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Elektrische Vakuumglülampe.
Bei der allgemein üblichen Anordnung der Elektroden und der Glühdrähte in elektrischen Vak, uum- glühlampen tritt, häufig schon bei der Herstellung der Lampen, beim Pumpen unter Strom oder beim Vorbrennen die sogenannte Kurzschlusserscheinung auf. Diese Erscheinung, welche auch als "Abbrennm" oder "Durchbrennen" bezeichnet wird, erfolgt meistens an der Übergangsstelle von Elektrode zum Glühdraht, bei Gleichstrom ausnahmslos an der positiven Elektrode (Fig. 1, Stelle 1'). Bei Lampen höherer Spannung, z. B. 200 Volt oder darüber, oder bei Spannungsüberlastung von Lampen niederer Spannung erfolgt dieses Abbrennen des öfteren.
Diese Abbrennerscheinung wird durch einen starken Ionisationsstrom verursacht, welcher in Form einer blauen Strahlung sichtbar wird. Dieser Strom wird durch die in der Lampe verbliebenen Gasreste oder aber durch die bei den ersten Einschaltungen aus dem Glühkörpermaterial freiwerdenden Gase hervorgerufen. Die Gase werden stromleitend und bilden dabei einen Nebenschluss zum glühenden Leuchtkörper ; der Strom geht also nicht nur durch den Leuchtkörper selbst, sondern als Ionenstrom auch durch das Gas. Dadurch ist die Strombelastung des Leuchtkörpers an den, den Elektroden benachbarten Stellen naturgemäss am grössten, weil ein Teil des Gesamtstromes in Form von Ionisationsssrom längs des Leuchtkörpers abzweigt.
Dies ist in Fig. 1 durch Pfeile, welche die positive Stromrichtung anzeigen, veranschaulicht. Die erhöhte Belastung dieser Stellen ist bei jeder derart gashaltigen Lampe sichtbar.
Wird dabei die Lampe mit Gleichstrom beschickt, so glüht das anodische Leuchtkörperende stärker als das kathodische und es tritt an dem anodischen Teil ausser der Jouleschen Wärme durch den Aufprall der negativen Thermionen eine ganz erheblich gesteigerte Wärmeentwicklung auf, die das Abbrennen des Leuchtkörpers an seinem anodischen Ende zur sicheren Folge hat. Gleichzeitig oder nach bereits erfolgtem Abbrennen des Leuchtkörpers selbst, bringt der starke Ionisationsstrom die anodische Elektrode
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den Elektroden, bzw. zu einem explosionsartigen Bersten und Auseinandersprengen des Glasfusses bzw. der ganzen Lampe.
Durch die vorliegende Erfindung werden diese Erscheinungen durch Anordnungen der Elektroden vermieden, welche die negative Thermionenströmung nicht zum anodischen Ende des Leuchtkörpers gelangen lassen.
Es sind bereits Anordnungen bekannt, welche gewissen Ausführungsformen, die laut vorliegender Erfindung angebracht werden können, ähnlich sind. Die Erfinder dieser Anordnung haben aber das Wesen der in den vorhergehenden Absätzen genau beschriebenen Erscheinungen nicht richtig erkannt und haben sich demgemäss gar nicht dieselbe Aufgabe gestellt, welche durch die vorliegende Erfindung vollkommen gelöst ist.
Diese Lösung besteht nun darin, dass man die positive Elektrode näher an das negative Glühkörperende bringt, als der gegenseitige Abstand der Leuchtkörperenden höchster Potentialdifferenz.
Dadurch wird erreicht, dass die negativen Thermionen eher zu dem positiven Anodenteil, als zu dem positiven Leuehtkörperende übergehen, so dass dieses gegen das Abbrennen geschützt ist. Nachdem es nun nicht möglich ist, die Glühkörperenden bzw. ihre Polarität, im voraus zu bestimmen, ist es zweckmässig, beide Elektroden jeweils auf die im Sinne der Erfindung liegende Weise auszubilden.
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zusammen.
Selbstverständlich können die nachstehend angegebenen beispielsweisen Anordnungen der Elektroden unter sinngemässer Abänderung auch für alle andern Gestaltungen des Leuehtkörprs (also z. B. für die spiralförmige Anordnung) verwendet werden.
Fig. 2 zeigt eine Durchführung der Elektroden 1 bzw. l'bis zu dem in der dargestellten Lage oberen Kranz und sind dort die Elektroden bis ungefähr in die Richtung der Leuchtkörperenden 2 bzw. zurückgebogen. Nachdem die Elektroden von solcher Materialstärke sind, dass in denselben praktisch
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niedriger, als in den Leuehtkörperabsehnitten 2, 3 usw. Demzufolge wird, wenn ausser dem Leitungs- strom auch ein lonisationsstrom auftritt, der Strom der negativen Ionen vollständig von der Elektrode l' selbst aufgenommen, während die Leuchtkörperabsehnitte 2, 3 usw. nur von der Leitungsstrommenge durchflossen werden.
Versuche haben gezeigt, dass es beispielsweise für diese Ausführung überhaupt nicht möglich ist, den Leuchtkörper zum,, Abbrennen" zu bringen. Wird eine solche Lampe absichtlich übermässig gashaltig erzeugt, und mit Überspannung eingeschaltet, so wird eher die anodische Elektrode, z. B. an der mit 4 bezeichneten Stelle, glühend und schmilzt ab, als dass der Leuchtkörper irgendwie Schaden erleiden würde.
Eine ähnlich wirkende Anordnung zeigt Fig. 3 und ist diese Gestaltung der Elektrode ganz besonders für Lampen mit schraubenförmigem Leuchtkörper geeignet.
Will man, etwa aus besonderen Konstruktionsgründen, den Weg der Elektrode 1 (Fig. 2) der ersten Zickzackhälfte nicht preisgeben, so kann man beispielsweise die Ausführungen der Fig. 4 und 5 wählen. In denselben ist das Leuchtkörperende 2 bzw. 2'jeweils in der bisher üblichen Weise mit der Elektrode verbunden, jedoch sind gleichzeitig besondere Verlängerungen 6 und 61 an den Elektroden angebracht, welche ganz, zur Hälfte oder zu einem noch kleineren Teil, je nach ihrer Länge, die benach- barten Leuchtkörperabschnitte vor dem Einfluss des lonenstromes schützen. Diese Verlängerungen können in der Richtung der benachbarten Leuchtkörperabsehnitte verlaufen, können aber z. B. ebensogut auch hörnerartig oder ähnlich gestaltet sein.
In Fig. 6 sind Abschnitte des Leuchtkörpers selbst, welche von dem Leitungsstrom der Lampe
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Die vorliegende, unerwartete und neue Wirkung des an den Sehutzteilen angebrachten Phosphors, sei in folgendem erläutert :
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spannung wird allmählich erhöht. Es geht dann durch die Gasreste ein Ionisationsstrom und die Schutzelektrode wird durch die aufprallenden negativen Thermionen allmählich erwärmt, wodurch der Phosphor langsam verdampft, wobei er in Wirksamkeit tritt und die vorhandenen Gasreste bindet. Da nun die Gase verschwunden sind, hört gleichzeitig der lonisationsstrom auf, wodurch wieder eine weitere Erwärmung der Sehutzelektrode und ein weiteres Verdampfen des Phosphors verhindert wird.
Dieser Vorgang spielt sich automatisch ab und es wird nicht mehr, aber auch nicht weniger Phosphor entwickelt, als zur Bindung der Gasreste nötig ist. Falls sich aus den Bestandteilen der Lampe in den ersten Brennstunden noch Gase entwickeln, so tritt der an den Schutzelektroden verbliebene Teil des Phosphors
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reste in der Vakuumglühlampe angegeben.
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Electric vacuum incandescent lamp.
With the generally usual arrangement of the electrodes and the filaments in electrical vacuums, the so-called short-circuit phenomenon often occurs during the manufacture of the lamps, when pumping under current or when pre-burning. This phenomenon, which is also referred to as "burn-off" or "burn through", occurs mostly at the transition point from the electrode to the filament, in the case of direct current, without exception, at the positive electrode (Fig. 1, point 1 '). For lamps with higher voltage, e.g. B. 200 volts or more, or if there is a voltage overload of low-voltage lamps, this burn-off occurs frequently.
This burning phenomenon is caused by a strong ionization current, which is visible in the form of blue radiation. This current is caused by the gas residues remaining in the lamp or by the gases released from the incandescent body material when the lamp is switched on for the first time. The gases become conductive and form a shunt to the glowing lamp; the current does not only go through the lamp itself, but also as an ion current through the gas. As a result, the current load on the luminous element is naturally greatest at the points adjacent to the electrodes, because part of the total current branches off in the form of ionization current along the luminous element.
This is illustrated in FIG. 1 by arrows which indicate the positive current direction. The increased stress on these points is visible in any lamp containing this type of gas.
If the lamp is supplied with direct current, the anodic end of the filament glows more strongly than the cathodic end and, in addition to the Joule heat, the impact of the negative thermions on the anodic part causes a considerably increased heat development, which causes the filament to burn off at its anodic end has a certain consequence. At the same time or after the luminous body has already burned down, the strong ionization current brings the anodic electrode
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the electrodes, or to an explosive bursting and splitting apart of the glass base or the whole lamp.
The present invention avoids these phenomena by arranging the electrodes which do not allow the negative flow of thermions to reach the anodic end of the luminous element.
Arrangements are already known which are similar to certain embodiments that can be applied according to the present invention. However, the inventors of this arrangement have not correctly recognized the nature of the phenomena precisely described in the preceding paragraphs and have accordingly not set themselves the same task at all, which is completely achieved by the present invention.
This solution consists in bringing the positive electrode closer to the negative end of the incandescent body than the mutual distance between the ends of the luminous body with the highest potential difference.
This ensures that the negative thermions go over to the positive anode part rather than to the positive lamp body end, so that it is protected against burning off. Since it is not possible to determine the incandescent body ends or their polarity in advance, it is expedient to design both electrodes in the manner within the meaning of the invention.
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together.
Of course, the exemplary arrangements of the electrodes given below can also be used, with analogous modification, for all other designs of the lamp body (that is, for example, for the spiral arrangement).
2 shows a leadthrough of the electrodes 1 or 1 'up to the upper rim in the position shown, and there the electrodes are bent back approximately in the direction of the luminous element ends 2 or. After the electrodes are of such thickness that in the same practical
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lower than in the light body segments 2, 3, etc. Accordingly, if an ionization current occurs in addition to the conduction current, the current of the negative ions is completely absorbed by the electrode 1 'itself, while the light body segment 2, 3, etc. only by the Amount of line current to flow through.
Tests have shown that it is not at all possible for this design, for example, to "burn down" the luminous element. If such a lamp is intentionally produced with an excessive amount of gas and is switched on with overvoltage, the anodic electrode, e.g. at the point marked 4, glowing and melting off, as if the filament would suffer any damage.
A similarly acting arrangement is shown in FIG. 3 and this design of the electrode is particularly suitable for lamps with a helical luminous element.
If one does not want to reveal the path of the electrode 1 (FIG. 2) to the first half of the zigzag, for example for special constructional reasons, one can choose, for example, the embodiments of FIGS. 4 and 5. In the same, the lamp end 2 or 2 'is connected to the electrode in the usual way, but at the same time special extensions 6 and 61 are attached to the electrodes, which are entirely, half or an even smaller part, depending on their length , which protect the neighboring filament sections from the influence of the ion current. These extensions can run in the direction of the adjacent filament absehnitte, but can, for. B. also be designed like a horn or similar.
In Fig. 6 are sections of the filament itself, which from the conduction current of the lamp
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The present, unexpected and new effect of the phosphor attached to the protective parts is explained in the following:
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tension is gradually increased. An ionization current then passes through the gas residues and the protective electrode is gradually heated by the impacting negative thermions, whereby the phosphorus slowly evaporates, where it comes into effect and binds the existing gas residues. Since the gases have now disappeared, the ionization current ceases at the same time, which prevents further heating of the protective electrode and further evaporation of the phosphorus.
This process takes place automatically and no more, but also no less, phosphorus is developed than is necessary to bind the gas residues. If gases develop from the components of the lamp in the first burning hours, the part of the phosphor that remains on the protective electrodes is released
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residues indicated in the vacuum light bulb.
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