DE1639092A1 - Selbstzuendende Bogenlampe - Google Patents

Description

DIPL-ING. FRANZ WERDERMANNI 639092 I· PATINTANWAIT 2 HAMBURG 13 IB.

INNOCENTIASTHASSE 30 TELEFON 452139

P. 67135 Fl.

PEK LABS, Inc·,
Sunnyvale, Kalif, (V.St. A»),

Selbstsündende Bogenlampe«

Für dies· Patentanmeldung wird die Priorität ans der U8~Afiaeldttng Ser.Nr, 618,438 το« 24« Februar 1967 in Anspruch genooaen·

Di··· Erfindung betrifft aelbsisü»«i®nd· Bogenlampe» isad in··* besondere eine.kurze Bogenlampe, die drareh Ab1«§*h aa die Elektroden einer, die Aufrechterhaliong einer Lie&tbegesaailadung bewirkenden Spannung gezündet wird, iadom ©in die ifctlafeBgaa-fereeke überbrücken« der und mit den Elektroden verbiaadener Brüekendraht zum Abbrennen gebracht wird, dessen freitragender Abschaitt in einer solchen Weise geformt und dessen Enden so angeordnet 8lad, daß der Draht Stoßen und Schwingungen widerstehen kann, und auch unter äußerst schwierigen Verhältnissen und Einflüssen ein stetig brennender Lichtbogen erhaltbar ist·

In den US-Patentschriften Nr, 3,256,459 und Nr* 3,274,427 der gleichen Anmelder in sind selbstzündende,, kurze Bogenlampen beschrieben, die zum Zünden einer Lichtbogenentladung einen Brüekendraht zwischen den Elektroden aufweisen, der bei Anlegen der zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens dienenden Spannimg schmust (oder explodiert) und dadurch die Lichtbogenentladung einleitet. Wie in diesen Patentschriften ausgeführt ist_$ werden selbstzündende Bogen» n seit einiger Zeit für solche Anwendungen eingesetzt, bei denen

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nur eine einsauge Verwendung der Bogenlampe Torgeaehen ist, wie beispielsweise auf den Gebieten der Raketentechnik und der Projektile·

Bei nicht selbstzündenden, kurzen Bogenlampen ist es zunächst erforderlich, einen Zündimpuls sehr hoher Spannung anzulegen, die typisoherweise bei 15 000 Volt liegt und !■ allgemeinen durch eine Zünd- oder Tri gge r impuls spannung s quelle geliefert wird· Bafes^b wird das zwischen den Elektroden befindliehe Gas teilweise ionisiert und eine Bogenentladung ausgelöst· Sobald die Lichtbogenentladung eingesetzt hat, wird der weitere Bntladung*Vorgang Termite2S einer

_fc geringeren Spannung, typischerweise τοη etwa 12 Volt, aufires'iisrfelten, die in bekannter Weise τοη einer Betriebsspannungsquell® für die Bogenlampe geliefert wird· Da neben dieser Betriebsspannungsquelle anch noch eine Zündimpulsspannungsquelle -vorhanden sein auß und beide echaltungsmäßig verbunden sein müssen, ergibt sich eine komplexe, kostspielige, platzbeanspruchende Anordnung großen Gewichts« Die in den genannten Patentschriften dargestellten Bogenlampen mit einem Brüekendraht vermeiden diese Nachteile für eine einmalige Verwendung, indem die Bogenlampe einfach dadurch gezündet wird, daß sie mit der Betriebsspannungsquelle verbunden wird« Die zur Aufrechter-

ψ haltung einer Lichtbogenentladung dienende Spannung brennt zunächst den Brüekendraht ab, zündet dadurch die Lichtbogenentladung und erhält diese weiterhin aufrecht« Der in diesen Patentschriften beschriebene Brüekendraht berührt die Scheitel (Spitzen) der Elektroden, unabhängig davon, ob er einen gleichbleibenden oder einen veränderlichen Querschnitt besitzt, hat eine im wesentlichen lineare (geradlinige) Gestalt und ist koaxial zu den Achsen der Elektroden angeordnet«

Obwohl diese Bogenlampe mit einem "geradlinigen" Brückeadraht in sehr zufriedenstellender Welse arbeitet und sich gut als selbst»

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' -'"'■ ' BAD ORIGINAl.

zündende Bogenlampe eignet, hat eich gezeigt, daß ihre Widerstandsfähigkeit und Brennstabilität unter dem Einfluß von aehr atarken Stoß- und Schwingungseinflüseen, aowie hohen Beschleunigungen oder Verzögerungen in mancher Hinsicht nicht ganz den gestellten Anforderungen entspricht. Extrem starke Erschütterungen oder Schwingungen, von welchen im allgemeinen der Abschuß von Raketen, Projektilen und dergl. begleitet ist, beanspruchen den zerbrechlichen Brückendraht, der im allgemeinen nur einen Durchmesser von etwa 0,15 mm besitzt, sehr stark, so daß unter Umstünden ein Reißen des Brückendrahteβ möglich ist. Wenn der Brückendraht unter dem Einfluß von Schwingungen zum Explodieren gebracht wird, kann es vorkommen, daß sich der Draht von dem Scheitel, dem heißesten Punkt der Elektrode, vegbewegt hat und daher die Endabsclmitte des Brückendrahtes nach dem Abbrennen des lfittelabschnittes in seitlicher Richtung aus dem Schlitz vorstehen, welcher normalerweise zur Aufnahme dea Drahtes dient, und eine Elektrode bilden, auf welche die Bogenentladung überspringen kann, wodurch die Entladung eine geringe Unstetigkeit erhält·

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine selbstzündende Bogenlampe mit einem Brückendraht anzugeben, welche «in· verbesserte Stoß- und Schwingungsfestigkeit besitzt*

Die Bogenlampe soll außerdem auch unter äußerst schwierigen Verhältnissen und Einflüssen eine stetige Lichtbogenentladung ermöglichen.

