DE383116C

DE383116C - Electric lamp for strong and weak light

Info

Publication number: DE383116C
Application number: DESCH63057D
Authority: DE
Original assignee: GLIMMLAMPEN DEUTSCHE GmbH; JOHANNES MICHAEL SCHMIERER
Current assignee: GLIMMLAMPEN DEUTSCHE GmbH; JOHANNES MICHAEL SCHMIERER
Priority date: 1921-10-07
Filing date: 1921-10-07
Publication date: 1923-10-10

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 10. OKTOBER 1923ISSUED OCTOBER 10, 1923

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 f GRUPPE 85CLASS 21 f GROUP 85

(Sch 6₃o₅₇ Vlll\2ip)(Sch 6 ₃ o ₅₇ Vlll \ 2ip)

Johannes Michael Schmierer in Berlin-Friedenau,Johannes Michael Schmierer in Berlin-Friedenau,

Deutsche Glimmlampen-Gesellschaft m. b. H. in BerlinGerman glow lamp society m. B. H. in Berlin

und Ernst Schaeffer in Berlin-Halensee.and Ernst Schaeffer in Berlin-Halensee.

Elektrische Lampe für Stark- und Schwachlicht. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Oktober 1921 ab. Electric lamp for strong and weak light. Patented in the German Empire on October 7, 1921.

Es sind bereits elektrische Lampen für Stark- und Schwachlicht bekannt, beispielsweise Glühlampen mit zwei Leuchtfäden in Parallelschaltung, von denen der eine zwecks Erzeugung von schwachem Licht ausgeschaltetElectric lamps for high and low light are already known, for example Incandescent lamps with two filaments connected in parallel, one of which is switched off in order to generate weak light

wird. In der Schwachlichtschaltung erzeugen derartige Lampen bei 220 Volt mindestens 16 HK, da haltbare Glühfäden für eine kleinere Kerzenzahl nicht hergestellt werden können. Diese Lichtmenge und der damit verbundenewill. In the low-light circuit, such lamps generate at least 16 HK at 220 volts, since durable filaments cannot be produced for a smaller number of candles. This amount of light and the associated

Stromverbrauch (rund 20 Watt bei Metallfadenlampen, 55 Watt bei Kohlenfadenlampen) ist häufig viel zu hoch. Meistens würde es vollkommen genügen, wenn die Lampe in der Schwachlichtschaltung gerade so hell leuchtet, daß man sie selbst bzw. den Umschalter für Starklicht erkennen kann.Power consumption (around 20 watts for metal filament lamps, 55 watts for carbon filament lamps) is often much too high. Most of the time it would be sufficient if the lamp was in the Low-light circuit just shines so brightly that you can use it yourself or the switch for Can recognize strong light.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Starklicht durch einen öler mehrere Glühfaden, das Schwachlicht durch eine Glimmentladung erzeugt wird. Demnach besteht die Erfindung in der baulichen Vereinigung einer Glühlampe mit einer Glimmlampe. Der Glühfaden und die Elektroden für die Glimmentladung sind im Inneren ein und desselben Gefäßes aus Glas, Quarz o. dgl. angeordnet, und zwar zweckmäßig in der Weise, daß der Glühfaden in nicht zu geringem Abstand von dem Elektrodensatz angeordnet ist. Das Lampengefäß wird in der bei Glimmlichtlampen allgemein üblichen Weise mit einem Gasgemisch gefüllt, das im wesentlichen aus Edelgasen besteht, und¹ das zur Erleichterung der Zündung und zur Erhöhung der Lebensdauer (durch Verzögerung der kathodischen Zerstäubung) in bekannter Weise geringe Mengen unedler Gase oder Dämpfe enthalten kann. Da bei dem Erfindungsgegenstande auch der Glühfaden von diesem Gasgemisch umspült wird, dürfen selbstverständlich nur solche Zusatzgase Verwendung finden, durch welche der Glühfaden auch in heißem Zustande nicht angegriffen wird.This object is achieved according to the invention in that the strong light is generated by a plurality of filaments and the weak light is generated by a glow discharge. Accordingly, the invention consists in the structural combination of an incandescent lamp with a glow lamp. The filament and the electrodes for the glow discharge are inside one and the same vessel made of glass, quartz or the like. The lamp vessel is filled in the at Glimmlichtlampen generally customary manner with a gas mixture consisting of noble gases substantially, and ^1, for ease of ignition and to increase service life (by delaying the cathodic sputtering) of base in a known manner small quantities of gases or vapors may contain. Since this gas mixture also flows around the filament in the subject matter of the invention, only those additional gases may of course be used which do not attack the filament even when it is hot.

