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Glühlampe mit einer Sicherung innerhalb des Kolbens Die Erfindung
bezieht sich auf eine Glühlampe mit einem - wenigstens in die eine Zuleitung zum
Leuchtkörper - eingeschalteten Sicherungsdraht innerhalb des Kolbens.
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Glühlampen mit Doppelwendeln, insbesondere Projektionslampen, beenden
ihre Lebensdauer fast ausschließlich mit einem Kurzschluß infolge einer Lichtbogenbildung
im Füllgas. Wenn die Lampe nicht mit einer Sicherung ausgerüstet ist, entsteht fast
immer ein derart hoher Stromanstieg, daß die Netzsicherung .durchbrennt. Man hat
daher schon verschiedene Vorschläge gemacht, eine Sicherung in die Lampe einzubauen
. So ist es z. B. bekannt, eine oder beide Stromzuführungen innerhalb des Tellerrohres
sehr dünn auszuführen, so daß sie vor dem Ansprechen der Netzsicherung durchbrennen
sollen. Das Verfahren hat den Nachteil, daß diese Drähte so dünn sind, daß sie in
der Fabrikation vor dem Aufkitten des Sockels häufig reißen und somit einen unerwünschten
Ausschuß ergeben. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist weiter vorgeschlagen worden,
die Drähte mit Glasrährchen zu überziehen. Dieses Verfahren ist jedoch nur bei einem
Teil der Lampen anwendbar, da man bei Projektionslampen aus wirtschaftlichen Gründen
immer mehr zu Sockeln von 15 mm Durchmesser übergeht. Hierbei ist der Durchmesser
des Tellerrohres so klein, daß eine mit einem Glasröhrchen überzogene Sicherung
keinen Platz im Tellerrohr hat. Im übrigen haben alle Methoden, die Sicherung im
Tellerrohr anzubringen, den Nachteil, daß man die Drähte nicht beliebig dünn wählen
kann, da sie sonst beim normalen Betrieb infolge der entstehenden Wärme durchoxydieren
und die Lebensdauer der Lampe somit vorzeitig beenden.
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Weiter ist vorgeschlagen worden, die Einschmelzdrähte, die vakuumdicht
eingequetscht werden, so dünn zu wählen, daß sie als Sicherung wirken. Da der Einschmelzdraht
in der Quetschung selbst durch die Wärmeableitung in das Glas zu stark abgekühlt
wird, kann man gemäß den Vorschlägen entweder den Einschmelzdraht länger als sonst
notwendig wählen, so daß er noch in das Tellerrohr hineingeführt wird, oder aber,
man kann durch eine besondere Form der Quetschung einen Teil des Glases aus der
Quetschung herausnehmen, so daß sich der Einschmelzdraht auf einem kleinen Stück
frei, d. h. nur vom Füllgas umgeben, in der Lampe befindet. Auch hierbei besteht
der Nachteil, daß der Einschmelzdraht nicht beliebig dünn gewählt werden kann, da
sonst eine Elektrolyse im Glas infolge der Überhitzung des Drahtes zu befürchten
ist. Außerdem kann die Quetschung in den meisten Fällen nicht in genügender Länge
ausgeführt werden, so daß der wirklich freie Teil des Drahtes nicht genügend lang
ist, um den Stromdurchgang schnell genug zu unterbrechen. Nachteile aller bisher
bekannten Verfahren sind .darin zu sehen, daß die Empfindlichkeit und Schnelligkeit
des Ansprechens der Sicherung nicht genügend groß ist. Man muß bedenken, daß an
der Netzsicherung außer dem Projektionsgerät meistens noch andere Verbraucher eingeschaltet
sind, und daß die heute vielfach verwendeten Sicherungsautomaten eine hohe Empfindlichkeit
gegenüber plötzlichen Stromstößen besitzen: Es kommt also bei den bekannten Verfahren
mehr oder weniger oft vor, daß die Netzsicherung trotzdem anspricht.
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In den Fällen, in denen die bisher bekannten, in die Lampe eingebauten
Sicherungen nicht schnell genug ansprechen, besteht die Gefahr, daß die Lampen durch
die plötzlich vergrößerte Stromstärke und den damit verbundenen Überdruck des Füllgases
explodieren, selbst wenn die Netzsicherung anspricht.
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Die notwendige kurze Ansprechzeit der Sicherung erhält man erfindungsgemäß
dadurch, daß der Sicherungsdraht in an sich bekannter Weise von einem mit Glas-
oder Quarzpulver :gefüllten Glasröhrchen umgeben ist, aber die Einschmelzung im
Sicherungsglasröhrchen derart vorgenommen ist, daß eine solche Öffnung bleibt, daß
das den Sicherungsdraht umgebende Glas- oder Quarzpulver aus dem einseitig offenen
Glasröhrchen nicht herausfallen kann und ein Auspumpen bzw. Füllen der Sicherung
gleichzeitig mit der Glühlampe ermöglicht wird.
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Die Sicherung nach der vorstehenden Erfindung kann so genau dimensioniert
werden, .daß sie schon bei geringfügigen Erhöhungen des Stromes anspricht und so
schnell durchbrennt, daß der Strom unter Umständen schon abgeschaltet ist, ehe der
Leuchtkörper durch den Kurzschluß völlig von den Elektroden abgebrannt ist. Eine
derartig schnelle Abschaltung ist mit den bisher bekannten Sicherungen praktisch
nie zu erreichen. her in der Lampe in Glas- oder Quarzpulver eingebettete
Sicherungsdraht
kann aus einem beliebigen Werkstoff, z. B. aus Molybdän bestehen.
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Es ist bekannt, daß Glas- oder Quarzpulver den Lichtbogen erheblich
schneller löschen, als dies bei einem frei im Gas liegenden Draht der Fall ist.
Da die Sicherung innerhalb des Lampenkolbens angebracht ist, ist eine Oxydation
durch die Wärmeentwicklung ausgeschlossen. Man kann den Sicherungsdraht daher so
dünn wählen, daß er schon im Normalbetrieb zu glühen beginnt und bei einer Stromerhöhung
von 10 bis 20 % bereits durchbrennt. Die beiden Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele:
Fig. 1 stellt eine Projektionslampe dar mit weitem Tellerrohr, wie es bei Verwendung
des bekannten Kinoeinstellsockels von 27 mm Durchmesser üblich ist.
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Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Sokkel beliebiger Größe,
also z. B. für den vielfach gebrauchten Sockel mit 15 mm Durchmesser.
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In beiden Fällen ist der Sockel nicht eingezeichnet. Es bedeutet in
beiden Zeichnungen: 1 den Kolben der Lampe, 2 den Leuchtkörper, 3 die Stromzuführungen,
4 die Halter für den Leuchtkörper, 5 (nur bei Fig. 1) einen Glasbalken, in den die
Halter eingesetzt sind, 6 die Quetschung, 7 das Tellerrohr, 8 das Pumprohr, 9 die
Einquetschdrähte, im allgemeinen Kupfermanteldrähte, 10 die Kupferdrähte zum Anlöten
des Sockels. Diese Einzelteile sind bei allen Lampen üblich. Die Sicherung besteht
aus einem Sicherungsdraht 11, der in einem Glasröhrchen 12 angebracht ist, das mit
einem lichtbogenlöschendenPulver 14, z. B. Glas- oderQuarzpulver gefüllt ist.
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Der Draht 11 ist an Nickeldrähte 13 angeschweißt, die in das Glasröhrchen12
eingeschmolzen werden. Die Einschmelzung des Nickeldrahtes 13 wird zweckmäßig so
vorgenommen, daß das Röhrchen 12 genügend schnell evakuiert werden kann, damit es
sich beim Pumpvorgang mit dem Füllgas der Lampe füllt. Andererseits muß die Einschmelzung
so dicht sein, daß das Pulver nicht aus dem Röhrchen herausfallen kann, da es sonst
Veranlassung zu vorzeitigem Durchbrennen der Lampe geben kann. Es ist daher zweckmäßig,
wenigstens auf einen der Nickeldrähte 13 eine kleine Wendel 15 aufzuziehen
und gegebenenfalls mit den Drähten 13 zu verschweißen. Das Glas schmilzt nur bis
auf die äußere Oberfläche der Wendel 15 an. Es bleibt daher eine luftdurchlässige
Spalte zwischen Nickeldraht 13 und Wendel 15, die für die Evakuierung der Lampe
völlig genügt. In Fig. 1 ist die Sicherung in den Quetschfuß 6 bei der Fußherstellung
mit eingequetscht, wobei man zweckmäßig von fertigen handelsüblichen Elektroden
ausgeht, an die man den Sicherungsdraht anschweißt und anschließend das Glasröhrchen
12 aufschmilzt. Bei den kleineren Quetschfüßen der Lampe gemäß Fig.2 ist häufig
kein Platz für diese Einquetschung, da im Quetschfuß außer den Elektroden noch die
Halter eingequescht sind. In diesem Falle wird man zweckmäßig das eine Ende des
Leuchtkörpers 2 an einen nicht durch den Quetschfuß durchgehenden Nickeldraht 16
anschweißen, an dem weiter die Sicherung angebracht ist. Das andere Ende der Sicherung
ist dann mit den üblichen Elektroden verbunden.
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Man kann die Geschwindigkeit des Abschaltens der Sicherung unter Umständen
noch vergrößern, wenn man das Röhrchen 12 nicht ganz mit Pulver füllt, so daß ein
Teil des Drahtes frei im Füllgas ist. An dieser Stelle brennt der Draht dann schneller
durch, da die Wärmeableitung nach dem Pulver hier fortfällt.
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Mit Hilfe der Sicherung gemäß der Erfindung gelingt es, den Strom
beim Durchbrennen der Lampe so kurzzeitig abzuschalten, daß man es wagen kann, die
Lampen auch mit Überdruck zu füllen. Gerade bei Projektionslampen kann dies zu einer
erheblichen Verbesserung des Nutzlichtstromes führen, da man außer der durch den
Überdruck bewirkten Verlängerung der Lebensdauer die Leuchtkörperfläche verkleinern
kann.
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Obwohl es seit langem bekannt ist, Lampen mit Überdruck zu füllen,
bleibt man bei Projektionslampen in der Praxis unter dem Atmosphärendruck, da die
Explosionsgefahr bei einem Kurzschluß zu groß ist. Man kann auch in beide Stromzuführungen
je eine Sicherung einbauen. Dies wird jedoch im allgemeinen nicht nötig sein.