DE8014413U1

DE8014413U1 - Elektrische Glühlam pe

Info

Publication number: DE8014413U1
Application number: DE8014413U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-06-05
Publication date: 1980-11-13

Description

Philips' aiOüilanpsniab: Ä Eindhoven _m

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Elektrische Glühlampe

I.

Die Neuerung bezieht sich auf eine elektrische Glühlampe mit einem vakuumdicht verschlossenen rohrförmigen Glaskolben und einem darin axial ausgespannten Leuchtkörper aus einem diskontinuierlich schraubenlinienförmig gewickelten Wolframlevichtdraht, wobei dieser Leuchtkörper mehrere bei Stromdurchgang lichtemittierende Abschnitte und mindestens einen, sich zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Abschnitten befindenden, nicht-lichteraittierenden Abschnitt aufweist, von dem Windungen durch einen sich darin befindenden Leiter kurzgeschlossen sind und der mit jedem der benachbarten lichtemittierenden Abschnitte durch eine Windung des Wolframleuchtdrahtes verbunden ist, die eine grössere Steigung als die Windungen der lichtemittierenden Abschnitte aufweist, während dieser Leuchtkörper mit Hilfe einer wenigstens auf dem nicht—lichtemittierenden Abschnitt angebrachten Stütze gegenüber dem Lampenkolben abgestützt ist.

Eine derartige Lampe ist in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 50-77192 beschrieben und kann als Kopierlampe beim Belichten eines Originals und beim Trocknen und/oder beim Fixieren des Abbildes des Abdrucks verwendet werden.

Es liegt ein zunehmender Bedarf an Kopierlampen mit grosser Länge und mit im Verhältnis zu ihrer Länge niedriger Leistung vor. Während anfänglich für die Belichtung von Papierbögen vom A^-Format zweimal zwei Lampen verwendet wurden, besteht jetzt eine Nachfrage nach Lampen, die je imstande sxnd, Papierbögen vom A5-Format oder von grösserem Format über die ganze Länge gleichmässig zu belichten.

Um Papierbögen gleichmässig belichten zu können, besteht der Leuchtkörper von Kopierlampen aus einer Anzahl bei Stromdurchgang lichtemittierender Abschnitte, die sich

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in Achsrichtung der Lampe erstrecken und die in der Regel in der Nähe der Enden der Lampe langer sind und einander näher liegen als in der Mitte der Lampe. Die zwischen jeweils zwei benachbarten lichtemittierenden Abschnitten vorhandenen nicht-lichtemittierenden Abschnitte sind bei Kopierlampen in der Regel von zweierlei Art.

Eine erste Art ist zwischen zwei einander nahe liegenden lichtemittierenden Abschnitten meistens in der · Nähe der Enden einer Lampe vorhanden. Ein solcher Abschnit besteht aus einer Windung mit grosser Steigung von z.B.

5 mm. Diese Windung emittiert kein oder nahezu kein Licht, ( weil sie in viel geringerem Masse als die Windungen der

lichtemittierenden Abschnitte von anderen Windungen angestrahlt wird, eine grössere Wärmemenge an ihre Umgebung abgibt und daher eine niedrigere Temperatur aufweist.

Die zweite Art nicht-lichtemittierender Abschnitte befindet sich zwischen weiter voneinander entfernten benachbarten lichtemittierenden Abschnitten. Für einen solchen nicht-lichtemittierenden Abschnitt kann aus mehreren Gründen von der Anwendung einer oder mehrerer Windungen mit sehr grosser Steigung nicht die Rede sein, u.a. weil dieser Drahtteil eine zu grosse Leistung aufnehmen würde. Für diese langen nicht-lichtemittierenden Abschnitte wurden mehrere Bauarten vorgeschlagen, bei dene ν 25 meistens mehrere Einzelteile verwendet werden, die in viel Zeit beanspruchenden Bearbeitungen von Hand zusammengebaut werden müssen.

