NL7809459A - Elektrische lamp. - Google Patents

Description

- - ·# PHN 9233 rood/fvd N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN t«r EINDHOVEN.

"Elektrische lamp"

De uitvinding heeft betrekking op een elektrische lamp met een glazen lampvat met een kneep, door welke kneep heen een stroomtoevoerdraad van buiten het lampvat naar een binnen het lampvat opgesteld elektrisch 5 element loopt, welke atroomtoevoerdraad aan de buitenzijde van het lampvat omgeven is door een metalen prop, die aan de stroomtoevoerdraad gesmolten is.

Een dergelijke lamp is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 1.589*184. De bekende lamp 10 is een gloeilamp, waarbij de stroomtoevoerdraden naar het gloeilichaam worden gevormd door de benen van het gloeilichaam. Om te voorkomen, dat de buiten het lampvat uitstekende einden van de, zeer dunne,stroomtoevoerdraden bij stroomdoorgang, omdat zij aan de lucht blootgesteld 15 zijn, zouden oxyderen en doorbrandeü, zijn ze omhuld met een metalen prop die een smeltpunt heeft liggend tussen 600 en 1500°C.

Bij deze bekende lamp fungeert de metalen prop als een heat-sink en voorts als een middel 20 om de zeer dunne stroomtoevoerdraad mechanisch te ver stevigen. De metalen prop dient niet voor het vakuumdicht afsluiten van het lampvat om de atroomtoevoerdraad. De aanvrage vermeldt, dat, tengevolge van kontraktie van de metalen prop bij het afkoelen na het aanbrengen van de 25 prop, geen hermetische aansluiting van de metalen prop op het glas van het lampvat wordt verkregen.

De vakuumdicht© afsluiting van het lampvat rond de stroomtoevoerdraden wordt bij deze bekende lamp verkregen door ©en speciale procesgang bij het 30 knijpen van het lampvat, waarbij de stroomtoevoerdraden 780 9 4 59 4 . 2 PHN 9233 zeer hoog worden verhit. Ondanks aanzienlijke verschillen in thermische uitzettingskoëfficient tussen het metaal van de stroomtoevoerdraad en het glas van het lampvat kan daardoor bij gebruikmaking van zeer dunne stroomtoe- 5 voerdraden een vakuumdichte afsluiting van het lampvat worden verkregen.

Juist tengevolge van de zeer grote verschillen in thermische uitzettingskoëfficient tussen de voor de stroomtoevoerdraden gebruikte metalen, voornamelijk 10 wolfraam en molybdeen, en de voor lampvaten gebruikte glazen, voornamelijk kwartsglas en hardglazen, heeft men in de praktijk ingewikkelde konstrukties moeten toepassen om vakuumdichte afsluitingen te krijgen. Zo worden bij lampen met een kwartsglazen lampvat molybdeenfolies in de 15 kneep opgenomen, aan welke folies een uitwendige en een inwendige stroomgeleider zijn gelast. Deze konstruktie vergt het maken van lasverbindingen, die elk op hun deugdelijkheid gekontroleerd moeten worden en geeft een slap geheel dat het nauwkeurig positioneren van het elektrische 20 element in het lampvat bemoeilijkt, terwijl hij bovendien beperkingen oplegt aan de grootte van de lampstroom. Bij deze konstruktie is het lampvat vakuumdicht afgesloten op de molybdeenfolie, dankzij de ductiliteit van molybdeen en de vorm van de folie, maar rond de uitwendige stroom-25 geleider strekt zich een kapillaire ruimte tot aan de folie uit, via welke zuurstof en vocht de folie kunnen bereiken. Daardoor kan de folie geoxydeerd worden en sprong van de kneep optreden.

Bij gebruik van hardglazen lampvaten worden 30 stroomtoevoerdraden gebruikt, die tevoren van een dunne glazen bekleding zijn voorzien. Deze konstruktie heeft het voordeel van een grote stevigheid, die het nauwkeurig positioneren van het elektrische element in het lampvat mogelijk maakt, doch het aanbrengen van de glazen bekle-35 ding is een dure stap in de vervaardiging van de lampen.

De uitvinding beoogt nu elektrische lampen te verschaffen met een zeer eenvoudige stroomdoorvoer 7809459 ί\ . 3 - * ΡΗΝ 9233 konstruktie.

In overeenstemming hiermee betreft de uitvinding een elektrische lamp van de in de aanhef omschreven soort die daardoor gekenmerkt is, dat de metalen 5 prop een eerste metaal bevat, gekozen uit de groep be staande uit tin en lood» gemengd met een tweede metaal, gekozen uit de groep bestaande uit titaan, zirkoon, hafnium, niobium, tantaal en vanadium, waarbij de gewichtsverhouding tussen eerste metaal en tweede metaal 100:0,1 tot 10 100:4 is en de metalen prop aan het glas van de kneep aangesmolten ia#

In tegenstelling tot de metalen prop van de bekende lamp dicht de metalen prop die bij de lamp volgens de uitvinding wordt toegepast het lampvat rondom de 15 stroomtoevoerdraad hermetisch af. Dit is het geval ondanks de grote verschillen in thermische uitzettingskoëfficient van het glas van de lamp, het metaal van de stroomtoevoerdraad en het metaal van de prop, De hermetische afdichting is te danken aan de ductiliteit van de metalen prop, die 20 ontleend wordt aan het eerste metaal, en aan de goede hechting zowel aan glas als aan metaal, die ontleend wordt aan het tweede metaal. Deze eigenschappen komen optimaal tot uitdrukking bij een gewichtsverhouding van eerste metaal en tweede metaal in de metalen prop van 100:0,5 25 tot 100:1.

De metalen prop van de samenstelling volgens de uitvinding leent zich ervoor het enige afdichtingsmiddel van een lampvat te vormen. Dit .is opmerkelijk, omdat als een lamp gevuld is met een gas met een druk van bijvoor-30 beeld 2,5 bar bij kamertemperatuur, de gasdruk tijdens bedrijf van de lamp oploopt tot circa 10 bar. Anders dan bij de bekende lamp, waarbij de afdichting van het lampvat gerealiseerd wordt op de zeer dunne stroomtoevoergeleider naar het gloeilichaam en de metalen prop geen afdichtende 35 funktie vervult, is men bij de lamp volgens de uitvinding vrij de diameter van de stroomtoevoergeleider te kiezen op basis van andere parameters die voor het goed funktio- 78 0 94 59 f * PHN 9233 -k - neren van de lamp van betekenis zijn.

Het smeltpunt van het metaal van de prop bedraagt circa 235°C ττοογ proppen, die uitsluitend tin bevatten als eerste metaal, wordt hoger naarmate 5 de hoeveelheid lood in de prop groter is dan de hoeveel heid tin, tot circa 330°C voor proppen die uitsluitend lood bevatten als eerste metaal.

Lampen met een werkdruk van circa 1 bar kunnen gebrand worden onder omstandigheden, waarbij de 10 temperatuur van de metalen prop oploopt tot waarden die de smelttemperatuur van het metaal te boven gaan. Naarmate de werkdruk van de lamp hoger is zal men de temperatuur van de metalen prop tijdens bedrijf van de lamp echter lager, beneden het smeltpunt houden. Dit kan 15 gerealiseerd worden door voor een goede warmte-uitwisseling met de omgeving van de lamp, bijvoorbeeld het armatuur, zorg te dragen.

Het relatief lage smeltpunt van de metalen proppen vergemakkelijkt de vervaardiging van de lamp. Een 20 geschikte vervaardigingswijze bestaat hierin, dat een lampvat voorzien van ingeknepen stroomtoevoerdraden· en een elektrisch element althans plaatselijk, waar de metalen prop wordt aangebracht, wordt verhit tot boven het smeltpunt van het metaalmengsel, waarna het metaalmengsel, 25 bijvoorbeeld als een draad of een daaruit gevormde schroef-veer, wordt aangebracht. Het lampvat kan gekoeld worden, zodra het metaalmengsel gevloeid heeft en aangesmolten is aan de stroomtoevoerdraad en het glas van de kneep van het lampvat. De metalen van de prop behoeven niet voor 30 het aanbrengen homogeen gemengd te zijn. Men kan bijvoorbeeld een met tin bedekte draad uit lood en titaan gebruiken. Het aanbrengen van de metalen prop vindt, bijvoorbeeld bij 800°C, plaats in een reducerende of neutrale atmosfeer, bijvoorbeeld in stikstof of argon.

35 In geval de stroomtoevoerdraad, althans ter plaatse van de metalen prop bestaat uit een der tweede metalen (de stroomtoevoerdraad kan bijvoorbeeld een ge- 7809459 ΡΗΝ 9233 * ; _y~ stuiklaste draad zijn, die vanuit de kneep naar binnen bestaat uit wolfraam en vanuit de kneep naar buiten uit niobium), kan het mengeel van de prop in situ worden verkregen door een eerste metaal aan te brengen en te 5 smelten.

Tot de lampen volgens de uitvinding worden zowel gloeilampen als ontladingslampen gerekend.

De metaalprop kan zich op het kopvlak van de kneep bevinden, dat wil zeggen op het dwars op 10 de as van de lamp verlopende deel van het oppervlak van de kneep, waaruit de stroomtoevoergeleider naar buiten treedt. Het is evenwel ook mogelijk om, zoals dat bij de lamp van het eerdergenoemde Duitse Offenlegungsschrift het geval is, in de kneep rondom de stroomtoevoerdraad 15 een op het kopvlak uitmondende holte te vormen en de metalen prop geheel of grotendeels daarin aan te brengen.

