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Lampe mit Glühfaden
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lampe mit innerhalb eines Glaskolbens
von einem Traggerüst gehaltenen Glühfaden, dem über vorzugsweise durch eine Quetschfuß
und einen Lampensockel geführte und an ein Metallplättchen bzw. an ein Schraubgewinde
des Lampensockels angeschlossene Stromleiter aus einer Lampenfassung Strom zugeführt
wird.
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Bei üblichen Glühlampen ist der Glaskolben mit einem Schraubsockel
o.dgl. verkittet, der in eine mit entsprechendem Gewinde versehene Lampenfassung
einschraubbar ist. Der Glühfaden wird meist in einer neutralen Edelgasatmosphäre
je nach Lampengröße vom hindurchfließenden elektrischen Strom auf Glühtemperaturen
zwischen 2500 und 30000 C erhitzt, wodurch beispielsweise Lichtausbeuten zwischen
28 lm/h erzielt werden können.
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Die Lichtausbeute und die mittlere Lebensdauer sind die beiden gegenseitig
bedingenden charakteristischen Gütemerkmale moderner Glühlampen. Sie lassen sich
nicht unabhängig von einander festsetzen. Man geht bisher davon aus, daß eine Glühlampe
immer dann wirtschaftlich ist, wenn sie bei hoher Lichtausbeute eine ausreichende
Lebensdauer hat. In der
Regel werden Glühlampen derzeit für eine
mittlere Brenndauer von 1000 h gebaut.
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oese Konstruktions-Lebensdauer läßt sich jedoch nur bei normalen Betriebsbedingungen
einhalten. Spannungsschwankungen im Lichtnetz wirken nachteilig auf die Lichtleistung
und auf die Lebensdauer einer Glühlampe ein. Regelmäßige Spannungsschwankungen von
plus 5% setzen beispielsweise die Lebensdauer einer Glühlampe um 19% herab. Derartige
Spannungsschwankungen sind daher nur vorübergehend zuzulassen. Sie werden sich jedoch
nie mit Sicherheit vermeiden lassen.
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Hn der letzten Zeit sind von der Philips sogenannte SL-Lampen auf
den Markt gekommen, die eine längere Lebensdauer als übliche Glühfadenlampen aufweisen.
Diese SL-Lampen sind jedoch relativ teuer und schwer (etwa 500 g). Sie arbeiten
nach dem prinzip von Leuchtstofflampen und erzielen die zugesagte Stromeinsparung
und Lebensdauererhöhung in der Regel nur, wenn sie ständig oder doch über längere
Zeitspannen hindurch eingeschaltet bleiben. Wie alle Leuchtstofflampen enthalten
sie eine Zündeinrichtung mit einer Drossel und benötigen eine Änlaufzeit, bis sie
ihre volle Lichtstärke abgeben können.
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Derartige SL-Lampen bringen zwar unter besonderen Betriebsbedingungen
eine Einsparung von elektrischer Energie und eine Erhöhung der Lebensdaüer gegenüber
üblichen Glühlampen, jedoch lassen sie sich nicht überall als Ersatz bisheriger
Glühlampen einsetzen.
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Vorgeschlagen worden ist bereits eine Glühlampe mit Glühfadens in
deren Strompfad wenigstens eine Diode vorgesehen piste Eine derartige Diode wandelt
den Wechselstrom in Gleichstrom, beispielsweise in pulsierenden Gleichstrom um.
Dieser pulsierende
Gleichstrom hat zudem nur die halbe Frequenz
des angelegten Netzstromes.
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Durch diese Maßnahme läßt sich.der Strom bzw. Energieverbrauch um
etwa 30% senken. Da auch die am Glühfaden anliegende Netzspannung herabgesetzt wird,
ist auch die Temperatur des Glühfadens geringer als bei üblichen Lampen Bei Auswahl
der optimalen Diode läßt sich die Lebensdauer einer derartigen Glühlampe beträchtlich
erhöhen.
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Unter gewissen Bedingungen macht sich jedoch die niedrige Frequenz
der Lichtaussendung stdrend bemerkbar.
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Dem gegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Lampe mit Glühfaden von langer Lebensdauer und einer optimalen Umsetzung der
elektrischen Energie in Licht zu schaffen. Insbesondere sollte das Schwanken der
Lichtausgabe bei der bekannten Lampe verringert werden.
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Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch
lösen läßt, daß im Glaskolben 2 parallel geschaltete Glühfäden vorgesehen sind.
Die Erhöhung der Lebensdauer wird dadurch erreicht, daß im Stromkreis jedes Glühfadens
wenigstens ein Gleichrichter angeordnet iat. Die ungleichmäßige Lichtabgabe, möglicherweise
auch ein "Flimmern" wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Gleichrichter
gegensinnig geschaltet sind, Erfi:dungsgemäß ist jeweils immer nur ein Glühfaden
vom Strom durchflossen. Jeder Glühfaden unterliegt daher der halben Netzfrequenz.
Bei 50 Hz sind dies 25 Hz, bei 60 Hz 30 Hz.
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Da jedoch die beiden Glühfäden parallel zueinander geschaltet sind,
ist ständig einer der beiden Glühfäden vom Strom durchflossen und gibt Licht ab.
Die Lichtabgabe findet infolge dessen praktisch mit 50 bzw. 60 Hz statt.
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Erfindungsgemäß wird dadurch die Lebensdauer der Lampe gegenüber bisher
üblichen Lampen um ein Beträchtliches erhöht, ohne daß die Schwankungen in der Lichtabgabe
in Kauf genommen werden müssen.
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Mit Vorteil werden als Gleichrichter Dioden eingesetzt. Jedem Fachmann
ist es möglich, eine richtig bemessene Diode aus dem großen Angebot auszuwählen,
um optimale Bedingungen für die erfindungsgemäße Lampe zu schaffen.
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In vielen Fällen läßt sich eine weitere Verbesserung der Lichtausbeute
bei geringstem Energieverbrauch dadurch erreichen, daß ein Teil der Wand des Glaskolbens
in ansich be-Kannter Weise eine Verspiegelung aufweist. Geschickterweise wird man
eine Innenverspiegelung wählen.
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Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann als Verspiegelung
aber auch ein einfach auf die Lampe aufsetzbarer Spiegel eingesetzt werden.
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Sin Ausführungsbeipiel der rfindungsgemäßen Lampe ist gekezezeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale: lo im Glaskolben sind zwei elektrisch
parallel geschaltete Glühfäden angeordnet, 2. im Stromkreis eines jeden Glühfadens
ist ein Gleichrichter, vorzugsweise eine Diode oder eine aus Dioden bestehender
Gleichrichter angeordnet, 3O die Gleichrichter, vorzugsweise die Dioden bzw. die
aus ihnen bestehenden Geichrichter in den Stromkreisen der beiden elektrisch parallel
liegenden Glühfäden sind gegensinnig gepolt und 4. ein Teil der Wand des Glaskolbens
weist in ansich bekannter Weise eine Verspiegelung auf.
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Hierdurch läßt sich bei praktisch unbeschränkter Lebensdauer und gleicher
Lichtausbeute eine nicht unbeträchtliche Energieeinsparung ermöglichen. Von besonderem
Vorteil ist, daß die erfindungsgemäßen Lampen äußerlich sich nicht von bisherigen
Lampen unterscheiden. Die Gleichrichter bzw. Dioden lassen sich, ohne daß sie von
außen bemerkt werden und ohne daß sie durch die Temperatur im Glaskolben gestört
werden, in vorteilhafter Weise im Innenbereich der Lampe anbringen.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Glübfäden innerhalb
des Glaskolbens räumlich parallel und die Gleichrichter sowie die Verzweigungspunkte
der Stromleiter außerhalb des Glaskolbens im Bereich des Lampensockels angeordnet.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel sitzen die Gleichrichter sowie
die Verzweigungspunkte der Stromleiter im Raum zwischen dem unteren Teil des Quetschfußes
und der inneren Wand des Glaskolbens.
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Die Anordnung der Glühfäden innerhalb des Glaskolbens wird sich nach
dem jeweiligen Verwendungszweck der Lampe richten.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die Glühfäden innerhalb des Glaskolbens
übereinander angeordnet.
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In einem anderen Ausfuhrungsbeispiel sind die Glühfäden innerhalb
des Glaskolbens als sich in einer Ebene gegenüberliegende Bögen mit nach außen gerichteter
Wölbung angeordnet.
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Weitere Ausbildungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Lampe ergeben
sich aus den Ansprüchen 11 ~ 13.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung
erläutert.
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Es zeigt:
Figur 1 ein Schemabild zur Anordnung der
Glühfäden, Figur 2 eine schaubildhafte Darstellung der Arbeitsweise des Schemabildes
nach Figur 1, Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und Figur 4 ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung Figur 1 zeigt ein schematisches Schaltbild der
erfindungsgemaßen Lampe. Die beiden Glühfäden 2 und 3 sind elektrisch parallel geschaltet
und liegen über Stromleiter 16, 17 sowie 18 und 19 am Wechselstromnetz an. Die Frequenz
dieses Netzes kann 50 Hz, sie kann aber auch 60 Hz oder eine entsprechende übliche
Frequenz aufweisen.
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Im Stromkreis jedes der parallel geschalteten Glühfäden 2 und 3 ist
ein Gleichrichter angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden als Gleichrichter
Dioden 20, 21 eingesetzt. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann aber
auch ein beliebiger anderer Gleichrichter zum Einsatz kommen.
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Figur 1 läßt erkennen, daß die beiden Dioden 20 und 21 gegeninnig
geschaltet sind.
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Die Arbeitsweise der Prinzipschaltung nach Figur 1 ist in Figur 2
dargestellt.
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Im Gluhfaden 2 findet lediglich ein Stromdurchgang mit 25 bzw.
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30 Hz statt Die Energieabgabe durch den Glühfaden 2 ist mit II gekennzeichnet.
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Im Glühfaden 3 findet infolge der gegensinnig gepolten Diode 21 die
Energieabgabe gemäß III immer in den Zeitspannen statt, in denen der Glühfaden 2
gegen Stromdurchgang gesperrt ist.
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Mit anderen Worten: Innerhalb einer Periode sind infolge der Polung
der Dioden 20 bzw. 21 die Glühfäden 2 und 3 wechselseitig
in Tätigkeit.
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Dieses bedeutet, daß jeder der Glühfäden 2 bzw. 3 mit halber Frequenz
arbeitet, daß aber die Lichtabgabe I in Figur 2 so erfolgt, als ob innerhalb des
Glaskolbens nur ein Glühfaden vorhanden wäre, der mit 50 bzw. 60 Hz Netzfrequenz
gespeist wird.
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Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt.
eine Glühlampe 1 besteht aus einem Glaskolben 4, der mittels Kitt 12 mit einem Lampensockel
11 auf übliche Weise verkittet ist.
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Innerhalb der Lampe 1 bzw. des Glaskolbens 4 ist ein Quetschfuß 8
angeordnet, auf dem ein Glasträger 7 sitzt, der ein Traggerüst 6 trägt. Im Quetschfuß
8 werden tier Stromleiter 16, 17, 18 und 19 nach oben geführt. Diese Stromleiter
gelangen durch den Kopf 9 des Quetschfußes 8 in den Glaskolben 4, der entweder evakuiert
ist oder mit einem Spezialgas gefüllt ist.
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Im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist-der Glühfaden
2 an den Stromleiter 17 angeschlossen und sein anderes Ende ist mit dem Stromleiter
18 verbunden.
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Der Glühfaden 3 hingegen ist an die Stromleiter 16 und 19 angeschlossen.
Die Gliihfäden können als übliche Wolframwendel ausgebildet sein und vom Traggerüst
6 in ansich bekannter Weise gehalten werden.
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Die Anordnung der Glühfäden 2 und 3 innerhalb des Glaskolbens 4 richtet
sich nach dem Verwendungszweck der Lampe 1. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu
ändern, wird es jedem Fachmann möglich sein, mit den ansich bekannten Mitteln eine
Befestigung und Anordnung der Glühfäden 2 und 3 sicherzustellen.
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Die Stromleiter 16 und 17 sind im in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
innerhalb des Lampensockels 11 miteinander verbunde. Im Stromleiter 17 ist eine
Diode vorgesehen.
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Figur 3 läßt erkennen, daß auch die Stromleiter 18 und 19 miteinander
verbunden sind. Dabei sitzt im Stromleiter 19 eine Diode.
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Die zusammengefaßten Stromleiter sind einmal an ein MetallplEttchen13
und zum anderen am Schraubgewinde 15 des Lampen-Sockels angeschlossen. Zwischem
dem Metallplättchen 13 und dem unteren Bereich des Schraubgewindes 15 ist ein üblicher
Isolierkörper 14 vorgesehen.
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Die Dioden 21 und 22 können ansich an einer beliebigen zweckmäßigen
Stelle innerhalb des Lampensockels 11 angeordnet werden. Von Vorteil ist, wenn sie
im unteren Teil 10 des Quetschrußes 8 vorgesehen werden.
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Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
- wie dieses nur schematisch angedeutet ist - die Glühfäden 2 und 3 parallel zueinander
innerhalb des Glaskolbens 4 verlaufen. Die Glühfäden 2 und 3 müssen in der Lampe
la selbstverständlich mit entsprechenden Mitteln, beispielweise einem Glasträger
7 und einem Traggerüst 6 gehalten werden9 rie dieses in Verbindung mit der Lampe
1 in Figur 3 dargestellt ist. Der Klarheit wegen ist in Figur 4 auf die Einzeichnung
des Traggerüstes 6 und des Glasträgers 7 verzichtet worden.
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Auch hier können die Dioden 20 und 21 und die Abzweigpunkte der $tromleiter
16, 17, 18 und 19 zwischen der inneren Wand 5 des Glaskolbens 4 und dem Sockel 11
angeordnet werden.
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In der Lampe 1a gemäß Figur 4 ist eine ansich bekannte Innenverspiegelung
22 dargestellt. Bei besonderen Leuchten bzw.
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Lampen kann die Verspiegelung auch außen auf dem Glaskolben 4 angebracht
werden.
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Die elektrische Schaltung der Glühfäden 2 und 3 und die Innenverspiegelung
22 bewirken nicht nur eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen
Lampe, sondern auch eine außerordentlich gute Lichtausbeute.
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Liste der verwendeten Bezeichnungen 1. Lampe Ia. Lampe 2. Glühfaden
3. Glühfaden 4o Glaskolben 5. innere Wand des Glaskolbens 6. Traggerüst 7. Glasträger
8. Quetschfuß 9e Kopf des Quetschfußes 10. unterer Teil des Quetschfußes 11. Lampensockel
12. Kitt 13. Metallplättchen 14. Isolierkörper 15. Schraubgewinde 16. Stromleiter
17. Stromleiter 18. Stromleiter 990 Stromleiter 20. Diode 21. Diode 22. Verspiegelung
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Lichtabgabe II. Energieabgabe des Glühfadens 2 III. Energieabgabe des Glühfadens
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