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Elektrische Quecksilberhochdruckentladungslampe Es ist bereits durch
die Verwendung von Leuchtstoffen, den Zusatz von Zink oder Cadmium zum Quecksilberdampf
oder durch die Vereinigung eines Quecksilberbrenners mit einer Wolframglühwendel
gelungen, die Farbwiedergabe durch die Quecksilberentladung sehr weitgehend zu verbessern;
es gibt aber bisher keine praktisch brauchbare Lösung für eine ausreichende Verringerung
der sögenannteri Welligkeit der Lichtemission des wechselstrombetriebenen Quecksilberhochdruckbogens.
Die Lichtemission ist bekanntlich , zeitlich veränderlich, wobei der momentane Lichtstrom
zwar .an keinem Zeitpunkt gleich Null wird; jedoch beträgt das Minimum der momentanen
Lichtstärke nicht mehr als 150/0 des Maximums der momentanen Lichtstärke. Hiermit
sind bei der Beleuchtung mit Quecksilberlampen physiologische Wirkungen verbunden,
die in vielen Fällen der Verbreitung dieser Lampen hindernd im Wege stehen. Umfassende
Untersuchungen über die Welligkeit der Emission des Quecksilberhochdruckbogens haben
gezeigt, daß der Grad der Welligkeit von dem Dampfdruck und dem Rohrdurchmesser
abhängt; jedoch bietet sich keine Möglichkeit, die Welligkeit des Lichtbogens genügend
zu verringern.
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Es ist daher häufig vorgeschlagen worden, in Beleuchtungsanlagen,
in denen mehrere Quecksilberhochdrucklampen betrieben werden, diese mit den verschiedenen
Phasen eines Drehstromnetzes zu betreiben oder bei Vorliegen einphasigen, Wechselstromes
in der
Phase verschobene Entladungen dadurch zu erreichen, daß ein
Teil der Lampen einen induktiven, ein anderer Teileinen Ohmschen oder kapazitiven
Vorschaltwid@erstand erhält. Diese Versuche stellen ,aber noch keine praktische
Lösung des Problems dar.
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Die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildete Quecksilberhochdrucklampe
ist nicht nur von dem beschriebenen Mangel der Welligkeit der Lichtemission weitgehend
befreit, sie stellt auch gleichzeitig eine besonders brauchbare Lösung der Farbverbesserung
solcher Lampen dar.
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Die neue Hochdruckentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, daß
im Innern eines aus lumineszierendem Glas bestehenden und/oder mit Leuchtstoffen
bedeckten, gesockelten Lampenkolbens zwei phasenverschoben betriebene Entladungsröhren
oder eine Entladungsröhre mit zwei phasenverschoben betriebenen Entladungsbögen
untergebracht sind, denen außerdem eine gemeinsame im Lampenkolben miteingebaüte
Glühdrahtwendel vorgeschaltet ist.
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Bei einer solchen nach der Erfindung ausgebildeten Quecksilberhochdruckentladungslampe
ergänzen sich die Lichtströme der beiden phasenverschoben brennenden Lichtbögen
zu einem unterbrechungslosen nur nochwenig schwankenden Mischlicht, insbesondere
dann, wenn eine Phasenverschiebung von 9o° oder annähernd 9o° eingestellt wird.
Dieses Mischlicht wird durch die Nahleuchtwirkung des Leuchtstoffes der Lampenglocke
noch weiterhin geglättet und außerdem in der Farbe verbessert. Dazu kommt schließlich
die farbverbessernde Temperaturstrahlung der beiden Entladungsröhren vorgeschalteten
Glühdrahtwendel, deren Strahlung bei normalen Frequenzen für Lichtstrom praktisch
keine Schwankungen zeigt.
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Dadurch, daß zwei Entladungsbögen vorhanden sind, können diese im
Lampenkolben so angeordnet werden, daß alle Teile des etwa eitle Leuchtstoffschicht
tragenden Lampenkolbens von ungefähr dem gleichen Licht-und UV-Strahlungsstrom getroffen
werden. Es ergeben sich daher sowohl für die Erregung des Leuchtstoffes als auch
zur Verminderung der unvermeidlichen Alterung des Leuchtstoffes günstige Verhältnisse.
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In vielen Fällen wird man die beiden Entladungsbögen in einer gemeinsamen
Entladungsröhre unterbringen, die V-förmig oder kreisförmig gebogen sein kann. Bei
dem heutigen Stand der Technik der Herstellung von Quarzgefäßen kann es aber auch
zweckmäßig sein, zwei voneinander getrennte Entladungsröbren zu verwenden.
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Zur phasenverschobenen Speisung der zwei Entladungsbögen kann die
Lampe mit drei Sockelkontakten versehen und an ein Netz mit phasenverschobenen Strömen
angeschlossen sein. Beim Anschluß der Lampe an .ein Einphasenwechselstromnetzwerden
phasenverschiebende Impedanzen zu Hilfe genommen. Es wird dann dem einen Entladungsbogen.
z. B. eine Drosselspule und dem anderen Entladungsbogen ein Kondensator vorgeschaltet.
In letzterem Falle empfiehlt es sich, dem Kondensator zur Vermeidung einer stoßartigen
Entladung eine Dämpfungsdrosselspule vorzuschalten, die gegebenenfalls auch in einer
der beiden von,den zwei Entladungsströmen durchflossenen Stromzuführungen der Lampe
angeordnet sein kann. Zweckmäßig wird dabei der Widerstandswert der Dämpfungsspule
nur wenig kleiner als der Widerstandswert des Kondensators gewählt, also die Dämpfungsspule
als Resonanzspule ausgebildet.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i als Ausführungsbeispiel eine nach
der Erfindung ausgebildete Quecksilberhochdruckentladungslampe schematisch dargestellt.
