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Glimmlichtröhre zur Erzeugung von leuchtenden Zeichen, Zeichnungen oder dergl.
Es sind bereits Glimmlichtlampen zur Erzeugung leuchtender Buchstaben bekannt, bei welchen die Kathode aus einem rückseitig lackierten Stück Blech in Buchstabenform besteht. Da sich das negative Glimmlicht nach allen Seiten ausbreitet, auch von den Schnittkanten ausgeht und in der Helligkeit nur allmählich abnimmt, haben diese Glimmlichtlampen den Nachteil, dass die Buchstaben stets unscharfe Umrisse aufweisen. Dünne leuchtende Striche können mit Hilfe derartiger Glimmlichtlampen nicht erzeugt werden, da die geringste darstellbare Breite der doppelten Dicke der negativen Glimmschicht entspricht.
Das Anwendungsgebiet derartiger Glimmlichtlampen war daher auf die Darstellung verhältnismässig grosser und einfacher Buchstaben beschränkt.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile vermieden, indem eine plattenförmige, ebene oder gewölbte Kathode verwendet wird, welche an den Stellen, die nicht leuchten sollen, mit einer Schicht bedeckt wird, welche die Entstehung des negativen Glimmlichtes verhindert. Diese Schutzschicht kann beispielsweise aus einem Überzug aus Lack o. dgl., oder aus einer auf der Kathode in geeigneter Weise befestigten schablonenartigen Blende aus isolierendem Stoff bestehen. Es ist an sich bekannt, die Bildung des negativen Glimmlichtes durch einen Lacküberzug oder eine isolierende Auflage stellenweise zu unterdrücken, beispielsweise wird bei bekannten Glimmlichtlampen auf diese Weise die Glimmlichtbildung auf der Rückseite der Kathode verhindert.
Das Neue besteht darin, dass die isolierende Schicht auf der Vorderseite der Kathode angebracht ist (also auf der gleichen Fläche, von welcher das Glimmlicht seinen Ausgang nimmt) und dass die freigegebenen Stellen, welche neben den bedeckten Stellen liegen, die Form von Zeichen, Buchstaben oder sonstigen bildlichen Darstellungen haben. Da die Stromlinien senkrecht oder nahezu senkrecht auf die Kathode auftreffen, ergeben sich scharfe Umrisse der leuchtenden Zeichen und ist es auch möglich, leuchtende Striche von sehr geringer Breite zu erzeugen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die leuchtenden Zeichen oder Bilder nicht aus einem ununterbrochenen Linienzug bzw. aus zusammenhängenden Flächen bestehen müssen, wie bei den bekannten Buchstabenlampen. Es können daher auch bequem Buchstaben mit diakritischen Zeichen, ferner ganze leuchtende Worte und Inschriften hervorgebracht werden.
Im Gegensatz hierzu waren bei den bisherigen Buchstabenlampen für sämtliche abseits liegende Punkte, Striche oder Flächen ohne Zusammenhang besondere Stromzuführungen erforderlich, für den Buchstaben o beispielsweise deren drei. Die Zusammensetzung ganzer Worte war bei den bisherigen Glimmlichtlampen überhaupt kaum durchführbar und behalf man sich in der Weise, dass man für jedes Zeichen eine besondere Buchstabenlampe anordnete.
Die Erfindung bedeutet demgegenüber eine wesentliche Vereinfachung. Es ist nur eine einzige Stromzuführung für die Kathode, welche die Trägerin einer grossen Anzahl von leuchtenden Zeichen o. dgl. sein kann, notwendig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Inschrift auch bei Tageslicht gut lesbar ist, insbesondere wenn die isolierende Schicht gefärbt ist. Bei den bisherigen, aus einzelnen Buchstabenlampen zusammengesetzten Inschriften wurde die Leserlichkeit bei Tage durch die zahlreichen Lichtreflexe der einzelnen kugel-und birnenförmigen Lampengläser stark beeinträchtigt. Die gemeinschaftliche Ver-
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wendung einer grösseren Anzahl von Buchstabenlampen hat den weiteren Nachteil, dass die einzelnen Zeichen nicht gleichmässig hell aufleuchten.
