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Gasgefüllte elektrische Glühlampe mit einem eine Atmosphäre übersteigenden
Füllgasdruck Um bei gasgefüllten elektrischen Glühlampen den Leuchtkörper besonders
hoch belasten und dadurch die Lichtausbeute steigern zu können, verwendet mau vielfach
eine Gasfüllung, die unter einem Atmosphärendruck übersteigenden Druck steht. Das
Lampengefäß wird hierbei zur Verhinderung -des Zerplatzens möglichst klein gewählt
und oberhalb des Leuchtkörpers schornsteinartig ausgebildet, damit die beim Betrieb
abgestäubten Leuchtkörperteilchen durch die auftretendenKonvektionsströme voml.,euchtkörper
weggeführt und im schornsteinartigen Gefäßteil abgesetzt werden.
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Derartige Lampen haben eine beschränkte Lebensdauer, die, wie festgestellt
wurde, vornehmlich in der durch die hohe Erhitzung aller Wandungs- und Einbauteile
der Lampe veranlaßten Abgabe von sauerstoffhaltigen Gasen und-Dämpfen und dem durch
den entstandenen Sauerstoff bewirkten 2 Angriff des meist aus Wolfram bestehenden
Leuchtkörpers begründet ist.`@'Diese unerwünschte Sauerstoffeinwirkung wird,. wie
sich gezeigt hat, bei derartigen Überdruckglühlampen auch nicht ausgeschlossen,
wenn in der bei gewöhnlichen gasgefüllten Glühlampen üblichen Weise in dem oberhalb
des Leuchtkörpers befindlichen schornsteinartigen Gefäßteil metallische Leitflächen,
etwa aus Kupfer, angeordnet werden.
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Der angegebene Übelstand läßt sich vermeiden und damit eine größere
Lebensdauer von solchen einen Füllgasdruck von mehr als eine Atmosphäre aufweisenden
elektrischen Glühlampen erreichen, wenn ein in bekannter Weise im schornsteinartig
wirkenden Gefäßteil angeordneter Metallkörper erfindungsgemäß mit einem sauerstoffbindenden,
aber schwer verdampfenden und aus einer aufgesinterten Pulverschicht bestehenden
Fangstoff, wie Zirkonium, versehen wird und wenn außerdem der Metallkörper im unteren
Ende des schornsteinartig wirkenden Gefäßteiles in derart dichtem Abstand vom Leuchtkörper
angeordnet wird, daß im Betrieb der Lampe der Metallkörper
und der
Fangstoff durch Wärmestrahlung, -leitung und -konvektion auf eine für die Reaktionsfähigkeit
des Fangstoffes ausreichende Temperatur von mehr als 5oo°C erhitzt werden, so daß
bei Verwendung von Zirkönium als Fangstoff dieses mit Sicherheit in Zirkoniumoxyd
verwandelt wird. Die Temperaturbeständigkeit des in kaltem Zustande praktisch Sauerstoff
nicht bindenden Fangstoffes muß hierbei, wie dies bei Zirkonium z. B. der Fall ist,
eine solche sein, daß er bei den in der Lampe auftretenden Temperaturen weder selbst
verdampft noch mit dem Sauerstoff flüchtige Verbindungen bildet, da sonst die gewünschte
restlose Beseitigung des Sauerstoffes nicht eintreten würde. Das bei Verwendung
von Zirkonium entstehende Zirkoniumoxyd ist nun aber bekanntlich besonders hitzebeständig
und hat selbst bei Temperaturen, die 2500'C weit übersteigen, nur einen verschwindend
geringen Dampfdruck. Die Feinkörnigkeit des in Form einer aufgesinterten Pulverschicht
verwendeten hochhitzebeständigen Fangstoffes gewährleistet hierbei eine besonders
weitgehende Sauerstoffab-, sorption.
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Bei einer erfindungsgemäß beschaffenen Lampe werden daher mit Sicherheit
während der gesamten Lebensdauer der Lampe die entstehenden Sauerstoffspuren unschädlich
gemacht. Die Lebensdauerverlängerung der Lampe ist dabei nicht nur deswegen gegeben,
weil der nicht verdampfende Fangstoff ständig zur Wirkung bereitsteht, sondern weilerauch
keine flüchtigen Verbindungen bildet, die durch Zerfall wieder zurAbtragung des
Leuchtkörpers führen könnten.
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Um eine gute' Haftung des pulverförmigen Fangstoffes am Metalltragkörper
beim Sintervorgang zu erzielen, wird letzterer zweckmäßig vorher aufgerauht. Der
die Wärme gut leitende, den Fangstoff tragende Metallkörper erhält vorzugsweise
die Gestalt einer sich nach oben konisch verjüngenden Drahtgeflechthülse oder auch
gelochten Blechhülse, damit der Fangstoff von der in der Lampe sich ausbildenden
Gasströmung an einer möglichst großen Oberfläche umspült wird.
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Es ist an sich allgemein üblich, im Innern elektrischer Glühlampen,
z. B. an den Haltedrähten des. Leuchtkörpers, an diesem selbst, im Entlüftungsröhrchen
oder an der Kolbenwand, sauerstoffbindende Fangstoffe anzubringen, jedoch sind die
bisher verwendeten derartigen Fangstoffe für Überdruckglühlampen ungeeignet, da
sie bei den in derartigen Lampen auftretenden ungewöhnlich hohen Temperaturen vollkommen
verdampfen oder sich zummindesten zersetzen. Für elektrische Entladungslampen hat
man zwar auch schon Zirkonium oder ähnliche schwer verdampfende Metalle als Fangstoffe
vorgeschlagen, hierbei aber den Fangstoff durch unmittelbaren Stromdurchfluß oder
durch Einwirkung eines Hochfrequenzfeldes auf Reaktionstemperatur erhitzt. Bekannt
ist ferner auch, in gasgefüllten elektrischen Glühlampen Drahtgeflechte einzubauen,
jedoch bisher nur zu dem Zwecke, abgeschleuderte Metallteilchen des Leuchtkörpers
unmittelbar am Drahtgeflecht zum Absetzen zu bringen, um das Lampengefäß somit vor
Schwärzung zu bewahren. Um die Absetzung der Metallteilchen zu begünstigen, hat
man sogar die Drahtgeflechte an elektrische Stromleitungen angeschlossen und zwischen
dem Drahtgeflecht und dem Leuchtkörper ein die abgeschleuderten Metallteilchen auf
das Drahtgeflecht hinziehendes elektrisches Feld erzeugt. Bei der erfindungsgemäß
beschaffenen Lampe setzen sich zwar auch abgestäubte Metallteilchen zum Teil auf
dem Metalltragkörper des Fangstoffes ab, da dieser Metalltragkörper im Strom der
aufsteigenden Gase liegt, jedoch besteht seine Hauptwirkung in der Beseitigung von
schädlichen Sauerstoffspuren, und zwar zufolge der an ihm angebrachten, bestimmt
ausgewählten Fangstoffe und seines bestimmten Abstandes zum Leuchtkörper.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbei- . spiel einer erfindungsgemäß
beschaffenen gasgefüllten elektrischen Glühlampe im Aufriß dargestellt.
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Die Lampe besitzt ein aus Glas, Quarz o. dgl. bestehendes rohrförmiges
Gefäß i, das mit einem indifferenten Gas, z. B. Krypton oder Argon, oder auch einem
Krypton-Xenon-Gemisch, gegebenenfalls unter Zusatz von Stickstoff, gefüllt ist.
Die Gasfüllung steht unter einem Atmosphärendruck übersteigenden Druck, z. B. unter
einem Kaltdruck von =o Atm., dem ein Warmdruck von 25 bis 3o Atm. entspricht. Im
Lampeninnern befindet sich der aus einer Wolframdrahtwendel bestehende Leuchtkörper
2, der von den beiden im Quetschrohrfuß 3 luftdicht eingeschmolzenen Stromzuführungen
¢ und 5 getragen wird. Das Außenende der Stromzuführung 4 ist mit der Hülse 6 und
das Außenende der Stromzuführung 5 mit dem Bodenkontakt 7 eines üblichen Schraubsockels,
an dessen Stelle aber auch ein Stiftsockel treten könnte, verbunden. In Nähe des
Leuchtkörpers 2 ist daß Lampengefäß zwecks Temperaturausgleichs mit einer Ausbauchung
8 versehen. In dem oberhalb des Leuchtkörpers 2 befindlichen schornsteinartigen
Teil des Gefäßes i, und zwar im unteren Ende desselben, befindet sich ein nach oben
konisch zulaufender, etwa aus einem Drahtgeflecht bestehender Hohlkörper g, det
mittels einer Strebe =o an der Stromzuführung 4 befestigt ist. Dieser vo:-zugsweise
aus Nickel hergestellte Metallhohlkörper g ist innen und außen mit einer aufgesinterten
Pulverschicht aus Zirkonium oder einem ähnlichen schwer verdampfenden Stoff
überzogen,
der in stark erhitztem Zustande eine große Affinität gegen Sauerstoff besitzt und
durch Bindung von aus den stark erhitzten Glaswandungen und Einbauteilen der Lampe
frei werdenden Sauerstoffspuren ein sehr hitzebeständiges Oxyd bildet.
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Der Leuchtkörper kann eine beliebige Gestalt besitzen und ebensowohl
aus einer Einfachwendel als auch einer Doppelwendel oder Mehrfachwendel bestehen.
Das Gefäß kann auch teilweise aus keramischen oder metallischen Stoffen bestehen
und dann nur in Leuchtkörperhöhe lichtdurchlässig gestaltet werden, Die Lampe kann
ferner auch zur Verminderung der Explösionsgefahr mit einem Blech- oder Drahtkorb
ausgestattet werden.