DE1209656B - Elektrische Gluehlampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIk

Deutsche Kl.: 2If-33

Nummer: 1209 656

Aktenzeichen: N19235 VIII c/21 f

Anmeldetag: 23. November 1960

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Glühlampe mit einem durch zwei im Lampenfuß eingeschmolzene Stromzuführungen gehaltenen, aus einem Band aus hochschmelzenden Karbiden, wie Tantalkarbid, bestehenden, in einer Ebene angeordneten U- oder kreisförmigen Leuchtkörper mit nahe nebeneinander angeordneten Enden.

Derartige Glühlampen sind Lichtquellen mit großem Lichtstrom bei hoher Leuchtdichte, die besonders als Projektionslampen geeignet sind. Da die als Leuchtkörperwerkstoffe besser als Wolfram geeigneten Karbide, wie z. B. Tantalkarbid, Zirkonkarbid, Hafniumkarbid oder deren Mischungen, spröder als Wolfram sind, sind die bisher bekannten Lampenkonstruktionen für Leuchtkörper aus Karbiden nicht geeignet.

Die Erfindung bezweckt, eine für diese Karbide geeignete Lampenkonstruktion anzugeben.

Nach der Erfindung sind bei einer Lampe der eingangs genannten Art die Stromzuführungen im Lampeninnern zusätzlich miteinander derartig mechanisch starr verbunden, daß ihre den Leuchtkörper haltenden Enden auch während des Betriebes ihren gegenseitigen Abstand praktisch nicht ändern und daß durch geringe Querschnittsbelastung oder durch entsprechende künstliche Kühlung der Stromzuführungen den Leuchtkörperenden so viel Wärme entzogen wird, daß zur Befestigung des Leuchtkörpers an den Stromzuführungen ein Lot mit niederem Schmelzpunkt, wie Silber, verwendbar ist. Die Lötverbindung ermöglicht eine praktisch spannungsfreie Halterung des Leuchtkörpers, während die zusätzliche starre mechanische und selbstverständlich elektrisch isolierende Verbindung eine Übertragung schädlicher Bewegungen auf den Leuchtkörper verhindert.

Schädliche Bewegungen können z. B. beim Einsetzen der Lampe in eine Lampenfassung oder infolge temperaturabhängiger Formänderungen der Stromzuführungen während der Herstellung oder des Betriebes auftreten.

Die starre mechanische Verbindung kann unmittelbar zwischen den leuchtkörperseitigen Enden der Stromzuführungen bestehen. Da nämlich die Enden der Stromzuführungen wegen ihrer Verbindung zum Leuchtkörper einen gegenseitigen Abstand von weniger als dem der nahe nebeneinanderliegenden Leuchtkörperenden aufweisen, erreicht die Wärmedehnung der mechanischen Verbindung zwischen den Stromzuführungen keine dem Leuchtkörper schädliche Größe.

Bei Lampen von z. B. mehr als 500 Watt Leistungsaufnahme bestehen die Stromzuführungen aus Roh- Elektrische Glühlampe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Gerhard Wollank, Göttingen;
Josef Stute, Aachen

ren, und die genannte starre mechanische Verbindung ist durchbohrt und verbindet für einen geschlossenen Kühlmitteldurchlauf die Rohrinnenräume miteinander.

Um eine thermische Überbelastung der starren mechanischen Verbindung beim Einlöten des Leuchtkörpers zu vermeiden, kann diese starre Verbindung mit ausreichendem Abstand von den leuchtkörperseitigen Enden der Stromzuführungen angeordnet werden. In diesem Fall müssen die Stromzuführungen innerhalb der Lampe an mindestens zwei Stellen miteinander mechanisch starr verbunden sein, und ihr Abstand an diesen Verbindungsstellen muß geringer als der doppelte Abstand der Leuchtkörperenden sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform stark belasteter Lampen besteht jede Stromzuführung aus zwei ineinandergestellten und leuchtkörperseitig geschlossenen Rohren, wobei das innere Rohr der Stromleitung und als Zufluß für das Kühlmittel, z. B. Wasser, dient, welches durch das mit dem Glasteil des Glühlampenfußes verschmolzene äußere Rohr abgeführt wird.

Für das Anlöten des Leuchtkörpers an den Stromzuführungen können deren leuchtkörperseitige Enden Vertiefungen besitzen, in welche die Leuchtkörperenden hineinragen und die mit Lot ausgegossen sind, wobei das Volumen des Lotes mehr als das Vierfache des Volumens der innerhalb der Vertiefungen befindlichen Leuchtkörperenden beträgt. Hierdurch wird die von den Leuchtkörperenden abgeleitete Wärme über das als große Wärmebrücke dienende

509 780/168

Claims (1)

1. 3 4

   gut wärmeleitende Lot, ζ. B. Silber, an das die Wärme Die F i g. 1 stellt einen Glühlampenfuß im Quernicht so gut leitende Material der Stromzuführungen, schnitt dar. In Hülsen 1 und 2 sind rohrförmige Stromz. B. Nickel, abgeleitet. Auf diese Weise und mit Hilfe Zuführungen 3 und 4 eingelötet. Die Endstücke 5 und des Kühlmittels wird die Temperatur innerhalb der 6 der Stromzuführungen sind z. B. mit einer durchLötstelle so klein gehalten, daß kein Schaden auf- 5 bohrten Glasscheibe 7 verschmolzen und dadurch treten kann. starr verbunden. Die Enden des Leuchtkörpers 8 be-

   Die an den Verbindungsstellen des Leuchtkörpers finden sich in mit Lot ausgegossenen Vertiefungen 9

   mit den Stromzuführungen auftretenden Wärmespan- und 10. Ein durch die Stromzuführungen und die

   nungen können vermindert werden, indem die einge- Glasscheibe strömendes Kühlmittel übernimmt die

   löteten Leuchtkörperenden dicht oberhalb der Strom- io vom Leuchtkörper über das Lot abgeleitete Wärme.

   Zuleitungen auf etwa zwei Millimeter Länge durch Die Stromzuführungen 3 und 4 bestehen zweckmäßig

   eine dünne Schicht aus z. B. Kohlenstoff geschwärzt aus weichgeglühtem Kupfer, wodurch im Glasteil 11

   sind. Durch diese Schwärzung der Leuchtkörperenden schädliche Spannungen vermieden werden,

   wird unmittelbar oberhalb der Stromzuleitungen das F i g. 2 zeigt massive Stromzuführungen 21 und 22,

   Temperaturgefälle vermindert. 15 die mit einem der F i g. 1 entsprechenden Glühlam-

   Bei einer Ausführungsform der Glühlampe ist diese penfuß verlötet sind. Hierbei sind die Stromzufüh-

   von einem durchsichtigen Gefäß umschlossen, und das rangen 21 und 22 innerhalb der Lampe über ange-

   durch die Stromzuführungen zugeführte Kühlmittel lötete, isolierende und hitzebeständige Stifte 23 und

   wird zwischen ihrem Kolben und dem genannten Ge- 24 aus z. B. keramischem Werkstoff starr verbunden,

   faß weitergeleitet. Das zur Kühlung der Stromzufüh- 20 Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 besteht jede

   rangen nötige Kühlmittel wird hierbei zur Kühlung Stromzuführung aus zwei ineinandergestellten Roh-

   der gesamten Lampe ausgenutzt. ren 31, 33 bzw. 32, 34, deren obere Enden durch die

   Der Glühlampenkolben kann röhrenförmig mit z. B. aus Nickel bestehenden Teile 35 und 36 abgeeinem Durchmesser von z. B. 40 mm ausgeführt wer- schlossen sind. Sie bilden die Enden der Stromzufühden, wobei er einen Kamin enthält. Die durch die 25 rangen und können ihren gegenseitigen Abstand prakobengenannte Kühlung der gesamten Lampe ermög- tisch nicht ändern, da die Rohre 33 und 34 im gelichte kleine Ausführung ist besonders für Projek- ringen gegenseitigen Abstand mittels Glasteilen 37 tionszwecke gut geeignet. Der Kamin vermindert in und 38 verschmolzen sind. Die Leuchtkörperenden bekannter Weise eine Schwärzung des Kolbens. sind durch eine dünne Schicht 39 aus z. B. Kohlen-

   Zwischen dem Kamin und dem Leuchtkörper oder 30 stoff geschwärzt. Durch die Rohre 31 und 32 kann zwischen dem Kamin und einer zusätzlichen Elek- eine Kühlflüssigkeit durchgeleitet werden, die über trode kann in bekannter Weise ein elektrisches Feld die Rohre 33 und 34 abfließt,
   aufrechterhalten werden. Durch dieses elektrische Die Fig.4 stellt im Schnitt eine wassergekühlte Feld erfolgt die Ablagerang von abgedampftem Lampe dar. Der Glühlampenfuß weist gegenüber dem Leuchtkörpermaterial bevorzugt auf den Stromzufüh- 35 nach F i g. 3 folgende Unterschiede auf: Die Stromrangen. Zuführungen sind wesentlich kürzer, und die starren

   Es sei noch erwähnt, daß es bei einer Glühlampe mechanischen Verbindungen der Stromzuführangen mit einem U-förmigen Kohlefaden als Leuchtkörper befinden sich an den in Abb. 4 mit 40 und 41 bebekannt ist, den Glühfaden mit den Stromzuführan- zeichneten Stellen. Der Glühlampenfuß ist über einen gen in der Lampe so zu verbinden, daß er während 40 Einschmelzring 42 mit einem Glühlampenkolben 43 des Betriebes möglichst wenig beanspracht wird. Die verbunden. Ein Kamin 44 bewirkt die durch Pfeile 45 Lösung ist den Bedürfnissen eines Kohlefadens an- angedeutete Strömung des in der Lampe befindlichen gepaßt, nicht aber den Anforderungen, die bei einem Gases und vermindert besonders in der Nähe des Glühkörperband aus Tantalkarbid vorliegen. Die Ver- Leuchtkörper 46 eine Schwärzung des Kolbens 43. bindung zwischen den Stromzuleitungen und dem 45 Die Glühlampe ist von einem Glasgefäß 47 und einem Kohlefaden ist nicht starr, sondern federnd. Die Enden Kunststoffteil 48 umgeben. Der Durchlauf des Kühlder Kohlefäden sind dazu in kleine Metallzylinder mittels, z. B. Wasser, Preßluft usw. ist durch Pfeile eingebettet, die mit Haken oder Ösen in entsprechende 49 angedeutet. Eine derartige Lampe mit den Ab-Teile an den Stromzuführangen lose eingreifen und messungen: Durchmesser des Glühlampenkolbens 43 unter dem Druck von Federn stehen. Diese Metall- 50 gleich 40 mm, Höhe der Glühlampe gleich 200 mm zylinder werden durch einen langen Glasstreifen in und Durchmesser des Gefäßes 47 gleich 50 mm, kann Abstand voneinander gehalten. Eine solche federnde _mit einem Leuchtkörper von 2 kW Leistungsaufnahme Halterang kommt aber für Karbidleuchtkörper nicht betrieben werden,
   in Frage.

