DE584793C - Geschlossene Metalldampflampe mit einem drehbaren Lampengehaeuse und einer im Betriebe den Entladungslichtbogen umgebenden Edelgashuelle - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE 82 oi

21 f S 368.3O

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Juli 1930 ab

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der geschlossenen Metalldampflampen, deren Wandung mindestens teilweise strahlendurchlässig ist und beispielsweise aus Quarz besteht. Als Metall, auf dessen Verdampfung und Ionisierung bei Stromzufuhr die Emission der leuchtenden und nichtleuchtenden Strahlen beruht, wird in der Regel Quecksilber verwendet. Sowohl die Inbetriebnahme als auch der Betrieb derartiger Metalldampflampen ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, zu deren Überwindung bereits verschiedene Vorschläge gemacht sind.

Die Inbetriebnahme der Metalldampflampen ist dadurch erschwert, daß sie nicht ohne weiteres zünden, sondern hierfür besondere Einrichtungen erfordern. Üblich sind solche Einrichtungen, die die Zündung durch Kippen der an normale Betriebsspannung gelegten Lampe oder durch Anlegen einer beson-' deren Stoßspannung an die in diesem Falle unbewegte Lampe herbeiführen. Zur Ersparung dieser besonderen Einrichtungen ist der Vorschlag gemacht worden, das Gehäuse

as der Metalldampf lampe um eine vertikale Achse drehbar zu lagern und zum Zweck der Zündung durch einen Motor in so schnelle Umdrehung zu versetzen, daß eine Quecksilbermenge unter der Wirkung der Zentrifugalkraft von einem unteren zu einem oberen Elektrodengefäß des sich nach oben konisch erweiternden Gehäuses gelangt. Die Metalldampflampen dieser Art haben sich wegen der schwierigen konstruktiven Ausbildung nicht einführen können.

Im betriebsmäßigen Zustande stellen sich bei den Metalldampflampen hauptsächlich folgende Nachteile ein: Die ultravioletten Strahlen, die der in der Lampe erzeugte Lichtbogen aussendet, werden von den den Lichtbogen umgebenden Quecksilberdämpfen stark absorbiert. Außerdem tritt an der Innenwandung des Lampengehäuses im Laufe der Zeit eine Trübung auf, die die Durchlaßfähigkeit für die ultravioletten Strahlen, auf deren Erzeugung es in der Regel ankommt, erheblich vermindert. Ferner ist der Belastung der Lampen mit hohen Stromstärken, die aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht sind, durch die dabei im Innern der Lampe entstehenden Temperaturen eine Grenze gesetzt, da sonst die Festigkeit der Gehäusewand gefährdet wird, auch wenn diese aus Quarz besteht. Zur Vermeidung dieser Übelstände war zunächst vorgeschlagen worden, die Wandung der Lampe bei gleichzeitiger äußerer Wasserkühlung so stark zu machen, daß sich innerhalb der Wandung ein Tempe-

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

Dr. Hans Gerdien in Berlin-Grunewald.

raturabfall von Hellrotglut an der innersten Schicht bis zu Wassertemperatur an der äußersten Schicht ergibt, wodurch jedoch, abgesehen von den Nachteilen eines hohen Materialaufwandes für die Lampenwände und der Notwendigkeit der Wasserkühlung die unerwünschte Absorption der Strahlen im Innern der Lampe nicht beseitigt wird. Man kann dieses Ziel aber bekanntlich durch Beimischung eines indifferenten und an der Leuchtwirkung im wesentlichen nicht teilnehmenden Gases, vorzugsweise eines Edelgases, zu den Metalldämpfen erreichen, da der Lichtbogen auf diese Weise eingeschnürt, von der Gefäßwand abgelöst und mit einer Schutzgashülle umgeben wird. Darüber hinaus hat man schon vorgeschlagen, bei diesen Lampen, bei denen der Entladungslichtbogen im Betriebe in einer ihn umgebenden Schutzgashülle brennt, das Lampengehäuse in schnelle Umdrehung um seine horizontal liegende Achse zu versetzen, damit eine Wärmeströmung in Richtung von dem Lichtbogen nach der Gefäßwand nach Möglichkeit verhindert wird.

Diese schon bekannten Maßnahmen sind wegen der mit ihnen erzielten Vorteile auch bei der Metalldampflampe gemäß der Erfindung getroffen, so daß sie mit den schon bekannten Lampen insoweit übereinstimmt, als sie ein um seine horizontal liegende Achse drehbares Lampengehäuse und eine im Betrieb den Entladungslichtbogen umgebende Edelgashülle aufweist.

