DE2844032A1

DE2844032A1 - Gasgefuellte gluehlampe mit integraler sicherung

Info

Publication number: DE2844032A1
Application number: DE19782844032
Authority: DE
Inventors: Ralph E Newton; Henry M Nixon
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1978-10-09
Publication date: 1979-04-19
Also published as: US4132922A

Description

. Ernst Stratmann

PATENTANWALT
D-4000 DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9

Düsseldorf, 6. Okt. 1978

47,518
7861

,Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Fa., V. St. A.

Gasgefüllte Glühlampe mit integraler
•Sicherung " '

•Die Erfindung betrifft eine gasgefüllte Glühlampe mit einer integralen Sicherungsanordnung.

Elektrische Glühlampen, die ein inertes Füllgas enthalten und mit einem integralen Sicherungsbauteil versehen sind, sind generell bekannt. Eine doppelendige Glühlampe mit Halogenzyklus, die einen doppelt gewendelten Glühfaden enthält, der in einem als Sicherung arbeitenden ungewendelten Fußabschnitt endet und an dem Ende eines Zuführleiters befestigt ist, welcher in der Kolbendichtung eingebettet ist, wird von den US-Patentschriften 32 11 942 und 32 11 950 offenbart. Eine modifizierte Lampe dieser Bauart, bei der die kombinierten Funktionen einer Sicherung und einer Glühfadenhaiterung mit Hilfe eines Drahtgliedes erreicht wird, welches an das eingebettete Ende des Zuführdrahtes befestigt ist und mit seinem anderen Ende um das einfach gewendelte Fußsegment eines doppeltgewendelten Glühfadens herumgewickelt ist, um eine miteinander verwundene Verbindung zu ergeben, wird in der US-Patentschrift 32 11 943 gelehrt.

Eine Sicherungsanordnung, die einen integralen Teil einer doppelendigen Glühlampe bildet, aber innerhalb einer keramischen Kappe

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angeordnet ist, welche an der Preßdichtung angebracht ist und auf diese Weise sich außerhalb des Lampenkolbens befindet, wird in der ÜS-Patentschrift 32 74 426 beschrieben. Eine verbesserte äußere Sicherungsanordnung für derartige Lampen, bei welcher ein getrennter Stützdraht für den Lampenkontakt benutzt und an einen vorspringenden Teil des Zuführleiters mit Hilfe des Sicherungsdrahtes angeschlossen ist, wird in der US-Patentschrift 33 46 768 offenbart.

Glühlampen mit Halogenzyklus, die Sicherungselemente in der Form von Stäben oder Metallfolien aufweisen, welche vollständig in die Preßdichtungen eingebettet und mit den Enden des gewendelten Glühfadens verbunden sind, werden in der US-Patentschrift 37 10 169 sowie in der japanischen Patentveröffentlichung 47-11421, veröffentlicht 27. April 1972, offenbart. Eine doppelendige Glühlampe mit einem inneren Sicherungselement in der Form eines Drahtes, der um einen getrennten Vorsprungsdraht herumgewickelt ist, welcher an einem Ende des Glühfadens angeschlossen und in der Preßdichtung eingebettet ist, wird in der US-Patentschrift 38 64 598 gezeigt. Das nichtgewendelte Ende des Sicherungsdrahtes ist mit einem Streifenleiter verbunden, der in der Dichtung eingebettet ist, wodurch der elektrische Schaltkreis geschlossen wird. Eine einendige Glühlampe mit Halogenzyklus, welche eine innere Sicherung in der Form eines gewendelten Drahtes aufweist, der mit den nach innen sich erstreckenden Enden eines inneren Zuführdrahtes und einer äußeren Zuführleiteranordnung verbunden ist, die beide in der hermetischen Abdichtung eingebettet sind und sich beide in den Kolben hineinerstrecken, wird in der japanischen Patentveröffentlichtung 48-30707 offenbart, welche am 19. September 1973 publiziert wurde. Eine einendige Projektionsglühlampe mit Halogenzylus mit intern platinisiertem Sicherungsdraht wird in der US-Patentschrift 37 27 091 beschrieben.

