Bogenlampe mit Luftstromkonzentration des Lichtbogens. Bogenlampen mit Luftstromkonzentration des Lichtbogens sind an sieh bekannt. Der Vorteil solcher Lampen, welche auch als Blas- bogenlampen bezeichnet werden, gegenüber den üblieherweise verwendeten Hoehintensi- täts- oder Beck-Bogc@nlampen besteht vor allem in der Möglichkeit, der,
Elektrodenqu erschnitt höher zu belasien. Da der Luftstrom der Blas- bogenlampe die Bogenentladung auf die Stirn seite der einen Elektrode konzentriert und dort stabil hält, werden die bei üblichen Floelr- intensitätsbogenlampen bei erhöhter Belastung auftretenden, störenden Erscheinungen, z. B. das Zischen des Bogens, vermieden.
Man kann deshalb den Elektrodenquersehnitt einer Blas- bogenlainpe gegenüber dem einer norma len Iloehintensitütsbo-enlampe von gleicher Stromstärke verringern.
Da die Leuehtdielite im Krater als dem. hauptsächlich Licht erzeu genden Teil einer Bogenlurnpe ungefähr pro portional der spezifischen Stromdiebte ist, kann inan somit in einer Blas bogeulainpe mit einem Strom gleicher Crösse eine gegenüber der normalen IIochintensi.täts,bogenlampe er höhte Leuchtdielite erzielen.
Eine Anordnung dieser Art, die praktisch gute Resultate liefert, besteht. darin, dass an) Positivkopf eine Blalsdüse angebracht: wird, durch die die Luft gegen die Brennkante der positiven Elektrode strömt, während negativ- seitig ein Saugrohr angeordnet ist, durch das die Blasluft und Verbrennungsprodukte der Positivkohle abgesaugt werden.
Der in Rich tung auf die negative Elektrode aus dem Pasi- tivkopf austretende Luftstrom, umgibt konzen trisch das Brennende der positiven Kohle und verengt sich leicht kegelförmig. Dadurch wer den. Bogenentladung und Anodenflamme in den Raum vor dein positiven Krater konzen triert und bilden einen intensiv leuchtenden Zylinder.
Der Luftstrom führt die meisten Verdampfungs- und Verbrennun gsprodukte aus der Positivkohle mit sieh und wird durch dass Absaugrohr aufgenommen, welches bei den bisher bekanntgewordenen Ausführings- formen die Negativelektrode koaxial umgibt.
Einer solchen Anordnung haften jedoch. bei kleineren Lampen, beispielsweise für Ströme unter<B>100</B> A, gewisse Naehteile an. In solehen Lampen. muss die Abschattung des vom Bogen erzeugten Lichtes in Richtung auf die verwendete Beleuelitungsoptik so gering wie möglich gemacht werden. Die Beleuch tungsoptik, beispielsweise ein Hohlspiegel oder eine Kondensorlinse, ist dabei üblicherweise hinter der negativen Elektrode angeordnet.
Massgebend für die Abschattung ist deshalb die Eintrittsöffnung des Saugrohres. Der Durchmes.@er der Eintrittsöffnung sollte also möglichst klein gemacht werden, muss aber anderseits mindestens so gross sein wie der lichte Querschnitt des anschliessenden Absaug- rohres, um den Luftstrom. in vollem Umfang erfassen zu können.
Der lichte Querschnitt des Absaugrohres ist durch die abzuführende Luftmenge vorgeschrieben; ausserdem muss noch die Negativhalterung mit Kohlevorschub und Stromzuführung darin untergebracht werden. Ordnet man Halterung und Saugrohr koaxial an, so besteht die Gefahr, dass der restliche lichte Querschnitt so klein wird, dass er nach kurzer Zeit mit den aus dem Luft strom abgelagerten Verdampfungs- und V er- brenr1,tngsprodukten -verstopft ist.
Ferner be findet sich die Negativhalterung, welche dem Brennende der negativen Elektrode möglich nahe liegen soll, im heissen Luft strom und verzundert oder verbrennt nach kurzer Zeit. Die Erfindung ermög licht, diese Nachteile zu vermeiden und betrifft eine Bogenlampe mit Luftstromkon- zentration des Lichtbogens, bei welcher Lampe der konzentrierende Luftstrom durch eine am Positivkopf angeordnete Düse austritt, wäh rend auf der Negativseite ein Saugrohr an geordnet ist,
durch das die aus der Düse austre tende Luft zusammen mit Verbrennungspro dukten des Lichtbogens abgesaugt wird, wel che Bogenlampe sich dadurch auszeichnet., dass die Achsen der Negativelektrode und des Luft- eintrittsend@es des Saugrohres nicht zusammen fallen.
Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Aus- führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sowie eine Variante; es zeigt :schematisch:
Fig. 1 eine bekannte Anordnung eines Blasbogens, Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Erfin dung und Fig. 3 die Variante mit Magnetspule. Gemäss Fig.1 wird der Lichtbogen o-o durch den aus einer zugleich den Halter für die positive Elektrode 9 darstellenden Blas düse 1.1 durch die Löcher 14 austretenden Luftstrom auf den zylindrischen Raum zwi schen der positiven Elektrode 9 und der nega tiven Elektrode 2
konzentriert. Die durch Pfeile 12 angedeutete Blashlft wird zusammen mit den Verbrenniingspradi. & ten des Bogens durch ein Saugrohr 4 abgeführt, was durch die Pfeile 13 angedeutet ist. Wie schon ein leitend erwähnt, hat die in Fig. 1 gezeigte konzentrische Anordnung der Negativkohle 2 und. des Saugrohres 4 den Nachteil,
dass der wirksame Saugrohrquerschnitt durch die ne gative Elektrode und vor allem durch ihren Halter 8 in sehr unerwünschter Weise verklei- riert wird.
Die bis heute bekannten Ausführungsfor- men weisen als charakteristisches Merkmal die beschriebene konzentrische Anordnung auf. Dabei wurde diese Ausführungsform als Vor- aussetzung dafür angesehen, einen rotations symmetrischen Bogen o-o zu erhalten.
Die Anordnung des Negativhalters 8 innerhalb des Saugrohres 4 ergibt konstruktiv einen verhältnismässig komplizierten Aufbau, das Rohr ist schwierig zu reinigen und ausserdem können die Stromzuführungen und die An triebsrädchen des Halters 8 nicht gut aits- geweehselt werden.
Die Erfahrung lehrt, dass zur Erzielung eines rotationssymmetrischen Bogens nicht unbedingt die oben beschriebene koaxiale An ordnung auf der Negativseite :erforderlich ist.
Wie Fig. 2 beispeilsweise veranschaulicht, werden die vorstehend beschriebenen Nachteile dadurch behoben, dass die Achse 3-3 des vor dern Endes des Saugrohres 4 und die Achse 1-1 der Negativelektrode \? zueinander ge neigt angeordnet werden. Wie ersichtlich, er gibt sich so die Möglichkeit, das Saugrohr 4 und den Kohlenhalter 8 konstruktiv praktisch unabhängig voneinander anzuordnen, wobei der Kohlenhalter 8 ausserhalb des Rohres 4 liegt.
Als einziges Hindernis innerhalb des Saugrohres und dessen Eintrittsquerschnittes 5 verbleibt an dessen Ende die Negativelek trode 2. Als weiterer Vorteil ergibt sieh, dass das Saugrohr 4 zum Reinigen in einfachster Art und Weise herausgenommen werden kann.
In Fig. 2 befindet sieh die Kohlenspitze 19 der Negativkohle 2 in der Nähe des Saugrohr eintrittes und ist so angeordnet, dass sie beim Betrachten von der Positivseite her innerhalb des Eintrittsquerschnittes des Rohres 4 liegt. Wie ersichtlich, ist in. der Saugrohrwand eine Öffnung 6 vorgesehen, durch die die Negativ elektrode durchtreten kann. Darstellungs gemäss ist die Vorderseite dieser Öffnung als Führung 7 für die Negativelektrode ausgebil det, wodurch eine gut definierte Relativlage der Kohlenspitze relativ zum Saugrohr ge währleistet wird.
Hinter der Negativelektrode ist die öff- nung in der Saugrohrwand so erweitert, dass ein zusätzlicher Spalt 21. entsteht, durch den Luft angesaugt wird, was durch den Pfeil 20 angedeutet ist. Diese Anordnung erschwert oder verhindert sogar, dass sich hinter der Negativkohle an der Stelle 22 Verbrennungs- produkte des Bogens absetzen. Der Luftstrom 20 streicht dauernd über die Stelle 22 hin weg, so dass sie sauber bleibt..