Weiterhin soll die Bogenlampe eine erhöhte Widerstandsfähigkeit und eine erhöhte Brennstabilität aufweisen«

Die Endabschnitte des freitragenden Abschnittes des Brücken-Drahtes seilen in einer solchen Weise angeordnet aein, daß sie in de? Ni: är ■:■::&. llekirodenecfreitels elastisch federnd in eise Berührung alt des j* zhir-ctoz IracsfEsfeLagi w8ifiss_& wmä ial iieso ündabschnitt«

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durch jede Lageverachiebmng näher an den heißesten Teil der Elektroden, n&mlieh die äufierste Elektrodenepitze, gebracht werden.

In einer Aasführung einer Bogenlampe nach der Erfindung werden diese Anforderungen dadurch gelöst, daß der rerwendete Brückendraht in seinem freitragenden Abschnitt in der Art einer Feder gekrümmt ist, um die Endabschnitte elastisch federnd gegen den Austrittspunkt der Aufnahmeschlitze in den Elektroden zu beaufschlagen. Außerdem befinden sich die Austrittspunkte der Aufnahmeschlitze in dem kegeligen Ende der Elektrode in einer solchen Lage, daß der Brücken»

_ draht bei seinem Einsetzen und bei seiner Herausnahme durch den Scheitel der Elektrode hindurehgeführt werden muß« Die gekrümmte oder gebogene Form des innerhalb der Entladungestrecke befindlichen Britekendrahte β bewirkt nicht nur eine elastische Stützung des Brükkendrahtes, sondern bietet auch die Gewähr dafür, daß sich die Enden de· freitragenden Abschnitte· genau an bestimmten Stellen auf der kegeligen Oberfläche der Elektroden und in der unmittelbaren Nähe des Scheitel· der Elektrode befinden, so daß die nach dem Abbrand des Brückendrahtes verbleibenden Endabschnitte den Aufnahmeschlitz nur dureh die heißen Blektrodenacheitel hindurch verlassen können, dabei

W geschmolzen werden, den Schlitz verschließen und somit eine glatte Slektrodengestalt bewirken*

Die Merkmale und Vorteile einer Bogenlampe nach der Erfindung werden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin-. dug mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen sind:

Fig.! Ein teilweise im Querschnitt und unter Weglassung

einiger Teile gehaltener Aufriß einer kurzen, selbstzündenden Bogenlampe nach der Erfindung,

Flg.2 Ein teilweiser Aufriß, entlang der Linie 2-2 von Fig.l,

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Fig.3 Bin Tergrößerter AufriB, teilweise im Querschnitt, des Brückendrahtes und der benachbarten Elektrodenabschnitte der Bogenlampe τοη Fig«l,

Fig.41, 4B und 4C Vergrößerte Darstellungen, ähnlieh iu Fig.3f die drei verschiedene Fernen des Brücken» drahteβ_t einschließlich der optimalen Fora, zeigen,

Fig»5 Eine Barstellung, ähnlieh iu Fig,3» die eine weitere Ausführung der Erfindung zeigt, in welcher der frei·· tragende Abschnitt des Brückendrahtes nur eine einzige Krümmung aufweist,

Fig»6 Eine perspektivische Darstellung eines* Elektrode

und eines Abschnittes des Brückendrahtea in der . Ausführung von Fig·5t und

Fig.7 Sine ähnliche Der»te1lung wie Fig»6₈ die ein®

weitere Ausführung mit einem seeehl®ss@ne» Aufnahmeschlit» in der Kethod» seigt#

In den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleiches Bezugs·· zeichen jeweils gleiche oder einander entsprechende Teile. In den Fig.l - 3 ist eine Bogenlampe 10 mit Brückendraht dargestellt, die erfindungsgeraäß ausgebildet ist« Die Bogenlampe 10 weist einen Lampenkolben 12 auf, der im allgemeinen aus verständlichen Gründen aus Quarzglas besteht· Der Innenraum 1% des Lampenkolbens 12 steht im allgemeinen unter Gasdruck und ist mit einem inerten Gas, bei« spielsweise mit Xenon oder einem verwandten Gas, gefüllt, dessen Druck bei Zimmertemperatur typischerweise awischen IQ bis 15 at lew trägt und bei der normalen Betriebstemperatur typi schaft i»· a«£ 15 bis 30 at ansteigt« Innerhalb des unter Druck gteh»a<ä$a Laaftmkel· bens 12 ist ein Paar von Elektroden 16 und 18 angeordnet* welche die Anode, bzw, die Kathode des? kurzen Bogenlampe bilden* Diese Slβk»

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tradan bestehen ana ein» feuerfesten Metall, a«B« aus gesenkgeschaieietea We If ram. Die Elektroden 16 and 18 kinnen, wie in den Zebhaungen dargestellt iat, einander ldentiaeh eein, so daß jede der beiden ala latkede dienen kann aud die Bogenlampe nieht-polari-•iert iat« Selbstverständlich kann aueh eine der beiden Elektroden ■it eines grSleren Darehaeaser ala die andere ausgebildet werde*», ma Ib der bei Begealaapen üblichen Weiae die belfere Anode r« bildes. Die Tataaeke jedoeh, dal die Bogenlampe dar Brfindang siefetpelariaiert sein kana, atellt einen eataehiedenen Verteil dar« indei die Heratellaagakeatea erhebllek gesenkt aind BBd die aaabkängig vas der Pel ar i ti t a» eine Sfaaaaags«aelle itt.

lie llektrede» 16 »mi 18 aiad anverraekbar innerhalb dea LaapeakelbeBa 12 gelagert, iadea dieeer Melbea «xüittelbar eef die Havptteile 20 mad 22 der Elektroden ui Mf di· llektredeafttae 24 and 2$ aafgesekrmapft iet. ©or TbI 2* der Elektrode 16 iet daren Pmnktachvoiiaag Toreittola oiaoo Melybdaadraktbltttekeos 30 (von typiaeherveiae 0,00015 aat) alt eiaea LeiterbaBd 28 verbanden, das ia boka&ator Weise an dea Bloktrodenfeß 2% befestigt ist. D»s Leiterband 28 besteht «bliekerveiae ca« Molybdin BBd «eist eine Breite tob etwa 3 Bat und eine Stärke ven etwa 0,017 aa auf. Das andere Ende dea Leiterbandes 28 ist in gleicher Weise ait einer AnsehlttBkleaae J2 verbunden, an der eine biegaaae Zuleitung 34 befestigt iat« Der aas dea Leiterband 28, der Anaehlafikleaae 32, und ggf. aaeh aus dea Sndabsohnitt der Zuleitung 3% bestehende Teil dea Aufbaues wird von dea Sadabschnitt de« Laapenkelbeas 12 uageben, iadea dieser Teraittels eiaes bekanntes Verfabreas aitfgese&ruapft wird.

In gleicher Weiae ist der BlektrodenfuS 26 über ein Leiterband 36 and eine Ansohlufikleaae 38 alt einer biegaaaen Zuleitung

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verbunden und auf diese gesamte Zuleitung ist der Lampenkolben aufgeschrumpft. Zur Inbetriebnahme der Bogenlampe wird eine nicht dargestellte Spannung·quelle für die Lichtbogenentladung alt den Zuleitungen 34 und 40 verbunden, zündet den Lichtbogen und hält dann eine Bogenentladung in der Lampe 10 aufrecht. Dieser Aufbau einer Lampe ist im allgemeinen als "bandabgedichtete" Lampe bekannt, weil die Abdichtung zwischen dem Innenraum 14 und der Außenseite um die Bänder herum erfolgt« Bs soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß sich die vorliegende Erfindung gleichermaßen auch auf "stababgedichtete" Lampen anwenden läßt, bei denen die Bänder durch Stäbe ersetzt sind, um welche herum die Abdichtung erfolgt.

Die Elektroden 16 mnd 18 sind jeweils mit Bogenlampen- Sndabschnitten versehen, die aus den zylindrischen Abschnitten 42 und 44 geringeren Durchmessers und aus kegelig ausgebildeten Abschnitten 46 und 48 bestehen, die in einander gegenüberliegenden 8eheiteln auslaufen, zwischen denen die Entladungsstrecke gebildet ist· Diese Entladungsstrecke, d.h. der Abstand zwischen den Scheiteln der beiden Elektroden, weist im allgemeinen eine Länge von 0,635 bis 0,89 ■■» auf, und ist hier mit dem Bezugsseichen "G" bezeichnet. Die Entladungestrecke wird von einem gekrümmt oder schleifenförmig ausgebildeten Brückendraht 50 überbrückt, der in den Kegelabachaitten 46, bzw« 48 in Schlitze eingebettet ist und entlang der zylindrischen Abschnitte 42 und 44 verläuft. Die Enden des Brückenirahtee 50 sind durch eine Punktechweißung oder auf andere Weise vermittels von Blättchen 52 und 54 aus Platin In bekannter Weise fest mit den Elektroden 16 und 18 verbunden· Der Brückendraht 50 hat typiseherweise einen Durchmesser von 0,150 mm und besteht aus Molybdän oder einem anderen Metall«

Me Elektroden 16 und 18 in Fig.3 weisen jeweils einen Aufnahme Beelitz 00, bzw» 62 für den Brückendraht auf, dessen Breite so

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bemessen ist, daß der Brückendraht 50 innerhalb des Schlitzes einen Gleitsitz hat« Die Aufnahmeschlitze 60 und 62 verlaufen von der Peripherie zum Inneren der Elektroden, wobei der Schlitz in der Elektrode 16 diametral gegenüber dem Schlitz in der Elektrode 18 angeordnet ist. Unter dem Ausdruck "diametral gegenüber" soll dabei verstanden werden, daß die beiden Schlitze um 180 gegeneinander versetzt sind und von entgegengesetzten Richtungen aus in die Elektroden hineinlaufen.

