DE3024012C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallhalogenid-Bogenentladungslampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Eine solche Metallhalogenid-Bogenentladungslampe ist aus der US-PS 41 05 908 bekannt. Bei dieser bekannten Lampe bestehen die Elektroden aus einem Wolframstab mit einer zweischichtigen Doppelwendel darauf. Der Primärdraht für die Doppelwendel soll nach der dort enthaltenen Lehre nicht stärker als 0,1 mm und der Kerndraht nicht stärker als 0,13 mm sein. Bezweckt wird damit eine Verbesserung im Hinblick auf den Lichstromabfall in den ersten 2000 Betriebsstunden.

Die Nennlebensdauer von Metallhalogenidlampen ist jedoch erheblich größer als 2000 Stunden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe liegt darin, eine Metallhalogenid-Bogenentladungslampe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich über die gesamte Lampenlebensdauer eine Verbesserung im Hinblick auf den Lichstromabfall erreichen läßt.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Bogenentladungslampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs und durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Anspruchs.

Mit dieser Lehre wird eine spezielle Beziehung zwischen Stabdurchmesser, Primärdraht und Kerndraht angegeben. Der Stabdurchmesser wird durch die Lampenleistung festlegt, der Primärdrahtdurchmesser in Abhängigkeit des Stabdurchmessers angegeben und der Kerndrahtdurchmesser in Abhängigkeit des Primärdrahtdurchmessers.

Die angegebenen Gleichungen beschreiben optimale Doppelwendelelektroden für Metallhalogenidlampen bis herauf zu 400 Watt. Bei wesentlich höheren Wattzahlen würden die Primärwindungen einer Doppelwendel während der Lampenlebensdauer schmelzen.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Teilschnitt einer Doppelwendelelektrode darge­ stellt ist.

Die Doppelwendelelektrode wird in einer üblichen Metallhalogenid- Hochdruckentladungslampe verwendet, wie sie beispielsweise in der US-PS 37 61 758 beschrieben ist. Eine solche Lampe besteht aus einem Bogenrohr mit Elektroden an dessen Enden, das eine Füllung mit einem Inertgas und einem Metallhalogenid enthält.

Jede Elektrode besteht aus einem Stab 1 der hauptsächlich aus Wolfram besteht, jedoch auch etwas Thoriumoxid enthalten kann. Eine Doppelwendel 2 umfängt den Stab 1 in einem kurzen Abstand hinter der Spitze. Die Doppelwendel 2 besteht aus einem Primärdraht 3, der auf einen Kern­ draht 4 aufgewickelt ist. Der Kerndraht 4 mit dem darauf gewickelten Primärdraht 3 ist dann auf den Stab 1 gewickelt, um die Elektrode zu formen. Er kann auch auf einen Stab mit ähnlichem Durchmesser gewickelt sein, dann von diesem entfernt und auf den Stab 1 aufgesetzt sein.

In einer speziellen Ausführungsform bestand eine Elektrode für eine 400 Watt-Metallhalogenidlampe aus einem thorierten Wolframstab 1 mit einem Durchmesser von 0,927 mm, der 12,7 mm lang war. Der Primärdraht 3 war ein Wolframdraht von 0,2 mm Durchmesser, der auf einem Wolframkerndraht 4 von 0,41 mm Durchmesser mit 175% Steigung gewickelt war. Der Kerndraht 4 mit dem darauf gewickelten Draht 3 wurde dann auf den Stab 1 gewickelt, wobei 2,8 mm hinter der Stabspitze mit 100% Steigung für drei volle Windungen begonnen wurde. Lampen, in denen diese neue Elektrode ver­ wendet wurde, wurden mit Lampen verglichen, in denen die bekannte 400 Watt-Elektrode verwendet wurde, die aus einer Einfachwendel auf einem Wolframstab bestand, wie in Fig. 3 der US-PS 41 05 908 dargestellt, wobei der Stabdurchmesser 0,927 mm betrug und die Wendel aus Draht von 0,71 mm Durchmesser hergestellt wurde. Der Licht­ strom nach 500 Stunden betrug für die Lampen mit der neuen Elektrode 32 000 Lumen, und der für die Lampen mit bekannten Elektroden 28 750 Lumen. Nach 1000 Stunden betrugen die Lichtströme 29 500 bzw. 27 000 Lumen. Nach 2000 Stunden betrugen sie 28 500 bzw. 26 500 und nach 4000 Stunden 26 000 bzw. 23 750. Der Restlichstrom nach 500 Stunden betrug 94% bzw. 83%; nach 1000 Stunden 87% bzw. 78%; nach 2000 Stunden 84% bzw. 77%, und nach 4000 Stunden 76% bzw. 69%. Über die ganze Lebensdauer hatten also Lampen mit der neuen Elektrode höheren Lichtstrom und geringeren Lichtstromabfall als Lampen mit der bekannten Elektrode.

Bei einer anderen Ausführungsform wurden 175 Watt-Lampen hergestellt, bei der die Doppelwendelelektrode aus einem 0,58 mm Stab, 0,089 mm Primärdraht, und 0,18 mm Kerndraht (jeweils Durchmesser) bestand. Diese Lampen wurden mit 175 Watt-Lampen verglichen, in denen eine zweilagige Doppelwendelelektrode gemäß US-PS 41 05 908 verwendet wurde, bei der der Stab 0,51 mm Durchmesser hatte, der Primär­ draht 0,05 mm Durchmesser, und der Kerndraht 0,1 mm Durchmesser. Die Licht­ ströme für die Lampen betrugen bei 100 Stunden 15 950 bzw. 15 000; nach 500 Stunden 15 650 bzw. 13 050; nach 1000 Stunden 13 750 bzw. 11 500; nach 2000 Stunden 12 150 bzw. 9700 Lumen. Die jeweiligen Restlichtströme betrugen nach 500 Stunden 98% bzw. 87%; nach 1000 Stunden 86% bzw. 77%; nach 2000 Stunden 76% bzw. 65%. Die neuen Elektroden ergaben also sowohl höheren Lichtstrom als auch geringeren Lichstromabfall als bekannte Elektroden.

Claims (1)

1. Metallhalogenid-Bogenentladungslampe mit einem Entladungsgefäß, das eine Füllung aus einem Inertgas und einem Metallhalogenid enthält sowie an jedem Ende eine Hauptelektrode aufweist, die aus einer auf einem Stab montierten Doppelwendel besteht, die einen Primärdraht aufweist, der auf einen Kerndraht gewickelt ist und die dann nochmal gewendelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabdurchmesser, gemessen in mm, gleich der 0,56ten Potenz der Leistung geteilt durch 30,9 ist, daß der Durchmesser des Primärdrahts, gemessen in mm, gleich der 1,8ten Potenz des Stabdurchmessers geteilt durch 4,3 ist und daß der Durchmesser des Kerndrahts das Doppelte des Durchmessers des Primärdrahts ist.