In dieser Hinsicht ist die Bauart der im erster Absatz beschriebenen Art attraktiv. Dabei ist in die Windungen eines nicht-lichtemittierenden Abschnittes ein Leiter eingeführt, der dann in diesen Windungen mit Hilfe eines Gliedes fixiert wird, das zugleich zum Zentrieren des Leuchtkörpers im Lampenkolben dienen soll. Ein Nachteil der bekannten Bauart ist der, dass der Leiter in die Windungen des nicht-lichtemittierenden Abschnittes geführt werden muss, wobei eine Verformung des Leuchtkörpers nahezu unvermeidlich ist. Weiter muss der Leiter an der richtigen Stelle angeordnet werden, weil eine axiale

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Versetzung Teile des Leuchtkörpers kurzschliesst, die lichtemittierend sein müssen, während andere Teile nicht kurzgeschlossen werden, die nicht-lichtemitterend sein sollen. Um die Einführung des Leiters in die Windungen zu ermöglichen, muss der Leiter einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Innendurchmesser der Windungen ist. Dies bringt es mit sich, dass der Leiter in den Windungen fixiert werden muss, um axiale Verschiebung zu vermeiden. Dies erfolgt bei der bekannten Lampe mit Hilfe von Stützen.

Da der Leiter einen kleineren Durchmesser als die Windungen aufweist, befindet sich der Leiter exzentrisch in den Windungen und positionieren die Stützen, die auf diesem Leiter angebracht sind, den Abschnitt exzentrisch im Lampenkolben. Die Qualität der bekannten Bauart ist denn auch schlechter und das Ausrichten der Lampe im Kopiergerät beansprucht dabei sehr viel Zeit, während die Herstellung der Lampe zu aufwendig ist.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kopierlampe für Belichtungs-, Fixier- oder Trocknungszwecke zu schaffen, die einen Leuchtkörper enthält, der sich leicht herstellen lässt und keine anderen zusammenstellenden Teile als einen über seine ganze Länge lichtemittierenden Leuchtkörper aufweist, während diese Lampe ausserdem eine hohe Güte besitzt.

Diese Aufgabe wird nach der Neuerung bei Lampen eingangs erwähnter Art dadurch gelöst, dass der Leiter in dem nicht-lichtemittierenden Abschnitt des Leuchtkörpers aus einem Molybdändraht besteht, dessen Durchmesser gleich dem Innendurchmesser von Windungen des nicht-lichtemittierenden Abschnittes ist.

Bei einer Lampy nach der Neuerung ist der Leiter ein Teil des Wickeldornes, auf den der Leuchtkörper aufgewickelt ist. Dadurch wird der Leiter mit klemmender Passung von Windungen des nicht-lichtemittierenden Abschnittes umgeben. Wenn der Wickeldorn selektiv geätzt wird, ist der Dorn in dem nicht-lichtemittierenden Abschnitt erhalten geblieben. Nach Atzung und Reinigung des Leuchtkörpers brauchen darauf nur noch die Stützen angebracht zu werden.

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; Der Leuchtkörper kann einen nicht-lichtemittie-

■ renden Abschnitt aufweisen, der über seine ganze Länge

i: aus einem Molybdändraht besteht, der kontinuierlich mit

f., dem Wolframglühdraht umwickelt ist. Hierbei wird im Ver-

iä 5 hältnis zu der Menge lichtemittierenden Drahtes eine grosse

Ψΐ Menge Wolframdraht verwendet, die nicht zum Glühen gebracht

wird.

■- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der ·

Wolframdraht mit diskontinuierlicher Steigung um den Molybdändraht gewickelt. An einer oder zwei Stellen, z.B. an den Enden des Molybdändrahtes, befinden sich Windungen _q ( mit geringer Steigung, deren Steigung z.B. der der Windungen der lichtemittierenden Abschnitte entspricht, während der Wolframdraht anderswo eine sehr grosse Steigung auf— .1 15 weist oder sich nahezu longitudinal entlang des Molybdändrahtes erstreckt. Es ist vorteilhaft, die Windungen mit

_g geringer Steigung in der Nähe der Enden des Molybdändrahtes

j anzubringen, weil diese Windungen die Möglichkeit schaffen,

dort eine Stütze für den Leuchtkörper anzubringen, die sich in axialer Richtung verschieben kann. Eine Stütze in der Nähe jedes der Enden des Molybdändrahtes ergibt eine stabile Positionierung des Leuchtkörpers in dem Lampengefäss. Nicht-lichtemittierende Abschnitte können auch zwischen ihren Enden abgestützt werden. Dies kann ι 25 erwünscht sein, wenn nicht-lichtemittierende Abschnitte ■ sehr lang sind.

In einer anderen Ausführungsform wird eine Stütze auf Windungen des Wolframleuchtdrahtes angebracht, die sich gerade jenseits des Molybdändrahtes befinden. Die Bauart des Leuchtkörpers der Lampe nach der Neuerung ist nicht nur einfach und sehr leicht herstellbar, sondern weist auch eine grosse Reproduzierbarkeit auf. Letzteres ist von besonders grosser Bedeutung, weil es, je niedriger die Leistung einer Lampe ist, einen grösseren Einfluss auf die Belastung der Lampe und damit auf ihre Lebensdauer ausübt, ob eine Windung mehr oder weniger kurzgeschlossen ist. Die Bauart ist von besonderem Interesse für Lampen mit einer Innenlänge von mindestens 20 cm und

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einer Leistung ^ kO W/cm der inneren Lampenkolbenlänge, insbesondere für Lampen mit sehr niedriger Leistung ^ 20 W/cm,

Eine Lampe nach der Neuerung wird vorzugsweise mit einer ein inertes Gas und Halogen enthaltenden Gasfüllung versehen.

Der Leuchtkörper, der in einer Lampe nach der Erfindung verwendet wird, lässt sich einfach herstellen. Ein Wolframleuchtdraht wird nach dem gewünschten Muster um einen Molybdänwickeldorn gewickelt, wonach der Leuchtkörper auf übliche Weise einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, um ihn formfest zu machen.

An Stellen, an denen der Wickeldorn erhalten bleiben muss, wird eine Schutzschicht, z.B. mit einem Pinsel, einer Rolle oder einer Spritze, aufgebracht, wonach der Wickeldorn an den übrigen Stellen weggeätzt wird, z.B. dadurch, dass das Ganze in ein Atzbad eingetaucht wird. Dann wird der Leuchtkörper von Resten der Atzflüssigkeit, der Schutzschicht und etwaigen Verunreinigungen befreit und werden die Stützen auf dem Leuchtkörper angebracht.

Die Schutzschicht kann aus einer säurebeständigen Substanz bestehen. Als solche können z.B. Schellak, Phenolformaldehydharz aus einer äthanolischen Lösung oder Cumaronharz, Polybenzofuran, Anwendung finden.

Es sei bemerkt, dass es schon seit langer Zeit bekannt ist, örtlich einen Molybdänwickeldorn in einem Glühkörper dadurch beizubehalten, dass vor der Atzung eine Schutzschicht angebracht wird (siehe die niederländische Patentschrift ^8159). Dabei wird aber beabsichtigt, dem Leuchtkörper an seinen Enden, an denen er in abgebogenen Poldräliten festgeklemmt werden muss, eine grössere Festigkeit zu erteilen. Es ist bemerkenswert, dass, trotz der bekannten Möglichkeit,, den Wickeldorn örtlich, wenn auch an einer anderen Stelle im Leuchtkörper und für einen anderen Zweck, beizubehalten, dennoch für Kopierlampen sehr verwickelte Leuchtkörperbauarten Anwendung gefunden haben. Wahrscheinlich ist dies auch im Zusammenhang mit der Zeit, die seit der genannten Veröffentlichung vergangen ist, darauf zurückzuführen, dass die Einsicht" fehlte, wie

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die beschränkte Genauigkeit, mit der beim Atzen des Wickeldornes ein Teil einer bestimmten Länge erhalten bleibt, ausgeglichen werden kann.

