DE410374C - Elektrische Gluehlampe - Google Patents

Elektrische Gluehlampe

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DE410374C
DE410374C DES54937D DES0054937D DE410374C DE 410374 C DE410374 C DE 410374C DE S54937 D DES54937 D DE S54937D DE S0054937 D DES0054937 D DE S0054937D DE 410374 C DE410374 C DE 410374C
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K11/00Lamps having an incandescent body which is not conductively heated, e.g. heated inductively, heated by electronic discharge

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

  • Elektrische Glühlampe. Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Glühlampe, in welcher durchsichtige, möglichst trübungsfreie, vorzugsweise im Spektralgebiete der gewünschten Strahlen gefärbte Körper zum Leuchten gebracht werden, und besteht in der Kombination eines solchen Leuchtkörpers mit einem Heizkörper an sich bekannter Art. Da solche Glühkörper nämlich selbst meistens nicht genügend stromleitend sind, sind sie mit einem metallischen, die Stromwärme auf den durchsichtigen Leuchtkörper übertragenden Heizkörper gut wärmeleitend verbunden. Diese Verbindung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß der metallische Leiter in Form eines dünnen schmalen Belages auf den neuen durchsichtigen Leuchtkörper aufgebracht wird; und zwar entweder auf dessen äußerer Oberfläche oder, wenn der durchsichtige Leuchtkörper röhrenförmig ausgebildet ist, auch auf dessen innerer Oberfläche. Da metallische Leiter eine Strahlung besitzen, welche sich über alle Teile des Spektrums erstreckt, und zwar auch über die für den vorliegenden Zweck unerwünschten Teile desselben, muß die strählende Oberfläche des Heizkörpers so klein wie möglich gehalten werden, damit seine Strahlung neben der des durchsichtigen, zweckmäßig gefärbten Leuchtkörpers möglichst wenig in das Gewicht fällt und er irn wesentlichen nur der Stromleitung und der Wärmeübertragung dient, also die Hauptmenge der Strahlung vom durchsichtigen Leuchtkörper ausgeht. Durch die angegebene Bemessung und Anordnung des als Heizkörper wirkenden metallischen Leiters wird somit eine reine Strahlung und ein hauptsächlich vom eigentlichen durchsichtigen Leuchtkörper ausgehendes mildes, blendungsfreies Licht erreicht.
  • Es ist nun - wie bereits erwähnt - zwar an sich bekannt, nichtmetallische, undurchsichtige Körper, die im kalten Zustande elektrisch wenig oder gar nicht leitend sind, mit einem als. Heizkörper wirkenden metallischen Leiter zu umgeben oder auch die etwa in Schraubenform gewundenen metallischen Leiter unmittelbar auf den undurchsichtigen Leuchtkörper aufzubringen. Bei diesen bebekannten Lampen liegt nun aber ebenso wie bei solchen Lampen, bei denen undurchsichtige, metallische oder undurchsichtige, nichtmetallische, z. B. oxydische Leuchtkörper verwendet werden, die Hauptstrahlung bei den gebräuchlichen Temperaturen zum größten Teile in dem nicht sichtbaren Teile des Spektrums, wodurch der größte Teil der aufgewendeten Energie zur Erzeugung von Strahlen unerwünschter Wellenlänge verbraucht wird. Lampen nach der Erfindung zeigen dagegen ;eine reine oder fast reine Selektivstrahlung, welche um so ökonomischer ist, je weniger die verwendete Leuchtsubstanz im unerwünschten Teile des Spektrums absorbiert und infolgedessen auch emittiert und je geringer die strahlende Oberfläche des metallischen, die Stromwärme zuführenden Leiters ist. Im Prinzip wäre es also möglich, eine fast absolut ökonomische Lampe zu schaffen, welche fast die gesamte aufgewendete, elektrische Energie in Strahlung gewünschter Wellenlänge, d. h. (von speziehen Fällen abgesehen, in welchen unsichtbares, z. B. ultraviolettes Licht erzeugt werden soll) in sichtb@.res Licht umsetzt.
  • Damit der an sich bekannte metallische Leiter, der für sich allein keinen Gegen.-stand der Erfindung bildet, allen- Teilen des durchsichtigen Leuchtkörpers möglichst gleichmäßig Wärme zuführen kann, darf er von keinem Teile des durchsichtigen Leuchtkörpers allzu weit abstehen. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß der metallische Leiter, wie an sich ebenfalls bekannt, in Gestalt einer schmalen Schraubenlinie, deren Achse zweckmäßig mit der des :eigentlichen Leuchtkörpers übereinstimmt, auf den durchsichtigen Leuchtkörper aufgebracht wird.
  • Der oder die metallischen Leiter bestehen in an sich ebenfalls bekannter Weise zweckiräßig aus Metallen oder metallisch leitenden Verbindungen von hohem Schmelzpunkte, wie Wolfram, Osmium, Tantal,, Graphit, Titans:ickstoff. Die aus ihnen gebildeten, z. B. in bekannter Weise schraubenlinienförmig ges:;alteten Beläge, kann man in der Weise herstellen, daß man eine kolloidale Lösung des Leiters in Form eines schmalen Streifens auf die durchsichtige Substanz aufträgt und dann zwecks Sinterung den ganzen Körper in geeigneter Atmosphäre erhitzt; statt der kolloidalen Lösung des Leiters kann man auch die Lösung einer leicht reduzierbaren Verbindung des betreffenden Stoffes verwenden, z. B. kolloidale Wolframsäure, und den Belag nachträglich durch Erhitzen in reduzierender Atmosphäre in Metall verwandeln. Auch idurch kathodische Zerstäubung wie nach allen den Methoden, welche für die Herstellung dünner Metallschichten. bekannt sind, lassen sich solche Beläge auf den, durchsichtigen Leuchtkörper aufbringen.
  • Als Grundsubstanz für den durchsichtigen Leuchtkörper werden zweckmäßig hochschmelzende Verbindungen von Metallen :oder Metalleiden verwendet. Es kommen beispielsweise hierfür in Betracht: temperaturbeständige Oxyde, Nittride, Karbide, Sulfide, Fluoride, insbesondere von Thorium., Scandium oder Magnesium, auch Boxstickstoff.
  • Eine befriedigende Lichtausbeute der Lampe läßt sich besonders dann. erreichen;, wenn die durchsichtige Grundsubstanz, wie schon im Patent 3 96o2 i erwähnt, durch Zusatz geringer Mengen anders gefärbter Substanzen eine erwünschte Färbung erhält. Die färbenden Substanzen müssen, um die Durchsichtigkeit der Grundsubstanz nicht zu vernichten, in fester Lösung oder isomorpher Mischung oder in hochdispersem kolloidalen Zustande in der durchsichtigen Grundsubstanz, vorzugsweise in deren Oberfläche, vorhanden oder auf deren Oberfläche aufgebracht sein.
  • Als färbende Substanzen können beispielsweise feuerbeständige Oxyde, wie Ceriumdioxyd, insbesondere aber Substanzen, welche in dicker Schicht metallisch glänzend, in dünner Schicht aber durchsichtig und gefärbt sind, wie die Nitride des Titans oder Zirkons, manche niedrige Oxyde, z. B. die des Titans, aber auch verschiedene Metalle selbst verwendet werden.
  • Den durchsichtigen Leuchtkörper kann man, wie ebenfalls schon im Patente 396o21 erwähnt ist, aus einem einzigen Kristalle oder aus wenigen Kristallen oder Kristallstücken herstellen. Man wählt zweckmäßig trübungsfreie, möglichst von Tyndallphänomen freie durchsichtige, gegebenenfalls durch Zusätze gefärbte Kristalle, bringt sie auf mechanischem Wege, nötigenfalls auch durch Schmelzen in die gewünschte Form. Zu ihrer Herstellung kann man sich mit Vorteil ähnlicher Methoden bedienen, wie sie für die Herstellung künstlicher Edelsteine, z. B. künstlichen Rubins, in Gebrauch sind. Man kann auch Pulver zu Stäbchen pressen, sie durch Erhitzen, welches zweckmäßig im Vakuum erfolgt, auf genügend hohe Temperatur zur völligen Sinterung bringen, welche mit dem Auftreten der Durchsichtigkeit endet. Das Erhitzen geschieht entweder durch eine äußere Wärmequelle, z. B. im :elektrischen Ofen, oder aber durch elektrische Erhitzung des Stäbchens selbst, welches :entweder durch Anwärmen ,oder durch wärmeleitende Verbindung mit einem metallischen Leiter leitend gemacht wird. Dieser metallische Leiter kann derselbe sein wie der, welcher in der fertigen Lampe zur Übertragung der Stromwärme dient. Wenn man das, Stäbchen selbst leitend macht, kann man Substanzen beifügen, welche dessen Leitfähigkeit erhöhen und bei hoher Temperatur wieder verdampfen; man verwendet dann zum Erhitzen zweckmäßig höher frequenten Wechselstrom, insbesondere von einer Frequenz, die den Frequenzen der drahtlosen Telegraphie der Größenordnung nach nahekommt, um elektrolytische Erscheinungen auszuschalten. Der resultierende durchsichtige Körper muß aus nahehegenden Gründen von elektrolytischer Leitung am besten möglichst frei sein. In Fällen, wo eine gewisse Leitfähigkeit des durchsichtigen Körpers sich nicht vermeiden läßt, ordnet man zweckmäßig den metallischen Leiter in an sich bekannter Weise- in Form weniger, parallel' geschalteter achsialer Streifen auf der Oberfläche oder als zentralen achsialen Belag im Innern des durchsichtigen Leuchtkörpers an.
  • Die Abb. i zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes. Ein durchsichtiges Stäbchen i aus Thoriumoxyd ist - mit einem schraubenlinienförmigen Belage a aus Wolfram oder Osmium versehen, dessen Enden mit den Stromzuführungen 3 und :1 des Stäbchens leitend verbunden sind. In den Zwischenräumen 5 zwischen. den Schraubenwindungen ist das Stäbchen mit einem dünnen durchsichtigen Belage von Titansticks;toff bedeckt. Die Enden 6 des Leuchtkörpers sind zweckmäßig verdickt, damit die Zuführungsdrähte nicht auf die gleiche Temperatur gelangen wie die wirksamen Teile des Leuchtkörpers, weil sie sonst zuviel Energie abstrahlen. Im übrigen. können für die Verbindung der Zuführungsdrähte mit dem Leuchtkörper, beispielsweise mit dem metallischen Belage desselben, alle die Methoden in Anwendung kommen, die aus der Fabrikation der N.erns:tlampen bekannt sind.
  • In die durchsichtige Grundsubstanz des Leuchtkörpers können auch gegebenenfalls ein oder mehrere durchsichtige gefärbte Substanzen von makroskopischen Dimensionen eingebettet oder derselben angelagert werden, Der mit dem metallischen Leiter versehene durchsichtige Leuchtkörper kann je nach seiner Beschaffenheit in der freien Luft oder in evakuierten oder mit geeigneten Gasen, beispielsweise mit Argon oder Stickstoff, gefüllten Gefäßen gebrannt werden.
  • Der die Stromstärke übertragende metallische Leiter kann natürlich auch ein Draht sein, wenn er durch Einschmelzen in die durchsichtige Grundsubstanz oder durch Anpressen oder Einpressen in gut wärmeleitende Verbindung mit derselben gebracht wird.
  • Da die Leuchtkörper nach der Erfindung pro Flächeneinheit meist eine weit geringere Energie ausstrahlen als die bekannten Leuchtkörper von Weißglühlampen, können sie in ihren Dimensionen, insbesondere in Breite und Dicke, beträchtlich größer gehalten werden als die bisher bekannten Leuchtkö,-per. Da überdies die Stromleitung nicht durch den durchsichtigen Hauptteil des Glühkörpers., sondern durch den metallischen Heizkörper erfolgt, kann der erstere, ebenso wie es an sich beispielsyweise bei elektrischen Glimmlichtlampen bekannt ist, die verschie;-densten Formen annehmen. Leuchtende Scheiben, Kuge:n, bildliche Darstellungen und Schriftzeichen aller Art können auf diese Weise verwirklicht werden, deren einzelne; Teile überdies in verschiedenen Farben leuchtend gemacht werden können. In allen Fällen strahlt die Lampe ein mildes, blendungsfreies Licht aus und nähert sich in dieser Hinsicht der sogenannten Glimmlichtlampe.
  • Abb. a zeigt eine Lampe, bei welcher der Leuchtkörper als linsenförmige Scheibe 7 ausgebildet, ist, während der stromzuführende Belag wiederum in Windungen um die Scheibe herumgelegt ist.
  • In Abb. 3 ist eine Lampe dargestellt, deren Glühkörper mit den an sich bekannten parallelen, achs.ialen, leitenden Streifen 8 he-, legt ist. Zwischen den Streifen kann sich eine Potentialdifferenz nicht ausbilden, so daß kein Quersitrom durch die leuchtende Grundsubstanz geht.

Claims (1)

  1. PATENT-A@N# @ SPRL cHE: i. Elektrische Glühlampe, gekennzeichnet durch einen Leuchtkörper aus einer oder mehreren durchsichtigen, möglichst trübungsfreien, vorzugsweise nur im Spektralgebiete der gewünschten Strahlung gefärbten Substanzen in Verbindung mit einem metallischen Leiter, der eine im Verhältnis zur Oberfläche des durchsichtigen Leuchtkörpers kleine strahlende Oberfläche besitzt und mit diesem zwecks, Übertragung der Stromwärme in gut wärmeleitender Verbindung steht. a. Glühlampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundsubstanz des durchsichtigen Leuchtkörpers aus hochschmelzenden Verbindungen von Metallen oder Metalloiden, beispielsweise Oxyden, Nitriden, Karbiden, Sulfiden, Fluoriden, also etwa aus Thoriumoxyd, Thoriumnitrid, Scandiumoxyd, Magnesiumoxyd, Bornitrid, besteht. 3. Glühlampe nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die aus. hochschmelzenden Verbindungen bestehende durchsichtige Grundsubstanz mittels zusätzlich angewendeter anderer Verbindungen oder auch Metalle, beispielsweise mittels Oxyde und Nitride, gefärbt oder mit einer Schicht aus, solchen Verbindungen überdeckt ist, die in- dickeren Schichten; metallischen Glanz besitzen, in dünneren Schichten aber durchsichtig und gefärbt sind, wie die Stickstoffverbindungen des Titans:, Zirkons oder feuerbeständige Sauerstoffverbindungen anderer Metalle.
DES54937D 1920-12-05 1920-12-05 Elektrische Gluehlampe Expired DE410374C (de)

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