DE1285622B

DE1285622B - Negative Kohleelektrode fuer Bogenlampen

Info

Publication number: DE1285622B
Application number: DES93876A
Authority: DE
Inventors: Perrin Jean Adrien
Original assignee: Carbone Lorraine SA
Current assignee: Mersen SA
Priority date: 1963-10-31
Filing date: 1964-10-23
Publication date: 1968-12-19
Also published as: FR1383904A; US3373308A; GB1021984A

Description

Die Erfindung betrifft eine negative Kohleelektrode für Bogenlampen mit je einem, jeweils einen Kegelstumpf bildenden Steckerende und Aufnahmeende, die das ununterbrochene Ersetzen der verbrauchten negativen Kohle durch Einstecken des Steckerendes der neuen Kohle in das Aufnahmeende der abgebrannten Kohle ohne Erlöschen der Lampe ermöglicht und somit eine kontinuierliche Arbeitsweise solcher Bogenlampen zuläßt. Die Erneuerung derartiger negativer Kohleelektroden kann daher ohne Unterbrechung des Versorgungsstroms und ohne zufälliges Erlöschen des Lichtbogens erfolgen, da der Kathodenstrom vom Ende der durch Abbrand verbrauchten negativen Kohle zum Vorderteil der negativen Ersatzkohle übergeht.
Bei bisher bekannten Kohleelektroden der eingangs genannten Art (vgl. z. B. französiche Patentschrift 461724) verursacht das kegelstumpfförmige Steckerende häufig Störungen bei Betrieb des Lichtbogens, da die Kathodenemission sich nicht schnell genug an ihrer neuen Stelle einstellt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden.
Dies gelingt bei der hier vorgeschlagenen negativen Kohleelektrode der einleitend erwähnten Gattung dadurch, daß der Kegelstumpf des Steckerendes und des Aufnahmeendes jeweils durch eine Kegelspitze verlängert sind. Diese den Kegelstumpf von Steckerende und Aufnahmeende der Kohleelektrode jeweils verlängernde Kegelspitze bringt den Vorteil, einen schnellen übergang des Lichtbogens von dem Ende der brennenden Elektrode zu der neuen Elektrode zu gewährleisten, ohne daß eine übermäßige Erhitzung an der Steckverbindung beider Kohleelektroden auftritt. Außerdem kann die Erneuerung der negativen Kohleelektroden wie bisher sehr schnell von Hand, mechanisch oder automatisch ohne Klebstoff, Kitt oder gesonderte Verbindungsstücke erfolgen.
Zwar ist bereits ein metallischer Kohleträger bereits bekannt (USA.-Patentschrift 1278 661), in dessen Aussparung eine Kegelspitze vorhanden ist, die jedoch lediglich auf die Form des Bohrers zurückzuführen ist, mit dem man den Kohlehalter bearbeitet hat. Dieser metallische Kohleträger konnte daher für die hier vorgeschlagene Ausbildung einer negativen Kohleelektrode keine Anregung geben, zumal der metallische Kohlenträger dort an der elektrischen Ladung überhaupt nicht teilnimmt und dort so das hier behandelte Problem nicht auftritt. Auch bereits vorbekannte Kohlesparhalter aus Metall (britische Patentschrift 646 095 sowie USA.-Patentschriften 2 598 006 und 2 868 573), mit denen sich eine Kohleelektrode maximal ausnutzen läßt und bei denen zusätzliche kegelige Zuspitzungen des Dorns des Stekkerteils und entsprechend passend im Aufnahmeende ; vorgesehen sind, behandeln ebensowenig das hier anstehende Problem und lassen daher ebenfalls die hier vorgeschlagene Maßnahme nicht nahelegen.
Die negativen Kohleelektroden gemäß der Erfindung werden vorzugsweise unverkupfert und in einer I Bogenlampe verwendet, deren Stromzuführung in Nähe des Endes der Kathodenspitze, nämlich etwa 35 bis 40 mm davon entfernt vorgesehen ist.
Die relativen Abmessungen und die Konizität der Kegelspitze und Kegelstrümpfe, die die Streck- E verbindung bilden, sind so ausgeführt, daß eine gute mechanische Festigkeit der Verbindung erzielt wird, ohne die Wandungsdicke der Elektroden beträchtlich herabzusetzen, wodurch Risse zustandekommen könnten, Zweckmäßig besitzt der Kegeistumpf des Steckerendes die gleiche Konizität wie der des Aufnahmeendes, insbesondere eine Konizität von 4° bis 7°. Das Verhältnis des Durchmessers des senkrecht zur Kegelachse verlaufenden Bodenquerschnitts des Kegelstumpfes zu dem Außendurchmesser des Querschnitts der Kohleelektrode liegt vorzugsweise zwischen 0,45 bis 0,55. Das Verhältnis der Länge der kegeligen Steckverbindung zum Außendurchmesser des senkrecht zur Kegelachse liegenden Querschnitts der Kohleelektrode liegt zweckmäßig zwischen 0,75 bis 0,91. Die das Steckerende verlängernde Kegelspitze weist vorteilhafterweise eine Konizität von mindestens 90° auf. Die das Aufnahmeende verlängernde Kegelspitze soll am Scheitel mindestens einen Winkel von 90° besitzen.
In der Zeichnung ist eine negative Kohleelektrode der erfindungsgemäßen Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform- schematisch veranschaulicht.
F i g. 1 zeigt die Kohleelektrode im Schnitt; F i g. 2 links ein Aufnahmeende und rechts ein Steckerende dieser Elektrode.
Das Aufnahmeende 1 der verbrauchten Kohle ist mit dem Steckerende 2 der neuen Kohleelektrode mit Hilfe einer einen Kegelstumpf 3 aufweisenden Steckverbindung verbunden. Der Kegelstumpf 3 ist erfindungsgemäß jeweils durch eine Kegelspitze 4 verlängert, deren Ende auf Grund ihrer in die Spitze 5 der verbrauchten Kohle eingesteckten Lage auf einer der Temperatur des Kathodenflecks etwa entsprechende Temperatur gehalten wird, solange die Spitze 5 nicht abgebrochen ist. In diesem Augenblick zündet der Lichtbogen unmittelbar, ohne daß Störungen an der Kegelspitze 4 auftreten, deren Form zur Fixierung des Kathodenflecks günstig ist und deren Inonisationspegel vom gewöhnlichen Ionisatiönspegel des Kathodenflecks nur geringfügig abweicht.

Claims

Patentansprüche: 1. Negative Kohleelektrode für Bogenlampen mit je einem, jeweils einen Kegelstumpf bildenden Steckerende und Aufnahmeende, die das ununterbrochene Ersetzen der verbrauchten negativen Kohle durch Einstecken des Steckerendes der neuen Kohle in das Aufnahmeende der abgebrannten Kohle ohne Erlöschen der Lampe ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf (3) des Steckerendes (2) und des Aufnahmeendes (1) jeweils durch eine Kegelspitze (4) verlängert sind.
2. Negative Kohleelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf (3) des Steckerendes (2) die gleiche Konizität wie der des Aufnahmeendes (1) besitzt, insbesondere eine Konizität von 4° bis 7° aufweist.
3. Negative Kohleelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers des senkrecht zur Kegelachse verlaufenden Bodenquerschnitts des Kegelstumpfes (3) zu dem Außendurchmesser des Querschnitts der Kohleelektrode zwischen 0,45 und 0,55 liegt.
4. Negative Kohleelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der kegeligen Steckverbindung zum Außendurchmesser des senkrecht zur Kegelachse liegenden Querschnitts der Kohleelektrode zwischen 0,75 und 0,91 liegt.
5. Negative Kohleelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steckerende (2) verlängernde Kegelspitze (4) eine Konizität von mindestens 90° aufweist.
6. Negative Kohleelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Aufnahmeende (1) verlängernde Kegelspitze (4) am Scheitel mindestens einen Winkel von 90° besitzt.