DE336454C - Negative Kohle fuer Bogenlampen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf negative Kohlen für Bogenlampen. Es ist bisher nicht möglich gewesen, negative Bogenlampenkohlen herzustellen, die irgendeine beliebige Dicke haben, und die bei einem geeigneten Strom und Anwendung· einer geeigneten positiven Kohle unter den wechselnden Bedingungen, die für die verschiedenen Lampenglocken oder Gehäuse, wie sie für Bogen-

vo lampen benutzt werden, bestehen, die Unterhaltung eines vollkommen stetigen Lichtbogens gestatten.

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung einer negativen Kohlte, welche diese Bedingfungen erfüllt, und die leicht für alle beliebigen besonderen Bedingungen hergestellt werden kann.

Bekanntlich ist es zur Herstellung eines stetigen geräuschlosen Bogens, der ein kon-

ao stantes Licht gibt, notwendig, daß die Endfläche der glühenden Spitze der negativen Kohle so klein ist, daß der Bogen nicht darauf wandern kann.

Zur Vermeidung der verschiedenen bei negativen Kohlen auftretendien Schwierigkeiten ist bisher vorgeschlagen worden, sehr dünne Kohlen zu verwenden, und sie mit einem Kupferüberzug zu versehen, um die Leitfähigkeit der KoMe zu vermehren und dadurch ihre übermäßige Erhitzung infolge der Verminderung ihres Querschnitteis zu verhindern.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, um eine dünne Kohle zu erhalten, eine Kohle zu verwenden, die aus einem weichen Kern besteht, der mit einer Hülse aus harter Kohle umgeben ist, die ihrerseits mit einem dünnen Kupferüberzug versehen ist. Hierdurch konnte durch die Vermehrung· der Leitfähigkeit des Stabes bei gleichen Stromverhältnissen eine viel dünnere Kohle als sonst verwendet wenden. In dieser Weise hergestellte Kohlen geben sehr gute Resultate bei Scheinwerfern, bei denen! dass Innere des Lampengehäuses sehr heiß gehalten werden kann, weil xler Bogen stets in beträchtlichem Abstaride von dem Spiegel der Linse liegt. Es hat sich ergeben, 'daß unter diesen Bedingungen die Kohlen etwa in der in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen, dargestellten Form abbrennen. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß der weiche Kern α so abbrennt, daß sich eine mittlere Vertiefung¹ bildet und nur ein schmaler Ring A von- harter Kohle als Ausgangspunkt für den Lichtbögen verbleibt. Wenm aber eine in der angegebenen Weise hergestellte Kohle in einem Lampengehäuse verwendet wird, das verhältnismäßig kühl gehalten werden muß, um ein Springen der Linse zu vermeiden, so kann man sich nicht immer darauf verlassen, daß der weiche Kern fortbrennt, und bisweilen brennt er nur in demselben Maße' fort, wie die äußere Hülse b aus harter Kohle, eo daß die Spitze der negativen Kohle keine Vertiefung aufweist und eine abgestumpfte Spitze bildet, die eine große Endfläche ergibt, wie sie in der punktierten Linie B in Fig. 1 angegeben ist. Diese Form -ist sehr unerwünscht und führt zu einem unstetigen und Geräusche verursachenden Lichtbogen.

Es ist für gewöhnliche Kohlen vorgeschla-

gen worden, um eine dünne Kohle zu erhalten, in einem Fall einen Kupferüberzug· von erheblicher Dicke zu verwenden und in· einem anderen Fall einen dünnen Kupferüberzug auf einer harten Hülse zu benutzen, die einen weichen Kern einschließt. Ferner ißt auch vorgeschlagen worden, einen dünnen Kupferüberzug .zu benutzen, um den Zerfall von Kohlen aus Leuchtstoffen zu verhindern/ die

ίο anders als gewöhnliche Kohlen abbrennen, jedoch hat keiner dieser Vorschläge einen vollem Erfolg zur Verwirklichung des Zweckes der vorliegenden Erfindung ergeben.

Es ist auch vorgeschlagen worden, negative Kohlen ohne Kupferüberzug herzustellen, bei denen der Kern α in. Fig. 2 hart oder weniger leicht verbrennbar war als der Körper b der Kohle, so daß die Bildung einer gut zugeschärften Spitze gesichert wurde. Derartige Kohlen haben aber dien Nachteil, daß die weiche äußere Hülse zu schnell abbrennt und ein. langer dünner Teil übrig· bleibt, der hauptsächlich aus einem harten Kern (Fig. 2) besteht, der bisweilen sogar an dem Halter c (Fig. 2) abbricht.

Es· ist ferner auch vorgeschlagen worden, eine Kohle anzuwenden·, die aus einem harten Kern, einer leichter verbrennbaren Hülse und einem äußeren Kupferüberzug besteht, weleher letztere zum Zweck der Vermehrung der Leitfähigkeit der Kohle benutzt wird und daher notwendigerweise eine erhebliche Dicke haben muß. Der von der Erfinderin verwendete Kupferüberzug ist indessen nur von der Dünne eines Blatte oder einer Haut und dient ausschließlich dazu, um das Maß des Abbrennens der äußeren. Hülse im voraus zu bestimmen oder zu regeln.

Erfinderin hat gefunden, daß die gewünschten Resultate mittels einer negativen Kohle erhalten werden, d'ie aus der Kombination folgender Teile besteht:

1. ein mittlerer Kern aus harter Kohle,

2. eine äußere Hülse aus Kohle, die leichter abbrennbar hergestellt ist, entweder dadurch; daß der Kern weicher ist, oder daß er mit anderen Stoffen· gemischt ist oder in irgendeiner anderen Weise.

