DE422735C

DE422735C - Closed arc lamp

Info

Publication number: DE422735C
Application number: DEP48776D
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1924-09-13
Publication date: 1925-12-07

Description

Geschlossene Bogenlampe. Die Erfindung bezieht sich auf geschlossene Bogenlampen mit beweglicher oxydischer Hilfselektrode und bezweckt durch besondere Anordnung und Schaltung der Hilfselektrode nicht nur einen äußerst sicheren Zündvorgang zu erzielen, sondern auch vor allem ein gutes Überleiten des Lichtbogens auf die beiden Hauptelektroden der Lampe zu ermöglichen. Zu diesem Zwecke liegt.erfindungsgemäß die im Ruhezustande der Lampe nur eine der beiden Hauptelektroden berührende oxydische Hilfselektrode mit der von ihr nicht berührten Hauptelektrode an einer Stromzuführung. Da bei dieser Anordnung und Schaltung die Hilfselektrode eine andere Polarität als die von ihr berührte-Hauptelektrode besitzt, so wird bei Stromeinschaltung sowohl ein siclie7es Ablösen der Hilfselektrode als auch eine sichere Bogenbildung erreicht. Der Bogen springt hierbei, sobald die Hilfselektrode eine größere Strecke von der anfangs berührten Hauptelektrode fortbewegt ist, als der Absta-id der beiden Hauptelektroden voneinander beträgt, von der Hilfselektrode auf die nicht berührte Hauptelektrode über, so daß der Bogen am Ende der Hilfselekrodenabziehung zwischen den beiden Hauptelektroden brennt.Closed arc lamp. The invention relates to closed Arc lamps with movable oxidic auxiliary electrode and intended by special The arrangement and switching of the auxiliary electrode not only ensure an extremely safe ignition process to achieve, but above all a good transfer of the arc to the to allow both main electrodes of the lamp. For this purpose, according to the invention the oxidic one which only touches one of the two main electrodes when the lamp is at rest Auxiliary electrode with the main electrode not touched by it on a power supply. Since in this arrangement and circuit the auxiliary electrode has a different polarity than has the main electrode touched by it, when the power is switched on, both a secure detachment of the auxiliary electrode as well as a safe arc formation is achieved. The arc jumps here as soon as the auxiliary electrode has moved a greater distance from the initially touched main electrode is moved than the distance between the two main electrodes from each other, from the auxiliary electrode to the non-touched main electrode over, so that the arc at the end of the auxiliary electrode withdrawal between the two main electrodes burns.

Die neue geschlossene Bogenlampe läßt sich sowohl an Gleichstrom- als auch Wechselstromnetzen, betreiben und kann nicht nur zur Beleuchtung, sondern auch zur Erzeugung von Schwingungen verwendet werden. Mit besonderem Vorteil läßt sich die Lampe sogar, sofern die von der Hilfselektrode berührte Hauptelektrode sehr klein und die nicht berührte Hauptelektrode um ein vielfaches größer ausgebildet wird, auch als Gleichrichter verwenden, da in diesem Falle bei Anschließen der Lampe an Wechselstromnetzen nur die kleine Hauptelektrode zur Weißglut kommt und demgemäß fortgesetzt als Kathode wirkt. Zur Erhöhung der Wirkung kann hierbei erfindungsgemäß die ständig in Weißglut bleibende Kathode aus einem eine höhere Elektronenemission ermöglichenden Gemische eines schwer schmelzbaren Metallos mit einem schwer schmelzbaren Oxyd, also etwa aus einem Gemische von Wolfram und Thoriumoxyd, gebildet werden> während zur Herstellung der größeren als Anode wirkenden Hauptelektrode billige Metalle des Handels, etwa Eisen, Nickel oder Kobalt, Anwendung finden können.The new closed arc lamp can be used with direct current as well as AC grids, and can not only be used for lighting, but can also be used to generate vibrations. With particular advantage The lamp even turns itself if the main electrode touched by the auxiliary electrode very small and the non-touched main electrode is many times larger will also be used as a rectifier, as in this case when connecting the lamp on alternating current networks only the small main electrode becomes incandescent and accordingly continues to act as a cathode. In order to increase the effect, according to the invention the cathode, which is constantly glowing, has a higher electron emission enabling mixtures of a difficult-to-melt metal lot with a difficult-to-melt one Oxide, i.e. from a mixture of tungsten and thorium oxide, are formed> while cheap to produce the larger main electrode acting as anode Commercial metals, such as iron, nickel or cobalt, can be used.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten, auch als Gleichrichter verwendbaren Bogenlampe ist in Abb. i in Ansicht dargestellt.An example embodiment of a designed according to the invention, Arc lamp that can also be used as a rectifier is shown in perspective in Fig. i.

