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Kolbenförmige Leuchtstofflampe für übliche Fassungen und Netzspannungen
sowie Verfahren zu ihrer Herstellung Es ist bereits bekannt, langgestreckten oder
kolbenförmigen Leuchtstofflampen Glühlampen zuzuschalten, die zweckmäßigerweise
gleichzeitig die Funktion eines Vorschaltwiderstandes für die Gas- und Dampfentladung
übernehmen. Der Zusammenbau einer getrennten Glühlampe mit einer Leuchtstofflampe
ist jedoch kostspielig und umständlich, insbesondere auch, was die Anordnung von
Fassungen, Haltemitteln und Anschlüssen anbelangt. Nach vorliegender Erfindung besteht
nun die kolbenförmige Leuchtstofflampe aus einem äußeren, einseitig geschlossenen,
zylindrischen Hüllgefäß, aus einem axial darin untergebrachten ebenfalls zylindrischen
Innengefäß, insbesondere einem Rohr, das eine spiralig verlaufende bandförmige Trennwand
trägt, die den Zwischenraum zwischen beiden Gefäßen in einen entsprechend gewundenen
Entladungskanal unterteilt. Dieses Innengefäß dient nun unmittelbar. als Behälter
und Betriebsraum für einen darin untergebrachten hocherhitzten Glühdraht, der zweckmäßigerweise
seinerseits den Vorschaltwiderstand der Gas- und Dampfstrecke darstellt. Das Innengefäß
befindet sich also als solches innerhalb des mit einem Edelgas von wenigen Millimetern
Druck, zweckmäßigerweise unter Zusatz von Quecksilberdampf gefüllten, von der Außenhülle
eingeschlossenen, evakuierten Raums und stellt unmittelbar selber einen ebenfalls
evakuierten, darauf zweckmäßigerweise jedoch mit einer inerten Gasfüllung von höherem
Druck gefüllten Raum dar. Das Innengefäß kann mit der Außenhülle an einem Ende,
beispielsweise über eine zusammengezogene Partie, verbunden sein und in dieses übergehen,
oder es kann auch von ihm gänzlich
getrennt sein. Wie noch aus der
weiteren Beschreibung und den Abbildungen im einzelnen ersichtlich, wird hierdurch
eine zweckmäßige und einfache Anordnung einerseits der Elektroden für den Betrieb
der Gasentladungsstrecke, andererseits des Glühfadens und seiner Anschlüsse ermöglicht.
So kann das Innengefäß außer den die gewundene Entladungsbahn bildenden Einbauteilen
und dem in ihm enthaltenen Glühfaden auch gleichzeitig eine oder beide Elektroden
tragen. Die Bestandteile der Lampe lassen sich mit üblichen oder nur wenig abgeänderten
Glühlampenmaschinen maschinell vereinigen, wobei ein Minimum an Einschiebeteilen
und Einschmelzflächen beansprucht wird und damit die Gefahr von Sprüngen, Fehlern
und undichten Stellen entsprechend reduziert ist. Die Lampe läßt sich in einfacher
Weise einseitig mit einem üblichen Glühlampensockel versehen.
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Da der Glühlampenbetriebsraum und der Gasentladungsraum unmittelbar
aneinander grenzen und dieselbe gemeinsame Wand haben, überträgt sich die Wärme
des Glühfadens gut und gleichmäßig auf die ganze Lampe, so daß ein günstiger Betrieb
derselben auch bei niedrigen Temperaturen und damit die Verwendung im Außenbetrieb
ermöglicht ist. Das gesamte Innere des Innengefäßes dient als Glühlampenbetriebsraum,
so daß die durch den Glühfaden verursachte Schwärzung während der Lebensdauer der
Lampe sich stärker verteilt, als wollte man in dem Innengefäß eine getrennte besondere
Glühlampe unterbringen, die naturgemäß sehr klein sein müßte, bei der eine Überhitzung
der Wände und dadurch eine verkürzte Lebensdauer eintreten würde. Ebenso fallen
die mit einer solchen Anordnung verbundenen erhöhten Lichtverluste durch mehrfache
Reflektion an den Glaswänden weg.
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Da weiterhin der Glühfaden einen Überschuß an roter und gelber Strahlung
besitzt, ist es möglich, bevorzugt im grünen und grünblauen Spektralbereich, strahlende
Leuchtstoffe wie mit Kupfer aktiviertes Zinksilicat zu verwenden, die die höchste
Leuchtökonomie aller Leuchtstoffe überhaupt besitzen. Dadurch wird der durch den
Glühfaden als Vorschaltwiderstand im Vergleich zu einer Drossel verursachte Lichtverlust
wieder weitgehend ausgeglichen. Besonders zweckmäßig ist .die Kombination des Glühfadens
mit einem Zündfortleiter, der es ermöglicht, den im Glühfaden aufgenommenen Spannungsanteil
gegebenenfalls bis auf 30 bis 35°/o herabzusetzen.
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Die Erfindung sei an Hand von. Abbildungen, die jedoch nur Ausführungsbeispiele
derselben darstellen, weiter beschrieben.
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Abb. i stellt eine fertige Lampe dar. ' In dem gedrungenen zylindrischen
Kolben i befindet sich axial angeordnet die weitere Röhre 2, Zentralrohr genannt.
Sie weist oben eine Einschmelzung, z. B. einen ins Innere tretenden Fuß 3 auf. Auf
der anderen Seite, d. h. in der Zeichnung unten, ist sie über die Quetschung 4 und
den Teller 5 mit dem bei 6 scharf eingezogenen äußeren Kolben i verschmolzen. Hier
ist ein mit breitem Kragen 7 versehener Lampensockel 8 aufgekittet. Wie aus den
anderseitigen Erfindungen des Erfinders bAannt, ist auf das Zentralrohr aufgezogen
ein über die Innenkante gebogenes spiralig angeordnetes Band 9, das den Raum zwischen
Zentralrohr und äußerem Kolben i entladungsdicht abschließt und zwischen dessen
W indungen die bei Netzspannung von 220 Volt etwa 1,5 m lange, die Leuchtstoffe
anregende Entladung in der Füllung von Argon und Quecksilberdampf zwischen den Elektroden
io und ii verläuft. Wesentlich ist nun, daß im Zentralrohr, dessen Durchmesser zweckmäßigerweise
zwischen ein Drittel und der Hälfte der lichten Weite des äußeren Kolbens i ausmacht,
ein Glühdraht 12 verspannt ist. Das Zentralrohr ist zweckmäßigerweise oben, wie
dargestellt, vakuumdicht zugeschmolzen und mit einer Argonfüllung entsprechend derjenigen
üblicher Glühlampen versehen. Es kann unter Umständen auch offen sein, so daß der
Glühfaden in der gleichen Gasfüllung wie die Luminiszenzentladung, also z. B. in
Argon von einigen Millimetern Druck, Neon von 8 bis io min Druck, betrieben wird.
Man erspart hierdurch eine besondere Evakuierung und Füllung des Zentralrohres,
nimmt allerdings eine schlechtere Betriebsökonomie des ähnlich wie Glühfaden in
Vakuumlampen vergleichsweise nicht so hoch erhitzbaren Glühdrahtes in Kauf. Hierbei
müssen jedoch Vorkehrungen und insbesondere Abschirmungen gegen elektrische Durchschläge
zwischen den verschiedenen Fadenpartien bzw. Glühfaden und Elektroden getroffen
werden.
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Der Stromkreis verläuft bei der dargestellten Lampe vom Mittelkontakt
13 des Sockels über den Zuführungsdraht 14 zum zweckmäßigerweise als Wendeldraht
ausgeführten Glühfaden 12; von da über den Zuführungsdraht 15 zur Entladungselektrode
ii; von dieser entlang den Spiralgängen des Bandes 9 zur Elektrode io, und von dort
aus über den seitlich aus der Quetschung heraustretenden Zuführungsdraht 16 zum
Kragen der Sockelhülse B.
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Die Lampe soll nun trotz der verschiedenartigen Einbauteile einfach
und möglichst maschinell herstellbar sein. Hierzu wird insbesondere Augenmerk fiuf
die Ausbildung und Herstellung des im wesentlichen alle Einbauteile enthaltenden
Zentralrohres 2 gelegt. Nach Abb. 2 verwendet man zur Herstellung von üblichen Beleuchtungseinheiten
entsprechend den 2o bis 30 Watt aufnehmenden Leuchtstofflampen ein etwa 3o
bis 50 mm weites Rohr 2. Dieses wird beispielsweise mit einer den größten
Teil seiner Länge einnehmenden Spiralbandwicklung 9 versehen. Vorher und nachher
erhält es zweckmäßigerweise eine Einziehung i-7 sowie einen verhältnismäßig breiten
Teller 5. Darauf wird mittels des Fußes 3, statt dessen aber auch besonders bei
großkalibrigen Einheiten mittels eines sogenannten Einschmelztellers der in einem
Haltersystem montierte Glühfaden 12 eingeschmolzen. Die Haltevorrichtung umfaßt
eine Schlaufe oder einen Ausleger i9, einen winklig abgebogenen Haltedraht 20 sowie
einen weiteren, ebenfalls eine seitwärts geführte Schlaufe oder Ausleger 21 aufweisenden
Draht 22. Die Schlaufen oder die Ausleger i9 und 20 sind je mit den Enden eines
Glasstabes, der das Zentralrohr der Länge nach durchsetzt, verschmolzen. Sie können
auch in ein Rohr 23 eingesteckt und verschmolzen sein. Der Draht 22 reicht bis durch
die Einziehung 17, wo er eine gut einschmelzbare, aus Kupfermanteldraht oder Platinersatzdraht
bestehende
Strecke 24 aufweist und sich als Zuführungsdraht 25 nach außen fortsetzt.
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Selbstverständlich kann auch eine übliche Haltevorrichtung für längs
verspannte Glühfäden verwandt werden, wie sie von Soffittenlampen, Rohrlampen u.
dgl. her bekannt ist, wobei etwa ein an den Enden winklig gebogener einheitlicher
Draht sowohl in den Fuß 3 wie in die spätere Quetschung bei 17 einmündet
und der Glühfaden mittels Glasperlen gehaltert ist. Hier können die Haltedrähtchen
26 und 27 unmittelbar in Glasrohr oder Glasstab 23 eingezogen werden. Es kann auch
z. B. eine Haltevorrichtung verwendet werden, bei der die Glühdrahthalter 20 und
22 mit einem winklig an den Enden abgebogenen Glasstab 23 verschmolzen sind.
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Das Zentralrohr wird nunmehr unter Einfügung des Pumprohres 28 in
Abb. i und 2 bei der Einziehung 17, die im übrigen fakultativ und nur für große
Durchmesser zwingend ist, gequetscht. Wie ersichtlich, öffnet sich das im Fuß 3
vorgesehene Pumpröhrchen 29 ins Innere des Zentralrohres, während Pumpröhrchen 28
sich in den außerhalb des Zentralrohres befindlichen Raum innerhalb des Kolbens
i öffnet. Das abgeschmolzene Zentralrohr wird nun nach Art üblicher Glühlampen ausgeheizt,
evakuiert und mit Argon von 1; 2 bis 2;!3 Atmosphären bzw. mit einem Argonstickstoffgemisch
gefüllt. Darauf wird es wiederum auf einer Einschmelzmaschine nach Art üblicher
Glühlampen mit Hilfe seines Tellers 5 in den kurzzylindrischen Kolben i eingeschmolzen.
Das verhältnismäßig weite Rohr i, dessen Lumen für die genannten Wattstärken bereits
etwa 65 bis 9o mm beträgt, wird hierbei bei 6 im Vergleich zu üblichen Glühlampen
scharf und steil zusammengezogen. Außer durch die Einstellung der einschmelzenden
Flammen kann man diese auch dadurch erhalten, daß man den unterhalb der Einziehungszone
befindlichen Teil des Kolbens i nicht sehr breit und von entsprechend geringem Gewicht
macht oder indem man ihn durch Unterstützung von unten gewichtsmäßig etwas entlastet.
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Die Ausgestaltung nach Abb. i ist bereits konstruktiv insofern sehr
einfach, als bei dieser kombinierten Lampe nur zweimal, wie bei einfacher Leuchtstoffröhre,
zu quetschen ist, und zwar zur Herstellung der Quetschung .4 und des Fußes 3, und
nur zweimal einzuschmelzen ist, nämlich für die innerhalb des Sockelkragens 7 liegende
Einschmelzung 33, und um den Fuß 3 in das Zentralrohr bzw. die Zentralflasche 2
einzuschmelzen. Eine weitere Verbesserung bezweckt nun, im selben Arbeitsgang sowohl
die innere, mit Edelgas oder Stickstoff von hohem Druck gefüllte Glühfadenlampe
wie die umschließende eigentliche Leuchtröhre zu entgasen, auszuheizen und zu füllen.
Hierzu wird in dem Glühlampenfuß 3 ein kräftiger Pumpstengel34 vorgesehen, der nach
außen bis in eine begrenzte, punktiert gezeichnete Ausbauchung 35 des Außenkolbens
i hineinreicht, wobei jedoch zwischen Kolbenwand und Pumpstengel ein Spalt von einem
bis einigen Millimetern verbleibt. Das Doppelgefäß wird nun zunächst mit Hilfe des
Pumpstengels 28, der in den inneren Raum des Kolbens i einmündet, evakuiert und
ausgeheizt. Darauf wird Edelgas bzw. Stickstoff von etwa üblichem Glühlampendruck
eingefüllt, wobei sieh auch und insbesondere der Innenraum des Zentralrohres 2 füllt.
Darauf wird die Ausbauchung 35 mit dem in sie hineinragenden Pumpstenge134 verschmolzen.
Die Edelgasfüllung wird nunmehr abgepumpt (gegebenenfalls in ein Reservegefäß hinein),
es- wird nochmals hoch evakuiert, mit Edelgas 4 bis io mm und Quecksilberdampf gefüllt
und darauf der Pumpstengel 28 abgezogen.
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Statt des Rohres 2 kann, insbesondere für größere Lampen, ein speziell
geblasener flaschenartiger Körper, wie ihn die Abb. 2 darstellt,, verwendet werden.
In ihm ist Teller 5 bereits angeblasen oder wird nachträglich angelegt. Bei 36 weist
die Flasche zunächst einen längeren, verengten Hals (wie in Abb.2 punktiert angedeutet)
auf, der beim Einschmelzen des Fußes abgezogen wird. Um den Pumpstengel 34 mechanisch
zu entlasten, kann gegebenenfalls eine das Zentralrohr innerhalb des Kolbens i zentrierende
Spange 37 in Abb. i angebracht sein.
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Weiterhin kann auch ein vom Kolben i völlig getrenntes, beiderseits
- etwa mit Quetschfüßen . versehenes, den Glühfaden enthaltendes Rohr oder Gefäß
verwendet werden, das jedoch ebenfalls unmittelbar das Spiralband trägt und mit
diesem zusammen unmittelbar den wendelförmigen Entladungskanal für die Gasentladung
innerhalb des Außenkolbens bildet.