Einige Ausführungsformen der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Lampe, und Fig. 2 und 3 je ein Detail von Abwandlungen der Fig. 1 (Fig. 2 im Schnitt und Fig. 3 in Ansicht).

Die Lampe nach Fig. 1 emthält einen Quarzglaslampenkolben 1 und einen darin axial ausgespannten Leuchtkörper 2. Der Lampenkolben ist an seinen Enden mit Quetschungen 3 und k verschlossen, in denen sich je eine Molybdänfolie 5 bzw. 6 befindet, an der ein äusserer Stromleiter 7 bzw. S und ein innerer Stromleiter 9 bzw. 10 festgeschweisst sind.

Der Leuchtkörper 2 enthält mehrere lichtemittierende Abschnitte, von denen einige mit 21 bis 2k bezeichnet sind. Die benachbarten lichtemittierenden Abschnitte 21 und 22 an einem Ende der Lampe sind verhältnismässig lang, liegen nahe beeinander und sind miteinander durch eine Windung 25 des Wolframleuchtdrahtes 26 mit grosser Steigung Terbunden.

Die benachbarten lichtemittierenden Abschnitte 22 und 23 liegen in grosser Entfernung voneinander, ebenso die benachbarten Abschnitte 23 und 2k. Zwischen diesen lichtemittierenden Abschnitten befindet sich ein nichtlichtemi±tierender Abschnitt 27 bzw. 28.

Der nicht-lichtemittierende Abschnitt 27 weist ein Molybdändrahtstück 30 auf, das an seinen Enden mit klemmender Passung von Windungen 31 bzw. 32 des Wolfram— leuchtdrahtes 26 umgeben ist. Zwischen den Windungen 31 und 32 weist der Wolframleuchtdraht 26 eine sehr grosse Steigung auf, wodurch zur Überbrückung des Abstandes zwisehen den Windungen 31 und 32 nur eine geringe Menge Draht benötigt wird. Auf den Windungen 31 und 32 sind Drahtstützen 33 bzw. 3k angebracht, die lediglich als Mittel zum Zentrieren des Leuchtkörpers 2 im Lampenkolben 1 dienen.

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Die Windungen 31 und 32 dienen als Verankerung für das Molybdändrahtstück 30 sowie für die Stützen 33 und 3k.

Der nicht-lichtemittierende Abschnitt 27 ist mit den lichtemittierenden Abschnitten 22 und 23 durch eine Windung mit grosser Steigung 35 bzw. 36 des Wolframleuchtdrahtes 26 verbunden.

Die Bauart des Leuchtkörpers 2 ergibt weite Toleranzen für die Länge der Molybdändrahtstücke, wie 30, in den nicht-lichtemittierenden Abschnitten, wie 27· Einerseits braucht sich das Molybdändrahtstück 30 nicht bis in alle Windungen 31 und 32 zu erstrecken, weil die übrigen dieser Windungen von den Stützen 33 bzw. 3k kurzgeschlossen werden können; andererseits kann sich das Molybdändrahtstüc'k 30 über einen gewissen Abstand entlang der Windungen 35 und 36 erstrecken, weil der dabei zusätzlich kurzgeschlossene Teil des Leuchtdrahtes 26 keinen messbaren Einfluss auf die Eigenschaften des Leuchtkörpers 2 ausübt.

In Fig. 2 ist ein nicht-lichtemittierender Abschnitt 27 durch Windungen mit grosser Steigung 35 und 36 des Leuchtdrahtes 26 mit den lichtemittierendan Abschnitten 22 bzw. 23 verbunden. Mit 31 sind Windungen des nichtlichtemittierenden Abschnittes 27 bezeichnet, von denen eine Anzahl ein Molybdändrahtstück 30 mit klemmender Passung umschliessen und dadurch kurzgeschlossen werden, während die übrigen durch die Stütze 33 kurzgeschlossen werden. Eine zweite Stütze 3k ist auf dem anderen Ende des Molybdändrahtstücks 30 angebracht.

In Fig. 3 ist das Molybdändrahtstück 30 kontinuierlich mit klemmender Passung von Windungen 37 des Wolframleuchtdrahtes 26 umgeben.
Beispiel

Eine Kopierlampe nach Fig. 1 enthielt einen rohrförmigen Quarzglaslampenkolben mit einem Innendurchmesser von 7 ^mm bei einem Volumen von 8 cm³. Der Leuchtkörper bestand aus Wolframdraht mit einem Durchmesser von 250 /um, der um einen Molybdänwickeldorn von 765 /um mit einer Steigung in den lichtemittierenden Teilen und in den Windungen an den Enden der Molybdändrahtstücke in den

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nicht-lichtemittierenden Teilen von 392 /um gewickelt war. Di"e Lampe war mit 2,5 Bar Argon gefüllt, dem 0,3 Vol.# CHpBr₂ zugesetzt war. Die Lampe nahm im Betrieb bei II5 V eine Leistung von 1000 W auf.

Q Bei der Herstellung des Leuchtkörpers dieser

Lampe wurde der Wolframleuchtdraht um den Molybdänwickeldorn gewickelt, wonach das Ganze 10 Minuten lang auf 16OO°C erhitzt wurde. Ortlich wurde dann mit einer Holle Cumaronharz aufgebracht, wonach die unbedeckten Teile des Molybdänwickeldorns in einem Bad von 36,8 Gew.$ konzentrxertem ^K2^S0k' 3°'⁸ Gew.# HNO₃ und 32,4 Gew.# H₃O weggeätzt wurden.

Der Leuchtkörper wurde anschliessend dadurch

gereinigt, dass er 5 Minuten lang in Trichloräthen getaucht und dann mit deionisiertem Wasser gewaschen wiirde. Danach wurden die Stützen angebracht.

Claims

PHN 9^78 9 8.5.1980 SCHUTZANSPRUCHE

1. Elektrische Glühlampe mit einem vakuumdicht verschlossenen rohrförmigen Glaskolben und einem darin axial ausgespannten Leuchtkörper aus einem diskontinuierlich schraubenlinienförmig gewickelten Wolframleuchtdraht, wobei dieser Leuchtkörper mehrere bei Stromdurchgang lichtemittierende Abschnitte und mindestens einen sich zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Abschnitten befindenden nicht-lichtemittierenden Abschnitt aufweist, von dem Windungen durch einen sich darin befindenden Leiter kurzgeschlossen sind und der mit jedem der benachbarten lichtemittierenden Abschnitte durch eine Windung des Wolfram— leuchtdrahtes verbunden ist, die eine grössere Steigung als die Windungen der lichtemittierenden Abschnitte aufweist, während dieser Leuchtkörper mit Hilfe einer wenigstens auf dem nicht-lichtemittierenden Abschnitt angebrachten Stützen gegenüber dem Leimpenkolben abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter in dem nicht-lichtemittierenden Abschnitt des Leuchtkörpers aus einem Molybdändraht (30) besteht, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser von Windungen (31»32) des nicht-lichtemittierenden Abschnittes (27) ist.

2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wolframdraht (26) mit diskoninuierlicher Steigung um den Molybdändraht (30) gewickelt ist.

3· Elektrische Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (31»32) des Wolframdrahtes (26) wenigstens an einem Ende des Molybdändrahtes (30) eine geringere Steigung haben als zwischen den" Eriden. des Molybdändrahtes.

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