   Ferner wurde angeregt, bei einer Glühlampe mit 55

   einem Tantalkarbid-Glühband die an die Anschluß- Patentansprüche:
   elektrode angrenzenden Enden des Glühbandes im

   Querschnitt zu verringern, um Temperaturverluste zu 1. Elektrische Glühlampe mit einem durch vermeiden. Da die Leuchtkörperenden bei Verwen- zwei im Lampenfuß eingeschmolzene Stromzudung von Tantalkarbid aber nicht wesentlich zur 60 führungen gehaltenen, aus einem Band aus hoch-Lichterzeugung beitragen können, da kein Kontakt- schmelzenden Karbiden, wie Tantalkarbid, bematerial Temperaturen von z. B. 3400^D K aushält, stehenden, in einer Ebene angeordneten, U- oder werden die Leuchtkörperenden bei der Lampe nach O-fÖrmigen Leuchtkörper mit nahe nebeneinander Erfindung bewußt kühl gehalten, wodurch sich der angeordneten Enden, dadurch gekenndie Verbindung zwischen Leuchtkörper und den Elek- 65 zeichnet, daß die Stromzuführangen im Lamtroden erheblich vereinfacht. peninneren zusätzlich miteinander derart mecha-

   Einige Ausführangsbeispiele der Erfindung sind in nisch starr verbunden sind, daß ihre den Leucht-

   denFig. 1 bis 4 schematisch dargestellt. körper haltenden Enden auch während des Be-

   triebes ihren gegenseitigen Abstand praktisch nicht ändern und daß durch geringe Querschnittsbelastung oder durch entsprechende künstliche Kühlung der Stromzuführungen den Leuchtkörperenden so viel Wärme entzogen wird, daß zur Befestigung des Leuchtkörpers an den Stromzuführungen ein Lot mit niederem Schmelzpunkt, wie Silber, verwendbar ist.

   2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die starre mechanische Verbindung unmittelbar zwischen den leuchtkörperseitigen Enden der Stromzuführungen besteht.

   3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen aus Rohren bestehen und die starre mechanische Verbindung durchbohrt ist und für einen geschlossenen Kühlmitteldurchlauf die Rohrinnenräume miteinander verbindet.

   4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen innerhalb der Lampe an mindestens zwei Stellen miteinander mechanisch starr verbunden sind und ihr Abstand an diesen Verbindungsstellen geringer als der doppelte Abstand der Leuchtkörperenden ist.

   5. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromzuführung aus zwei ineinandergestellten und leuchtkörperseitig geschlossenen Rohren besteht, wobei das innere Rohr der Stromleitung und als Zufluß für das Kühlmittel, z. B. Wasser, dient, welches durch das mit dem Glasteil des Glühlampenfußes verschmolzene äußere Rohr abgeführt wird.

   6. Elektrische Glühlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die

   io

   20

   25 leuchtkörperseitigen Enden der Stromzuführungen Vertiefungen besitzen, die mit Lot ausgegossen sind und in welche die Leuchtkörperenden hineinragen, wobei das Volumen des Lotes mehr als das Vierfache des Volumens der innerhalb der Vertiefungen befindlichen Leuchtkörperenden beträgt.

   7. Elektrische Glühlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingelöteten Leuchtkörperenden dicht oberhalb der Stromzuleitungen auf etwa 2 mm Länge durch eine dünne Schicht aus z. B. Kohlenstoff geschwärzt sind.

   8. Elektrische Glühlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem durchsichtigen Gefäß umschlossen ist und das durch die Stromzuführungen zugeführte Kühlmittel zwischen ihrem Kolben und dem genannten Gefäß weitergeleitet wird.

   9. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kolben röhrenförmig ist und in seiner Mitte einen »Kamin« enthält.

   10. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem »Kamin« und dem Leuchtkörper oder zwischen dem »Kamin« und einer zusätzlichen Elektrode ein elektrisches Feld angelegt ist.

   3ο In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 33 349, 344 898,
   273, 959 296;

   deutsche Auslegeschriften Nr. 1010 168,
   044 966;

   österreichische Patentschrift Nr. 154 328;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 834 761.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   509 780/168 1.66 © Bundesdruckerei Berlin