Blitzlichtlampe Die vorliegende Erfindung betrifft eine durch Funken zündbare photographische Blitzlichtlamp:e mit einem geschlossenen, strahlungsdurchlässigen Lampenkolben, in dem sich eine den Kolben aus- füllend@e lockere Masse aus metallischem brenn barem Material, eine .die Verbrennung unterstüt zende Atmosphäre und eine im Funkenentladungs- weg liegende Zündmasse befinden.
Bei den augenblicklich erhältlichen kommerziel len Blitzlichtlampen bestehen die Zündmittel: aus einem feinen Wolfram;Glühfaden, welcher gewöhn lich durch eine Zelle einer Trockenbatterie auf Glühtemperatur gebracht wird', um auf diesem Wege den Primärzünder zu zünden, welcher seiner seits das brennbare Material entzündet. Das brenn bare Material besteht gewöhnlich aus einer in Strei fen geschnittenen Aluminiumfolie. Wenngleich die Lampen dieses Typs unter entsprechenden Bedin gungen gute Resultate zeigen., besitzen sie jedoch auch Nachteile, so kann z.
B. der Zündvorgang bei schwacher Batterie wegen des Zusammenbruchs der Spannung oder wegen eines schlechten Kontakts im Stromkreis beispielsweise zwischen Lampen fassung und Lampensockel ausbleiben.
Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfin dung, diese Nachteile durch Schaffung einer Lampe und eines Zündsystems zu überwinden, bei welchen kein Glühfaden benötigt wird. Es ist somit weiterhin ein Zweck der Erfindung, eine Blitzlichtlampe ohne Glühfaden zu schaffen, welche äusserst betriebssicher ist und welche auch von einer schwachen Energie quelle zuverlässig gezündet werden kann. Es ist weiterhin ein besonders wünschenswerter Zweck der Erfindung, eine Blitzlichtlampe zu schaffen, welche zuverlässig durch die von einem piezoelektrischen Kristall abgegebene geringe Energiemenge gezündet werden kann.
Es wurde bereits vorgeschlagen, eine glühfadenlose Blitzlichtlampe herzustellen. Eine der artige Lampe ohne Glühfaden enthält eine brenn- bare Folie sowie zwei in einem vorgegebenen Ab stand angeordnete Elektroden sowie eine Zünd'sub- sitanz in dem Luftspalt zwischen den Elektroden, welche durch eine Bogenentladung zwischen diesen Elektroden gez'ünd'et wird.
Die Bogenentladung wird dabei durch eine einem Transformator ent nommene Hochspannung hervorgerufen. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, eine Blitzlichtlampe her zustellen, welche nur eine einzige Elektrode enthielt, die einen Überzug aus dielektrischem Material und einer Primärzündverbindung besitzt. Bei derartigen Lampen kann der Primärzünder und somit auch die Folie durch eine durch ein Potential von 10 bis 20 Tausend V hervorgerufene Bogenentladung gezün det werden.
Diese bekannten Lampen benötigen zur zuverlässigen Zündung eine erhebliche elektrische Energiemnenge. Es ist somit ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Blitzlicht- lampe zu schaffen, welche während des Betriebes zuverlässig durch eine wesentlich geringere elektri sche Energiemenge gezündet werden kann und bei welcher die Einhaltung eines genauen, vorgegebenen Elektrodenabstandes nicht erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass zwei im Abstand voneinander befind liche Metallelektroden im Kolben angeordnet sind, dass wenigstens eine der Elektroden einen mit ihr in Kontakt befindlichen Auftrag aus einer Zünd masse hat, die wenigstens einen Teil eines elek trisch isolierenden Überzugs bildet, welcher die Elektrode praktisch über deren Gesamtlänge be deckt, und.
dass das metallische, brennbare Mate rial sowohl mit der Zündmasse an der mit ihr be- deckten Elektrode als auch mit der zweiten Elek trode in Berührung steht und zwischen diesen bei den Elektroden einen elektrisch leitenden Weg bildet.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der bei liegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläu tert werden, wobei im einzelnen zeigen: Fig. leine Blitzlichtlampe mit zwei: einander gegenüberliegenden Kontaktenden, teilweise im Schnitt, sowie den zur Zündung erforderlichen Stromkreis, Fig. 2 eine Teilansicht einer etwas abgeänderten Ausführung,
Fig. 3 eine Blitzlichtlampe mit an einem gemein samen Ende herausgeführten Kontakten und Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ka mera Verschlussmechanismus mit synchronisierten Mitteln zur Erregung eines piezoelektrischen Kri- stalles.
Die in Fig. 1 gezeigte Lampe besitzt zwei mit Kontakten versehene Enden:. Lampen dieser Art sind bei Abwesenheit eines Glühfadens leicht und preiswert herzustellen. Die Lampe enthält einen strahlungsdurchlässigen Kolben 1 rohrförmiger Ge stalt, welcher vorzugsweise aus Glas besteht. Die Enden des Kolbens besitzen Ansatz- oder Hals teile 2 geringeren Durchmessers, an welchen vor zugsweise durch eine direkte Glas-Metallbindung Metallkontakte 3 befestigt sind.
Diese Kontakte sind im vorliegenden Fall leicht gewölbte bzw. kon kave Scheiben aus :einem Metall oder einer Metall Legierung, welche mit Glas verbunden werden kann, wie z. B. aus einer Chrom-Eisen-Legierung. Der Kolben selbst besteht aus einem gewöhnlichen hoch belastbaren Glas, welches auch in der Lampentech nik Verwendung findet.
An jedem Kontakt 3 ist beispielsweise durch Schweissurig oder Löturig eine stabförmige Elektrode 4 angebracht, welche sich in das Innere des Kolbens erstreckt und aus irgend einem geeigneten Metall wie beispielsweise Eisen, Kupfer, Aluminium, Nickel usw. bestehen kann.
Eine der Elektroden 4 ist mit einem porösen Primär zünder 5 überzogen, welcher die gleiche Zusammen- Setzung besitzen kann wie bei den gewöhnlichen, mit Glühfäden gezündeten Blitzlichtlampen. Derar tige Primärzünder enthalten gewöhnlich eine poröse Mischung eines leicht entzündbaren Metallpuders, wie z.
B. Zirkon oder eine Mischung aus Zirkon und Magnesium, mit einem Oxydationsmittel wie z. B. Kaliumperchlorat, wobei beide Stoffarten durch ein geeignetes Bindemittel wie beispielsweise Nitrozel lulose miteinander verbunden sind.
Ein brauchbarer Primärzünder kann beispielsweise aus 90 Gewichts prozent Zirkon und 10 Gewichtsprozent Kalium- perchlorat bestehen, wobei beide Stoffe in einer Lösung von Nitrozellulose in Amylazetat mit einer Viskosität von 24 Zentipoise X Gramm pro cm3 suspendiert sind.
Bei einem typischen Beispiel trägt eine 12 mm lange Elektrode 0,00437 Gramm Pri- märzündstoff. Der Kolben 1 enthält als Füllung eine willkürlich verteilte Masse von brennbarem Mate rial 6, vorzugsweise in der Form von Streifen aus Aluminiumfolie, in gleicher Weise, wie dies bei bis herigen Röhren der Fall ist. Der Kolben enthält fer ner eine die Verbrennung fördernde Gasatmosphäre, vorzugsweise eine Sauerstoffatmosphäre geeigneten Drucks, welche etwas unter dem Atmosphärendruck liegen kann.
In kleineren Kolben kann der Sauer stoffdruck auch etwa 1200 mm Hg betragen.
Die in Fig. 2 gezeigte Lampe ist im wesentlichen mit der in Fig. 1 gezeigten Lampe identisch. Ledib lieh der Kontakt 3' ist insofern etwas anders ge formt, als er becherförmig ausgebildet ist, und deren Kante in den Halsteil bzw. das verjüngte Ende des Kolbens eingebettet ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Lampe besitzt nur einen Anschlusssockel und einen Glaskolben 7 ge- wöhnlicher Konstruktion, wobei zwei Zuführungslei tungen bzw. Elektroden 8 sich durch die Wand des Kolbens erstrecken und durch eine mit diesen ver schmolzene Glasleiste 9 in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand voneinander gehalten werden.
Der Teil der Elektroden 8, welche über die Glas leiste 9 hinausragen, sind mit einem Primärzünder 10 beschichtet, welcher die gleiche Zusammenset zung haben kann, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Zur Vermeidung eines Kurzschlusses der Elek troden 8 durch die metallische Folie 11 sind die Teile der Elektrode, welche sich unterhalb der Glasleiste, jedoch innerhalb der Röhre befinden, mit einem elektrisch isolierenden bzw. dielektri- schen Überzug 12 versehen. Der dielektrische Über zug 12 kann vorzugsweise eine Boratverbindung sein, welche auch zur Gewährleistung einer guten Schmelzverbindung zwischen den Zuführungslei tungen bzw. Elektroden 8 und dem Glaskolben Ver wendung auf die Elektroden aufgebracht wird. Die Elektroden können aus gewöhnlichem kupferbe schichtetem Nickeleisendraht bestehen.
Der Borat- überzug wird von den über die Glasleiste hinaus ragenden Teilen der Elektroden, mindestens jedoch an deren obersten Enden, vor der Auftragung des Primärzündstoffes 10 entfernt. Der Kolben 7 ist mit einem den Verbrennungsprozess fördernden Gas ge füllt und kann mit einem Sockel 13 mit einem Aussenkontakt 14 und einem Endkontakt 15 ver sehen sein, wobei die Zuführungsleitungen bzw. Elektroden 8 mit je einem dieser Kontakte verbun den sind.
Es ist ein wichtiges Merkmal der beschriebenen Lampe, dass die brennbare Folie eine leitende Ver bindung zwischen den Elektroden herstellt, von welchen sie lediglich durch den normalerweise iso lierenden porösen Primärzündstoffüberzug an einem der beiden Elektroden getrennt ist. In Fig. 1 ist die Folie 6 in direktem Kontakt mit der rechten Elek trode 4 und ferner mit dem Überzug 5 aus dem Primärzündstoff auf der linken Elektrode 4. Bei Fig. 3 steht die gefaltete Folie 11 in Kontakt mit den Zündüberzügen 10 von beiden Elektroden B.
Die Lampe wird durch eine Energiequelle 16 relativ hoher Spannung (etwa 200 bis 500 V) und kurzer Dauer (etwa 20 bis 100 Mikrosekunden) ge zündet. Die an den Enden 3 (Fig. 1) erscheinende Spannung bildet im Inneren der Lampe während des Schliessens des Strompfades kleine Lichtbögen. Dieser Strompfad beginnt bei der Elektrode 4 (beispielsweise der an der linken Seite), setzt sich durch Lichtbogen über den Überzug 5 aus dem Primärzündstoff zu der Folie 6 fort und durch die Folie zu der anderen Elektrode 4, wodurch der Stromkreis geschlossen ist.
Der bzw. die auf diesem Wege gebildeten Lichtbögen zünden den Primär zündstoff 5, welcher nun seinerseits die Folie 6 der Blitzlichtlampe zündet. In der Lampe der Fig. 3 beginnt der Strompfad an einer Elektrode 8, setzt sich durch Lichtbögen durch den Überzug 10 aus Primärzündstoff fort und gelangt über die strom leitende Folie 11 zu dem Überzug 10 auf der an deren Elektrode 8, welcher ebenfalls durch Licht bögen überbrückt wird, womit der Stromkreis ge schlossen und die Lampe gezündet wird.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass zwischen zwei Elektroden nicht ein vorgegebener Abstand genau eingehalten werden muss. Hierdurch entfällt jedoch die Notwendigkeit einer genauen und präzisen Ausführung, wodurch die Lampe insbesondere für die kommerzielle Mas senherstellung geeignet ist. Durch die Abwesenheit eines Glühfadens wird ferner die Herstellung einer zwei Kontaktenden aufweisenden Lampe ermöglicht, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Dieser Lampentyp ist insbesondere zur Verwendung in magazinähnlichen Vorrichtungen bei Kameras geeignet.
Ein besonders hervorstechender Vorteil der be schriebenen Lampe besteht darin, dass sie zuver lässig auch dann gezündet werden kann, wenn als Energiequelle ein piezoelektrischer Kristall. verwen det wird, wie dies bei 16 in Fig. 1 angedeutet ist. Die Lampe kann ferner gezündelt werden, wenn als Energiequelle eine Batterie-Transformator-Kombi- nation oder eine statische elektrische Ladung ver wendet wird.
Ein besonderer Vorteil ist jedoch der, dass sie mit Erfolg von einer .so geringen Energie (in. der Grössenordnung von Mikrowatt) gezündet werden kann, wie sie von einem piezoelektrischen Kristall geliefert wird, da hierdurch vollständig auf eine Batterie verzichtet werden kann, welche als unbequem und nachteilig gilt. Zur Zündung der Lampe erhält der Kristall 16 einen scharfen mecha nischen Stoss, so dass dieser eine momentane Span nung in Form eines, steil ansteigenden Spannungs sprunges liefert.
Wenngleich Rochelle-Salzkristalle verwendet werden können, werden für den vorlie genden Zweck vorzugsweise Kristalle aus Barium- titanat verwendet, welche eine Spannung zwischen 200 und<B>1000</B> V während einer Zeit von wenigen Mikrosekunden mit einer Gesamtenergie von eini gen Mikrowatt abgeben. Ein Bariumtitanatkristall mit einem Durchmesser von etwa 3,2 mm und einer Stärke von etwa 3,2 mm, welcher eine Spannung von 450 V abgibt, wurde für den vorliegenden Zweck erfolgreich angewendet.
Es sei erwähnt, dass der Luftspalt zwischen den Elektroden 4 oder 8 viel zu gross ist, um eine Ent ladung zwischen ihnen durch die Gasatmosphäre in der Röhre unter Verwendung eines piezoelektrischen Kristalls als Energiequelle aufrechtzuerhalten. Um eine Entladung direkt zwischen den Elektroden mit einem piezoelektrischen Kristall als Energiequelle aufrechtzuerhalten, müsste der Elektrodenabstand in der Grössenordnung von 1/.r mm liegen. Es wäre offensichtlich ausserordentlich schwierig, einen der artigen Abstand bei einer kommerziellen Massen produktion einzuhalten.
Unabhängig hiervon ist es jedoch nicht möglich, irgendeine der bisher vor geschlagenen elektrischen Blitzlichtlampen mittels eines piezoelektrischen Kristalls als Energiequelle zu zünden. Dies gilt in gleicher Weise für die einen Glühfaden enthaltenden Lampen als auch für die lichtbogengezündeten Lampen.
Für eine mit einem Glühfaden ausgerüstete Lampe ist die von einem Kristall gelieferte Energie zu gering, um den Glüh faden auf die zur Zündung des Primärzündstoffes notwendige Temperatur zu bringen, während an derseits die Energie auch zu klein ist, um bei den bisher bekannten lichtbogengezündeten Lampen einen Lichtbogen hervorzurufen. Zur Zündung mit tels eines Kristalls ist es somit erforderlich, die be schriebene Lampenausführung zu verwenden, bei welcher die brennbare Folie so angeordnet ist, dass sie einen elektrisch leitenden Pfad bzw.
eine Brücke zwischen den beiden Innenelektroden bildet.
In der in Fig. 1 gezeigten Lampe ist vorzugs weise eine Elektrode vollständig mit dem Überzug aus dem Primärzündstoff 5 bedeckt. Im Bedarfs falle kann der Zündstoff jedoch auch nur einen Teil der Elektrode bedecken, vorzugsweise das nach innen gerichtete, von dem Kontakt 3 entfernte Ende; hierbei muss jedoch der restliche Teil der Elektrode mit einem Isolator oder einem dielektrischen über zug versehen sein, um einen Kurzschluss zwischen den beiden Elektroden 4 über die metallische Folie 6 zu vermeiden.
Eine derartige Isolierung bzw. ein derartiger dielektrischer Überzug kann aus einem Oxyd des Metalls der Elektrode bestehen, beispiels weise aus einem Kupferoxydüberzug bei einer Kup ferelektrode, oder aus einem anderen geeigneten dielektrischen Überzug, wie beispielsweise dem Boratüberzug 12 bei der in Fig. 3 gezeigten Lampe, oder aus einem Überzug, welcher durch eine Rauch- ablagerung einer Flamme gebildet wird:
, in welcher eine Mischung aus Borsäure und Synasol, ver brannt wird. Synasol ist eine wasserartige Flüssig- keit, welche aus :etwa 100 Teilen denaturiertem Äthylalkohol, 5 Teilen Äthylacetat und einem Teil Flugbenzin zusammengesetzt ist. Fig. 4 zeigt einen piezoelektrischen Kristall in einer Anordnung, welche diesen synchron mit einem im übrigen üblichen Schliessmechanismus auslöst.