Die Abb.2 und 3 zeigen Betriebsschaltungen dieser Lampe.
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Der mit einem Dreikontaktbajonettsockel i versehene Lampenkolben 2
der in Abb. i dargestellten Quecksilberhochdrucklampe trägt auf der Innenseite einen
ÜUberzug 3 aus einem Leuchtstoff oder aus einem Gemisch von Leuchtstoffen und enthält
zwei mit Abstand kreuzweise nebeneinander angeordnete Entladungsröhren 4, 5 sowie
eine zwischen die Entladungsröhrengestellte Glühdrahtwendel 6. Die beiden Entladungsröhren
4., 5 bestehen aus Quarzglas, weisen entladungsgeheizte Glühelektroden 7 auf und
enthalten eine Zündgasgrundfüllung sowie etwas Quecksilber, dessen Menge so bemessen
ist, daß sich im Betrieb der Lampe ein untersättigter Quecksilberdampf mit einem
Druck von mindestens io Atm., meist sögar 2o Atm. und mehr, einstellt. Jede der
beiden Entladungsröhren 4., 5 ist ferner mit einer Hilfselektrode & versehen,
deren Entladungsstrom durch einen hochohmigen Hilfswiderstand 9 auf einen verhältnismäßig
geringen Stromwert begrenzt wird. Die einzelnen Teile der Lampe sind so geschaltet,
daß der Strom vom Sockelkontakt i o über die Glühdrahtwendel 6 fließt, sich am Punkt
i i verzweigt und einerseits über die Entladungsröbre 5 zum Sockelkontakt 12 und
andererseits über die Entladungsröhre 4. ziun Sockelkontakt 13 zurückgeführt wird.
Die Hilfsentladungsströme fließen von dem Sokkelkontakt :12 bzw. 13 über die Hilfsentladungsstrecken
und die Hilfswiderstände 9 zum Verzweigungspunkt 14 und von dort zum Sockelkontakt
io.
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Mit Vorteil wird beim Betrieb der neuen Lampe von den bekannten Resonanzschaltungen
Gebrauch
gemacht, um eine Erleichterung der Zündung oder eine Erhöhung der Brennspannung
der Entladungsbögen zu erzielen. Beim Betrieb der Lampe mit Einphasenwechselstrom
wird beispielsweise, wie Abb. 2 zeigt, dem Sockelkontakt 12 eine Drosselspule 15
und dem Sockelkontakt 13 ein Kondensator 16 und ,außerdem noch eine Resonanzdrosselspule
1; vorgeschaltet oder, wie Abb. 3 zeigt, dem Sockelkontakt 13 nur ein. Kondensator
16 allein vorgeschaltet, dieser aber .an eine Anzapfung der Drosselspule 15 angeschlossen,
die natürlich in diesem Falle etwas anders als bei der Schaltung nach Abb. 2 zu
bemessen ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird zweckmäßig auch der
Entladungsstromkreis der Entladungsröhre 5 mit. einem Kondensator kombiniert; in
diesem Falle wird aber der Kondensator nicht vor die Entladungsröhre, sondern parallel
zur Entladungsröhre 5 gelegt. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn dieser
zweite, mit 18 benannte Hilfskondensator ;nicht nur die Entladungsröhre 5, sondern
auch den Glühdraht 6 überbrückt, wie dies Abb. 2 punktiert zeigt. In diesem Falle
verhindert nämlich die Glühdrahtwendel6, daß sich der Kondensator 18 stoßartig über
die Entladungsröhre 5 entlädt und dadurch die Glühelektroden überbeansprucht werden.
Dieser Kondensator 18 kann verhältnismäßig klein sein. Zur Erzielung einer ausreichenden
Erhöhung der Brennspannung der Entladungsröhre 5 genügt es, wenn sein Leitwert nur
etwa 1o bis 20% des Leitwertes der Drosselspule 15 beträgt.
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Der Vorschlag, bei einer Entladungsröhre, der eine Drosselspule und
ein Glühkörper vorgeschaltet sind, einen kleinere Kondensator zu verwenden, der
die Entladungsröhre und den Vorschaltglühkörper überbrückt, ist von allgemeiner
Bedeutung und bringt auch bei Entladungslampen Vorteil, bei denen nur ein einziger
Entladungsbogen vorhanden ist.
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Im Betrieb der dargestellten, nach der Erfindung ausgebildeten Lampe
werden die beiden Entladungsröhren ¢, 5 mit phasenverschobenen Strömen gespeist,
und auch die etwa 3o bis 5o% der Spannung der Entladungsbögen iaufnehmende Glühdrahtwendel
6 wird von der Summe der beiden phasenverschobenen Ströme durchflossen.
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Bei der Beurteilung des Phasenunterschiedes der Entladungsströme der
Entladungsröhren ¢, 5 ist zu beachten, daß bei einer Entladungsröhre mit Vorschaltkondensator
infolge des Wirkwiderstandes der Entladungsröhre ein um etwa q.5° voreilender, bei
Vorschaltung einer Drosselspule dagegen ein um etwa q.5° nacheilender Entladungsstrom,
also zwischen beiden Entladungsströmen ein Phasenunterschied von etwa 9o° auftritt.