DE6912227U - Gluehlampe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR. CLAUS REINLANDER DIPL- ING. KLAUS BERNHARDT

D-S MÖNCHEN 60

BXCKERSTRASSE 3

Sb G42 D

SYLVANIA ELECTRIC PRODUCTS INC. Wilmington, Delaware, TJ. S. A.

Glühlampe

Priorität: 1. April 196Θ Vereinigte Staaten von Amerika US Serial Number 717 8Ο6

Zusammenfassung!

Ee wird eine verbesserte Hoohleistungslampe beschrieben, bei der eine aussere reflektierende Schicht aus einem hochschmelzen» dem Oxyd dazu verwendet wird, den Glühdraht von der Abdichtung zu trennen. Die Schicht reflektiert die Wärme vom Glühdraht weg vom Dichtungsbereich, so daß die Dichtung kühler wird, und ferner wird Streulicht in das optische System zurückgeschickt.

Stand der Technik t

Die Erfindung betrifft Lampen mit Wolfram-Glühdrähten, die in dichten Kolben angeordnet sind, welche aus geschmolzenem Quarz oder einem anderen geeisteten Glas bestehen. Solche Lampen enthalten im allgemeinen ein Halogen, beispielsweise Jod oder Brom, und werden gewöhnlich Quarz-Halogen-Lampen genannt. Sie arbeiten mit einem regenerativen Zyklus, der eingeleitet wird, wenn ein Wolframhalogen erzeugt wird und sich chemisch mit den Partikeln verbindet, die von dem glühenden Wolframdraht verdampfen. Eine anschliessende thermische Zersetzung dieser Verbindung ersetzt die Wolframpartikel auf dem Glühdraht. Genauer gesagt, die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Abdichten von

» «4 Λ ■* Mil«*« * · * ·

Quarzlampen, die dazu vorgesehen sind, mit hohen Strombelastungen zu arbeiten.

Solche Hochstromlampen werden vielfach verwendet, insbesondere als Aufnahmebeleuchtung für Filme, Fernsehspiele und für die Photographic, sowie zur Infrarotheizung. In diesen Anwendungsfällen werden immer höhere Beleuchtungsstärken verlangt, wodurch sich für die Lampenkonstruktion zusätzliche Probleme ergaben. Früher war es üblich, daß der Lampenkolben vergrössert wurde, wenn die Leistung einer Lampe erhöht wurde. Bei den erwähnten Anwendungsfällen wurden Lampen mit mehreren 1000 Vatt Leistung benötigt.

Sie Forderung nach grösseren Lampen wurde dadurch umgangen, daß neuerdings Quarzkolben und Halogenfüllungen verwendet werden, so daß die Leistung erhöht werden konnte, während gleichzeitig kleinere Kolben verwendet wurden. Bei der Herstellung der Dichtung von Lampen höherer Leistung mit kleineren Kolben ergab sich jedoch ein schwierigeres Wärmeproblem.

Bei der Herstellung von Halogen-Quarz-Lampen relativ niedriger Leistung werden zum dichten Verschliessen der Lampe blättchendünne Molybdänstreifen als Stromleiter im Dichtungsbereich verwendet· Diese Streifen werden zwischen einen Zuleitungsdraht und einen Glühdraht-Stützdraht eingeschweisst. Diese Anordnung wird in einen rohrförmigen Quarzkolben gebracht, und nach dem Erwärmen des Quarzes wurde ein mechanisches Abdichtwerkzeug in Betrieb gesetzt. Bei diesem Dichtungsvorgang wurde die Fläche zusammengequetscht, in der der Molybdänstreifen die Zuleitungsdrähte überbrückte, und auf diese Weise wurde eine vakuumdichte Abdichtung erhalten. Bei allen normalen Lampen niedriger Leistung reichte diese Abdichtung aus. Bei höheren Leistungen konnten die Molybdänfolienstreifen jedoch nicht völlig den Bedürfniesen gerecht werden, und »war wegen der geringen thermischen Leitfähigkeit von Quarzglas. Ein kontinuierlicher Wärmestau in der Folie

bewirkte einen Spannungsabfall im Diohtungsbereich. Beispielsweise wurde ein Spannungsabfall von immerhin 1,5 YoIt bei einer Jod-Quarz-Lampe von 15O Watt bei 21 Volt Betriebsspannung festgestellt. Auf Grund dieser Erscheinung wurde eine höhere Span« nung benötigt, um den erforderlichen Lichtstrom zu erzeugen. Sie meisten Glühdrähte sind so ausgelegt, daß sie bei ihrer maximalen elektrischen Kapazität arbeiten, und es war deshalb erforderlich, sie so zu behandeln, daß sie den zusätzlichen Anfangs-Spannungsstössen widerstehen.

Bei einer Glühlampe naoh der Patentanmeldung P 15 89 345.3 der Anmelderin ist ein anderes Abdichtverfahren verwendet worden. Als Abdichtung und Leitungsträger werden gemäss diesem älteren Vorschlag Molybdänbecher verwendet. Sie obere Hälfte jedes Bechers ist in ein Quarzrohr eingekapselt, das an die Grundplatte der Lampe angesetzt ist, so daß der geschlossene Teil jedes Bechers frei bleibt. Ser frei bleibende Teil jedes Bechers ist mit einer zentral angeordneten Öffnung versehen, in die ein den Glühdraht tragender leitender Stab eingesetzt werden kann, der hart gelötet oder heliaro gesohweisst werden kann. Dadurch wird ein unbehinderter stromleitender Weg für den Lampendraht verfügbar ge· macht. Bei dieser Anordnung wurden die früher auftretenden Probleme bei älteren stromführenden leitenden Sichtungen beseitigt.

