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Elektrische Glühlampe.
Es ist ein altes Problem der Glühlampentechnik, die für Beleuchtungszwecke verfügbare Netzspannung derart zu reduzieren, dass medrigvoltige Glühlampen verwendet werden können. Es kann nämlich eine Glühlampe mit einer ebenso besseren Ökonomie und um so grösseren Lebensdauer brennen, je dicker der Leuchtdraht ist. Lampen mit dickem Leuchtdraht erfordern aber eine niedrige Spannung ; anderseits werden für die Verteilung des Stromes durch die Elektrizitätswerke höhere Spannungen bevorzugt, weil je höher die Spannung, um so mehr an Leitungsmaterial gespart werden kann.
Es sind bis jetzt in der Praxis in zwei Richtungen Versuche gemacht worden, Einrichtungen derart zu treffen, dass niedrigvoltige Glühlampen an höhere Schaltungen angeschaltet werden können. Beide Versuche sind nur bei Wechselstrom verwendbar. Der erste Versuch besteht darin, dass zwischen Lampe und Netz ein Transformator geschaltet wird, der die hohe Spannung auf eine niedrigere transformiert. Diese Transformatoren, die man in der Praxis als Reduktoren"bezeichnet hat, haben sich nicht bewährt, u. zw. deshalb, weil sie ziemlich voluminös, schwer (weil mit Einsenkern versehen) und kostspielig waren.
Die Schwierigkeiten steigen mit sinkender Frequenz des Wechselstromes ; bei einer Frequenz von 162/3 Perioden, wie sie z. B. bei elektrischen Fernbahnen vorkommen, müssten diese"Reduktoren" noch viel schwerer und grösser sein als für die übliche Frequenz von 50 Perioden.
Der zweite Versuch, für höhere Spannungen niedrigvoltige Lampen verwendbar zu machen, besteht darin, dass man in den Lampenkreis einen Kondensator einschaltet, sodass die auf die Lampe entfallende Spannung verringert wird. Zu diesem Zwecke werden Papierkondensatoren verwendet, die um so voluminöser sein müssen, ein je dickerer Leuchtdraht verwendet werden soll. Bei dieser Schaltung können niedrigvoltige Lampen an höhere Netzspannungen angeschlossen werden, jedoch muss ein verhältnismässig dünner Leuchtdraht verwendet werden. Der Vorteil ist also hier nur der, dass bei hohen Netzspannungen auch niedrigkerzige Glühlampen verwendet werden können, nicht aber solche mit dickem Leuchtdraht. Auch hier steigen die Schwierigkeiten mit sinkender Frequenz des Wechselstromes.
Ein grosser Nachteil bei den erwähnten Massnahmen ist, dass sie nur für Wechselstrom, nicht aber für Gleichstrom verwendbar sind.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Glühlampe mit verhältnismässig dicken Leuchtdraht, die an hohe Netzspannungen angelegt werden kann, gleichgültig ob Wechselstrom oder Gleichstrom zur Verfügung steht. Diese Lampe wird wie ein Audionrohr zur Erzeugung elektrischer Schwingungen ausgestattet, mit dem Unterschied, dass die Glühkathode, die sonst bei Audionröhren nur als Elektronenquelle dient, hier auch als Lichtquelle verwendet wird. Zweckmässig wird die Anode in Gestalt eines Reflektors ausgebildet, in dessen Brennpunkt sich der Glühdraht (zugleich Glühkathode) befindet. Eine beispielsweise Ausführung einer solchen Lampe ist in Fig. 1 gezeichnet, während Fig. 2 die Lampe in Verbindung mit einer beispielsweisen Ausführung der Schaltung darstellt.
