DE959297C - Discharge lamp for larger currents with high operating vapor pressure and fixed, hot, preferably activated electrodes - Google Patents

Discharge lamp for larger currents with high operating vapor pressure and fixed, hot, preferably activated electrodes

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DE959297C DED6170D DED0006170D DE959297C DE 959297 C DE959297 C DE 959297C DE D6170 D DED6170 D DE D6170D DE D0006170 D DED0006170 D DE D0006170D DE 959297 C DE959297 C DE 959297C
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

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Description

Bei Entladungslampen mit hohen Drücken, also solchen von etwa Vs bis einigen Atmosphären, und festen, glühenden, vorzugsweise aktivierten Elektroden sind die Stromstärken, mit denen man sie belasten kann, relativ begrenzt und betragen kaum mehr als 10 bis 15 Amp. Bei den gleichen Lampen mit noch höheren Betriebsdampfdrücken, also Lampen, die Drücke von mehr als 8 bis 10 Atm. und mehr im Betrieb aufweisen, ist die Möglichkeit der Strombelastung sogar noch geringer. Praktisch ist es nicht möglich, ohne weiteres mehr als 8 bis 10 Amp. durch eine solche Röhre zu schicken, ohne daß die Elektroden schnell zerstäuben und die Lampe sich schwärzt. Jedenfalls ist die Lebensdauer solcher Lampen sehr beschränkt im Gegensatz z. B. zu der von Hochdiruckquecksilberlampen' von nur 1 Atm. und nur einigen Ampere Betriebsstrom. Es ist nun an sich wünschenswert, Hochdrucklampen, insbesondere Hochdruokquecksilberdampflampen, der oben augegebenen Merkmale auch mit großen Stromstärken ohne die geschilderten Nachteile betreiben zu können, um den Bedarf an großen Lampentypen für viele Großbeleuchtungszwecke zu decken. Ferner haben solche Lampen ein mehr panchromatisches Licht, und ihre Ökonomie ist besser als die der kleineren Typen mit geringeren Stromstärken. Um diesen Schwierigkeiten zu entgehen, ist manIn the case of discharge lamps with high pressures, i.e. those from about Vs to a few atmospheres, and Solid, glowing, preferably activated electrodes are the currents with which they can be used load can be relatively limited and are hardly more than 10 to 15 amps. With the same lamps with even higher operating steam pressures, i.e. lamps, pressures of more than 8 to 10 atm. and have more in operation, the possibility of current loading is even less. In practice it is not possible to easily pass more than 8 to 10 amps through such a tube without the electrodes sputtering quickly and the lamp blackening. In any case the life of such lamps is very limited in contrast to z. B. to that of high-directional mercury lamps' of only 1 atm. and only a few amps of operating current. It's up to you now desirable high pressure lamps, especially high pressure mercury vapor lamps, of those given above Features to operate even with large currents without the disadvantages described can to meet the need for large lamp types for many large scale lighting purposes. Further such lamps have a more panchromatic light and their economy is better than that of the smaller types with lower currents. To avoid these difficulties, one is

den Weg gegangen, die Drücke sehr hoch zu steigern, nämlich auf 60 bis 100 und selbst mehrere 100 Atm. unter Anwendung kleinerer Stromstärken von meist nur V2 bis 1 Amp. Aber auch diese Lösung versagt gegenüber vielen Zwecken, insbesondere dann, wenn es sich darum handelt, nicht eine fadenförmige, sondern eine kompakte Entladung großer Dickendimension und gleichzeitig großer Flächenhelligkeit zu erzielen,' z. B. für Scheinwerfer und Projektorenzwecke.went the way of increasing the pressures very high, namely to 60 to 100 and even several 100 atm. using smaller currents of mostly only V2 to 1 amp. But these too Solution fails for many purposes, especially when it is not a thread-like, but a compact discharge of great thickness dimension and at the same time to achieve great surface brightness, 'z. B. for headlights and projector purposes.

Der Grund, warum der Betrieb mit großen Stromstärken die Lampen, insbesondere die Kathoden schnell zerstört, konnte nun darin gefunden werden, daß nicht nur der Anoden- und Kathodenfall zunimmt, sondern außerdem um die Stirnflächen der Elektroden herum sich eine die ganzen Kopfflächen der Elektroden einhüllende, überhitzte Dampfwolke ausbildet, die die Wärmeabfuhr vom eigentlichen Brennfleck verhindert und die Elektroden zerstäubt bzw. verdampft und die Lampe schnell schwärzt. Nach der Erfindung ist es nun möglich, einfach konstruierte und" einfach herzustellende Hochdruck- und Höchstdrucklampen mit vergrößerter Lebensdauer auch für große Stromstärken zu bauen, wobei man weiterhin den Vorteil hat, von üblichen Folien- oder Drahteinschmelzungen Gebrauch machen zu können.The reason why the lamps, especially the cathodes, operate with large currents destroyed quickly, it could now be found that not only the anode and cathode fall increases, but also around the end faces of the electrodes around the whole Forms a superheated cloud of vapor enveloping the top surfaces of the electrodes, which dissipates heat from the prevents the actual focal point and atomizes or vaporizes the electrodes and the lamp blackens quickly. According to the invention, it is now possible to have a structure that is simply constructed and “easy to manufacture High-pressure and ultra-high pressure lamps with a longer service life, also for high currents to build, where you still have the advantage of conventional foil or wire melt-downs To be able to make use of it.

