DE636599C - Elektrische Entladungsroehre, insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen, fuer waagerechte Brennlage - Google Patents

Description

Elektrische Hochdruckentladungsröhren mit Glühelektroden und einer Gasdampfgemischfüllung werden meist in senkrechter Lage gebrannt, obwohl die waagerechte Lage in 5 optischer Hinsicht in vielen Fällen große Vorteile bieten würde. 'Der Grund hierfür liegt darin, daß bei waagerechter oder annähernd waagerechter Brennlage der eingeschnürte Entladungsbogen durch die beiHochdruckentladung besonders kräftig auftretenden Konvektionsströme nach oben getrieben und unzulässig nahe an die Gefäßwand gedrückt wird, die der hohen Temperatur des Enüadungsbogens nicht standzuhalten vermag.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wird bei der Entladungsröhre nach der Erfindung von der bekannten Beeinflußbarkeit des Entladungsbogens durch ein magnetisches Feld Gebrauch gemacht. Dem Elektromagneten wird hierbei jedoch eine vom Bekannten vollkommen abweichende neue Gestaltung und Anordnung gegeben, die dieses Mittel wirtschaftlich gestaltet und damit gut anwendbar macht.

Nach der Erfindung wird oberhalb der waagerecht oder annähernd waagerecht angeordneten Hochdruckentladungsröhre, die insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen dient, ein in bekannter Weise gleichzeitig als Vorschaltwiderstand dienender Elektromagnet mit einem parallel zur Rohrachse verlaufenden, über die ganze Länge der Röhre sich erstreckenden Kern angeordnet, der seiner Länge nach mit Draht umwickelt ist, so daß über die ganze Länge der Röhre hinweg quer zur Rohrachse verlaufende magnetische Kraftlinien entstehen. Dies hat zur Folge, daß der Entladungsbogen nicht etwa nur stellenweise, sondern' unterbrechungslos in ganzer Länge der elektromagnetischen Beeinflussung unterliegt und mit größter Sicherheit in die waagerechte Lage gedrängt wird. Ein wesentlicher Vorteil der neuen Elektromagnetausbildung und -anordnung liegt ferner darin, daß, bedingt durch den geringen Abstand der beiden Magnetpole von der Röhre, die wirksame magnetische Feldstärke unmittelbar unterhalb des Elektromagneten, also im oberen Teil der Entladungsröhre selbst kräftig ist und in Richtung zur Achse der Enladungsröhre stark abfällt.

Eine derartige rasch abnehmende Feldstärke wird insbesondere erzielt, wenn der Kern aus einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Blech besteht, dessen abwärts, ge-

richtete Schenkelteile gegeneinander gebogen sind und die untere Hälfte der Drahtwicklung umschließen. Bei einer solchen Anordnung ^ führt schon eine kleine Verschiebung άφ\ Entladungsbogens nach oben infolge derstarS" zunehmenden Dichte des Magnetfeldes zü'^: einer beträchtlichen Verstärkung der nach unten drückenden magnetischen Gegenkraft." Andererseits kann aber auch beim Einbrenn-Vorgang der Hochdruckentladungsröhre, bei dem die Stromstärke der Entladung und der vorgeschalteten Magnetwicklung sehr groß ist und der Dampfdruck und damit der Konvektionsstrom noch sehr klein sind, der Entladungsbogen durch den Elektromagneten nicht an die untere Röhrenwand gedruckt werden, weil sich die magnetischen Kraftlinien in der nächsten Umgebung der Ränder des Kernbleches zusammendrücken. Mit wachsender Entfernung von diesen sinkt die Feldstärke außerordentlich und wird schließlich unterhalb der Achse der Entladungsröhre verschwindend klein.

Zum Schütze der unteren Rohrwand und zur Erzielung eines besonders starken Abfalls der Feldstärke in Richtung zur Rohr- * achse kann ferner ebenfalls nach der Erfindung ein zusätzliches, nur im unteren Teil der Entladungsröhre wirkendes Gegenfeld Verwendung finden, das eine nach oben gerichtete Kraft auf den Entladungsbogen ausübt. Ein solches Gegenfeld wird beispielsweise einfach dadurch herbeigeführt, daß die obere Hälfte der Wicklung des Elektromagneten von einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Mantelblech mit abwärts' und etwas einwärts gebogenen Schenkelteilen umschlossen wird.

Es hat sich gezeigt, daß der Hochdrack-4-0 entladungsbogen nicht an allen Stellen der Entladungsröhre in .gleichem Maße das Bestreben zeigt, sich nach oben zu verschieben und daß er in Nähe der Elektroden besonders stark nach oben drängt. Dieser Unterschied 4-5 im Auftrieb kann leicht durch einen entsprechend bemessenen entgegengesetzten Unterschied der magnetischen Feldstärke ausgeglichen werden. Dies wird zweckmäßig durch eine Schwächung des Querschnitts des Kernbleches am mittleren Teil herbeigeführt, beispielsweise durch eine Lochung des Kernbleches, die bewirkt, daß sich das Magnetfeld im mittleren Teil der Entladungsröhre weniger stark ausbildet,

Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn ein Mantelblech verwendet wird, das sich nur über den mittleren Teil des langen Elektromagneten erstreckt, da das Gegenfeld des Mantelbleches auch eine Abschwächung des öo Kernblechfeldes zur Folge hat.