In Fig. 1 ist a die reflektorartig ausgebildete Anode, g das Gitter, k der als Kathode dienende Leuehtdraht. Dieses Audionrohr wird zunächst dazu verwendet, um elektrische Schwingungen zu erzeugen, wobei die Netzspannung als Anodenspannung verwendet wird. Zur Heizung des Glühdrahtes dient die durch das Rohr selbst erzeugte Hochfrequenzenergie. Die hiebei zur Verwendung gelangende Schaltung ist an sich nicht neu, sie ist im wesentlichen dieselbe, wie sie im D. R. P. Nr. 310.793 (von Huth und Löwe, Berlin) beschrieben ist ; der einzige Unterschied ist der, dass nicht 50%, sondern etwa 80% oder noch mehr der Schwingungsenergie zur Heizung des Glühdrahtes verwendet werden soll. Dies kann durch eine engere Kopplung
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des Anodenkreises mit dem Heizstromkreise erreicht werden.
Eine beispielsweise Ausführung dieser Schaltung ist in Fig. 2 gekennzeichnet, wobei die Einrichtung zur Einleitung des Schwingungsvorganges der Einfachheit halber weggelassen ist. In dieser Figur bedeuten : a die Anode, g das Gitter, k die Glüh-
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zwischen Anodenkreis und Heizstromkreis.
Das Wesen der Erfindung besteht also dann, dass der hochgespannte Netzstrom, indem er in bekannter Weise in einen niedergespannten, hochfrequenten Strom mittels eines Audionrohres umgewandelt wird und die Kathode nach vorhergehender Heizung durch eine Hilfseinrichtung im Glühen erhält, dadurch die Elektronenröhre befähigt, als Lichtquelle verwendet zu werden. Die hiezu notwendige Apparatur besteht aus einem kleinen Papierkondensator von der Grössenordnung von etwa 1000 cm und einigen Selbstinduktionsspulen, die aus wenigen Windungen Kupfer (ohne Eisen) bestehen. Sowohl der Kondensator wie die K"pferwindungen können mit Leichtigkeit in einem Sockel von ungefähr normaler Grösse untergebracht werden. Diese Vorrichtung kann sowohl bei Gleichstrom, wie bei Wechselstrom Verwendung finden.
Bei Wechselstrom wirkt immer nur die Spannung in einer Richtung, während die andere Richtung durch das Rohr unterdrückt wird. Die Frequenz des verwendeten Wechselstromes spielt dabei so gut wie gar keine Rolle.
Als Hilfseinrichtung zur Einleitung des Schwingangsvorganges kann entweder eine kleine Heiz-
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wird, oder aber es kann die erste Zündung durch die Netzspannung selbst erfolgen, indem man einen Kondensator von passender Grösse durch den Glühdraht hindurch auf die Netzspannung aufladen lässt oder schliesslich einen passenden Vorschältwiderstand benutzt und durch diesen Vorschaltwiderstand den Glühdraht direkt mit der Netzspannung heizt. Da die Belastung des Vorschaltwiderstandes nur kurze Zeit da'iert, so kam er dementsprechend schwach dimensioniert sein. Diese Hilfseinrichtung wird ent-entweder in der Schaltanlage oder beim Schalter oder sogar, wenn es nur ein Vorschaltwiderstand ist, in der Audionlampe selbst untergebracht.
Das Ein-und Ausschalten der Hilfseinrichtung kann mittels eines Momentschalters gesehehen, wie er schon in dem D. R. P. Nr. 310. 793 (Huth und Löwe, Berlin) vorgesehen ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch bemerkt, dass ein Eindringen der hochfrequenten Schwingungen in das Netz nicht zu befürchten ist. Da es sich eben um sehr hochfrequente Schwingungen handelt, so werden sie durch die Leitungen sehr rasch gedämpft ; ausserdem ist die Energie derselben eine so geringe, dass sie keine Gefahrfür das Netz bzw. für die daran hängenden Anlagen bilden kann. Sollte jedoch aus Sicherheitsgründen ein Abhalten dieser Schwingungen verlangt werden, so wäre dies leicht durch Drosselspule zu bewerkstelligen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle die glühende Kathode
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