Elektrische Uberdruckentladungslampe mit Kontaktzündung Zusatz zum
Patent 869 762 Im Patent 865 762 ist eine elektrische überdruckentladungslampe mit
festen Glühelektroden beschrieben, welche in einer am äußeren Ende geschlossenen
Ansatzkapillare Quecksilber enthält, welches zur Zündung der Entladung in das Entladungsgefäß
bis zum Kurzschließen der Elektrode hineingedrückt und wieder zurückgedrückt werden
kann. Als Steuerorgan dient dabei eine Heizwicklung, die auf den Endteil der Kapillare
einwirkt und dort eine Druckerhöhung herbeiführt. Die Überdruckentladungslampe nach
der vorliegenden Erfindung, deren aus hochschmelzenden Metallen bestehende Elektroden
in der Ausgangsstellung elektrisch voneinander getrennt sind, zeichnet sich durch
eine einfache, selbsttätige und betriebssichere Zündung und durch den Wegfall jeglichen
Energieverlustes im Steuerstromkreis der brennenden Lampe aus. Sie ist dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zu den Elektroden der Lampe die Heiz-Steuerwicklung in Reihe mit einem
bei
der Netzspannung zündenden Hilfsentladungsgefäß gelegt ist,
das nach dem Kurzschließen der Elektroden der Lampe und Stromloswerden des Steuerstromkreises
bei dem darauffolgendenZiehen des Hochdrucklichtbogens nicht wieder zündet. Bei
dem Einschalten der Überdruckentladungslampe tritt sofort unter der Wirkung der
vollen Netzspannung im Hilf sentladungsgefäß eine Glimmentladung oder eine Bogenentladung
auf, deren Strom über die Steuerwicklung fließt und die stromleitende Verbindung
zwischen den Lampenelektroden verursacht. Dabei wird die Steuerwicklung stromlos
und bleibt es auch, wenn der Hochdrucklichtbogen gezogen wird, da dabei das Hilfsentladungsgefäß
nicht mehr zur Zündung kommt.Electric overpressure discharge lamp with contact ignition addition to
Patent 869 762 In the patent 865 762 an electric overpressure discharge lamp is with
fixed glow electrodes described, which in a closed at the outer end
Attachment capillary contains mercury, which is used to ignite the discharge in the discharge vessel
be pushed in until the electrode is short-circuited and then pushed back again
can. A heating coil, which is attached to the end part of the capillary, serves as a control element
acts and causes a pressure increase there. The overpressure discharge lamp after
of the present invention, their electrodes made of refractory metals
are electrically separated from each other in the starting position, is characterized by
a simple, automatic and reliable ignition and by eliminating any
Energy loss in the control circuit of the burning lamp. It is characterized by
that parallel to the electrodes of the lamp, the heating control winding in series with one
at
the auxiliary discharge vessel igniting the mains voltage is connected,
after short-circuiting the electrodes of the lamp and de-energizing the control circuit
does not re-ignite when the high-pressure arc is subsequently drawn. at
switching on the overpressure discharge lamp occurs immediately under the effect of the
full mains voltage in the auxiliary discharge vessel, a glow discharge or an arc discharge
whose current flows through the control winding and the conductive connection
between the lamp electrodes. The control winding is de-energized
and remains so when the high-pressure arc is drawn, since it acts as the auxiliary discharge vessel
no longer ignites.
Ein in vielen Fällen besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel ist
in der Zeichnung Schematisch dargestellt, wdbei der Hochdrucklichtbogen gemäß Patent
86576:2 zwischen den ortsfesten Elektrodenkörpern mittels Quecksilber gezogen wird.
Die aus Quarzglas bestehende Entladungslampe z ist mit einer U-förmig gebogenen
Ansatzkapillare 2 versehen, deren nach oben angebogener Endteil von einer Heizwicklung
3 umschlossen wird, die über das Hilfsentladungsgefäß q. parallel zu den Elektroden
5 der Lampe geschaltet ist. Der Durchmesser der Kapillare 2 beträgt etwa o,2 mm
und ist am Endteil auf etwa 2 mm erweitert. Die Kapillare 2 ist mit Quecksilber
gefüllt; der Endteil enthält eine Gasfüllung von geeignetem Druck, beispielsweise
2o Atm. Unter dem gleichen Druck steht die Edelgasfüllung im Entladungsraum. Sobald
beim Schließen des Netzschalters 6 das Hilfsentladungsgefäß q. zündet und infolgedessen
die Heizwicklung 3 den gasgefüllten Endteil der Kapillare erhitzt, wird die Quecksilbersäule
nach oben in den beispielsweise einen Innendurchmesser von etwa 7 mm aufweisenden
-Entladungsraum der Hochdrucklampe hineingedrückt, bis schließlich der Quecksilbermeniskus
die Elektroden 5 überbrückt, wie die Zeichnung zeigt. In diesem Augenblick wird
unter Erlöschen der Entladung im Hilf sentladungsgefäß q. die Heizwicklung 3 stromlos
und durch Abkühlung der Gasdruck im Endteil der Kapillare sinken. Das Quecksilber
wird daher durch den Gasdruck im Entladungsraum wieder in dieKapillare zurückgedrückt,
trennt sich dabei von den Elektroden 5 und zündet den Hochdrucklichtbogen. Durch
Verdampfen von Quecksilber wird das Hineindrücken des Quecksilbers in die Kapilläre
beschleunigt. Wie weit der Quecksilbermeniskus in die Kapillare 2 absinkt, hängt
von den Abmessungen der Kapillare, insbesondere dem Inhalt ihres gasgefüllten Endteils,
ferner von den Wärmeableitungsverhältnissen und von der durch die Vorschaltdrosselspule
7 einstellbaren Betriebsstromstärke des Hochdrucklichtbogens ab. Eine derartige
Lampe läßt sich ohne Schwierigkeit so ausbilden, daß sie im Betrieb trotz des Quecksilberausschusses
eine günstige Stromspannungskennlinie zeigt, etwa weitgehend mit konstantem Füllungsdruck
brennt. Zu diesem Zweck ist die Lampe lediglich so auszubilden, daß bei einem etwaigen
Steigen des Füllungsdruckes durch Anwachsen der Lichtbogenstärke und Mehrverdampfung
von Quecksilber dann der Quecksilbermeniskus infolge des Überdruckes im Entladungsraum
genügend weit in die nach außen zu kühlere Kapillare :2 zurückgedrückt, also vom
heißen Hochdrucklichtbogen entferntwird. DurchAnwendunggeeigneterWärmeableitungsverhältnisse
der Kapillare 2 läßt sich leicht erreichen, daß längs der Kapillare ein geeigneter
Temperaturabfall vorhanden ist und daher beim Zurückverschieben des Quecksilbers
die Temperatur des Meniskus und damit die Temperatur der den Dampfdruck bestimmenden
kältesten-Stelle des Entladungsgefäßes in günstigem Maße abfällt. Jede Stromerhöhung
im Entladungsgefäß hat also eine durch die Bauart der Lampe festlegbare Beeinflussung
der Temperatur der kältesten Stelle zur Folge.A particularly expedient exemplary embodiment in many cases is
Schematically shown in the drawing, wdbei the high pressure arc according to the patent
86576: 2 is drawn between the stationary electrode bodies by means of mercury.
The discharge lamp z made of quartz glass is bent into a U-shape
Attachment capillary 2 provided, the upwardly bent end part of a heating coil
3 is enclosed, which q via the auxiliary discharge vessel. parallel to the electrodes
5 of the lamp is switched. The diameter of the capillary 2 is about 0.2 mm
and is expanded to about 2 mm at the end part. The capillary 2 is filled with mercury
filled; the end part contains a gas filling of suitable pressure, for example
2o atm. The inert gas filling in the discharge space is under the same pressure. As soon
when the power switch 6 is closed, the auxiliary discharge vessel q. ignites and as a result
the heating coil 3 heats the gas-filled end part of the capillary, the mercury column becomes
upwards into the, for example, having an inner diameter of about 7 mm
-Discharge chamber of the high-pressure lamp pressed in until finally the mercury meniscus
the electrodes 5 bridged, as the drawing shows. At this moment it will
while the discharge in the auxiliary discharge vessel is extinguished q. the heating coil 3 is de-energized
and by cooling the gas pressure in the end part of the capillary decrease. The mercury
is therefore pushed back into the capillary by the gas pressure in the discharge space,
separates from the electrodes 5 and ignites the high-pressure arc. By
Evaporation of mercury will force the mercury into the capillary
accelerated. How far the mercury meniscus sinks into capillary 2 depends
the dimensions of the capillary, in particular the content of its gas-filled end part,
also from the heat dissipation conditions and from that through the ballast inductor
7 adjustable operating current of the high pressure arc. Such a one
The lamp can be designed without difficulty in such a way that it operates in spite of the mercury rejects
shows a favorable current-voltage characteristic, for example largely with constant filling pressure
burns. For this purpose, the lamp is only to be designed in such a way that in the event of a
Increase in the filling pressure due to an increase in the strength of the arc and increased evaporation
of mercury then the mercury meniscus as a result of the overpressure in the discharge space
sufficiently far into the capillary, which is too cool to the outside: 2 pushed back, i.e. from
hot high pressure arc is removed. By using suitable heat dissipation conditions
the capillary 2 can easily be achieved that a suitable one along the capillary
There is a temperature drop and therefore when moving back the mercury
the temperature of the meniscus and thus the temperature of the one that determines the vapor pressure
coldest point of the discharge vessel drops to a favorable extent. Every increase in current
in the discharge vessel thus has an influence which can be determined by the design of the lamp
the temperature of the coldest point.
