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Der Lichtaussendung dienende gas- und/oder dampfgefüllte elektrische
Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine der Lichtaussendung dienende elektrische
Gas- und Dampfentladungslampe. Es ist von Lampen, in denen die Lichtaussendung unmittelbar
seitens der elektrisch erregten Gas- und Dampffüllung bewirkt wird, bekannt, eine
besondere Entladungsröhre von verhältnismäßig kleinem Durchmesser oder einem engen
Entladungskanal in mehreren Windungen innerhalb eines viel größeren umschließenden
Kolbens anzuordnen. Der Entladungskanal wurde hierbei durch schraubenförmige Unterteilung
eines schmalen Ringraumes zwischen einem äußeren und einem inneren Gefäß mittels
eines dickwandigen, wendelförmigen Körpers erzeugt oder durch Einschneiden einer
entsprechenden Rille in die Innenfläche des Außenrohres oder in die Oberfläche des
Innenrohres.
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Die Erfindung betrifft demgegenüber eine elektrische Entladungsröhre
mit Lichtaussendung durch die Entladungsbahn auskleidende Leuchtstoffe mit einer
Gas- und/oder Dampffüllung von niedrigem Druck und mit Umgestaltung praktisch des
ganzen oder jedenfalls eines ganz überwiegenden Teiles des von einem äußeren Hüllgefäß
umschlossenen Raumes in eine einheitliche und in ihrem Querschnitt bevorzugte ungefähr
gleichbleibende Entladungsbahn. Letzteres wird bewerkstelligt durch dünnwandige,
nur ein vergleichsweise geringes
Volumen beanspruchende Einbauteile
und durch entsprechende Formgebung derselben, insbesondere Verwendung eines Achsenrohres
von erheblich geringerem Durchmesser innerhalb eines Hüllgefäßes von wesentlich
größerem Durchmesser. Querschnitt und Volumen der Entladungsbahn, die mit Leuchtstoff
versehen ist, sind daher im Verhältnis zu den Abmessungen des Hüllgefäßes groß.
Die spezifische Entladungsdichte ist dadurch niedrig, und es wird eine starke und
günstige Anregung der für die Erregung der Leuchtstoffe wesentlichen Ultraviolettstrahlung
erreicht. Im Gegensatz zu üblichen Leuchtstoffröhren ist die Lampe handlich. Sie
kann auch einseitig gesockelt und ähnlich einer üblichen Glühlampe in üblichen Armaturen
öder jedenfalls ähnlichen Armaturen verwendet werden. Sie stellt im Gegensatz zu
den oft 2 m langen Leuchtstoffröhren eine für viele Zwecke günstige Zentralleuchte
dar. Ihre kompakte Form ermöglicht es, sie in ökonomischer Weise auch bei niedrigen
Außentemperaturen und sogar im Außendienst zu betreiben, da durch die räumliche
Zusammenfassung der Entladung und auch durch die Anordnung der Elektroden inmitten
derselben wenig Wärme abgeleitet wird.
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Die Lampe kann mit Netzspannung betrieben werden, wobei sie vorzugsweise
durch die Entladung aufgeheizte aktivierte Elektroden besitzt. Sie kann jedoch auch,
insbesondere für höhere Spannungen von q.q.o Volt oder sogar iooo Volt, mit kalten
Kathoden ausgerüstet sein, die man zweckmäßigerweise ebenfalls aktiviert.
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Bei der Lampe nach der Erfindung ist innerhalb eines geschlossenen,
weiteren, etwa kurzzylindrischen Hüllgefäßes aus Glas ein zweites, ebenfalls zylindrisches
Innengefäß von erheblich kleinerem Durchmesser, das bevorzugt einseitig der Kolbenwölbung
zu offen ist, koaxial eingeschoben. Der weite Zwischenraum zwischen den beiden Gefäßen
ist durch ein auf dem Innengefäß in etwa drei bis fünf, bei höherer Spannung in
entsprechend mehr Windungen angeordnetes, über die Kante gebogenes, aus isolierendem
Material, wie insbesondere Glaswolle oder Glaswollgewebe, gegebenenfalls aus Asbest
oder Glimmer bestehendes, im Verhältnis zum Entladungskanal dünnes Band in einen
wendelförmigen Entladungskanal aufgeteilt, wobei die Elektroden an den Enden des
wendelförmigen Entladungskanals, beispielsweise die eine im Innengefäß, die andere
im Außengefäß untergebracht sind, dergestalt, daß die Entladung von einer zur anderen
Elektrode den wendelförmigen Entladungskanal durchsetzen muß.
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Die Erfindung sei an Hand von Abb. i und 2, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele
darstellen, weiter beschrieben.
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Abb. i zeigt eine Lampenkonstruktion, die einen innerhalb einer gedrungenen
Glocke i untergebrachten, verhältnismäßig langen Entladungsweg zeigt. Der Entladungsweg
weist zweckmäßigerweise Wendelform auf. Diese wendelförmige Entladungsbahn wird
wie folgt hergestellt: In dem Kolben i wird eine Röhre 2 von erheblich geringerem
Durchmesser in axialer Lage angeordnet, so daß zwischen beiden ein den größten Teil
des Kolbenvolumens einnehmender Zwischenraum entsteht. Zweckmäßigerweise geht die
Röhre 2 in eine Quetschung 3 und einen bei q. mit der Glocke i verschmolzenen, einen
Pumpstengel und gasdicht eingeschmolzene Zuführungsdrähte 5 und 6 aufweisenden fußähnlichen
Teil über. In einfacher Weise werden die Einschmelzdrähte und der Pumpstengel in
die Röhre :z unter Zusammenquetschen derselben nach Art der Herstellung üblicher
Glühlampenfüße eingeschmolzen. Die Röhre 2 ist am oberen Ende offen und frei von
der Glockenwand. Die eine Elektrode 7 ist am unteren Ende der Röhre 2 in dieser
mittels Durchführung 6 eingeschmolzen. Der Zuführungsdraht 5 zu der anderen Elektrode
8 ist zweckmäßigerweise seitwärts aus der Quetschung herausgeführt. Dies läßt sich
leicht bewerkstelligen, indem man den entsprechend gebogenen Draht vor dem Quetschen
durch eine hierzu vorhandene seitliche Bohrung im Rohr 2 hineinsteckt bzw. herausführt.
Die Elektrode 8 ist, wie zu ersehen, in sicherer Entfernung von Quetschung und Einschmelzstelle
etwa seitwärts an dem unteren offenen Ende der Röhre 2 zwischen dieser und der Glockenwand
untergebracht.
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Um die Röhre 2 herum und den Zwischenraum zwischen dieser und der
Glockenwand aufteilend, ist nun ein flaches Band g aus Glaswolle oder Glaswollgewebe,
gegebenenfalls auch Asbest oder Glimmer, wendelförmig in drei bis fünf, für höhere
Spannungen in entsprechend mehr Windungen hochkant angeordnet. Zweckmäßigerweise
wird es vor der Einführung der Röhre 2 in die Glocke an der Röhre mittels Wasserglas
oder mittels Emaille oder Emaillekitts angesintert oder sonstwie befestigt, so daß
es die Röhre :2 wendelförmig umgibt. Es ist in seiner Breite so bemessen, daß es
sich nach seinem Einführen in die Glocke i fest gegen deren Innenwandung andrückt.