Die Erfindung gibt nun eine Lösung der obigen Schwierigkeiten und bezieht sich insbesondere auf die Ausgestaltung der in solchen Röhren zu verwendenden Elektroden sowie der Hilfsmittel für ihren Aufbau und Betrieb. Hierbei wird der eigentliche Elektrodenkörper, an dem der Bogen ansetzt, durch hinten angelagerte Metallmassen gekühlt, die besonders und zweckmäßig ausgestaltet sind und sich vollständig innerhalb der Entladungsröhre befinden. Der eigentliche Elektrodenkörper ist hierbei relativ klein, flach oder dünn gehalten, und der angelagerte Körper ist hierbei bezüglich seiner wärmeableitenden Dimensionen und/oder seines Wärmeableitvermögens ungleich viel stärker ausgebildet. Die Stromzuführung erfolgt demgegenüber zweckmäßig mittels gesonderter einfacher Folien- oder Drahteinschmelzungen, die selber jedenfalls praktisch keine weitere Ableitung der Wärme bewirken.The invention now provides a solution to the above difficulties and is particularly related to the design of the electrodes to be used in such tubes and the aids for their structure and operation. Here, the actual electrode body on which the arc attaches is cooled by metal masses deposited at the rear, which are specially and appropriately designed and are completely within the discharge tube. The actual electrode body is here kept relatively small, flat or thin, and the attached body is here with respect to his heat dissipating dimensions and / or its heat dissipation capacity is much stronger. In contrast, the power supply is expediently carried out by means of a separate, simple one Foil or wire melt-downs, which in any case have practically no further derivation of the Cause warmth.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung Bezug genommen. In dieser stellt 1 das aus Quarz oder hoch erweichenden Gläsern bestehende Entladungsgefäß dar. Dasselbe kann in der Mitte, wo der eigentliche Entladungsraum sich befindet, etwas ausgebaucht sein, um die Wände von dem überaus intensiven und dicken Lichtbogen entfernt zu halten. Die Erfindung gestattet es jedoch, auch bei Lampen mit großen Betriebsstromstärken mit einer einfachen geraden Rohre auszukommen, da der Lichtbogenansatz und der Lichtbogenraum intensiv durch innere Mittel gekühlt werden. In den in der Mitte befindlichen Entladungsraum ragen nun hinein die beiden eigentlichen Elektrodenkörper 2 und 3, zwischen denen der Lichtbogen gezündet und betrieben wird. Sie bestehen aus je einer Platte, Kappe oder einem Block aus Wolfram oder ähnlichen hochtemperaturbeständigen Metallen. Sie sind konisch oder schneidena.rtig zugespitzt. Ihre Dicke beträgt zweckmäßigerweise, je nach ihrer inneren Wärmeleitfähigkeit und je nach der Größe der Strombelastung, 0,6 bis 1,8 mm. (Je weniger leitfähig und je größer die Stromstärke, je dünner.) Die eigentlichen Elektrodenkörper können auch aus aktivierenden Materialien, eingefüllt und zusammengesintert mit Wolframdrähten oder Wolframpulver, bestehen. Gerade die Verwendung aktivierender Stoffe ist bei großen Stromstärken zur Verminderung des Katüiodenfalles sehr wünschenswert. Umgekehrt sind jedoch die aktivierenden Stoffe, insbesondere Bariumoxyd, wegen Zerstäubung und Verdampfung infolge großer Hitze sehr empfindlich. Hier gestattet es nun die Erfindung trotz der großen Stromstärke, hohem Druck und hohen Temperaturen durch die hiernach ermöglichte intensive Kühlung des Bogenansatzes trotzdem aktivierende· Stoffe als Überzug oder Zumischung zu einem Aufsatzkörper zu verwenden, Die Elektrodenkörper 2 und 3 sitzen nun je auf einer vollen stabförmigen Metallmasse aus Nickel, Eisen, Chrom, Molybdän, Wolfram, ihren Legierungen oder ähnlichen Metallen, die ebenfalls erst ziemlich hoch schmelzen. Besser noch jedoch werden die eigentlichen Elektrodenkörper auf einer Hülse 4 bzw. S aus den genannten Metallen angebracht. Diese Hülsen sind im Verhältnis zum eigentlichen Elektrodenkörper außerordentlich groß gehalten, zweckmäßigerweise rohrförmig und geschlossen. Bezugnehmend auf die obere Elektrode ist innerhalb der Hülse 4 eine Kupfermasse oder ein Kupferstab 6 untergebracht. Er liegt dem hinteren, auswärtigen Teil der Hülse fest an. Nach dem Entladungsraum zu ist jedoch zweckmäßigerweise zwischen ihm und der Hülse ein ringförmiger Zwischenraum 7 gelassen. Vorn an der Kopf- und Stirnfläche der Hülse, in der Nähe des eigentlichen Elektrodenkörpers also, liegt die Kupfermasse der Innenwand der Hülse jedoch wieder fest an. Kupfer ist ein noch außerordentlich viel besserer Wärmeleiter als Wolfram, Molybdän, Tantal, Nickel, Eisen u. dgl. Metalle, die es darin um das drei- bis vierfache übertrifft. Durch die konstruktive Verbindung mit der Hülse vermeidet man jedoch den Nachteil des Kupfers, der in seiner Angreifbarkeit für Quecksilberdampf, in seinem niedrigen Erweichungs- und Schmelzpunkt und schlechter Entgasbarkeit liegt.To further explain the invention, reference is made to the drawing. In this, 1 represents the discharge vessel made of quartz or highly softening glasses. The same can be somewhat bulged in the middle, where the actual discharge space is located, in order to keep the walls away from the extremely intense and thick arc. However, the invention makes it possible to manage with a simple straight tube even with lamps with high operating currents, since the arc attachment and the arc space are intensively cooled by internal means. The two actual electrode bodies 2 and 3, between which the arc is ignited and operated, now protrude into the discharge space located in the middle. They each consist of a plate, cap or block made of tungsten or similar high-temperature-resistant metals. They are conical or sharp-pointed. Their thickness is expediently, depending on their internal thermal conductivity and depending on the magnitude of the current load, 0.6 to 1.8 mm. (The less conductive and the greater the current strength, the thinner.) The actual electrode bodies can also consist of activating materials, filled in and sintered together with tungsten wires or tungsten powder. In particular, the use of activating substances is very desirable in the case of high currents in order to reduce the catüiodenfall. Conversely, however, the activating substances, especially barium oxide, are very sensitive because of atomization and evaporation due to high heat. In spite of the high amperage, high pressure and high temperatures, the invention now allows activating substances to be used as a coating or admixture to an attachment body due to the intensive cooling of the arc attachment made possible afterwards Metal mass made of nickel, iron, chromium, molybdenum, tungsten, their alloys or similar metals, which also only melt quite high. Or even better, the actual electrode body on a sleeve 4 and S s are au mounted the metals mentioned. These sleeves are kept extremely large in relation to the actual electrode body, and are expediently tubular and closed. With regard to the upper electrode, a copper mass or a copper rod 6 is accommodated within the sleeve 4. It lies firmly against the rear, outward part of the sleeve. Towards the discharge space, however, an annular gap 7 is expediently left between it and the sleeve. At the front of the head and face of the sleeve, that is, in the vicinity of the actual electrode body, the copper compound of the inner wall of the sleeve is firmly attached again. Copper is an extraordinarily much better conductor of heat than tungsten, molybdenum, tantalum, nickel, iron and similar metals, which it exceeds by three to four times. However, the structural connection with the sleeve avoids the disadvantage of copper, which is its vulnerability to mercury vapor, its low softening and melting point and poor degassing properties.

Die Hülse 4 ist ihrerseits bündig eingesetzt in das Rohr 1 bzw. den stutzenförmigen oberen bzw. unteren Ansatz der Röhre. Die wärmeableitende Masse füllt also, wie auch aus der Abbildung ersichtlich, die abseits vom eigentlichen mittleren Entladungsraum liegenden Stutzen oder Enden der Röhre praktisch weitgehend aus, überträgt auf sie die überschüssige und schädliche Wärme des igentlidhen Entladungsraumes und heizt auch sie genügend auf.The sleeve 4 is in turn inserted flush into the tube 1 or the nozzle-shaped upper or lower approach of the tube. The heat-dissipating mass therefore fills, as can also be seen from the figure, the nozzles or ends of the The tubes are practically largely exhausted, transferring to them the excess and harmful heat of the igentlidhen discharge space and heats them up sufficiently.

Wie schon angeführt, bildet bei großen Stromstärken nicht nur der von dem Lichtbogen durch-As already mentioned, with high currents, not only the

setzte, durch die punktierte Linie 8 bezeichnete •Raum, sondern ein viel größerer Raum, etwa die durch die punktierte Linie 9 bezeichnete Dampfmasse, eine außerordentlich überhitzte Dampfwolke. Es vollzieht sich folgendes Phänomen, daß bei größeren Stromstärken, also insbesondere Stromstärken von mehr als 10 bis 15 Amp., Überhitzung den ganzen umgebenden Raum erfaßt, so daß schließlich ein großer Teil des Entladungsraumes, wenn nicht sogar der ganze Entladungsraum, mit einer mehrere iooo0 heißen, überhitzten Dampfmasse erfüllt ist. Es wird nun nicht nur der Bogenansatzpunkt durch den Lichtbogen selber in ungleich stärkerem Maße erhitzt, sondern es umspülen die überhitzten Dampfmassen die Elektroden weit über den Bogenansatzpunkt hinaus. Es nutzt also nichts mehr, daß man von dem an sich eng umschriebenen Brennfleck die Wärme an den Rest des Elektrodenkörpers ableitet, also bei bekannten Elektroden an eine Masse, die -in ihren wärmeableitenden Dimensionen nicht viel mehr als den in der Abbildung dargestellten Elektrodenkörpern 2 und 3 entspricht.set the space indicated by the dotted line 8, but a much larger space, for example the mass of steam indicated by the dotted line 9, an extraordinarily overheated cloud of steam. The following phenomenon occurs that with higher currents, i.e. especially currents of more than 10 to 15 Amp., Overheating affects the entire surrounding space, so that finally a large part of the discharge space, if not the entire discharge space, with a several thousand 0 hot, superheated steam mass is fulfilled. Not only is the arc itself heated to a disproportionately greater extent by the arc itself, but the overheated vapor masses around the electrodes far beyond the arc. So it is no longer useful that the heat is dissipated from the narrowly circumscribed focal spot to the rest of the electrode body, i.e. in known electrodes to a mass which - in its heat-dissipating dimensions - is not much more than the electrode bodies 2 and shown in the figure 3 corresponds.

Bei der Elektrode wird nun auch bei großen Stromstärken und/oder hohen Drücken eine genügend "mächtige Wärmeableitung durch bezüglich ihrer wärmeableitenden Dimensionen oder ihrer Masse oder ihrer Wärmeleitfähigkeit ungleich viel wirkungsvoller ausgebildete, an die relativ kleinen oder flachen eigentlichen Elektrodenkörper angelagerten Metallmassen, insbesondere die iri der Abbildung'dargestellten Kupfermassen bewirkt. Sie grenzen einesteils unmittelbar an den Entladungskörper an, andernteils reichen sie so weit weg, daß sie mittels ihrer großen Flächen, besonders der an den Rohrenden oder Stutzen liegenden Flächen genügend Wärme abstrahlen bzw. an benachbarte Körper, etwa die Gefäßwandung:, abgeben. Dazu ist nun zweckmäßigerweise noch dafür gesorgt, daß die bei 10 relativ stark gekühlte Kupfermasse infolge der Anordnung des ringförmigen Spaltes 7 nicht vorzeitig erhitzt wird, sondern als eine relativ kühle Wärmeleitungsbahn unmittelbar bis zum Elektrodenkopf, d. h. bis an die Aufsatzkörper 2 und 3 bzw. den Bogenansatzpunkt heranreicht. Es findet also eine selektive Kühlung des Elektrodenkopfes und der unter gefährlichen Temperaturen den Elektrodenkopf umspülenden Dampfmasse statt, während das sonstige, in der Röhre liegende Dampfvolumen durch den ringförmigen Spalt nicht unnütz gekühlt wird bzw. daran verhindert wird, Wärme auf die Kupferbahn, bevor dieselbe den Elektrodenkopf erreicht, abzugeben.In the case of the electrode, one is now sufficient even at high currents and / or high pressures "powerful heat dissipation through regarding their heat-dissipating dimensions or their Mass or its thermal conductivity much more effectively trained to the relatively small or flat actual electrode body deposited metal masses, in particular those shown in the illustration Causes copper masses. On the one hand they directly adjoin the discharge body, on the other hand they extend so far away that by means of their large surfaces, especially the surfaces lying on the pipe ends or sockets Radiate enough heat or give it off to neighboring bodies, such as the vessel wall. In addition it is now expedient to ensure that the copper mass, which is relatively strongly cooled at 10, as a result the arrangement of the annular gap 7 is not heated prematurely, but as a relative cool heat conduction track directly up to the electrode head, d. H. up to the attachment body 2 and 3 or the arc attachment point reaches. So there is a selective cooling of the electrode head and the steam mass flowing around the electrode head at dangerous temperatures instead, while the rest of the steam volume lying in the tube through the annular gap does not is uselessly cooled or is prevented, heat on the copper track before the same Electrode head reached to deliver.

