DE1953276U

DE1953276U - Gluehlampe mit einer halterungsvorrichtung fuer den gluehfaden.

Info

Publication number: DE1953276U
Application number: DEG35763U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-11-08
Filing date: 1966-11-04
Publication date: 1967-01-12
Also published as: NL6615442A; SE322291B; US3390299A; FR1498839A; GB1114356A

Description

ipl.-log. Lofhar Michaelis ^Dr- Erharf Ziegler

Patentanwalt Patentanwalt

Frankfurt/Main 16 ⁶ Frankfurt/Main 16

Postfach 16 446 Postfach 16 446 ⁶³⁷ ~ ^LD ~ ⁴⁷³⁴

General Electric Company, 1 River Road, Schenectady, N.Y., USA

Glühlaaipe mit einer Halterungsvorrichtung für den Glühfaden

Die Neuerung bezieht sich auf elektrische Lampen, und zwar auf elektrische Glühlampen mit röhrenförmigem Kolben, durch den in axialer Richtung eine langgestreckte Glühfadenwendel hindurchläuft, deren Enden mit Stromzuführungen verbunden sind, die durch Quetschdichtungen an beiden Enden des Laapenkolbens hindurchgeführt sind. Im besonderen· bezieht sich die Neuerung auf eine Glühfadenhalterung, mit der es möglich ist, den gewendelten Glühfaden an einem Punkt in der Mitte zwischen seinen beiden Enden zu haltern, so daß seine Lage innerhalb des Lampenkolbens erhalten bleibt. Diese neuerungsgemäße Halterung soll besonders für doppelt gewendelte Glühfaden geeignet sein, also für Glühfaden, die zuerst als verhältnismäßig enge Wendel gewickelt sind, aus der dann eine weitere Wendel mit größerem Durchmesser gebildet ist.

Einfach gewendelte Glühfaden sind in Lampen der hier interessierenden Art bereits durch Drahtspiralen oder durch Scheibchen in dem röhrenförmigen Lampenkolben gehaltert worden. Diese Drahtsptralen und Scheibchen stützen sich dabei gegen die

Innenfläche des Lampenkolbens ab. Solche Halterungen sind zwar für einfach gewendelte Glühfäden gut brauchbar. Zur Halterung von doppelt gewendelten Glühfäden sind diese Halterungen jedoch nur sehr bedingt geeignet, da sich solche doppelt gewendelten Glühfäden durch die bekannten Halterungen entweder nicht sicher genug festlegen lassen, oder v/eil die bekannten Halterungen eine au große Zahl von Glühfadenwindungen kurzschließen. Ss sind auch bereits andere Halterungen für doppelt gewendelte Glühfäden vorgeschlagen worden. Diese anderen Halterungen wiesen aber ebenfalls die verschiedensten

zu Nachteile auf. Teils waren sie in der Herstellung teuer, teils bereiteten sie Schwierigkeiten beim Zusammenbau einer Lampe, teils konnten sie der änderungen im Kolbendurchmesser wegen nicht ausreichend gut im Kolben befestigt werden, teils verloren sie ihre elastischen Eigenschaften bei den hohen Temperaturen, die in einer solchen Glühlampe herrschen.

Ziel der Neuerung ist daher eine Glühlampe mit einem röhrenförmigen Lampenkolben, bei der die Stromzuführungen zu beiden Seiten des Lampenkolbens durch Quetschdichtungen hindurchgeführt sind, mit einer Vorrichtung zur Halterung des Glühfadens, insbesondere ein© doppelt gewendelten Glühfadens, die einfach aufgebaut ist und den Glühfaden sicher haltern kann. Die neuerungsgemäße Halterung der Glühlampe ist auch zur Halterung einfach gewendelter Glühfäden gut geeignet. Ein weiteres 2el der Neuerung besteht in einer Glühlampe mit einer Glühfadenhalterung, bei der sich die Halterung einfach und zwangsläufig am Glühfaden anbringen läßt, und bei der es weiterhin einfach

ist, beim Zusammenbau der Lampe den Glühfaden nebst der Halterung in den Lampenkolben einzusetzen.

Diese Ziele werden nach der Neuerung dadurch erreicht, daß in der Lampe eine Vorrichtung zur Halterung des gewendelten Glühfadens mit einem langen Schenkel vorgesehen ist, der an der inneren Wandung des Lampenkolbens parallel zur Kolbenachse angeordnet ist, und dessen eines Ende in einer der Quetsch^^^dichtungen eingeschmolzen ist. Die Halterungsvorrichtung weist einen weitern, kurzen Schenkel auf, der quer sur Achse des Lampenkolbens in eine Vertiefung im Lampenkolben hineinragt. Schließlich weist die Halterungsvorrichtung noch einen dritten kurzen Schenkel auf, der zum gewendelten Glühfaden hinragt und mit einer Schleife versehen ist, die einen genau lokalisierten Teil einer Windung des gewendelten Glühdrahtes umschließt. Eine Weiterbildung der Neuerung besteht darin, daß die Vertiefung im Inneren eines Abfüllrührchens gebildet ist, das seitlich vom Lampenkolben heraus~ ragt und nach dem Abfüllen oder Evakuieren der Lampe kurz abgeschmolzen ist. Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung der Neuerung besteht darin, daß die beiden quer verlaufenden kurzen Schenkel der Halterungsvorrichtung am freien Ende des langen Schenkels angeordnet sind, so daß am freien Ende des langen Schenkels ein quer verlaufender Teil entsteht, der mit seinem einen Bnde in die Vertiefung hineinreicht und der an seinem anderen Ende die Schlaufe trägt.

Beim Zusammenbau aer neuerungsgemäßen Glühlampe werden zuerst die Halterungsvorrichtung und der Glühfaden derart zusammenge-

setzt, daß die Halterungsvorrichtung in der Mitte des gewendelten Glühfadens angreift und daß der lange Schenkel der Halterungsvorrichtung dem gewendelten Glühdraht etwa parallel verläuft. Daraufhin wird der gewendelte Glühdraht zusammen mit der Halterungsvorrichtung in einen zweckmäßigerweise senkrecht angeordneten röhrenförmigen Lampenkolben eingesetzt, bzw, abgesenkt. Dabei wird das obere Ende des Glühfadens festgehalten und so orientiert, daß der eine querverlaufende Schenkel der Halterungsvorrichtung in einer Vertiefung angreift, die zweckmäßigerweise durch ein Abfüllröhrchen gebildet ist, das von der Wandung des Lampenkolbens quer nach außen ragt,. Dann wird auf übliche lieise vor der Herstellung der Quetschdichtung am unteren Ende des röhrenförmigen Lampenkolbens der gewendelte Glühfaden durch Herunterziehen seines unteren Indes gestreckt. Dabei legt sich der lange Schenkel der Halterungsvorrichtung an die Innenwandung des Lampenkolbens an, da beim Herunterziehen des unteren Endes des gewendelten Glühfadens auf den kurzen Schenkel der Halterungsvorrichtung, der in der Vertiefung im Füllröhrchen angreift, eine Schwenkbewegung ausgeübt wird. Die Halterung ist daher für die Herstellung der Quetschdichtung richtig angeordnet. Nun wird die Quetschverschmelzung oder Quetschdichtung hergestellt, so daß der lange Schenkel der Halterungsvorrichtung und die Stromzuführung für das eine Ende des gewendelten Glühfadens eingeschmolzen wird, das vorher am Ende des Glühfadens befestigt worden war. Dadurch, daß der lange Schenkel der Haiterungsvorrichtung an der Wandung des Lampenkolbens angelegt worden ist, ist sichergestellt, daß die

Halterungsvorrichtung von dem Glühfaden und der zugehörigen Zuleitung immer den erforderlichen Abstand aufweist, so daß Kursschlüsse vermieden werden können.

Im folgenden soll die Neuerung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.

Figur 1 ist ein vergrößerter Sdfcenschnitt durch eine neuerungsgemäße Glühlampe mit einer Halterungsvorrichtung für den Glühfaden.

Figur 2 ist ein Schnitt durch die Quetschdichtung der Lampe längs der Linien 2-2 aus Figur 1.

Figur 3 ist eine Seitenansicht einer Halterungsvorrichtung aus Draht für eine Glühlampe nach der Neuerung.

Figur 4 ist eine Aufsicht auf die Halterungsvorrichtung aus Figur 3 in nochmals vergrößertem Maßstab.

Figur 5 ist eine Seitenansicht und zeigt, wie der Glühfaden, die Stromauführungen und die Halterungsvorrichtung für die neuerungsgemäße Lampe zusammengesetzt sind.

Figur 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht und zeigt einen Schritt beim Einsetzen von Glühfaden, Stromzuführungen und Halterungsvorrichtung in die Glühlampe.

Figur 7 ist eine Aufsicht auf eine Halterungsvorrichtung, die eine Abwandlung der Halterungsvorrichtung nach Figur 4 ist.

Fig. S-IO sind Seitenansichten von neuerungsgemäßen Glühlampen, in denen Halterungsvorrichtungen verschiedener Ausführungsformen angeordnet sind.

In der Figur 1 ist eine Glühlampe dargestellt, die eine Halogenlampe, wie beispielsweise eine Jod-Quarzlampe, sein kann, bei der der Jodzyklus dazu ausgenutzt wird, eine Schwärzung der Innenwandung des Lampenkolbens durch verdampftes Glühfadenmaterial zu verhindern, um dadurch die Lebensdauer der Lampe zu verlängern. Die Glühlampe weist einen röhrenförmigen Kolben 1 aus einem glasartigen Material auf, das einen hohen Schmelzpunkt besitzt. Hierzu kann man bäspielsweise gesintertes Aluminiumoxyd oder Quarz verwenden. An jedem Knde ist der Lampenkolben zu einer Quetschdichtung 2 zusammengedrückt. Innerhalb des Lampenkolbens ist ein doppelt gewendelter Glühfaden 3 aus Wolfram angeordnet, der in Längsrichtung durch den Lampenkolben hindurchläuft und dessen Enden mit Stromzuführungen 4 verbunden sind. Die Strom-

den

Zuführungen 4 weisen Teile auf, die hermetisch in Quetschdichtungen 2 eingeschmolzen and.

Die Stromzuführungen 4 weisen jeweils einen äußeren Leiter 5 auf, der aus Molybdän hergestellt sein kann. Dieser Leiter 5 ist an einem ganz dünnen Blech 6 angeschweißt, das ebenfalls aus Molybdän bestehen kann und in der Quetschdichtung 2 mit dem Lampenkolben verschmolzen ist. Schließlich weist die Stromzuführung 4

noch einen inneren Draht 7 auf, der aus Wolfram hergestellt sein kann und mit einem Ende des Glühfadens 3 verbunden ist.

Das Innere des Lampenkolben ist mit einem inerten Gas gefüllt, das unter einem Druck zwischen einer und mehreren

zu
Atmosphären steht. Hier kann man Stickstoff, Argon, Krypton oder Xenon sowie Mischungen aus diesen Gasen verwenden. Weiterhin enthält das Lampeninnere noch ein Halogen, vorzugsweise Jod, durch das unter Ausnutzung des bekannten Wolfram-Jod-Zyklus eine Schwärzung des Lampenkolbens durch verdampfendes ?/olfram verhindert wird. Das Gas wird in den Lampenkolben durch ein Füllröhr chen eingefüllt, dessen abgeschmolzener Stutzen bei "8ⁿ dargestellt ist.

lach der Neuerung ist der Glühfaden 3 durch eine Halterungsvorrichtung 9 aus Draht gehaltert, die vorzugsweise aus Wolfram hergestellt ist. Die Halterungsvorrichtung weist einen langen Schenkel 10 auf, der in axialer Richtung an der Innenseite des Lampenkolbens 1 entlang läuft. Das eine Ende des Schenkels 10 ist in der Quetschdichtung 2 eingeschmolzen, wie es in den Fig.

I und 2 dargestellt ist. Am anderen Ende v/eist die Halterung einen quer verlaufenden Steg auf, der aus zwei kurzen Schenkeln 11 und 12 zusammengesetzt ist, die in entgegengesetzten Sichtungen verlaufen. (Siehe hierzu auch Figur 3). Der Schenkel

II ist durch Abbiegen einer Verlängerung des Schenkels 10 hergestellt worden. Der Schenkel 11 ragt auf den Glühfaden 3 hin und weist am Ende eine Schlaufe 13 auf, die einen Teil einer Windung des doppelt gewendelten Glühfadens umgibt. Der Schenkel 12 ist eine !Fortsetzung des freien Endes des Schenkels Il . Der Schenkel 12 läuft auf die Wandung des Lampenkolbens 1 zu und in

eine Vertiefung hinein, die vom ^geschmolzenen Stutzen S des hüllrohrchens gebildet ist. Die Halterungsvorrichtung 9 weist also eine Gestalt auf, die dem mathematischen Wurzelzeichen sehr ähnlich ist. Man kann, wenn man will, den Schenkel

12 beim Abziehen des Füllröhrchens zum Teil einschmelzen.

Beim Zusammenbau der Lampe wird die Halterungsvorrichtung 9 zuerst am Glühfaden 3 angebracht, wie es in der Figur 5 dargestellt ist. Die Stromzuführungen 4 sind zweckmäßigerweise bereits vorher an den Enden des Glühfadens angebracht worden. Der Zusammenbau der Halterungsvorrichtung mit dem Glühfaden wird so durchgeführt, daß die beiden quer verlaufenden Schenkel 11 und 12 der Halterungsvorrichtung über eine Windung der aus einer engen Wendel gewickelten weiten Wendel geschoben wird, so daß die Schlaufe 13 zwischen zwei benachbarte Windungen der engen Wendel zu liegen iommt. Dieses Herüberschieben der Halterungsvorrichtung über die Wendel wird leichter, wenn man den kurzen, freien Schenkel 12 vom Schenkel 11 abspreizt.

Es ist günstig, wenn die Halterungsvorrichtung 9 und die Achse des Glühfadens 3 in einer Ebene liegen. Sie sollen also nicht gegeneinander verkantet sein. Zu diesem Zweck ist die Schlaufe

13 etwas verdreht worden, so daß sie nun in der Ebene 14 liegt (siehe hierzu Figur 4), die mit dem langen Schenkel 10 der Halterungsvorrichtung einen spitzen Winkel bildet. Außerdem steht die Ebene 14 senkrecht auf der Achse der Windungen 16 der engen Wendel des Glühfadens 3, die dicht neben der Schlaufe 13 angebracht sind. In der Ausführungsform nach Figur 7 wird das gleiche dadurch erreicht, daß der lange Schenkel 10a bei 16* abgewinkelt

ist, so daß das ganze quer verlaufende Ende der Halterungsvorrichtung in einer Ebene liegt, die mit dem langen Schenkel ' lOa einen spitzen Winkel bildet.

Der nächste Schritt beim Zusammenbau der Lampe ist in der Fig. dargestellt. Hierbei wird der Glühfaden 3 zusammen mit den Stromzuführungen 4 und der Halterungsvorrichtung 9 von oben in einen senkrecht stehenden röhrenförmigen Lampenkolben 1 eingesetzt, der ein Füllröhrchen 8 aufweist, das von der Mitte des Lampenkolbens 1 aus zur Seite abgeht. Wie- in der Figur 6 zu sehen ist, wird der Glühfaden mit den Stromzuführungen und der Halterungsvorrichtung dabei mittels eines Werkzeuges 17 gehaltert, das eine Mittelbohrung aufweist, in die der äußere Leitungsdraht 5 der oberen Stromzuführung hineingeschoben ist. Der Leitungsdraht 5 ist in dieser Öffnung mittels einer Schraube 15 festgeklemmt. Das Werkzeug 17 ist auf das obere Ende des Lampenkolbens 1 aufgesetzt und so orientiert, daß der kurze Schenkel der Halterungsvorrichtung in das Innere des Füllröhrchens S hineinragt, so daß der Glühfaden 3 innerhalb der Röhre in axialer Sichtung zentriert ist.

Bei dieser Fertigungsstufe liegt der Schwerpunkt der Halterungsvorrichtung 9 unterhalb des Punktes, an dem die Halterungsvorrichtung am Glühfaden befestigt ist. Der lange Schenkel IO hängt daher schräg herunter und ist auf die Lampenachse sowie auf den Glühfaden und die eine Stromzuführung hin geneigt, wie es in der Figur 5 angedeutet ist. Vor der Herstellung der Quetschdichtung am unteren Ende des Lampenkolbens 1 wird jedoch der Glühfaden 3 gestreckt, wie es bei der Herstellung solcher Lampen üblich ist. Hierzu wird einfach die untere Stromzuführung

nach unten gezogen. Während des Reckens des Glühfadens wird der lange Schenkel 10 der Halterungsvorrichtung 9 gegen die innere Wandung des Lampenkolbens 1 angelegt, da der kurze Schenkel 12 während des Reckens im Füllröhrchen 8 liegen bleibt. Die Halterungsvorrichtung ist nun für die Herstellung der Quetschdichtung richtig angeordnet und wird beim nachfolgenden Herstellen der Quetschdichtung in die Dichtung mit eingeschmolzen, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Nun wird der röhrenförmige Lampenkolben 1 umgedreht. Daraufhin wird die äußere Leitung der Stromzuführung 4 ebenfalls heruntergezogen und die Quetschdichtung an dem anderen Kolbenende hergestellt. Der Lampenkolben 1 wird dann durch das Füllröhrchen 8 evakuiert und mit Gas und einem Halogen gefüllt. Anschließend wird das Füllröhrchen 8 abgezogen, so daß noch ein kleiner Stutzen stehen bleibt, der bei "8" dargestellt ist. Während des Abziehens des Füllröhrchens kann der kurze Schenkel 12 mit eingeschmolzen werden. Das ist aber nicht notwendig, da die mechanische Festigkeit der Halterung von dem Einschmelzen des langen Schenkels 10 in die Quetschdichtung 2 herrührt.

In der Figur S sind die selben Bezugsziffern wie in der Figur 1 für die sich entstehenden Teile verwendet worden. Die Bezugsziffern für die Halterungsvorrichtung und deren Einzelteile sind in der Figur 8 nur zusätzlich mit dem Buchstaben "b" bezeichnet. In der Figur 8 ist der querverlaufende Teil der Ealterangsvor-" " richtung so hergestellt worden, daß zuerst der kurze Schenkel 11b,

der in das Fallrohrchen S hineinragt, abgebogen wird. Der kurze Schenkel 11b setzt sich dann in dem anderen kurzen Schenkel 12b fort, an dessen freiem Ende eine Schlaufe 13b gebildet ist. Diese Schlaufe 13b umgibt eine IFindung des doppelt gewendelten Glühfadens. 3. Bei diesel" Ausführungsform, kann man die Schlaufe 13b zuerst als einen offenen Haken ausbilden, der um eine ?/indung der Glühfadenwendel 3 her unigeschlungen wird. Anschließend wird der Haken dann zur Schlaufe 13b geschlossen.

In der Figur 9 ist der Stutzen 8b des Füllröhrchens gegenüber der Mitte des röhrenförmigen Lampenkolbens 1 in Längsrichtung versetzt. In diesem Fall kann der Lampenkolben 1 mit einera v/eiteren Füllröhrchen 8c versehen sein, den man beim Herstellen der Lampe benötigt, beispielsweise dann, wenn der Lampenkolben durch ein Gas gespült wird, das durch das eine Füllröhrchen einströmt und durch das andere Füllröhrchen abgesogen wird. In diesem Fall weisen die beiden quer verlaufenden kurzen Schenkel lic and 12c ana langen Schenkel 10c in Längsrichtung einen gewissen Abstand auf. Der kurze Schenkel lic ist aus dem Draht der Halterungsvorrichtung selbst gebogen und ragt auf die Wandung des Lampenkolbens 1 zu und in das Füllröhrchen 8b hinein. Der kurze Schenkel 12c ist auf den Glühfaden 3 hingebogen und endet an seinem freien Ende in einem Haken 13c, der in der litte des doppelt gewendelten Glühfadens an einer Windung der TJendel angreift.

In der Figur 10 ragt der aus dem Draht der Halterungsvorrichtung gebogene kurze Schenkel 12d auf den Glühfaden 3 hin. Er

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kann die gleiche Form wie der kurze Schenkel 11 in Figur S und 4 haben und in einer Schlaufe 13'd enden, die in der Mitte des Glühfadens zwischen zwei nebeneinanderliegenden Windungen des doppelt gewendelten Glühfadens angreift. Der kurze Schenkel Hd ist eine Fortsetzung des freien Endes des langen Schenkels 1Od,

quer
die abgewinkelt ist und in die Öffnung des Füllröhrchens Sc hineinragt.

Die Lampen nach den Figuren S-IO können auf die gleiche Weise hergestellt werden, wie es in Verbindung mit den Figuren 1-6 beschrieben worden ist. Die Enden der kurzen Schenkel Hb, Hc und Hd kann man beim Abziehen der Füllröhrchen S, 8b oder Sc mit einschmelzen. Man braucht es aber nicht.

Claims

SCHTJTZANSERÜCHE i

1. Elektrische Glühlampe mit einem röhrenförmigen Larapenkolben und mit einem gewendelten Glühfaden, der in Längsrichtung durch den Lampenkolben hindurch geht, und an seinen beiden Enden mit Stromzuführungen verbunden ist, die an beiden Enden des Lampenkolbens durch Quetschdichtungen hindurchgeführt sind, und bei der der Lampenkolben zwischen seinen beiden Enden an der Innenwandung mit einer nach außen gestülpten Vertiefung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Draht bestehende Halterungsvorrichtung (9) für den Glühfaden (3) vorgesehen ist, die einen langen Schenkel (10) aufweist, der sich in Längsrichtung an der Xnnenwandung des Lampenkolbens (1) erstreckt und mit seinem einen Ende in die Quetschdichtung (2) an dem einen Ende des Lampenkolbens (1) eingeschmolzen ist, daß die Halterungsvorrichtung (9) weiterhin einen kurzen Schenkel (11) aufweist, der am langen Schenkel (10) angeordnet ist und sich senkrecht zur Achse des Lampenkolbens (1) nach außen in die Vertiefung (8) im Lampenkolben (1) erstreckt, und daß die Halterungsvorrichtung (9) einen weiteren kurzen Schenkel (12) aufweist, der senkrecht zur Achse des Lampenkolbens (1) nach innen verläuft und an seinem Ende mit einer Schlaufe (13) versehen ist, durch die eine Windung (16) des gewendelten Glühfadens (3) umfaßt ist.

2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß derjenige kurze Schenkel (lic) der Halterungsvorrichtung (10), der senkrecht zur Achse des Larapenkolbens (1) verläuft und nach außen in die Vertiefung (S) im Lampenkolben (1) hineinragt in der Mitte des langen Schenkels (lOc) angeordnet ist, und daß der andere kurze Schenkel (12c), der nach innen auf den gewendelten Glühfaden (3) zu ragt, am freien Ende des langen Schenkels (10c) angeordnet ist.

3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß derjenige kurze Schenkel (lld) der Halterungsvorrichtung (9), der senkrecht zur Achse des Lampenkolbens (l) verläuft und nach außen in die Vertiefung (S) im Lampenkolben (1) hineinragt, am freien Ende des langen Schenkels (lOd) angeordnet ist, und daß der andere kurze Schenkel (12d), der nach innen auf den gewendelten Glühfaden (3) zu ragt, in der Mitte des langen Schenkels (lOd) angeordnet ist.

4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß beide senkrecht zur Achse des Lampenkolbens (1) verlaufenden kurze Schenkel (11, 12) der HalterungsVorrichtung (9) am freien Ende des langen Schenkels (10) angeordnet sind.

5. Glühlampe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefung (S) in der Seitenwandung des Kolbens (1) durch ein Füllröhr dien gebildet ist, das seitlich nach außen ragt und kurz abgeschmolzen ist.

6. Glühlampe nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der in die Vertiefung (S) in der Seitenwandung des Lampenkolbens (1) hineinragende kurze Schenkel (11) zum Teil in die Seitenwandung eingeschmolzen ist.