3. ein dünner Kupferüberzug, der sehr fest an der Außenseite der weichen Hülse anhaftet.

Die Stärke des harten· Kerns und der äußeren Hülse muß natürlich von dem erforderlichen Strom abhängen, und es hat sich erge- _ben, daß auch die Dicke der Kupferhäut vorteilhaft innerhalb gewisser Grenzen verändert werden kann·. Die untere dieser Grenzen ist durch die Dicke bestimmt, die die nötige Widerstandsfähigkeit bei der Handhabung und Verpackung erfordert. Die obere Grenze hängt von der Dicke ab, die sich ergibt wenn.

die äußere Hülse nicht genügend weit abbrennt, um den Kern gut daraus hervorstehen zu lassen.

Innerhalb dieser Grenzen ergibt eine ganz kleine Änderung in der Dicke der Metallhaut eine genügende Änderung in der Länge der freien Kohlenspitze, um einen erheblichen Unterschied des Maßes hervorzubringen, in dem die Kohle abbrennt. Je dünner das Kupfef bei sonst gleichen Bedingungen ist, um so langer wird die freie Spitze, und um so schneller brennt daher die Kohle ab. Dies führt zu folgendem, wichtigen. Ergebnis.

Es hat sich ergeben, daß bei Auswahl der richtigen Stärke'des Kerns, der äußeren Hülse und des Kupfer Überzugs es stets möglich ist, eine neeative Kohle zu erhalten, die stetig in im wesentlichen gleichen Mäße abbrennt wie irgendeine für den benutzten Strom und Spannung·, geeignete positive Kohle.

Eine gemäß der Erfindung ausgeführte negative Kohle ist in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellt. Sie besteht aus einem mittleren Kern α aus harter Kohle, einer äußeren Hülse b aus Kohle, die schneller abbrennbar als der Kern hergestellt'ist, und einem dünnen äußeren Überzug c aus Kupfer oder einem anderen Metall.

Der hier benutzte Kupferüberzug dient nicht wie die bisher verwendeten derartigen Überzüge zur Vermindrung der Abmessungen der Kohle durch Vermehrung ihrer Leitfähigkeit; solange die Kohle mit einer solchen Spitze brennt, daß der Kern gut aus der weicheren äußeren Hülse herausragt, sind ihre Abmessungen sonst unerheblich. Der einzigte Zweck des Kupferüberzugs ist' die Bildung einer fest anhaftenden unverkennbaren Haut auf der Kohle, die zwar den größeren 'Teil der letzteren gegen das Abbrennen schützt, aber stets in solchem Abstande von der Spitze abschmilzt und sich verflüchtigt, daß die Spitze immer gut zugespitzt bleibt und nichts von' dem geschmolzenen oder verflüchtigten Metall in den Bogen hineinigelangen kann. Eine Kohle mit !hartem Kern, einer leichter Verbrennbaren äußeren Hülse und einem metallischen Schutzüberzug-, wie sie hier beschrieben ist, brennt während ihrer no ganzen Lebensdauer vollkommen stetig ab. Es ist auch so wenig Kupfer vorhanden, daß seine größte Menge beim Schmelzen verflüchtigt wird, und daß es nicht abtropft oder auf die Linse oder dien Spiegel spritzt, wie dies der Fall ist, wenn dicke Kupferüberzüge verwendet werden. Außerdem schmilzt das Kupfer in solchem Abstand längs der Kohle, daß nichts von dem geschmolzenen oder verflüchtigten Metall in. den Bogen gelangt. Fig. 3 der Zeichnungen zeigt ein Beispiel der Form, die eine negative Kohle, die gemäß der

Erfindung· hergestellt ist, während des Eren- ι nens annimmt. |

Es hat sich ergeben, daß in einem verhältnismäßig kühlen Lampengehäuse bei einem Strom von 85 Ampere eine negative Kohle von 15 mm Durchmesser, deren harter Kern 4 mm Durchmesser hat, und deren Kupferüberzug 0,02 mm dick ist, zusammen mit einer mit Kern versehenen positiven Kohle von 25 mm Durchmesser während der ganzen Lebensdauer beider Kohlen einen vollkommen stetig brennenden Lichtbogen gibt, und daß beide im wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit abbrennen·.

Zur Herstellung des unverkennbaren

Überzuges können andere Metalle als Kupfer

verwendet werden, wenn auch Kupfer sich bisher als am zweckmäßigsten erwiesen hat.

Gewünschtenfalls kann auch der innere harte Kern mit einem dünnen Metall-, insbesondere Kupferüberzug versehen sein.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Negative Kohle für Bogenlampen, bestehend aus einem harten Kern, einer weichen oder leichter verbrennbaren Hülle und einem äußeren Überzug aus Kupfer oder einem anderen Metall, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des äußferst feinen (0,1 mm nicht übersteigenden) Metallüberzuges so geregelt wird, daß die gewünschte Spitzenlänge der Elektrode stets selbsttätig durch Verflüchtigen des Metallüberzuges erhalten wird, und daß die Wandstärke der weicheren Hülle im Verhältnis zu derjenigen des harten Kerns derart gewählt wird, daß die infolge des Verdampfens des Kupfermantels unter der Spitze freigelegte weichere Hülle so abbrennt, daß der Kern stets über die weichere Hülle herausragt, •so daß der Lichtbogen, ohne sich zu bewegen, stetig auf der hervorragenden Spitze bleibt.
2. 2. Negative Kohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Durchmesser des harten Kerns, Durchmesser der weicheren Hülle und Dicke des Metallüberzuges so gewählt werden, daß die negative Kohle in demselben Maße wie die für den betreffenden Fall gewünschte positive Kohle abbrennt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.