DE2554282A1 - Roehrengluehlampe mit in abstaenden angeordneten gluehfadenabschnitten - Google Patents

Description

GTE-Sylvania Inc., U. S. A.

26. Nov. 1975

GTE-PA 62

PATENTANMELDUNG

Röhrenglühlampe mit in Abständen angeordneten Glühfadenabschnitten.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine langgestreckte Röhrenglühlampe mit jeweils eine Zuleitung aufweisenden Preßglasverschlüssen an den beiden Enden, die dünne Molybdänplättchen oder -bänder'mit an den jeweiligen Schmalseiten angeschweißten Enden der nach außen führenden Zuleitungen bzw. der nach innen führenden axial verlaufenden Glühdrähte enthalten, und mit einem Glühdraht, der aus mehreren Segmenten besteht, wobei die stetig und eng axial gewendelten Segmente des Glühdrahtes einen geringeren Querschnitt haben als die dazwischen liegenden Abstände bildenden Segmente.

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Derartige Röhrenglühlampen werden z.B. bei Fotokopiergeräten und zur Infrarotheizung verwendet. In einigen Fällen wird bei einer relativ großen Baulänge eine niedrige Leistungsaufnahme gefordert. Es ist dann unpraktisch einen fortlaufend gewendelten,- einstückigen Glühfaden zu verwenden. In diesen Fällen kann der Glühfaden aus gewendelten Abschnitten bestehen, die getrennt voneinander angeordnet sind. Man nennt das einen in Segmente unterteilten Glühfaden mit sogenannten toten Zonen (skip-space) .

In einer Röhrenlampe mit derart unterteiltem Glühfaden müssen die_axialen Wendelabschnitte durch ein Mittel miteinander verbunden werden, um einen vollständigen Glühfaden herzustellen. Wenn er aus einem durchgehenden Glühfaden bestehen würde, der in Abschnitten axial gewendelt und mit relativ gestreckten, also geraden Abschnitten dazwischen versehen wäre, dann könnte der Glühfaden in Bezug auf die röhrenförmige Lampenhülle aus den nachfolgenden Gründen nicht axial zentriert werden bzw. bleiben: Bei wiederholtem Ein- und Ausschalten verändern die gewendelten Abschnitte des Glühfadens ihre Lage in Bezug zur Lampenachse, sie hängen z.B. durch. Das wird in erster Linie durch die relativ geraden Drahtabschnitte bewirkt. Wenn die Lampe eingeschaltet wird, erwärmt der durchfließende Strom den gesamten Glühfaden. Die gewendelten Abschnitte neigen dazu, im Durchmesser größer zu werden, aber die geraden Abschnitte dehnen sich linear

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aus und deformieren die gewendelten Glühfadensegmente durch einen etwa axialen Druck. Wiederholtes Ein- und Ausschalten der Lampe ermüdet die gewendelten Segmente und verursacht frühzeitiges Versagen der Lampe.

Nach dem Stand der Technik wurde dieses Problem durch die Benutzung von Gewindestiften zwischen den gewen-delten Glühfadenabschnitten zu lösen versucht. Dadurch, daß die Gewindestifte einen relativ großen Durchmesser hatten, erwärmten sie sich bei Betrieb der Lampen nur geringfügig. Folglich war ihre Längendehnung sehr gering und die Lage der Glühfadenabschnitte wurde nicht beeinflußt. Nachteilig ist jedoch die Tatsache, daß diese Stifte relativ teuer sind und ihr Gewicht zusätzliche Abstützungen in der Lampenröhre erforderlich macht.

Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, die diese Nachteile beseitigt.

Für den eingangs genannten Oberbegriff wird diese Aufgabe erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Einzelheiten sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs beispiels zu entnehmen.

Nach der Erfindung sind zwischen den Glühfadensegmenten derartige Drahtsegmente aus dickerem Draht vorgesehen.

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Enden
die jeweils an ihren^vso gewendelt sind, daß sie auf die Glühfadenwendelenden zur mechanischen und elektrischen Befestigung aufgeschraubt werden können. Die dazwischen liegenden Längen dieser Abstandsdrähte sind leicht gewellt, d.h. sie sind zu ein bis zwei Wellenzügen mit geringer Amplitude geformt. Dadurch werden die axialen Längsdehnungen der Abstandsdrähte, die ohnehin wegen des größeren Durchmessers gering sind, nicht auf die Glühfadensegmente verformend wirksam. Außerdem ist es möglich diese die Abstände oder toten Zonen bestimmenden Segmente auf sogenannten 4G-Wendelmaschinen schnell und fortlaufend automatisch und zwar mit bestimmten Abmessungen herzustellen .

Die Zeichnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt in

Figur 1 einen Längsschnitt einer unterbrochen dargestellten Glühlampe;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines Abstand bildenden Drahtsegmentes mit den ausschliessenden Glühfadenanschlüssen.

Wie Figur 1 zeigt besteht eine erfindungsgemäße Glühlampe 1 aus der langen Glasröhrenhülle 2, die an jedem Ende eine Preßglasversiegelung 3 mit den eingebetteten Mo.lybdänplättchen 7 aufweist. An diesen sind jeweils nach innen die Glühfaden-Zuleitungsdrähte B und nach außen die Zuleitungen 9 angeschweißt. Letztere sind mit den äußeren Anschlußkontakten θ verbunden.

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Die eng axial gewendelten Glühfadensegmente 4 sind durch Abstandssegmente 5 verbunden, die an ihren Enden einige Wendelwindungen 11 besitzen, die über die Glühfadenwendel 4 aufgeschraubt werden können und eine mechanische und elektrische Verbindung gestatten. Zwischen diesen Befestigungswendeln 11 ist jedes Abstandssegment 5 mit einer ein bis zwei Wellenzüge 12 bildenden Wendelung versehen, wie Figur 2 erkennen läßt. Die Glühfadensegmente 4 werden axial innerhalb der Glasröhrenhülle 2 durch Glühfadenhalterungen 1o gestützt.

Die Abstand haltenden Drahtabschnitte 5 haben einen größeren Durchmesser als der für die Glühfadensegmente verwendete Draht, damit sie während des Lampenbetriebs erheblich weniger erwärmt werden wie die Glühfadensegmente 4.

Alle Enden 11 der Abstand haltenden Drahtabschnitte 5 sind so gewendelt und haben einen solchen Durchmesser und eine solche Ganghöhe (Steigung), daß die notwendige sichere Befestigung auf den gewendelten Enden der Glühfadenabschnitte 4 durchgeführt werden kann. Die Zwischenteile 12 der Abschnitte 5 zwischen den Enden 11 ist nicht gerade gestreckt, sondern schwach gewendelt, oder mit anderen Worten, zu einer erheblich niedrigeren Ganghöhe gewendelt als die Enden 11 (wesentlich größere Steigung). Das ist auf der genannten 4G-fiaschine, einer Abstand überspringenden (skip-space) Wendelmaschine, möglich.

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In einer erfindungsgemäßen Lampe (Type T 2 1/2) mit 1ooo W, 28o V wurde die Hülle 2 aus Quarz hergestellt und hatte eine Gesamtlänge von 4o,7 cm C1B Zoll). Der Glühfaden bestand aus acht gewendelten Glühfadenabschnitten 4 aus Wolframdraht von o,147 mm (5,8 mil) Durchmesser, der mit 1o8 Windungen pro Zoll (etwa 42,5 Windungen pro cm) auf einen Wickeldorn von o,61 mm (etwa 24 mil) gewendelt war, und sieben Abstandsegmenten 5 aus Wolframdraht von o,23 mm (etwa 9 mil) Durchmesser, der auf einem Wickeldorn von o,86 mm (etwa 34 mil) gewendelt war. Die Abschnitte 4 an jedem Ende des Glühfadens (die Außensegmente) hatten eine Lange von 33 mm und die anderen sechs Abschnitte 4 jeweils eine Länge von 16 mm.

Die Abstandsegmente 5, die nach innen folgen, hatten eine Gesamtlänge von 17 mm. Sie bestanden aus je zwei Wendeln

11 mit einer Länge von 1,5 mm bei 1oB TPI an ihren beiden Enden und aus einem Skip-Teil 12 von etwa 14 mm. Dieser Teil hatte 2 Windungen oder Wellenzüge, die diese Länge einnahmen. In den anderen fünf Drahtabschnitten 5 waren die Wendeln11 die gleichen, aber alle Skip-Teile

12 waren 31 mm lang und besaßen ca. vier Windungen oder Wellenzüge über diese ganze Länge.

Der Glühfaden wurde in der Glashülle 2 durch eine Glühfadenhalterung 1o an jedem gewendelten Glühfadensegment 4 und durch drei Halterungen 1o an jedem Endabschnitt 4 in axialer Lage gehalten.

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Bei diesem Beispiel war das Verhältnis des Drahtdurchmessers der Drahtabschnitte 5 zum Durchmesser der Glühfadenabschnitte 4 mit 1,55 zu 1 gewählt. Damit die Abschnitte 5 ausreichende Masse besitzen, um eine übermäßige Erwärmung zu verhindern, was eine erhebliche Ausdehnung zur Folge hätte, ohne dabei aber eine zusätzliche Abstützung zu benötigen, sollte dieses Verhältnis zwischen 1,3 und 1,8 liegen.

Bei einigen Fotokopiergeräten wird eine Lampe mit einem in Segmente aufgeteilten Glühfaden hin und her bewegt, um den zu kopierenden Gegenstand abtastend auszuleuchten. Bei den bislang verwendeten Lampen, die Gewindestifte verwendeten, kann sich der Glühfaden bei der Hin- und Herbewegung verdrehen, weil durch das Gewicht der Gewindestifte ein Moment erzeugt wird. Zusätzliche Glühfadenhalterungen könnten diese Verdrehungen zwar einschränken, aber wegen der Herstelltoleranzen der Halterungen und der Glashülle nicht ganz vermeiden. In den erfindungsgemäßen Lampen waren Glühfadenverdrehungen bei Abtastfotokopiergeräten vernachlässigbar gering.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Langgestreckte Röhrenglühlampe mit jeweils eine Zuleitung aufweisenden Preßglasverschlüssen an den beiden Enden, die dünne Molybdänplättchen oder -bänder mit an den jeweiligen Schmalseiten angeschweißten Enden der nach außen führenden Zuleitungen bzw. der nach innen führenden axial verlaufenden Glühdrähte enthalten, und mit einem Glühdraht, der aus mehreren Segmenten besteht, wobei die stetig und eng axial gewendelten Segmente des Glühdrahtes einen geringeren Querschnitt haben als die dazwischen liegenden, Abstände bildenden Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abstände bildenden Segmente aus je einem Drahtabschnitt bestehen, der an seinen Enden derart gewendelt ist, daß er auf die sich anschliessende Glühfadenwendel zu'mechanischen und elektrischen Befestigung aufgeschraubt werden kann, und der über die jeweils dazwischenliegenden Längen wenige Wellenzüge, vorzugsweise zwei oder vier, geringer Amplitude aufweist, die als tote Zonen (skip-space) funktionieren.

2. Langgestreckte Röhrenglühlampe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Drahtes der Abstand bildenden Segmente größer ist als der Durchmesser der Glühfaden.

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S.

3. Langgestreckte Röhrenglühlampe gemäß einem oder beider vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der beiden Durchmesser zwischen 1:1,3 und 1:1,8 liegt.

4. Langgestreckte Röhrenglühlampe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl alle Segmente des axial verlaufenden Glühfadens als auch die Abstände dazwischen bildenden Segmente 5 aus Wolframdraht bestehen.

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