Bei der unten dargestellten Elektrode besteht der ableitende Körper 11 aus Kupfer und hat begrenztere Ausdehnung. Nach einer kurzen Strecke, auf der er ebenfalls gegen unnötige Erhitzung von der Seite her durch einen Spalt 7 zweckmäßigerweise geschützt ist, geht er über bzw. ist eingelassen in die größere Masse 12 aus Invar-Stahl oder einer anderen Legierung von geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten. Diese Masse 12 ist nun sehr bündig und im engsten wärmeaustauschenden Kontakt mit der Quarzwand in diese eingelassen. Zumindest der Kupferkeil 11 ist ebenfalls wieder in eine Hülse 5 eingelassen.In the electrode shown below, the dissipative body 11 is made of copper and has more limited Expansion. After a short distance, on which he also prevents unnecessary heating the side is expediently protected by a gap 7, it goes over or is let in in the larger mass 12 made of Invar steel or another alloy with a low coefficient of thermal expansion. This mass 12 is now very flush and in the closest heat-exchanging contact with the quartz wall in this let in. At least the copper wedge 11 is also again embedded in a sleeve 5.

Nach auswärts schließen sich an die Stäbe oder Hülsen Stromleitungsdrähte 14 und 15 an, an diese je eine zweckmäßigerweise mehrfach genommene vakuumdichte Folieneinschmelzung 16 und 17 und an diese wieder je ein aus der Röhre herausgeführter .Leitungsdraht 18 und 19.To the outside, power line wires 14 and 15 are connected to the rods or sleeves these each have a vacuum-tight film seal 16 and are expediently taken several times 17 and to this again one led out of the tube .Lead wire 18 and 19.

Zusätzlich, kann äußere Kühlung angewendet werden, etwa dadurch, daß wärmeabstrahlende und leitende Kühlrippen auf die Enden bzw. Ansatzstutzen des Entladungsgefäßes außen aufgesetzt sind oder etwa ein Luftstrom dagegen geblasen wird oder sie gar etwa durch außen angrenzende, sich selbst bewegende oder künstlich bewegte Flüssigkeit gekühlt werden, ebenso etwa durch über die Röhre im Ganzen oder jedenfalls über ihre Enden übergeschobene wasserführende Mantel.In addition, external cooling can be used, for example in that heat-radiating and Conductive cooling fins are placed on the outside of the ends or connecting pieces of the discharge vessel or a stream of air is blown against it or even through outside adjoining, self-moving or artificially moved liquid can be cooled, as well as by Water-bearing jacket pushed over the tube as a whole or at least over its ends.

Unter Anwendung der oben beschriebenen Erfindung gelingt es, erhebliche Ströme selbst bei mittelhohen oder höchsten Drücken durch die Röhre zu schicken. Die Elektrodenabstände betragen hierbei je nach ,der Lampengröße 0,5 bis 1 bis 2 cm, die Strombelastungen selbst 10 bis 100 Amp. Hierdurch können, besonders für Scheinwerfer- und Projektorenzwecke sehr wichtig, Lichtbogen von entsprechend 3 bis 10 mm Dicke erzeugt werden. Selbst bei erheblichen Strombelastungen gelingt es, die Lampe bei Drücken von 15 bis 60 Atm. und noch mehr zu betreiben. Eine derartige Lampe kann Abmessungen haben, die bei großen Typen 2 bis 3i ja sogar bis zu 5 cm Durchmesser betragen. Die Elektroden können hierbei Durchmesser von ι bis 3 cm und Längen von 4 bis 15 cm und mehr besitzen. Man erreicht bei Drücken von 25 bis 30 Atm. durch Anwendung von Stromstärken von 25 bis 45 Amp. Leuchtdichten von 70 bis über 100 000 Stilb. Bei Drücken von 40 bis 45 Atm. erreicht man unter Anwendung von Stromstärken von 15 bis 30 Amp. dieselben hohen Leuchtdichten. Es ist also möglich, große Lampentypen zu bauen, indem man die Wandstärke auf 2 bis 4 mm begrenzt, wodurch noch eine gute und schnelle Wärmeleitung nach außen erzielt wird.Using the invention described above, it is possible to achieve significant currents even at medium-high or to send the highest pressures through the tube. The electrode distances are here depending on, the lamp size 0.5 to 1 to 2 cm, the Current loads even 10 to 100 amps. This can, especially for headlights and Very important for projector purposes, arcs of 3 to 10 mm thickness are generated. Even with considerable current loads, the lamp succeeds at pressures of 15 to 60 atm. and to operate even more. Such a lamp can have dimensions that are the same as for large types 2 to 3i can even be up to 5 cm in diameter. The electrodes can have a diameter of ι up to 3 cm and lengths from 4 to 15 cm and more own. It is reached at pressures of 25 to 30 atm. by applying currents of 25 to 45 amp. Luminance from 70 to over 100,000 stilb. At pressures from 40 to 45 atm. achieved the same high luminance levels can be achieved using currents of 15 to 30 amps. So it is possible to build large types of lamps by limiting the wall thickness to 2 to 4 mm, whereby a good and fast heat conduction to the outside is achieved.

