DE1146585B

DE1146585B - Shock-proof electric light bulb

Info

Publication number: DE1146585B
Application number: DEG29302A
Authority: DE
Inventors: Frank Joseph Jayne; Murray Honeycutt
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1959-03-31
Filing date: 1960-03-24
Publication date: 1963-04-04

Description

Erschütterungsfeste elektrische Glühlampe Die Erfindung betrifft elektrische Glühlampen, die Erschütterungen ausgesetzt sind, beispielsweise Lampen für Fahr- und Flugzeuge.Vibration Resistant Electric Incandescent Lamp The invention relates to electrical ones Incandescent lamps that are exposed to vibrations, for example lamps for driving and planes.

Die durch die Erschütterungen hervorgerufenen mechanischen Schwingungen der Leuchtkörperwendel oder -doppelwendel beanspruchen den Leuchtkörperdraht an den Stellen, an- denen er an den Stromzuführungen befestigt ist, besonders dann sehr stark, wenn zugunsten einer hohen Lichtausbeute auf zusätzliche Halterungen des Leuchtkörpers verzichtet ist. Um den frühzeitigen Ausfall solcher Lampen infolge Beschädigung der Befestigungen zu vermeiden, werden Kerndrahtstücke in die gewendelten Enden des Leuchtkörpers eingeschoben. Die Kerndrahtstücke schließen die Leuchtkörperwindungen kurz, so daß sich die Enden im Betrieb nicht bis zum Glühen erhitzen können. Es ist auch bekannt, den Leuchtkörperabschnitt, der den Kerndraht enthält, oder einen Teil dieses Abschnittes mittels einer weiteren Wendel zu überwickeln, um die Befestigung zu verbessern. Mit dem Kerndraht sind die Leuchtkörperenden an die Stromzuführungen angeklemmt oder auf andere Weise an diesen befestigt.The mechanical vibrations caused by the shocks the filament filament or double filament stress the filament wire the places where it is attached to the power supply lines, especially then very strong, if in favor of a high light output on additional brackets of the filament is dispensed with. To the premature failure of such lamps as a result To avoid damaging the fixings, pieces of core wire are coiled into the Inserted ends of the filament. The core wire pieces close the filament turns short, so that the ends cannot heat up until they glow during operation. It is also known, the filament section containing the core wire, or a To wrap part of this section by means of another helix in order to secure the fastening to improve. The lamp ends are connected to the power supply lines with the core wire clamped or otherwise attached to them.

Der Leuchtkörperteil mit dem eingeschobenen Kerndrahtstück ist zwar genügend steif und fest, so daß die Befestigungen an den Stromzuführungen bei Erschütterungen der Lampe nicht gefährdet sind. Der Hauptteil der Leuchtkörperwendel ist dagegen sehr biegsam, und an der Stelle des Überganges von der kerndrahtfreien Wendel zu dem Endteil mit eingeschobenem Kerndraht ändert sich die Biegsamkeit des Leuchtkörpers sprunghaft. Bei den mechanischen Schwingungen, die der Leuchtkörperhauptteil infolge der Erschütterungen ausführt, ist daher diese Stelle der sprunghaften Änderung der Biegsamkeit besonders gefährdet. Als Ergebnis des Einschiebens eines Kerndrahtes in den Endteil der Leuchtkörperwendel ist also lediglich eine Verlagerung der gefährdeten Leuchtkörperdrahtstelle von der Befestigung an der Stromzuführung zu der Stelle des überganges zum kerndrahtfreien Leuchtkörperhauptteil festzustellen.The filament part with the inserted core wire piece is sufficiently rigid and firm so that the fastenings on the power supply lines in the event of vibrations the lamp are not endangered. The main part of the filament filament is against it very flexible, and at the point of transition from the core wire-free helix to the end part with inserted core wire changes the flexibility of the filament by leaps and bounds. With the mechanical vibrations caused by the main body of the lamp that performs vibrations, this point is therefore the abrupt change in the Flexibility particularly at risk. As a result of inserting a core wire In the end part of the filament filament there is only a shift of the endangered Filament wire location from attachment to power lead to location of the transition to the core wire-free main body part.

Ziel der Erfindung ist daher eine elektrische Glühlampe mit wesentlich verbesserter Erschütterungsfestigkeit des Leuchtkörpers.The aim of the invention is therefore an electric incandescent lamp with essential improved shock resistance of the luminous element.

Bei einer erschütterungsfesten elektrischen Glühlampe mit einem Leuchtkörper, in dessen gewendelte, an den Stromzuführungen befestigte Enden je ein den Wendelinnenraum ausfüllender Kerndraht eingeschoben ist, und mit je einer weiteren Wendel, die fest auf ein Leuchtkörperende aufgeschraubt ist und seine Windungen kurzschließt, besteht die Erfindung darin, daß sich jeder Kerndraht zwischen der Stelle der Befestigung des Leuchtkörperendes an der Stromzuführung und dem Leuchtkörperhauptteil bis zu einem Punkt erstreckt, dessen Abstand von der Stromzuführung kleiner ist als der Abstand desjenigen Punktes von der Stromzuführung, bis zu welchem sich die auf das Leuchtkörperende aufgeschraubte weitere Wendel erstreckt.In the case of a shock-proof electric incandescent lamp with a luminous element, in its coiled ends attached to the power supply lines one each of the interior of the coil filling core wire is inserted, and each with a further helix that is fixed is screwed onto a filament end and short-circuits its turns, consists the invention is that each core wire is between the point of attachment the end of the lamp on the power supply and the main body of the lamp up to extends a point whose distance from the power supply is smaller than that Distance of the point from the power supply up to which the Luminous body end screwed on another helix extends.

Mit dieser Anordnung wird eine stufenweise Änderung der Biegsamkeit längs der Leuchtkörperwendel und damit eine Dämpfung der Resonanzschwingung des Leuchtkörpers erreicht. Die Anordnung ist besonders wirksam, wenn der Abstand des Kerndrahtendpunktes von der Stromzuführung wesentlich kleiner ist als der Abstand des Endpunktes der aufgeschraubten Wendel von der Stromzuführung.With this arrangement, there is a gradual change in flexibility along the filament coil and thus a damping of the resonance oscillation of the Luminous body reached. The arrangement is particularly effective when the spacing of the Core wire end point from the power supply is much smaller than the distance the end point of the screwed-on helix from the power supply.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert.In the drawing, the invention is explained using exemplary embodiments.

Fig. 1 stellt eine Scheinwerferlampe im Querschnitt dar; Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch ein Leuchtkörperende; Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine andere Ausführung eines Leuchtkörperendes im Querschnitt. Die in Fig. 1 dargestellte Lampe ist von der in der USA.-Patentschrift 2148 314 beschriebenen Art. Die Lampe hat ein Glasgefäß 1 mit einem aus Preßglas vorgeformten Reflektorabschnitt 2, der längs seines Randes mit einer vorgeformten Preßglas-Abschlußscheibe 3 verschmolzen ist. Die Innenfläche des Reflektorabschnittes 2 hat eine geeignete, das Licht konzentrierende Form, wie z. B. die eines Paraboloids, und trägt einen Metallüberzug 4, vorzugsweise aus Aluminium. Am Scheitel dieses Abschnittes befindet sich außen die Sockelanordnung 5. Sie kann von der in dem USA.-Patent 2 272 512 beschriebenen Art sein und enthält ein Paar Metallansätze 6, die an Metallkappen 7, z. B. durch Löten, befestigt sind. Die Kappen 7 sind mit ihren Rändern in das Glas des Reflektorabschnittes 2 eingebettet und umschließen öffnungen 8 des Glasgefäßes 1, welche sie luftdicht abschließen. Das Glasgefäß 1 ist entlüftet und durch das Pumprohr 9, das sich am Scheitel des Reflektorabschnittes 2 befindet, mit einem geeigneten inerten Gas gefüllt. Nach dem Gasfüllen wird das Pumprohr 9 bei 10 abgeschmolzen, so daß das Gefäß luftdicht abgeschlossen ist.Fig. 1 shows a headlight lamp in cross section; Fig. 2 shows on an enlarged scale, a cross section through a filament end; Fig. 3 shows on an enlarged scale another embodiment of a filament end in cross section. The lamp shown in Figure 1 is from that in U.S. Pat. No. 2,148,314 described type. The lamp has a glass vessel 1 with a preformed from pressed glass Reflector section 2, which along its edge with a preformed pressed glass cover plate 3 is merged. The inner surface of the reflector section 2 has a suitable form which concentrates the light, such as e.g. B. that of a paraboloid, and carries a metal coating 4, preferably made of aluminum. At the top of this Section 5 is on the outside of the base assembly 5. It can be derived from that in the United States patent 2 272 512 and contains a pair of metal lugs 6 that attach to metal caps 7, e.g. B. by soldering, are attached. The edges of the caps 7 are in the Glass of the reflector section 2 embedded and enclose openings 8 of the glass vessel 1, which they seal airtight. The glass vessel 1 is vented and through the Pump tube 9, which is located at the apex of the reflector section 2, with a suitable inert gas filled. After the gas filling, the pump tube 9 is melted at 10, so that the vessel is hermetically sealed.

Innerhalb des Gefäßes 1 befindet sich das von den Kappen 7 getragene Gestell 11 mit dem Leuchtkörper 12 zwischen einem Paar fester Stromzuführungen 13 aus z. B. Nickel oder Eisen. Die Stromzuführungen 13 sind mit den Metallkappen 7 fest verbunden, beispielsweise durch Weich- oder Hartlöten. Sie erstrekken sich durch die Öffnungen 8 in das Innere des Gefäßes und verlaufen mehr oder weniger parallel zueinander und vorzugsweise in einer die Achse des Reflektorabschnittes 2 enthaltenden Ebene. Die Stromzuführungen 13 werden durch eine isolierende Brücke aus einem Glasstab 14 im Abstand gehalten, der mittels kurzer Befestigungsdrähte 15 mit den Stromzuführungen, beispielsweise durch Punktschweißen, verbunden ist. Weiter innerhalb des Gefäßes sind die Stromzuführungen 13 zueinander versetzt, und mit ihren versetzten Enden 16 ist der Leuchtkörper 12 verbunden.Inside the vessel 1 is that carried by the caps 7 Frame 11 with the luminous element 12 between a pair of fixed power supply lines 13 from z. B. nickel or iron. The power supply lines 13 are connected to the metal caps 7 firmly connected, for example by soft or hard soldering. You stretch yourself through the openings 8 into the interior of the vessel and run more or less parallel to one another and preferably in one of the axis of the reflector section 2 containing level. The power supply lines 13 are through an insulating bridge held at a distance from a glass rod 14 by means of short fastening wires 15 is connected to the power supply lines, for example by spot welding. Further within the vessel, the power supply lines 13 are offset from one another, and The luminous element 12 is connected with its offset ends 16.

Der Leuchtkörper 12 besteht aus Wolframdraht, und sein Hauptteil hat hier die Form einer geraden Doppelwendel 17, die quer zur Reflektorachse verläuft und vorzugsweise symmetrisch um den Reflektorbrennpimkt angeordnet ist. An den Leuchtkörperhauptteil 17 schließen sich beiderseits die einfach gewendelten Schenkel 18 an. Jeder Schenkel 18 ist quer zu seinem Stromzuführungsende 16 angeordnet und mittels einer Konstruktion 19 gemäß der Erfindung elektrisch und mechanisch an die Stromzuführung angeschlossen. Zu diesem Zweck ist in jeden Wendelschenkel 18 ein Stück steifen Kerndrahtes 20 eingeschoben, und auf jeden Wendelschenkel ist je eine Wendel 21 aufgeschraubt. Die aus dem Wendelschenkel 18, dem Kerndrahtstück 20 und der aufgeschraubten Wendel 21 bestehende Konstruktion ist fest mit der Stromzuführung 13 verbunden, vorzugsweise in Haken 22 eingeklemmt, zu denen die Enden der Stromzuführungen, wie in den Fig. 2 und 3 angedeutet, gebogen sind. Das Kerndrahtstück besteht aus einem geeigneten hochschmelzenden Metall, wie Molybdän oder Wolfram, und sein Durchmesser entspricht etwa dem Innendurchmesser des Wendelschenkels 18 des Leuchtkörpers, so daß der Wendelinnenraum mehr oder weniger von dem Kerndraht ausgefüllt ist. Auf diese Weise schützt der Kerndraht den Wendelschenkel 18 davor, beim Einklemmen in die Haken 22 zerdrückt zu werden, was eine feste Klemmverbindung zwischen Stromzuführung und Leuchtkörper verhindern würde. Die aufgeschraubte Wendel 21 besteht ebenfalls aus einem hochschmelzenden Metall, wie Molybdän oder Wolfram, und hat einen Drahtdurchmesser, der wenigstens annähernd dem Drahtdurchmesser des Leuchtkörpers 12 entspricht. Die aufgeschraubte Wendel 21 sitzt mit Haftreibung auf dem Wendelschenkel 18. Der Innendurchmesser der Wendel 21 ist zu diesem Zweck so groß, wie die Summe aus dem Innendurchmesser und dem Drahtdurchmesser der Wendel 18. Die Steigung der Wendel 21 ist entweder etwas größer oder etwas kleiner als die der Wendel 18 und beträgt ein oder zwei Windungen pro Zoll mehr oder weniger als bei der Wendel 18. Durch den festen Kontakt mit den Windungen des Wendelschenkels 18 schließt die aufgeschraubte Wendel 21 all diese Windungen kurz.The luminous element 12 consists of tungsten wire, and its main part here has the shape of a straight double helix 17 which runs transversely to the reflector axis and is preferably arranged symmetrically around the reflector focal point. The single-coiled legs 18 adjoin the main filament part 17 on both sides. Each leg 18 is arranged transversely to its power supply end 16 and electrically and mechanically connected to the power supply by means of a construction 19 according to the invention. For this purpose, a piece of stiff core wire 20 is inserted into each helical leg 18, and a helix 21 is screwed onto each helical leg. The construction consisting of the helix leg 18, the core wire piece 20 and the screwed-on helix 21 is firmly connected to the power supply line 13, preferably clamped in hooks 22 to which the ends of the power supply lines are bent, as indicated in FIGS. 2 and 3. The core wire piece consists of a suitable refractory metal, such as molybdenum or tungsten, and its diameter corresponds approximately to the inner diameter of the filament leg 18 of the filament, so that the interior of the filament is more or less filled by the core wire. In this way, the core wire protects the helical leg 18 from being crushed when it is clamped in the hooks 22, which would prevent a firm clamping connection between the power supply and the luminous element. The screwed-on helix 21 also consists of a high-melting metal, such as molybdenum or tungsten, and has a wire diameter which at least approximately corresponds to the wire diameter of the luminous element 12. The screwed-on helix 21 sits with static friction on the helix leg 18. For this purpose, the inside diameter of the helix 21 is as large as the sum of the inside diameter and the wire diameter of the helix 18. The pitch of the helix 21 is either slightly larger or slightly smaller than that of the helix 18 and is one or two turns per inch more or less than in the case of the helix 18. Due to the firm contact with the windings of the helix leg 18, the screwed-on helix 21 short-circuits all these windings.

In Fig. 2 ist der Abstand des Punktes, bis zu welchem sich die aufgeschraubte Wendel 21 von der Stelle der Befestigung des Leuchtkörperendes an der Stromzuführung in Richtung auf den Leuchtkörperhauptteil erstreckt, mit a bezeichnet. s ist der entsprechende Abstand des Kerndrahtendpunktes von der Stromzuführung. Der Abstand s soll erfindungsgemäß ein bis zwei Drittel des Abstandes a betragen und beträgt in Fig. 2 etwa die Hälfte bis zwei Drittel von a.In Fig. 2 is the distance from the point to which the screwed Helix 21 from the point of attachment of the filament end to the power supply extends in the direction of the main filament part, denoted by a. s is the corresponding distance of the core wire end point from the power supply. The distance According to the invention, s should amount to one to two thirds of the distance a in Fig. 2 about half to two thirds of a.

Die Biegsamkeit des Leuchtkörpers, die in seinem Hauptteil 17 groß ist, nimmt in Richtung auf die Stromzuführungen nach beiden Seiten ab. Der kerndrahtfreie Abschnitt des Wendelschenkels 18 mit der aufgeschraubten Wendel 21 besitzt noch eine gewisse Beweglichkeit nach den Seiten, während der Abschnitt mit dem eingeschobenen Kerndraht 20 kaum noch biegsam ist. Bei mechanischen Schwingungen, denen der Leuchtkörper bei Erschütterungen unterliegt, wird er auf seiner ganzen Länge ungefähr gleichmäßig beansprucht, und es gibt keine bevorzugten Punkte besonders hoher Beanspruchung, an denen der Leuchtkörper frühzeitig brechen könnte. Da die aufgeschraubte Wendel 21 die seitliche Beweglichkeit der Leuchtkörperwendel einschränkt, wirkt sie durch Verringerung der Schwingungsamplitude dämpfend. Die ganze Konstruktion gewährleistet ein hohes Maß von Erschütterungsfestigkeit und eine längere Lebensdauer, als sie Leuchtkörper mit gewendelten Endteilen bisher aufwiesen. Versuche mit Flugzeugpositionslampen gemäß der Erfindung haben eine Verdoppelung der Lebensdauer gegenüber Lampen, in deren gewendelten Leuchtkörperenden nur ein Kerndraht eingeschoben war, ergeben.The flexibility of the filament, which is large in its main part 17 , decreases in the direction of the power supply lines on both sides. The core wire-free section of the helical leg 18 with the screwed-on helix 21 still has a certain mobility to the sides, while the section with the inserted core wire 20 is hardly flexible. In the case of mechanical vibrations to which the luminous element is subject when shaken, it is stressed approximately evenly over its entire length, and there are no preferred points of particularly high stress at which the luminous element could break prematurely. Since the screwed-on filament 21 restricts the lateral mobility of the filament filament, it has a damping effect by reducing the oscillation amplitude. The whole construction ensures a high degree of shock resistance and a longer service life than previously had light bodies with coiled end parts. Tests with aircraft position lamps according to the invention have shown a doubling of the service life compared to lamps in whose coiled ends of the lamp only a core wire was inserted.

Der Wolframdraht des Leuchtkörpers hat hier einen Durchmesser von etwa 157 Mikron und die Primärwendel einen Innendurchmesser von 330 Mikron mit etwa 32,8 Windungen auf 1 cm Länge. Der Abstand a beträgt etwa 1,8 mm, der Abstand s etwa 1 mm. Die aufgeschraubte Wendel 21 besteht aus Molybdändraht von etwa 157 Mikron Durchmesser und hat einen Wendelinnendurchmesser von etwa 457 Mikron mit etwa 32 Windungen auf 1 ein Länge. Der Kerndraht besteht aus Molybdän und hat einen Durchmesser von etwa 305 Mikron.The tungsten wire of the filament has a diameter of about 157 microns and the primary filament has an inner diameter of 330 microns with about 32.8 turns over a length of 1 cm. The distance a is about 1.8 mm, the distance s about 1 mm. The screwed-on coil 21 consists of molybdenum wire with a diameter of approximately 157 microns and has an inner coil diameter of approximately 457 microns with approximately 32 turns over a length. The core wire is made of molybdenum and is approximately 305 microns in diameter.