Da die beiden Aufnahmeschlitze 60 und 62 zueinander identisch sind, trifft die nachstehende Beschreibung des Schlitzes 62 auch auf den Schlitz 60 zu. Der Aufnahmeschlitz 62 besitzt eine Bodenfläche 64, die geradlinig oder auch, wie in der Figur dargestellt, leicht konkav sein kann« Der Hauptgrund oder auch der Anlaß für die Krümmung der Bodenfläche 64 ist in dem Herstellungsverfahren für den Schlitz zu sehen, wenn dieser beispielsweise durch eine Schleifscheibe hergestellt wird, wobei sich die Bodenfläche 64 der Peripherie der Schleifscheibe anpaßt. Der Punkt, an dem die Bodenfläche 64 die Oberfläche des Eegelabschnittes 48 schneidet, ist mit 66 bezeichnet und soll als der Austrittspunkt des Schlitzes betrachtet werden. In gleicher Weise ist der Auetrittspunkt für den Schlitz 60 mit dem Bezugszeichen 67 angegeben. Der Auetrittspunkt 67 ist, gemessen entlang der geneigten Oberfläche des Kegelabschnittes, um den Abstand "A" von dem Scheitel des Kegels entfernt. Die Lage des Schnittpunktes der Bodenfläche 64 mit der Oberfläche des zylindrischen Abschnittes 44 ist nicht kritisch und kann an einem beliebigen Punkt an der Oberfläche der Elektrode Bein, vorausgesetzt, (3aß der von diesem Schnittpunkt vorstehende Abschnitt des Brückendrahtes 50 sich innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Entfernung von dem durch Punktschweißung an dem Blättchen 54 befestigten Ende befindet,

Der Abstand "Ä" wird so gewählt, daß sieh der in die Entladungen

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'strecke vorstehende Brückendraht 50 in der unmittelbaren Nähe des Scheitels befindet. Da es wünschenswert ist, für den Brüekendraht 50 eine gute Halterung und einen guten Wärmeübergang zu sohaffen, ist für den Abstand "A" wenigstens eine solche Strecke erferderlieh, die dem Durchmesser des Brückendrahtes 50 entspricht« Der Abstand "A¹¹ kann anderseits dem Tierfachen Wert des Durohmessers des Brükkendrahtes 50 entsprechen, wobei immer noch ein stetiger Lichtbogen erhaltbar ist« Aus diesen Gründen wird der Abstand "A" innerhalb eines Bereiches gewählt, der zwischen einem Minimum von etwa einem Durchmesser und einem Maximum von etwa dem vierfachen des Durchmessers des Brückendrahteβ liegt, wobei das Optimum bei etwa zwei Durchmessern liegt·

In diesem Zusammenhang muß auch erwähnt werden^ daß sich der Brüekendraht bei einem Heraustreten aus dem Aufnahmeschlitz swischen dem Austrittspunkt und dem Scheitel befindet und nach dem Abbrennen den Schlitz nur verlassen kann, wenn er sich durch den Seheitel bewegt. Infolge des Gleitsitzes zwischen Brüekendraht und den Seitenwänden des Aufnahmeschlitzes ist ein guter Wärmeübergang zwischen dem Brüekendraht und der Elektrode gegeben und die Elektrode wirkt beim Zünden der Lampe als ein Wärmeableiter* Dadurch wird Wärme von den Enden des Brückendrahtes, die unmittelbar neben den Elektroden liegen, schnell abgeleitet« Da für den Mittelabschnitt des Brücken«· drahtes keine Wärmeableitung _f möglich ist, erhitzt sich dieser sehr schnell, wodurch gewährleistet ist, daß der Brüekendraht zuerst in der Mitte abbrennt und das weitere Abbrennen oder Schmelzen in kurzer Zeit in Sichtung der Elektroden erfolgt·

Der ganze Vorgang, der sich auf dem Schmelzen des Mittelab«· schnittes und dem Abbrennen der Drahtenden zusammensetzt* geschieht ?ehr schnell, so daß dafür die Bezeichnung,das "Explodieren" des Brückendrahtes anwendbar ist« Der Teil der Elektroden, der zunächst

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erhitzt wird, ist der Scheitel, und da der ganze Vorgang sehr sohnell vor sich geht, werden die zurüekbrennenden Enden des Brükkendrahtes zwischen dem Austrittspunkt und dem heißen Seheitel gefangen. Wenn sich die zurüekbrennenden Enden des Brüekendrahtes in der Näht der Mittellinie der Elektroden befinden, schmelzen sie und verschließen den Schlitz an der Achse, so daß ein festes und glattes Ende der Elektrode entsteht«

Wenn jedoch der Abstand "A" sehr klein ist, beispielsweiß» weniger als ein Durchmesser des Brüekendrahtes, so dafi die Austrittspunkte des Brüekendrahtes praktisch in der Achse der Elektroden liegen, kann es nach dem Abbrennen des Mittelabschnittes vorkommen, daß die zurüekbrennenden Enden des Brüekendrahtes aus den Aufnahmesehlitzen herausgedrückt werden, bevor sich der Scheitel so weit erwärmt hat, um diese Enden durch Schmelzen festzuhalten, und daß das Ende des Brüekendrahtes nicht abgebrannt wird, sondern eine weitere Elektrode bildet, auf welche der Sichtbogen überspringen und eine Unstetigkeit in der Entladung bewirken kann· Dieser Fall tritt im allgemeinen bei Vorhandensein von Schwingungen bei geradlinig ausgebildeten Brückendrähten auf, die nicht straff innerhalb der Entladungsstrecke gespannt sind und im Zündzeitpunkt durch die Schwingungen seitlioh versetzt sind·

Der vorstehend genannte Abstand "A" in bezug auf die Länge des Aufnahmeschlitzes in Bichtung der geneigten Kegelfläche bezieht sich bei nicht polarisierten Lampen auf beide Elektroden« Bei polarisierten Lampen besieht sieh dieser Abstand "A" in erster Linie auf die Kathode, da die Anode im allgemeinen um etwa 700 °C heißer ist, Wenn der Brückendraht in Richtung acf die Anode zurüekbrennt, wird daher das Ende des Brüekendrahtes über die kegelige Oberfläche verspritzt und versehließt den Aufnahmeschlitz ohne weiteres· Aus diesem Grunde ist die Lage und der Abstand des Aufnahmeschlitzes

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in der Anode in bezug auf die kegelige Oberfläche nicht kritisch und kann innerhalb eines viel größeren Bereiches verändert werden, als er in Verbindung mit den Abstand "A" genannt worden ist.

Der Abschnitt des Brückendrahtes 50, welcher τοπ den Aus·· trittipunkten 66 und 67 der Aufnahmeschlitze 60 und 62 in die Entladungsstrecke hinein Torsteht, soll als der freitragende Abschnitt des Brückendrahtes bezeichnet werden und besitzt ganz allgemein die Gestalt des Buchstabens "S" in der For» einer doppelten Krümmung oder Schleife, wie aus den Zeichnungen unmittelbar ersichtlich ist· Der freitragende Abschnitt des Brüekendrahtes 50 ist daher länger als der Abstand zwischen den Austrittspunkten 66 und 67» welcher in der Zeichnung axt dem Bezugszeichsn "B" bezeichnet ist·

In den Figuren 4A, 4B und 4G sind drei verschiedene Ausführungen des doppelt gekrümmten freitragenden Abschnittes dargestellt, die mit 70, bzw. 71 und 72 bezeichnet sind, und sich jeweils zwischen den Elektroden 16 und 18 befinden. Die Schleifen der freitragenden Länge 70 sind langer als die optimale Form, der Abschnitt 71 stellt eine Ausbildung dar, die als die optimale Läng« au bezeichnen ist, und der Abschnitt 72 schließlich seigt eine Gestalt, bei der die Schleifen kürzer sind als bei der optimalen Ausbildung. Obwohl jeder der dargestellten Abschnitte 70, 71 und 72 eine Gestalt aufweist, die einer geradlinigen Ausführung der freitragenden Länge überlegen ist, welche straff «wischen den Scheiteln der beiden Elektroden aufgespannt ist, hat es sieh gezeigt, daß die Ausbildung in der Art von dem freitragenden Abschnitt 71 die besten Ergebnisse bringt.

Jedsr der is den Figuren 4A, 4B und 4C dargestellten frei-

tragendes -üssslmitt® besitzt eiae s®!ileifenförniige Gestalt, insbesondere .si-se Itep^slselileife zwisclieE den Anstrittspsmktea dsr Elek-

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troden, die zwischen den geschlossenen Bodenflächen der Aufnähmeschlitze und den Scheiteln der Elektroden liegen, wobei rorausgesetzt wird, daß es sieh hierbei um eine nichtpolarisierte Lampe handelt· Diese schleifenföraige Gestalt ist zwischen den Austrittspunkten 66 und 67 zusammengedrückt, so daß bei noch unversehrtem Brückendraht die Enden des freitragenden Abschnittes elastisch federnd gegen die Austrittspunkte beaufschlagt werden und eine gute Wärmeableitung zur Elektrode hin bewirken· In dieser Ausbildung dürfte die Ursache dafür zu sehen sein, daß die Bogenlampe mit Brückendraht nach der Erfindung eine verbesserte Stoß- und Schwingungsfestigkeit besitzt und unter * allen vorkommenden Betriebsbedingungen eine erhöhte Brennstabilität aufweist«

Die Länge des freitragenden Abschnittes 70 beträgt angenähert das fünffache der Länge der Entladungsetrecke "G" und dessen Gestalt kann im Hinblick auf die Achse der Elektroden als ein- stehendes "S" bezeichnet werden. Die beiden Schleifen des "S" betragen jeweils etwa 27O und die an einer Elektrode beginnende Schleife kommt auf näher als die Hälfte der Entladungsstrecke an die andere der beiden Elektroden heran. Diese Gestalt wird als die obere Grenze eines ψ optimalen Längenbereiches angesehen, der normalerweise nicht überschritten werden sollte*

Die Länge des freitragenden Abschnittes 72 beträgt etwa das eineinbalbfache der Größe der Entladungsetrecke "G" und dessen Gestalt kann im Hinblick auf die Achse der Elektroden als ein unterentwickeltes "S" bezeichnet werden, das ganz auf der Seite liegt. Die beiden unterentwickelten Schleifen betragen jeweils etwa 90 °. Diese Gestalt wird als die untere Grenze eines optimalen Längenbreiches angesehen, der normalerweise nicht unterschritten werden sollte.