Die bekannten Strukturen, die externe Sicherungsbauteile benutzen, waren von ihrer Funktion her im wesentlichen zufriedenstellend, andererseits waren sie aber auch ziemlich kompliziert und auf-

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wendig, da zahlreiche genau geformte Teile benötigt wurden, um die Sicherungsanordnung zu halten und schützend zu umschließen, Obwohl der Aufwand für derartige zusätzliche Teile durch die Verwendung von internen Sicherungsbauteilen beseitigt wurde, machte es die bisher bekannte Praxis, gewendelten Sicherungsdraht zu verwenden oder ein Ende eines internen Sicherungsdrahtes um den Glühfadenfuß oder um einen Vorsprungsdraht herumzuwickeln, schwierig und teuer, die Lampe herzustellen, da hochausgebildete Handarbeit für derartige Aufbauten notwendig war. Außerdem war die sich ergebende elektrische Teileverbindung nicht sehr robust oder zuverlässig und ließ viel zu wünschen übrig bezüglich einer sicheren und dauerhaften elektrischen Verbindung. Dies ist ein besonders großes Problem bei den bekannten Halogenlampen, die innere Wolframzuführungsdrähte und Wolframdrahtsicherungen benutzen, welche miteinander verschweißt sind, weil derartige Wolfram-an-Wolfram-Verschweißungen bei der Massenfabrikation sehr schwierig zu steuern und herzustellen sind. Dies beruht auf der Tatsache, daß Wolfram dazu neigt, zu kristallisieren und spröde zu werden, wenn es während der Schweißoperation erhitzt wird.

In einigen Fällen war der Abstand zwischen den inneren Metallkomponenten der Lampe so eng, daß ein elektrischer Lichtbogen ohne Schwierigkeiten den Spalt zwischen ihnen überbrücken konnte, nachdem das Sicherungselement geschmolzen war, wodurch eine zuverlässige Lichtbogenunterdrückung beim Lampenversagen verhindert wurde und sich dadurch eine potentielle Sicherheitsgefährdung ergab.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer gasgefüllten Glühlampe mit einer Sicherung, welche auch bei Massenproduktion unkompliziert und billig hergestellt werden kann, gleichzeitig aber auch bei einem Lampenversagen den Stromkreis sicher unterbricht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, also durch eine elektrische Glühlampe, die

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einen Glaskolben umfaßt, welcher eine inerte Gasfüllung besitzt und an einem Ende durch eine hermetische Dichtung abgeschlossen wird, welche ein Paar von im Abstand angeordneten Bandleitern besitzt, die in der Preßdichtung eingebettet sind. Innerhalb des Kolbens ist ein Glühfaden aus wärmefestem Metalldraht aufgehängt. An dem Glühfaden ist innerhalb des Kolbens das eine Ende eines inneren Zuführleiters befestigt, dessen anderes Ende in der hermetischen Abdichtung eingebettet und an eines der Bandleiter angeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist die Lampe mit einer Einrichtung versehen, um die Bildung eines zerstörerischen elektrischen Lichtbogens innerhalb der erregten Lampe zu unterdrücken, wenn der Glühfaden versagt. Diese Einrichtung besteht aus einem nichtgewendelten Bauteil aus schmelzbarem Metall, dessen beide Enden in der hermetischen Dichtung eingebettet sind und das an die entsprechenden Bandleiter angeschlossen ist, wobei der mittlere Teil dieses Gliedes sich jenseits der Dichtung in den Kolben hineinerstreckt und einen elektrischen Weg zwischen den Bandleitern liefert. Des weiteren ist ein äußerer Verbinder vorgesehen, der aus einem äußeren Zuführleiter besteht, der sich aus der hermetischen Dichtung heraus erstreckt und dessen eines Endsegment, welches in der hermetischen Dichtung eingebettet ist, elektrisch mit dem Bandleiter verbunden ist/ der nicht an dem inneren Zuführleiter befestigt 1st.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das nichtgewendelte Glied aus einem kurzen Stück ungewendelten Drahtes, das innerhalb des Kolbens angeordnet 1st und mit leinen beiden Enden in die hermetische Dichtung eingebettet ist, die am Ende des Lampenkolben von geschmolzenem Glas gebildet wird. Ein Ende des Sicherungsdrahtee let mit einem Teil eines inneren Euführleiters verbunden» der in einer Preßdichtung verankert ist, während das andere Ende des Sicherungsdrahtes mit dem eingebetteten Teil einer äußeren Zuführleiteranordnung verbunden 1st» die separat und physikalisch isoliert von dem inneren Zu fuhr lei ter ist. Der Slüiarungsdraht wird auf diese Welse durch die hermetische Dichtung fest an Ort und Stelle gehalten und beide Verbindungen zwischen Leiter und Sicherungsdraht werden

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von der Glasdichtung schützend umschlossen. Die Enden des Sicherungsdrahtes werden vorzugsweise an den inneren und äußeren Zuführleiter angeschlossen, indem sie an Band- oder Streifenleiter angeschweißt werden, die ebenfalls an die entsprechenden Leiter angeschweißt und in der Dichtung im Abstand zueinander eingebettet sind.

Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet, um bei Glühlampen mit Halogenzyklus benutzt zu werden, deren nutzbare Nennlebensdauer über 500 Stunden liegt und bis zu 2000 Stunden reichen kann und bei denen Molybdänstreifenleiter vorgesehen sind, die in den abgedichteten Enden des Kolbens eingebettet sind. Wenn der Sicherungsdraht hier angewendet wird, besteht er vorzugsweise aus Wolframdraht, der an die Molybdänstreifenleiter durch Punktschweißung angebracht ist, wobei der Wolframdraht einen Durchmesser besitzt, der um mehr als 10 % und bis zu ungefähr 20 % größer ist als der Glühfadendrahtdurchmesser. Sicherungsdrähte mit einem derartig großen Querschnitt sind notwendig, um sicherzustellen, daß der Teil des Sicherungsdrahtes, der innerhalb des Kolbens angeordnet und der Halogenatmosphäre ausgesetzt ist, bei einer niedrigeren Temperatur arbeitet, als der Glühfadendraht und somit während des gesamten langen nutzbaren Lebens der Lampe an Ort und Stelle und in Betrieb bleibt, trotz des begrenzten "Halogenzykluseffektes", der im Sicherungsbereich während der langen Lebensdauer der Lampe auftritt und eine chemische Ätzwirkung auf den Sicherungsdraht ausübt.

Die Verwendung eines ungewendelten Drahtsegmentes als inneres Sicherungselement und dessen Verbindung mit getrennten physikalisch isolierten inneren und äußeren Zuführleiterkomponenten innerhalb der Lampendichtung liefert einen weiteren wesentlichen Vorteil dadurch, daß der "aktive" Teil des Sicherungsdrahtes, der sich innerhalb des Kolbens befindet, der von dem erregten Glühfaden erzeugten Wärme ausgesetzt ist und somit eine viel höhere Betriebstemperatur besitzt, als das Sicherungselement, das vollständig innerhalb der Kolbendichtung eingebettet ist oder außerhalb des Kolbens sich befindet« Dadurch wird ermöglicht,

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daß der Sicherungsdraht schneller durchschmilzt und eine kurzfristigere Sicherungswirkung liefert, falls ein Lichtbogen innerhalb der Lampe auftritt. Die neuartige Sicherungsstruktur liefert auch einen breiten "Spalt" oder Abstand zwischen den Zuführleiterkomponenten, wenn die Sicherung weggeschmolzen ist, wodurch eine sichere und zuverlässige Lichtbogenunterdrückungsschutzwirkung entsteht, falls die Notwendigkeit dafür eintreten sollte.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer vergrößerten Seitenansicht eine doppelendige Glühlampe mit Halogenzyklus gemäß der Erfindung, wobei zu Illustrationszwecken ein mittlerer Teil des Kolbens weggebrochen wurde;

Fig. 2 eine Seitenansicht des einen Endes der in Fig. 1 dargestellten Lampe, bevor das externe Kontaktelement und dessen Schutzhülse angebracht wurden; und

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht einer einendigen Lampenausführung.

Zwar kann die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Arten von gasgefüllten Glühlampen angewendet werden, die ein Sicherungsbauteil erfordern, um elektrische Lichtbögen zu unterdrücken, die während des Lampenbetriebs innerhalb der Lampe auftreten können, wobei ein derartiger Lichtbogen, wenn er nicht gesteuert wird, zu einem heftigen Zerspringen des Kolbens führen kann, jedoch ist die erfindungsgemäße Anordnung besonders für langlebige Glühlampen mit Halogenzyklus geeignet, so daß nachfolgend die Erfindung in Verbindung mit einer derartigen Glühlampe beschrieben wird.

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In Fig. 1 ist eine repräsentative Glühlampe 10 der Halogenzyklusbauart gemäß dem vorgenannten Typ dargestellt, welche zwei Enden aufweist. Die Lampe 10 umfaßt einen länglichen röhrenförmigen Kolben 12, der einen Glühfaden 13 enthält und aus einem geeigneten strahlungsdurchlässigen glasartigen Material zusammengesetzt ist, das einen hohen Schmelzpunkt aufweist und den erhöhten Betriebstemperaturen und dem damit im Zusammenhang stehenden Gasdruck wie auch den Einflüssen der Halogenatmosphäre zu widerstehen in der Lage ist, ohne daß der Kolben sich verschlechtert, deformiert oder zerspringt. Beispiele für geeignete glasartige Materialien sind Quarz, Borsilikatglas und andere harte Gläser, die prinzipiell aus geschmolzenem Silika bestehen.