In der Lampe kann Quecksilber verwendet werden, und zwar in' dosierter Menge, dergestalt, daß es bereits unterhalb der Betriebstemperatur völlig verdampft ist. Infolge der großen wärmeträgen Elektrodenmassen, die eine erhebliche Wärmekapazität besitzen und in ihrer Ausdehnung sich von dem Entladungsraum genügend weit weg erstrecken, wie nach vorliegender Erfindung, ist es jedoch auch möglich, mit einem Überschuß an Quecksilber zu arbeiten und seine Menge so zu bemessen, daß es bei Betrieb den spaltartigen Zwischenraum zwischen den geschilderten Hülsen 4 und der Wandung des Entladungsgefäßes, zweckmäßigerweise auch den Raum hinter den Elektroden, ausfüllt. Dadurch wird die Wärmeableitung weiter verbessert. Ferner wird erreicht, daß sich die Wärmeübertragung vom Entladungsraum und dementsprecihend Netzspannungsschwankungen nurMercury can be used in the lamp, in a dosed amount such that it has completely evaporated below the operating temperature. As a result of the large heat transfer Electrode masses that have a considerable heat capacity and their expansion differs from extend far enough away from the discharge space, as in the present invention, it is however, it is also possible to work with an excess of mercury and to measure its amount in such a way that that during operation the gap-like space between the described sleeves 4 and the wall of the discharge vessel, expediently also the space behind the electrodes, fills out. This further improves the heat dissipation. It is also achieved that the heat transfer from the discharge space and, accordingly, mains voltage fluctuations only

unbedeutend auswirken. Es kann auch als Füllung Quecksilber mit einem Zusatz von Cadmium öder Rubidium verwendet werden. Als Zündgas dient hierbei Neon, Argon oder das bekannte zündfähige Gemisch beider von einigen cm Druck. Die Röhre kann auch als Füllung permanente Edelgase unter einem Druck von mehreren Atmosphären aufweisen. Die Zündung erfolgt bei solchen Lampen durch Hochspannungsstoß oder durch anfänglichen to Kontakt der dazu gegebenenfalls besonders ausgebildeten Elektroden.have an insignificant effect. It can also be desolate as a filling mercury with an addition of cadmium Rubidium can be used. Neon, argon or the known ignitable gas serve as ignition gas Mixture of the two with a few cm of pressure. The tube can also be filled with permanent noble gases several atmospheres pressure. Such lamps are ignited by high-voltage surge or by initial contact with those specially trained for this Electrodes.