Abb. 2 zeigt im Grundriß die Stellung der Elektroden.Fig. 2 shows the position of the electrodes in plan.

Die Bogenlampe besteht in bekannter Weise aus einem glühlampenähnlichen Glasgefäß a, in dessen Fuß b die Tragstiele c, d zweier Hauptelektroden e, feingeschmolzen sind. An der kleinen Hauptelektrode e liegt die plattenförmige Hilfselektrode g an, die zwecks Erleichterung der Zündung in bekannter Weise oxydhaltig ist und etwa aus einem Gemisch von 5o Prozent Wolfram und 5o Prozent Thoriumoxyd besteht. Diese Hilfselektrode g ist mit der Stromzuführung bzw. dem Tragstiel d der von ihr nicht berührten, wesentlich größer als die Elektrode e gehaltenen Elektrode f verbunden, und zwar unter Zwischenschaltung des Glühdrahtes h, der bei Stromeinschaltung in bekannter Weise den im Tragstiel k der Hilfselektrode g eingebauten üblichem Bimetallstreifen i erwärmt und zur Durchbiegung bringt, so daß sich die scheibenförmige Hilfselektrode g alsdann unter Bildung eines Lichtbogens von der Elektrode e entfernt. Der Bimetallstreifen i ist derart angeordnet, daß sich die Hilfselektrode g bei Stromeinschaltung etwas schräg von der Elektrode e fortbewegt, und zwar derart, daß der entstehende Lichtbogen der nicht berührten, größeren Elektrode f genähert wird bzw. dicht an dieser vorbeigeht. Sobald die Hilfselektrode g so weit von der Elektrode e fortbewegt ist, daß die Entfernung zwischen den beide # Hauptelektroden e und f geringer ist, als die Entfernung von e. bis g (vgl. punktierte Stellung in Abb. 2), springt der Bogen von der Hilfselektrode g auf die durch die Nähe des Licht'"ogens bereits angeheizte - andere Hauptelektrode f über. Da letztere jedoch wesentlich größer ist als die Elektrode e, so gelangt sie nur zu schwacher Rotglut, während die Elektrode e in Weißglut gerät und - im Falle der Verwendung von Wechselstrom - zufolge der Elektronenaussendung dauernd als Kathode wirkt. Durch den Ionisierungsvorgang an der Kathode werden in diesem Falle in gleicher Weise wie bei einem Quecksilberdampfgleichrichter nur Stromimpulse in einer Richtung durchgelassen, so daß ein in Reihe mit der einen oder anderen Hauptelektrode geschalteter Stromverbraucher oder Sammler anstelle *von Wechselstrom mit Gleichstrom gespeist wird.The arc lamp consists in a known manner of a light bulb-like glass vessel a, in the base b of which the support posts c, d of two main electrodes e, f are melted. The plate-shaped auxiliary electrode g rests on the small main electrode e. In order to facilitate ignition, it contains oxide in a known manner and consists of a mixture of 50 percent tungsten and 50 percent thorium oxide. This auxiliary electrode g is connected to the power supply or the support post d of the electrode f, which is not touched by it and is held much larger than the electrode e, with the interposition of the glow wire h, which, when the power is switched on, in a known manner the in the support post k of the auxiliary electrode g built-in conventional bimetallic strip i is heated and bends, so that the disk-shaped auxiliary electrode g then moves away from the electrode e, forming an arc. The bimetallic strip i is arranged so that the auxiliary electrode g moves slightly obliquely away from the electrode e when the power is switched on, in such a way that the resulting arc approaches the larger electrode f, which is not touched, or passes it close to it. As soon as the auxiliary electrode g has moved so far away from the electrode e that the distance between the two main electrodes e and f is less than the distance from e. to g (see dotted position in Fig. 2), the arc jumps over from the auxiliary electrode g to the other main electrode f, which is already heated by the proximity of the light. Since the latter is, however, much larger than the electrode e, so It only reaches a weak red heat, while the electrode e becomes white heat and - in the case of using alternating current - permanently acts as a cathode due to the emission of electrons. In this case, the ionization process at the cathode, in the same way as with a mercury vapor rectifier, only generates current pulses passed in one direction, so that a current consumer or collector connected in series with one or the other main electrode is fed with direct current instead of alternating current.

Um im Falle der Benutzung der Lampe als Gleichrichter die Wirkung zu erhöhen, wird zweckmäßig die kleinere Elektrode aus einem Gemisch eines schwer schmelzbaren Metalles mit einem schwer schmelzbaren Oxyd, etwa aus einem Gemisch von Wolfram und Thoriumoxyd, hergestellt. Da eine derartige Elektrode im Verglich zu einer reinen W olframelektrode eine wesentlich höhere Elektronenemission ergibt, so braucht die kleine Elektrode bei einer solchen Zusammensetzung nicht so hoch wie eine reine Wolframelektrode erhitzt zu werden. Dies hat aber eine wesentlich größere Lebensdauer der Lampe zur Folge bei einer allerdings geringeren Lichtausbeute, was jedoch bei Verwendung der Lampe als Gleichrichter vollkommen bedeutungslos ist.To have the effect in the case of using the lamp as a rectifier to increase, the smaller electrode of a mixture of a heavy one becomes appropriate fusible metal with a difficult to fusible oxide, for example from a mixture made of tungsten and thorium oxide. Since such an electrode in comparison results in a much higher electron emission than a pure tungsten electrode, so the small electrode does not need so high with such a composition to be heated like a pure tungsten electrode. But this is essential longer service life of the lamp with a lower luminous efficacy, but this is completely meaningless when using the lamp as a rectifier.

Bei der aus oxydhaltigem Wolfram bestehenden kleinen Kathode kann, was ebenfalls eiii Vorteil ist, auch nicht so leicht der Lichtwie bei kleinen reinen Wolframelektroden, auf den Stiel abwandern, da der Elektrodenkörper nunmehr gegenüber dem Stiele, selt` st wenn dieser in der Nähe des Elektrodenkörpers ebenfalls glühend wird, eine erheblich höhere Elektronenemission veranlaßt, die ein Verbleiben des Lichtbogens auf dem kleinen Elektrodenkörper zur Folge hat. Der Prozentsatz der zur Herstellung der kleinen Kathode verwendeten Mischung richtet sich nach dem Verwendungsbereich des Gleichrichters. Es kann gegebenenfalls dem Wolfram bis zu 5o Prozent und mehr Thoriumoxyd beigemischt werden. In der Regel ist es jedoch vorteilhaft, i der glühenden Kathode erbe' lich weniger Thor iumoxyd als in der Hilfselektrode zu verwenden, zweckmäßig etwa 5 bis 30 Prozent Thoriumoxyd, um die Temperatur der Elektrodenkugel nicht zu weit herabzusetzen.With the small cathode made of oxide-containing tungsten, which is also an advantage, the light cannot migrate onto the stem as easily as with small pure tungsten electrodes, since the electrode body is now opposite the stem, rarely when it is in the vicinity of the electrode body is also glowing, causes a considerably higher electron emission, which results in the arc remaining on the small electrode body. The percentage of mixture used to make the small cathode depends on the area in which the rectifier is used. If necessary, up to 50 percent and more thorium oxide can be added to the tungsten. As a rule, however, it is advantageous to inherit less thorium oxide in the glowing cathode than in the auxiliary electrode, expediently about 5 to 30 percent thorium oxide, in order not to lower the temperature of the electrode ball too far.

Zwecks Verbilligung der Herstellung kann die größere Hauptelektrode f aus beliebigen billigen Metallen des Handels mit genügend großem Kathodenfall und zweckmäßig über rooo° C liegender Schmelztemperatur, etwa aus Eisen, Nickel oder Kobalt, hergestellt werden. Soll die Lampe zur Beleuchtung oder Schwingungserzeugung benutzt werden, so erhalten die beiden Elektroden zweckmäßig gleich große Abmessung und werden alsdann aus reinem Wolfram hergestellt. Die Befestigung und Gestalt der Elektroden kann auch eine beliebig andere sein.In order to make production cheaper, the larger main electrode f from any cheap metal of the trade with a sufficiently large cathode drop and, expediently, a melting temperature above 100 ° C, for example made of iron, nickel or cobalt. Should the lamp be used for lighting or generating vibrations are used, the two electrodes are expediently of the same size and are then made of pure tungsten. The attachment and shape of the Electrodes can also be any other.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Closed arc lamp with two fixed main electrodes and with a movable oxidic auxiliary electrode, characterized in that the oxidic auxiliary electrode (g) touching only one of the two main electrodes with the non-touched main electrode : (f) is connected to a power supply when the lamp is idle, see above that when the power is switched on, an arc initially forms between the main electrode (e) and the outgoing auxiliary electrode (g), which after sufficient removal of the latter then passes between the two main electrodes (e, f). a. Arc lamp according to Claim i, characterized in that the main electrode (e) which is in contact with the auxiliary electrode (g) when the lamp is in the idle state. is many times smaller than the main electrode (f) that is not touched, so that when the lamp is connected to an alternating current network, it is glowing white and permanently acts as a cathode. 3. Arc lamp according to claim i and 2, characterized in that the small main electrode (cathode e) adjacent to the auxiliary electrode (g) is made of a mixture of a difficult-to-melt metal with a difficult-to-melt oxide, while the larger main electrode (f) is made of cheap metals of trade, for example made of iron, nickel or cobalt.