Es ist natürlich möglich, weitere zusä.tzliclie Öffnungen in der Nähe der Durchtrittsöffnung@ der Elektrode nach Bedarf anzubringen.
Im übrigen sind altch. analog Fig.1 ein Positivkopf 11 mit Öffnungen @11, welcher Teil 11 zugleieli den Halter für die Positiv elektrode 9 bildet, und die Elektrode 9 selbst vorhanden, deren Aelise mit 1.0-10 bezeichnet ist.
Es ist vorteilhaft, wenn, wie dargestellt, die Eintrittsöffnung- 5 im wesentlichen senk recht zur Achse 10-10 der Positivelektrode 9 steht. Speziell sei darauf hinbewiesen, dass der vollständig ausserhalb des Saugrohres an geordnete Halter 8 der schädlichen Einwir kung der Verbrennungsprodukte und der Hitze entzogen ist. Die gebräueliliehen, zu sätzlichen Elemente dieses Halters 8, wie die Stromzuführung und der Vorsehubmechanis- mus, sind natürlich a.neh ausserhalb des Saug rohres angeordnet.
Da die Negativkohle 2 in der Nähe der Durchtrittsöffnung 6 von Frischluft umspült wird, besteht an sieh die Gefahr des Oxydie- rens. Um dies zu verhindern, werden zweek- mässigerweise Kohlen mit Haucllverkupferung verwendet, während sieh eine Verkupferung der Positivkohle 9 erfahrungsgemäss erübrigt.
Die Neigung der Saugrohraelise 3 gegen die Elektrodenachse 1-1 kann unter ungün stigen Verhältnissen die Homogenität der Leuchtdichte über den Bogenquerschnitt stö ren. Dieser Nachteil kann durch Anwendung eines Magnetfeldes vermieden werden. Die Hauptaelise dieses Feldes fällt zweckmässiger weise mit der Bogenachse o-o zusammen.
Die Feldlinien divergieren von der positiven zur negativen Elektrode gegenüber der Bogen- aellse, so dass eine rotationssyninietl@isclie I',a- dialkomponente entsteht, die den Bogen ill Rotation versetzt, wodurch die -gewünschte Homogenisierung der Leuchtdichte erzielt wird.
Fig. 3 veranschaulicht., wie ein solches Ma gnetfeld mit Hilfe einer Spule 16 erzeugt wer den kann. Die Spulenachse fällt mit der Bo genachse zusammen, während der Schwer punkt des Magnetfeldes a-Urhalb der Bogen mitte in Richtung des Positivkopfes 11 ver schoben liegt. Der Schwerpunkt des Magnet feldes ist dabei gegenüber dem Mittelpunkt 18 des Bogens so weit verschoben, dass die Radial- komponente des Feldes am grössten wird.
Bei Blasbögen, die mit kurzer Bogenlänge betrieben werden, besteht die CTefahr, dass an der Negativspitze eine Karbidperle oder sogar ein Pilz entsteht, herrührend von verdampf tem und nicht verbranntem Material d er Posi tivelektrode. Diese Unzulänglichkeit kann er- fahrungsgeinäss dadurch behoben werden, dass die Spitze der Negativkohle 2 unterhalb der Achse 10-10 der Positivelektrode 9 angeord net wird, so da.( sie also weniger in den Luft strom hineinragt. Die Negativ spitze befindet.
sieh dadurch an einer Stelle des Bogens, wo einerseits die Dichte der verdampften Sub stanz weniger gross ist, während anderseits, der Gehalt an Sauerstoff an dieser Stelle be reits grösser ist als in der Bogenmitte, so dass sieh eine bessere Verbrennung der Konden sationsprodukte ergibt.
An sieh besteht die Möglichkeit, die Kohlen zwar parallel, aber nicht koaxial, also gegen einander versetzt, anzuordnen. Auch so wäre eine Trennung des Saugrohres und des IIaI.- ters denkbar. Es ist jecloeli ohne weiteres ver ständlich, dass bei Neigung der beiden Achsen gegeneinander eine bessere Trennung der bei den Teile möglich wird.
Eine spezielle Anordnung gemäss Fig. 2 er gibt sich dadurch, dass die Acllse 10-10 der Positivelektrode 9 parallel zur WVinkelhalbie- renden der beiden Achsen 1-1. und 3-3 ist.
Sofern der Bogen im. Zusammenhang- mit. einem Spiegel benutzt wird, empfiehlt es sieh, in diesem ein Loch vorzusehen, durch das das Saugrohr und die Negativelektrode durch treten können; auf diese Weise können die Lichtverluste, herrührend von der Konstruk- tion auf der Negativseite, auf ein 11Tinimum reduziert werden.
Arc lamp with air flow concentration of the arc. Arc lamps with air flow concentration of the arc are known per se. The advantage of such lamps, which are also referred to as blown arc lamps, compared to the high-intensity or Beck-Bogc @ n lamps usually used, is above all the possibility of
Electrode cross-section to be used higher. Since the air flow from the blown arc lamp concentrates the arc discharge on the face of one electrode and keeps it stable there, the disturbing phenomena that occur with conventional flood-intensity arc lamps under increased load, e.g. B. the hissing of the bow avoided.
You can therefore reduce the electrode cross-section of a bubble arc lamp compared to that of a normal ilium intensity lamp of the same current strength.
Since the Leuehtdielite in the crater than the. Mainly the light-generating part of an arc lamp is approximately proportional to the specific current thief, in a blow arc lamp with a current of the same size it is possible to achieve a higher luminance than the normal arc lamp.
An arrangement of this type which gives practically good results exists. in that a blow nozzle is attached to the positive head, through which the air flows against the burning edge of the positive electrode, while a suction pipe is arranged on the negative side through which the blown air and combustion products of the positive carbon are sucked off.
The air flow emerging from the passive head in the direction of the negative electrode, concentrically surrounds the burning end of the positive carbon and narrows slightly conically. This will make the. Arc discharge and anode flame are concentrated in the space in front of your positive crater and form an intensely luminous cylinder.
The air flow carries most of the evaporation and combustion products out of the positive carbon and is taken up by the suction pipe, which coaxially surrounds the negative electrode in the previously known embodiments.
Such an arrangement are liable, however. For smaller lamps, for example for currents below <B> 100 </B> A, certain sewing parts are required. In such lamps. the shading of the light generated by the arch in the direction of the lighting system used must be made as small as possible. The lighting system, for example a concave mirror or a condenser lens, is usually arranged behind the negative electrode.
The inlet opening of the suction pipe is therefore decisive for shading. The diameter of the inlet opening should therefore be made as small as possible, but on the other hand must be at least as large as the clear cross-section of the adjoining suction pipe around the air flow. to be able to fully grasp.
The clear cross-section of the suction pipe is prescribed by the amount of air to be discharged; In addition, the negative holder with coal feed and power supply must be accommodated in it. If the holder and suction tube are arranged coaxially, there is a risk that the remaining clear cross-section will be so small that after a short time it will be clogged with the evaporation and combustion products deposited from the air stream.
Furthermore, the negative holder, which should be as close as possible to the burning end of the negative electrode, is located in the hot air stream and scales or burns after a short time. The invention made it possible to avoid these disadvantages and relates to an arc lamp with air flow concentration of the arc, in which lamp the concentrating air flow exits through a nozzle arranged on the positive head, while a suction tube is arranged on the negative side,
by which the air emerging from the nozzle is sucked out together with combustion products of the arc, which arc lamp is characterized by the fact that the axes of the negative electrode and the air inlet end of the suction tube do not coincide.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention and a variant; it shows: schematically:
Fig. 1 shows a known arrangement of a blowing arc, Fig. 2 the embodiment of the inven tion and Fig. 3 the variant with a magnetic coil. According to FIG. 1, the arc is o-o through the air flow exiting through the holes 14 from a blow nozzle 1.1, which is also the holder for the positive electrode 9, onto the cylindrical space between the positive electrode 9 and the negative electrode 2
concentrated. The Blashlft indicated by arrows 12 is together with the burners. & th of the sheet is discharged through a suction pipe 4, which is indicated by the arrows 13. As already mentioned in a conductive manner, the concentric arrangement of the negative carbon 2 and 2 shown in FIG. the suction pipe 4 has the disadvantage
that the effective suction pipe cross-section is reduced in a very undesirable manner by the negative electrode and above all by its holder 8.
The embodiments known to date have the concentric arrangement described as a characteristic feature. This embodiment was viewed as a prerequisite for obtaining a rotationally symmetrical arc o-o.
The arrangement of the negative holder 8 within the suction tube 4 results in a relatively complex construction, the tube is difficult to clean and, moreover, the power supply lines and the drive wheels of the holder 8 cannot be swirled well.
Experience shows that the above-described coaxial arrangement on the negative side is not necessarily required in order to achieve a rotationally symmetrical arc.
As illustrated in FIG. 2, for example, the disadvantages described above are eliminated in that the axis 3-3 of the front end of the suction tube 4 and the axis 1-1 of the negative electrode \? to each other ge tends to be arranged. As can be seen, there is thus the possibility of arranging the suction pipe 4 and the carbon holder 8 structurally practically independently of one another, the carbon holder 8 lying outside the tube 4.
The only obstacle within the suction tube and its inlet cross-section 5 remains the negative electrode 2. Another advantage is that the suction tube 4 can be easily removed for cleaning.
In FIG. 2, the coal tip 19 of the negative coal 2 is located in the vicinity of the inlet pipe and is arranged in such a way that, when viewed from the positive side, it lies within the inlet cross section of the pipe 4. As can be seen, an opening 6 is provided in the suction tube wall through which the negative electrode can pass. According to the representation, the front of this opening is ausgebil det as a guide 7 for the negative electrode, whereby a well-defined relative position of the coal tip relative to the suction pipe is guaranteed ge.
Behind the negative electrode, the opening in the suction tube wall is widened so that an additional gap 21 is created through which air is sucked in, which is indicated by the arrow 20. This arrangement makes it difficult or even prevents that combustion products of the sheet are deposited behind the negative carbon at point 22. The air stream 20 sweeps away continuously over the point 22 so that it remains clean.
It is of course possible to make additional additional openings in the vicinity of the passage opening @ of the electrode as required.
Otherwise are altch. analogous to FIG. 1 a positive head 11 with openings @ 11, which part 11 also forms the holder for the positive electrode 9, and the electrode 9 itself is present, the Aelise of which is denoted by 1.0-10.
It is advantageous if, as shown, the inlet opening 5 is essentially perpendicular to the axis 10-10 of the positive electrode 9. Specifically, it should be pointed out that the holder 8, which is arranged completely outside the suction pipe, is withdrawn from the harmful effects of the combustion products and the heat. The brewing, additional elements of this holder 8, such as the power supply and the Vorsehubmechanis- mus, are of course a.neh arranged outside the suction pipe.
Since fresh air flows around the negative carbon 2 in the vicinity of the passage opening 6, there is a risk of oxidation. In order to prevent this, coals with clad copper plating are used, while experience shows that copper plating of the positive carbon 9 is unnecessary.
The inclination of the Saugrohraelise 3 against the electrode axis 1-1 can disrupt the homogeneity of the luminance over the arc cross-section under unfavorable conditions. This disadvantage can be avoided by using a magnetic field. The main aelise of this field conveniently coincides with the arc axis o-o.
The field lines diverge from the positive to the negative electrode with respect to the axis of the arc, so that a rotationally syninietl @ isclie I ', a-dial component arises, which causes the arc to rotate, whereby the desired homogenization of the luminance is achieved.
Fig. 3 illustrates. How such a magnetic field generated with the aid of a coil 16 who can. The coil axis coincides with the Bo genachse, while the focus of the magnetic field a-Urhalb the arc center in the direction of the positive head 11 is pushed ver. The center of gravity of the magnetic field is shifted so far with respect to the center point 18 of the arc that the radial component of the field is greatest.
In the case of blown arcs that are operated with a short arc length, there is a risk that a carbide bead or even a fungus will develop on the negative tip, originating from evaporated and unburned material from the positive electrode. Experience shows that this inadequacy can be remedied by arranging the tip of the negative carbon 2 below the axis 10-10 of the positive electrode 9 so that it protrudes less into the air stream. The negative tip is located.
You can thus see at a point on the arc where, on the one hand, the density of the vaporized substance is less, while, on the other hand, the oxygen content at this point is already greater than in the middle of the arc, so that the condensation products burn better.
It is possible to arrange the coals in parallel, but not coaxially, i.e. offset from one another. A separation of the suction pipe and the IIaI.- ter would also be conceivable in this way. It is easy to understand that when the two axes are inclined towards each other, a better separation of the parts is possible.
A special arrangement according to FIG. 2 results from the fact that the axis 10-10 of the positive electrode 9 is parallel to the bisector of the two axes 1-1. and is 3-3.
If the bow is in. Related to. If a mirror is used, it is advisable to provide a hole in this through which the suction tube and the negative electrode can pass; In this way, the light losses resulting from the construction on the negative side can be reduced to a minimum.