DE1464189A1 - Vorrichtungen fuer Strahlungsenergie - Google Patents

Description

General Electric Company, Schenectady, N.Y., T.St,A.

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Vorrichtungen für Strahlungsenergie

Die Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen für Strahlungsenergie und insbesondere Infrarot-Beleuchtungskörper der Art, welche aus einer länglichen, röhrenförmigen Einhüllung mit einem zum Glühen zu bringenden 3?aden aus spiralförmigem Wolframdraht, der eich hindurch erstreckt und bei Temperaturen τοη mindestens etwa 2400⁰K betrieben wird, bestehen.

ι Her Zweck der Erfindung besteht in Vorrichtungen dieser Art mit Einhüllungen τοη kleinerem Durchmesser, welche alt hoher Intensität über eine größere länge betrieben werden können. Sin weiterer Zweck besteht auoh in einer Spiralfadenstruktur mit kleinem Spiraldurehiaesser, jedoch mit hohem Energieverbrauch Je Längeneinheit.

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Es sind im Handel Infrarot-Beleuchtungskörper dieser allgemeinen Art erhältlich, die aus röhrenförmigen QuarzUmhüllungen mit etwa 9,5 mm äußerem Durchmesser bestehen und einen spiralförmig gewundenen Wolframdraht enthalten, welcher bis zu etwa 80 Watt je cm Spirallänge bei einer angelegten Spannung von etwa 10 Volt je cm verbraucht -und der bei etwa 25OO°K Parbtemperatur betrieben wird. Mir bestimmte Zweckte, bei we.lc.hen eine äußerst hohe Wärmeintensitat erforderlich ist, werden derartige Beleuchtungskörper häufig in Reihen mit einem minimalen Zwischenraum zwischen den leuchtkörpern und bei einer maximalen überspannung verwendet, wodurch sich die Lebensdauer verkürzt. Ba besteht deshalb ein Bedarf für leuchtkörper mit bemerkenswert höherem Wattverbrauch beim gleichen Durchmesser der Einhüllung. Jedoch erfordern höhere Wattverbräuche eine schwerere Fadenspirale mit größerem Durchmesser, wodurch sie praktisch nicht gebraucht werden kann, da sie sich der Wand der Einhüllung eng annähert, wodurch sich eine Erweichung der Einhüllung ergibt. Zn ähnlicher Weise ist es wünschenswert, Einhüllungen Bit nooh kleineren Durchmesser und mit proportional hoher Abgabe eu verwenden.

Selbst in iSllen, wo der Einhüllungsdurchmesser keine Begrenzung darstellt, let es vorteilhaft, eine Fadenspiralstruktur mit hohe« Vattverbraueh su verwenden. Beispielsweise ist eine schlanke linear· lichtquelle alt sehr kleinem Durchmesser zur Verwendung in Yotokoplermaohlnen erwünscht.

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aemäß der Erfindung sind zwei konzentrische, spiralförmige i Wandelt ein· innerhalb der anderen angeordnet, und elektrisch parallel verbunden. Sie äußere Wendel kann aus einem Draht ₍ gebildet sein, welcher eine maximale Wattzahl bei einem Wende ldurohmesser von gegebener Größe verbraucht,und dieser wird durch eine zusätzliche, konzentrisch innerhalb der äußeren Wendel und. mit der gleichen Ausdehnung wie diese angeordnete Wendel von kleinerem Durchmesser unterstützt.

Auf die weiteren Merkmale und Torteile der Erfindung wird im folgenden anhand einer Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zelehnung eingegangen, worin

Pig· 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäfien > ifof rarοt-ätrahlengenerestore und ■

Hg. 2 einen vergrößerten Schnitt eines Teils der

konzentrischen iadenanordnung, die deren Yerbindung mit einem der Einleitdrähte zeigt, darstellt.

Die in ?ig. 1 der Zeichnung dargestellte Anordnung entspricht

der in der ü.S.-Patentschrift 2 864 025 beschriebenen Art und

besteht aus einer geschlossenen, länglichen, röhrenförmigen

Einhüllung 1, die vorzugsweise im wesentlichen aus geechaolzeher KleaeUäure oder Quars besteht. Sie Einhüllung enthält βΐ-" ne Füllung alt inertem Oat, Torsugswelse Argon,uüd ist an Ihren

Enden durOh tlemmvereohlüeee 2 geschlossen, durch welche sich

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die Einleitdrähte 3 erstrecken, die vorzugsweise aus Molybdändraht mit dünnen, blättohenförmigen Zwischenteilen 4 bestehen, , die hermetisch in den jeweiligen Klemmversohlüssen eingeschmolzen sind. Eine Wolframfadenstruktur 5, die zum Glühen gebracht werden kann, erstreckt eich axial in der Umhüllung 1 zwischen den linieitdrahten 3 und wird in der Achse der Einhüllung von einer Mehrzahl Traggliedern 6 gestützt, die in die innere Binhüllungswand hineinpassen.