Selbst wenn durch die sorgfältige Auswahl von Lampen gleicher Helligkeit am Anfang eine gewisse Gleichmässigkeit erzielt werden kann, so ist doch im Laufe der Zeit bei den einzelnen Lampen die nicht zu vermeidende Abnahme der Leuchtkraft verschieden und das schliessliche Endergebnis eine ungleichmässige Lichtstärke bei den einzelnen Teilen der Inschrift. Im Gegensatz hierzu ist bei einer Wortlampe o. dgl. gemäss der Erfindung die Helligkeit der einzelnen Zeichen während der ganzen Lebensdauer der Lampe stets gleich.
An Stelle einer unmittelbar auf der Kathodenoberfläche angeordneten Isolierschicht kann gemäss der Erfindung auch eine schablonenartige Blende in so geringem Abstand von der Kathode angeordnet werden, dass infolge der bekannten Ventilwirkung an den gedeckten Stellen kein Stromübergang und demnach auch keine Glimmlichtbildung stattfinden kann.
Diese Blende kann aus leitendem Stoff bestehen, wenn sie nur von der Kathode isoliert ist ; in diesem Fall wird die Blende zweckmässig als Anode geschaltet. Die Stromlinien nehmen dann von der Vorderseite der Anode, d. i. deren von der Kathode abgekehrten Seite, ihren Ansgang, biegen in geringem Abstand um und treffen schliesslich, ihren Weg durch die buchstaben-und zeichenförmigen Durchbrechungen der Anode nehmend, senkrecht auf die Kathode auf. Die Lichtwirkung ist in diesem Fall nicht wesentlich verschieden, da das Anodenlicht nur sehr schwach ist und in der Färbung von dem negativen Glimmlicht abweicht. Ändert man die Stromrichtung, so ist die Lichtwirkung von der Breite der Durchbrechungen abhängig.
Sind diese sehr schmal, so kann infolge der Ventilwirkung in deren Innerem kein Glimmlicht auftreten, während die ganze Vorderseite der jetzt als Kathode geschalteten Blende aufleuchtet. Die Zeichen erscheinen demnach dunkel auf leuchtendem Grunde. Bei grösserer Strichbreite bildet sich das negative Glimmlicht auch im Innern der Durchbrechungen aus und diese scheinen dann heller zu leuchten als die Blende, weil die leuchtenden Zeichen von vorn gesehen, dicker erscheinen, nämlich um das Mass der Blechstärke der Blende. Ist die Strichbreite der Durchbrechungen kleiner als die doppelte Dicke der negativen Glimmschicht, jedoch nicht so klein, dass die Ventilwirkung eintreten kann, so überschneiden sich die Stromlinien teilweise und die Lichtentwicklung ist an den betreffenden Stellen besonders kräftig.
Bei einer schlitzförmigen Durchbrechung, beispielsweise dem Strich eines Buchstabens, erscheint dann in der Mitte eine besonders hell aufleuchtende Linie bzw. bei etwas grösserer Schlitzbreite ein Doppelstrich. Bei einer kreisförmigen Durchbrechung der Blende bildet sich in entsprechender Weise in der Mitte ein besonders hell aufleuchtender Punkt oder Kreis. Bei grösserer Schlitzbreite verbleibt inmitten hell aufleuchtender Ränder ein dunkler Raum, in welchem das Anodenlicht kaum wahrnehmbar ist.
Speist man eine derartige Glimmlichtlampe mit Wechselstrom, so überdecken sich die den beiden Stromrichtungen entsprechenden Lichtwirkungen zu einem neuen eigenartigen Lichteffekt. Für die Speisung mit Wechselstrom ist die Schlitzbreite so gross zu wählen, dass die Ventilwirkung nicht eintreten kann, sonst würden bei der einen Stromrichtung die Durchbrechungen aufleuchten und die Vorderfläche der Blende dunkel bleiben und bei der anderen Stromrichtung umgekehrt, so dass in der Gesamtwirkung die darzustellenden Zeichen nahezu verschwinden würden. Bei grösserer Schlitzbreite ergibt die Gesamtwirkung auf jeden Fall ein stärkeres Aufleuchten der Durchbrechungen. Eine grössere Schlitzbreite als die dodpelte Dicke der negativen Glimmschicht erzeugt wieder ein weniger wirkungsvolles Licht.