Der Kolben 12 ist durch ein hervorspringendes abgeschmolzenes Segment 14 einer Auslaßrohranordnung eowie durch Preßdichtungen 15 und 16 hermetisch abgedichtet, die in der üblichen Weise dadurch hergestellt werden, daß die Enden des Kolbens erhitzt und dann zusammengelegt und gepreßt werden, um eine feste Masse aus Glas oder Quarz zu bilden. Der Glühfaden 13 besteht aus Wolframdraht und ist in einer doppeltgewendelten Konfiguration gewickelt und innerhalb des Kolbens 12 zentral in dessen Längsrichtung schwebend angeordnet. Der Glühfaden wird durch ein Paar fester innerer Zuführleiter gehalten, wie beispielsweise durch Wolfram- oder Molybdändrähte 17 und 18, die in den entsprechenden Glasdichtungen verankert sind und mit ihren anderen Enden in die einfach gewandelten Beine des Glühfadens 13 eingeführt und elektrisch verbunden sind. Die eingesiegelten !Enden der inneren Zuführdrähte 17 und 18 sind (beispielsweise durch Verschweißen) mit geeigneten Folienleitern verbunden« wie beispielsweise bandartige Streifen 19 und 20 aus Molybdän, die innerhalb der zugehörigen Preßdichtung hermetisch dicht eingebettet sind.

Jeder der Folienleiter 19 und 20 ist an seinem Ende mit einem zusätzlichen starren Leiter, wie beispielsweise einem tfolfram- oder Molybdändraht 21 und 22 verschweißt oder auf andere Heise befestigt. Diese zusätzlichen Leiter sind beide in die entspre-

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chenden Preßdichtungen eingebettet und erstrecken sich in Richtung auf die Endflächen oder Stirnflächen der Dichtungen und enden dort. Jede der beiden Preßdichtungen 15 und 16 umfaßt auch einen starren äußeren Zuführleiter 23 und 24, die in der entsprechenden Dichtung verankert sind und z. B. mittels Verschweißung mit einem anderen Paar von Folienleitern 25, 26 verbunden sind, welche in den Dichtungen in seitlichem Abstand zu dem ersten Paar von Folienleitern 19, 20 eingebettet sind. Die äußeren Leiter sind vorzugsweise aus Wolfram- oder Molybdändrähten hergestellt, während das zusätzliche Paar von Folienleitern ebenfalls vorzugsweise bandartige Streifen aus Molybdän darstellt.

Der Kolben 12 enthält ein inertes Füllgas (wie beispielsweise Stickstoff, Krypton, Argon, Xenon und Mischungen davon) von einem geeigneten Druck, zumindest z. B. von 1 bar. Der Kolben enthält auch eine vorbestimmte Menge eines Halogenadditivs, wie beispielsweise Jod oder Brom, das in die Lampe in elementarer Form oder als Teil einer thermisch zersetzbaren Verbindung (HBr, SnI_-J oder Methylbromid, um nur Beispiele zu nennen) eingegeben wird. Lampen dieser Art besitzen Nennlebensdauern von mehr als 500 Stunden und werden in verschiedenen Größen und Leistungen hergestellt, welche von 75 bis 10000 W reichen, bei Spannungen von 28 V biß 277 V. Eine typische 1000 W-Lampe mit einer Nennbetriebsspannung von 120 V besitzt eine nutzbare Nennlebensdauer von 2000 Stunden.

Erfindungsgemäß ist die Glühlampe 10 mit einem integralen Sicherungebauteil an einem oder an beiden Enden versehen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform ist jedes Ende der Lampe mit einem derartigen Bauteil versehen. Die Anordnungen bestehen au· geeigneten schmelzbaren Elementen, wie beispiels weise einem Paar von ungewendelten Wolframdrahtstücken 27 und 28, die in im wesentlichen ü-förmiger Form gebogen sind und mit ihren Enden beispielsweise durch Punktschweißung an angrenzende Paare von Folienleitern 19, 25 und 20, 26 elektrisch angeschlossen sind, welche in entsprechende Preßdichtungen 15 und 16 ein-

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gebettet sind. Die Krümmungen oder schleifenförmigen Endteile der Sieherungsdrähte 27, 28 erstrecken sich von der zugehörigen Dichtung nach innen in den Kolben 12 hinein, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese gebogenen Teile befinden sich demzufolge innerhalb des Kolbens 12 und dienen somit als aktive "Segmente" der Sicherungselemente. Wenn gewünscht, können die verankerten Enden der Sicherungsdrähte an den eingebetteten Enden der zugehörigen inneren Zuführdrähte anstatt an die der Folienleiter 19, 20 angebracht werden. Jedoch ist es günstiger, daß sie mittels Schweißen an die Folienleiter befestigt werden und daß die Folienleiter aus Molybdän hergestellt sind, da dies die Verwendung von Wolfram-Molybdän-Schweißungen ermöglicht, die sehr fest und zuverlässig sind und leicht in der Fabrik hergestellt werden können. Um den Schweißbetrieb zu erleichtern und die Bindung zu festigen, wird ein kleines Stück Platin zwischen die Molybdänfolie und den Wolframdraht angeordnet, um als ein Flußmittel zu dienen, oder es kann auch eine platinplattierte Molybdänfolie verwendet werden.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, werden die vorspringenden Enden der äußeren Zuführleiter 23, 24 an Metallkontaktknöpfen 29 und befestigt, die als Lampenanschlüsse dienen. Die freiliegenden Enden der äußeren Zuführleiter und deren zugehörige Kontaktknöpfe sind innerhalb geeigneter Gehäuse eingesenkt und schützend umschlossen, wie beispielsweise in Keramikhülsen 31 und 32, die in die Preßdichtungen 15 und 16 gemäß herkömmlicher Lampenherstellungsverfahren einzementiert sind.

Die Glühlampe 10 ist somit mit Zuführleitungs- und Sicherungsanordnungen versehen, die einem elektrischen Strom ermöglicht, vom Anschluß- oder Kontaktknopf 29 über den äußeren Zuführleiter 23, den verbindenden Folienleiter 25, den Sicherungsdraht 27, den doppeltgewendelten Glühfaden 13 zum anderen Kontaktknopf 30 zu fließen, und zwar über das dazwischengeschaltete Endteil des anderen inneren Zuführleiters 18, Sicherungsdraht 28, Folienleiter 26 und äußerem Leiter 24.

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Da beide Enden der U-förmigen Sicherungsdrähte 24, 28 in den zugehörigen Preßdichtungen eingebettet sind, sind die Sicherungsdrähte innerhalb der Lampe 10 an Ort und Stelle sicher verankert und gleichzeitig der intensiven Hitze ausgesetzt, die von dem Glühlampenfaden 13 erzeugt wird. Die nach innen gerichteten schleifenförmigen Teile der Sicherungsdrähte arbeiten dementsprechend bei einer viel höheren Temperatur als die Endteile, die in den Preßdichtungen eingebettet sind, wodurch die schleifenförmigen Teile von hause aus in der Lage sind, durch Widerstandserhitzung schnell auf die Schmelztemperatur erhitzt zu werden, wenn der Lampenstrom schnell ansteigt. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige und schnelle "Sicherungswirkung¹¹, die jeden elektrischen Lichtbogen, der sich innerhalb der Lampe 10 aufgrund von Spannungspitzen oder Versagen des Glühfadens ergeben mag, schnell unterdrückt.

Um die Möglichkeit zu unterbinden, daß die kurzen Stücke des Sicherungsdrahtes 27 und 28 bei übermäßig hohen Temperaturen arbeiten oder von der heißen Halogenatmosphäre und dem "Halogenzykluseffekt" während der langen Betriebslebensdauer der Lampe so stark erodiert oder chemisch geätzt werden, daß sie durchschmelzen und die Lampe vorzeitig inoperativ machen, wurde gefunden, daß sie aus einem Wolframdraht hergestellt werden müssen, der einen viel größeren Durchmesser aufweist, als der Wolframdraht, aus dem der gewendelte Glühfaden 13 gewickelt wird. Der Durchmesser des Sicherungsdrahtes ist um mehr als 10 % und bis zu etwa 20 % (vorzugsweise etwa 12 bis 17 %) größer als der Durchmesser des Glühfadendrahtes. Die Querschnittsfläche ist somit größer und der Widerstand pro Längeneinheit niedriger als es bei dem Glühfadendraht der Fall ist. Im Falle einer für 2000 Betriebsstunden konstruierten 1000 W-Lampe mit einer Nennspannung von 120 V und einem doppeltgewendelten Glühfaden, der aus Wolframdraht mit ungefähr 0,295 mm Durchmesser besteht, ergeben die vorstehenden Kriterien die Anwendung eines Sicherungsdrahtes aus Wolfram, der einen Durchmesser von etwa 0,327 bis 0,354 mm besitzt (11 bis 20 % Durchmessererhöhung).

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Durch Verwendung von Sicherungsdrähten mit größerem Durchmesser als der Glühfadendraht ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß "Kerben" oder andere Oberflächenabweichungen des Sicherungsdrahtes toleriert werden können, ohne daß "heiße Punkte" im Draht während des Lampenbetriebs erzeugt werden, die ebenfalls die Sicherungselemente dazu bringen könnten, vorzeitig durchzuschmelzen und die Lampe zu zerstören. Dieser besondere Vorteil gilt sowohl für Halogenlampen als auch für Lampen ohne Halogenzusatz .

Die Verwendung von zwei getrennten Folienleitern, die an separate und physikalisch isolierte innere und äußere Zuführleiter angeschlossen sind, welche durch im wesentlichen U-förmige Sicherungsdrähte erfindungsgemäß verbunden sind, ergibt zusätzliche Vorteile bei der Betriebsweise wie auch bei der Herstellung. Diese Merkmale sind in Fig. 2 wiedergegeben. Wie durch die gestrichelten äußeren Teile dieser Figur angedeutet wird, ist der äußere Zuführdraht 23 und der zusätzliche Zuführdraht 21 ursprünglich länger und mit ihren äußeren Enden an einem Metallüberbrückungsansatz T punktverschweißt, welcher Ansatz den gesamten Zuführdraht, Folie und Sicherungsanordnung zusammenerhält, während diese Teile an dem Bein des doppeltgewendelten Glühfadens 13 angebracht und in die Preßdichtung 15 eingebettet werden. Die sich ergebende einstückige Anordnung kann somit genau und schnell unter Benutzung geeigneter Spann- und Schweißeinrichtungen hergestellt werden. Nach Einsiegelung der Anordnung innerhalb des Kolbens 12 wird der Zuffahrdraht 21 bündig mit der Süßeren Kante der Preßdichtung 15 und der äußere Zuführdraht 23 an einem solchen geeigneten Punkt abgeschnitten, daß sich ein vorspringender Teil von der erforderlichen Länge ergibt.

Die Zuführleiter- und Sicherungsdrahtbauteile sind so angeordnet und beabstandet, daß ein breiter "Spalt" (Abstand "X" in Fig. 2) zwischen den eingebetteten Beinteilen des Sicherungsdrahtee 27 geschaffen wird, wenn der Schleifenteil des Sicherungedrahtes, der sich innerhalb des Kolbens 12 befindet, geschmolzen und entfernt ist. Dies liefert eine sehr zuverlässige und sichere

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Lichtbogenunterdrückungswirkung. Der breite "Spalt" wird durch seitliche Versetzung der gepaarten Folienleiter 19, 25 voneinander sowie durch Anbringung der geraden Enden des ü-förmigen Sicherungsdrahtes 27 in der dargestellten Weise erreicht. Um eine sichere Lichtbogenunterdrückung zu erhalten, sollte die Abmessung "X" zumindest 2 mm betragen. Natürlich wird diese Abmessung sehr stark von der verwendeten Füllgasart, dem Fülldruck sowie von der physikalischen Größe der Lampe abhängen. Größere Spaltabmessungen werden für höhere Fülldrücke und bei Füllgasen erforderlich, wie Argon, die ein niedriges Ionisationspotential (beispielsweise verglichen mit Stickstoff) aufweisen. Bei 1000 W-Lampen der in Fig. 1 darstellten Bauart, welche als Füllgas eine Mischung aus 50 % Argon und 50 % Stickstoff mit einem Druck von ungefähr 2,27 bar (bei 20° C) aufweisen und einen Quarzkolben von 11,5 cm Länge und 1,8 cm Durchmesser besitzen, wurde eine ausgezeichnete Sicherungswirkung und Lichtbogenunterdrückung mit einem Spaltabstand von ungefähr 4 mm erreicht. Die Tatsache, daß der Sicherungsdraht in einer solchen Weise schmilzt, daß die Schmelzrückstände oder "Stümpfe" automatisch etwas in die Preßdichtung hinein eingesenkt und durch diese abgeschirmt werden, erhöht die Lichtbogenunterdrückungsfähigkeit der Sicherungsanordnung.

Zwar werden die integralen Sicherungeelemente 27 und 28 vorzugsweise aus Wolframdraht hergestellt, um die Herstellung der Schweißstellen zu erleichtern, die sie mit den Folienleitern 19, 20, 25, 26 (oder den eingebetteten Enden der inneren Zuführleitungen 17 und 18) verbinden, doch können sie auch aus anderen geeigneten Metallen oder Legierungen hergestellt werden, die geeignete elektrische Leitfähigkeiteeigenechaften aufweisen und die gewünschte Sicherungswirkung liefern. Im Falle von Lampen mit Halogenzyklus mit Nennlebensdauern von mehr als 500 Stunden muß das Sicherungsdrahtmaterial auch in der Lage sein, den korrosiven Einflüssen der Halogenatmosphäre während der langen Betriebslebensdauer der Lampe zu widerstehen. Es liegt somit auch im Bereich der Erfindung, Sicherungsdrähte zu verwenden, die aus ungewendeltem Draht hergestellt sind, welcher aus einem

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Metall oder Legierung hergestellt ist, die nicht Wolfram ist, sondern mit Wolfram plattiert oder beschichtet ist und somit in der Lage ist, der Halogenatmosphäre innerhalb des Kolbens zu widerstehen. Sicherungsdrähte, die aus platinbeschichtetem Nickel oder aus NickeIchromlegierungsdraht gemäß der US-Patentschrift 37 27 091 bestehen, können also ebenfalls benutzt werden.

Die Erfindung ist auch nicht auf Glühlampen der doppelendigen Bauart begrenzt. Bei einer alternativen Lampenausführungsform 10a, dargestellt in Fig. 3, ist nur ein Ende eines kurzen röhrenförmigen Kolbens 12a durch eine Preßdichtung 33 verschlossen und ein kompakterer doppeltgewendelter Glühfaden 13a innerhalb des Kolbens zentral gehalten. Der Glühfaden wird in dieser Stellung durch einen inneren Zuführdraht 34 von kurzer Abmessung und einen anderen inneren Zuführdraht 36 von viel größerer Abmessung gehalten, wobei beide in der Preßdichtung verankert sind. Der kurze Zuführdraht 34 besitzt ein seitliches Endsegment, das in das seitlich sich erstreckende Bein 35 eingeführt und daran befestigt ist, welches an dem zugehörigen Ende des Glühfadens 13a gebildet ist. Das freie Ende des längeren Einführdrahtes ist zu einem L-förmigen Haken 37 geformt, der durch ein seitlich sich erstreckendes Bein 38 und eine Öffnung oder einen "Durchbruch" hindurchgeschoben ist, der an dem anderen Ende des Glühfadens 13a vorgesehen ist. Das nach oben stehende Endsegment 39 des L-förmigen Zufuhrdrahthakens 37 nimmt die Abdichtspitze 14a des Kolbens 12a in Eingriff und macht dadurch die Lampenbefestigung noch stabiler. Die auf diese Weise konstruierte Glühfadenbefestigung wird in der US-Patentschrift 39 30 177 offenbart.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist die hermetische Abdichtung 33 mit drei eingebetteten Folienleitern 40, 41 und versehen, die voneinander seitlich einen Abstand aufweisen. Die außenliegenden Folienleiter 40 und 42 sind mit der langen inneren Zuführung 36 bzw. der kurzen inneren Zuführung 34 verbunden. Die eingebetteten Enden des im wesentlichen U-förmigen Sicherungsdrahtes 43 sind bei dieser Ausführungsform an dem

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mittleren Folienleiter 41 und an dem Folienleiter 42 befestigt, der mit dem kurzen Zuführdraht 34 verbunden ist. Ein Paar von äußeren Zuführdrähten 44, 45, die in der Preßdichtung 33 verankert und mit den Folienleitern 40 bzw. 41 verbunden sind, dienen als starre Anschlüsse für die Lampe 10a. Der Rest eines zusätzlichen Zuführleiters 45 ist ebenfalls in die Preßdichtung eingebettet und am Folienleiter 41 befestigt und dann an der Endfläche der Abdichtung abgeschnitten, um die Lampenherstellung zu erleichtern, wie bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 1 und 2 geschildert.

Die Lampe 10a kann eine Standardglühlampe der Halogenzyklusbauart sein, wie im Falle der eingangs beschriebenen Ausführungsform. Eine geeignete Schraub- oder Bajonettfassung kann an der Preßdichtung angebracht und mit den äußeren Zuführdrähten verbunden sein, um eine Lampe zu liefern, die in einen passenden Sockel geschraubt oder eingeführt werden kann.

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■Patentansprüche ;

Elektrische Glühlampe, bestehend aus einem Glaskolben, welcher ein inertes Füllgas enthält und an zumindest einem Ende durch eine hermetische Dichtung abgeschlossen ist, in der ein Paar von im Abstand angeordneten Folienleitern eingebettet ist, mit einem innerhalb des Kolbens getragenen Glühfaden aus hitzebeständigem Metalldraht und mit einem inneren Zuführleiter, dessen eines Ende innerhalb des Kolbens angeordnet und an dem Glühfaden befestigt ist, und dessen anderes Ende in der hermetischen Abdichtung eingebettet und mit einem der Folienleiter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (10) außerdem eine Einrichtung aufweist, um die Bildung eines zerstörerischen elektrischen Lichtbogens innerhalb der erregten Lampe (10) zu unterdrücken, wenn der Glühfaden (13) versagt, bestehend aus einem nichtgewende1ten Glied (27, 28; 43) aus schmelzbarem Metall, dessen beide Enden in der hermetischen Dichtung (15, 16; 33) eingebettet und mit den zugehörigen Folienleitern (25, 26; 41, 42) verbunden sind, wobei der mittlere Teil des Gliedes (27, 28; 43) sich über die Dichtung (15, 16; 33) hinaus in den Kolben (12) hinein erstreckt und einen elektrischen Weg zwischen den Folienleitern (25, 26; 41, 42) liefert, und aus einem externen Leiter (23; 45), der aus einem äußeren Zuführleiter besteht, der von der hermetischen Dichtung (15, 16; 33) sich heraus erstreckt und ein End-

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segment aufweist, welches in der hermetischen Dichtung (15, 16; 33) eingebettet und mit dem Folienleiter (25; 41) elektrisch verbunden ist, der nicht an dem inneren Zuführleiter (17, 18; 34) befestigt ist.
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hermetische Dichtung (15, 16; 33) ein zusätzliches Leitungsglied (21, 22; 46) in sich eingebettet aufweist, welches sich von einer freiliegenden Oberfläche der hermetischen Dichtung (15, 16; 33) zum Folienleiter (19, 20; 42) erstreckt und an diesem befestigt ist, der an dem inneren Zuführleiter (17, 18) befestigt ist.
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine Ende des Kolbens (12) von röhrenförmiger Konfiguration ist und daß die hermetische Dichtung (15, 16; 33) eine Preßdichtung darstellt, die von den zusammengefallenen Wänden des röhrenförmigen Endes des Kolbens (12) gebildet werden, welche zu einer festen Masse aus geschmolT zenem glasartigen Material gepreßt sind, und daß die Folienleiter (19, 25, 20, 26; 40 bis 42) im Abstand zueinander Seite an Seite innerhalb der Preßdichtung (15, 16; 33) angeordnet sind.
4. Lampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Metallglied (27, 28; 43) ein im wesentlichen ü-förmiges Drahtstück aufweist, dessen Schleifenteil innerhalb des Kolbens (12) liegt.
5. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) an jedem Ende durch eine Preßdichtung (15, 16) abgeschlossen ist, wobei die Lampe eine doppelendige Konstruktion ergibt, und daß der innere Zuführleiter (17, 18) einen starren Draht umfaßt und die Folienleiter (19, 25; 20, 26) Seite an Seite zueinander innerhalb der zugehörigen Preßdichtung (15 bzw. 16) angeordnet sind und sich längs der Längsachse des Kolbens (12) erstrecken.

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6. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1Oa) von einendiger Bauart ist, wobei eine hermetische Dichtung (33) nur an einem Ende des Kolbens (12a) angeordnet ist, daß die Dichtung drei im Abstand angeordnete Folienleiter (40, 41, 42) in sich eingebettet aufweist, daß der Glühfaden (13a) an zwei inneren Zuführleitern (34, 36) von ungleicher Länge befestigt ist, welche in der Dichtung (33) verankert und so angeordnet sind, daß sich der Glühfaden (13a) zwischen den Enden der inneren Zuführleiter (34, 36) erstreckt, wobei die verankerten Enden der inneren Zuführleiter (34, 36) an zwei (42, 40) der drei Folienleiter (40, 41, 42) angeschlossen sind und wobei der im wesentlichen U-förmige Schmelzdraht (43) an einem der Folienleiter (40, 41, 42) befestigt ist, welcher an einen (34) der inneren Zuführleiter (34, 36) angeschlossen ist, sowie an den Folienleiter (41), der nicht mit einem der inneren Zuführleiter (34, 36) verbunden ist, und daß ein Paar von äußeren Zuführleitern (44, 45) teilweise in die Dichtung (33) eingebettet sind und sich von dieser weg erstrecken, wobei einer (45) der äußeren Leiter (44, 45) an dem Folienleiter (41) befestigt ist, welcher nicht an einen der inneren Zuführleiter (34, 36) angeschlossen ist, und daß der andere (44) der äußeren Leiter (44, 45) an dem Folienleiter (40) befestigt ist, welcher nicht mit einem der beiden Enden des Schmelzdrahtes (43) verbunden ist.
7. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühfaden (13) von gewendelter Konfiguration ist und im wesentlichen aus Wolframdraht von im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser besteht, daß der Kolben (12) auch ein Halogen enthält, welches eine regenerierende Atmosphäre innerhalb der erregten Lampe (10) liefert, die verdampftes Wolfram zum Glühfaden (13) zurückführt und die Lampe (10) somit eine Halogenzykluslampe darstellt, und daß das nichtgewendelte Glied (27, 28; 43) aus schmelzbarem Metall das Segment eines Drahtes darstellt, das mit dem Halogen

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chemisch nicht reagiert.
8. Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Drahtsegment (27, 28, 43) im wesentlichen aus Wolfram zusammengesetzt ist und daß die Folienleiter (19, 20; 25, 26; 41, 42) im wesentlichen aus Molybdän zusammengesetzt sind und mit den Enden des schmelzbaren Drahtsegments (27, 28; 43) verschweißt sind.
9. Lampe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Drahtsegment (27, 28f 43) im wesentlichen aus Wolfram zusammengesetzt ist und einen im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser aufweist, welcher größer als 10 % bis hinauf zu 20 % größer als der Durchmesser des Glühfadendrahtes (10, 10a) ist, so daß der schmelzbare Draht (27, 28; 43) während der gesamten nutzbaren Nennlebensdauer von mehr als 500 Stunden der Lampe unter normalen Betriebsbedingungen intakt bleibt.
10. Lampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des schmelzbaren Wolframdrahtsegments (27, 28; 43) etwa 12 bis 17 % größer ist als der Durchmesser des Glüh fadendrahtes (13; 13a).

Beschreibung;

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