DE1539401A1 - Jodlampe mit hoher Leistung - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erf indung ist eine Jodlampe mit einer hohen, d.h. mit einer über 2000 W liegenden Leisttang, die einen rohrförmigen Kolben besitzt, bei welcher weiters die Glühspirale in der Lampenachse vorgesehen ißt und der Sfepomzuführungsdraht selbst einerseits zur Sicherung des vakuumdichten Abschlusses und andererseits zui? unmittelbaren Eontaktgabe mit der - zwec3anäßig doppelspiralisierten-Glü^.*· spiral» dient und/oder dieser Eontakt durch daa Auf it eck en des Stromleiters an die Spirale bewirkt wird, wobei eine sichere der Glühspirale im Lampenkolbtzi dtrarfe erfolgt« daß

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dieselbe im Wege von Wolframträgern zu einem, entlang der Längsachse der Lampe vorgesehenen, zum Lampenkolben befestigten Quarzglassteg gebunden ist.

Bei den zeitgemäßen Jodlampen - bekanntlich rohrförmiger Ausbildung - verurschen die Fixierung und die Versteifung der Spirale, bei höheren Leistungen (größerer Wattzahl) Probleme. Wegen den, in den Jodlampen herrschenden sehr hohen Spiralfcö&pGJraiflsijr·». ist die Spirale unbedingt zu versteifen. Bei den Jodlampen wurde dies durch mehrere, aus dem Wolframfaden gebogene, zur Spirale geschaltete, sieh an der Innenwand dos Kolbens abstützende Versteifungsorgane gelöst. Bei Leistungen von über 2000 W ergeben sich aber bereits solche Abmessungen und Gewichte der Spirale, daß zur Stützung derselben eine größere Anzahl bzw. eine stärkere Bemessung der Wolframstützringe des gpfriiiitfclfofihtitt~S9&mM. &&OsriMvlXab tut. Diese sich an"den Kolben abstützenden Tragringe können - insbesondere b'ei Lampen mit doppelt spiralisierten Glühfaden so nahe zu einander zu liegen kommen, daß sie einen ßehluß verursachen. labei beeinträchtigen sie zufolge ihrer bedeutenden Abmessungen auch den Lichtwirkungsgrad der Lampe* Sine weitere zu lösende Aufgabe ist das bekannte, ständige, technologische und konstruktioneile Problem der vakuuiateehnisehen Produkte, so auch des Glübleupen^ nämlich die Stromzuführung zu den, im Innern des Glaskolbens vorgesehenen

Armaturen. Besonders schwerwiegend ist die fehlerlpee Lösung di#str Aufgabe bei den Jodlampen von holier Leistung, da bei diesen auch weitere, über die allgemeinen Probleme hinausgehend· Bedingungen - u.*w. gerad· eufolg· der Gegenwart dea

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Joddampfes - zu befriedigen sind. Diese sollen nachfolgend dargelegt werden:

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Der große Vorteil der neuerlich entwickelten Joddampf- > lampen liegt in ihrer langen Lebensdauer und dem, im Vergleich zu den gebräuchlichen Glühlampen wesentlich höheren. Lichtwirkungsgrad. Dies wird durch den, sich in der Jodlampe abspielenden folgenden Kreislauf gewährleistet: das Jod bildet mit Wolfram Wolf ram j odid (WJ₂). Dieses Wolfram;) odid verdampft bei einer Temperatur von 25O⁰O, wobei die Dissoziationstemperatur über 100O⁰O liegt. Während dem Betrieb der Lampe schlägt sich das bei der Glühtemperatur defe Spirale (bei über 2400⁰G) entfernende Wolfram am kühlen Kolben nieder. Aus diesem Wolfram Λ^ und dem in der Röhre befindlichen Jod bildet sich Wolfrarnjodid, das an die Glühspirale gelangend, dort dissoziiert* Das WoIIh ram verbleibt an der Spirale und das Jod wird frei, Laut die sem Vorgang wird das, von der Spirale verdampfende Wolfram, das an dem Kolben einen schwärzenden Niederschlag verursachen würde, an die Spirale zurückgeliefert.

Zur störungsfreien Verwirklichung dieses Vorganges ist es aber notwendig, daß die Spirale an jeder Stelle einei die Difesoziationstemperatur des Wolframjodids übersteigende Betriebstemperatur besitze und auch die Temperatur des Kolbens eine höhere als die Verdampfungstemperatur des Wolfram jodids sei.

