-
Wendelförmiger Wolframleuchtkörper für luftleere elektrische Glühlampen
Bei luftleeren elektrischen Glühlampen mit Wolframleuchtkörper ist man zwecks Verkürzung
des Leuchtkörpers in größtem Umfang dazu übergegangen, statt eines geradlinig ausgespannten
Leuchtkörpers einen in Wendelform aufgewickelten Leuchtkörper zu verwenden. Um eine
möglichst weitgehende Zusammendrängung des Leuchtkörpers zu erzielen und auch die
Leistungsfähigkeit der Wendelwickelmaschinen zu steigern, war man hierbei bestrebt,
beim Wendeln von möglichst großen Kerndurchmessern Gebrauch zu machen. Andererseits
war es aber im Interesse eines einheitlichen Lampenaufbaus erwünscht, die Wendellänge
für verschiedene Spannungen. trotz der ungleichen. Leuchtdrahtlänge gleich zu halten.
Man wählte daher in der Regel einen Kerndurchmesser, der zwischen dem Zweieinhalbfachen
und Sechsfachen des Leuchtdrahtdurchmessers lag, !und zwar wurde entsprechend den
durch die Netzspannung bedingten verschiedenen Drahtlängen ein Kerndurchmesser gewählt,
der für i i o Volt zwischen dem Zweieinhalbfachen und Viereinhalbfachen und für
zzo Volt zwischen dem Vierfachen und Sechsfachen des Leuchtdrahtdurchmessers lag.
Der Windungsabstand betrug hierbei zwischen 4/i0 und 9/i0 des Leuchtdrahtdurchmessers.
Kleinere Windungsabstände sind zwar gelegentlich vorgeschlagen worden, haben aber
bisher keine praktische Anwendung gefunden, weil sie in Verbindung mit den bisher
für richtig gehaltenen Innendurchmessern der Wendeln. beim Brennen der Lampen leicht
zu die Lebensdauer beeinträchtigenden Windungskurzschlüssen oder Windungsannäherungexi
führten.
-
Es wurde nun gefunden, da.ß sich die bisher vermiedenen geringeren
Windungsabstä.nde der Wendeln ohne Nachteil anwenden lassen,
wenn
gleichzeitig der Innendurchmesser der Wendeln genügend klein gehalten wird, und
es wurde- weiter dabei festgestellt, daß dadurch die Lampengüte in ganz eunerwartetem
Ausmaße gesteigert wird. Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein wendelförmiger
Wolframleuchtkörper für luftleere elektrische Glühlaanpen, bei dem der W.indungsabstand
kleiner ist als ein Drittel des Leuchtdrahtdurchmessers und gleichzeitig der Innendurchmesser
der Wendel zwischen dem Einfachen und Dreifachen des Drahtdurchmessers liegt.
-
Zu der Zeit, als man noch nicht über Drähte von genügender Heißfornibeständigkeit
verfügte, hat man zwar schon, um ein-en Durchhang der Wendel zu vermeiden, vorgeschlagen,
den Innendurchmesser der Wendel gleich oder kleiner als den Drahtdurchmesser zu
machen. Unter das Einfache des Drahtdurchmessers hinunterzugehen. verbietet sich
jedoch, weil dann das Wickeln der Wolfram drähte zu schwierig ist.
-
Bei Leuchtkörpern nach der Erfindung wird zufolge des kleineren Windungsabstandes
ein größerer Teil der Wendelinnenfläche abgedeckt und somit der Strahlung ,nach
außen entzogen. Da der Wendelleuchtkörper hierdurch weniger Watt aufnimmt, muß zur
Erzielung gleicher Wattaufnahme der Drahtdurchmesser des Wendelleuchtkörpers entsprechend,
und zwar bis zu 1/1o, vergrößert und der Draht selbst zur Erhaltung gleichen Widerstandes
bis zu 3/1a verlängert werden. Der Durchmesser und die Drahtlänge richten sich hierbei
nach dem jeweils gewählten Windungsabstand und Innendurchmesser der Wendel sowie
ferner auch danach, ob eine Erhöhung der Lichtausbeute oder eine Verlängerung der
Lebensdauer angestrebt wird.
