Blitzlichtlampe. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blitzlichtlampe, welche einen abge dichteten Kolben aufweist, in welchem eine Füllung brennbaren Materials eingeschlossen ist, die bei Zündung der Lampe ein aktinisches Blitzlicht erzeugt.
Die gegenwärtig im Handel verwendeten Photoblitzlichtlampen sind praktisch in allen Fällen mit Kolben versehen, die in ihrer Form den für elektrische Glühlampen ver wendeten birnenförmigen Kolben ähnlich sind. Während solche birnenförmige Kolben für Glühlampen günstig sind, weisen sie bei Ver wendung Für Blitzlichtlanipen gewisse Nach teile auf. Die nach innen gekrümmten Teile, die den kugelförmigen Teil mit dem Kolben hals verbinden, sind bei Blitzlichtlampen schwache Stellen. Die Kolbenfestigkeit ist.
ein wichtiger Faktor, der bei Blitzlichtlam- pen, in welchen beim Aufflammen ein be- träc.htlieher innerer Druck entwickelt wird, in Betracht. gezogen werden muss. Diese Schwäche von birnenförmigen Kolben bedingt, dass die Menge der lichterzeugenden Füllung, die gefahrlos in den Kolben eingeführt wer den darf, begrenzt ist. Ein anderer mit der Verwendung von birnenförmigen Kolben für Blitzlichtlampen zusammenhängender Nach teil besteht darin, dass der ausgedehnte Hals mehr oder weniger verlorenen Raum darstellt, da das brennbare Füllmaterial zum grössten Teil im kugelförmigen Teil des Kolbens an geordnet ist.
Die Folge davon ist, dass der Kolben un- nützerweise gross ist, während es doch er wünscht ist., die Blitzlichtlampen so klein als möglich ziz machen, um sie den Zwecken des Transportes, der Verwendung anzupassen.
Die Blitzlichtlampe nach der vorliegenden Erfindung beseitigt diese Nachteile und kennzeichnet sich daduHli, dass ihr Kolben ellipsoidförmig ist, und dass die Wandung frei von schroffen Stärkeänderungen ist.
Die Blitzlichtlampe nach der Erfindung hat den Vorteil, dass ihr Glaskolben stärker ist als derjenige bisher bekannter Lampen. Für die gleiche totale Lichtabgabe können relativ kleinere Glaskolben verwendet werden, besonders wenn das brennbare Material gleichmäi@ig über den Raum im Innern des Kolbens verteilt ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 ist. ein Aufriss einer Miniatur-Blitz- lichtlampe.
Fig. 2 ist ein Aufriss einer grösseren Blitz- lielitlampe; Fig. 3, 4 und 5 erläutern die aufeinander folgenden Stufen in der Fabrikation der Blitz liehtlampen, und Fig.6 ist eine schematische Darstellung der in Fig.1 gezeigten Blitzliehtlampe, die in einen parabolischen Reflektor eingebaut ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Blitz lichtlampe weist einen hermetisch verschlos- senen ellipsoidförmigen Glaskolben 10 auf, an dessen einem Ende ein verhältnismässig kur- zer Halsteil 11 (Fug. 3 bis 5) herausragt. An diesem ist ein ihn völlig einschliessender Bajonettsockel 12 angebracht.
Der Sockel 12 ist mittels Zement derart am Kolben ange bracht, dass der obere Rand des Sockels an den ellipsoidförmigen Teil des Kolbens stösst. Der Sockel umfasst auf diese Weise den Halsteil in seiner gesamten Ausdehnung und dient zusammen mit dem dazwischenliegenden Ze mentring zur Verstärkung des Halsteils.
Der Kolben -wird auf .der innern oder äussern, be- vorzngterweise auf beiden Oberflächen mit einem Überzug aus einem durchsichtigen Fir nis oder Lack bedeckt, um. ein Zerspringen des Kolbens beim Aufflammen zu verhindern und den Kolben praktisch splitterfest zu ma- ehen,
wie dies im britischen Patent Nr.<B>538676</B> beschrieben ist. Der innere Überzug wird über die gesamte innere Oberfläche des Kolbens einschliesslich des Halsteils 11 aufgetragen.
Durch Anwendung einer verbesserten Methode zum Abdichten des Kolbens wird das Abbren nen dieses innern Schutzüberzuges auf eine verhältnismässig kleine, an das äussere Ende des Kolbenhalses angrenzende Fläche lokali siert. Demzufolge ist der Kolben 7.0 gegen das Splittern besser geschützt als die gewöhn , liehen, gegenwärtig für Blitzlichtlampen ver wendeten, birnenförmigen Kolben.
Der innere Lackbelag dieser letzteren brennt in der gan zen Ausdehnung des Halsteils des Kolbens im Verlauf der Abdichtungsoperation ab, so dass ein beträchtlicher Flächenteil des Kolbens ge gen die heissen Teilchen des brennbaren Ma terials ungeschützt ist.
Im Innern und praktisch im Zentrum des ellipsoidförmigen Kolbens 10 ist ein kurzer Faden 13 eingebaut, dessen Enden mit den Zuleitungsdrähten 14 lind 15 verbunden sind, die ihrerseits durch den Quetschfuss 16 gehen und bis zum Sockel 12 reichen.
Der Faden 13 und die angrenzenden Teile der Zuleitungs drähte 14 und 15 sind mit einer Schicht einer geeigneten Zündungssubstanz 17 be deckt, welche als Initialzündung der Lampe wirkt. Das Zündmaterial enthält bevorzugter- weise ein Gemisch von Magnesium- Lind Zir- konmetallpulver und Kalilun.perchloratpulver, die mittels eines geeigneten Bindemittels, wie z. B. @Titrozellulose, gebunden sind.
Eine Menge lose angeordnetes, brennbares Material<B>18</B> ist im Innern des Kolbens 10 der art- verteilt, dass es praktisch den gesamten Innenraum des ellipsoidförmigen Teils des Kolbens einnimmt und den Zündungsdraht 13 umschliesst. Das brennbare Material kann ent weder aus einer dünnen Folie oder einem fadenförmigen Draht oder Band aus Alu minium und/oder Magnesium bestehen.
Wenn Draht als brennbares Material ver wendet wird, ist es erwünscht, diesen mög lichst gleichmässig im ganzen wirksamen Teil des Kolbens zu verteilen, um bei der Verbren nung den höchsten Wirkungsgrad zu erzielen. Um eine solche gleichmässige Verteilung des Drahtes vor dem Abflammen der Lampe wäh rend beliebiger Zeit aufrechtzuerhalten, ist es zweckmässig, den Draht im Innern der Birne an Ort und Stelle festzumachen. Dies kann derart bewerkstelligt werden, dass für den Schlitzbelag auf der Innenwand des Kolbens ein thermoplastischer Lack verwendet wird. Infolge seiner thermoplastischen Eigenschaf ten genügt es, den Lackbelag zu erhitzen, um den Draht im Innern des Kolbens an Ort und Stelle festzumachen.
Unter dem Einfluss der Hitze wird der thermoplastische Lack weich und harzig, so dass die Teile des Drahtes, die den Innenbelag berühren, darin eingebettet werden und demzufolge beim Erhärten des Belages an der Kolbenwand festkleben.
Auf diese Weise wird der Draht an vielen Stellen der Innenwand des Kolbens befestigt, w odureh die gleichmässige Verteilung des Drahtes im Innern des Kolbens wirksam aufrechterhalten bleibt und sowohl ein hoher Wirkungsgrad bei der Verbrennung des Drahtes als auch gleichmässige Charakteristika der Blitzlicht lampe gewährleistet werden.
Das Erhitzen -und darauffolgende Aufweichen des thermo plastischen Lackbelages kann mittels der beim Abdichten des Kolbens aufgewendeten Wärme oder mittels einer völlig getrennten Erhit- zungsoperation durchgeführt werden.. Infolge der praktisch im ganzen Innen raum des Kolbens gleichmässigen Verteilung des brennbaren Materials weist die beschrie bene Blitzlichtlampe hinsichtlich der Erzeu gung von Licht einen höheren Wirkungsgrad und grössere Gleichmässigkeit auf als bisher verwendete Blitzlichtlampen mit birnenför migen Hüllen.
