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Quecksilberdampflampe, bei der das Leuchtrohr vor dem Zünden des Lichtbogens
vollständig mit Quecksilber gefüllt ist Die Erfindung bezieht sich auf die sog.
offenen Quecksilberdampflampen, bei welchen das eigentliche Leuchtrohr vor dem Zünden
des Lichtbogens vollständig mit Quecksilber gefüllt ist. Diese Lampen stehen im
allgemeinen unter dem Druck der Außenatmosphäre. Das zum Brennen der Lampe @erforderliche
Vakuum wird in der Lampe selbst erzeugt, indem das eigentliche Leuchtrohr nach Anlegen
der Spannung erwärmt wird, bis der Quecksilberfaden zerreißt.
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Derartige Quecksilberbogen zeigen ein Flackern, da das Gleichgewicht
zwischen dem Außendruck der Luft und dem Druck des Bremerrohres durch Temperatur-
und S.tromspannungsschwankungen ständig gestört wird. Um diesen Übelstand zu beheben,
hat man in den Ausdehnungsweg des Quecksilbers Drosselstellen, wie federhelastete
Ventile, Drosselkapillaren u. dgl., geschaltet. Diese Maßnahmen ergabeneinen mehr
oder minder gleichmäßig brennenden Lichtbogen, die Lampen zeigten aber gewisse grundsätzliche
Nachteile. So mußten verhältnismäßig teuere Drosselkörper verwendet werden, und
da die Lampen nicht offen stehen konnten, mußte man ziemlich große Aufnahmebehälter
für das verdrängte Quecksilber -und für die Barüberstehende Luft vorsehen. Ein weiterer
Nachteil bestand darin, daß es schwierig war, einen Lichtbogen konstanter hänge
und damit vergleichsweise konstanter Strahlungsintensität zu schaffen. Die Erfindung
betrifft nun offene Quecksilberbogenlampen, bei denen der Biehälter, in den das
Quecksilber nach dem Zünden gedrängt wird, entlüftet ist, und besteht daxin, daß
der Behälter nach dem Zünden während des Normalbetriebes vollständig durch das sich
in ihm sammelnde Quecksilber ausgefüllt ist. Vorzugsweise wird der Behälter auf
o,o5 bis 1z mm Hg entlüftet. Der Druck kann jedoch bis zum Hochvakuum erniedrigt
werden.
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Es sind zwar bereits Quecksilbyerlampen ohne Drosselstellen vorgeschlagen
worden, deren Behälter entlüftet waren. Die bekannten Lampen zeigen aber im Gegensatz
zum vorliegenden Vorschlag keine konstante Bogenlänge, da bei ihnen der,oder die
Aufnahmebehälter nach dem Zünden nicht vollständig mit Quecksilber gefüllt sind.
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Die Stabilität des beim Erwärmen des Brennerrohres (entstehenden Lichtbogens
wird nämlich dadurch erzielt, daß das sich ausdehnende Quecksilber bis an die Wand
des Behälters gedrückt wird, wodurch eine weitere Ausdehnung des Quecksilbers verhindert
ist. Es hat sich außerdem gezeigt, daß die Stabilität des Lichtbogens erhöht wird,
wenn man das Brennerrohr in eine der anschließenden, an sich bekannten Erweiterungen
hereinragen läßt, d. h. also so ausführt, daß es nicht an der öffnung der Erweiterung
in diese übergeht, sondern von dieser öffnung in das Innere der Erweiterung vorspringt
und
infolgedessen allseitig von Quecksilber umgeben ist. -Im folgenden wirdein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung- an Hand der Abbildungen beschrieben. Abb-. i stellt eine Lampe
gemäß der Erfindung vor dem Zünden dar. Abb. 2 ist dieselbe Lampe während des Normalbetriebes.
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Es stellt i das eigentliche Leuchtrohr dar, das mit Quecksilber gefüllt
ist und in dem dieses mittels einer beliebigen Wärmequelle, z. B. eines Bunsenbrenners,
eines Heizdrahtes o. dgl., in der Mitte zum Verdampfen gebracht wird. An das Leuchtrohr
schließen sich an sich bekannte, z. B. kugelförmige Erweiterungen 2 an. Die kugelförmigen
Eiweiterungen setzen sich in den Rohren 3 fort, die gegenüber der Außenluft abgeschlossen
sind und in die die Elektroden q. hineinragen. Die Rohre enden an der Drahteinschmelzstelle
5. Zwischen der Abschlußstelle 5 und der Oberfläche des Quecksilbers 6 befindet
sich der Behälter 7, der unter vermindertem Druck bis Hochvakuum steht. Die Herstellung
kann in der Weise verfolgen, daß der Raum 7 ein Ansatzrohr besitzt, das nach Füllung
des Apparates mit Quecksilber und Evakuierung des Raumes 7, z. B. mit einer Wasserstrahlpumpe,
abgeschmolzen wird. Das eigentliche Leuchtrohr ragt nun mit dem Teil 8 in das Quecksilber
hinein. Das Leuchtrohr weist zweckmäßigerweise eine lichte Weite von etwa i mm auf.
Es sind aber auch engere oder wesentlich weitere Rohre vert wendbar. Das Leuchtrohr
kann sich im Querschnitt auch ändern, indem @es sich z. B. bei der Übergangsstelle
in die Erweiterung verengert oder sich verbreitert. Wird die Lampe in Betrieb genommen,
indem, wie bekannt, nach Anlegen der Spannung das Leuchtrohr erwärmt wird, so wird
im letzteren das Quecksilber nach auswärts gedrängt, bis sich eine Quecksilberdampfblase
am Ende des Leuchtrohres gebildet hat, Gleichzeitig wird das restliche Quecksilber
in den Behälter 7 hinaufgedrückt. Infolge der K.apillarwirkung nimmt die Quecksilberdampfblase
eine viel größere Oberfläche g (Abb. 2) bei der geschilderten Anordnung an, als
wenn der hereinragende Rohrbeil fehlen würde (vgl. _io, Abb.2). Die Folge davon
ist, daß von innen. oder außen hervorgerufene Tem'-peraturschwankungen wohl die
Blase verändern können, nicht aber in dem Maße, daß der Bogen erlischt oder daß
seine Länge verändert wird. Der rechts stehende Teil ist vollständig mit Quecksilber
ausgefüllt rund besitzt auch keinen Rohrvorsprung. Es versteht sich, daß die Lampe
an sich sinngemäß auch anders ausgeführt werden kann, z. B. unsymmetrisch oder mit
nur einer kugelförmigen Erweiterung bzw. :einem Behälter, oder anderseits derart,
daß das Leuchtrohr in beide kugelförmige Erweiterungen hineinragt.
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Durch die Erfindung wird nicht nur an Material, sondern auch an erforderlichem
Raum für die Aufstellung der Lampen gespart. Der entstehende Lichtbogen hat höchstens
einige Millimeter Druck zu üblerwinden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht
darin, daß beim Transport der Lampe oder Hantieren Gas aus dem Behälterraum 7 nicht
in das Brennerrohr i gelangen kann, sondern sich z. B. beim Kippen an der Stelle
g. (Abb. 2) ansammelt und beim Aufrichten der Lampe wieder den ursprünglichen Raum
7 einnimmt. Bei älteren Lampenkonstruktionen war diese Störung entweder nicht zu
vermeiden, oder aber es mußten Gasraum (Behälterraum) vom Brennerraum getrennt werden.
Gemäß der Erfindung ist das Ende des in die Erweiterung hereinragenden Brennerrohres
in allen Lagen der Lampe mit Quecksilber bedeckt, so daß das Gas in der Zündlage
sich immer im Oberteil der Lampe sammelt, wodurch diese nach einem Transport stets
selbsttätig betriebsbereit ist.