Gasgefüllte elektrische Glühlampe mit rohrförmigem Glaskolben. Die Erfindung bezieht sich auf eine gas gefüllte elektrische (älühlampe mit rohrför migem Glaskolben, wobei unter rohrförmigem Kolben ein Kolben verstanden sein soll, dessen Länge ein Mehrfaches seines Durch messers beträgt. Dabei braucht der Quer schnitt des Rohres nicht auf der ganzen Länge des Kolbens gleich zu sein, sondern das Rohr kann Ausbuchtungen oder Ver jüngungen aufweisen, oder kann auch konisch ausgestaltet sein.
Solche rohrförmige Lampen werden unter anderem zu Projektionszwecken verwendet, wobei der grösste Teil des Lichtstromes senk recht zur Längsachse des Rohres austritt. Die bisher bekannten Projektionslampen ha ben jedoch eine Eigenschaft, welche deren Gebrauch in starkem Masse beeinträchtigt. Infolge der Rohrform des Kolbens ist näm lich der Glühkörper der Lampe nahe der Glaswand angebracht und die der glühenden Spirale benachbarten Teile der Glaswand des Kolbens werden verhältnismässig rasch durch das von dem Glühkörper verdampfende Wolfram geschwärzt.
Nachdem, wie erwähnt, der grösste Teil des von der Spirale ausge sendeten Lichtes an dieser Stelle durch das Glas hindurchgeht, bringt diese Schwärzung ein rasches Abnehmen des nützlich ausge strahlten Lichtes mit sich.
Versuche haben ergeben, dass diese Schwär zung des Kolbens in anderer Weise vor sich geht, wenn die rohrförmige Glühlampe er findungsgemäss mit einem Gas oder Gasge misch von höherem Druck als zwei Atmo sphären gefüllt wird. In diesem Falle schlägt sich nämlich das vom Glühfaden verdampfte Wolfram nicht auf dem der Spirale zunächst liegenden Teil des rohrförmigen Kolbens nieder, sondern wird durch das zirkulierende Gas in höherliegende Teile des Kolbens ge führt, wo es sich dann an der Kolbenwand niederschlägt. Infolgedessen werden bei sol chen Lampen solche Teile des Kolbens ge- schwärzt, durch welche ein viel geringerer Teil des nützlichen Lichtstromes hindurch geht.
Diese Wirkung kann an Hand der Zeich nung, die Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes zeigt, folgendermassen er läutert werden: Fig. 1 zeigt eine heute ge bräuchliche Projektionslampe mit rohrförmi. gem Kolben, welche etwa die Hälfte ihrer Lebensdauer gebrannt hat. Das verdampfte Wolframmetall hat die der Spirale zunächst liegenden Teile des Kolbens bedeckt. Fig. 2 zeigt die gleiche Glühlampe, aber mit einer Gasfüllung von 4 Atmosphären Druck, welche ebenfalls die Hälfte ihrer Lebensdauer ge brannt hat.
Es ist ersichtlich, dass die der Spirale zunächst liegenden Teile des rohr- förmigen Kolbens kaum geschwärzt wurden, sondern das gesamte verdampfte Wolfram sich in dem obern Teil der Lampe abgesetzt hat. Nachdem, wie schon erwähnt, bei sol chen und ähnlichen Projektionslampen prak tisch nur dasjenige Licht in Betracht kommt, welches durch die der Spirale benachbarten Teile des Kolbens austritt, zeigt eine solche Lampe während ihres ganzen Lebens prak tisch keine Lichtverluste.
Aber auch für an dere Zwecke ist diese Erscheinung wichtig, weil im Gegensatz zu den bisher verwen deten Lampen, wie sie in Fig. 1 abgebildet sind, bei den neuen Lampen nur ein geringer Teil des Lichtstromes durch die geschwärzten Stellen des Kolbens hindurchgeht, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Lichtabsorption kann besonders klein gemacht werden, wenn die Länge des Kolbens ein Mehrfaches des Durchmessers gewählt wird, weil in diesem Falle die verdampften Wolframmengen in einer grösseren Entfernung vom Glühkörper und auf einer grösseren Oberfläche verteilt an der Kolbenwand niedergeschlagen werden und so eine geringere Schwärzung verur sachen.
