhre und nimmt demgemäß eine hohe Temperatur an. Die die Kathode vollständig umschließende, äußerst heiße Hilfselektrode 11 wirkt gewissermaßen als Ofen für die eingeschlossene Kathode und hält diese dauernd auf so hoher Temperatur, daß auch ohne gesonderte Beheizung der Kathode ein Auslöschen der Entladung nicht eintreten kann.

Sofort mit bewirkter Zündung der Hauptentladüngsstrecke zwischen der Hilfselektrode 11 und der Anode 4' wird, durch Ansprechen des Elektromagnets 15 der Schalter 14 geöffnet und damit die Zuleitung 12 mit dem Widerstand 13 und dem Hochfrequenzapparat 16 selbsttätig abgeschaltet. An Stelle des elektromagnetisch betätigten Schalters 15 könnte auch ein Handschalter, ein Zeitschalter oder ein thermisch betätigter Schalter treten. Wenn der Hochfrequenzapparat 16 gesondert ■espeist' wird, kann gegebenenfalls auch von der Vorsehung des Schalters 14 abgesehen werden, also die gehäuseförmige Hilfselektrode 11 ständig durch eine Zuleitung 12 in Verbindung mit der positiven Klemme 5' bleiben.

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   ι. Elektrische Leuchtröhre nach Patent 573 7°5 für Gleichstrombetrieb mit einer glühenden Hauptelektrode und einer diese umschließenden Hilfselektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanode aus einem die Kathode (4) allseitig umschließenden, elektronenemittierende Stoffe tragenden oder enthaltenden kapseiförmigen Gehäuse (11) besteht, das nach Zündung der Röhre auch als Kathode wirkt und zwei hintereinandergeschaltete Entladungsstrecken in der Röhre herstellt.
2. 2. Leuchtröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromzuführung (12) der beim Betriebe auch als Kathode wirkenden Hilfsanode ein von Hand oder auch selbsttätig betätigter Schalter (14) eingebaut ist, durch den nach bewirkter Zündung der Röhre die Verbindung der Hilfselektrode mit der positiven Netzanschlußklemme unterbrochen werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen