DE717525C - Kugelfoermige elektrische Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf an üblicher Netzspannung zündende kugelförmige oder annähernd kugelförmige elektrische Hochdruckdampfentladungslampen, insbesondere Quecksilberdampflampen mit einem Betriebsdampfdruck van mehr als 10 Atmosphären und Edelgasgrundfulkmg und mit aus hochschmelzenidem Stoff, vorzugsweise aus Wolfram, bestehenden nichtaktivierten Betriebsglühelektroden, die in einem gegenseitigen Abstand von 2 bis 10 mm angeordnet sind. Ein wesentlicher Nachteil 'derartiger Hochdrucklampen liegt darin, daß der Anlaßvorgang erhebliche Zeit, in der Regel 5 bis 10 Minuten in Anspruch nimmt, weil die durch den niedrigen Füllungsdruck bedingte Bogenbrennspannung und damit die Energieaufnahme und Wärmeerzeugung des Entladungsbogens anfangs nur sehr klein ist und erst im Verlaufe des Anlaßvorganges langsam ansteigt. Ein beschleunigtes Aufheizen durch Verwendung eines besonders hohen Anfangsstromes herbeizuführen, ist ohne verteuernde Sonderausbildung des strombegrenizenden Vorschaltwiderstandes der Lampe nicht möglieh. Außerdem würde ein solcher hoher Anfangsstrom die vorerst kalten bzw. wenig erwärmten Glühelektroden frühzeitig zerstören. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine stärkere Wärmeentwicklung im Entladungsgefäß während des Anlaßvorganges bei unverändertem Vorschaltwiderstand durch eine Erhöhung der Brennspannung des Einbr.ennentladungsbogens, und zwar durch Verlängerung der Entladungsstrecke, erzielt werden kann. Eine solche verlängerte Ein-

brennentladungsstrecke wird erreicht, wenn die Lampe gemäß der Erfindung nur zwei eingeschmolzene Stromzuführungen aufweist, von denen jede außer je einer nichtaktivierten Betriebsglühelektrode noch eine elektrisch mit dieser verbundene, nur durch die Entladung aufgeheizte, aktivierte Anlaßglühelektrode trägt, und wenn außerdem der gegenseitige Abstand der beiden Anlaßglühelektroden mehr als das Doppelte, zweckmäßig mehr als das Dreifache des gegenseitigen Abstandes der beiden Betriebsglühelektroden beträgt. Bei einer derart ausgebildeten Hochdruckdampfentladungslampe für mehr als io Atmosphären ¹S Betriebsdampfdruck geht beim Einschalten die Entladung vorerst zwischen den weiter entfernten, aktivierten Anlaßglühelektroden über, weil beim Zünd- und Anlafivorgang noch ein geringer Gas- und Dampfdruck herrscht und dabei die Herabsetzung der Brennspannung durch den kleinen Kathodenfall der aktivierten Anlaßelektroden viel größer ist als die durch den !größeren Abstand der AnI aß elektroden bedingte Spanes nungserhöhung des Bogens selbst. Beim Anlaßvorgang steigt jedoch fortgesetzt der Dampfdruck und damit die Spannungsaufnahme in dem zwischen den Anlaßglühelektroden bereits gebildeten Bogen. Außerdem sinkt fortgesetzt der Kathodenfall der Betriebsglühelektroden, da diese ständig heißer werden. Dies hat zur Folge, daß, noch bevor der Anlaßvorgang beendet und der endgültige Betriebsdampfdruck hergestellt ist, dieBogenbildungsfoedingungen nunmehr zwischen den Betriebsglühelektroden günstiger werden als zwischen den Anlaßglühelektroden. Der Bogen wandert dadurch von den Anlaßglühelektroden selbsttätig auf .die Betriebsglühelektroden über.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Hochdruckdampflampe zeigt ferner den großen Vorteil, daß sie zufolge Verwendung von nur zwei eingeschmolzenen Stromzuführungen einfach herstellbar ist und daß sie auch bei langer Betriebszeit von schwärzenden Beschlagen freibleibt, weil die Betriebsglühelektroden nicht mit den die starke Schwärzung der Gefäß wandung verursachenden aktivierenden Stoffen versehen sind und die solche Stoffe tragenden Anlaßglühelektroden nur während des verhältnismäßig kurzen Anlaßvorganges Strom führen.

Bei gewöhnlichen Hochdruckdampflampen mit rohrförmigem Gefäß, einer Edelgasgrundfüllung und einem Druck bis zu etwa einer Atmosphäre hat man zwar schon außer nichtaktivierten Betriebsglühelektroden im Röhrengefäß noch zusätzlich aktivierte An-