Die Lichtwirkung besteht dann im wesentlichen darin, dass die Ränder der Zeichen heller zu leuchten scheinen. als der Grund und die Zeichen selbst.
Mittels derartiger Lampen lassen sich demnach mannigfache Lichteffekte erzielen.
Diese lassen sich noch weiter vermehren, wenn man die Vorderseite der Blende mit einer isolierenden Schicht bedeckt. In diesem Falle erscheinen die Zeichen hell auf dunklem Grund.
Ist die isolierende Schicht nicht bis an den Rand der Durchbrechungen geführt, sondern in geringem Abstand davor abgesetzt, so erhält man wieder neue Lichtwirkungen. Die Zeichen erscheinen gleichmässig hell, wenn die hintere Elektrode als Kathode geschaltet ist.
Bei entgegengesetzter Stromrichtung ist die Lichtwirkung im Inneren der Durchbrechungen die gleiche, wie in dem Fall, wenn die isolierende Schicht nicht vorhanden ist. Die Ränder erscheinen aber nochmals von einem schwachen Lichtstrcifen umgeben, welcher von dem negativen Glimmlicht herrührt, das über den von der isolierenden Schicht freien Rändern der Zeichen zur Abbildung kommt. Bei Speisung mit Wechselstrom ergänzen sich wieder beide Lichtwirkungen und die Zeichen erscheinen dann aus helleuchtenden einfachen oder doppelten Strichen zusammengesetzt, welche von einem etwas weniger hellen und einem noch schwächeren Rand umgeben sind.
Selbstverständlich können in der gleichen Weise dunkle Zeichen auf hellem Grund erzeugt werden, auch können in ein und derselben Lampe mittels Durchbrechungen verschiedener Breite sowie durch nur teilweise Abdeckung der Blende verschiedene Lichtwirkungen nebeneinander erzeugt werden.
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Die Herstellung der durchbrochenen Blende bereitet keine Schwierigkeiten, sofern die darzustellenden Zeichen keine in sich geschlossenen Linienzüge aufweisen, wie beispielsweise der Buchstabe,, 0" in Antiquaschrift. Sind Zeichen mit in sich geschlossenen Linienzügen darzustellen, so kann man sich in der Weise behelfen, dass man, wie bei den bekannten
Schablonen zum Auszeichnen, Verbindungsstege vorsieht, welche den Zusammenhang des eingeschlossenen Blendenteils mit der Umgebung herstellen, oder man setzt sämtliche Zeichen durch dicht nebeneinander liegende Bohrungen zusammen. In diesem letzteren Fall ergibt sich eine besonders hübsche Lichtwirkung, die Striche der Zeichen erscheinen aus leuchtenden Punkten zusammengesetzt.
Es gibt Schriftarten, wie beispielsweise die bekannte Rundschrift, bei welcher geschlossene Linienzüge überhaupt nicht vorkommen oder leicht zu vermeiden sind, ohne eine unschöne Wirkung hervorzurufen. Durch die Verwendung der artiger Schriftarten kann die Herstellung der Blenden wesentlich vereinfacht werden.
In den Figuren sind zwei beispielsweise Ausführungsformen hierfür dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Glimmlichtröhre, deren Blende das Wort"FRANKLIN"darstellt, wobei die Buchstaben aus nebeneinander liegenden kreisförmigen Durchbrechungen bestehen, Fig. 2 eine Glimmlichtröhre, bei welcher die Blende das Wort"REKLAME"darstellt, wobei die Buchstaben aus schlitzartigen Durchbrechungen bestehen, und Fig. 3 einen wagrechten Schnittt einer derartigen Glimmlichtröhre.
In den Figuren bedeutet a die normalerweise als Kathode geschaltete hindere Elektrode, b die normalerweise als Anode geschaltete Blende. In Fig. i ist die Vorderseite der Blende mit Lack überzogen (schwarz gezeichnet), und sind nur die Buchstaben des Wortes"FRANKLIN" nicht mit Lack bedeckt. In der Mitte der Striche, aus welchen die Buchstaben zusammengesetzt sind, befinden sich, dicht nebeneinander liegend, kleine Löcher von etwas geringerem Durch- messer als die Strichbreite. Schaltet man die hintere Elektrode a, deren Rückseite mit Lack überzogen ist, als Kathode und die Blende als Anode, so leuchtet der Raum im Inneren der Löcher gleichmässig hell auf.
Die Schrift erscheint dann als aus aneinander gereihten leuchtenden Punkten zusammengesetzt und man erhält ungefähr die gleiche Lichtwirkung wie bei den bekannten Reklameinschriften, deren Buchstaben aus einzelnen nebeneinander liegenden Glühlampen zusammengesetzt sind. Bei umgekehrter Stromrichtung leuchten die nicht mit Lack bedeckten Stellen der Blende, also die Striche der Buchstaben, gleichmässig hell auf. In den Löchern ist die Lichtstärke grösser, und zwar um so mehr, je dicker die
Blende b ist. Bei den verhältnismässig kleinen Durchmessern der Löcher leuchten deren Mittelpunkte infolge Überschneidens der Stromlinien noch besonders hell auf. Bei Speisung mit Wechselstrom ergänzen sich die beiden Lichtwirkungen und die gesamte Wirkung zeigt leuchtende Buchstaben, bei welchen sich in der Mitte der Striche noch besonders hell leuchtende Punkte befinden.
In Fig. 2 ist die Blende b gleichfalls mit Lack überzogen, wobei jedoch die Buchstaben des Wortes"REKLAME"von dem Lacküberzug freigelassen sind. In der Mitte der Buchstabenstriche sind Schlitze eingestanzt, deren Breite geringer ist, als diejenige der Buchstabenstriche. Die Herstellung der Blende ist hierbei einfacher, man ist jedoch gezwungen, eine Schriftart zu verwenden, bei welcher keine in sich geschlossenen Linienzüge vorkommen. Die Buchstaben R"und A"könnten beispielsweise nicht in Blockschrift dargestellt werden, wie in Fig. i. Wird die hintere Elektrode a als Kathode geschaltet, so leuchten die schlitzartigen Durchbrechungen auf und man erhält den Eindruck einer durchaus gleichmässigen Schrift.
Bei umgekehrter Stromrichtung erscheinen in der Mitte der Schlitze besonders helle Striche, während die nicht mit Lack bedeckten Ränder schwächer leuchten.
Bei Speisung mit Wechselstrom ergänzen sich wieder die beiden Wirkungen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Abstand zwischen der Elektrode a und der Blende b so gering, dass, wenn letztere als zweite Elektrode verwendet wird, in dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden infolge der Ventilwirkung kein Stromübergang stattfinden kann. Um diesen mit Sicherheit zu verhindern, kann die Rückseite der Blende b gleichfalls mit Lack überzogen werden.
Will man, beispielsweise für Reklamebeleuchtung, bewirken, dass einzelne Stellen oder Buchstaben nicht aufleuchten sollen, dass die Buchstaben nacheinander aufleuchten und verlöschen usw., so kann man eine der beiden Elektroden in kleine Einzelelektroden unterteilen und diese mit besonderen Stromzuführungen versehen. Letztere werden dann in geeigneter Weise von der Hand oder selbsstätig eingeschaltet.
Zur Füllung derartiger Glimmlichtlampen werden zweckmassig Edelgase verwendet, wobei sich eine verhältnismässig niedrige Betriebsspannung ergibt. Bei der Füllung mit Neon können die Glimmlichtlampen beispielsweise an die üblichen Netzspannungen von über 100 Volt angeschlossen werden. Bei Verwendung anderer Gase ist eine höhere Betriebsspannung erforderlich und muss diese gegebenenfalls durch die Umformung des Netzstromes erreicht werden. Da die Farbe des Glimmlichtes je nach der Gasfüllung verschieden ist, kann man
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besondere Lichtwirkungen dadurch erzielen, dass man mehrere Glimmlichtlampen mit verschiedenen Gasfüllungen nebeneinander anordnet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI4.1
leitendem Stoff verwendet wird, welche an den nicht leuchtenden Stellen von einer Schicht bedeckt ist, welche die Entstehung des negativen Glimmlichtes verhindert.