DE644494C - Negative Elektrode fuer Bogenlampen sehr hoher Stromstaerke - Google Patents

Description

• Negative Elektrode für Bogenlampen sehr hoher Stromstärke Steigert man die Stromstärke einer Kohlenbogenlampe mehr und mehr, so tritt bei ungefähr 8o bis go A eine sichtbare Veränderung der von der negativen Elektrode ausgehenden Flamme ein. Es zeigt sich nämlich im Innern der Flamme ein scharf abgegrenztes stichflammenartiges Gebilde, in nachstehendem die negative Stichflamme genannt. Sobald die Stichflamme auftritt, bildet sich an der negativen Elektrode ein kleiner Krater aus. Bei weiterer Steigerung der Stromstärke wird diese Stichflamme immer kräftiger, und die Größe des -erwähnten Kraters nimmt mit der Stromstärke zu, wobei das allgemeine Aussehen des Lichtbogens, abgesehen von der erwähnten allgemeinen kräftigeren Ausbildung, keine Veränderung erleidet. Bei ungefähr 3oo A ändert- sich jedoch das Bild. Die Stichflamme teilt sich scheinbar. Sie erscheint gegabelt. Die Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß diese Gabelung nur vorgetäuscht wird, indem die Stichflamme in schneller Folge Lagen einnimmt, die ungefähr auf der Manteloberfläche eines Kegels, dessen Spitze man sich in dem negativen Krater zu denken hat, liegen. Das Gabeln der negativen Stichflamme ist stets mit einer Vergrößerung des negativen Kraters verbunden. Sobald die negative Stichflamme zum Gabeln kommt, treten sehr schnell verlaufende Stromschwankungen, verbunden mit heftigem Geräusch (gemessen wurden in einem Fall 8oo bis z ooo Perioden in der Sekunde) auf. Die Stromgrenze, bei welcher das Gabeln einsetzt, ist nicht ganz scharf markiert und hängt zum Teil von dem Elektrodenmaterial mit ab. Bei besonders ungünstigem Material wurde schon ein Gabeln bei 25o A beobachtet, während bei bester Kohle (elektrisch gesintert) die Gabelgrenze etwa bei 33o A liegt. Ebenso setzt das Gabeln oft nicht sofort ein, sondern zeigt sich erst nach einiger Brennzeit. Das Gabeln der negativen Flamme ist für den Lichtbogen von außerordentlich verderblichem Einfluß, da die Verhältnisse an der Anode hierdurch stark beeinflußt werden. Hierdurch wird der Lichtbogen für Lichterzeugung unbrauchbar, um so mehr, da es außerordentlich schwer gelingt, selbst bei wieder erniedrigter Stromstärke das Gabeln zu beseitigen. Ein großer Teil vorgenommener Versuche, um bei höherer Stromstärke das Gabeln zu beseitigen, führte zu keinem Erfolg. Erst durch die Erfindung gelang dies, wodurch nunmehr Lampen für höhere Stromstärken hergestellt werden können.
• ach der Erfindung wird eine negative Kohlenelektrode benutzt, deren Durchmesser praktisch gleich dem Durchmesser des negativen Kraters ist. Hat z. B. bei einer bestimmten Kohlensorte der negative Krater bei 4oo A einen Durchmesser von 5,5 mm, so wird eine negative Kohle benutzt, deren Durchmesser ungefähr die gleiche Größe hat. Ein Gabeln tritt bei Verwendung dieser Kohlen nicht ein, anscheinend aus dem Grund, weil eine Vergrößerung des Kraters über das normale Maß nicht möglich ist. Inwieweit außerdem die -erhöhte Verdampfungsgeschwindigkeit der dünnen Kohle eine Rol!e:spielt, ist noch nicht genügend erforsch, ;_ enri-. einen ganz erheblichen Abstand. @17ürderl doch bei den gewöhnlichen Bogenlampen schon bei Zoo A seither negative Kohlen von ungefähr 35 mm Durchmesser benötigt, während bei Verwendung von besonderen Elektrodenköpfen bei 3oo A immerhin noch Kohlen von 16 mm Durchmesser benötigt wurden. Hieraus erhellt ohne weiteres, welche bedeutende Querschnittsv erminderung bei der Erfindung angestrebt wird. Es sei noch bemerkt, daß es nicht immer nötig ist, für diese dünne negative Elektrode reine Kohle zu verwenden, sondern es können der Kohle auch, um die elektrischen Kathodenverhältnisse zu beeinflussen, gewisse Mengen von Metallsalzen, Carbiden usw. beigemischt werden, gegebenenfalls auch in Form eines Dochtes.
• Eine derartig dünne hochbelastete Elektrode wird unter Verwendung besonderer Hilfsmittel benutzt. Die Kohle kann z. B. stark mit Metall überzogen werden. Ein Weg, der jedoch nicht sehr vorteilhaft ist, da der dicke Metallmantel ungleichmäßig abschmelzen und außerdem einen gegebenenfalls vorhandenen Spiegel gefährden würde. Zweckmäßiger ist es, die Kohle bis nahe zum Brennende mit einer Hülse aus leitendem Material zu umgeben, so daß die negative Elektrode nur i bis 3 mm aus der Hülse vorsieht. Diese Hülse, die auch geteilt sein kann, so daß sie klemmbackenartig wirkt, führt den Strom direkt dem vordersten Teil der negativen Elektrode zu. Dies ist unbedingt erforderlich, da andernfalls die Kohle stark überhitzt werden würde. Die Kohle wird in der Hülse gemäß dem Abbrand vorgeschoben. In der Regel genügt ein kontinuierlicher Vorschub, da in der Anordnung eine Selbstregulierung steckt. Schiebt die Kohle zu schnell vor, will also die Kohle zu weit aus der Schutzhülse heraustreten, so tritt sofort infolge Überhitzung der Kohle eine schnellere Verdampfung ein, und der herausragende Teil der Kohle geht wieder auf sein altes Maß zurück. Wird die Hülse aus Metall gewählt, so muß dieselbe durch bekannte Mittel kräftig gekühlt werden. Vorteilhafter ist es, die Hülse aus Kohle anzufertigen. In diesem Falle erhitzt sich die Hülse am vor-`aeren Ende und brennt langsam ab, so daß einen entsprechenden Nachschub gesorgt erden muß. Der Abbrand dieser Hülse muß J-ii richtige Form geleitet werden, und zwar muß der Abbrand so erfolgen, daß die Hülse möglichst nur von der Stirnseite aus verzehrt wird. Die Hülse wird daher von einem Metallmantel, der nötigenfalls gekühlt sein kann und wiederum kühlend auf die Kohlenhülse wirkt, umgeben, derart, daß die Kohlenhülse nur sehr wenig hervorsteht. Der Strom kann der Hülse durch den erwähnten Metallmantel direkt zugeführt werden. Die Kohlenhülse brennt nunmehr sehr stumpf ab, und es wird hierdurch ein sicherer Stromübergang von dem äußersten Teil der Kohlenhülse nach dem Brennende der negativen Elektrode gewährleistet. Um eine einseitige Stromzuführung zu der negativen Elektrode zu verhindern, ist es vorteilhaft, die Kohlenhülse während des Betriebes langsam zu drehen, wobei die negative Elektrode feststehen oder mit dem Rohr gedreht werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Negative Elektrode für Bogenlampen sehr hoher Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Kohle praktisch gleich dem Durchmesser des negativen Kraters ist, und daß die dünne Elektrode von einer stromleitenden Hülse umgeben ist, die den Strom der dünnen Elektrode in nächster Nähe des Brennendes, z. B. in. i bis 3 mm Entfernung, zuführt. z. Elektrodenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus Kohle besteht und entsprechend ihrem Abbrand vorgeschoben wird. 3. Elektrodenanordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenhülse von einem Rohr umgeben ist, aus welchem die Hülse nur wenig hervorragt. q.. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kohlenhülse während des Brennens dauernd um ihre Längsachse dreht.