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Die Erfindung betrifft eine mit neutralem Gas und mit zur Herstellung und Aufrechterhaltung des Halogenkreisprozesses geeigneten bromhaltigen Zusätzen gefüllte Glühlampe, wobei dem Füllgas als erster Zusatzstoff Bromwasserstoff und als zweiter Zusatzstoff Brom beigemsicht sind.
Das Wolframmaterial der elektrischen Glühlampenwendel verdampft bei der Betriebstemperatur der Lampe und schlägt sich an der Lampenkolbenwand nieder, wodurch eine Schwärzung derselben verursacht wird.
Hiedurch wird die Lichtleistung der Lampe herabgesetzt und auch das Aussehen derselben ist unvorteilhaft.
Wie bekannt, kann die zufolge der Wolframverdampfung entstehende Kolbenschwärzung in gasgefüllten Glühlampen dadurch wesentlich herabgesetzt werden, dass dem neutralen Füllgas Wasserstoffhalogenid in geringer Menge zugesetzt wird. Diese Wirkung kann so interpretiert werden, dass Wasserstoffhalogenid bei der Betriebstemperatur des Glühfadens reversibel dissoziiert und das frei werdende Halogen mit dem am Kolben sich anlagernden Wolfram reagiert ; die entstehende flüchtige Wolfram-Halogenverbindung zersetzt sich nahe beim und am Glühfaden, wobei sich das Wolfram zum grossen Teil wieder am Glühfaden niederschlägt, während das Halogen wieder frei wird. Dieser Kreisprozess wird Halogenkreisprozess genannt. Die ersten Vorschläge für Halogenzusatz sind recht alt, ein solches Verfahren ist, z. B. in der österr.
Patentschrift Nr. 70219 beschrieben.
Ferner ist auch ein Verfahren zur Einführung von Wasserstoffhalogenid in die Lampe bekannt, wobei dem neutralen Füllgas der Lampe halogenierter Kohlenwasserstoffdampf zugesetzt wird, von welchem bei der Betriebstemperatur des Glühfadens der Glühlampe durch thermische Zersetzung Wasserstoffhalogenid entsteht.
Ein solches Verfahren ist z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 615371 beschrieben.
Es wurde gefunden, dass sich von den Wasserstoffhalogeniden der Jodwasserstoff in annehmbarer kleiner Konzentration nicht zur Ausnutzung des Halogenkreisprozesses eignet. Falls Bromwasserstoff und Jodwasserstoff in genügender Konzentration zugesetzt werden, um den Halogenkreisprozess während des Betriebes der Lampe sicher einzuleiten und aufrechtzuerhalten, so tritt bei vielen Lampen eine starke Korrosion des Glühfadens auf, was zum vorzeitigen Ausbrennen der Glühlampen führt. Wenn die Konzentration so stark herabgesetzt wird, dass keine Korrosion zustandekommt, treten im Zusammenhang mit der Einleitung und Aufrechterhaltung des Halogenkreisprozesses Probleme sowie eine starke Schwärzung auf. Diese Erscheinung trat auch bei Zusatz von Wasserstoff zum neutralen Füllgas neben Wasserstoffhalogenid auf. Nach der österr.
Patentschrift Nr. 253620 sollen zur Füllung des Kolbens einer elektrischen Glühlampe neben einem inerten Füllgas Brom als regeneratives Getter und Wasserstoff verwendet werden, u. zw. in einer solchen Weise, dass die Zusätze in elementarem Zustand oder als Verbindungen oder in Form von zwei Arten von Bromzusätzen, wie z. B. Bromwasserstoff und/oder elementares Brom und/oder bromierte Kohlenwasserstoffe gleichzeitig zugesetzt werden. Zur Erzielung bester Ergebnisse wird dabei als Verhältnis in Grammatomen zwischen Brom und Wasserstoff im Gasgemisch ein solches im Bereich zwischen 1 : 1 und 1 : 7 angegeben, d. h. also, dass ein Wasserstoffüberschuss vorhanden sein soll.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorher erwähnten Nachteile, wie Korrosionserscheinungen und unvollkommene Wirkung des Halogenkreisprozesses, bei Verwendung von zwei Zusatzstoffen, wie Bromwasserstoff und Brom zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Glühlampe der eingangs erwähnten Art die Konzentration des ersten Zusatzstoffes 0, 05 bis 1 Atomprozent bezogen auf das neutrale Füllgas und die des zweiten Zusatzstoffes 0, 1 bis 15 Atomprozent bezogen auf den ersten Zusatzstoff beträgt. Bei der erfindungsgemässen Zusammensetzung ist im Gegensatz zu den in der österr.
Patentschrift Nr. 253620 empfohlenen Verhältnissen in jedem Fall der Wasserstoffgehalt der Zusätze insgesamt kleiner als der Bromgehalt und es hat sich gezeigt, dass bei Anwendung des ersten Zusatzstoffes (Bromwasserstoff) in einer Konzentration, bei welcher er für sich allein noch keine schädliche Korrosion hervorruft, für den zweiten Zusatzstoff (Brom) eine Konzentration, die geringer ist, als jene des ersten Zusatzstoffes, gefunden werden kann, bei welcher der Halogenkreis mit vollkommener Sicherheit zustandekommt und aufrechterhalten wird, jedoch keine schädliche Korrosion des Glühfadens auftritt.
Die Einführung des ersten und zweiten Zusatzstoffes in die Glühlampe kann nach verschiedenen an sich bekannten Verfahren durchgeführt werden. So können die Zusatzstoffe unmittelbar in ihrer endgültigen Zusammensetzung dem neutralen Füllgas zugesetzt werden. Anderseits ist es möglich und auch oft zweckmässig, dem neutralen Füllgas solche Verbindungen zuzumischen, welche bei der Betriebstemperatur des Glühfadens eine thermische Zersetzung erleiden, wodurch die erwünschten Verbindungen erhalten werden, wobei jedoch noch vom Gesichtspunkt der Funktion der Glühlampe aus auch neutrale Stoffe entstehen können.
Eine Ausführungsform der Glühlampe enthält den ersten Zusatzstoff Bromwasserstoff und als zweiten Zusatzstoff im Verhältnis zum Bromwasserstoff 10 Atomprozent elementares Brom. Es ist nicht vorteilhaft, diese Zusätze unmittelbar in endgültiger Zusammensetzung dem neutralen Füllgas zuzusetzen, da sie eine korrosive Wirkung auf die Lampenherstellungseinrichtung ausüben können. Es ist viel zweckmässiger, das neutrale Füllgas mit dem Dampf von Tribrommethan, sodann Dibrommethan bei Zimmertemperatur zu sättigen ; die Verbindungen erleiden bei der Betriebstemperatur des Glühfadens eine thermische Zersetzung, wobei die erwünschte Zusatzkombination entsteht. Nebenbei entsteht noch elementare Kohle, wodurch jedoch der Betrieb der Glühlampe nicht beeinflusst wird.
Vom Gesichtspunkt der Verwendung der Erfindung aus sind selbstverständlich die im Laufe des Betriebes der Glühlampe entstehenden Endprodukte ausschlaggebend.
Beispiel : Als Füllgas wurde Krypton mit einem Druck von 4, 5 atü verwendet, welches die Dämpfe
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von Tribrommethan (CHBr3) mit einem Druck von 1, 5 Torr und Dibrommethan (CH2Br2) mit einem Druck von 14, 5 Torr enthält. Mit diesem Füllgas wurden Quarz-Halogen-Glühlampen der internationalen Type H3 für Autoscheinwerfer, u. zw. 6V bis 55 W und 12 V bis 55 W, gefüllt. In den Lampen war bei einer Aussentemperatur von 250C der Füllgasdruck 4 atü. Jede der Lampen wurde länger als 150 h betrieben, es wurde jedoch keine Schwärzung gefunden und die Lampen blieben auch weiterhin betriebssicher.