Es kann auch dort angeklebt und befestigt sein. Es wird in letzterem Fall die Röhre
:z in den axial belassenen Kanal fest passend eingeschoben. Zwischen den Windungen
des Bandes entsteht nun ein in der Zeichnung rechts an der Elektrode 8 beginnender,
ebenfalls wendelförmig verlaufender, verhältnismäßig weiter Entladungskanal, der
oben endet. Von hier aus geht die Entladung dann durch die obere öffnung der Röhre
2 in deren Inneres über, durchsetzt ihre Länge und geht zu der Elektrode 7. Die
Elektrode 8 wird zweckmäßig in den Anfang bzw. das eine Ende des Entladungskanals
hineingesetzt. Das Band 9 ist im Verhältnis zur Weite des von ihm gebildeten Entladungskanals
dünn. Es ist gerade so bemessen, daß die Spannung zwischen angrenzenden Windungen
des Entladungkanals weder an der Glocke i noch an der Außenwand der axialen Röhre
:2 entlang durchschlägt. Die Dicke des Bandes kann beispielsweise i bis 3 mm betragen,
der Durchmesser des Innenrohres bei kleinen Lampen 15 bis 2o mm, bei größeren bis
zu 30 und mehr Millimeter. Höhe und Durchmesser des wendelförmigen
Entladungskanals
können bei kleinen Lampen ebenfalls 15 bis 2o mm und bei größeren 2o bis
30 mm betragen. Der Durchmesser des Innenrohres 2 ist das Eineinhalbfache
oder etwa Zweifache des Durchmessers des wendelförmigen Entladungskanals, um einerseits
eine Einschnürung der Entladung um das Innenrohr herum zu verhindern, andererseits
den Raum in Form eines möglichst gleichbleibend weiten Entladungskanals gut auszunutzen.
Fluoreszenzstoffe io, io kleiden, wie am Beispiel einer Windung angedeutet, am besten
sämtliche Innenwandungen des wendelförmigen Entladungskanals und außerdem die Innenwand
des Innenrohres aus.
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Bei der Lampe nach Abb.2 gelangt innerhalb der Glocke i ein einfaches,
zumindest oben offenes Rohr 2 zur Verwendung, um das wiederum ein Glaswolle- oder
Asbestband 9 wendelförmig herumgelegt und gegebenenfalls angekittet oder angesintert
ist. Hierdurch wird der Raum zwischen dem Innenrohr und der Glockenwand wieder in
einen wendelförmigen Entladungskanal unterteilt. Es wird nun ein gesonderter üblicher
Quetschfuß 3 in die Glocke eingeschmolzen, durch den außer dem Pumpstengel die beiden
Zuführungen 5 und 6 zu den Elektroden 7 und 8 gasdicht hindurchtreten. Die Elektrode
8 befindet sich in der Nähe des Fußes im Innenrohr oder außerhalb desselben. Der
Zuführungsdraht 5 der anderen Elektrode ist in ein Glasröhrchen 12 verlegt, das
in das Rohr 2 eintritt, den in dem Innenrohr entladungsdicht eingesetzten Stopfen
i i, der ebenfalls nahe dem unteren Ende der Röhre vorgesehen ist, durchsetzt und
oberhalb des Stopfens in Elektrode 7 übergeht. Die Entladung verläuft von der Elektrode
8, tritt in die eine Öffnung des wendelförmigen Entladungskanals ein, verläuft wendelförmig
in drei, vier, fünf oder mehr Windungen nach oben, tritt oben aus dem Entladungskanal
aus, dann durch die obere Öffnung in das Rohr a ein und geht zu der Elektrode 7.
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Die Röhre kann selbstverständlich in bekannter Weise mit Wechselstrom
oder bei entsprechender ungleicher Ausbildung der Elektroden auch für Gleichstrom
betrieben werden. Wie ersichtlich, hat die Röhre eine äußerst gedrungene Gestalt,
insbesondere auch dadurch, daß die Elektrode 8 ebenfalls in den unteren Teil der
Röhre :2 hineinverlegt sein kann. Die Elektrode 8 kann jedoch auch am Anfang des
wendelförmigen Kanals, also außerhalb des Rohres 2, untergebracht sein. Die Wände
des Entladungskanals ebenso wie die Innenseite des Innenrohres 2 sind mit Fluoreszenzstoffen
ausgekleidet. Statt ein Fußrohr zu verwenden, kann man besonders bei der hier vorliegenden
Konstruktion auch einen vorbereiteten Glasteller von größerem Durchmesser an die
Glocke i an- bzw. einschmelzen. In dem Teller sind dann zwei separate Durchführungen
für die Drähte 5 und 6 vorbereitet sowie ein Pumpstengel angesetzt.
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Die spezifische Strombelastung des Querschnittes des Entladungskanals
wird zwecks guter Ausbeute der die Leuchtstoffe anregenden Resonanzlinie niedrig
gehalten. Als Füllgase können außer den bekannten Argon und Neon auch Krypton und
Xenon verwendet werden.