Diese Bedingung kann aber bei den Jodlampen von höheren - über 2000 W liegenden - Leistungen mit den gegenwärtig gebräuchlichen Stromeinführungen nicht befriedigt werden,- Bei der bekannten Methode wird nämlich für die dichtende Durch-

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führung in dem, aus Quarzglas bestehenden Kolben eine Molybdän· folie verwendet, zu welcher einerseits der Zuleitungsdraht, andererseits das Spiralende oder ein, die Spirale haltender Stab geschweißt ist. Bei höheren Stromstärken wäre aber eine solche Ausbildung nur unter Ve: ^&άκ,χ; von mehreren Kolybdän-■folien möglich. · In diesem Falle kann aber zufolge der Kühlwirkung der von den Molybdänfolien zur Spirale führenden Drähte an den, den Einführungen benachbarten Lampenenden die vorgehend angegebene notwendige Temperatur -weder an der Spirale noch an den Kolben gewährleistet werden. Hieraus folgt also, daß das Wolfrarnjodid das Spiral ende und den, zur Molybdänfo-* lie führenden Wolframdsaht angreift, so daß die Lebensdauer der Larapge sinksjj, weiters das Wolfram sich an den Kolbenenden niederschlägt und eine Schwärzung der Lampe verursacht.

Die erfindungsgemäße Aisfbaumethode der Jodlampen bezweckt die Lösung dieses Problems, bzw, die Behebung dieses Übels.

Die Erfindung betrifft eine Jodlampe von hoher zweckmäßig über 2000 W liegender - Leistung, mit einem rohrförmigen Kolben, Die Glühspirale der Lampe ist in der Längsachse derselben vorgesehen. Die Erfindung liegt darin, daß. der mit·dem Kolben vakuumdicht verbundene Stromzuführungsdraht zur Spirale unmittelbar durch Aufstecken verbunden ist und daß die zweckmäßig doppelspiralisierte Glühspirale mittels Wolfranträgern ä» einem aus Isolierstoff - zweckmäßig aus Quarzglas - verfertigten, an den Lampenkolben befestigten,

Aufhängesteg crrrrliriHipf ist.

Die erfindungsgeiaäße Jodlcotipe kann auch so ausgebildet - 4 - 0098U/.0700

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werden, daß der Stromzuführungsdraht mit der Spirale an der Stelle des miinittelbaren Aufsteckens durch Schweißen miteinander verbunden ist. Nach einer anderen Ausführungsalternative ist der Aufhängesteg an den Lampenkolben -angeschmolzen. Es ist weiters gelungen, mit dem ströme inführ enden Y/olframdraht einen vakuumdichten Verschluß auch bei Weglassung der Molybdänfolie herzustellen und diesen Einführungsdraht mit der rQlühspirale dadurch in eine unmittelbare leitende Verbindung zu bringen, daß derselbe an die Spirale - zweckmäßig ohne jedes Schweißen - aufgesteckt wurde,

Dieser, unter der Dissoziationstemperatur des Wolframjodids befindliche Teil des Einführungsdrahtes .wird durch den, denselben eng umschließenden, angewalzten Quarzglaskolbenfteil von Jod geschützt.

Die erfiiidungsgemäße Jodlanpe von hoher Leistung wird anhand einer beispielsweisen, in den beiliegenden Figuren dargestellten Ausführungsform ausführlicher beschrieben. In I?ig. 1 ist die Lampe unter Weglassung der aus den Gesichtspunkt der Erfindung unwesentlichen Einzelheiten, im Längsschnitt dargestellt. FIg, 2 zeigt die■Stromzuführung geneinsam mit dem Kopfteil der Lampe im Schnitt. ·

Die■doppelspiralisierte Wolframglühspirale 1 ist in dem, aus Quarzglas verfertigten Kolben 2 der Lampe vorgesehen. Die Fixierung derselben wird durch Wolframträger 3 gesichert, die in Vertiefungen 5 des zur Wandung des Kolbens geschmolzenen Quarzglasstega 4 befestigt sind. '

In das Ende der Spirale 1 ist der Stromleiterdraht 5 eingesteckt. Sowohl die Spirale 1, als auch der Stromzufüh-

rungsdraht 5 sind aus Wolfram verfertigt. Auf-den Stromzuführungsdraht ist der aus Quarzglas 6 bestehende Kolbenteil auf-* gewalzt. Auf den Stromzuführungsdraht 5 ist eine, in der Figur nicht dargestellte vakuumschließende Dichtung vorgesehen. Die Stromzufülirui g 5 und äie Spirale 1 können natürlich auch durch Schweißung oder auf sonstige Art miteinander verbunden werden.

Diese neuartige Ausführung ergibt» überraschende Vorteile. Einerseits wurde, - da sich an dem Befestigungssteg die Wolframträger nicht verstellen können und beständig in den für dieselben vorgesehenen Vertiefungen verbleiben müssen -, einerseits eine Schlußgefahr behoben, andererseits sind die äinen Schatten verursachenden Metallteile in der Lampe auf ein MinijiflAi/i, herabgesetzt. Es wurde weiters die von der Wolframspirale erfolgende unmittelbare Wärmeableitung, da das Quarzglas ein schlechter Wärmeleiter ist, verringert, wodurch der Wirkungsgrad der Lampe noch weiter verbessert werden kann.

Der bedeutendste Vorteil liegt jedoch darin,, daß im Falle der Anwendung der erfindungsgemäßen Ausführung die Lampe in einem solchen Längenmaß hergestellt werden kann, in dem der Betrieb derselben auch in senkrechter Lage möglich ist. Die Lage und Fixierung der Spirale kann nämlich derart gesichert werden, daß sie in Jeder Lampenstellung in gleicher Weise entspricht; bei der Ausbildung, der geometrischen Abmessungen der Lampe ergibt sich eine solche Möglichkeit, daß in der Lampe eine solche Temperaturverteilung und Gasströmung entsteht, daß sich das Jod durch thermodiffusion am Grunde des Kolbens nicht,niederschlagen oder sammeln kann, wie dies

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bei den gebräuchlichen langen rohrförmigen Lampen der Fall ist_f so daß diese, zufolge dieses Umstands nur in waagrechtor Lage bestätigt worden können. ■>

Der Vorteil der erfindungsgemäß verfertigten Stromzuführung liegt einerseits darin, daß auch die Temperatur des sogenannten ⁿc*rCge steckten" Teiles der Spirale höher als die Dissoziationstemperatur des Wolframjodids ist, andererseits der Lampenkolben auch an den Lampenenden eine höhere Temperatur besitzt, ■ als die Verdampfungstemperatur des Wolframjodids. So kann erreicht werden, daß bei den Lampen von hoher Wattzahl mit einer einfachen konstruktiven Lösung, die Stromzuführung, ohne Schweißung verwirklicht werden kann. Aus den obigen Gründen wird sich der Lampenkolben nirgend β,auch an den Enden nicht, schwärzen. Außer den unzweifelhaften herstellungstechnischen Vorteilen erzielt man mittels der Erfindung auch wesentliche technische Vorteile, da nit dieser Stromzuführung eine Jodlampe von solcher Leistung, - z.B. von 5000 - 10000 - 20000 W-erzeugt werden kann, mit welcher Leistung dieselben bis jetzt - teilweise wegen den beschriebenen Stromeinführungsschwierigkeiten - auch tretz den, in der Einleitung eingeführten unzweifelhaften Vorteilen, nicht hergestellt wurden.

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Claims (2)

1, Jodlampe von hoher» sweekmäfilg über 2000 W liegender Leistung» ait rohrfOrinlgem Kolben und einer la der Lampenachee angeordneten ßlühspirale» d a d u r c h gekennzeichnet »- daß der mit dem Kolben (2) vakuumdicht rarbundene Stromeuführungedraht (5) alt d«r ßlüheplrale (1) unmittelbar durch Aufstecken rerbunden let und daß die Olühapire.1« (1) - die sweokmäßlg doppelepiralieoh ist - mittel« Wolfraeträgern (3) an einen aus Isolieretoff, zweckmäßig aus Quarsgla· hergeateilten« an Lampenkolben (2) befestigten Aufhängeeteg (4) angeordnet let«

2. Jodlaape von hoher» «weeknöiig über 2000 W liegender

La ie tang, naeh Anepruch 1, dadurch· gekenmi s icbn· t , dal der Stroasuführungadraht (5) alt der ßlüheplrale (1) an der Stelle des unmittelbaren Aufateokena duroh Sohweiflen rerbunden ist·

9· JoÄla*p· Ton hoher» sweelmlttlg fiber 2000 W liegender LeietoMg saeh Anaprmen 1 oder t» dadurch g e* kenneeichnet, daS der Amfnlfngeetef (4) em dem Lampenkolben (2) angeaohmolseB 1st·

Die Patentanwälte

. Meissner

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Gen.U.-Vollm. Nr. ζ/4-27/65

Le er s'er te