Die Metalldampflampe gemäß der Erfindung unterscheidet sich von sämtlichen bisher bekannten Lampen jedoch dadurch, daß ihr horizontal gelagertes Lampengehäuse an seinen beiden Enden mit rotationssymmetrisehen Ausbauchungen versehen ist, die beim betriebsmäßigen Umlauf des Gehäuses mehr Elektrodenmaterial aufnehmen als beim Stillstand und so beim Anlauf durch Trennung der beim Stillstand kommunizierenden Elektrodenmetallmenge die Zündung der Lampe bewirken. Da die Inbetriebnahme oder Zündung der Lampe gemäß der Erfindung auf Grund ihrer konstruktiven Ausbildung in denkbar einfacher Weise und selbsttätig erfolgt, wenn die Lampe mit Hilfe des Antriebsmechanismus in schnelle Umdrehung versetzt wird, ist bei ihr nicht nur die bisher schon erfüllbare Forderung nach günstigem Verhalten im Betriebe, sondern auch zugleich die Forderung nach einfacher Inbetriebnahme mit einfachen Mitteln erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Metalldampflampe gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Das Lampengehäuse 1 der Co Metalldampflampe, das die Quecksilbermenge 2 enthält, besteht aus einem mittleren zylinderförmigen Teil, an dessen beiden Enden erfindungsgemäß rotationssymmetrische Ausbauchungen angesetzt sind. Diese Ausbauchungen laufen in stabförmige Elektrodenhälse aus, die die Stabelektroden 3 und 4 dicht umschließen und zugleich zur Lagerung des Lampengehäuses verwendet werden können. Innerhalb der Ausbauchungen an den Enden des Lampengehäuses sind die zur Längsachse der Lampe gleichachsigen Wolframringe 5 und 6 angeordnet, die mit den zugehörigen Stabelektroden verbunden sind. Ein Elektrodennachschub ist nicht erforderlich, da die Wolframringe gegenüber der Entladungsstrecke als eigentliche Elektroden wirken und ausreichend dimensioniert werden können. Die Elektroden 3 und 5 können beispielsweise an den positiven und die Elektroden 4 und 6 an den negativen Pol der Spannungsquelle angeschlossen sein. Auf die Elektrodenhälse sind Lüfterflügel 7 aufgesetzt, die bei der Umdrehung der Lampe eine Kühlung der Gehäusewand und der Elektroden bewirken und dazu beitragen, daß die Einschmelzung oder Einkittung der Elektrodenstäbe im Elektrodenhals der Lampe dicht bleibt.

Die in das z. B. im ganzen aus Quarz bestehende Lampengehäuse eingebrachte Quecksilbermenge 2 ist so groß, daß sie den unteren Teil der im betriebslosen Zustand stillstehenden Lampe kommunizierend erfüllt, wie die Zeichnung erkennen läßt. Andererseits ist die Ouecksilbermenge zweckmäßig so groß zu wählen, daß die ausgebauchten Teile beim betriebsmäßigen Umlauf der Lampe bis zur Höhe des mittleren zylindrischen Teiles des Gehäuses völlig mit dem Quecksilber angefüllt, mindestens aber die Wolframringe 5 und 6 vom Quecksilber benetzt werden. Außer dem Quecksilber enthält das Gehäuse eine bestimmte Menge eines Edelgases, das danach ausgewählt wird, daß seine Ionisierungsspannung zur Erzielung einer günstigen Wirkung der im Betriebe der Lampe gebildeten Schutzhülle möglichst hoch über der Ionisierungsspannung des Ouecksilberdampfes liegt.

Die Inbetriebnahme der Lampe erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß die Lampe zunächst an Spannung gelegt und dann in schnelle Umdrehung versetzt wird. Dabei teilt sich die kommunizierende Ouecksilbermenge und strömt in axialer Richtung in die rotationssymmetrischen Ausbauchungen des Lampengehäuses. Der bei der Trennung der OuecksilbermengeüberspringendeEntladungslichtbogen geht bei steigender Strombelastung allmählich in einen strahlenden Lichtfaden über, der in der Längsachse der Lampe von der einen zur anderen Ringelektrode verläuft. Das außer dem Quecksilber in das Lampen-

gehäuse eingefüllte Edelgas wird infolge seiner größeren Dichte gegenüber dem als Ladungsträger dienenden ionisierten Quecksilberdampf nach außen gedrängt und bildet einen schützenden Mantel um den leuchtenden Entladungsfaden.

Die Lichtausbeute der Metalldampflampe gemäß der Erfindung ist sehr hoch, da der Entladungsbogen auf einen engen Raum zusammengedrängt und · die ihn umgebende Edelgashülle für die erzeugten ultravioletten Strahlen sehr durchlässig ist. Die Lampe kann infolge des durch die Edelgashülle bewirkten Schutzes der Quarzwände vor zu starker Erwärmung zum Zweck einer hohen Lichtemission stärker als die bisher bekannten Lampen belastet werden, ohne daß die Festigkeit der Quarzwände gefährdet wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι. Geschlossene Metalldampf lampe mit einem um seine horizontal liegende Achse drehbaren Lampengehäuse und einer im Betriebe den Entladungslichtbogen umgebenden Edelgashülle, dadurch gekennzeichnet, daß das horizontal gelagerte Lampengehäuse an seinen beiden Enden mit rotationssymmetrischen Ausbauchungen versehen ist, die beim betriebsmäßigen Umlauf des Gehäuses mehr Elektrodenmaterial aufnehmen als beim Stillstand und so beim Anlauf durch Trennung der beim Stillstand kommunizierenden Elektrodenmetallmenge die Zündung der Lampe bewirken.
2. 2. Geschlossene Metalldampf lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausbauchungen zur Aufnahme des Elektrodenmetalles feste Metallringe, insbesondere aus "Wolfram, angeordnet sind, die mit den Zuführungsleitungen in Verbindung stehen.
3. 3. Geschlossene Metalldampf lampe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Lüfterflügel auf den Elektrodenhälsen des Lampengehäuses.
4. 4. Geschlossene Metalldampf lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Füllung mit einem Edelgas, dessen Ionisierungsspannung möglichst hoch über der des Quecksilberdampfes liegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen