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Vorzugsweise mit Leuchtstoffen und mit großflächigen kalten Elektroden
versehene Gas- und Dampfentladungslampe Vorliegende Erfindung betrifft eine Gas-
und Dampfentliadungslampe mit einer Edelgasfüllung, gegebenenfalls unter Zusatz
von (Metalldampf, insbesondere Quecksilberdampf von niedrigem Druck, die möglichst
mit Netzspannung zu betreiben sein soll. Sie weist eine Lichtaussendung vorzugsweise
durch Leuchtstoffe auf und ist bevorzugt mit großflächigen kalten Elektroden ausgerüstet.
Die Erfindung bezweckt, in einem Glaskolben eine Entladungsbahn. von größerer Länge
unterzubringen, und zwar,durch Verwendung eines länglichen, einseitig ge-sockelten
Kolbens sowie von Trennwän!dien in Gestalt von zumindest einer den Kolben der Länge
nach aufteilenden Scheibe, zweckmäßigerwei.se nebst ergänzenden Einbauteilen, .die
Umwege der Entladung erzwingen und sie dadurch verlängern. Um die Lampe einfach
und billig, möglichst mit Maschinen in derArt von Glühlampen herzustellen, -,veriden
nicht mit dem Kolben fest verbundene, insbesondere nur umständich und mit Bruchgefahr
aasgeschmolzene Scheidewände verwendet, .sondern solche, die -in vorbereiteter Form
in den Kolben bei der Herstellung eingeschoben werden können. Man müßte nun erhebliche,
wirtschaftlich nicht tragbare Ansprüche an die Maßhaltigkeit der die Entladung führenden
Einbauteile, der Kolbenwand andererseits stellen, um Durchschläge an den Berührungsflächen
zu vermeiden. Nach vorliegender Erfindung werden demgegenüber die Entladung zu Umwegen
zwischen 'den Elektroden zwingende Einbaubeile, darunter hauptsächlich eine den
:Kolben der Länge nach aufteilende Scheidewand zumindest an. ihren den Kolben berührenden
Rändern nachgiebig oder elastisch ausgebildet, wodurch sie sich entladungsidicht
an die Kolbenwand und auch aneinander anlegen.
Die Lampe ist zweckmäßigerweise
einseitig gesockeltund fürübliche Glühlampenbestimmt. GegenüberGlimmlampen weist
sie eine fünf- bis zehnfache Ökonomie auf, die durch verlustlose- Vorsdhaltmittel
noch gesteigert werden kann. Gegenüber Glühlampen hat sie den Vorteil, in kleinen
Einheiten bis hinunter zu i !bis 5 W gebaut werden zu können. In größeren Typen
und bei längeren Röhren ist sie den Glühlampen auch an Ökonomie weit überlegen.
In jedem Falle erreicht sie eine erheblich :größere Lebensdauer. Die Erfindung sei
an Hand der Abbildungen, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, weiter
beschrieben.
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In Abb. i stellt i den, länglichen zylindrischen Lampenkolben von
etwa 8 -bis'-I-5 erri Länge und 3 bis 6 cm Durchmesser dar, in den einseitig der
Quetschfuß .2 (statt dessen auch eine Teheranschmelzung u. dgl.) eingeschmolzen
isst. Er enthält zwei -Einschmelzdrähte, vom denen der eine Draht 4., der andere
5 isst. Vorzugsweise treten sie aus der Quetschung innerhalb kleiner eingequetschter
Röhrchen s6 und 7 aus. Quer zu den Elektrodenzuführungen und entsprechend: einem
meridionalen Längsschnitt der Röhre ist nun innerhalb derselben eine Scheibe 8,
die hier nur im Querschnitt zu sehen ist, -angeordnet. Wie Abb. 2 zeigt, ist sie
entsprechend den Konturen des Kolbens, gegebenenfalls auch der Quetschung zugeschnitten
und paßt daher bündig in jenen hinein. Sie weist nahe dem Scheitel (des Kolbens
eine Aussparung 9 auf und zweckmäßigerweise an der Quetschung einen entsprechend
konturierten Ausschnitt iso für diese. ,Sie wird quer über die Quetschung gesteckt,
so daß sie auf ihr reibet und, wie Abb. i zeigt, die Elektrodenzuführungen und Elektrode
sich je auf verschiedenen Seiten befinden.
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Diese eine Scheidewand zwischen Elektroden bildende Scheibe besteht
nun aus besonderen nicht gasabgebenden, vorzugsweise anorganischen Materialien,
wie insbesondere versteifteni Glasfaser- -gewelbe oder förmlichem Glasfaserpapier.
Sie kann auch aus dünnem Glimmer bestehen. Es können jethoch sogar plastische Massen
auf S likongrundlage und ähnliche organische Stoffe verwendet ,verden, die einen
außerordentlich niedrigen Dampfdruck und sehr große chemische Widergegenüber der
Entladung besitzen; der Dampfdruck dieser Stoffe muß jedoch kleiner als i bis 3r
X io-7 mm Hg sein. Falls die Scheibe aus Glimmer oder auch aus Glas oder in diesem
Falle besser aus einem entsprechend geformten keramischen Material besteht, ist
es praktisch nur schwer möglich, sie entladungsdicht einzupassen. Übliche billige
Lampenkolben haben zu große Toleranzen. In diesem Falle wird auf dem Rande und auch
entlang den für die Quetschung bestimmten Einschnitt, falls ein solcher vorhanden
ist, ein Besatz aufs Glaswolle aufgesintert. Statt des-sen kann man auch einen locker
gewebten Strang oder schmalen Streifen aus Glasgewebe auf der aus Porzellan und
anideren keramischen Materialien oder :dünnem Glimmer bestehenden =geformten- bgzugsweise-
ausgestanzten Scheibe befestigen. Dies kann mittels Wasserglas geschehen oder mittels
niedrig schmelzender Fluori-de, Silicate,,gegeb,enendalls auch Borate oder Chloride
des Berylliums, Kalisums usw. und insbesondere Gemischen derselben. D ese dienen
auch in dem obenerwähnten Falle zur Herstellung des Glasfaserpapiers oder Versteifung
von Glasgewebe allein oder unter Zufügung von Faserglas. Die Scheibe braucht nur
etwa ein bis wenige !Millimeter dick zu sein. Die Besätze machen selbst Toleranzen.
von si bis 2 mm entladungsdicht.
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-- In der Höhe der Quetschung ist das Lumen der Röhre entladungsdicht
verlegt durch einen Bausch, einen:'löckereri: Pfropfen oder eine etwa i bis 2 cm
dicke Scheibe i i aus Glaswolle. Zweckmäß-igerweise liegt_diesele kissenartig quer
über die Quetschung. Es können# auch zwei getrennte, beiderseitig der Scheibe angeordnete
Bäusche verwendet werden.
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Die Quetschung bezugsweise die Zuführungsdrähte q. und 5 sind völlig
eingefAt von sie umgebender Glaswolle. ,Selbst bei verhältnismäßig lockerer - Stnuktüi
wirkt diese- völlig entladungsdi.cht. Die Entladung wind gezwungen von der Elektrode
12 zur Elektrode 1'3 über den rechten halbierten -Zylin.derraum 1q,,_ über die Aussparung
9 und über die linke Zylinderhälfte r5 zur Elektrode r3 zu wandern. Die Scheibe
8 kann bei der Anordnung einer Glaswollelage quer über die Quetschung auch ohne
Ausschnitt für diese liegen, ohne daß es zu Durchschlägen kommt.
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Als Elektroden werden bevorzugt kalte; großflä,chige Elektroden i2
und 113 verwendet, die vorzugswei,se den Kathodenfall herabsetzende Überzüge aus
Alkalirnetallen oder Barium aufweisen. Erfindungsgemäß liegen sie bevorzugt der
trennenden Scheibe 8 von beiden Seiten an und halten sie gleichzeitig. Der-Kathodenfall
beträgt dann nur etwa 8u bis .roo Volt. Entsprechend einem Voltgradienten von @i
bis 2 Volt/cm werden in .der Säule 3o bis, 6o Volt etwa aufgenommen, bei längerer
Ausbildung der Röhre sogar 8o Volt und mehr. Schon für mittlere Längen von .12 bis
15 cm erreicht die Röhre die Ökonomie entsprechendertG9ühlampen. Diese kann noch
erheblich gesteigert werd durch Verwendung kleiner, :durch die Entladung aufgeheizter
aktivierter Elektroden bei größeren Typen und längeren Röhren, die dann biss zu
4o Lumen/Watt ergeben.
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Um dem Entladungskanal einen zweckmäßigeren Querschnitt zu geben,
kann der Kolben i (vgl. Abb. 3) oval oder abgerundet viereckig sein. Die Trennscheibe
8 mit ihren -Randbesätzen -16 und. 17 erzeugt dann zwei verhältnismäßig gerundete
Entladunsgskanäle 118 und !ig. In weiterer Ausgestaltung können. zwei zueinander
setkrecht orientierte- Trennwäne eingesetzt sein, die sich beispielsweise gegenseitig
durchsetzen. Nach Abb., 4, sind die Elektroden dann einsseitig von der Quetschung
2 aabgebogen und haben die Form etwa rechtwinkliger Fläche 2o. und 211. Die Entladung
verläuft von der Elektrode 2o über eine am Kolbenscheitel- -befindliche Aussparung,--der.
Trennscheide
8 in dem Entladungskanal 22 wieder in Richtung auf den Fuß, dort durch eine Aussparung
oder Öffnung in der Trennscheibe 23 hinüber zum Entladungskanal 24, diesen wieder
in Richtung zum Kolbenscheitel, hier wieder durch eine Aussparung in der Trennscheibe
8 und schließlich im Entladungskanal 25 wieder fußwärts zur Elektrode 21.
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Die Zündung über die nicht unerheblichen Abstände wird mit Hilfe eines
Zündfortleiters beispielsweise vorgenommen. Ein solcher ist vom Erfinder anderweitig
vorgeschlagen. Er besteht aus einem vorzugsweise biegsamen Leiter von sehr hohem
Widerstand, der etwa das Fünf- bis Zwanzigfache desjenigen der Entladungsstrecke
bei Betrne#bsstrom beträgt. ,So setzt er sich beispielsweise aus einem @Glasfaserstrang
oder einer Glasfaserkordel zusammen, die eine sehr dünne MetaIlfsierung oder bei
einem Durchmesser von etwa i bis 2 mm eine Umspinnung aus sehr feinem Widerstandsdraht
o,o2 bis 0,03 mm oder eine Füllmasse aus, schlecht leitenden Metallverbindungen,
wie Schwermetallsolfide, Urandioxyd usw., aufweist. In der Nähe einer Elektrodeendeter
oder ister jedenfalls elektrisch unterbrochen. Stattdessenkann man auch umgekehrt
einen Zündfortleiter, der von einer Elektrode bis in die Nähe der anderen reicht,
verwenden, der eine isolierte Oberfläche und einen beliebig niedrigen Widerstand
aufweist. Auch ein Strich oder schmaler Streifen aus schlecht leitenden Metallverbindungen
oder gegebenenfalls auch Graphit, der auf die Trennscheibe aufgetragen ist und sich
von einer Elektrode, mit der er leitend verbunden ist, ebenfalls wieder bis in die
Nähe der anderen erstreckt, kann verwendet werden. In jedem Falle empfiehlt es sich,
wie in Abb. i dargestellt, auch den Zündleiter 26, der beispielsweise mit Elektrode
in verbunden ist, entlang der Trennscheibe 8 an dieser zu befestigen, wobei er über
die obere Kante derselben gebogen isst und von ,dort auf der anderen Seite bis in
die Nähe der Elektrode 13 verläuft und mit ihr mechanisch, aber jedenfalls nicht
elektrisch verbunden ist.
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Fin Vorschaltwiderstand für die überwiegend in kleinen Einheiten hergestellte
Lampe wird zweckmäßigerweise im Sockel untergebracht, selbstverständlich kann sie
auch mit einer kleinen Drossiel oder einem Spartransformator betrieben werden.
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Die Lampe ist mit Neon oder Neon-Helium gegebenenfalls allein gefüllt,
nämlich für Emission des roten: Neonlichtes für Signalzwecke usw. Vorzugsweise sind
jedoch unter Bedecl-,ung der Tremischeibe und inneren Kolbenwand mit Leuchtstoffen
Lichtzusammenstellungen für allgemeine Beleuchtungszwecke erwünscht. Zu diesem Zweck
,e kann sie dann besser eine Füllung von Neon oder Argon unter Zusatz von. Quecksilberdampf
bei Verwendung bekannter Leuchtstoffe aufweisen.
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Die in Abb. q. angedeutete Ausgesitaltungsform sei ergänzenidnoch
weiterbeschrieben. Sie bezweckt eine vorgegebene lange Entladungsbahn in einem kürzeren
Kolben unterzubringen bezugsweise umgelcehrt in einem Kolben von der ungefähren
Größe einer größeren Glühlampe einen möglichst langen Entladungsweg unterzubringen,
um einen möglichst großen Bruchteil der Betriebsspannung, insbesondere also der
Netzspannung, auszunutzen, wozu man dann auch noch zweckmäß.igerweise aktivierte,
durch dieEntladung geheizte Elektroden verwenden kann., jedenfalls für größere Typen.
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Abb. 5 stellt in perspektivischer Ansicht zwei ineinan.derbgeschachtelte
Trennscheiben 8 und 23 (wie in Abb.4) dar. Beide ruhen auf der Quetschun g 26 des
Fußes 2 auf, und zwar bevorzugt auf der quer über diesen gelegten, das Lumen der
Röhre ausfüllenden Glaswollepackung ili in Abb. ii. Ihre unteren Ränder drücken
sich in @diese entladung sdicht ein. Wie ersichtlich ist die Scheibe 8 oben kürzer
gehalten, während die Scheibe 23 mit entsprechendem abgerundetem Zuschnitt 27 darüber
hinausreicht und nach Einschieben bündig bis in die obere Kolbenwölbung hineinreicht.
Dafür weist sie wieder ihrerseits eine Aussparung 28 bezugsweise eine Verkürzung
am unteren Ende eines ihrer Flügel auf, nämlich des hinter der Scheibe 8 liegenden
punktiert angedeuteten Teils. Die Elektroden 20 und 21 sind hier aus Anschaulic'hkeitsgründen
sehr verkleinert wiedergegeben: Sie klemmen zwischen sich die Scheibe 23 ein und
halten sie. Die Scheibe 23 weist nun einen von unten hinaufgeführten Einschnitt
29 auf, durch den die Scheibe 8 quer hindurchtritt. Zweckmäßig ist es, wenn auch
letztere einen Teil der gegenseitig notwendigen Einschnitte etwa entsprechend
30 aufweist. Da,Scheibe 8 -den winkligen Elektroden flach anliegt und Scheibe
23 über sie übergreift, ist auch sie gut in Lage gehaltert. Sonst können antch versteifende
rechtwinklige Einsätze 3i e-ingeklebt oder eingesintert werden.