NL8004030A - Elektrische gloeilamp. - Google Patents

Description

%ψ* *►* { ΕΗΝ 9798 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Elektrische gloeilamp"

De uitvinding heeft betrekking op een elektrische gloeilamp met een lichtdoorlatend, buisvormig lampvat dat aan zijn einden vakuumt-dicht gesloten is random een respektieve stroomtoevoergeleider naar een longitudinaal in het lampvat uitgespannen gloeilichaam, welk gloei-5 lichaam een aantal lichtgevende sekties uit schroef lijnvormig gewonden wolfraamdraad heeft, waarvan naburige lichtgevende sekties verbonden zijn door een zich in hoofdzaak in longitudinale richting uitstrekkend stuk van de wolfraamdraad waaruit die sekties gewonden zijn.

Een dergelijke elektrische lamp is bekend uit het Amerikaanse 10 octrooischrift 3.295.007 en kan worden gebruikt als kopieerlarrp bij het belichten van een origineel en bij het drogen en/of fixeren van de afdruk.

Cm met een dergelijke lamp papier gelijkmatig te kunnen bestralen, zijn de lichtgevende sekties nabij de einden van de lamp langer, of staan 15 ze daar dichter bijeen dan meer naar het midden.

Bij kopieerlampen bestaat een trend naar grotere lamplengtes, teneinde papier van groter formaat te kunnen belichten,en naar lager vermogen per strekkende cm, bijvoorbeeld minder dan 20 W/cm lamplengte. Dit brengt met zich tree dat de lengte van niet-lichtgevende delen van het 20 gloeilichaam, metname nabij het midden van een lamp, nog groter wordt.

Ook bij die lampen kan echter de afstand tussen naburige nabij de einden van de lamp gelegen lichtgevende sekties klein zijn, bijvoorbeeld circa 1 cm.

Bij de bekende kopieerlamp zijn de lichtgevende sekties van het 25 gloeilichaam en de geleiders die twee naburige sekties verbinden gevormd uit één stuk wolfraamdraad. Hoewel de stroomdichtheid in de geleiders die twee naburige lichtgevende sekties verbinden even groot is als in de lichtgevende sekties, zenden die geleiders toch geen of nagenoeg geen licht uit. Dit vindt zijn oorzaak daarin, dat deze delen per draadlengte 30 meer warmte verliezen aan en minder straling ontvangen van hun omgeving dan de windingen van de lichtgevende sekties.

Naarmate de geleiders tussen twee naburige lichtgevende sekties langer worden en het vermogen van de lamp lager wordt, neemt het.rende- 800 4 0 50---- ; ;·*: . 4 r · * 1 PHN 9798 2 -.....- ment van de lamp af tengevolge van de toenemende hoeveelheid energie_______________ die in die geleiders wordt gedissipeerd. Een bijkanend bezwaar van de bekende lamp is, dat naarmate de geleiders in het totaal langer woorden in verhouding tot de totale lengte van de lichtgevende sekties, de j 5 thermische uitzetting van die geleiders een steeds grotere invloed gaat ‘ uitoefenen op de lichtgevende sekties en die gaat deformeren en de j windingen ervan gaat kortsluiten. j

On aan deze bezwaren tegemoet te komen is een verscheidenheid aan konstrukties voorgesteld, die erop neer konen, dat de geleiders tussen j 10 naburige lichtgevende sekties bestaan uit veel dikkere draad dan de ! i windingen van de lichtgevende sekties en dat deze geleiders in of on de I lichtgevende sekties zijn geschroefd. Voorbeelden van dergelijke konstrukties zijn die beschreven in de Amerikaanse octrooischriften \ 3.943.395 en 4.185.219. Dergelijke konstrukties hebben echter het be-15 zwaar dat het gloeilichaam roet de hand uit een groot aantal onderdelen moet worden opgebouwd, hetgeen een te hoge kostprijs veroorzaakt. In veel gevallen zijn de konstrukties zwaar en daardoor gevoelig voor schokken en trillingen. j

Bij andere konstrukties worden niet-1ichtgevende delen verkregen ; 20 door een aantal windingen van een met konstante spoed gewonden draad

kort te sluiten, bijvoorbeeld met behulp van een staaf in die windingen, > zoals beschreven in het Duitse Auslegeschrift 1.797.441, of door een I

i tweede laag windingen eromheen aan te brengen, zoals beschreven in het ; Britse octrooischrift 1.360*347. Ook deze konstrukties zijn relatief 25 zwaar en impliceren een groot materiaalbeslag.