Claims (18)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: ι. Elektrische Hochdruckdampflampe für große Stromstärken und hohen Druck mit festen glühenden, gegebenenfalls aktivierten Elektroden, insbesondere für Scheinwerfer und Projektoren, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung einer beständigen Lichtbogenentladung großer Querdimensionen und gleichzeitiger Flächenhelligkeit die Betriebsstromstärke auf mehr als 8 Amp., der Betriebsdruck auf etwa 8 bis 45 Atm. eingestellt ist und die Elektroden einen aus hochschmelzenden und/oder gut wärmeleitenden Metallen bestehenden Körper relativ großer wärmeableitender Dimensionen und/oder großen Wärmeleit-Vermögens, vorzugsweise von Stabform, aufweisen, der an den eigentlichen, relativ kleinen oder flachen, etwa einen gut anliegenden Aufsatz bildenden Elektrodenkörper in Richtung vom Entladungsraum hinweg angelagert ist und sich nach auswärts zu erstreckt, daß der ableitende Körper sich völlig innerhalb des Entladungsgefäßes oder besonderer Ansätze befindet und die Durchführung durch die Wandung des Gefäßes zweckmäßig mittels Ein-Schmelzungen von vergleichsweise unerheblichem Wärmeleitvermögen· erfolgt, insbesondere mittels üblicher Folien- oder Drahteinschmelzungen. ι. Electric high pressure vapor lamp for large currents and high pressure with solid glowing, possibly activated electrodes, especially for headlights and Projectors, characterized in that in order to achieve a constant arc discharge large transverse dimensions and simultaneous surface brightness the operating current to more than 8 amps, the operating pressure to about 8 to 45 atm. is set and the Electrodes made of high-melting and / or highly thermally conductive metals Body of relatively large heat-dissipating dimensions and / or large thermal conductivity, preferably of rod shape, which is attached to the actual, relatively small or flat, approximately a well-fitting attachment forming electrode body is deposited in the direction of the discharge space and extends outwards so that the dissipative body is completely within the discharge vessel or special approaches and the implementation through the wall of the vessel expediently by means of melting of comparatively insignificant thermal conductivity · takes place, in particular by means of conventional film or wire melt-downs. 2. Elektrische Hochdruckdampflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des wärmeableitenden Stabes größer ist als der des eigentlichen Elektrödenaufsatzes oder Bogenansatzes.2. Electric high-pressure vapor lamp according to claim 1, characterized in that the Cross-section of the heat-dissipating rod is larger than that of the actual electrode attachment or arch attachment. 3. Elektrische Hochdruckdampflampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem kugel- oder eiförmig aufgebauchten Mittelteil und zwei beiderseitig daran sitzenden zylindrischen Rohrstutzen besteht und daß die wärmeableitende Metallmasse vorzugsweise in diesen Stutzen untergebracht ist, sich entlang ihrer Längsausdehnung erstreckt, sie im wesentlichen ausfüllt oder deren Wandung anliegt.3. Electric high-pressure vapor lamp according to claim 1 and 2, characterized in that it consists of a spherical or egg-shaped bulging middle part and two on both sides sitting cylindrical pipe socket and that the heat-dissipating metal mass is preferably is housed in this nozzle, extends along its length, it essentially fills it or the wall of which rests against it. 4. Elektrische Hochdruckdampflampe nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine den einheitlichen ableitenden Metallkörper ersetzende, vollständig innerhalb des Entladungsgefäßes liegende Hülse aus Nickel, Eisen, Molybdän, Wolfram und ähnlichen höherschmelzenden und für die Lampenfüllung unangreifbaren Metallen, die einesteils in den eigentlichen Entladungsraum hineinragt, anderenteils zu von der Entladung abseits liegenden Räumen wegführt, auf ihrer Stirnfläche den eigentlichen Elektrodenkörper trägt bzw. Bogenansatz bildet und mit einem sehr gut wärmeleitenden Metall, wie Kupfer, gefüllt ist.4. Electric high pressure vapor lamp according to claim 1 to 3, characterized by a replacing the uniform dissipative metal body, completely within the discharge vessel lying sleeve made of nickel, iron, molybdenum, tungsten and similar higher melting points and unassailable metals for the lamp filling, some in the real ones Discharge space protrudes, on the other hand to spaces remote from the discharge leads away, carries the actual electrode body on its end face or forms an arc attachment and is filled with a metal that is a very good conductor of heat, such as copper. 5. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferfüllung am Kopfende dicht anliegt und ebenso an den dem Entladungsraum abgekehrten oder von ihm abliegenden Teilen, während auf einer dazwischenliegenden Strecke die Kupfermasse durch einen zylindrischen Spalt von der Hülse getrennt ist.5. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the copper filling rests tightly on the head end and also on the one facing away from the discharge space or parts distant from it, while the Copper mass is separated from the sleeve by a cylindrical gap. 6. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ableitende Metallkörper oder die Hülse ihrerseits an der Innenwand der Rohrenden oder besonderer, an das Gefäß beiderseitig angesetzter Stutzen des vorzugsweise rohrförmigen Entladungsgefäßes anliegt bzw. sie praktisch ausfüllt. 6. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the dissipative metal body or the sleeve in turn on the inner wall of the pipe ends or special ones attached to the vessel on both sides Nozzle of the preferably tubular discharge vessel rests or practically fills it. 7. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Körper so lang und vom Bogenansatz so weit weg geführt ist, dergestalt, daß er vermöge genügend großer Flächen, insbesondere, wenn diese den Rohrenden oder Stutzen anliegen, die aufgenommene Wärme genügend abstrahlen oder abgeben kann.7. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rod-shaped body is so long and guided so far away from the arch attachment that it is capable of Sufficiently large areas, especially if they are in contact with the pipe ends or nozzles, the absorbed heat can radiate or give off enough. 8. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Körper einen Durchmesser von 1 bis 3 cm und eine Länge von 4 bis 15 cm und mehr aufweist.8. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rod-shaped body has a diameter of 1 to 3 cm and a length of 4 to 15 cm and more. 9. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeableitende Körper mit einer gegebenenfalls mehrfach ausgebildeten Folien- oder Drähteinschmel'zung von vergleichsweise unbedeutendem, wärmeableitendem Querschnitt verbunden ist.9. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat-dissipating body with an optionally multiple formed film or Wire melting of comparatively insignificant, heat-dissipating cross-section connected is. 10. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeableitende Metallmasse eingelassen ist oder sich fortsetzt in einen weiteren anschließenden Körper mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten, insbesondere Invar-Legierung, und letztere in das Lumen der Röhre oder des Ansatzstutzens fest eingepaßt ist.10. Electric high pressure vapor lamp after one or more of the preceding claims, characterized in that the heat-dissipating metal mass is embedded or continues in another subsequent Body with a lower coefficient of thermal expansion, especially Invar alloy, and the latter is tightly fitted into the lumen of the tube or nozzle. 11. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als eigentlicher Bogenansatz ein nur etwa 0,6 bis 1,8 mm11. Electric high pressure vapor lamp after one or more of the preceding claims, characterized in that as the actual The base of the arch is only about 0.6 to 1.8 mm dicker Aufsatz, insbesondere eine Kappe, dient, wobei die wärmeableitende Metallmasse entsprechend verjüngt in ihr Inneres tritt und ihr von innen anliegt.thick attachment, in particular a cap, is used, the heat-dissipating metal mass accordingly rejuvenated into its interior and fits it from within. 12. Elektrische Hochdruckdampf lampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenansatz ausschließlich aus hochtemperaturbeständigen Metallen, wie Wolfram, oder aus solchen Metallen in Verbindung mit aktivierenden Stoffen besteht.12. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the arch attachment consists exclusively of high temperature resistant Metals such as tungsten, or made of such metals in conjunction with activating Substances. 13. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliehe Elektrodenkörper die Form einer Auflage, insbesondere aus Wolfram in Pulverform oder Drahtform versintert und verpreßt mit aktivierenden Materialien besitzt.13. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the actual electrode body is in the form of a support, in particular made of tungsten in powder form or wire form sintered and pressed with activating Owns materials. 14. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Betrieb nicht verdampfender Überschuß an Quecksilber vorhanden ist und die Ouecksilbermenge einerseits, die Wärmeverteilung andereres seits so bemessen sind, dergestalt, daß das Quecksilber die spaltförmigen Zwischenräume zwischen den ableitenden Körpern und der Röhrenwand sowie zweckmäßigerweise auch die etwaigen Räume hinter ihnen ausfüllt.14. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that there is an excess of mercury which does not evaporate during operation and the amount of mercury on the one hand, the heat distribution on the other hand are dimensioned in such a way that the Mercury the gap-shaped spaces between the dissipating bodies and the Tubular wall and expediently also fills any spaces behind them. 15. Elektrische Hochdruckdampflampe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei die Dimensionen und die Ausdehnung, mit der sich die wärmeableitenden Körper vom Entladungsraum hinweg erstrecken, so bemessen sind, dergestalt, daß sich die Wärmeübertragung vom Entladungsraum und dementsprechend Netzspannungsschwankungen nur unbedeutend auswirken.15. Electric high pressure vapor lamp after Claim 14, characterized in that here the dimensions and the extent with that the heat-dissipating body extend away from the discharge space, so dimensioned are, such that the heat transfer from the discharge space and accordingly Mains voltage fluctuations only have an insignificant effect. 16. Elektrische Hochdruckdampflampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspräche, insbesondere Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch zusätzliche äußere Kühlung der Röhrenenden oder Stutzen die Auswirkungen von Wärmeschwankungen weiter vermindert werden.16. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, in particular claim 14 and 15, characterized in that by additional external cooling of the pipe ends or nozzles the effects of thermal fluctuations can be further reduced. 17. Elektrische Hochdruckdampf lampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre mit Quecksilberdampf, mit einem Gemisch von Quecksilber- und Cadmiumdampf oder mit Edelgasen mit Überdruck gefüllt ist.17. Electric high-pressure steam lamp according to one or more of the preceding. Expectations, characterized in that the tube with mercury vapor, with a mixture of Is filled with mercury and cadmium vapor or with noble gases with excess pressure. 18. Elektrische Hochdruckdampf lampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Elektrodenkörper, insbesondere die aufgesetzte Kappe und/oder das vordere Ende des angrenzenden, wärmeableitenden Stabes konisch oder schneideförmig verjüngt sind.18. Electric high-pressure vapor lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the actual electrode body, in particular the attached cap and / or the front end of the adjacent, heat-dissipating rod are tapered or cutting edge. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976223C (en) * 1949-08-21 1963-06-12 Patra Patent Treuhand Electric high-pressure gas discharge lamp for direct current operation with fixed glow electrodes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE976223C (en) * 1949-08-21 1963-06-12 Patra Patent Treuhand Electric high-pressure gas discharge lamp for direct current operation with fixed glow electrodes

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