Opgemerkt wordt dat in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 7802796 (PHN 9070) een elektrische lamp beschreven is, waarbij rondom de 20 uitwendige stroomgeleider eenzelfde metalen prop is aange bracht. Bij die lamp bevindt zich in de kneep evenwel een molyb-deenfolie, waarop het glas van de kneepafdichting van het lampvat hermetisch aansluit. Aan de folie is een inwendige en een uitwendige stroomtoevoergeleider gelast, De me-25 talen prop dient bij deze lamp dan ook niet voor het va- kuumdicht afsluiten van het (reeds op de folie vakuumdicht afgesloten) lampvat, doch om de folie te vrijwaren voor oxydatie door oxydatiemiddelen die via het kapillair rondom de uitwendige stroomgeleider tot de molybdeenfolie zouden 30 kunnen doordringen.

Uitvoeringsvormen van lampen volgens de uitvinding worden in de tekening getoond. Daarin toont fig. 1 een hogedrukontladingslamp in vooraanzicht, 35 fig. 2 een perspektivische tekening van een detail van fig. 1, fig. 3 een gloeilamp in aanzicht, 78 0 9 4 59 ΡΗΝ 9233 φ 6 _ fig. 4 een perspektivische tekening van een detail van fig. 3·

In fig. 1 heeft het lampvat 1 twee knepen 2 en 3 waardoorheen stroomtoevoerdraden 4 en 5 5 tot in het lampvat lopen. Op de kopvlakken 6 en 7 van de knepen is rondom de stroomtoevoerdraden 4 en 5 een metalen prop 8 en 9 aangebracht. Deze sluiten samen met de metalen prop 11 rond de stroomtoevoerdraad 10, die als een hulpelektrode fungeert, het lampvat vakuumdicht af. De 10 stroomtoevoerdraden 4 en 5 dragen respektievelijk de elektrodes 12 en 13·

De verwijzingscijfers van fig. 2 komen met die van fig. 1 overeen. Heljfcapillair rond de stroomtoevoerdraad 4 is met 1-4 aangeduid.

15 In fig· 3 heeft het lampvat 21 de knepen 22 en 23 die de stroomtoevoerdraden 24 respektieve-lijk 25 omgeven. In elk der knepen 22 en 23 is een aan de kopvlakken 26 respektievelijk 27 uitmondende konische holte uitgespaard, die met een metalen prop 28 respek-20 tievelijk 29 is gevuld. De proppen zijn zowel aan het glas van de betreffende kneep als aan de betreffende stroomtoevoerdraad gesmolten. In het lampvat is tussen de stroomtoevoerdraden een gloeilichaam 32 uitgespannen, dat tussen zijn einden door steunen 35 en 36 wordt ge-25 centreerd.

Voorbeeld;

Een kwartsglazen buis voorzien van een pomp-stengel werd aan elk van zijn einden voorzien van een kneep, in elk waarvan een wolfraamstroomtoevoerdraad van 30 800^um diameter werd opgenomen. Tussen de toevoerdraden was een 220 V 1000 ¥ gloeilichaam uitgespannen.

Bij het maken van elk der knepen was een holte uitgespaard, die uitmondde aan het kopvlak.

De lamp werd vertikaal opgesteld en via 35 de pompstengel werd argon ingeleid. De bovenste kneep werd tot op 800°C verwarmd, waarna een draad uit lood 7809459

Claims (2)

1. 5 De lamp werd gevuld met 2,5 bar argon, dat 0,3 vol.# CH2Br2 bevatte. De lamp werd als schijnwerper-lamp zowel in als buiten een armatuur gebrand, waarbij de temperatuur van de metalen prop 260 respektievelijk 150°C bedroeg.
2. 10 Op analoge wijze werd een lamp ver vaardigd met een metalen prop bestaande uit tin met 2 gew.# titaan. CONCLUSIE: y Elektrische lamp met een glazen lampvat 15 met een kneep, door welke kneep heen een stroomtoevoer draad van buiten het lampvat naar een binnen het lampvat opgesteld elektrisch element loopt, welke stroomtoevoerdraad aan de buitenzijde van hetlampvat omgeven is door een metalen prop, die aan de stroomtoevoerdraad gesmol-20 ten is met het kenmerk, dat de metalen prop een eerste metaal bevat, gekozen uit de groep bestaande uit tin en lood, gemengd met een tweede metaal, gekozen uit de groep bestaande uit titaan, zirkoon, hafnium, niobium, tantaal en vanadium, waarbij de gewichtsverhouding tussen eerste 25 metaal en tweede metaal 100:0,1 tot 100:4 is en de me talen prop aan het glas van de kneep aangesmolten is. 780 9 4 59