Wie aus Pig. 2 ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße Padenstruktur 5 aus äußeren und inneren konzentrischen, spiralförmig gewundenen Wolfraaidrahtfäden 7 und 8. Die Fäden 7 und 6 sind elektrisch parallel mit den jeweiligen Leitungsdrähten 3 verbunden. Wie hier gezeigt, ist die innere Tadenwendel 8 bündig über das innere Ende des Leitungsdrahtes 3 geschoben. Die äußere !Fadenwendel 7 ist mit dem Leitungsdraht 3 durch ein Paar dazwischenliegende, übergeschobene Wicklungen 9 und 10 verbunden. Die erste dazwischenliegende Wicklung 9, die von dem inneren Faden 8 getrennt ist, steht in dichtem Eeibkontakt mit dem Leitungsdraht 3 zwieohen den Enden desselben. Die zweite dazwischenliegende Wicklung 10 ist über die erste Wicklung 9 geschraubt, und das Ende der äußeren Padenwicklung 7 ist Über die Wicklung 10 geschraubt.

Die Padenunterstützungen 6 bestehen vorzugsweise aus Tantalscheiben einer an sich bekannten Art, die sich quer zwischen

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aneinanderstoßende Windungen der Fadenwendel 7 erstrecken. Jede Scheibe 6 hat eine zentrale öffnung mit einem Manaohettenteil am Rand davon, wodurch die Scheibe an eine anliegende Windung der äußeren Fadenwendel 7 geklammert wird. Die innere !Fadenwendel 8 erstreckt sich durch die zentralen Öffnungen in den Scheiben 6. Die angeführten Scheiben werden vorzugsweise mit der äußeren Fadenwendel 7 vor der Einsetzung der inneren Fadenwendel in das Innere der Wendel 7 zusammengesetzt.

Es ist zu erwähnen, daß die zweite dazwischenliegende Wicklung 10 sich zu der Spitze des inneren Leitungsdrahtes 3 vor erstreckt. Auf diese Weise ist das Ende der äußeren JPadenwendel 7 kurzgeschlossen, um so den Spannungsabfall zu vermindern und. die Temperaturen der Drähte in den Fadenwendeln 7 und 8 zwischen dem Leitungsdraht 3 und der ersten Scheibe anzugleichen, ao daß dadurch eine Überhitzung der inneren Fadenwendel 8 vermieden wird.

Beispielsweise kann ein Beleuchtungskörper mit einer Quarzumhiillung von 9|5 mm äußerem Durchmesser eine äußere Padenwendel 7 enthalten, die auf etwa 80 Watt je cm Wieklungslänge, etwa 10 Volt je cm und etwa 2500°K Farbtemperatur bemessen ist. Bine derartige Padenwendel kann aus einem Wolframdraht von 330 Mikron Durchmesser bestehen, der auf einen Kern von etwa 2,5 mm mit 16,2 Windungen je cm gewinkelt ist. Dies stellt un*-

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gefähr die Größe einer Fadenwendel dar, wie sie zum prakti- eohen Gebrauch in derartigen lampen geeignet ist, da ihr Durohmesser nahezu die Hälfte desjenigen von Einhüllung 1 beträgt. Gemäß der Erfindung wird die Beleuchtungskörperabgabe auf etwa 120 Watt je cm gesteigert, wenn ein inne-' rer Faden 8 zusätzlich eingefügt ist, der auf 40 Watt je cm bemessen ist. Ein derartiger innerer l'aden kann aus Wolfram- draht von 205 Mikron Durchmesser bestehen, der auf einen Kern von.etwa 1,1 mm mit 26 Windungen je cm aufgewickelt ist,

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Claims (2)

1. Patentansprüche

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   Vorrichtung für Strahlungeenergie τοη hoher Intensität, bestehend aus einer geschlossenen, länglichen, röhrenförmigen Einhüllung aus glasartigen Material, hermetisch •eingesohnolsenen und «ich durch die jeweiligen geschlo«·» 8enen Endteile der Einhüllung erstreckenden Einleitverbindungen und einer Wolfraadrahtatruktur innerhalb der Einhüllung, dadurch gekenneelohnet# daß die Fadenstruktur aus eines Paar aioh axial eretreokender, konsentriaoh angeordneter, spiralföralgen Wicklungen aus Wolfraadraht, die an ihren Enden an die jeweiligen Binleitverbindungen elektrisch parallel rerbunden sind, besteht.
2. 2.) Vorrichtung naeh Anspruoh 1, ftkenaieiohnet durch Mittel, die die konsentrisohen Drahtwioklungen Yon den Wänden der Einhüllung unterstüteen und die aue einer Mehrzahl roneinander ia Abstand befindlichen Metalleoheiben bestehen, wobei jede Soheibe gmer swiiohen benachbarten Windungen der äußeren Wioklunf angebraabt ist und eine lentrale öffnung

   und einen Maneohettenteil aa Band dieser öffnung hat und die Mansohette in das Innere der äußeren Wicklung eingreift, während sich die innere Wioklung durch das Innere des Manstfhettenteil« Jeder Scheibe eretreokt.

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