Fig. 1 und 2 veranschaulichen Lampen, deren Sockel unten ist und welche in dieser Lage benützt werden. Die Vorteile der Er findung treten naturgemäss auch bei solchen Lampen auf, welche in hängender Lage ge- brannt werden, wie zum Beispiel in Fig.. 3 abgebildet: Bei solchen Lampen ist es aber zweckmässig den Tellerfuss, in welchem die Zuführungsdrähte eingeschmolzen sind, in verkehrter Lage, d. h. mit der Einschmelz stelle der Zuführungsdrähte ausserhalb des Kolbens, wie in Fig. 3 abgebildet, in den Kolben einzuschmelzen, damit die empfind liche Einschmelzstelle der Stromzuführungs- drähte weniger erhitzt wird.
Die Anwendung des erfindungsgemässen hohen Druckes ist völlig ungefährlich, wenn die Abmessungen und das Glasmaterial des Kolbens entsprechend gewählt werden. Die Länge des Kolbens ist zweckmässig bei Verwendung des für Glühlampenkolben übli chen Glasmaterials mindestens auf das 3- bis 5fache des Durchmessers zu wählen. Ein Verhältnis von 6:1 zwischen Kolbenlänge und Kolbendurchmesser hat sich als zweck mässig erwiesen. Das Glasmaterial wird, falls das für Glühlampenkolben gebräuchliche Glas verwendet wird, zweckmässig gut vorgekühlt, kann aber auch aus hochschmelzenden wider standsfähigen Glassorten oder auch aus Quarz glas bestehen.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Dimensionen unddas Glasmaterial des Kolbens in ein solches Verhältnis zuein ander zu bringen, d. h. den Kolben und den Füllungsdruck derart zu bemessen, dass das Produkt aus der Zerreissfestigkeit des Glases mit der geringsten Wandstärke des Kolbens mehr beträgt als das Dreifache des Produktes aus dem Füllungsdruck und dem grössten in einer zur Längsachse der Lampe senkrechten Ebene gemessenen Kolbenumfang. Unter " Füllungsdruck11 ist, wie üblich, der Gasdruck im Kolben bei Zimmertemperatur zu ver stehen.
Wenn ein besonders hoher Druck der Gasfüllung gewählt wird, z. B. 6 Atmo sphären, ist es zweckmässig, den Kolben mit einem Schutznetz zu versehen. Überraschen derweise wird dadurch der Wirkungsgrad der Lampe kaum beeinträchtigt. Eine mit einem Schutznetz versehene Lampe zeigt Fig. 4. Wenn der Durchmesser des Drahtes, aus welchem das Schutznetz verfertigt wurde; 0,2 rnar beträgt, und eine Maschenweite von 5 rrrm gewählt wird, bedeckt das Netz 8 0% der Ober$itche des Glaskolbens.
Das bedeutet aber noch keine 8 %ige Lichtabnahme. Wenn nämlich das Netz aus glänzendem Nickel- oder Stahldraht verfertigt wird, welcher das Licht reflektiert, kann die durch das Schutz- rretz verursachte Lichtabnahme auf bloss 2'/o geschätzt werden.
Diese Lichtabnahme von ungefähr 2"/o beträgt aber nur einen gerin gen Bruchteil der Ökonomieverbesserung, welche durch Anwendung des hohen Druckes erzielt wird. Wenn bei einer Projektions lampe auch dieser geringe Lichtverlust ver mieden werden soll, kann das Schutznetz so ausgestaltet werden, dass der geringe Teil der Kolbenoberfläche, durch welchen das nützliche Licht austritt, unbedeckt bleibt. Eine solche Lampe ist in Fig. 5 der Zeich nung veranschaulicht, aus der die Ausfüh rung des Schutznetzes für diesen Fall klar ersichtlich ist.