Selbstverständlich kann auch das Mantelblech gegebenenfalls mit einigen Drahtwindungen versehen werden, die in Reihe mit der Drahtwicklung des Kernbleches geschal- >&§,(£ sind, aber derart, daß die Stromrichtung $!|Yihnen entgegengesetzt der Stromrichtung fcfe-ljier Kerndrahtwicklung ist. '^ Bei der Ausrüstung einer Hoehdruckent-Iadüngsröhre mit einem Elektromagneten besteht ferner die Aufgabe, den erhebliche Abmessungen aufweisenden Elektromagneten so anzuordnen, daß einerseits eine genügend starke Kraft auf den Entladungsbogen wirkt, andererseits aber die Lichtausstrahlung der Entladungsröhre möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Elektromagnet auf der Rückseite eines über der Röhre liegenden, zweckmäßig, wie an sich bekannt ist, einen V-förmigen Querschnitt aufweisenden Reflektors untergebracht wird, wobei der Reflektor aus nicht magnetischem Stoff besteht, damit eine Abschirmung der Kraftlinien des Elektromagneten nicht auftreten kann.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Hochdruckentladungsröhre mit dazugehörigem Reflektor und Elektromagneten in Abb. 1 in Vorderansicht und in Abb. 2 im Querschnitt dargestellt. In Abb. 3 ist in vergrößertem Maßstab der Elektromagnet für sich gezeigt. Auf der Rückseite des unmittelbar über der Hochdruckentladungsröhre" ι liegenden, im Querschnitt V-förmigen Reflektors 2 ist ein Elektromagnet mit im Querschnitt U-förmig gestaltetem Kernblech 3, der Wicklung 4, 5 und dem ebenfalls so geformten Mantelblech 6 angeordnet. Das Kernblech 3, das Mantelblech 6 und die Wicklung 4, 5 verlaufen längs des Reflektors'2, also parallel zur Röhrenachse. Die abwärts gerichteten Schenkelteile 3' des Kernbleches 3 sind soweit nach abwärts und einwärts gebogen, daß sich die auf den Reflektor 2 aufliegenden Seitenkanten fast berühren und das Kernblech die untere Wicklungshälfte 5 umschließt. Das. im Querschnitt ähnlich wie das Kernblech 3 geformte Mantelblech 6 umschließt die obere Hälfte 4 der Drahtwicklung, und seine beiden Schenkelteile 6' sind so weit nach abwärts und einwärts gebogen, daß zwischen ihnen und dem Kernblech 3 nur ein geringer Abstand verbleibt. Zur Abstützung des Mantelbleches 6 vom Reflektor 2 dienen Bügel 7, die aus nicht magnetischem Stoff hergestellt sind. Die Linien χ veranschaulichen das von den Rändern des Kernbleches 3 sich ausbildende, beispielsweise von rechts nach links gerichtete Magnetfeld, während die Linien y das von den · Rändern des Mantelbleches 6

ausgehende, beispielsweise von links nach rechts gerichtete Gegenfeld zeigt. Die Windungszahl der Magnetwicklung 4, 5 und die Stromrichtung in derselben sind so gewählt, daß ein resultierendes Magnetfeld entsteht, welches im oberen Teil der Entladungsröhre 1 sehr kräftig ist, in Richtung der Röhrenachse rasch bis auf einen verschwindenden Wert abnimmt und unterhalb der Röhrenachse sogar entgegengesetzt gerichtet ist. Ein derartiges aus zwei Feldern zusammengesetztes Magnetfeld hält sowohl den Entladungsbogen von der unteren Gefäßwand als auch von der oberen Gefäßwand ab und zwingt den Entladungsbogen, geradlinig von einer Elektrode bis zur anderen zu verlaufen.

Wie an sich bekannt, ist die Wicklung 4, 5 des Elektromagneten der Entladungsröhre vorgeschaltet; sie dient daher gleichzeitig

ao als Vorschaltwiderstand, so daß sich ein besonderer Vorschaltwiderstand gegebenenfalls erübrigt.

Wie Abb. 3 zeigt, kann sich das Mantelblech nur über den mittleren Teil des Elektromagneten erstrecken, um eine Schwächung des Kernblechfeldes in Nähe der Endteile der Entladungsröhre zu vermeiden, da gerade an diesen Endteilen ein kräftiges Kernblechfeld erforderlich ist.

Um die Entladungsröhre unempfindlich gegenüber Stromschwankungen zu gestalten, ist es in vielen Fällen zweckmäßig, das Kernblech und gegebenenfalls auch das Mantelblech so zu bemessen, daß beim Betriebsstrom der Lampe in ihnen eine starke magnetische Sättigung vorhanden ist.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Hochdruckentladungsröhre, insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen, für waagerechte oder annähernd waagerechte Brennlage, deren eingeschnürter Entladungsbogen mittels eines in Nähe der Röhre angeordneten, als Vorscha^tdrossel dienenden Elektromagneten beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Röhre angeordnete Elektromagnet einen parallel zur Rohrachse verlaufenden, über die ganze Länge der Röhre sich erstreckenden Kern aufweist, der seiner Länge nach mit Draht umwickelt ist, so daß über- die ganze Läage der Röhre hinweg quer zur Rohrachse verlaufende magnetische Kraftlinien entstehen.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Blech besteht, dessen abwärts gerichtete S'Chenkelteile gegeneinander gebogen sind und die untere Hälfte der Drahtwicklung umschließen.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Hälfte der Drahtwicklung von einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Mantelblech mit abwärts und etwas einwärts gebogenen Schenkelteilen, umschlossen ist.
4. 4. Entladungsröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des über die ganze Röhre reichenden Kernbleches geschwächt ist, etwa durch Anbringung von Löchern.
5. 5. Entladungsröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelblech sich nur über den mittleren Teil der Röhre bzw. des längen Elektromagneten erstreckt.
6. 6. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet auf der Rückseite eines über der Röhre Hegenden, zweckmäßig einen V-förmigen Querschnitt aufweisenden Reflektors aus nicht magnetischem Stoff angeordnet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen