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Elektrische Leuchtröhre mit Glühelektroden und eingeschnürter Entladung.
Es ist bekannt, in einer elektrischen Leuchtröhre, die mit Glühelektroden versehen ist, durch Erhöhung des Druckes der Gas-oder Dampffüllung bei hohen Stromdichten die positive Säule der Entladung so einzuschnüren, dass sie nur noch einen kleinen Teil des Röhrenquerschnittes einnimmt. Man erreicht damit zwei Vorteile, nämlich einesteils eine grössere Leuchtdichte und andernteils die Möglichkeit, gewöhnliches, also nicht hochschmelzendes, aber dafür leicht bearbeitbares Glas für eine derartige Röhre verwenden zu können ; wäre die Entladung nämlich nicht eingeschnürt, so würde bei denselben hohen Stromdichten ein gewöhnliches Glas bis zum Erweichen erhitzt werden.
Es kommt bei derartigen Leuchtröhren mit eingeschnürter Entladung gelegentlich vor, dass sich die Entladungssäule in ihrer Gestalt und auch Querschnittsform für kurze Zeit verändert und dann die Röhrenwandung berührt. Dies hat naturgemäss leicht ein Beschädigen des Röhrengefässes und ein Undichtwerden der Leuchtröhre zur Folge.
Diese durch Veränderung der Entladungssäule eintretenden Übelstände sind vermeidbar, wenn erfindungsgemäss in die Leuchtröhre, u. zw. zwischen den Hauptelektroden, ein oder mehrere Querwände mit mittlerem Durchtrittsloch für die Entladung eingebaut werden. Da die Entladung beim Übertritt von einer Elektrode zur andern gezwungen ist, mitten durch die Querwand oder die Querwände hindurchzugehen, so wird die Entladung in den Querwänden geführt und in zwei oder mehrere kürzere Ab-
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sätzliehe, dicht vor der Elektrode stehende Durehtrittsblende für die Entladung, durch welche letztere stets genau zentrisch gehalten und damit auch in Nähe der Elektroden am Abwandern zur Röhrenwandung gehindert wird.
Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der neuen elektrischen Leuchtröhre mit eingeschnürter Entladung im Schnitt dargestellt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt und im Querschnitt. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Längsschnitte von zwei weiteren Ausführungsformen. Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie A-B der Fig. 5.
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Glühelektrode 2, deren Zuführungen 3 durch die Quetschstellen 4 des zugehörigen Fussrohres 5 luftdicht durchgeführt werden. Die Glühelektroden können in an sich bekannter Weise aus einem gesinterten Gemisch von pulverförmigen elektronenemittierenden Stoffen und pulverförmigen, schwer schmelzbaren Metallen bestehen, obwohl aber auch eine andere Zusammensetzung verwendbar ist.
Die elektronenemittierenden Glühelektroden können in beliebiger, bekannter Weise in Glut versetzt werden, beispielsweise mittels einer Glimmentladung oder auch mittels einer um sie herumgelegten Heizdrahtwicklung.
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bedeckten Metallhülse bestehen, die durch eine eingelagerte Heizdrahtwicklung erhitzt wird. Die von der Mitte nach beiden Enden hin gleichmässig konisch abnehmende Leuchtröhre 1 besitzt an der Stelle ihres grössten Querschnittes, also genau in der Mitte, eine aus Molybdän bestehende Querwand 6, die den ganzen Querschnitt des Rohres ausffillt und ein zentral angeordnetes Durchtrittsloch 7 für die Entladung aufweist. Die Querwand kann, wie dargestellt, einen umgebogenen, zweckmässig etwas federnden Flanschrand 8 besitzen und durch diesen an der Röhreninnenwandung klemmend festsitzen.
Es kann aber auch die Querwand in anderer Weise in der Röhre festgelegt sein, beispielsweise durch Verschmelzen. Jede der beiden Glühelektroden 2 ist von einer Metallhülse 9 umschlossen, die einen nach der Entladungsbahn gerichteten Abschlussboden 10 aufweist. In jedem der beiden Abschlussböden ist zentral zur Elektrode und der Leuchtröhre ein Durchtrittsloch 11 für die Entladung vorgesehen, so dass sich diese durch diese Löcher 11 der Umschliessungshülse 9 und auch das Durchtrittsloch 7 der Querwand 6 hindurch von einer Elektrode zur andern erstrecken kann, ohne die Rohrinnenwandung berühren zu müssen.
Die Füllung der Röhre kann an sich eine beliebige sein. Im dargestellten Beispiel ist angenommen, dass sich in der Röhre ausser dem die Zündung erleichternden Edelgas noch ein Bodenkörper 12 aus verdampfbarem Metall, etwa Quecksilber, befindet, das bei genügend grosser Strombelastung in derartiger Menge verdampft wird, dass sich eine stark eingeschnürte Dampfentladung von hoher Stromdichte ausbildet.
Enthält die Röhre bei 20 cm Länge und einer lichten Weite von 7 cm in der Mitte und 6 cm an den Enden beispielsweise eine Zündgasfüllung von 5 nun Argon und eine etwa 1 cas betragende Menge Quecksilber, so kann sie bei einer Stromstärke von 34 Amp. mit einer Röhrenspannung von 29 Volt, also beinahe 1000 Watt, betrieben werden, ohne dass die stark eingeschnürte, in den Durchtrittslöchern 7, 11 geführte Entladung ihre geradlinige Gestalt ändert. Die Leuchtröhre kann daher gefahrlos aus gewöhnlichem Glase gefertigt werden.
Die Umschliessungshülsen 10 können in beliebiger Weise im Rohrinnern oder auch an den Fussrohren 5 gehaltert werden. Jede Umschliessungshülse kann, wie auf der linken Seite der Fig. 1 gezeigt, durch eine einen hohen Widerstand 13 enthaltende Leitung 14 mit der Stromzuführung. 3 der von ihr umschlossenen Glühelektrode 2 stromleitend verbunden sein. In diesem Fall bildet sich in bekannter Weise zwischen der Glühelektrode 2 und der Umschliessungshülse 9 ein elektrisches Feld aus, welches die Zerstäubung der Glühelektrode behindert.
Jede Umschliessungshülse 9 kann ferner, wie es die rechte Seite der Abbildung zeigt, durch eine ebenfalls einen hohen Widerstand 15 enthaltende Leitung 16 mit der am andern Leuchtröhrenende befindlichen Glühelektrode verbunden sein. Die Umschliessungshülse 9 wirkt dann als eine die Zündung der Röhre erleichternde Hilfselektrode. Endlich können aber natürlich auch beide Umschliessungshülsen keine elektrische Verbindung mit den Elektrodenzuführungen besitzen, so dass sie alsdann nur zur Führung der Entladungssäule und nebenbei auch als Fänger für zerstäubtes Elektrodenmaterial dienen.
Die Zündung der Leuchtröhre kann im übrigen in mannigfacher anderer Weise bewirkt werden.
Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Leuchtröhre 1 besitzt wiederum zwei beliebig ausgebildete Glüh- elektroden 2, zwei in den Quetschstellen 4 der Fussrohre 5 luftdicht eingeschmolzene Zuführungen'3 und zwei die Elektroden 2 umschliessende Hülsen 9 mit mittlerem Durchtrittsloch 11 für die sich zwischen den Glühelektroden 2 entwickelnde eingeschnürte Entladungssäule. In der Bahn der Entladungssäule.
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zwei halbringförmige oder annähernd halbringförmige Querwände 17, 18 vorgesehen, die zweckmässig aus wenig gasendem Metall, wie insbesondere Molybdän, bestehen. Diese Halbringe 17, 18 sind am oberen Röhrenwandteil in beliebiger Weise befestigt, etwa mittels angeschmolzener kleiner Glasperlen 19, 20.
Die Röhre kann mit beliebigen, die Zündung erleichternden Gasen oder Gasgemischen gefüllt sein und ausserdem einen verdampfbaren Bodenkörper 12, etwa aus Quecksilber, Natruim oder Kadmium, aufweisen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind in der Mitte der Röhre zwei halbringförmige oder annähernd halbringförmige Querwände 17, 18 im dichten Abstand parallel zueinander angeordnet Die beiden halbringförmigen Querwände sind auf ein zur Halterung dienendes Rohr 21 aus Quarz oder andern Isoliermaterial aufgeschoben, das im Innern zwei Stromzuführungsdrähte 22, 23 aufnimmt, die die Querwände 17, 18 über Widerstände 24, 25 mit den Zuführungen 3 der Glühelektroden 2 verbinden. Diese Querwände sind dadurch als Hilfselektroden geschaltet, zwischen denen sich beim Anlegen von Spannung eine die Hauptentladung erleichternde Glimmentladung ausbildet.
Diese ist dabei durch das Einlagern der Stromzuführungen in der langgestreckten Isolierröhre ausschliesslich auf die beiden Halbringe 17, 18 beschränkt, was zur Folge hat, dass eine äusserst kräftige, zu einer schnellen Ionisierung der Gasfüllung dienende Glimmentladung entsteht. Die Widerstände können gegebenenfalls, wie an sieh bekannt, auch ganz oder zum Teil im Innern der Röhre liegen. Zweckmässig werden die im Innern der Isolierröhre 21 untergebrachten Zuführungen gleichzeitig als Widerstände ausgenutzt.
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Querschnittsebene der Leuchtröhre angeordnet. Zur Halterung der beiden Querringe 17, 18 dienen in diesem Falle zwei aus Isoliermaterial bestehende Röhren 21, 21', die im Innern nur je eine der beiden Stromzuführungen 22 oder 23 aufnehmen.
Diejenigen Enden der beiden Isolierröhren, die keine Stromzuführungen enthalten, sind mittels Drähte 26, 26'an den Fussrohren J zusätzlich befestigt. Um die Halbringe 17, 18 und die sie tragenden Isolierröhren 21. 21'vollkommen erschütterungsfrei im Innern der Röhre zu lagern, sind zweckmässig noch an den Rohrenden Spannringe 27, 27'vorgesehen, die zwischen den Haltedrähten 26,26'und den zur Halterung ausgenutzten Endteilen der Stromzuführungs- drähte 22, 2. 3 liegen.
Während die Leuchtröhren nach den Figuren'-)--4 vornehmlich nur für eine waagrechte Brennlage geeignet sind, kann die in den Fig. ó und 6 dargestellte Leuchtröhre auch in einer von der waagrechten Brennlage stark abweichenden Stellung in Betrieb genommen werden, ohne dass die Gefahr eines Abwanderns der eingeschnürten Entladungssäule an die Rohrinnenwandung entsteht. Gegenüber der Ausbildung der Leuchtröhre nach der Fig. 1, die ebenfalls in jeder Brennlage sicher betrieben werden kann, besteht hiebei der Vorteil einer leichteren Zündung durch die als Hilfselektroden wirkenden beiden Halbringe.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Leuchtröhre mit Glühelektroden und einer durch hohen Füllungsdruek eingeschnürten Entladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre zwischen den Hauptelektroden ein oder mehrere Querwände (6) mit mittlerer Durehtrittsöffnung (7) für die Entladung aufweist.