Optimale Gestalt und Länge für den freitragenden Abschnitt

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sind in Figur 4B dargestellt und liegen zwischen den Werten und der Gestalt der Abschnitte 70 und 72» Die Länge des freitragenden Abschnittes 71 des Brückendrahtes beträgt angenähert das dreifache der Länge der Entladungsstrecke "G" und dessen Gestalt kann in bezug auf die Achse der Elektroden als ein schrägliegendes "S" bezeichnet werden, dessen Neigungswinkel angenähert parallel zu den kegeligen Elektrodenflächen verläuft. Die beiden Schleifen des "S" betragen jeweils etwa 180 und die von einer Elektrode ausgehende Schleife kommt auf einen Abstand an die andere der beiden Elektroden heran, der fast der Hälfte der Entladungsstrecke entspricht.

Die "S" "förmige Gestalt des freitragenden Abschnittes 71 setzt sich aus einem Paar von geradlinigen Endabschnitten 75 und 76, die angenähert senkrecht zu den kegeligen Oberflächen stehen, aus einem geradlinigen Mittelabschnitt 77, der im wesentlichen parallel zu den Endabschnitten verläuft, und aus einem. Paar von gekrümmten oder gebogenen Abschnitten 78 und 79 zusammenj die mn 180 gebogen sind und die entgegengesetzten Enden des Mittelabschnittes 77 mit den Abschnitten 75» bzw. 76 verbinden«

Obwohl die genaue Gestalt des freitragendes Abschnittes innerhalb der Entladungs&trecke nicht sehr kritisch ist, lassen sich bestimmte Kennzeichen für die Bestimmung des optimalen Bereiches angeben. Wenn die Formen 70 und 72 als die untere und die obere Grenze, und die Form 71 als die Mitte des optimalen Bereiches verwendet werden, läßt sich ersehen, daß die Länge des freitragenden Abschnittes normalerweise nicht weniger als etwa das aineinhalbfashe und nicht mehr als etwa das fünffaohe der Länge der Eatiadungsstrecke "G" bötragen sollte a Ea läßt sich außerdem ersehen, daß dia ⁿS" - Form innerhalb der Hniladungsstrecke zwischen einatu ganz aufreehfc stehenden "S" und einem gai?,a auf der Seite liegenden "S^R iisgsn oolite₀ Hinzu

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käme, daß jede der beiden Schleifen, die das "S" bilden, um nicht mehr als 270 und um nicht weniger als 90 gekrümmt sein sollte. Dieses letzte Kennzeichen bedingt gleichzeitig für die Mitte des Bereiches, daß die Endabschnitte und-der Mittelabschnitt des *S^N zueinander parallel sind.

In Fig.5 iet eine weitere Ausführung einer selbstzündenden, kurzen Bogenlampe nach der Erfindung dargestellt, bei der ein Paar ▼on Elektroden 80 und 82, die in einem (nicht dargestellten) Lampenkolben eingeschlossen sind, eine Entladungsstrecke bilden, die von einem Brückendraht 84 überbrückt wird» Der Brückendraht 84 ist mit den Elektroden 80 und 82 durch Punktschweißungen an den Stellen 86 und 88 in der bereits beschriebenen Art verbunden« Die Elektroden weisen Aufnahmeschlitze 90 und 92 auf, die in jeder Hinsicht den in

entsprechen

Verbindung mit der Ausführung von Fig«3 beschriebenen^ mit der Ausnahme, daß sie nicht diametral gegenüber, sondern von der gleichen Seite aus in die Elektroden hineinführen. Mit anderen Worten, sie liegen nicht nur parallel, sondern sind um 0 zueinander versetzt.

Der Brückendraht 84 wird von den Aufnahmeschlitzen 90 und aufgenommen und der freitragende Abschnitt 94 ist so geformt, daß " er eine einzige Schleife bildet. Wie bei den früheren Ausführungen ist die Lage des Austrittspunktes 96 auf der Kathode einer polarisierten Lampe, und die Lage der Auetrittspunkte 96 und 98 auf Kathode, bzw» Anβdt einer nieht-polarisierten Laape entsprechend den vorstehenden Ausführungen gewählt» Für die krüurang de· freitragenden Abschnittes 94 kann jede Krüaarang gewählt werden, welche die Möglichkeit bietet, den freitragenden Abschnitt 9k zwischen den Austrittspunkten 96 und 98 zusammeniudrüeken, um eine erhöht· Widerstandsfestigkait gegenüber der geradlinigen Form des Brückendraht·· su erhalten. Der durch

Versuche ermittelte optimale Bereich liegt jedoch zwischen 90 und Ie Form ia der Mit'

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270 , und dia optimale Form ia der Mitte des Bereiches, bei etwa 130 «

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Fig.6 ist eine perspektivische Darstellung einer der beiden Elektroden von Fig.5 und zeigt, daß der Aufnahmeschlitz 90 entlang seiner ganzen Länge offen ist, so daß die Krümmung des freitragenden Abschnittes 9k den leicht zusammengedrückten Brückendraht in den Aufnahmeschlits hält und dessen Endabschnitte elastisch federnd gegen die Austrittspunkte drückt«