Bei dieser verwendeten Abdichtungskonstruktion war das Hauptproblem des Wärmestaus im Abdichtungsbereich, der auf die vom Glühdraht abgestrahlte Wärme zurückging, für die Leistungsgrenze bei solohen Hochleistungslampen verantwortlich.

Zusammenfassung der Erfindung1

Erfindungsgemäss ist die überhitzung im Abdichtungsbereioh der Lampe daduroh beseitigt worden, daß eine reflektierende Schicht verwendet wird, die zwischen den Glühdraht und die Abdiohtungsbereiohe gebracht wird. Sie Schicht weist einen hohen Sehmelz-

, t 4 Ο··««· · t ■·

* ο

punkt auf, ist nicht flüchtig, hat einen niedrigen Dampfdruck und hohen Reflexionsgrad, dazu wird beispielsweise Zirkonoxyd verwendet.

Es wurde vor allem festgestellt, daß die rom Glühdraht erzeugte und abgestrahlte Wärme von den kritischen Sichtungsbereichen weg reflektiert wurde, wenn die Grundscheibe auf der Aussenseite mit dem Oxyd beschichtet wurde; eine solche Schicht reflektiert auch Streulicht in das optische System zurück«

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Schnitt durch eine erfindungsgemäsee Lampe dargestellt ist.

Beim Abdichten einer Lampe der dargestellten Art werden zwei Becher 10 aus hochsohmelzendem Metall gemäss dem älteren Vor» sehlag zunächst in Glasmäntel 12 eingekapselt, danach wird die untere Hälfte des Glases von den Bechern entfernt und die eingekapselten Oberteile der Becher werden dann mit Quarzröhrchen verschmolzen. Sie so gebildeten Becher-Unterbaueinheiten 28 werden ansohliessend in voneinander entfernte Aufnahmelöcher in einer Quarzscheibe 16 mit flacher Unterseite gebracht und dort festgeschmolzen, wo die Holybdänbecher nach unten von der Scheibe hervorstehen. Sie Unterseite der Holybdänbecher 10 ist jeweils mit einer Mittelöffnung für den Burchtritt und die Befestigung von Leiterstäben 20 versehen, deren obere Teile so geformt sind, daß sie eine Glühdrahtanordnung 22 tragen können.

Danach wird ein geeigneter Glaskolben 24 über die Glühdrahtanordnunj gebracht und mit dam Umfang der Grundscheibe 16 verschmolzen. Sie Lampe wird dann in üblicher Weise über ein Absaugröhrchen 26 gefüllt und zügeschmolzen, und danaoh ist di· Glühdrahtanordnung hermetisch im Kolben 24 angeordnet, so daß die Lampe fertiggestellt ist.

Die so erhaltene Lampe weist getrennte stromführende Wege durch die Abdichtungsbecher 28 zum Glühdraht 22 auf.

Sie getrennten Wege erlauben hohe Ströme bei solchen Lampen. Bei zu starkem Stromverbrauch in der Lampe neigen die Abdichtbecher 28 jedooh dazu, durch die kontinuierlich vom Glühdraht abgestrahlte Wärme zu brechen.

Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß eine reflektierende Schicht 30 auf der Aussenseite der Grundplatte 16 angeordnet wird. Die reflektierende Schicht 30 trennt den Glühdraht 22 von den kritischen Dichtungseinheiten 28. Es gibt verschiedene reflektierende Schichten» die hier verwendet werden können, beispielsweise Zirkonerde, Tonerde, Titandioxyd oder ähnliche hochsohmelzende Materialien. Diese Oxyde sind nicht flüchtig, haben einen hohen Schmelzpunkt, einen niedrigen Dampfdruck und eine hoch reflektierende Oberfläche.

Vorzugsweise wird als Grundlage ein Zirkonoxydpulver verwendet, das mit Isopropylalkohol oder einem ähnlichen organischen Lösungsmittel gemischt wird, um einen Brei von der Konsistenz einer Anstrichfarbe zu erhalten. Dieser Brei wird auf die Ausβenseite der Grundplatte mit einer Bürste aufgebracht und man lässt ihn etwa 2 Minuten lang an der Luft trocknen.

Claims (2)

S6 G42 D Sehutzansprüohe

1. Glühlampe, bestehend aus einem Quarzglaskolben, einem in diesem angeordneten Glühdraht, einer an einem Ende des Kolbens angeschmolzenen Quarzscheibe, einem in die Scheibe am Umfang einer öffnung in dieser angeschmolzenem Glasrohr, einem dicht an die Unterkante des Rohrs angesetzten Metallbecher und einem Stab in einer öffnung in diesem Becher, daduroh gekennzeichnet, daß eine reflektierende Schicht aus einem hochschmelzendem Oxyd auf der Oberfläche der Scheibe zwischen dem Glühdraht und dem Becher angeordnet ist, so daß rom Glühdraht abgestrahlte Wärme von dem Becher weg reflektiert wird./

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Schicht auf der Aussenseite der Scheibe angeordnet ist/'

5· Lampe naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus hochschmelzendem Oxyd nicht flüchtig ist, einen hohen Schmelzpunkt hat, einen niedrigen .!Dampfdruck und hohen Reflexionsgrad./

4· Lampe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Zirkonoxyd besteht./