DE2625338A1

DE2625338A1 - Gluehlampe

Info

Publication number: DE2625338A1
Application number: DE19762625338
Authority: DE
Inventors: Karl Arthur Northrup
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1977-02-03
Also published as: JPS527177A; DE2625338C2; US3983441A; NL7607133A; GB1524582A; CA1060528A

Description

PATENTANWÄLTE

A. GRUNECKER

DfPt--INC.

H. KINKELDEY

Dft-ING

W. STOCKMAIR

Dft -INa ■ AeE (CALTSOfl

K. SCHUMANN

DRBERNAT. DIPL-PHYÄ

P. H. JAKOB

DlPL-ING.

G. BEZOLD

DdRERNAT-QPL-CHEM

XEROX COEPORATION

Xerox Square, Rochester, New York 1464-4, USA

8 MÜNCHEN 22

MAXIMIUIANSTRASSE 43

4. Juni 1976 P 10 164

Glühlampe

Die Erfindung betrifft eine Glühlampe sowie eine Wolfram-Glühlampe.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Glühlampen, in denen ein Glühfaden- oder -draht, beispielsweise ein Wolframdraht mit elektrischem Strom aufgeheizt und zum Glühen gebracht wird. Solche Lampen besitzen üblicherweise einen Glühdraht, der vom einen Ende zum anderen Ende kontinuierlich gewunden ist, bzw. als kontinuierliche Windung vorliegt. Dieser gewundene Glühdraht befindet sich in einem Mantel, einem Kolben oder einer Umhüllung, die beispielsweise aus Glas hergestellt ist, wobei um den Glühfaden herum ein kontinuierlicher Hohlraum gebildet wird.

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TELEFON (Οβθ) 22 38 69

TELEX Ο6-29 38Ο

TELEORAMVIE ΜΟΝΑΡΛΤ TELEKOPIERi=R

Bei bestimmten Anwendungen treten bei solchen Strahlungsquellen Schwierigkeiten dadurch auf, dass keine linearen Windungen hergestellt werden können, die bei hoher Färbtemperatür mit relativ geringer Leistung betrieben werden können. Strahlungsquellen mit hoher Färbtemperatur, beispielsweise mit Temperaturen von 2800 bis 3100⁰K, sind jedoch im Zusammenhang mit Einrichtungen, bei denen es auf eine hohe Licht ausbeute und eine gute Sichtbarkeit ankommt, also im Zusammenhang mit Systemen erforderlich, bei denen eine gewünschte Abhängigkeit bzw. gewünschte Eigenschaften des sichtbaren Lichtes, beispielsweise in einem Photokopiergerät notwendig sind. Um Lampen mit diesen Temperaturen betreiben zu können, ist ein Halogen-Zyklus bzw. eine Halogen-Umsetzung erforderlich, um das Schwärzen der Röhre zu verhindern. Bei den herkömmlichen Lampen beträgt die untere Grenze für die Leistung, die zur Aufrechterhaltung des Halogen-Zyklus bzw. der Halogen-Umsetzung erforderlich ist, etwa 150 Watt pro 2,5 cm (pro einem inch).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lampe zu schaffen, die bei einer Leistung in der Grössenordnung von nur 10 bis 20 Watt.pro 2,5 cm (pro 1 inch) betrieben w.erden kann, normalerweise würde diese geringe, von der Lampe aufgenommene Leistung nicht ausreichen, eine Temperatur zu erzeugen, die den erforderlichen Halogen-Zyklus bzw. die erforderliche Halogen-Umsetzung aufrechterhalten kann.

Die gestellte Aufgäbe wird durch die im Anspruch 1 und Anspruch 4- angegebene Glühlampe gelöst. "__."..".-

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemässen Fadenlampe besteht der Glühfaden aus einer Reihe von sich abwechselnden aktiven, gewundenen Abschnitten und inaktiven, geraden Abschnitten, wobei der gesamte Glühfaden von einem Glasmantel oder einer Glasumhüllung umgeben ist. Diese Umhüllung ist um die inaktiven Abschnitte

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des Glühfadens herum eingeschnürt, bzw. besitzt entlang dieser inaktiven Abschnitte einen kleineren Durchmesser, so dass dadurch der Innenraum der Hülle verringert und eine gute mechanische Halterung des Glühdrahtes geschaffen wird.

Die Erfindung schafft also eine Glühlampe, beispielsweise eine Glühlampe mit Wolfram-Glühdraht, wobei der Glühdraht aus einer Reihe von sich abwechselnden aktiven Windung sb er eichen und inaktiven, geraden Bereichen besteht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen- Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der ein schematischer Querschnitt einer Glühfadenlampe dargestellt ist, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist.

Wie in der einzigen Figur dargestellt ist, weist eine Wolfram-Drahtlampe 2 mit einem Wolfram-Glühdraht 4- auf, der eine Reihe von aktiven Windungsbereichen 6, welche durch inaktive, gerade Bereiche 8 unterteilt sind, besitzt. Der Glühdraht 4-steht mit einer elektrischen Versorgungsquelle 16 in Verbindung.

Eine Glasumhüllung 10 umgibt den Glühdraht 4- in seiner ganzen Länge und entspricht der Form der Glühdrahtes 4-. Das heisst, die Glasumhüllung 10 ist an den geraden, inaktiven Bereichen des Glühdrahtes 4- eingeschnürt bzw. dünner und bildet um die jeweiligen Windungsbereiche 6 herum einen Kolben 12 mit einem Innenraum 14. Im Innenraum 14 befindet sich'eines der Halogen-Elemente, vorzugsweise Brom oder Jod. ......

Ein auf hohe Temperaturen gebrachtes Wolf ram-Element ist auf Grund der Verdampfung von Wolfram einer schnellen Zerstörung ausgesetzt. Die Verdampfung von Wolfram führt dazu, dass die Windung bzw. der Draht geschwächt und die Röhrenwand geschwärzt wird. Um dies zu verhindern, wird dem Halogen Jod oder Brom zugefügt und die Temperatur der Kolbenwandung kann im Vergleich zu herkömmlichen Lampen durch geeigneten Aufbau

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der Lampe höher sein, um bei einem gegebenen Volumen eine höhere Leistungsabgabe zu erreichen.

Das verdampfte Wolfram verbindet sich mit dem Halogendampf bei Temperaturen, die über 250° C liegen, so dass sich ein Wolfram-Halogenid-Gas bildet, das auf den Wolfram-Draht zurückdiffundiert bzw. sich auf dem Glühdraht absetzt. (Um eine wirkungsvolle Arbeitsweise zu ermöglichen, sollte die Temperatur der Röhrenwand 600° C betragen.) Die hohen Temperaturen des Glühdrahtes zersetzen das Wolfram-Halogenid und freies Wolfram wird freigesetzt und setzt sich auf dem Glühdraht ab. - ....

Relativ hohe Temperaturen der Kolbenwand, die erforderlich sind, stellt eines der Probleme dar, die im Zusammenhang mit dem Aufbau von Wolfram-Halogen-Lampen mit niederer Leistung auftreten. Bei der erforderlichen Lampen für ein Beleuchtungs- bzw. Belichtungssystem mit einer Verlustleistung von nur 200 Watt über eine Länge von 38 cm (15 inch) treten Schwierigkeiten auf, die erforderliche Temperatur der EoIbenwandung für einen wirksamen Vorgang oder Zyklus zur Wiedergewinnung des Halogens aufrechtzuerhalten.

Dadurch, dass nur an den Windungen 6 und nicht an den geraden Bereichen 8 des Glühdrahtes Hohlräume vorgesehen sind, kann das Volumen in der Umhüllung 10 sehr klein gehalten werden. Auf Grund des kleinen Volumens kann sich während des Betriebs der -Lampe eine höhere Temperatur ausbilden, _ um den" erforder-. liehen Halogen-Zyklus aufrechtzuerhalten. Es kann darüberhinaus auf den Kolbenabschnitten 10 eine Beschichtung verwendet werden, die Infrarotlicht reflektiert, um. die innerhalb der Hohlräume 14 vorliegende Temperatur zusätzlich zu erhöhen und aufrechtzuerhalten.

Ein weiteres Merkmal dieser erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass durch die Einschnürung, bzw. die kleineren '

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Durchmesser der "Umhüllung an den geraden Bereichen 8 des Glühdrahtes eine mechanische Halterung für den Glühdraht vorhanden ist, so dass der Glühdraht bezüglich der Lampenanbringung und -halterung optisch sicher und gut ausgerichtet ist.

Die Erfindung wurde anhand des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Diese Ausführungsform lässt sich jedoch in vielfältiger Weise abwandeln, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen werden würde.

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Claims

Patentansprüche

1. J Glühlampe, gekennzeichnet durch ei en Glühfaden (4·), der mit einer Stromquelle (16) verbunden ist und der eine Reihe von sich abwechselnden aktiven, gewundenen Abschnitten (6) und inaktiven, geraden Abschnitten (8) aufweist, und eine Umhüllung (10), die den Glühfaden (4·) über die gesamte Länge des Glühfadens (4·) hinweg umschliesst, entlang der geraden Abschnitte (8) des Glühfadens (4·) eingeschnürt ist und den Glühfaden (4·) an diesen Bereichen halt er t und den Innenraum der Umhüllung (10) verkleinert, sowie um die gewundenen Abschnitte (6) Hohlräume (14-) für den Glühvorgang der gewundenen Abschnitte (6) bildet»

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umhüllung (10) Brom enthalten ist.

5- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umhüllung (10) Jod enthalten ist.

4. Wolfram-Glühlampe, gekennzeichnet durch einen Wolfram-Glühfaden (4*), der mit einer Stromquelle (16) verbunden ist und eine Reihe von sich abwechselnden,aktiven, gewundenen Abschnitten (6) und inaktiven, geraden Abschnitten (8) aufweist, und eine Umhüllung (10), die den Glühfaden (4·) über die gesamte Länge hinweg umschliesst, entlang der geraden Abschnitte (8) des Glühfadens (4-) eingeschnürt ist, den Glühfaden (4-) lagemässig genau festlegt und haltert und den Innenraum der Umhüllung (10) verkleinert, sowie um die gewundenen Abschnitte (6) Hohlräume (14·) für den Glühvorgang der gewundenen Abschnitte (6) bildet, wobei die Umhüllung (10) Halogen aus der Gruppe, die aus Brom und Jod besteht, enthält und gasförmiger Halogen-und Wolframdampf auf Grund der Betriebstemperatur der Lampe erzeugt wird, das sich zu Wolframhalogenidgas vereinigt, welches in eineia Regenerationssyklus zum Heizfaden (4) zurückdiffundiert»