Der Kolben enthält ferner eine aus Sauer stoff oder einem Sauerstoff enthaltenden Gas bestehende, unter einem geeigneten Druck ste hende Füllung, welche die Verbrennung des brennbaren -Materials 18 unterhält. Der Druck dieser Gasfüllung schwankt je nach der Art des verwendeten Gases, der Grösse des Kol bens, der -tenge und der Art des brennbaren Materials. Für die im folgenden angegebenen Kolbengrössen und bei Verwendung von Sauerstoff als das die Verbrennung unterhal tendes Gas und reinem Aluminium als brenn bares Material reicht der Druckbereich der Gasfüllung bis nahe an eine Atmosphäre heran.
Die in Fig. \? gezeigte Blitzlichtlampe un terscheidet. sieh von der in Fig.1 gezeigten Lampe darin, dass sie grössere Ausmasse auf weist und für die Erzeugung eines Licht blitzes von grösserem Totaleffekt eingeriehtet ist. Wie die in Fig. 1 gezeigte Miniaturlampe ist diese grössere Lampe mit einem ellipsoid- förmigen Kolben 10 und einem Sockel 1\? aus gestattet, welch letzterer in diesem Fall ein Schraubsockel ist.
Der ellipsoidförmige Kolben kann in gleichmässigerer Ausführung hergestellt wer den und besitzt eine grössere Festigkeit als die bis jetzt verwendeten birnenförmigen Kol ben. Gemäss den gegenwärtig für die Fabri kation von Lampenkolben angewendeten Ver fahren werden die Kolben aus einer -Tasse von geschmolzenem Glas hergestellt, die man frei in den zentralen Teil einer Form fallen lässt, worin das Glas dann geblasen wird, bis es die Gestalt der Form angenommen hat. Die ellipsoidförinige Gestalt. des beschriebenen Kolbens stimmt mit der Gestalt, von frei fal lenden Glasklumpen ziemlich genau überein, was bei den -,ewöhnlichen birnenförmigen Hüllen viel weniger der Fall ist.
Dement sprechend wird das Glas, wenn der frei fal lende Glasklumpen schliesslich gegen die Wände der ellipsoidförmig gestalteten Form ausgeblasen wird, nur wenig deformiert. In fol-edessen weisen die Wände der ellipsoid- förinigen Kolben praktisch überall eine gleichmässige Wandstärke auf, wie unmittel bar vor der Operation des Ausblasens. Es entstehen keine sehroffen Unterschiede in der Wanddicke.
Die innere und die äussere Ober- fläehe der Kolbenwand weisen. eine glatte und ununterbrochene, gleichgerielitete Krüm- niung auf, in welcher keine jähen Unregel- mässigkeiten auftreten.
Solche ellipsoidförmig geblasene Kolben eisen ausserdem keine dün nen Seitenwandteile an den Stellen grössten Kolbendurchmessers auf, wie dies für Birnen- oder kugelförmige Kolben charakteristisch ist, und besitzen auch keine so dünnen Teile an der Verbindungsstelle mit dem Hals wie die kugelförmigen Kolben. Diese dünneren Seiten wände und Halsverbindungsteile an Birnen- oder huoelföi-mig geblasenen Hüllen bilden schwächere Stellen.
Obwohl man allgemein annimmt, dass ein kugelförmiger Kolben die grösste Festigkeit bei innern Drücken besitzt, trifft dies nicht für aus Glas geblasene Kol ben für Blitzliehtlampen zu.
Infolge ihrer grösseren Festigkeit können die ellipsoidförmigen Kolben in weit höherem Masse belastet werden. Es ist. möglich, Kolben von beträchtlich reduzierter Grösse für Lam pen mit veraleiehbarein Lichtertrag ztt ver wenden. Soviel bekannt ist, sind die kleinsten bisher hergestellten Blitzliehtlampen mit Kol ben ausgestattet, deren Volumeninhalte etwa 68-70 em3 betragen.
Bei Verwendung des be schriebenen ellipsoidförnllgen Kolbens ist, es möglich, Blitzliehtlampen herzustellen, deren Kolben einen wesentlich geringeren Volumen inhalt als die kleinsten bisher verwendeten Kolben, insbesondere einen solchen von weni ger als 60 cm3 aufweisen. So ist die in Fig.1 gezeigte Blitzlichtlampe mit einem Kolben ausgestattet, dessen Volumeninhalt etwa 25 eni3 beträgt.
Solch ein Kolben kann ohne Gefahr mit etwa 30 Milligramm fadenförmi- gem Ahuniniumdraht oder -band von etwa 1,14 Milligramm Gewicht pro Meter und einer Sauerstoffüllung von etwa 600 mm Hg Druck beschickt werden. Eine solche Minia- turblitzlichtlampe erzeugt ein Blitzlicht von etwa 16 000 Lumensek-unden, was hinsichtlich der Grösse der verwendeten Birne eine ver hältnismässig grosse Lichtmenge darstellt.
So viel bekannt ist, beträgt der höchste in Blitz- liehtlampen bisher erzielbare Lichteffekt pro Einheit des Kolbeninhaltes etwa 400 Lumen- sekiuiden pro cm3. Der Lichteffekt pro Ein heit des Kolbeninhaltes der beschriebenen lIiniaturlampe beträgt jedoch etwa 640 Lu- mensekunden pro cm'. Daraus ist ersichtlich,
dass die 3!liniaturblitzlichtlampe gemäss Fig.1, verglichen mit den bis jetzt erreichbaren Werten, einen wesentlich höheren Lichteffekt pro Einheit des Kolbeninhaltes aufweist.
Die grössere, in Fig. 2 gezeigte Blitzlicht lampe ist mit einem Kolben ausgestattet, des sen Inhalt etwa 90 cm@ beträgt. Dieser Kol ben kann gefahrlos mit etwa 60 wTilligramm Aluminiumdraht oder -band und einer Sauer stoffüllung von etwa 500 mm Hg-Druck be schickt werden.
Eine solche Blitzlichtlampe erzeugt ein Blitzlicht von durchschnittlich et:va 50 000 Lumensekunden. Der Lichteffekt pro Einheit des Kolbeninhaltes dieser Lampe beträgt etwa 555 Lumensekunden pro em3. Wenn dieser Wert auch nicht so hoch ist, wie derjenige der obgenannten Miniaturblitzlicht- lampe,
so liegt er doch beträchtlich höher als der höchste bisher erreichbare Wert des Licht effektes pro Volumeneinheit (400 Lumen sekunden pro cm'). Der Grund für die Stei gerung des Lichtertrages pro Volumeneinheit der Blitzlichtlampen gemäss Fig. 1 und 2 liegt natürlich darin, dass der bei birnenförmi gen Kolben vorhandene ausgedehnte Halsteil, der mehr oder weniger verlorenen Raum dar stellt, fehlt und dass die Birne infolge ihrer gesteigerten Festigkeit, verglichen mit birnen förmigen Hüllen, stärker beschickt werden kann.
Im folgenden sind die relativen Grössen und Ausmasse der ellipsoidförmigen Kolben angegeben. Der Kolben 10 der in Fig.1 ge zeigten Miniaturblitzlichtlampe stimmt prak tisch mit einem Ellipsoid überein, dessen Hauptächse A und Nebenachse 13 die Werte von etwa 15/8 Zoll, resp. 111/32 Zoll aufweisen. Das Verhältnis Länge : Breite einer derart dimensionierten Birne beträgt demgemäss etwa 1,21.
Der Halsteil 11 hat einen Durchmesser von etwa 1/. Zoll und ist so lang, dass die Ge samtlänge des Kolbens etwa 17/s Zoll beträgt. Der Flächeninhalt des axialen, longitudinalen Querschnittes oder der projizierten Fläche über der Basislinie b-b eines derart dimen sionierten Kolbens beträgt etwa 11 em@, wäh rend der Volumeninhalt über der Basislinie, wie oben angegeben, etwa 25 cm3 beträgt.
Das Verhältnis des Flächeninhaltes des longitudi- nalen Querschnittes zum Voluminhalt des Kolbens beträgt demgemäss etwa 0,44. Der Kolben 10 der in Fig.2 gezeigten grösseren Blitzlichtlampe hat ebenfalls ungefähr die Form eines Ellipsoids, dessen Hauptachse C und Nebenachse D die Werte von etwa 231/32 Zoll, resp. 1'/g Zoll aufweisen. Dementspre chend hat das Verhältnis Länge : Breite eines derart dimensionierten Kolbens den Wert von etwa 1,58.
Der Halsteil ist so lang, dass die Clesamtlänge des Kolbens etwa 311/1 Zoll be trägt. Der Flächeninhalt des axialen, longi- tudinalen Querschnittes über der Basislinie b-b dieses Kolbens beträgt etwa 27,7 cm2, während das über der Basislinie befindliche Volumen, wie oben angegeben,
einen Wert von etwa 90 cm@ aufweist. Das Verhältnis des longitudinalen Querschnittes zum Volum- inhalt des Kolbens hat dementsprechend einen Wert von etwa 0,308.
Wie bereits erwähnt wurde, ist es möglich, das Abbrennen des innern Schutzbelages aus Lack am Kolbenhals und an den angrenzenden Kolbenteilen praktisch zu verhindern. Die Fig. 3, 4 und 5 erläutern die aufeinanderfol genden Stufen des zum Abdichten eines be schriebenen Kolbens verwendeten Verfahrens. Der eine Füllung 18 aus brennbarem Material enthaltende Kolben 10, dessen ganze innere Oberfläche mit einer Lackschutzschicht über zogen ist, wird in vertikaler, umgekehrter Lage angeordnet, derart, dass der Halsteil<B>11</B> nach oben ragt.
Der Kolben wird in dieser Lage mittels einer kombinierten Träger- und Hitzeschutzvorrichtung 19, welche den Kolben hals in der Nähe der Verbindungsstelle des Kolbenhalses und des ellipsoidförmigen Teils des Kolbens umfasst, festgehalten. Der Quetschfuss 16, welcher die Zuleitungsdrähte 14 und 15, den Faden 13 und das Ev akuie- rungsrohr 20 umfasst, wird in umgekehrter Lage und mit dem Kolbenhals ausgerichtet über den Kolben angebracht, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Der Quetschfuss wird hierauf in den Kolben eingeführt, bis der Flansch 21 des Fussrohres 16 auf dem Rand des Kolben halses 11 aufliegt, wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Hierauf werden Flammen 22 von scharf zugespitzter Form gegen den Rand des Kol benhalses 11 und die Kante des Flansehes 21 gerichtet, bis das Glas weich wird und zusam menschmilzt.
Der Kolben wird hierauf luft leer gemacht, worauf er durch das Evakuie- rungsrohr 20 mit Sauerstoff des gewünschten Druckes gefüllt und das Evakuierungsrohr hierauf zugesehmolzen wird, wie dies in Fig. 5 bei 23 gezeigt ist. Der Sockel 12 wird hierauf auf den Kolbenhals aufzementiert und der äussere Schutzbelag aus Lack auf den Kolben aufgetragen.
Der Kolben 10 kann, wie dies bei der Fa brikation von gewöhnlichen Glühlampen der Fall ist, in aufrechter statt in umgekehrter Lage zugeschmolzen werden.
Die Miniaturlampe 10 kann, wie dies in Fig.6 gezeigt ist, ungefähr im Brennpunkt eines im wesentlichen parabolischen Reflektors 24 eingebaut sein. Infolge der geringen Grösse der Lampe (welche mehr oder weniger ange nähert einer punktförmigen Lichtquelle gleich kommt) wird das Licht grösstenteils praktisch parallel zur Reflektorachse oder in verhält nismässig kleinen Winkeln dazu reflektiert. Die wirksame Ausnützung des Lichteffektes der in Verbindung mit einem solchen konzen- trierenden Reflektor verwendeten Lampe er möglicht die Aufnahme von ausgezeichneten Bildern in Entfernungen von 30,5 m und so gar mehr mittels den heutzutage verwendeten photographischen Ausrüstungen.
Diese ausser gewöhnlichen Resultate konnten bisher nur mit Hilfe von verhältnismässig grossen und infolge dessen -unpraktischen Reflektoren er zielt -erden.
Wenn ein Lichteffekt erzeugt werden soll, der grösser ist. als der mittels einer einzigen Blitzlichtlampe erzielbare Lichteffekt, so kön nen mehrere Lampen zusammen in einem grossen Reflektor eingebaut und gleichzeitig zum Aufflammen gebracht werden, wodurch sich in gewissen Fällen Vorteile ergeben ge genüber der Vei-vendung einer einzelnen grösseren Lampe.