Gasgefüllte elektrische Glühlampe. Die Erfindung bezieht sich auf eine gas- 0,efüllte, elektrische Glühlampe und ist be sonders dann von Vorteil, wenn die Lampe mit einem mehrfach gewundenen Leucht- körper versehen ist.
Es ist bekannt, da.ss in diesem Falle die Durchschlaggefahr grösser ist als bei den üblichen Lampen mit einfach gewundenen Leuchtkörpern. Beim Durchbrennen des Leuchtkörpers tritt leicht Bogenbildung auf, und zwar zuerst zwischen den Leuchtkörper enden an der Abbrennstelle; der Bogen breitet sich dann oft so weit aus, dass er eine direkte Verbindung zwischen den Poldrähten im Innern der Lampe bildet. In diesem Falle wird die Stromstärke des Bogens aber derart gross, dass die üblichen Schmelzsiehe- rungen am Schaltbrett durchschlagen. Zur Beseitigung dieses Übelstandes wurde schon vorgeschlagen, in die Lampe selbst eine Schmelzsicherung einzubauen.
Dies .geschieht vorteilhaft in den Teilen der Stromzufüh- rungsdrähte, die im Lampensockel angeord net sind.
Es hat sich aber gezeigt, dass die be kannte Anordnung wesentliche Nachteile insofern besitzt, als nach dem DurchscUmel- zen der Schmelzsicherung noch immer eilte Bogenbildung mit den erwähnten Nachteilen möglich ist, und zwar in diesem Falle durch Ablösung des ersten Bogens durch einen zweiten Bogen im Sockelraum, entweder zwi schen den beiden Stromzuführungsdrähten oder zwischen einem Stromzuführungsdraht und dem meistens aus Messing bestehenden Lampensockel.
Diese Erscheinung tritt insbesondere bei hoher Spannung und bei Gleichstrom auf. Anhand der Figuren werden diese Mög lichkeiten noch näher erläutert werden.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Glühlampe ermöglicht es, diese Nachteile wesentlich herabzusetzen. Bei der erfindungsgemässen Lampe sind in beiden Stromzuführungsdrähten Schmelz sicherungen vorgesehen, und zwar derart, dass ein Ende dieser Schmelzsicherungen nahe an der Sockelwandung liegt.
Zweckmässigerweise werden die Strom zuführungsdrähte im Sockelinnern ganz bis zur Quetschstelle als Schmelzdrähte aus gebildet.
Es zeigt sich, dass die Erfindung beson ders für Lampen wichtig ist, bei denen die äussern Kontakte am Boden des Sockels an geordnet sind. Solche Sockel sind unter dem Namen Swan-Sockel bekannt.
Weiter ist zu bemerken, dass man prak tisch an das Material der Sicherungen für den vorliegenden Zweck folgende Ansprüche zustellen Anlass hat: 1. Beim Durchschmelzendes Drahtes soll wenig Dampf entwickelt werden, ,das heisst die Dampfspannung beim Schmelzpunkte des Materials der Sicherungen muss möglichst ge ring sein; der Dampf kann natürlich die Bogenbildung zwischen einem Stromzufüh- rungsdraht und dem metallischen Sockel för dern.
2. Die Schmelzzeit der Sicherung soll möglichst gering sein, damit zum Beispiel, falls Bogenbildung zwischen den betreffen den Teilen der Stromzuführungsdrähte auf- tritt, diese Teile möglichst schnell weg schmelzen.
Die Schmelzzeit wird nach der Meyerschen Formel gegeben durch:
EMI0002.0013
worin t in Sekunden, q der Drahtquerschnitt im cmz und Ik der Kurzschlussstrom in Am- peres ausgedrückt wird.
Zweckmässigerweise beträgt die Konstante C (Kurzschlusskonstante) des für die beiden Sicherungen verwendeten Materials weniger als 300 X l06, und zwar gilt diese Zahl für eine Anfangstemperatur des Durchschmelzens von 15 e C (Zimmertemperatur).
Hieraus geht hervor, dass nicht alle Mate rialien für den vorliegenden Zweck geeignet sind. Für Kupfer hat zum Beispiel C = un gefähr den Wert 1000. 108.
Nickel und Nickellegierungen sind da gegen vorzüglich geeignet. Für Nickel hat zum Beispiel die Konstante C ungefähr den Wert 234. 108.
Diese Materialien, wie Konstanten, Nickel chrom Monelmetall, Konelmeta11 usw. ge nügen nicht nur den beiden soeben erläuterten Anforderungen, sondern auch der folgenden dritten.
3. Der Korrosionsfestigkeit.
Diese Anforderung ist sehr wichtig, wenn man bedenkt, dass .es sich hier um ganz dünne Drähte, zum Beispiel von 150 mikron bei einem Grenzstrom von 2,5 Amp. handelt, die praktisch längere Zeit auf Lager liegen müs sen und deshalb der Korrosion ausgesetzt sein können.
Schliesslich sei darauf hingewiesen, dass es zweckmässig ist, die Lampe dadurch gegen jede Durchschlagsgefahr, also auch gegen Durchschlag zwischen Stromzuführungsdraht und Sockel zu sichern, dass das Innere des Sockels aus Isoliermaterial ausgeführt wird, zum Beispiel der übliche Metallsockel innen mit einem Isolierlackanstrich versehen wird; vorteilhaft ist es, insbesondere, den Boden des Sockels mit einer dicken Isolierschicht (vorzugsweise 6 bis 8 mm) zu versehen, damit die abgeschmolzenen Enden der Sicherung tief in diese Schicht hineindringen, was dem Bestehenbleiben eines Lichtbogens noch ein weiteres Hindernis entgegensetzt.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des.
In Fig. 1 ist, eine Lampe mit Schrauben sockel (sogenannter Edisonsockel) veran schaulicht; Fig. 2 zeigt eine Lampe mit Swansockel; Fig. 3 zeigt eine Lampe mit @Swansockel, welcher am Boden mit einer dicken Isolier schicht versehen ist.
Im Kolben 1 (Fig. 1) ist ein doppel schraubenförmig gewundener Leuchtkörper \? angeordnet. Der Sockel 3 ist mittelst Kitt bei 8 auf dem Kolben festgekittet. Er be- steht aus der üblichen Messinghülse. Die Stromzuführungsdrähte sind mit 4 und 5, die Quetschstelle mit 6 bezeichnet..
Die Teile<I>AB</I> und<I>CD</I> sind als Schmelz sicherung ausgeführt.
Bei dein sogenannten Edisonsockel ist nur ein Kontakt 15 im Boden des Sockels angeordnet.
Wenn nun zum Beispiel der Draht 5 bei P durchschmilzt, so schmilzt auch der Draht 4 gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig durch. Es könnte nun ein Bogen entstehen zwischen dem freien, vom Sockelboden herabhängenden Ende des Drahtes 4 und dem noch an Strom liegenden Ende des Drahtes 5. Da aber der Draht 4 sofort bis zum Punkte A weg schmilzt, kann ein sich gegebenenfalls bil dAnder Bogen nur ganz kurze Zeit, also praktisch überhaupt nicht bestehen. Bogen bildung zwischen dem Draht 4, zum Beispiel dem Punkt Q, und der Messinghülse, kann dadurch vermieden werden, dass das Innere der Hülse 3 mit einer Isolierlackschicht 7 überzogen wird.
In Fig. 2 ist auf dem Kolben 10 ein Swansockel 9 bei 14 festgekittet.
Die Drähte 11 und 12 sind wieder je von U bis V und von X bis Y als Schmelzsiche rung ausgebildet. Die Drähte können nun sehr leicht derart nahe zueinander zu liegen kommen, dass sich, wenn beide Drähte durch geschmolzen sind, ein Bogen R, zum Beispiel über die Strecke T S, bildet. Mindestens einer der Drähte schmilzt dann aber gleich in seiner ganzen Länge beispielsweise über die Länge<I>T U</I> weg. Bogenbildung über die Strecke U X tritt praktisch nicht auf.
Fig. 3 zeigt eine Lampe mit Swansockel, wobei gleichfalls Sicherungsdrähte 21 und 22 vorgesehen sind. Der Boden 23 dieses Sockels ist mit einer dicken Isolierschicht 24 versehen, und zwar derart, dass ,die Verbindungsstellen der Sicherungsdrähte 21 und 22 tief in den Aussparungen 25 und 26 dieser Isolierschicht liegen. Hierdurch wird der Weg zwischen den beiden abgeschmolzenen Enden noch mehr verlängert und auch sonst für das Be stehen des Bogens ungünstig ausgestattet.
Gas-filled electric light bulb. The invention relates to a gas-filled, electric incandescent lamp and is particularly advantageous when the lamp is provided with a multiple-wound luminous element.
It is known that in this case the risk of breakdown is greater than in the case of the usual lamps with simply wound filaments. When the filament burns through, arcing easily occurs, namely first between the filaments ending at the point of burn; the arc then often spreads so far that it forms a direct connection between the pole wires inside the lamp. In this case, however, the current strength of the arc is so great that the usual fusible links break through on the switchboard. To eliminate this drawback, it has already been proposed to install a fuse in the lamp itself.
This takes place advantageously in the parts of the power supply wires that are arranged in the lamp base.
However, it has been shown that the known arrangement has significant disadvantages insofar as, after the fuse has been blown through, rapid arc formation with the disadvantages mentioned is still possible, in this case by replacing the first arc with a second arc Base space, either between the two power supply wires or between a power supply wire and the lamp base, which is usually made of brass.
This phenomenon occurs particularly with high voltage and with direct current. These possibilities will be explained in more detail using the figures.
The design of the incandescent lamp according to the invention makes it possible to significantly reduce these disadvantages. In the lamp according to the invention, fuses are provided in both power supply wires, specifically in such a way that one end of these fuses is close to the base wall.
Conveniently, the power supply wires are formed in the inside of the base all the way to the pinch point as fusible wires.
It turns out that the invention is particularly important for lamps in which the outer contacts are arranged at the bottom of the base. Such bases are known under the name Swan base.
It should also be noted that practically the following demands are made on the material of the fuses for the present purpose: 1. Little steam should be developed when the wire melts, i.e. the vapor tension at the melting point of the material of the fuses must be low as possible his; the steam can of course encourage arcing between a power supply wire and the metallic base.
2. The melting time of the fuse should be as short as possible so that, for example, if arcing occurs between the relevant parts of the power supply wires, these parts melt away as quickly as possible.
The melting time is given according to Meyer's formula:
EMI0002.0013
where t is expressed in seconds, q is the wire cross-section in cmz and Ik is the short-circuit current in amperes.
Conveniently, the constant C (short-circuit constant) of the material used for the two fuses is less than 300 X 106, and this number applies to an initial melting temperature of 15 e C (room temperature).
It can be seen from this that not all materials are suitable for the present purpose. For copper, for example, C = has about 1000. 108.
Nickel and nickel alloys are particularly suitable for this. For example, for nickel, the constant C is approximately 234.108.
These materials, such as constants, nickel chromium monel metal, Konelmeta11 etc., not only meet the two requirements just explained, but also the following third.
3. The corrosion resistance.
This requirement is very important when you consider that we are dealing with very thin wires, for example 150 microns with a limit current of 2.5 Amp., Which practically have to be in storage for a long time and are therefore exposed to corrosion could be.
Finally, it should be noted that it is advisable to secure the lamp against any risk of breakdown, i.e. also against breakdown between the power supply wire and the base, that the inside of the base is made of insulating material, for example the usual metal base is provided with an insulating varnish on the inside; It is particularly advantageous to provide the base of the base with a thick insulating layer (preferably 6 to 8 mm) so that the melted ends of the fuse penetrate deep into this layer, which is another obstacle to the persistence of an electric arc.
The drawing illustrates two exemplary embodiments from the subject of the invention.
In Fig. 1, a lamp with screw base (so-called Edison base) is illustrated; 2 shows a lamp with a Swan base; Fig. 3 shows a lamp with @Swansockel, which is provided with a thick insulating layer on the bottom.
In the bulb 1 (Fig. 1) is a double helical filament \? arranged. The base 3 is cemented to the piston with putty at 8. It consists of the usual brass sleeve. The power supply wires are marked 4 and 5, the pinch point with 6 ..
The <I> AB </I> and <I> CD </I> parts are designed as a fuse.
In your so-called Edison socket, only one contact 15 is arranged in the base of the socket.
If, for example, the wire 5 melts through at P, the wire 4 also melts through at the same time or almost simultaneously. An arc could now arise between the free end of the wire 4 hanging down from the base floor and the end of the wire 5 that is still connected to power. However, since the wire 4 melts immediately down to point A, any other arc can only develop completely short time, so practically not exist at all. Arc formation between the wire 4, for example the point Q, and the brass sleeve can be avoided in that the inside of the sleeve 3 is coated with a layer of insulating lacquer 7.
In FIG. 2, a Swan base 9 is cemented to the piston 10 at 14.
The wires 11 and 12 are again each formed from U to V and from X to Y as a fusible link. The wires can now very easily come to lie so close to one another that, when both wires have melted through, an arc R is formed, for example over the distance T S. At least one of the wires then melts over its entire length, for example over the length <I> T U </I>. There is practically no arcing over the section U X.
Fig. 3 shows a lamp with a Swan base, with locking wires 21 and 22 also being provided. The bottom 23 of this base is provided with a thick insulating layer 24 in such a way that the connection points of the fuse wires 21 and 22 lie deep in the recesses 25 and 26 of this insulating layer. As a result, the path between the two melted ends is lengthened even more and is otherwise equipped unfavorably for the loading of the arch.