De uitvinding beoogt een kopieer lamp te verschaffen met een gloeilichaam van eenvoudige, stabiele konstruktie met weinig materiaal- J beslag. j

Dit oogmerk wordt bij een elektrische lamp van de in de openings-; 30 paragraaf omschreven soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, ! dat het stuk wolfraamdraad tussen naburige lichtgevende sekties cm-wonden is met draad van een onedeler metaal dan wolfraam. i

Doordat het stuk wolfraamdraad tussen twee naburige lichtgevende sekties met draad anwonden is, is de elektrische weerstand van de ge-35 leiders tussen die lichtgevende sekties verminderd en daarmee het door die geleider opgenanen vermogen en de in die geleider ontwikkelde warmte. De weerstand van de geleider is kleiner naarmate de cmwindende -draad dikker is. Een ervaringsfeit is evenwel, dat in het algemeen_; 800X0 30-' . 1 ' PHN 9798 3 i ---------een opwindende draad niet veel dikker kan zijn dan een daarmee cmwonden draad, afhankelijk van de stijfheid van de cmwindende draad. De weerstand van de geleider is voorts lager naarmate de spoed van de air t winding kleiner is.

5 Bij voorkeur wordt de lamp volgens de uitvinding gevuld met een inert gas, dat - cm een hogere en over de levensduur vrijwel konstante lichtopbrengst te bereiken - halogeen bevat, bijvoorbeeld in de vorm ! van brocmwaterstof. De lamp kan evenwel slechts met inert gas gevuld ! zijn. j 10 In het laatste geval heeft men een ruimere keuze-mogelijkheid voor het materiaal, waaruit de opwindende draad bestaat. Er wordt dan een metaal gekozen dat de tijdens bedrijf van de lamp optredende temperatuur doorstaat en dat chemisch inerter is dan wolfraam, opdat het bij de vervaardiging van het gloeilichaam van plaatsen waar het niet 15 gewenst is, verwijderd kan worden zonder dat de gloeidraad aangetast wordt. Dit wordt hieronder verduidelijkt. Als voorbeelden worden genoemd: ijzer, staal, molybdeen. In geval de lamp tevens halogeen bevat, dient voorkomen te .worden, dat de anwindende draad door halogeen wordt ; aangetast en,dat de draad het halogeen bindt en aan de gasvulling i i 20 onttrekt. In dat geval wordt bijvoorbeeld althans in hoofdzaak uit j molybdeen bestaande draad gebruikt. . j

Een gloeilichaam geschikt voor toepassing in een lamp volgens j i de uitvinding laat zich gemakkelijk in een gemechaniseerd produktie- ’ proces vervaardigen. Dit wordt evenals uitvoeringsvornen van een l.anp ; 25 volgens de uitvinding in de tekening getoond. Daarin is ? fig. 1a tot en met e een schematische weergave van stadia van het produktieproces van een gloeilichaam; ! ; fig. 2 een schematische weergave van een eerste uitvoeringsvorm ; van een lamp; 30 fig. 3 een schematische weergave van een tweede uitvoeringsvorm | i | van een lamp. j

In fig. 1a is een wolfraamgloeidraad 1 onwonden met een draad 2 van bijvoorbeeld staal of molybdeen.

In fig. 1b is de cmwonden draad 1,2 van fig. 1a volgens een 33 vooraf bepaald patroon gewikkeld op een doom 3 van bijvoorbeeld ijzer of molybdeen. Eerst zijn een aantal windingen 4 met een geringe spoed gemaakt, waaruit later een lichtgevende sektie 5 zal ontstaan, terwijl --alvorens gelijksoortige windingen 6 voor een lichtgevende sektie-7-te—_ 800 40 30 ' i II · 1 PHN 9798 4 j .....maken, de anwonden draad 1,2 met veel grotere spoed cm de doom 3 ------------ gewonden is, waarbij windingen 8 zijn gevormd ter plaatse van waar een niet-LLchtgevende geleider 9, die de lichtgevende sëkties 5 en 7 verbindt, moet ontstaan. j 5 De omsponnen draad 1,2 loopt ter plaatse van de windingen 8 in hoofdzaak in longitudinale richting van het gloeilichaam in wording, i j

De maximale grootte van de spoed van de windingen 8 wordt bepaald door : grootste versnelling en vertraging die de gebruikte wikkelmachine aan j de wikkeldoom 3 kan geven. Met het oog op materiaalbeslag en { *10 elektrische weerstand zal men voor de grootst mogelijke spoed kiezen. !

Fig. 1c toont het produkt van fig. 1b nadat het is verhit cm het vormvast te maken, dat wil zeggen cm wikkelspanningen weg te nemen, en ( vervolgens ter plaatse van de niet-lichtgevende geleider 9 met een substantie 10 is bekleed die het onderliggende metaal beschermt tegen 15 de inwerking van een etsbad. Als zodanig kan bijvoorbeeld schellak, fenolformaldehydehars of coumaronhars (polybenzofuran) worden gebruikt.

Het produkt van fig. 1c wordt vervolgens aan de inwerking van | een etsbad onderworpen, bijvoorbeeld aan een bad van 36,8 gew.% geconcentreerd zwavelzuur, 30,8 gew.% geconcentreerd salpeterzuur en 32,4 gew.% ! ; 20 water.

Nadat de beschermende laag 10 is weggewassen met bijvoorbeeld | trichlooretheen en het gloeilichaam in wording vervolgens met gedeioni- ! seerd water is nagespoeld, wordt het produkt van fig. 1d verkregen. j

De lichtgevende sekties 5 en 7 in fig. 1d hebben windingen 25 van de wolfraamdraad 1, terwijl ter plaatse van de niet-lichtgevende geleider 9 in wording de wikkeldoom 3 in de windingen 8 en de draad ; 2 cm de windingen 8 van de wolfraamdraad 1 behouden zijn gebleven.

Fig. 1e toont het produkt van fig. 1d, nadat het restant van de : wikkeldoom 3 daaruit getrokken is. Dit is gemakkelijk te doen aange- , 30 zien de windingen 8 van de omsponnen draad 1,2 een zeer grote spoed i ' hebben.

Nadat in het produkt van fig. 1e een draad is gesteken met een diameter die 50^um kleiner is dan die van de wikkeldoom 3 wordt het ! van steunen voorzien, waarna de draad verwijderd wordt. Het gloei-35 lichaam is dan gereed voor montage in het lampvat. Het gloeilichaam heeft naburige lichtgevende sekties 5 en 7 uit schroeflijnvormig gewonden i wolfraamdraad 1, die verbonden zijn door een zich in hoofdzaak in j ; t ;-longitudinale richting van. het gloeilichaam 5, 9, 7 uitstrekkend_ntuk__j 800 4 0 30 1 t * u t ! * ï : i ί PHN 9798 5 ί i ——9 van de wolfraamdraad 1 waaruit die sekties 5 en 7 gewonden zijn,--- omwonden net draad 2.

I ! ' In plaats van bijvoorbeeld molybdeen of ijzer kan wolfraam ge- bruikt worden als materiaal voor de doom 3. Als de omwindende draad 2 5 ^ 5 in de lichtgevende sekties 5, 7 door te etsen verwijderd is, kant de ; wikkeldoom 3 los in de windingen van die lichtgevende sekties 5, 7 te | liggen. In de geleider 1, 2 tussen naburige lichtgevende sekties 5, 7 I ligt de wikkeldoom 3 tengevolge van de grote spoed van de windingen 8 evenmin ariklemd, zodat de wikkeldoom 3 gemakkelijk verwijderd kan j i 10 warden. j

Cpgemerkt wordt, dat het uit het Duitse octrooischrift 1.190.566 ; bekend is am een gloeilichaam te wikkelen uit met molybdeendraad on- : wonden wolfraamdraad. Volgens dat octrooischrift wordt de molybdeendraad1 echter vervolgens geheel verwijderd, aangezien die draad uitsluitend 15 dient on de afstand tussen twee naburige windingen van de wolfraamdraad in te stellen.

