DE644581C

DE644581C - Gasgefuellte elektrische Gluehlampe mit einem Leuchtkoerper aus hochschmelzenden Karbiden

Info

Publication number: DE644581C
Application number: DEP71883D
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1935-06-15
Filing date: 1935-10-01
Publication date: 1937-05-08
Also published as: GB476391A; US2072788A; FR807340A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf gasgefüllte elektrische Glühlampen, deren Leuchtkörper ganz oder teilweise aus solchen Metallkarbiden, , wie beispielsweise Tantalkarbid, besteht, deren Schmelzpunkt denjenigen des Wolframs übersteigt. Lampen dieser Art haben sich trotz ihrer in der höheren Belastbarkeit ihres Leuchtkörpers begründeten guten Lichtausbeute in der Praxis bisher nicht bewährt, weil bei den erforderlichen hohen Betriebstemperaturen die Karbide sich allmählich, zersetzen, wodurch die Lebensdauer der Lampe allzu rasch beendet wird.

Man hat nun bereits versucht, der Zer-Setzung der Karbide dadurch zu begegnen, daß man als Gasfüllung der Lampe Kohlenwasserstoffgase benutzt hat loder daß man einer aus indifferenten Gasen, wie etwa Argon, bestehenden Grundfüllung eine geringe Menge gasförmiger oder flüchtiger Kohlenwasserstoffverbindungen zugesetzt hat. Im letzteren Falle sollte verhindert werden, daß der bei den Betriebstemperaturen der Lampe frei werdende, der Zersetzung des Karbides entgegenwirkende Kohlenstoff in zu großer Menge entsteht und einen die Gefäßwandung schwärzenden Niederschlag bildet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch die zusätzliche Verwendung von Kohlenwasserstoffen, ebenso wie die alleinige Verwendung von Kohlenwasserstoffen, die Karbidzersetzung nicht völlig zu verhindern imstande ist, wahrscheinlich, weil während des Betriebes der Lampe keine ständig gleichmäßige Kohlenstoffatmosphäre aufrechterhalten wurde und weil ferner der bei der Dissoziation des Kohlenwasserstoffes ebenfalls frei werdende und bei den hohen Betriebstemperaturen teilweise in atomarer Form vorliegende Wasserstoff die Zersetzung· des Karbidleuchtkörpers begünstigte.

Erfindungsgemäß wird die Zersetzung der in gasgefüllten elektrischen Glühlampen als Leuchtkörper benutzten hochschmelzenden Metallkarbide in wirkungsvoller Weise dadurch verhindert, daß im Lampenkolben eine als Kohlenstofflieferquelle dienende Menge elementaren Kohlenstoffes und außerdem eine als kohlenstoffübertragendes Mittel dienende gasförmige oder flüchtige wasserstofffreie Kohlenstoffverbindung untergebracht wird und daß zweckmäßigerweise neben der die Zersetzung des Karbides verändernden wasserstofffreien Kohlenstoffverbindung noch eine unter einem Druck von V₂ bis 2 Atmosphären stehende Füllung aus einem indifferenten Gas, etwa Argon, vorgesehen ist.

Als Mittel zur Übertragung des Kohlenstoffes bzw. zur Bildung der den Karbidleuchtkörper einhüllenden kohlenstoffhaltigen Atmosphäre eignet sich besonders Schwefelkohlenstoff. Darüber hinaus sind aber auch noch andere wasserstofffreie Kohlenstoffverbindungen als Kohlenstoffübertragungsmittel geeignet, wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff.

Als Nachlieferungsquelle für den Kohlen-ίο stoff sind je nach den Abmessungen der Lampe verschiedenartig gestaltete Kohlekörper verwendbar, die durch die strahlende Wärme des Karbidleuchtkörpers, durch Stromdurchgang oder beides auf diejenige Temperatur gebracht werden, welche zur Regenerierung des ständig am Leuchtkörper zur Zersetzung kommenden Schwefelkohlenstoffes erforderlich ist.

