Elektrische Glühlampe für allgemeine Beleuchtung. Die Erfindung bezieht sich auf eine zum unmittelbaren Anschluss an das Lichtnetz bestimmte elektrische Glühlampe für allge meine Beleuchtung, also um eine Lampe, die nicht besonders ausgebildet ist, um mittels besonderer optischer Mittel gerichtete Licht büschel auszusenden.
Die Erfindung ist zu erblicken in der Kombination eines kleineren Kolbens, dessen Füllung aus chemisch trägen, in der Atmo sphäre vorhandenen gasförmigen chemischen Elementen besteht, und zwar der Molekül zahl nach mindestens zur Hälfte aus Edel gas von höherer Kernladungszahl als Argon, und dessen Volumen in cm' weniger als das 1,3fache der Wattzahl der Lampe -+- 2;5 be trägt, mit einem zweiten Kolben, der den kleineren Kolben umgibt.
Die Füllung des innern Kolbens besteht nach dem oben Ge sagten, in der Hauptsache aus Krypton, Xenon oder einem Gemisch dieser Gase und kann daneben Stickstoff enthalten. Das Volumen des innern Kolbens kann zum Beispiel durch Einschmelzen des Füss chens, bei einer Lampe grösser ausfallen, als bei einer andern der gleichen Serie.
Je klei ner das Kolbenvolumen ist, desto grösser werden diese Schwankungen relativ zum Kolbenvolumen sein, doch wird eine Lampe nur dann als erfindungsgemäss zu gelten haben, wenn es unterhalb der angegebenen Grenze liegt. .Solche Volumen sind erheblich (ungefähr um die Hälfte) kleiner, als die Kolbenvolumen normaler Lampen.
In folgendem sollen zunächst die auf die Füllung und das Volumen des innern Kolbens bezüglichen Umstände dargelegt werdeu, sodann diejenigen, die auf den äussern Kolben Bezug haben: Es war der Anmelderin bekannt, dass Krypton und Xenon die Verdampfung des Glühkörpers stärker als Argon hintanhalten. Ferner war zu erwarten, dass die Wärme leitung der beiden Gase geringer als die des Argons sein würde. Es war jedoch nicht vor- auszusehen, dass bei der Verwendung dieser Gase Kolbenvolumen Anwendung finden können, die so viel kleiner sind als die ge wöhnlichen Volumen.
Ausserdem ist bei der Anwendung solcher kleiner Kolben eine un erwartete Steigerung des Nutzeffektes zu bemerken. Dies rührt davon her, dass in den kleineren Kolben höhere Temperaturen als in grösseren Kolben entstehen. Die kleinen Kolben ergeben auch den Vorteil, dass die höheren Kosten des Kryptons und des Xenons nahezu ganz durch die geringere Gasmenge ausgeglichen werden, die man infolge der geringeren Volumen anzuwenden braucht. Dies ist in bezug auf die Tatsache, dass Krypton und Xenon beträchtlich. teurer sind als die üblichen Füllgase, ein erheblicher Vorteil.
Man kann das Volumen des Innenkolbens gegenüber dem Werte, den man bei Ver wendung von Einfachwendelglühkörpern er reichen kann noch erheblich verringern, wenn man die Lampe mit einem mehrfach schraubenförmig gewundenen Glühdraht ausstattet. Durch die geringeren räumlichen Abmessungen derart hergestellter Glühkör- per kann die Halsöffnung des Innenkolbens erheblich enger sein.
Hierdurch kann auch der Kolben wieder kleiner werden: Ausser dem zerstäuben die mehrfach gewundenen Glühkörper weniger als einfach gewundene. Die mehrfach gewundenen Glühkörper er höhen ausserdem den Nutzeffekt der Lampe, in der sie angewendet werden, indem sie an das umgebende Gas weniger Energie ab geben.
Dies alles hat zur Folge, dass das innere Volumen. des Kolbens noch bedeutend kleiner gewählt werden kann, als die Watt z a 'hl c le# -Lampe +25. Es ist zu bemerken, dass es für Ausführungsformen der erfin dungsgemässen Lampe mit einem mehrfach schraubenförmig gewundenen Glühkörper empfehlenswert ist, in der Lampe wenig stens eine Schmelzsicherung einzubauen,
die in Serie mit. dem Leuchtkörper geschaltet ist.
-Als Beispiel der bedeutenden Volumen- verringerung sei Folgendes bemerkt: Eine normale 100 Wattlampe mit Ein- fachwendelglühkörper und Argonstickstoff- füllung hat ein. inneres Volumen von etwa 275 cm .
Eine Krypton- oder Xenonlampe nach der Erfindung mit gleichem Glühkör- per wird regelmässig mit einem innern Kol ben ausgestattet,. der ein inneres Volumen von 125 cm3 hat, wobei dieser Wert infolge .der Fabrikationsschwankungen bis auf an nähernd 155 cm' ansteigen kann.
Wenn man die Lampe mit einem doppelschraubenför mig gewundenen Glühdraht versieht, so kann. das Volumen des innern. Kolbens bis zu einem Wert von etwa 65 cm' herab sinken. Man erhält also sehr erhebliche Vo= lumenersparnisse.
Es sei noch bemerkt, dass Anmelderin weiter gefunden hat, dass man bei Krypton oder genon als Hauptbestandteil enthalten den Gasfüllungen die gleiche Durchschlags festigkeit bei niedrigerem Druck erreicht als bei Lampen mit der üblichen Argonstiek- stoffüllung. Der Fülldruck der Gasfüllun gen bei erfindungsgemässen Lampen für 220 Volt Betriebsspannung kann beispiels weise weniger als 40 cm Quecksilbersäule betragen, während es die Anforderungen hinsichtlich der Durchschlagsfestigkeit nicht gestatten,
eine Lampe für solche Spannun gen mit einem üblichen Argonstickstoffge- misch zu füllen, dessen Druck niedriger ist als 5 5 cm.
Der gemäss der Erfindung den kleineren Kolben. umgebende Kolben - hat mannigfal- tige Vorteile. .
Dessen Anwesenheit ist zunächst dazu geeignet, die Lichtzenterlänge; das heisst den Abstand zwischen der Kontaktendfläche des Sockels und dem Glühkörper, die bei Verwendung eines kleinen, kugelförmigen, unmittelbar am Sockel befestigten Kolbens einen kleineren Wert bekommt als bei nor malen Lampen, auf den normalen Wert zu bringen, und zwar indem der Sockel am Aussenkolben angebracht wird. Das ist sehr erwünscht, da die üblichen Armaturen usw.
für Lampen einer bestimmten Lichtzenter- länge konstruiert sind. Der Aussenkolben bildet ferner einen Schutz für den Innenkolben gegen äussere Einflüsse. Würde der Aussenkolben auf ir gend eine Weise beschädigt werden, so hätte dies noch nicht zur Folge, dass die Lampe, wie bei den üblichen Glühlampen, sofort un brauchbar würde. Zudem kann der zweite Kolben, beziehungsweise der Raum zwischen den beiden Kolben, als Wärmeregulierungs- mittel dienen.
Handelt es sich darum, dass der Innenkolben, zufolge der entwickelten Wärme zu heiss wird, so ist es empfehlens wert, den Aussenkolben mit Durchlochungen auszustatten, die eine Luftzirkulation er möglichen. Wenn diese Gefahr nicht vorhan den ist, so kann, man den Raum zwischen den beiden Kolben mit einem schlecht wärmeleitenden Gas füllen, was eine Steige rung des Nutzeffektes zur Folge hat. In bei den Fällen kann die Lampe meist auch, wenn sie viele Stunden hintereinander ge brannt hat, trotz der hohen Temperatur des Innenkolbens mit der Hand angefasst wer den.
Auch tritt der Vorteil auf, dass eine eventuelle Brandgefahr für Lampenschirme und dergleichen weniger zu befürchten ist. Die Wahl zwischen diesen Ausführungen ist unter andern von der Wattzahl der Lampe abhängig.
Bei Lampen, die, wie die vorliegende, für allgemeine Beleuchtungszwecke bestimmt sind, somit zum Gebrauch in Wohnhäusern, Läden, bei Strassenbeleuchtungen und der gleichen, ist es erwünscht, dass sie mit einem üblichen Edison- oder Swansockel ausge rüstet werden. Abgesehen von der Tatsache, dass das Anordnen solcher, in bezug auf einen ungewöhnlich kleinen Kolben, relativ grosser Hülsen konstruktive Schwierigkeiten mit sich bringen könnte, würde ausserdem die Fläche zur Befestigung des Sockels am kleinen Kolben einen relativ sehr grossen Teil der Kolbenoberfläche beanspruchen. Dies würde die Lichtausstrahlung sehr be nachteiligen.
Ausserdem würde man Gefahr laufen, dass der für die -Befestigung des Sockels am kleinen Kolben benötigte Kitt die dort herrschenden Temperaturen wäh- rend der Lebensdauer der Lampe nicht aus zuhalten vermöchte, was sehr unangenehme Folgen haben könnte.
Ein weiterer Vorteil des Anordnens eines Aussenkolbens ist, dass die Wand des Innen kolbens aus einer sehr dünnen Glasschicht hergestellt werden kann. Weil die Licht durchlässigkeit einer gläsernen Wand- mit der Abnahme der Dicke dieser Wand pro portional zunimmt, wird eine bedeutend grössere Lichtmenge durchgelassen, als wenn diese Wand die übliche Dicke aufweisen würde. Dadurch ist es möglich, den Verlust durch Lichtabsorbtion durch den Aussenkol ben einigermassen zu kompensieren.
Ein - anderer Vorteil ist noch der, dass der Aussenkolben innenmattiert sein kann, während der Innenkolben aus klarem. Glas hergestellt ist. Der innenmattierte Aussen kolben ist der schwärzenden Wirkung der zerstäubten Glühkörperteilchen nicht ausge setzt, indem diese die Innenwand des Aussen kolbens nicht erreichen können. Der klare Innenkolben läuft nicht die Gefahr, dass sieb hinderliche Schwärzungen zeigen, eben in folge des Umstandes, dass das Glas dieses Kolbens klar ist.
Der Aussenkolben kann ge- wünschtenfalls auf der Innenseite mit einer farbigen Lackschicht bedeckt werden, was bei den üblichen Lampen der hohen Tempe ratur wegen nicht möglich ist.
Als weiterer Vorteil der erfindungsge mässen Kombination kann noch erwähnt wer den, dass der Innenkolben ohne Bedenken mit einem Gas eines 1 Atm. übersteigenden Fülldruckes gefüllt werden kann. Bei Glüh lampen mit einem einzigen Kolben und mit einem derart hohen Druck der Gasfüllung besteht die Gefahr, dass bei Glasbruch (zum Beispiel durch Hagelschlag) der Kolben ex plodiert. Diese Gefahr ist durch die Verwen dung des Aussenkolbens beseitigt, da 'dieser den Innenkolben gegen Beschädigungen der obenerwähnten Art schützt.
Bei einer Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes sind die beiden Kolben, sowie das Röhrchen, in das die Stromzufüh- rungsdrähte eingesetzt sind, an ein und der selben Stelle zusammengeschmolzen.
Die Quetschstelle kann innerhalb oder ausserhalb des innern Kolbens angeordnet werden. Da mit das Volumen des innern Kolbens mög lichst klein bleibt, wird bei dieser Ausfüh- rungsform der Aussendurchmesser des Röhr chens vorzugsweise derart gewählt, dass das Röhrchen mit sehr wenig Spiel in den Kol benhals passt.
Ein im übrigen zweckloser Raum von relativ erheblichen Abmessungen zwischen Röhrchen und Kolben, der mit dem kostspieligen Füllgas gefüllt sein würde, wird durch diese Massnahme -vermie den.
Diese Ausführungsform, sowie einige an dere Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sind auf der Zeichnung dar gestellt.
Fig. 1 zeigt eine elektrische Glühlampe mit Doppelwendelglühkörper, mit Swan- sockel 19 für eine .Spannung von 220 Volt und einem Leistungsaufwand von 30W, mit einem Innenraum von etwa 3-5 cm7. Der Kolben 1, der Innenkolben 2 und das Röhr chen, in dem die Stromzuführungsdrähte 4 und 5 eingequetscht sind, sind bei G mit einander verschmolzen.
Das Entlüften ist in bekannter Weise mittels eines Pumpröhr- chens 7 vorgenommen worden. Aus der Fi gur ergibt sich, dass der Aussendurchmesser D des Röhrchens 3 ungefähr gleich dem Innendurchmesser Di des Halses des Kol bens 2 ist.
Der absolute Wert dieses Durch messers ist abhängig von den Abmessungen des Glühkörpers 8, der durch den Hals 3 in den Kolben 2 gebracht werden muss. Im Aussenkolben sind zwecks Förderung der Zirkulation zwischen den beiden Kolben zwei Löcher 9 vorgesehen. Der Innenkolben kann beispielsweise eine Gasfüllung, be stehend aus 80 Volumenprozent Krypton, 5 Volumenprozent Xenon, 15 Volumenpro zent Stickstoff unter einem Druck von 40 cm Quecksilbersäule in kaltem Zustande ent halten.
Bei dem erwähnten Leistungsauf- wand ergab sieh ein. Anfangslichtstrom von 400 Lumen und:. eine' Lebensdauer bis zur Erreichung von<B>88%</B> Anfangslichtstromes von 10003tunden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der der kleine Krypton oder Xenon enthal tende Kolben 10 mit Ausnahme des Sockels vollkommen fertiggestellt wird. Im Röhr chen 11 ist ein Röhrchen 12 festgekittet. Dieses Röhrchen 12 weist einen Flansch 13 auf, mit dem der Aussenkolben 14 vorliegen denfalls verschmolzen ist, -der aber auch mit ihm verkittet sein könnte. Der .Sockel ist an diesen Aussenkolben 14 festgekittet.