Fig.7 stellt eine weitere Ausführung dar, die insbesondere auf polarisierte, kurze Bogenlampen anwendbar ist· In dieser Figur wird eine Kathode 100 gezeigt, die einen Aufnahmeschlitz 102 für einen Drückendraht 10% aufweist. Wie bereits ausgeführt wurde, ist es erforderlich, zur Erzielung einer stetigen Lichtbogenentladung den zur Kathode hin zurückbrennenden Teil des freitragenden Abschnittes einzufangen, bevor dieser die Uöglichkeit hat, aus de« Aufnahme-Schlitz herauszutreten und damit möglicherweise eine weitere Elektrode zu bilden« In den vorstehend beschriebenen Ausführungen wird dieses Einfanden dadurch erreicht, daß sich der austretende Endabschnitt des Brückendrahtes in der Nähe des Scheitels befindet, insbesondere gegen den Auetrittepunkt hin beaufschlagt ist, welcher sich hinter dem Scheitel befindet, so daß der austretende Brückendraht durch den Scheitel hindurchtreten müßte. In der in Fig»7 dargestellten Ausführung ist der Aufnahmeschlitz 102 durch Gesenkschmieden verschlossen, so daß der Brückendraht körperlich festgehalten wird und nicht austreten kann« In diesem Fall ist es wünschenswert, den Austrittspunkt so nahe als möglich an dem Scheitel anzuordnen, so daß die optimale Tiefe des Schlitzes einem halben Durchmesser des Brükkendrahtes entspricht und der Draht praktisch koaxial zu dem Scheitel austritt« Um eine gate Widerstandsfähigkeit des Brackendrahtes zu gewährleisten, ist der freitragende Abschnitt in der in Fig.5 dargestellten Weise gekrümmt. Da der Brückendraht in dieser Ausführung

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sicher in der Kathode verankert ist, kann der Aufnahmeschlitz in der Anode in bezug auf den Aufnahmeschlitz in der Kathode eine beliebige Winkelstellung aufweisen, da nur eine haltende Berührung mit dem Auetrittepunkt der Anode erforderlich ist«

Es dürfte ohne weiteres ersichtlich sein, daß außer den aus einer oder aus zwei Schleifen bestehenden, dargestellten Formen viele andere Schleifenformen denkbar sind, die bei einem Zusammendrücken die Enden des freitragenden Abschnittes elastisch federnd in eine Berührung mit entsprechend angeordneten Auetrittspunkten der Aufnahmeschlitze in den Elektroden drücken. Außerdem ist die ™ gegenseitige Winkelausrichtung der Aufnahmeschlitze nicht sehr kritisch und der Wert von 0 für eine einzelne Schleifenform und 180° für eine Doppelschleife ist innerhalb weiter Grenzen veränderlich.

Die im Vorstehenden beschriebene eelbstzündende, kurze Bogenlampe mit einem gekrümmt oder schleifenförmig ausgebildeten Brückendraht innerhalb der Entladungsβtrecke, dessen Endabschnitte sich in elastisch federnder Berührung mit wenigstens einem Austrittspunkt der Aufnahmeschlitze befinden, der an einem hinter dem Scheitel der Elektrode befindlichen Funkt angeordnet ist, weist eine verbesserte Ik Widerstandefähigkeit und eine erhöhte Brennstabilität auf.

·» Patentansprüche -

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Selbstzündende Bogenlampe»

Beschreibungekurzfassung«

Selbstzündende Bogenlampe, in der ein abbrennbarer Brückendraht
die Elektrodenenden miteinander verbindet und bei Anlegen an die Elektroden der die Aufrechterhaltung einer Lichtbogenentladung
bewirkenden Spannung schmilzt und eine andauernde Lichtbogenentladung einleitet. Der freitragende Abschnitt des Brückendrahtes ist in einer solchen Weise schleifenförmig oder gekrümmt ausgebildet, daß die Endabschnitte des freitragenden Abschnittes an neben den Elektrodenspitzen liegenden Stellen elastisch federnd gegen
die Elektroden gedruckt werden, wodurch die Widerstandsfähigkeit der Bogenlampe gegenüber starken Stoß- und Sehwingungsbeanspruchun» gen erhöht ist und unter allen Betriebsbedingungen ein stetiger, nicht wandernder Lichtbogen erhaltbar ist.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   l.J Selbatzündende Bogenlampe, welche innerhalb einer unter Druck stehenden Hülle in einem gegenseitigen Abstand voneinander ein Paar von feststehend angeordneten Elektroden aufweist, die

   fc zwischen sich einen Lichtbogenspalt bilden, und durch einen Brückendraht Miteinander verbunden sind, der einen freitragend den Lichtbogenspalt überbrückenden, abbrennbaren Abschnitt enthält, der bei Anlegen der Betriebsspannung für die Bogenlampe schmilzt und das Zünden eines über den Lichtbogenepalt aufrechterhaltenen Lichtbogens bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der freitragende Abschnitt (70_s71_t72,94) des Brückendrahtes (50,104) über seine ganze Ausdehnung eine gekrümmte oder schleifenförmige Gestalt aufweist und so «wischen den Elektroden (l6,18) susammengedrückt ist, daß seine Bndabsehnitte (75(76) an Stellen, die in der Nähe der Elektrodenspitzen liegen,

   ~ elastisch federnd gegen die Elektroden gedruckt sind.

   2, Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Gestalt des Brückendrahtes eine einzige Krümmung (94) aufweist.

   3· Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Gestalt des Brückendrahtes aus zwei gekrümmten Abschnitten (78,79) besteht.

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   4« Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Gestalt des Brückendrahtes im wesentlichen die Gestalt des Buchstabens "S" besitzt.

   5, Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dall die Länge des "S"-förmig ausgebildeten freitragenden Hittelabschnittes des Brückendrahtes zwischen eineinhalbfach und fünffach dor Länge des Lichtbogenspaltes (G) beträgt.

   6, Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge jedes der gekrümmten Abschnitte (73,79) des "S"-förmig ausgebildeten, freitragenden Mittelabschnit~ tes (77) des Brückendrahtes innerhalb eines Bereiches Ton 90 bis 27Ο ° liegt.

   7· Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die "S"-förraige Gestalt des freitragenden Uittelabschnittes in bezug auf die Mittellinie des Lichtbogenepaltes unter einem Winkel zwischen O bis 90 geneigt ist.

   8· Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Uogenlänge jedes der gekrümmten Abschnitte, •welche zusammen den "S"-förmigen freitragenden Mittelabschnitt des» Brückendrahtes bilden, einen Winkel von nominell 180° einschließt und die Länge des freitragenden Mittelabschnittes nominell das dreifache der Länge des Lichtbogenspaltes beträgt.

   9. Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußersten Enden der Endabechnitte (75,76) und die Mitte des mittleren Abschnittes (7?) des "S"«-förmig ausgebilde-

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   ten freitragenden Hittelabschnittes des Brückendrahtes im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und durch gekrümmte Abschnitte (78,79) miteinander verbunden sind, die im wesentlichen halbkreisförmig sind·

   10· Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Kathode der beiden Elektroden einen Aufnahmeschlitz (60,62,90,102) für den Brückendraht aufweist, der im wesentlichen in axialer Richtung von dem Scheitel der Elektrode ^ entlang eines Teiles dieser Elektrode verlauft, wobei die Breite dieses Aufnahmeschlitzes so bemessen ist, daß der Brückendraht von dem Schlitz gleitend aufgenommen wird, und die Bodenfläche (64) des Schlitzes das Elektrodenende schneidet und einen Austrittspunkt (66,67) für den freitragenden Mittelabschnitt bildet, der auf der diametral der Schlitzöffnung gegenüberliegenden Seite der Elektrode um einen bestimmten Abstand (ⁿA^tt) von der Elektrodenspitze entfernt angeordnet ist«

   11« Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 10, dadurch ge- ψ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Austrittspunkt des Brükkendrahtee und der Elektrodenspitze entlang der Elektrodenoberfläche . so bemessen ist, daß sieh der aus der "lektrode vorstehende Abschnitt des Brückendrahtes in der Nähe der Elektrodenspitze befindet·

   12. Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeschlitz verschließbar ist, um das äußerste Ende des freitragenden Mittelabschnittes, das sich in Berührung mit dem Austrittspunkt befindet, sicher festzuhalten.

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   13· Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Auetrittspunkt des Brük» kendrahtes und der Elektrodenspitze entlang der Elektrodenoberfläche so bemessen ist, daß er zwischen einmal und viermal dem Durchmesser des benachbarten Endabschnittes des freitragenden Abschnittes des Brückendrahtes entspricht*

   Ik, Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Austrittspunkt des Brükkendrahtes und der Elektrodenspitze entlang der Elektrodenoberfläche so bemessen ist, daß er im wesentlichen dem doppelten Durchmesser des benachbarten Sndabschnittes des freitragenden Abschnittes des Brückendrahtes entspricht«

   1?« Selbstzündende Bogenlampe nach irgendeinem der vorher·· gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an der Kathode der Abstand zwischen dem Austrittspunkt des Brückendrahtes und der Elektrodenspitze so bemessen ist, daß der Endabschnitt des freitragenden Abschnittes näher als etwa der vierfache Durchmesser des Endabschnittes an der Mittellinie der Elektrodenspitze liegt.

   16* Selbetzündende Bogenlampe nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Gestalt des Brückendrahtes aus einer einseinen Schleife besteht; deren Bogen einen Winkel von nicht weniger als 90 und nicht mehr als 270 ° beschreibt.

   17. Sslbstzüadende Bogenlaiape ma afc ÄBsprasfe 15j> dadurch ge~ ksanzeiöhnatj daS die gstefeietG ©gotaIt is ueceutli^kom ier Ρογε aiaes ^!1S^SS ent^r^ichi- rsl die ErfcnssLg i^i? äop ΖΦΙοζίϊύίϋ u\r ^:':^:

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   einen Winkel von nicht weniger als 90 und nicht mehr als 270 einschließt.

   18« Selbstzündende Bogenlanpe nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, dafi der freitragende Abschnitt des Brückendrahtes i» wesentlichen einen Halbkreis entspricht und die Aufnahmeschlitze in den Elektroden la wesentlichen parallel zueinander von der gleichen Richtung aus in die beiden elektroden hineinführen«

   19· Selbatsttndende Bogenlampe nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der freitragende Abschnitt des Brückendrahtes im wesentlichen in der Form eines Buchstabens "S" ausgebildet ist und die Aufnahmeachiitze in den Elektroden im wesentlichen parallel zueinander und aus entgegengesetzten Sichtungen in die beiden Elektroden hineinführen«

   20» Selbstzündende Bogenlampe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (16,18) und die in diesen ausgebildeten Aufnahmeschlitze ( 60,62) im wesentlichen zueinander identisch sind und daher eine nicht polarisierte Bogenlampe bilden«

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