-
Die Erfindung möge an drei Beispielen erläutert werden. Im folgenden
werden für die Typen i i o Volt 15 Watt, 22o Volt 15 Watt und 22o Volt 25 Watt die
gemäß der Erfindung gewählten Wendelabmessungen (Reihe A) bisher üblichen Wendelabmessungen
(Reihe B) gegenübergestellt. Der Windungsabstand und der Innendurchmesser -der Wendeln
sind hierbei als Bruchteile bzw. Vielfaches des Leuchtdrahtdurchmessers angegeben.
| Drahtdurchmesser Drahtlänge Windungsabstand Innendurchmesser
Wendellänge |
| mm mm Drahtdurchmesser Drahtdurchmesser mm |
| xxo Volt 15 Watt |
| A 0,0240 ................... 517 0,20 2,o8 6 |
| B 0,o226.................... I 44I I 0179 I
2,65 69 |
| 22o Volt 15 Watt |
| A o0=54.................... 874 0i09 2;85 78,8_ |
| B 0,046 .................... 737 o 9o 5,45 69,o |
| 2,20 Volt 25 Watt |
| A o,o2i6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1017 , o,og
2,91 90,2 |
| B o,0207.................... 889 0,45 6,0x 58,5 |
Die Lampen mit den in Reihe A angegebenen neuen Leuchtkörperabmessungen geben bei
gleicher Lebensdauer eine um rund 5 höhere Lichtausbeute als solche mit Leuchtkörperabmessungen
nach Reihe B. Stellt man die Lampen finit dem Windungsabstand und dem Innendurchmesser
der Wendeln nach Reihe A auf die gleiche Lichtausbeute - wie diejenigen der Reibe
B ein, was durch geringfügige Änderung der Drahtdurchmesser und der Drahtlänge leicht
erreichbar ist, so haben die Lampen nach Reihe A eine um rund 40 längere Lebensdauer.
-
Diese in ihrem Ausmaß überraschende Gütesteigerung dürfte auf mehrere
Ursachen zurückzuführen sein. Bekanntlich ist für das selektiv strählende Wolfram
die von der Außenseite der Wendel frei ausgesandte Strahlung beträchtlich wirtschaftlicher
als die mehr oder weniger häufig reflektierte und somit weniger selektive, von der
Wendelinnenseite kommende Strahlung. Durch die weitgehende Herabsetzung des Windungsabstandes
wird nun der Anteil der nach außen gelangenden, an sich ungünstigen Innenstrahlung
vermindert. Des weiteren wird durch, die starke Verkleinerung des Innendurchmessers
aber auch das Verhältnis von Innenfläche zur Außenfläche und damit ,auch der Anteil
der Innenstrahlung herabgesetzt. Beides führt zu einem größeren Überwiegen der nützlichen
Außenstrahlung über die ungünstigere Innenstrahlung rund damit zu einer besseren
Wirtschaftlichkeit der Gesamtstrahlung.
-
Es ist weiter bekannt, daß bei einer Wendel die Verdampfungsgeschwindigkeit
des Wolframs,
verglichen mit derjenigen eines geraden Drahtes, herabgesetzt
wird, weil ein Teil dcs abgedampften Wolframs ;auf benachbart@eTeile der Wendel
trifft und von diesen sozusagen eingefangen wird. Es ist nun ahne weiteres verständlich,
daß durch die Verringerung des Windungsabstandes diese Fangwirkung erhöht wird.
Eine Erniedrigung der Verdampfungsgeschwindigk eit hat aber eine Verlängerung der
Lebensdauer zur Folge.
-
Zum Ausgleich für die zum Teil wegfallende Innenstrahlung muß, wie
erwähnt, die Drahtstärke und Drahtlänge erhöht werden. Die vergrößerte Drahtstärke
bringt aber eine höhere Belastbarkeit des Leuchtkörpers mit sich.