Bei der erfindungsgemäß beschaffenen Lampe wird der mit der Oberfläche des glühenden Karbidlcuchtkörpcrs in Berührung kommende Schwefelkohlenstoff über seine Zersetzungstemperatur erhitzt, wodurch sich um den Karbidleuchtkörper herum dauernd eine kohlenstoffhaltige Atmosphäre bildet, die die Zersetzung des Karbides verhindert. Der gleichzeitig bei dieser Zersetzung des Schwefelkohlenstoffes frei werdende dampfförmige, atomare Schwefel gelangt mit dem weniger hocherhitzten, zusätzlich in das Lampengefäß eingebrachten elementaren Kohlenstoff in Berührung und vereinigt sich hierbei mit diesem wieder zu Schwefelkohlenstoff. Es findet also ein dauernder Kreislauf von sich zersetzendem J5 und sich wieder neu bildendem Schwefelkohlenstoff statt, wobei dieser als kohlenstoffübertragendes Mittel wirkt und die Aufrechterhaltung der die Zersetzung des Karbides verhindernden Kohlenstoffatmosphäre gewährleistet. Die Verwendung einer wasserstofffreien Kohlenstoffverbindung, wie Schwefelkohlenstoff, als Übertragungsmittel bietet gegenüber den 'bisher vorgeschlagenen Kohlenwasserstoffen noch den Vorteil, daß die Ökonomie der Lampe wesentlich verbessert wird, weil bei ihrer Zersetzung kein Wasserstoff frei werden kann, der zufolge seiner hohen Wärmeleitfähigkeit die Ökonomie der Lampe verschlechtern würde. Auf der Zeichnung sind in den Abb. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsbeispiele der neuen Lampe dargestellt.

Die in Abb. 1 dargestellte Lampe besitzt ein kugelförmiges Glasgefäß 1, ein Fußrohr 2 mit Quetschstelle 3, zwei in letzterem luftdicht eingeschmolzene Stromzuführungsdrähte 4, 5 und einen von diesen getragenen schlaufenförmigen Karbidleuchtkörper 6. Das Lampengefäß enthält eine Grundgasfüllung aus Argon, der etwas Schwefelkohlenstoff zugesetzt ist. Auf dem in das Gefäßinnere hineinragenden Ende der Stromzuiführungsdrähte 4, 5 sowie auf den Seitenwandungen des Fußrohres und der Quetschstelle befindet sich eine Schicht 7 aus elementarem Kohlenstoff, *S etwa Ruß, der vor dem Einschmelzen des Fußes in das Lampengefäß auf diesem niedergeschlagen sein kann. Die Kohlenstoffschicht kann auch auf beliebige andere Weise, etwa durch Aufstreichung einer kolloidalen Koh- 7» lenstofflösung, aufgebracht werden.

Die Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der ein aus elementarem Kohlenstoff gebildeter Formkörper 8 an einem Stab 9 befestigt ist, der in der Quetschstelle 3 des Fußrohres eingeschmolzen ist. Sowohl bei , der Atisführungsform nach Abb. 1 als auch bei der Ausführungsform nach Abb. 2 wird während des Betriebes der Lampe der Kohlenstoff durch die ausgestrahlte Wärme des *o Leuchtkörpers auf eine Temperatur gebracht, die eine "rasche Vereinigung des Kohlenstoffes mit dem frei werdenden Schwefel der Gasfüllung zustande bringt. . j

In Abb. 3 ist eine Lampe dargestellt, bei *3 der sich in Nähe des Leuchtkörpers 6 ein von zwei Stromzuführungsdrähten 10, 11 ge- \ tragener Kohlefaden 12 befindet, der durch Stromdurchfluß auf die für die Neubildung von Schwefelkohlenstoff erforderliche Tempe- 9» ratur gebracht wird. Bei dieser Ausbildung läßt sich die geeignete Zersetzungstemperatur in besonders einfacher Weise durch Regelung der Stromstärke erreichen. Selbstverständlich kann auch die Temperatur des Kohlefadens dadurch geregelt werden, daß er eine ge^J eignete Abmessung erhält oder daß man; dem Kohlenstoff ein Bindemittel von gift» nügend hohem Widerstand beimengt. ^s '

Claims

Patentansprüche:

i. Gasgefüllte elektrische Glühlampe mit einem Leuchtkörper aus hochschmel-i zenden Karbiden, wie Tantal-, Hafnium-; '^r Zirkon- und Niobkarbid, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Glaskolben» aus elementarem Kohlenstoff, einer gas-: förmigen oder flüchtigen wasserstofffreien Kohlenstoffverbindung,vorzugsweiseSchWe' felkohlenstoff oder Tetrachlorkohlenstoff,- no sowie zweckmäßig auch noch einem indifferenten Gas (ζ. B. Argon) unter einem Druck von ¹Z₂ bis 2 Atmosphären be* steht. ' ',; ·■'
2. Elektrische Glühlampe nach Am 11$ sprach i, dadurch gekennzeichnet, daßäiif dem Leuchtkörpertraggestell (z. B- dem Fußrohr) oder sonstigen Einbauteilen (ζ.β: den Stromzuführungsdrähten) eine Schicht ν elementaren Kohlenstoffes aufgebrächt ist. -
3. Elektrische Glühlampe nach An-: spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in

Nähe des Leuchtkörpers ein durch dessen Wärmestrahlung erhitzter, von einem be? sonderen Halter getragener Formkörper aus elementarem Kohlenstoff angeordnet ist.
4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Glaskolben ein ganz oder zum Teil aus elementarem Kohlenstoff bestehender stromdurchfiossener Faden angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen