PL31031B1 - Patent-Treuhand-Gesellschaft fur elektrische Gliihlampen m. b- H., Berlin , - . > /-,;'/- Elektryczna niskoprezna rurowa lampa wyladowcza - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy elektrycz¬ nych niskopreznych rurowych lamp wyla¬ dowczych, posiadajacych na kazdym kon¬ cu elektrode ogrzewana wyladowaniem do temperatury zarzenia. Elektrodom w takich lampach nadawano przy tym juz najróz¬ niejsze ksztalty. Najczesciej stosuje sie elektrody w postaci nasunietej na rdzen skretki zwinietej z drutu, zaopatrzonej w substancje wysylajace elektrony. Takie rurowe lampy wyladowcze moga byc za¬ silane bez trudnosci stosunkowo niskim na¬ pieciem, przewaznie nawet napieciem sieci, lecz wymagaja do zapalania dodatkowych srodków ulatwiajacych zaplon, zwlaszcza przylaczonych obwodów drgan, zawiera¬ jacych kondensator i cewke indukcyjna.Wskutek uderzen pradu, powtarzajacych sie czesto w krótkich odstepach czasu przy zapalaniu lampy, elektrody zostaja latwo uszkodzone, co oczywiscie nierzadko po¬ woduje przedwczesne zniszczenie lampy wyladowczej.Celem niniejszego wynalazku jest znacz¬ ne zwiekszenie trwalosci takich niskoprez¬ nych rurowych lamp wyladowczych przez lepsze wykonanie elektrod. Osiaga sie to, gdy kazda elektroda sklada sie z precika metalowego o grubosci 0,1 mm lub wiek¬ szej, pokrytego powloka z materialu izo¬ lacyjnego, zalozonego w kierunku osiowym banki lampy rurowej i przylaczonego tylnym koncem do przewodu doprowadzajacego prad, oraz z dwukrotnie lub wielokrotnieskreconego srubowo cienkiego drutu, zalo¬ zonego na przednim koncu tego precika me¬ talowego i do niego mocno przylegajace¬ go, polaczonego swym tylnym koncem z drugim przewodem doprowadzajacym prad, przy czym grubosc tego drutu jest odpowiednio okreslona w zaleznosci od grubosci precika rdzeniowego jak równiez od wartosci pradu roboczego. Grubosc pre¬ cika rdzeniowego winna byc bowiem piecio do dziesieciokrotnie wieksza od grubosci drutu zwinietego srubowo, a grubosc tego ostatniego winna byc tak okreslona, aby prad potrzebny do wstepnego ogrzania lub formowania zwoju, zaopatrzonego w sub¬ stancje emitujace elektrony, w celu osia¬ gniecia pelnej emisji elektronów tylko dzieki przeplywowi pradu przez elektrode, byl taki sam lub najwyzej o 20% mniej¬ szy od pradu roboczego lampy wyladowczej.Grubosc drutu na skretke dwukrotnie lub wielokrotnie skrecona wynosi np. 0,02 — 0,025 mm przy stosowaniu pradu roboczego 100 mA, 0,035 — 0,048 mm przy stosowaniu pradu roboczego 250 mA i 0,09 — 0,11 mm przy stosowaniu pradu roboczego 1A. Gdyby bowiem prad prze¬ plywajacy tylko przez elektrode a sluza¬ cy do wstepnego ogrzewania* lub formowa¬ nia byl wiekszy niz prad roboczy lampy wyladowczej, drut z którego skrecono skretke musialby byc grubszy. Ta skretka z grubszego drutu nie bylaby jednakze do¬ statecznie ogrzewana przez wyladowanie, co powodowaloby przeszkody w emisji elektronów po powstaniu wyladowania, przy czym nastepowaloby, podobnie jak to ma miejsce przy zimnych elektrodach, rozpylanie elektrod. Gdyby zas z drugiej strony prad sluzacy do ogrzewania wstep¬ nego i formowania elektrody byl mniejszy o wiecej niz o 20°/o od pradu roboczego lampy wyladowczej, drut skretki musial¬ by byc znacznie cienszy. W tym przypad¬ ku mogloby latwo nastapic przepalenie skretki przez prad roboczy.Elektroda, skladajac: sie tylko z pre¬ cika metalowego tworzacego jej rdzen i z bezposrednio do niego przylegajacej skretki dwukrotnie lub wielokrotnie zwi¬ nietej, posiada prosta budowe i male roz¬ miary, przy czym pokryty powloka- z ma¬ terialu izolacyjnego precik metalowy, pod¬ czas pracy lampy stosunkowo zimny wsku¬ tek swej grubosci, zapewnia dobre osadzenie elektrody i latwe umocowanie jej. Krótka skretka z cienkiego drutu dwukrotnie lub wielokrotnie zwinieta, w której substancje emitujace elektrony sa dobrze umieszczo¬ ne, zostaje przy wlaczeniu lampy wyladow¬ czej prawie natychmiast silnie ogrzana na calej dlugosci, wskutek czego elektrony sa emitowane nie tylko z czesci elektrody zwróconej ku przestrzeni wyladowczej, lecz takze z jej czesci tylnej, co wplywa dodat¬ nio na podtrzymanie wyladowania. Ponie¬ waz zwój elektrody najblizszy przestrzeni wyladowania, w tej pólfali, w której elek¬ troda dziala jako katoda, jest miejscem najwiekszego potencjalu i wskutek tego jest szczególnie silnie ogrzewany, powstaje luk wyladowczy niezawodnie bez jakiego¬ kolwiek migania zawsze na pierwszym zwo¬ ju. Zwarcia miedzy poszczególnymi zwoja¬ mi sa przy tym wykluczone za pomoca po¬ wloki z materialu izolacyjnego pokrywa¬ jacej precik rdzeniowy.Dotychczas przy stosowaniu w ruro¬ wych lampach wyladowczych elektrod za¬ rowych ze skretkami z drutu pokrytymi tlenkami dazono w odróznieniu od niniej-* szego wynalazku zwykle do ogrzewania elektrody za pomoca pradu o mozliwie ni¬ skim napieciu, którego natezenie bylo wie¬ lokrotnie wieksze od natezenia pradu ro¬ boczego lampy rurowej, aby w ten sposób umozliwic uzycie stosunkowo grubych dru¬ tów do wyrobu elektrod w postaci skretek.Przypuszczano, iz elektrody te beda bar¬ dziej wytrzymale na wyladowania niz elek¬ trody z cienkich drutów. Przy tym jednak nie zauwazono, ze te stosunkowo grube ~ 2 -druty nie sa dostatecznie szybko doprowa¬ dzane do temperatury emisji elektronów i w okresie zapalania niepotrzebnie dlugo sa narazone na uderzenia pradu, co powo¬ duje luszczenie sie warstwy tlenku metalu emitujacej elektrony. Nie itccstepuje to na elektrodzie wykonanej wedlug niniejszego wynalazku, poniewaz przy przylaczeniu napiecia zostaje ona prawie momentalnie ogrzana do temperatury emisji elektronów.Znane jest wprawdzie zasadniczo sto¬ sowanie ma elektrody skretek zwinietych srubowo dwukrotnie lub wielokrotnie oraz zaopatrywanie takich elektrod ze skretek w drut rdzeniowy, jednakze uzywano w tych przypadkach inne wymiary drutów, a poza tym nie uzywano precika rdzenio¬ wego, pokrytego powloka z materialu izo¬ lacyjnego i praktycznie nie ogrzewajacego sie podczas pracy lampy mimo przeplywu pradu. Ze wzgledu na mala grubosc drutu w skretce zwinietej srubowo dwukrotnie lub wielokrotnie i tworzacej elektrode musi byc oczywiscie wedlug wynalazku takze grubosc warstwy substancji emitujacej elektrony, zwykle tlenku metalu, stosun¬ kowo mala, np. 0,1 mm lub mniejsza.W celu osiagniecia szczególnie duzej przy¬ czepnosci tlenku metalu emitujacego elek¬ trony na elektrodzie z wolframu w postaci skretki oraz w celu osiagniecia duzej zwar¬ tosci takiej cienkiej warstwy tlenku meta¬ lu, jak równiez nadania elektrodzie odpo¬ wiedniej wytrzymalosci przy mechanicz¬ nych wstrzasach, nalezy, wychodzac z na¬ kladanej na elektrode mieszaniny wegla¬ nów metali grupy wapniowców, zamienia¬ nych nastepnie przez ogrzewanie na mie¬ szanine tlenków metali, dodac do mieszani¬ ny wyjsciowej ze wspomnianych weglanów pewna ilosc koloidalnych weglanów wap¬ niowców. Ilosc koloidalnych weglanów wapniowców przechodzacych przy ogrze¬ waniu mieszaniny weglanów takze w tlenek metalu grupy wapniowców moze przy tym wynosic 1 — 20°/o calkowitej mieszaniny.Szczególnie równomierna warstwe emitu¬ jaca elektrony osiaga sie, gdy przez skretke pokryta mieszanina weglanów przepuszcza sie prad grzejny i jednoczesnie powoduje wyladowanie pradem stalym w duzej próz¬ ni miedzy skretka wlaczona jako katoda i anoda blisko niej umieszczona, najlepiej w postaci plaszcza oslaniajacego.Na fig. 1 i 2 rysunku uwidoczniono dwa przyklady wykonania elektrycznej lampy rurowej wedlug wynalazku wraz z ukladem polaczen, a na fig. 3 — elektrode w wiek¬ szej podzialce.Lampa rurowa wedlug fig. 1 posiada banke rurowa 1, która zawiera gaz szla¬ chetny i metal parujacy, np. rtec, i w któ¬ rej na dwóch koncach znajduja sie elek¬ trody zarowe. Kazda elektroda posiada za¬ lozony precik metalowy 2 (fig. 3), np. z molibdenu lub wolframu, zalozony w kie¬ runku osi banki rurowej, który przy nate¬ zeniu pradu roboczego 0,1 — 1A posiada grubosc 0,1 — 1 mm i jest pokryty powlo¬ ka z materialu izolacyjnego 3, np. z tlen¬ ku magnezu lub tlenku glinu. Precik me¬ talowy 2, tworzacy rdzen elektrody, jest otoczony skretka z dwukrotnie lub wielo¬ krotnie skreconego srubowo cienkiego dru¬ tu wolframowego 4, przylegajacego mocno do powloki z materialu izolacyjnego.Przedni swobodny koniec tej skretki 4 jest polaczony z precikiem rdzeniowym 2, tyl¬ ny zas koniec z trzymakowym drutem 5 doprowadzajacym prad, a polaczonym z drutem 8 doprowadzajacym prad i wto¬ pionym szczelnie w miejscu splaszczonym 6 rurki kolnierzowej 7 i wyprowadzonym na zewnatrz. Tylny koniec precika rdze¬ niowego 2 jest przymocowany do drugie¬ go drutu trzymakowego 9 doprowadzaja¬ cego prad, polaczonego takze z drutem 10 doprowadzajacym prad, wtopionym szczel¬ nie w miejscu splaszczonym 6 rurki kol¬ nierzowej 7 i wystajacym na zewnatrz, wskutek czego precik rdzeniowy sluzy do doprowadzania pradu do skretki elektro- — 3 —dy. Na skretke 4 naklada sie przez zanu¬ rzenie, powleczenie lub kataforeze paste z weglanów, która sie sklada np. z 50 cze¬ sci weglanu baru, 30 czesci weglanu stron¬ tu i 20 czesci weglanu wapnia, z czego 1 — 20 czesci moga byc zastapione 'koloi¬ dalnym weglanem baru i strontu. Ta pasta nie tylko pokrywajaca zwoje lecz takze wy¬ pelniajaca przestrzenie miedzy nimi zosta¬ je przez ogrzanie elektrody do temperatu¬ ry 1000—1100° C przetworzona na war¬ stwe tlenków 11 o grubosci okolo 0,1 mm lub mniejszej. Przy formowaniu elektro¬ dy korzysta sie najlepiej z anody 12 wy¬ konanej z metalu dostatecznie wytrzyma¬ lego na dzialanie ciepla, najlepiej z niklu i otaczajacej elektrode w postaci plaszcza, a mianowicie w ten sposób, ze przy jedno¬ czesnym przesylaniu pradu grzejnego przez skretke wywoluje sie miedzy nim i plasz¬ czowa anoda wyladowanie pradu stale¬ go w duzej prózni. Anoda 12 jest w tym celu przymocowana do oddzielnego drutu trzymakowego 13 doprowadzajacego prad, polaczonego z wyprowadzonym na zewnatrz drutem 14 doprowadzajacym prad, równiez wtopionym szczelnie w miejscu splaszczo¬ nym 6 rurki kolnierzowej 7. Przy praktycz¬ nym uzyciu elektrody ten drut 14 dopro¬ wadzajacy prad jest nieczynny. Druty 10 doprowadzajace prad, polaczone z preci¬ kami rdzeniowymi 2 dwóch elektrod, sa przylaczone poprzez zwykly dlawik 16 do zacisków 15 sieci. Drugie dwa druty do¬ prowadzajace prad 8, polaczone z tylny¬ mi koncami skretki 4, sa poprzez konden¬ sator 17 i dlawik 18, dostrojone wzgledem siebie w przyblizeniu rezonansowo, pola¬ czone miedzy soba, aby przy przylaczeniu napiecia powstawaly natychmiast uderze¬ nia o duzym napieciu, powodujace zaplon.Grubosc drutu skretek elektrodowych jest tak okreslona, ze przeplywajacy przez skretki przed zapaleniem luku prad grzej¬ ny jest mniejszy niz prad roboczy lampy.Gdy ten ostatni wynosi np. 250 mA przy srednicy rurki okolo 30 mm i odstepie mie¬ dzy elektrodami 50 —100 cm, to przeply¬ wajacy przez elektrody przed zapaleniem lampy prad grzejny wynosi tylko okolo 200 mA przy spadku napiecia 10 V na kazdej skretce. Wykonana z drutu wolfra¬ mowego dwukrotnie srubowo zwinieta skret¬ ka ma np. 15 zwojów przy dlugosci drutu 170 mm i grubosci 0,046 mm. Po zapaleniu sa elektrody praktycznie biorac utrzymy¬ wane w temperaturze zarzenia tylko przez prad wyladowywania, poniewaz przez prze¬ wód mostkujacy 8 przeplywa tylko mala czesc pradu.Lampa rurowa wedlug fig. 2 jest w za¬ sadzie wykonana tak samo tylko z ta róz¬ nica, ze w tym przypadku odpada pod¬ grzewanie elektrod przed zapaleniem, po¬ niewaz przewód 8 jest polaczony bezpo¬ srednio z przewodami 10. Grubosc drutu skretki jest w tym przykladzie wykonania nawet jeszcze nieco mniejsza, wobec cze¬ go wystarcza juz prad okolo 150 mA do ogrzania elektrod. Ogrzewanie nastepuje przy tym przez wlaczenie zródla pradu miedzy drut doprowadzajacy 10 i drut od¬ chodzacy od tylnego konca skretki 4 na zewnatrz, który nie jest uzywany podczas pracy lampy. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. l\i Elektryczna niskoprezna rurowa lampa wyladowcza, zaopatrzona na kaz¬ dym koncu banki rurowej w elektrode ogrzewana wyladowaniem do temperatury zarzenia i wykonana w postaci skretki z drutu, nasunietej na rdzen i pokrytej substancja emitujaca elektrony, znamienna tym, ze kazda elektroda sklada sie z pre¬ cika metalowego o grubosci 0,1 mm lub wiekszej, pokrytego powloka z materialu izolacyjnego, umieszczonego w kierunku osi banki rurowej i przylaczonego tylnym koncem do przewodu doprowadzajacego prad, oraz z dwukrotnie lub wielokrotnie - 4 —zwinietej srubowo skretki z cienkiego dru¬ tu wolframowego, zalozonego na przednim koncu wymienionego precika metalowego i do niego mocno przylegajacego, polaczo¬ nego swym tylnym koncem z drugim prze¬ wodem doprowadzajacym prad, przy czym grubosc precika metalowego jest piecio do dziesieciokrotnie wieksza od grubosci drutu skretki, a grubosc tego drutu skretki jest okreslona tak, iz prad potrzebny do wstepnego ogrzania lub formowania skret¬ ki, zaopatrzonej w substancje emitujace elektrony, osiagajace pelna emisje tylko przez sam przeplyw pradu, jest równy pradowi roboczemu lampy lub najwyzej o 20% mniejszy od niego.

2. Sposób wyrobu elektrody do elek¬ trycznej niskopreznej rurowej lampy wy¬ ladowczej wedlug zastrz. 1, wedlug które¬ go na zwój naklada sie mieszanine wegla¬ nów wapniowców i przetwarza ja nastepnie przez ogrzewanie na mieszanine tlenków, znamienny tym, ze do mieszaniny wyjscio¬ wej dodaje sie pewna ilosc, np. 1 — 20%, koloidalnych weglanów wapniowców.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze mieszanine weglanów wapniowców ogrzewa sie przez przepuszczanie przez skretke pradu grzejnego i jednoczesnie wy¬ tworzenie w duzej prózni wyladowania pradem stalym miedzy skretka, wlaczona jako katoda, i blisko niej umieszczona ano¬ da, otaczajaca skretke najlepiej w postaci plaszcza. Pat en t-Treuhand-Gesellschaft fur elektrische Gliihlampen m. b. H. Zastepca: inz. F. Winnicki rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 11054-43.Do opisu patentowego Nr 31031 #9-1 r^l 10- Us 12 X3.2 10-i -j^jl—mra^ ; I ^ 1 12 8 15 8 16 —"msmw- _L*jw| | Vyv|/j— 12 8 12 8 ^ —\\ Tnswrs^ 1- 17' ¦^ o 15 18 A6 Mo —to f,3.3 PL