Bei der in Fig. 3 dargestellten abgewandelten Ausführung ist eine weitere Wendel 24 über die erste aufgeschraubte Wendel 21 aufgeschraubt, und zwar bis zu einer Stelle zwischen den Endpunkten des Kerndrahtes 20 und der ersten aufgeschraubten Wendel 21. Der Abstand b des Endpunktes der zusätzlich aufgeschraubten Wendel 24 von der Stromzuführung ist gleich der halben Summe der Abstände a und s. Diese zweite aufgeschraubte Wendel 24 bewirkt eine zusätzliche Versteifung des Wendelschenkels 1$ und verleiht der Leuchtkörperanordnung eine weitere Zwischenstufe der Biegsamkeit. Die durch die erste aufgeschraubte Wendel 21 schon gegenüber dem Leuchtkörperhauptteil herabgesetzte Biegsamkeit des Wendelschenkels 18 ist in dem Abschnitt mit der zweiten aufgeschraubten Wendel 24 noch weiter verringert, und der Abschnitt mit dem eingeschobenen Kerndraht 20 und den beiden aufgeschraubten Wendeln 21 und 24 ist praktisch kaum noch biegsam. Die durch die Erschütterungen hervorgerufenen mechanischen Beanspruchungen des Leuchtkörpers verteilen sich bei dieser Konstruktion noch gleichmäßiger über seine ganze Länge als bei derjenigen nach Fig.2, und die Erschütterungsfestigkeit ist noch besser.In the modified embodiment shown in Fig. 3, a further helix 24 is screwed over the first screwed-on helix 21, up to a point between the end points of the core wire 20 and the first screwed-on helix 21. The distance b of the end point of the additionally screwed-on helix 24 from the power supply is equal to half the sum of the distances a and s. This second screwed-on helix 24 causes additional stiffening of the helix leg 1 $ and gives the luminous element arrangement a further intermediate level of flexibility. The flexibility of the filament leg 18, which is already reduced by the first screwed-on filament 21 compared to the main filament part, is further reduced in the section with the second screwed-on filament 24, and the section with the inserted core wire 20 and the two screwed-on filaments 21 and 24 is practically hardly any more flexible. The mechanical stresses on the luminous element caused by the vibrations are even more evenly distributed over its entire length in this construction than in the case of that according to FIG. 2, and the vibration resistance is even better.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Vibration-proof electric light bulb with a luminous element, in its coiled ends attached to the power supply lines a core wire filling the interior of the spiral is inserted, and each with one another helix, which is screwed tightly onto one end of the luminaire, and its turns shorts, characterized in that each core wire is located between the point the attachment of the end of the filament to the power supply and the main part of the filament extends to a point whose distance (s) from the power supply is smaller is as the distance (a) of that point from the power supply to which the further filament screwed onto the end of the filament extends.

2. Electric Incandescent lamp according to Claim 1, characterized in that the distance (s) from the core wire end point from the power supply one to two thirds of the distance (a) of the end point of the screwed on helix from the power supply.

3. Electric light bulb according to claim 1, characterized in that screwed onto the end of the luminous element Helix a second helix is firmly screwed on, which extends up to a point between the core wire end point and the end point of the first screwed-on helix.

4. Electric incandescent lamp according to claim 1 and 3, characterized in that the End point of the second screwed-on helix in the middle between the end points of the core wire and the first screwed-on helix. Considered References: U.S. Patent Nos. 2148,314, 2,272,512.