Bekanntlich muß jeder Glimmlampe ein Strombegrenzungswiderstand vorgeschaltet wer len, um zu verhindern, daß die Glimmentladung in eine Bogenentladung umschlägt.As is well known, a current limiting resistor must be connected upstream of each glow lamp who len to prevent the glow discharge from turning into an arc discharge.

Man kann nun die Gesamtanordnung bei der Erfindung wesentlich vereinfachen, indem man den Glühfaden als Vorschaltwi der stand für die Glimmentladung verwendet. Zu diesem Zweck i ist es nur erforderlich, das Ende des Glühfadens j mit einer der Elektroden leitend zu verbinden. Erfolgt dann die Stromzuführung, über den Anfang des Glühfadens und die zweite Elektrode, ! so entsteht nur das Glimmlicht, während sich ! der Glühfaden höchstens bis zur Rotglut erhitzt und daher an der Leuchtwirkung nicht ' wesentlich teilnimmt. Erfolgt jedoch die | Stromzuführung über Ende und Anfang des ' Glühfadens, beispielsweise wie in dem Fall, -. daß man die beiden Elektroden kurzschließt ; — ein Kurzschließer kann in bekannter Weise im Sockel der Lampe angeordnet sein —, so ist die Lampe nur als Glühlampe wirksam. Diese Verwendung des Glühfadens als Vorschalt- j widerstand unterscheidet sich von der bekann- ; ten Anordnung eines Leuchtfadens als Vorschalt widerstand von Glühlampen zur Erzen- j gung leuchtender Buchstaben dadurch, daß bei letzterer der vorgeschaltete Glühfaden zur Lichterzeugung dauernd mit herangezogen wird, während er bei der Erfindung entweder die alleinige Leuchtquelle ist oder an der Licht- ! erzeugung überhaupt nicht beteiligt ist.You can now significantly simplify the overall arrangement in the invention by using the filament as Vorschaltwi the stand for the glow discharge. For this purpose i it is only necessary to conductively connect the end of the filament j to one of the electrodes. If the current is then supplied, via the beginning of the filament and the second electrode,! so only the glow light arises while! the filament is heated to a red glow at most and therefore does not significantly participate in the luminous effect. However, if the | Power supply over the end and beginning of the 'filament, for example as in the case, -. that the two electrodes are short-circuited; - A short-circuiter can be arranged in a known manner in the base of the lamp - the lamp is only effective as an incandescent lamp. This use of the filament as a ballast resistor differs from the known one; th arrangement of a filament as a ballast resistor of incandescent lamps for the generation of luminous letters by the fact that in the latter the upstream filament is continuously used to generate light, while in the invention it is either the sole source of light or the light source! generation is not involved at all.

'< Ist die Lampe als Glühlampe geschaltet, so besteht zwischen den Enden des Glühfadens ein Potentialunterschied, der zur Aufrechterhaltung einer Glimmentladung in dem Edelgasgemisch ausreicht, womit die Lampe gefüllt ist. '<Is connected in the lamp as a light bulb, there is between the ends of the filament, a potential difference which is sufficient for maintaining a glow discharge in the rare gas mixture, whereby the lamp is filled.

Eine derartige Glimmentladung würde a^er \ sofort in eine Bogenentladung umschlagen, da die Fadenenden unmittelbar mit dem Netz verbunden sind, ein Strombegrenzungswiderstand demnach nicht vorhanden ist. Da die Lampe durch eine Bogenentladung sofort zerstört werden würde, muß der Entstehung einer Glirnmentladung zwischen den Fadenenden vorgebeugt werden. Zu diesem Zweck muß der Faden in solcher Weise ausgespannt sein, daß ! der Abstand zwischen Punkten hohen Potentialunterschiedes zu groß ist, um von der Netzspannung unmittelbar überbrückt werden zu können.Such a glow discharge would folding a ^ er \ immediately into an arc discharge because the yarn ends are directly connected to the network, a current limiting resistor, therefore, does not exist. Since the lamp would be destroyed immediately by an arc discharge, the creation of a glow discharge between the thread ends must be prevented. For this purpose the thread must be stretched out in such a way that! the distance between points of high potential difference is too large to be able to be bridged directly by the mains voltage.

Um dieser Bedingung zu genügen, wird der Glühfaden zweckmäßig nicht im Zickzack, son- ^; dem in einer Schraubenlinie ausgespannt. Dann sendet zwar das mit dem negativen Pol verbundene Ende des Glühfadens Ionen aus; diese sind aber infolge des verhältnismäßig , hohen Gasdruckes zu langsam, um bis in den Wirkungsbereich des mit dem positiven Pol ' verbundenen Fadenendes gelangen zu können. ; Da somit nur eine kurze Strecke des Ent- ^! ladungsweges ionisiert ist, sind die Bedingungen für die selbsttätige Zündung einer Glimmentladung nicht gegeben, womit auch die Entstehung einer Bogenentladung verhütet ist.In order to meet this condition, the filament is expediently not zigzag, but rather ^; stretched out in a helical line. Then although the end of the filament connected to the negative pole sends out ions; However, as a result of the relatively high gas pressure, these are too slow to be able to reach the effective area of the thread end connected to the positive pole. ; Since only a short distance of the Ent- ^! charge path is ionized, the conditions for the automatic ignition of a glow discharge are not given, which also prevents the formation of an arc discharge.

Die gleiche Überlegung führt dazu, auch den Abstand zwischen dem Elektrodensatz und dem Glühfaden so groß zu machen, daß der Potentialunterschied zwischen den Endpunkten eines jeden denkbaren Entladungsweges stets kleiner ist als der Potentialunterschied, der zur Zündung einer Glimmentladung zwischen einer der Elektroden und dem Glühfaden ausreichen würde. Würde man diese Vorsichtsmaßregel nicht beachten, so könnte sich eine Glimmentladung von dem Glühfaden aus (bzw. nach diesem hin) bilden, und diese würde alsbald in eine Bogenentladung übergehen und dadurch die Lampe zerstören. Läßt sich ein kleiner Abstand zwischen Punkten hohen Potentials nicht vermeiden, so kann man die Zündung einer Glimmladung dadurch verhindern, daß man den Entladungsweg zwischen diesen Punkten durch Zwischeniagen aus Glas, Glimmer o. dgl. künstlich verlängert. Der Einbau derartiger Zwischenlagen zwischen Teilen des Leuchtfadens einer Glühlampe ist an sich nicht neu. Es wurde damit bezweckt, die Fadenteile gegenseitig vor den ausgeschleuderten StoffteilchenThe same consideration leads to the distance between the electrode set and the To make filament so large that the potential difference between the end points of a every conceivable discharge path is always smaller than the potential difference that leads to ignition a glow discharge between one of the electrodes and the filament would be sufficient. One would take this precaution disregard, a glow discharge could develop from the filament (or after it hin), and this would soon turn into an arc discharge and thereby the Destroy the lamp. It is not possible to have a small distance between points of high potential avoid, you can prevent the ignition of a glow charge by the Discharge path between these points through intermediate layers of glass, mica or the like. Artificially extended. The installation of such intermediate layers between parts of the filament an incandescent lamp is not new in itself. It was intended to keep the thread pieces mutually exclusive in front of the expelled particles of matter

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abzuschirmen, während die Gefahr der Bildung einer Glimmentladung bei Glühlampen nicht besteht. Aus dem Unterschied des erstrebten Zweckes ergibt sich auch ein Unterschied in der Anwendungsart. Bei der Glühlampe erreicht man die beabsichtigte Schirmwirkung durch einen Schutzstreifen, der um so schmaler sein kann, je geringer der Abstand zwischen flen gegenseitig zu schützenden Teilen desshield, while incandescent lamps do not run the risk of a glow discharge consists. The difference in the intended purpose also results in a difference in the type of application. The intended shielding effect is achieved with the incandescent lamp by a protective strip, which can be narrower the smaller the distance between flen parts of the

ίο Glühfadens ist, da die fortgeschleuderten Teilchen geradlinige Wege beschreiten. Bei der Erfindung muß der Schutzstreifen dagegen um so breiter sein, je geringer der Abstand zwischen den Punkten hohen Potentialunterschiets des ist, da die Ionen auch gekrümmte Bahnen durchlaufen können und es auf die Gesamtlänge des Entladungsweges ankommt.ίο The filament is there because the particles are thrown out walk straight paths. With the invention, however, the protective strip must be around the wider the smaller the distance between the points of high potential difference This is because the ions can also traverse curved paths and add it to the entire length of the discharge path arrives.

Soll die Lichtstärke des Glühfadens groß sein, so ist sein Widerstand zu niedrig, um bei der Schwachlichtschaltung die Entstehung eines Lichtbogens zu verhindern. In diesem Fall wird ein zusätzlicher Vorschaltwiderstand zweckmäßig im Inneren der Lampe oder des Sockels untergebracht. Der Zusatzwiderstand wird zweckmäßig derjenigen Elektrode vorgeschaltet, die mit dem Glühfaden nicht verbunden ist, damit er ausgeschaltet ist, wenn die Lampe als Glühlampe wirksam ist.If the light intensity of the filament is to be high, its resistance is too low to be able to with the low-light circuit to prevent the occurrence of an electric arc. In this case an additional series resistor is useful inside the lamp or the Housed base. The additional resistor is expediently connected upstream of the electrode which is not connected to the filament so that it is switched off when the lamp is effective as an incandescent lamp.

In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform im Schnitt dargestellt. Im Inneren der Birne b sind ein Leuchtfaden I und ein aus den Drahtspiralen e¹ und e² bestehender Elektrodensatz für die Glimmentladung angeordnet. Die Mittellinien der beiden Draht-Spiralen bilden eine doppelgängige Schraube. Der Leuchtfaden und die Elektroden werden von einem Gestell getragen, das aus dem bekannten Lampenfüßchen f und den üblichen Halterungen besteht. Die Quetschung q des Füßchens enthält die üblichen Einschmelzungen ρ aus Platin oder einem anderen Metall, das mit dem Glas luftdicht verschmolzen werden kann. Die mittlere Einschmelzung ist mit dem Draht d verschweißt, der in an sich bekannter Weise als Zuleitung für das obere Ende des Leuchtfadens dient. Die beiden seitlichen Einschmelzungen sind mit Drähten 22 verschweißt, die als Zuleitungen und Halter für die Elektroden dienen. Das, untere Ende des Leuchtfadens ist mit der Elektrode e² verbunden, so daß die rechte Einschmelzung gleichzeitig als zweite Zuleitung für den Leuchtfaden dient. Der Draht d ist in an sich bekannter Weise im Inneren eines mit der Quetschung q verschmolzenen Glasrohres s angeordnet, an welcher die üblichen Fadenträger h angeschmolzen sind. Die gleichfalls mit der Quetschung verschmolzenen, den unteren Teil der Fadenträger oder Halter 2z umgebenden Röhrchen rr dienen dazu, einen unmittelbaren Stromübergang zwischen den Haltern Z2 zu verhüten, wenn sich nach längerem Gebrauch durch die Zerstäubung des Leuchtfadens und der Kathode (bzw. beider Elektroden bei Wechselstromspeisung) ein metallischer Belag auf der Quetschung bildet.In the figure, an example embodiment is shown in section. A filament I and a set of electrodes for the glow discharge, consisting of the wire spirals e ¹ and e ^2, are arranged in the interior of the bulb b. The center lines of the two wire spirals form a double screw. The filament and the electrodes are carried by a frame consisting of the well-known lamp base f and the usual brackets. The pinch q of the foot contains the usual melts ρ made of platinum or another metal that can be fused airtight with the glass. The middle seal is welded to the wire d , which is used in a manner known per se as a feed line for the upper end of the filament. The two lateral seals are welded with wires 22 , which serve as supply lines and holders for the electrodes. The lower end of the filament is connected to the electrode e ² , so that the seal on the right also serves as a second feed line for the filament. The wire d is arranged in a manner known per se inside a glass tube s fused to the pinch seal q , to which the usual thread carriers h are fused. The tubes rr , which are also fused with the pinch and which surround the lower part of the thread carrier or holder 2z, serve to prevent a direct current transfer between the holders Z2 if, after prolonged use, the sputtering of the filament and the cathode (or both electrodes at AC power supply) forms a metallic coating on the pinch.

Der Stromzuleitungsdraht d ist über den Draht u mit dem Gewindeteil g des Lampensockels verbunden. Die mit dem Leuchtfaden verbundene Elektrode e~ ist durch den Draht w mit einem Metallplättchen η verbunden, das auf einen Isolierkörper i im Inneren des Sockels befestigt ist/ Ein Stift k, der durch die Feder 0 nach außen gedrückt wird, dient als Kurzschließer. In der Ruhestellung steht der Stift k durch die Feder 0 in Verbindung mit dem Mittelkontakt des Sockels m, der in bekannter Weise an dem Isolierstück 7" befestigt und an dem der Draht ν angelötet ist, der als Stromzuführung für die Elektrode e¹ dient. Schraubt man die Lampe nur so weit in die Fassung ein, daß der Stift k den Mittelkontakt der Fassung berührt, so brennt die Lampe als Glimmlampe, wobei der Leuchtfaden als Vorschaltwiderstand wirksam ist. Schraubt man die Lampe jedoch tiefer ein, so wird der Stift k nach innen geschoben und berührt zuletzt das Plättchen n. The power supply wire d is connected to the threaded part g of the lamp base via the wire u. The electrode e ~ connected to the filament is connected by the wire w to a metal plate η which is attached to an insulating body i inside the base / a pin k, which is pressed out by the spring 0 , serves as a short-circuiter. In the rest position, the pin k is connected by the spring 0 to the center contact of the base m, which is fastened in a known manner to the insulating piece 7 ″ and to which the wire ν is soldered, which serves as a power supply for the electrode e ¹ one only so far into the socket the lamp that the pin k contacts the center contact of the socket, the lamp is lit as a glow lamp, the filament acts as a ballast resistor. screwed to the lamp, however, deeper, so the pin is k by pushed inside and finally touches the plate n.

Nunmehr sind die beiden Elektroden kurzgeschlossen, so daß die Lampe als Glühlampe brennt. Selbstverständlich kann man die Lampe auch dadurch von einer Glimmlampe auf eine Glühlampe umschalten, daß man den Stift k durch eine an die Fassung angeordnete Stellvorrichtung in den Sockel hineindrückt.The two electrodes are now short-circuited so that the lamp burns as an incandescent lamp. Of course, the lamp can also be switched from a glow lamp to an incandescent lamp by pressing the pin k into the base by means of an adjusting device arranged on the socket.

Claims

P ATENT claims:

1. Electric lamp for high and low light, characterized by the assembly a filament with a set of electrodes for glow light in one Lightbulb.

2. Electric lamp according to claim 1, characterized in that the filament is designed as a current limiting resistor for the glow discharge.

3. Circuit arrangement for electric lamps according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the two electrodes are short-circuited when the lamp is to be effective as an incandescent lamp.

1 sheet of drawings.