; In fig. 2 heeft het glazen lampvat 11 aan zijn einden kneepaf- | dichtingen 12 waarin een respektieve strocmtoevoergeleider 13,13a is | • opgenomen, die naar het longitudinaal in het lampvat 11 uitgespannen j I 20 gloeilichaam 14 loopt. Het gloeilichaam 14 heeft een aantal lichtgevende’ ί sekties 15, 16, 17 van schroeflijnvormig gewonden wolfraamdraad 18. Het ! ί " i I stuk van de wolfraamdraad 18 tussen de naburige lichtgevende sekties 15 j J en 16 verloopt in hoofdzaak in longitudinale richting en is onwonden ‘ met ijzerdraad 19. De geleider 20 tussen de lichtgevende sekties 16 en 17 25 is zeer kort, zodat daarin weinig energie wordt gedissipeerd. Deze geleider 20 bestaat uit een stuk van de wolfraamdraad 18 waaruit de lichtgevende sekties 15, 16, 17 gewonden zijn. Steunen 21 centreren het gloeilichaam 14. Het lampvat 11. is gevuld met inert gas.

In fig. 3 is 31 een buisvormig kwartsglazen lampvat met eindaf-30 dichtingen 32, waarin strocratoevoergeleiders 33, 33a naar het longitudinaal uitgespannen gloeilichaam 34 cpgenonen zijn. Het gloeilichaam heeft, l in deze figuur een aantal identieke lichtgevende sekties 35 en twee j j lichtgevende sekties 36, die alle bestaan uit schroef lijnvormig ge- j ( wonden wolfraamdraad. Elke twee naburige lichtgevende sekties 35, 36 zijn j 35 verbonden door een stuk van de wolfraamdraad 38 waaruit de lichtgevende ‘ j sekties 35, 36 gewonden zijn, welk stuk omwonden is met molybdeendraad j 39. Steunen 41 van wolfraamdraad separeren, het gloeilichaam 34 van het -lanpvat 31. Het lampvat is gevuld met halogeenhoudend inert gas..- l_-8oimrji>--*-' > *· /» _

" ‘ * ......... - ...................— ' "" --------- ' " .........."I

i PHN 9798 6 | i -------Voorbeeld: --;

In een uitvoeringsvorm volgens fig. 3 waren de lichtgevende sekties met een spoed van 332^um gewonden uit wolfraamdraad met een diameter van 183^um. De geleiders tussen elke twee naburige lichtgevende 5 sekties bestonden uit een stuk van de wolfraamdraad waaruit die sekties j gewonden waren, met een spoed van 75^um omronden met molybdeendraad van ! 50^,um. De wikkeldoom had een diameter van 517^um.

Het lampvat was gevuld met argon, waaraan 0,3 vol.% CH^2 was toegevoegd. Vuldruk bij kamertemperatuur 2,5 x 10“* Pa.

10 De lamp nam tijdens bedrijf op 180 V een vermogen op van 880 W.

De totale lairplengte bedroeg 495 mm. Het vermogen per cm lamplengte bedroeg 17,7 W. Het gloeilichaam werd vervaardigd, zoals aan de hand van figuur 1 werd geïllustreerd.

Schok-, tril- en brandproeven met de lamp gaven uitstekende re-15 suit aten. Met name werd een grote stabiliteit van het gloeilichaam vastgesteld.

i 20

« I

25 30 | 35 i i t i ! i - j 8004 030“- '

Claims (1)

1. u- +k v 1 PHN: 9798 7 Conclusie·.:. « Elektrische gloeilamp met een lichtdoorlatend, buisvormig lampvat dat aan zijn einden vakuumdicht gesloten is rondom een respék-tieve strocmtoevoergeleider naar een longitudinaal in het lanpvat uitgespannen gloeilichaam, welk gloeilichaam een aantal lichtgevende sékties 5 uit schroeflijnvormig gewonden wolfraamdraad heeft, waarvan naburige lichtgevende sekties verbonden zijn door een zich in hoofdzaak in longitudinale richting uitstrekkend stuk van de wolfraamdraad waaruit die sékties gewonden zijn, met het kenmerk, dat het stuk wolfraamdraad tussen naburige lichtgevende sékties omwonden is met draad van een onedeler me-10· taal dan wolfraam. 15 20 25 30 35 800 4 0 30