Elektrische Glühlampe mit einer Argon, einem Edelgas mit höherem Atomgewicht als Argon, und Stickstoff' enthaltenden Gasfüllung. Die bisher üblichen gasgefüllten Glühlam pen wiesen in der Regel eine Füllung auf, welche die Komponenten Argon und Stick stoff enthielt. Es wurde auch bereits vorge schlagen, die Lampen mit einem Gemisch von einem Edelgas mit höherem Atomgewicht als Argon und Stickstoff zu versehen, wodurch unter anderem die Wirtschaftlichkeit der Lampe erhöht wird. Als Nachteil ist jedoch zu erwähnen, dass derartige Lampen infolge des hohen Preises des genannten Edelgases ziemlich kostspielig werden.
Die elektrische Glühlampe gemäss der Er findung, die eine aus Argon, einem Edelgas mit höherem Atomgewicht als Argon und Stickstoff bestehende Gasfüllung enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass höchstens 25 Vo lumenprozente des gesamten Gasvolumens aus Stickstoff bestehen, und dass der restliche, aus einem Edelgas mit einem Atomgewicht höher als Argon und Argon bestehende Teil wenig stens 60 und höhstens 95 Volumenprozente des Edelgases enthält. Unter dem genannten Edelgas ist hier Krypton, genon oder einem Gemisch dieser Gase zu verstehen.
Wenn der Gehalt von Edelgas mit höhe rem Atomgewicht als Argon in der Lampe sich zwischen den oben angegebenen Grenzen bewegt, bleibt, wie die Anmelderin erkannt hat, die Wirtschaftlichkeit der Lampe eine sehr gute. Eine Gasfüllung, in der das ge nannte Edelgas und Argon in einem Volumen verhältnis von etwa 7 : 2 vorhanden sind, ist in diesem Zusammenhang als am vorteilhaf testen zu betrachten. Die elektrische<B>Glüh-</B> lampe gemäss der Erfindung kann zum Bei spiel 70 Volumenprozente Krypton, 20 Vo lumenprozente Argon und 10 Volumenprozente Stickstoff erhalten.
Die Anmelderin hat weiter gefunden, dass die Wirtschaftlichkeit einer mit Krypton und Stickstoff gefüllten Lampe bei einer allmäh lich ansteigenden Zunahme des Argon- und einer gleich,grossen Abnahme des Krypton- gehaltes nicht linear, sondern weniger ab nimmt, als eine derartige Zunahme des Ar gongehaltes der Gasfüllung vermuten liess. Diese Erscheinung lässt sieh vielleicht mit Hilfe des sogenannten Ludwig-Soreteff'ektes erklären; welche Theorie zu den folgenden Gesichtspunkten führen könnte.
Enthält ein in einer (Ilühlampe vorhandenes Gasgemisch zwei oder mehr Komponenten mit einem ver schiedenen Molekular- oder Atomgewicht, so wurde gefunden, dass das Füllgas an ver schiedenen Stellen in der Lampe nicht die gleiche Zusammensetzung hat. An denjenigen Stellen, wo die höchsten Temperaturen herr schen (in einer Glühlampe also in der un mittelbaren Nähe des Glühkörpers), ist die Komponente mit dem höchsten Molekular gewicht in einer grösseren und die Kompo nente mit niedrigerem Molekulargewicht in einer geringeren Konzentration vorhanden, als an den übrigen Stellen in) Kolben.
Infolge dieser Erscheinung ist also zum Beispiel in einer Lampe mit einem Gasgemisch aus Stick stoff, Argon und Krypton, das in der unmit telbaren Nähe des Glühkörpers befindliche Gas .reicher an Krypton, als das übrige Gas, da von den drei genannten Gasen das Kryp ton das höchste Atomgewicht hat. Der Glüh draht würde mithin in einer kryptonreicheren Atmosphäre brennen, als auf Grund der Zu sammensetzung des Gases, mit dem die Lampe gefüllt ist, zu erwarten wäre, wodurch eine Zunahme der Wirtschaftlichkeit auftritt.
Die Erfindung wird anhand einer graphi schen Darstellung näher erläutert.
In diesem Schaubild sind als Abszissen in entgegengesetzter Richtung das mit A an gegebene Argon und der mit .g angegebene Prozentgehalt an Edelgas mit einem höheren Atomgewicht als Argon, wofür hier Krypton verwendet wurde, aufgetragen, bei einer Lampe mit einem Stickstoffprozentgehalt von 10 Vo lumenprozent des ganzen Gasvolumens. Der Punkt A der X-Achse stellt auf diese Weise eine Lampe mit einem Argonprozentgehalt von 90 und einem Stickstoffprozentgehalt von 10 Volumenprozenten dar, während in dieser Lampe überhaupt kein Krypton vorhanden ist.
Der Punkt ss stellt auf gleiche Weise eine Lampe dar, bei der die aus 90 Volumen prozenten Krypton und 10 Volumenprozenten Stickstoff bestehende Füllung vollkommen argonfrei ist. Die zwischenliegenden Punkte auf der X-Aellse stellen auf ähnliche Weise Lampen dar, die aufier einer Menge von 10 Volumenprozenten Stickstoff eine Füllung aufweisen, die sowohl Argon, als auch Kryp ton enthält.
Es ist einleuchtend, dass je nach- dem ein mehr nach rechts liegender Punkt der X-Achse gewählt wird, der Kryptonge- halt ansteigt und der Argongehalt in glei chem Masse abnimmt.
So stellt der Punkt C eine Lampe dar, die eine Füllung aus 45 % Argon, 45 % Krypton und 10 % Stickstoff enthält, während der Punkt D eine Lampe mit gleichem Stickstoffzusatz darstellt,
bei der jedoch der Krypton- und Argonprozent- gehalt 70 bezw. 20 % beträgt.
Als Ordinaten sind in diesem Schaubild die Werte der Wirtschaftlichkeit (E) derarti ger Lampen dargestellt, wobei diese Werte durch das Verhältnis zwischen den ausge strahlten Lumen und den verbrauchten Watts für eine Lebensdauer von 1000 Brennstunden, auf einen bestimmten vergleichbaren Wert umgerechnet, ausgedrückt sind. Es sei be merkt, dass die in diesem Schaubild einge zeichnete Linie die mittleren Werte einer grossen Anzahl von auf experimentellem Wege bestimmten Werten darstellt, die sich auf Lampen verschiedener Spannung und Lei stung beziehen.
Bei mehreren Versuchen wurde für eine Lampe mit einer Gasfüllung von 90 % Argon und 10 % Stickstoff als Wert für die Wirt- schaftlichkeit 98,3 gefunden, wie in der Zeich nung bei E angegeben ist.
Der mittlere Wirt schaftlichkeitswert bei mehreren Lampen mit einer Füllung von 90 % Krypton und 10 % Stickstoff betrug 110,1, wie bei F angegeben ist.
Es wäre zu erwarten, dass Lampen, deren Füllung, abgesehen vom Stickstoff, teils aus Argon, teils aus Krypton bestehen würde, eine Wirtschaftlichkeit haben würden, die additiv mit der Kryptonzunahme in der Fül lung ansteigen würde und deren Wert in der beiliegenden Zeichnung also auf der Linie E-F oder in deren unmittelbaren Nähe lie gen würde. Wie bereits angegeben wurde, ist von der Anmelderin festgestellt worden, dass dies nicht der Fall ist.
In der Zeich nung ist bei dem Punkt G ein Wert für die Wirtschaftlichkeit aufgetragen, der bei einer Anzahl von Versuchen an Lampen verschie dener Spannung und Leistung gefunden wurde, die jedoch die gleiche Füllung von 45 % Ar- gon,
45 % Krypton und 10 % Stickstoff ent- hielten. Bei H ist ein solcher Mittelwert für eine Anzahl von Lampen aufgetragen, deren Gasfüllung aus 70 % Krypton,
20 % Argon und 10 % Stickstoff bestand. Aus der Zeich- nung ist nun ohne weiteres die überraschende Erscheinnng ersichtlich, dass der Wirtschaft lichkeitswert höher liegt, als zu erwarten wäre.
Ferner ergibt sich, dass in diesem Zusammen hang eine Gasfüllung mit einem Kryptonge- halt, der sich zwischen 60 und 95 % des aus Krypton und Argon bestehenden Teils der Gasfüllung (Linien I und II) bewegt, den betreffenden Effekt in hohem Masse zeigt während eine Gasfüllung von 70 Volumen prozenten Krypton, 20 Volumenprozenten Argon und 10 Volumenprozenten Stickstoff die meisten Vorteile bietet.
Aus dem Vorstehenden kann für die Praxis nachstehende wichtige Schlussfolgerung ge zogen werden. Bei einer Kryptonlampe, die einen gewissen Prozentgehalt an Stickstoff enthält (um der Zündspannung einen genü gend hohen Wert zu geben), ist es möglich, einen Teil des in der Lampe vorhandenen Kryptons durch Argon zu ersetzen; durch diese Massnahme nimmt die Wirtschaftlich keit der Lampe erheblich weniger ab als zu erwarten wäre. Der Übelstand des hohen Gestehungspreises des Kryptons wird - auf diese Weise zum Teil beseitigt und die gün- stige Wirkung des Kryptons bleibt zu einem viel grösserer) Teil erhalten, als zu erwarten wäre.
In dem in dem Schaubild mit H an gegebenen Fall wurde zum Beispiel gefunden, dass die Wirtschaftlichkeit einer mit 70% Krypton, 20 % Argon und 10 0/0 Stickstoff gefüllten Lampe (H) einen Rückgang der Wirtschaftlichkeit zeigt, der nur 50 % des zu erwartenden Rückganges beträgt. (Mit J ist auf der Geraden E-F der zu erwartende Wert der Wirtschaftlichkeit angegeben).