Außerdem läßt sich die dargestellte Lampe mit verschiedenen Leistungsaufnahmen
betreiben, beispielsweise indem man die Ansatzkapillare mit verstellbaren Wärmeisolierungen
oder Wärmeäbleitkörpern versieht. Je nach Einstellung der Temperatur der Kapillare
läßt sich ferner erreichen, daß der Lichtbogen praktisch nur'das Gasspektrum oder
aber auch mehr oder weniger nur das -Quecksilberdampfspektrum zeigt.In addition, the lamp shown can be used with different power consumption
operate, for example by having the attachment capillary with adjustable thermal insulation
or heat dissipators. Depending on the setting of the temperature of the capillary
can also be achieved that the arc practically only'das the gas spectrum or
but also more or less only shows the mercury vapor spectrum.
Das bei der neuen überdruckentladungslampe zur Zündung benutzte Hilfsentladungsgefäß
wird zweckmäßig so ausgebildet, daß sich in ihm beim Auftreten der Netzspannung
sofort eine Lichtbogenentladung mitGlühemissionen der Elektroden und demzufolge
kleiner Brennspannung ausbildet. Es ergibt sich dann ein besonders kräftiger, durch
die übliche Vorschaltdrosselspule der tTberdruckentladungslampe begrenzter Steuerstrom.
Das Hilfsentladungsgefäß kann aber auch als kleine Glimmentladungsröhre mit auf
Bimetallstreifen befestigten Elektroden ausgebildet sein. In diesem Fall wird nach,-der
Zündung des Hilfsentladungsgefäßes nunmehr infolge der Aufheizung seiner Bimetallstreifen
vorübergehend ein Kurzschluß seiner Elektroden, auftreten, also am Hilfsentladungsgefäß
praktisch kein Spannungsabfall entstehen, und demzufolge der Steuerstromkreis einen
erheblichen Strom zeigen. Beim Stromloswerden der Steuerwicklung durch gegenseitige
Berührung der Lampenelektroden kehren die Bimetallstreifen des Hilfsentladungsgefäßes
durch Abkühlung wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Das I-Elfsentladungsgefäß
läßt sich billig und ohne Schwierigkeit mit so kleinen Abmessungen herstellen, daß
es bequem im Sockel oder Fuß der überdruckeptladungslampe untergebracht werden kann.The auxiliary discharge vessel used for ignition in the new overpressure discharge lamp
is expediently designed so that in it when the mains voltage occurs
immediately an arc discharge with glow emissions from the electrodes and consequently
low voltage. There is then a particularly strong, through
the usual ballast inductor of the overpressure discharge lamp limited control current.
The auxiliary discharge vessel can, however, also open as a small glow discharge tube
Bimetal strips attached electrodes be formed. In this case, after, -der
Ignition of the auxiliary discharge vessel now as a result of the heating of its bimetal strips
temporarily a short circuit of its electrodes occur, i.e. on the auxiliary discharge vessel
there is practically no voltage drop, and consequently the control circuit has one
show significant current. When the control winding is de-energized by mutual
The bimetal strips of the auxiliary discharge vessel sweep the contact with the lamp electrodes
back to their original position by cooling down. The I-Elf discharge vessel
can be produced cheaply and without difficulty with dimensions so small that
it can be conveniently accommodated in the base or foot of the overpressure e-charge lamp.
Bei den bisher in die Praxis eingeführten Überdruckentladungslampen
müssen bekanntlich mit Aktivierungsstoffen, insbesondere Erdalkalimetalloxyden,
versehene Elektroden und niedrige, nur kleine Bruchteile einer 'Atmosphäre betragende
Edelgasdrücke vorgesehen werden. Das Vorhandensein der leicht verdampfendenAktivierungsstoffe
und das Zünden bei niedrigem Edelgasdruck
führen zu einer frühzeitigen
Elektrodenzerstäubung und Schwärzung des Lampengefäßes. Da bei der dargestellten
Lampe leicht verdampfende Aktivierungsstoffe fehlen können und die Zündung auch
bei sehr hohem Füllungsdruck sicher vonstatten geht, läßt sich bei der Lampe eine
wesentlich größere Lebensdauer erzielen als mit den bisher gebräuchlichen Überdruckentladungslampen.With the overpressure discharge lamps that have been put into practice up to now
must, as is known, with activating substances, in particular alkaline earth metal oxides,
provided electrodes and low, only small fractions of an atmosphere
Noble gas pressures are provided. The presence of easily evaporating activators
and ignition at low inert gas pressure
lead to early
Electrode sputtering and blackening of the lamp vessel. Since the illustrated
The lamp may be missing activating substances that evaporate easily, and so is the ignition
with a very high filling pressure takes place safely, a
Achieve a significantly longer service life than with the overpressure discharge lamps that have been used up to now.