laßglühelektroden vorgesehen und dabei jede

Betriebsglühelektrode einer mit ihr in Reihe geschalteten Anlaßglühelektrode vorangestellt. Die Anlaßglühelektroden bestanden hierbei aber aus mit je zwei Stromzuführungen versehenen Glühdrähten, die zur Einleitung der Zündung der Röhre erst für sich fremdgeheizt werden mußten, um die zur Herstellung einer Bogenentladung in dem röhrenförmigen Gefäß notwendige Ionisierung der Gasfüllung zu erreichen-. Damit die Anlaßglühelektroden nicht durch die später zustande kommende Bogenentladung zwischen den Betriebsglühelektroden zerstört wurden, waren sie hinter diesen angeordnet, wobei naturgemäß der gegenseitige Abstand der Anlaßelektroden um einen Bruchteil größer war als der gegenseitige Abstand der Betriebsglühelektroden. Für die Einbrenndauer der Lampe war dies aber mit Rücksicht auf die zusätzlich vorgesehene, abschaltbare Fremdheizung bedeutungslos. Im Gegensatz dazu geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß bei kleinen kugelförmigen Hochdruckdampflampen mit 10 Atmosphären übersteigendem Druck, die ohne weiteres an übliehen Netzspannungen zünden, die zusätzliche Verwendung von Anlaßelektroden, deren gegenseitiger Abstand mehr als das Doppelte des Abstandes der Betriebsglühelektroden beträgt, eine beträchtliche Verkürzung der Einbrennzeit derartiger Lampen ermöglicht, und zwar unter Fortfall jeglicher den Bau und Betrieb der Lampe erschwerender Fremdheizung der Anlaß elektroden.

Auch bei ausschließlich mit Edelgasen gefüllten Entladungsröhren hat man schon von einer zusätzlich neben der Glühkathode angeordneten Anlaßelektrode Gebrauch gemacht, die von der Glühkathode überragt wurde. Hierbei sollte aber auch nur die Zündung der ^Io° Röhre erleichtert werden, und zwar durch Herstellung einer Glimmentladung zwischen der Glühkathode und der Anlaßelektrode.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel so eine nach der Erfindung aus- »°5 gebildete Ouecksilberhochdruckdampfentl adungslampe schematisch dargestellt.

Das aus Quarz oder einem quarzähnlichen Glas bestehende, annähernd kugelförmige Lampengefäß 1 hat zwei nach außen vor- »o tretende, einander gegenüberstehende Einschmelzstutzen 2, in denen je eine Stromzuführung 3 vakuumdicht eingeschmolzen ist. Die eingeschmolzenen Teile der Stromzuführungen bestehen vorzugsweise aus Molyb- "5 dänfolien, die nicht eingeschmolzenen Teile der Stromzuführungen dagegen aus Wolframoder Molybdändrähten. An jeder Stromzuführung ist je eine Betriebsglühelektrode 4 und außerdem noch eine Anlaßglühelektrode 5 befestigt.. Die Betriebsglütielektroden 4 bestehen aus schwer schmelzbarem Stoff, ins-

besondere aus Wolfram, haben keinerlei aktivierende Stoffe und stehen sich in Nähe des Gefäßmittelpunktes in einem Abstand von nur 2 bis höchstens lomm gegenüber. Dagegen sind die ebenfalls aus schwer schmelzbarem Stoff bestehenden Anlaßglühelektroden S mit einem Vorrat von aktivierenden Stoffen versehen und soweit vom Gefäßmittelpunkt entfernt, daß ihr gegenseitiger

ίο Abstand mehr als das Doppelte, zweckmäßig das Drei- bis Fünffache des Abstandes der Betriebsglühelektroden beträgt. Zweckmäßig bestehen die Anlaßglühelektro'den aus einer Wolframdrahtwendel, die mit Erdalkalien überzogen ist oder solche Stoffe einschließt. Die Anlaßglühelektroden können aber auch aus einem gesinterten Gemisch von Wolfram und Erdalkalien bestehen. Das Lampengefäß 1 enthält eine Edelgasgrundfüllung von niedri

ao gern Druck, etwa 5 mm Quecksilbersäulendruck, sowie einen Ouecksiberbodenkörper 6, der so bemessen ist, daß bereits vor Erreichen der Betriebstemperatur das gesamte Quecksilber verdampft ist, also die Lampe im untersättigten Zustand brennt. Um zu vermeiden, daß sich am Einschmelznippel 7 des Pumpstutzens und an den Ansätzen der Einschmelzstutzen Quecksilberdampf niederschlägt, sind diese Stellen mit Spiegelbelägen 8 versehen, die eine stärkere Aufheizung herbeiführen.

Innerhalb der Hochdruckdampfentladungslampe kann oberhalb der Elektroden ein glockenförmiger Schirm zum Auffangen von abgestäubten und durch den Konvektionsstrom nach oben getriebenen Elektrodenteilchen vorgesehen sein. An Stelle eines solchen eingebauten Schirmes kann das Lampengefäß auch oberhalb der Elektroden einen domartigen Ansatz aufweisen. Die neue Lampe kann mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kugelförmige oder annähernd kugelförmige elektrische Hochdrucikdampfentladungslampe, insbesondere Quecksilberdampflampe zur Zündung an Netzspannung, mit einem Betriebsdampfdruck von mehr als 10 Atmosphären und Edelgasgrundfüllung und mit aus hochschmelzendem Stoff, vorzugsweise aus Wolfram, bestehenden nichtaktivierten Betriebsglühelektroden, die in einem gegenseitigen Abstand von 2 Ws 10· mm angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe nur zwei eingeschmolzene Stromzuführungen aufweist, von denen jede außer je einer nichtaktivierten Betriebsglühelektrode noch eine elektrisch mit dieser verbundene, nur durch die Entladung aufgeheizte, aktivierte Anlaßglühelektrode trägt, und daß der gegenseitige Abstand der beiden Anlaßglühelektroden mehr als das Doppelte, zweckmäßig mehr als das Dreifache des gegenseitigen Abstandes der beiden Betriebsglühelektroden beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen