DE632056C - Verfahren zur Beseitigung der Zuendungsstoerungen bei frisch in Benutzung genommenen Dochtelektroden fuer elektrische Lichtboegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dochtkohlenelektroden für die elektrische Beleuchtung und insbesondere für die kinematographische Projektion. Derartige Elektroden bestehen aus einer Hülle aus praktisch reinem Kohlenstoff und einem Docht, der außer Kohlenstoff auch noch geeignete mineralisierende Stoffe, wie z. B. Alkali oder Erdalkaliverbindungen oder Salze seltener Erden, enthält. In der Regel ist eine solche Elektrode am einen Ende zu einer Spitze zugeschärft, so daß sie ungefähr die Form hat, welche sie während ihrer Verbrennung von selbst annimmt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß derartige Kohlenelektroden gewisse Zündungsstörungen aufweisen, die insbesondere bei der kinematographischen Projektion sich ungünstig auswirken. Wenn man eine frische Kohlenelektrode und eine Kohlenelektrode ver-

ao gleicht, die bereits gebrannt hat, zeigt sich, daß die chemische Zusammensetzung des Dochtes nicht die gleiche in der Spitzenzone ist, da die Verbrennung der Kohle eine ständige Verarmung des heißen Dochtendes an den flüchtigsten mineralischen Elementen zur Folge hat. Daraus ergibt sich, daß die Zündung einer frischen Kohle stets mit verschiedenen, während des Anbrandes, veränderlichen thermischen, chemischen und elektrisehen Betriebsverhältnissen zu rechnen hat.

Eine der am häufigsten während dieser Zündungsperiode auftretenden Erscheinungen besteht darin, daß ein oder mehrere Löcher sich im Docht bilden, von denen jedes einer wenig leuchtenden Zone entspricht und somit eine unregelmäßige Belichtung der kinematographischen Bildfläche bei der Verwendung dieser Kohlen für die Projektion zur Folge hat.

Nach der Erfindung werden diese Zündungsstörungen bei frisch in Benutzung genommenen Dochtelektroden für elektrische Lichtbögen dadurch in einfacher Weise beseitigt, daß man die Hülle der Elektrode in der unmittelbaren Nachbarschaft des zur Anzündung vorbereiteten Endes der Kohle durch ein infolge Verflüchtigen den Lichtbogen leitfähiger machendes Metallsalz bei praktisch unverändert bleibendem Docht schwach mineralisiert. .

In der Abbildung ist eine nach der Erfindung behandelte Kohlenelektrode beispielsweise dargestellt. Am engsten Teil der Spitze C der den Docht B umschließenden Kohlenstoffhülle A ist hier ein zum Docht B konzentrischer Bereich D vorgesehen, der erfindungsgemäß mit metallischen Salzen oder sonst einem bei Verflüchtigung leitfähigen Material imprägniert ist. Diese lediglich die Hüllenspitze D umfassende und praktisch den

Docht B nicht beeinflussende Imprägnierung kann auf irgendeine geeignete Weise geschehen. Beispielsweise kann man djb KoIi-;.; len an der Hüllenspitze D zur Berührung? mit einer porösen Masse bringen, weichemit der Imprägnierungslösung getränkt isjt '■ und z. B. aus Asbestpapier, Löschpapier, FiIr oder einem ähnlichen Stoff bestehen kann. Statt dessen kann man die Imprägnierung ίο auch dadurch herbeiführen, indem man mittels einer passenden Dosierungsvorrichtung eine gegebene Menge der Imprägnierungslösung auf den flachen Teil der Hüllenspitze D auffallen läßt, .so daß das Weiterschreiten dieser Lösungsmenge in der Masse der Kohlenstoff hülle durch Kapillarwirkung erfolgt.

Im einzelnen kann das Verfahren nach der Erfindung beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: Für eine positive Dochtelektrode, deren Hülle A aus gebranntem Kienruß und deren Docht B aus einem Gemisch von Kohlenstoffpulver oder Graphitpulver mit einem Alkalisalz, z. B. Kaliumsilicat, besteht, wird als Imprägnierungssalz für den Teil D der Kohlenspitze C Kaliumcarbonat oder Kaliumborat verwendet und aus 20 Gewichtsteilen · dieses Salzes und aus 80 Gewichtsteilen Wasser' die Imprägnierungslösung bereitet. Mit dieser Lösung wird ein Filz getränkt und mit diesem die Elektrode aufrecht stehend mit ihrer Spitze zur Berührung gebracht. Diese Berührung wird aufrechterhalten, bis die gewünschte ,. Zone D der Elektrodenspitze imprägniert ist, was bei Ausführung der Imprägnierung in der Kälte eine Zeitdauer von 5 bis 20 Minuten für Kienrußelektroden mit einer scheinbaren Dichte von etwa 1,45 erfordert. Die Erfindung kann auch bei Elektroden mit Hüllen anderer Zusammensetzung, z.B. mit einer Hülle aus einer anderen Art von Kienrußj aus Retortenkohle, Petroleumkoks, Graphit oder einem ähnlichen Stoff mit Vorteil angewendet werden. Auch ist sie un-. abhängig von der Mineralisierung der Dochtmasse B, die nur Alkalisalze oder auch andere mineralische Stoffe, z. B. ErdalkalifLuoride oder Fluoride oder Oxyde von seltenen Erden und ähnliche Stoffe, enthalten - kann. Auch die Form der Spitze C der Elektrode kann zwischen einem ' einfachen kleinen Kegel und einer ziemlich stark verjüngten Spitze sich ändern. Ferner kann das Verhältnis der Durchmesser des Dochtes und der Hülle in einem größen Bereich, z. B. von 0,15 bis 0,8, je nach der Bestimmung der Elektrode veränderlich sein. Auch die Tiefe der Zone D der Hüllenspitze kann je nach dem Durchmesser und der Zuspitzung der Elektrode, den elektrischen Betriebsverhältnissen oder anderen Faktoren verändert werden, ist aber zweckmäßig in allen ■.',Fällen nur so weit auszudehnen, daß die /imprägnierte Hüllenmasse ungefähr während ''-0^ ersten 2 bis 5 Minuten des Betriebes ••verbrennen kann.

' ' Die Wirkung einer Imprägnierung nach der Erfindung kann etwa wie folgt erklärt werden: Bekanntlich ist der Lichtbogen mit reinem Kohlenstoff verhältnismäßig beständig, während die meisten metallischen Salze bei der Verdampfung im Lichtbogen dessen Leitfähigkeit erheblich vergrößern. Daher ist bei der Zündung' der Lichtbogen hauptsächlieh durch den Docht bestimmt, da dieser allein die mineralischen Bestandteile der Elektrode enthält. Die Stromdichte, der dieser Docht so ausgesetzt ist, kann sehr groß werden, und die Verdampfung des mineralisehen Stoffes findet mit Heftigkeit statt, so daß die geringste Lücke im Docht, auch wenn sie nur mit dem Mikroskop sichtbar ist, bei der Zündung ein wirksamer Mittelpunkt der Verdampfung wird und sich bald an dieser Stelle ein Loch bildet. Nach Verdampfung des Überschusses der mineralisierenden Bestandteile stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, und die Verbrennung der Kohle ebnet die Ränder des Loches ein, so daß dieses nach einigen Minuten Zündung vollständig . verschwunden ist.

Bei den Kinematographenapparaten ist diese Störungserscheinung so bekannt, daß die Lichtbildvorführer immer dafür Sorge tragen, ihre Kohlen durch eine vorherige Zündung von einigen Minuten vorzurichten. , Mit den nach der Erfindung behandelten Elektroden wird eine gleichmäßige Stromverteilung über die Fläche der Elektrodenspitze gleich von Anfang der Zündung an und damit .schon beim Anbrand der Elektrode ein einwandfreies Brennen des Lichtbogens erreicht, da die mineralischen Stoffe gleichzeitig vom Docht und von der Hülle kommen. · Es bilden sich daher keine Löcher mehr, und der Normalbetrieb stellt sich viel schneller ein, so daß die für die Zurichtung der Spitzen erforderliche Zeit praktisch fortfällt oder doch ganz. erheblich verringert no wird. Auch ergibt sich eine größere Sicherheit bei der Anwendung der Elektroden und gleichzeitig eine Esparnis an Kohleelektro* den.

Die Erfindung ist nicht nur bei positiven Dochtelektroden anwendbar, sondern es können in gewissen besonderen Fällen auch die negativen Elektroden mit schwach mineralisiertem Docht nach dem Verfahren der Erfindung imprägniert werden, falls man eine vollkommene Stabilität des Normalbetriebes des Lichtbogens wünscht. Ferner kann diese

Imprägnierung der Hüllenspitze auch gleichzeitig bei zwei zusammenarbeitenden Elektroden, wenn diese mit Wechselstrom gespeist werden, vorgesehen sein.

Es ist bereits bekannt, bei Bogenlampenkohlen zur Verminderung der Zündstromstärke die Dochtmasse in der Spitze der Kohle durch chemische Behandlung teilweise zu zersetzen, indem die Kohlenspitze in eine

ίο Säurelösung, insbesondere eine kupferhaltige Salpetersäure, getaucht wird. Hierbei handelt es sich um eine Einwirkung auf den Docht und um. eine Verarmung an mineralisierenden Stoffen bei der Dochtspitze, während nach der Erfindung im geraden Gegensatz hierzu eine Imprägnierung der Hülle und ein Zusatz an mineralisierenden Stoffen zur Hüllenspitze vorgenommen sowie nicht eine Herabsetzung der Zündstromstärke, sondern eine gleichmäßige Stromverteilung beim Anbrand der Elektrode bezweckt wird. Auch werden erfindungsgemäß keine Säuren benötigt und daher die mit der Säureverwendung verbundenen betriebstechnischen Unannehmlichkeiten vermieden. Ferner ist die bei Verarmung des Dochtes an mineralisierenden Stoffen vorhandene Gefahr des Auftretens eines für Tonfilmaufnahmen natürlich unzulässigen Pfeifens des Lichtbogens bei Zusatz von derartigen Stoffen zur Hüllenspitze infolge der damit erzielbaren sofortigen guten Leitfähigkeit des Lichtbogens nicht zu befürchten. Weiterhin läßt sich die Zugabe von mineralisierenden Stoffen zur Elektrode viel leichter genau dosieren als die Entnahme von solchen Stoffen aus der Elektrode, da die der Elektrode bereits einverleibten Stoffe durch den Kohlenstoff festgehalten werden.

Es ist auch nicht mehr neu, bei Dochtelektroden für Bogenlampen mit eingeschlossenem Lichtbogen der Hülle einen die Verbrennung fördernden Zusatz sauerstoffhaltiger Stoffe, z. B. von Nitraten oder Oxyden, zuzugeben, um ein gleichmäßiges Abbrennen von Hülle und Docht herbeizuführen. Hierbei wird die Elektrodenhülle aber auf ihrer ganzen Länge imprägniert und hierfür ein sauerstoffabgebender Stoff verwendet, weil es sich um einen in geschlossenem Raum brennenden Lichtbogen und um die Vergleichmäßigung des Abbrandes der ganzen Hülle handelt, während die Erfindung sich auf Elektroden, die in freier Luft brennen, und bei diesen auf die Beseitigung von Störungen-in der erstmaligen Zündungsperiode sowie demgemäß auf eine Imprägnierung lediglich der Hüllenspitze' bezieht. Auch ist eine nur die Spitze der Elektrodenhülle umfassende Imprägnierung wesentlich leichter auszuführen als die Imprägnierung der ganzen Hülle bei der fertigen Dochtelektrode.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung der Zündungsstörungen bei frisch in Benutzung genommenen Döchtelektroden für elektrische Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Hülle der Elektrode in der unmittelbaren Nachbarschaft des zur Zündung vorbereiteten Endes der Kohle durch ein infolge Verflüchtigen den Lichtbogen leitfähiger machendes Metallsalz schwach mineralisiert wird, während der Docht praktisch unverändert bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Imprägnierungslösung mit Hilfe einer Dosiervorrichtung lediglich auf die Elektrodenhülle des Brennendes auffallen läßt.

3. Dochtkohlenelektrode für elektrische Lichtbögen, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Elektrodenhülle an dem zur Anzündung vorbereiteten Ende der Kohle schwach mit einem im Lichtbogen sich verflüchtigenden und diesen leitfähiger machenden Zusatz eines Metallsalzes imprägniert ist, der in einem zum Docht konzentrischen und diesen praktisch unverändert lassenden Bereich der Hülle konzentriert ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen