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Vakuummetalldampfapparat mit der Einschmelzstelle unverrückbar vorgelagerten
starren Schutzkörpern. Die Erfindung betrifft Vakuummetallapparate mit der Einschmelzstelle
unverrückbar vorgelagerten starren Schutzkörpern. Gemäß der Erfindung sind diese
Schutzkörper als offene und gegebenenfalls auch durchbrochene Hohlkörper ausgebildet,
die einen Ringkanal mit dem Lampenende bilden und dem Quecksilber einen Durchtritt
durch das Innere des Hohlkörpers sowie auch längs -seiner Außenwandung zur Einschmelzstelle
gestatten; so daß die den Quecksilberschlag gegen die Einschmelzstelle hindernden
Hohlkörper infolge des Durchfließens des Metalles nicht selbst die volle Wucht der
auffallenden Quecksilbermasse aufnehmen müssen. Als positive Elektrode bieten diese
offenen Hohlkörper auch noch ,den Vorteil, daß sie leicht sind und durch den durchstreichenden
Metalldampf im Betriebe gut gekühlt werden. Die Einrichtung ist sowohl bei Lampen
als auch bei Gleichrichtern verwendbar.
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Beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung zeigt
die Zeichnung. Die Fig. i und z zeigen im Längsschnitt und im Querschnitt die Quecksilberelektrode
eines Metalldampfapparates und die Fig:3 bis 6 feste Elektroden eines Metalldampfapparates
mit zugehörigen Querschnitten nach den Linien A-B der Fig. 3 bzw. C-D der Fig. 5.
_ Bei flüssigen Elektroden ist der starre Schutzhohlkörper am zweckmäßigsten - aus
demselben Material wie das Vakuumgefäß hergestellt; er ist unbeweglich, schwächt
nicht die Wandung des Ansatzröhrchens und ist derart befestigt bzw. mit dem übrigen
Glase verschmolzen, daß er sich frei ausdehnen kann und im Glase keine gefährlichen
Spannungen bei Temperaturunterschieden hervorruft. Fig. i zeigt einen glockenförmigen
Schutzkörper ia, dessen oberer Rand bis zur Mündung des Ansatzröhrchens 4 reicht,
um als Ablenkfläche zu wirken, und dessen glockenförmiger Mantel den langen, engen
Ringkanal 8 bildet, welcher das flüssige Metall- in wirksamerer Weise drosselt,
als ein tellerförmiger Schutzkörper und daher auch nicht nur die Einschmelzstelle
besser gegen den Metallschlag schützt, sondern die Glocke hält auch das Quecksilber
an den Zuleitungsdrähten zurück und verhindert beim Kippen des Apparates ein Entblößen
der Drähte und dadurch eine Lichtbogenbildung an der Einschmelzstelle und das Springen
der letzteren. Infolge des Umstandes, daß durch die Anordnung des die Mündung des
Ansatzröhrchens verengenden Schutzkörpers der Austritt des flüssigen Metalles aus
dem Ansatzröhrchen überhaupt gedrosselt wird, ist es möglich, letzteres kürzer und
daher weniger
leicht zerbrechlich auszugestalten als bisher. Der-
Glockenmantel kann auch derart verlaufen, daß der Ringkanal sich gegen sein Ende
allmählich verengt, um eine allmähliche Drosselung herbeizuführen. Kleine Durchbrechungen#gestatten
gleichzeitig den Durchtritt des Quecksilbers von einer Stelle höheren Druckes zu
einer solchen niederen Drucke und außerdem verhindern sie beim Evakuieren die Bildung
von Luftsäcken.
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Gemäß Fig. 2 ist der starre Schutzkörper i kelchartig mit einem hohlen
Glässtiel2 ausgebildet, der an der Einschrnelzstelle 5 der Platindrähte 6 angeschmolzen
ist, wobei in der Kelchwandung eine oder mehrere Durchbrechungen 7 vorgesehen sein
können, durch welche das flüssige Metall durchtritt und die ebenfalls, beim Evakuieren
des Apparates die Bildung von Luftsäcken hintanhalten. Beim Kippen des Apparates
wird bei beiden Ausführungsarten das auffallende Quecksilber durch den Schutzkörper
hindurch und an dessen Außenwandung gedrosselt durchfließen, so daß nur ein kleiner
Teil in das Ansatzröhrchen gelangt und die Einschmelzstelle nicht gefährdet. Der
Stoß des flüssigen Metalles gegen den Schutzkörper selbst wird dadurch, daß auch
durch das Innere des letzteren Otiecksilber durchtritt, gemildert.
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Auch die festen Elektroden können gemäß der Erfindung als nach beiden
Richtungen offene Hohlkörper ausgebildet sein und dadurch die Einschinelzstelle
schützen. Die Stromzuführungsdrähte sind dünn und kurz gehalten, so daß die Einschmelzstelle
leicht und dauerhaft herstellbar ist. Hierzu müssen die Stromzuführungsdrähte entweder
durch besondere Stützofgane ganz oder teilweise der Aufgabe enthoben sein, die Elektrode
zu tragen bzw. zu halten, oder man sieht eine Mehrzahl schwächerer Stromzuführungsdrähte
vor, gegebenenfalls ohne besondere Stützorgane. In allen Fällen werden gemäß der
Erfindung die Berührungsstellen zwischen den Halteorganen der Elektrode und den
Befestigungsstellen derselben an Glas, Quarz o. dgl. möglichst klein gehalten, damit
die Wärmeleitung zwischen der dem Lichtbogen ausgesetzten Elektrode und dem Vakuumrohr
bezw. den Stützpunkten der Elektrode am Glas o. dgl. möglichst gering bleibt, was
sich insbesondere vorteilhaft erweist bei der unter -starker Strombelastung erfolgenden
Evakuierung des Apparates.
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Die nach beiden Seiten offene Hohlkörperelektrode (z. B. Zylinder
oder Prisma) bietet den Vorteil, daß sie ein geringes Gewicht hat und von den durchstreichenden
Metalldämpfen gut gekühlt wird. Im Mantel der Elektrode sind Längsfalten g' vorgesehen,
welche zum Aufnehmen der Haltedrähte io dienen. Von diesen Haltedrähten können einer,
mehrere oder alle auch gleichzeitig als Stromzuleitungsdrähte dienen. Beim dargestellten
:Iusführungsbeispiel (Fit. 3, 4) sind zwei Stromzuleitungsdrähte 6 und ein lediglich
als Stützorgan wirkender Haltedraht io vorgesehen. Der letztere kann z. B. aus Nickel
bestehen und in einem isolierten Kopf i i oder Stutzen eingeschmolzen sein, welcher
auf der Einschmelzstelle 5 des Stromzuleitungsdrahtes sitzt. Die Stromzuführungsdrähte
können, besonders bei kleinen Elektroden, gleichzeitig als Stützdrähte dienen urid
werden in dem im Glas eingeschmolzenen Teile dünn und meist aus Platin,. dagegen
in ihrer Fortsetzung aus Nickel o. dgl. hergestellt. Alle Stützdrähte sind frei
liegend und deren Angriffspunkte am Umfang der Elektrode so verteilt; daß letztere
gegen eine Verbiegung in jeder Richtung gesichert ist.
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Die Elektrode kann auch durch Klemmnrgane gehalten werden, die nur
zum Halten oder teilweise zum Halten und teilweise zur Strömzufübrun dienen. Gemäß
Fig. 5 sind beispielsweise an der Blechelektrode Lappen 12 vorgesehen, die über
wulstförinige Erhöhunen 13 des Glasstutzens 14 geschoben sind, hierdurch
die Elektrode sicher halten und die Einschmelzstelle entlasten. Einzelne der Klemmlappen
(in der Zeichnung zwei) sind an die Platindrähte 6 angeschlossen. Die Elektrode
kann außer an dem den Zuleitungsdrähten zugekehrten Ende auch noch am inneren Ende
oder an einzelnen Mantelstellen gestützt bzw. gehalten werden. Dies ist insbesondere
bei schweren Elektroden vorteilhaft. Man verlängert in diesem Falle den Stutzen
1q, nach unten und verankert in ihm Stützdrähte 15, welche ein seitliches
Abbiegen der Elektrode' verhindern. Wenn erforderlich (z. B. in Hochspannungsgleichrichtern),
1_önnen die metallischen Stützdrähte auch durch Stützen aus isolierendem Material
(Glas, Quarzglas oder anderes schwer schmelzbares isolierendes Material) ersetzt
werden: Man kann auf diese Weise Elektroden von großer Oberfläche bei geringem Platinverbrauch
zuverlässig befestigen und die Einschrnelzstellen ohne Schwierigkeiten und dauerhaft
herstellen.