Wenn die Schubstange 17 gegen die Wirkung der Feder 18 nach unten gedrückt wird, gelangt der Vorsprung 19 mit einem Drehhebel 20 in Eingriff und dreht diesen im Uhrzeige:rsinn um den Stift 21 und spannt hierbei eine Haarfeder 22, welche den Stift 21 umgibt und deren Enden an eine Schulter 23 des Drehhebels 20 und an einen Bügel 24 des Verschlussorgans 25 anliegt, welches ebenfalls an dem Stift 21 drehbar befestigt ist.
Das Ende 26 des Drehhebels 20 entfernt sich dabei von einem Vorsprung 27 des Verschlussorgans 25. Beim Wei terdrehen des Hebels 20 gelangt ein an diesem vor gesehener Vorsprung 28 an ein Ende eines Klin- kenhebels 29 und dreht diesen im Gegenuhrzeiger sinn um einen Stift 30 entgegen der Wirkung einer Feder 31,
wobei die Klinke 32 des Klinkenhebels aus dem Eingriff mit dem Verschlussbügel 33 des Verschlussorgans 25 entfernt wird. Durch das Lö sen des Verschlussbügels 33 von der Klinke 32 kann die Haarfeder 22 das VerschIussorgan 25 im Uhr zeigersinn so weit .drehen, dass dieses die Öffnung 34 der Kamera freigibt.
Während dieser Drehbe wegung dreht das Verschlussorgan 25 einen Dreh hebel 35 im Gegenuhrzeigersinn um einen Stift 36 durch den Eingriff zwischen einem auf dem Ver- schlussorgan 25 angeordneten Stift 37 und einer in einem Ende des Drehhebels 35 vorgesehenen Nut 38.
Die Drehbewegung des Hebels 35 bewirkt ihrerseits eine Drehung einer Haarfeder 39, welche einerseits an dem Stift 37 und anderseits an einem Stift 40 befestigt ist, welcher an cinerc Verschlussscheibe 41 vorgesehen ist.
Die Aufgabe der Haarfeder 39 be steht darin, sich dann zu entspannen, wenn das. Ver- schlussorgan 25 die Öffnung 34 freigegeben hat, und somit die Scheibe 41 im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 42 so schnell zu bewegen, dass die Aus- nehmung 34 in der Scheibe 41 über die Öffnung 34 wandert und anschliessend durch einen nichtper forierten Teil dieser Scheibe 41 wieder abzudecken und somit auf diesem Wege die Belichtungszeit zu bestimmen. Die Drehung der Scheibe 41 wird dann abgeschlossen,
wenn ein an ihr vorgesehener Vor sprung 41', welcher normalerweise an dem An schlag 40' anliegt, mit dem Anschlag 42' in Eingriff gelangt.
Wenn der Verschlussmechanismus arbeitet, wer den weiterhin Teile in Bewegung gesetzt, welche den piezoelektrischen Kristall anschlagen, der mittels der Leiter 45 und 46 mit den Kontakten einer Bl'itz- lichtlampe verbunden ist. Dieser Vorgang findet dann statt, wenn der Drehhebel 35 so weit gedreht ist, dass ein Klinkenansatz 47 von einer Gegen klinke 48 eines Armes oder Hammers 49 getrennt wird.
Der Arm 49 ist mit einem Ende an einem Stift 50 drehbar befestigt, während das andere Ende über eine Feder mit der Schubstange 17 verbunden ist. Diese Feder 51 besitzt dabei eine hinreichend grosse Kraft, um die \'Wirkung einer Gegenfeder 52 bei herabgedrückter Schubstange 17 zu überwin den, so dass ein an dem Arm 49 befestigter Ham merkopf 53 auf den Kristall 16 aufschlägt, diesem einen scharfen Stoss versetzt und hierdurch einen hohen Spannungsstoss bewirkt, welcher die über die Leiter 45 und 46 angeschlossene Lampe zündet.
Nach Freilassen der Schubstange 17 bewegt die Feder 52 den Arm 49 in die Ausgangslage zurück, während die Feder 18 mittels einer Drehung des Hebels 20 die Schubstange 17, das Verschlussorgan 25 sowie die Scheibe 41 in die Ausgangshagen bis zu den jeweiligen Anschlägen 55 und 40' zurückbe wegt. Die Arbeitszeit des Verschlussmechanismus muss so bemessen .sein, dass die Lampe bei geöffne tem Verschlussmechanisrnus gezündet wird.