NL8401209A - ELECTRIC LIGHT BULB. - Google Patents

Description

PHN 11.012 1PHN 11.012 1

Elektrische gloeilamp.Electric light bulb.

N.V. Philips' Gloeilartpenfabrieken te EindhovenN.V. Philips' Gloeilartpenfabrieken in Eindhoven

Elektrische gloeilanp voorzien van - een vakuumdicht gesloten, licht-doorlatend lampvat; - stroomtoevoergeleiders die aan een einde van het lampvat door diens wand naar binnen treden en binnen het lampvat onderling ver- 5 bonden zijn door isolatorbalken waarmee zij een frame vormen; - een gloeilichaam met verscheidene schroeflijnvormig gewonden sekties die althans nagenoeg evenwijdig aan elkaar zijn uitgespannen in het frame, van welk gloeilichaam de einden elektrisch zijn verbonden met een respektieve stroomtoevoergeleider.Electric filament lamp equipped with - a vacuum-sealed, translucent lamp vessel; current supply conductors entering at one end of the lamp vessel through its wall and interconnected within the lamp vessel by insulator bars with which they form a frame; - an incandescent body with several helically wound sections stretched at least substantially parallel to each other in the frame, the filament of which ends are electrically connected to a respective current supply conductor.

10 Een dergelijke lamp is bekend uit het Britse octrooischrift 2.069.233.Such a lamp is known from British patent specification 2,069,233.

Een gloeilanp van deze soort kan onder meer worden gebruikt voor de verlichting van foto- of filmstudio's, als theater-lamp of als projectielamp. De lamp wordt veelal uitgevoerd als 15 halogeengloeilamp en dan voorzien van een lampvat van kwartsglas of een andere glassoort met een Si02~gehalte van tenminste 95 gew.%, en van een halogeen-houdend inert gas.An incandescent lamp of this kind can be used, among other things, for lighting photo or film studios, as a theater lamp or as a projection lamp. The lamp is often designed as a halogen incandescent lamp and then provided with a lamp vessel made of quartz glass or another type of glass with an SiO2 content of at least 95% by weight and with a halogen-containing inert gas.

In een dergelijke gloeilamp kan aan het einde van zijn levensduur een ontladingsboog ontstaan als het gloeilichaam doorbrandt. 2Q Er gaat dan een hoge stroom door de lamp lopen, die tot oververhitting van het lampvat kan leiden, waardoor de lamp explodeert. Cm explosie tegen te gaan wordt de lamp gebruikt in serie geschakeld met een, al dan niet ingebouwde, smelt-zekering die bij inwerkingtreden de stroomkring door de lamp onderbreekt.In such an incandescent lamp, a discharge arc can form at the end of its life if the filament burns out. 2Q A high current will flow through the lamp, which can lead to the lamp vessel overheating, causing the lamp to explode. To prevent explosion, the lamp used is connected in series with a fuse, built-in or not, that interrupts the circuit through the lamp when it comes into operation.

25 Bij sommige typen lampen is de stroom door de lamp bij het optreden van een ontladingsboog echter kleiner (bijvoorbeeld 80 A) dan de hoge stroom (bijvoorbeeld 100 A), die kortstondig bij het inschakelen van de lamp vloeit. Door zijn korte duur is die hoge inschakelstroom niet schadelijk, in tegenstelling tot de lagere 3Q boogstroom indien die geruime tijd aanhoudt. Die lagere boogstroom maakt het erg moeilijk om een zekering te kiezen die bij die lagere boogstroom wel, bij de hogere inschakelstroom niet in werking treedt. De uitvinding beoogt een lamp te verschaffen van een 8401209 FHN 11.012 2 konstruktie die de lamp beveiligt tegen explosie en desondanks hogere inschakelstromen toelaat.In some types of lamps, however, the current through the lamp when a discharge arc occurs is smaller (eg 80 A) than the high current (eg 100 A), which flows briefly when the lamp is switched on. Due to its short duration, that high inrush current is not harmful, in contrast to the lower 3Q arc current if it lasts for a long time. That lower arc current makes it very difficult to choose a fuse that does not trip at the lower arc current, but does not trip at the higher inrush current. The object of the invention is to provide a lamp of an 8401209 FHN 11.012 2 construction which protects the lamp against explosion and nevertheless allows higher inrush currents.

Dit oogmerk is bij een lamp van de in de openingsparagraaf omschreven soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat 5 aan elk der stroomtoevoergeleiders een respektieve dunnere metaaldraad van een tevoren bepaalde dikte is bevestigd welks vrije einde zich nabij het gloeilichaam bevindt, waarbij die vrije einden dichter bij elkaar liggen dan de stroomtoevoergeleiders in het frame en waarbij de dunnere metaaldraden over een deel van hun lengte ingebed zijn in 10 een elektrisch isolerend lichaam, waaruit zij op afstand van de stroomtoevoergeleiders uittreden.This object is achieved with a lamp of the type described in the opening paragraph according to the invention, in that a respective thinner metal wire of a predetermined thickness is attached to each of the current supply conductors, the free end of which is located near the filament, the free ends of which are closer the current supply conductors in the frame lie together and the thinner metal wires are embedded over part of their length in an electrically insulating body, from which they exit at a distance from the current supply conductors.

Als de lamp volgens de uitvinding tijdens bedrijf zo gepositioneerd is, dat de vrije einden van de dunnere metaaldraden zich boven het gloeilichaam bevinden, dan verplaatst een ontladingsboog, 15 die bij het einde van de levensduur van de lamp ontstaan is, zich naar die vrije einden: convectiestrcmen die door de ontladingsboog worden opgewekt, verplaatsen de boog naar omhoog; over de einden van de dunnere metaaldraden staat de volle spanning die over de lamp staat, terwijl de spanningsval over de ontladingsboog maar een deel 20 van de lampspanning bedraagt, zolang de ontladingsboog elektrisch in serie staat met fragmenten van het gloeilichaam. Tengevolge van de hoge boogstrocm smelten de dunnere metaaldraden weg tot in de elektrisch isolerende lichamen, waarin zij over een deel van hun lengte zijn ingebed. De boog dooft dan.If, during operation, the lamp according to the invention is positioned such that the free ends of the thinner metal wires are above the filament, a discharge arc, which arose at the end of the lamp's life, moves to those free ends. : convection currents generated by the discharge arc move the arc upwards; the full voltage across the lamp is across the ends of the thinner metal wires, while the voltage drop across the discharge arc is only part of the lamp voltage as long as the discharge arc is electrically in series with fragments of the filament. Due to the high arc current, the thinner metal wires melt away into the electrically insulating bodies, in which they are embedded over part of their length. The arc then goes out.

25 De stroomtoevoergeleiders zijn relatief dik, omdat zij behalve een elektrische, een mechanische funktie hebben: het stabiel gepositioneerd houden van het gloeilichaam en het gespannen houden van de sekties van het gloeilichaam. Door hun dikte kan de boogstrocm de stroomtoevoergeleiders niet tot smelten brengen. Zou de ontladings-30 boog de stroomtoevoergeleiders kunnen bereiken, dan zou de ontladingsboog zich daarop zolang handhaven, dat de lamp zou exploderen. Om te voorkomen dat de ontladingsboog de stroomtoevoergeleiders bereikt, zijn de dunnere metaaldraden over een deel van hun lengte in een elektrisch isolerend lichaam ingebed en treden zij daar op afstand van de stroom-35 toevoergeleiders uit.The power supply conductors are relatively thick because they have a mechanical function in addition to an electrical function: keeping the filament stably positioned and keeping the filament sections tense. Due to their thickness, the arc current cannot melt the current supply conductors. If the discharge arc could reach the current supply conductors, the discharge arc would remain thereon for the lamp to explode. In order to prevent the discharge arc from reaching the power supply conductors, the thinner metal wires are embedded in an electrically insulating body for part of their length and exit from the power supply conductors there.

Aangezien de metaaldraden moeten wegsmelten om de aangrijpingspunten voor de ontladingsboog weg te namen, zijn zij dunner dan de stroomtoevoergeleiders. Gebleken is evenwel, dat die draden niet zo dun mogen zijn dat ze te snel wegsmelten. De fragmenten 8401209 PHN 11.012 3 van het gloeilichaam zouden dan, als de draden weggesmolten zijn, nog zo heet zijn, dat zich daartussen gemakkelijk opnieuw een ontla-dingsboog vormt. Voor elk type lamp kan met een klein aantal proef-larnpen gemakkelijk de juiste draaddikte worden bepaald.Since the metal wires must melt to remove the discharge arc engagement points, they are thinner than the power supply conductors. However, it has been found that these wires must not be so thin that they melt away too quickly. The fragments 8401209 PHN 11.012 3 of the filament would then, when the filaments have melted away, still be so hot that a discharge arc easily forms between them. For each type of lamp, the correct wire thickness can easily be determined with a small number of test pins.

5 Bij een studiolamp (kleurtemperatuur 3200 K) die tijdens bedrijf op 110 V 2000 W opnam, bleken wolfraamdraden van 150 ^um diameter zo snel weg te smelten, dat tussen de fragmenten van het gloeilichaam spontaan een nieuwe boog ontstond, nadat de ontladings-boog die tussen de metaaldraden gestaan had, gedoold was. Draden van 10 300 ^um diameter smolten langzamer weg, maar toch zo snel dat de stroom door de lamp 10 ms na het ontstaan van de ontladingsboog definitief onderbroken was. Voorts bleek dat bij studiolampen van die soort binnen 20 ms geen explosie optreedt.5 In a studio lamp (color temperature 3200 K) which recorded at 110 V 2000 W during operation, tungsten wires of 150 µm diameter were found to melt away so quickly that a new arc arose spontaneously between the fragments of the filament after the discharge arc who had stood between the metal wires, had been wandered. Wires of 10 300 µm diameter melted more slowly, yet so fast that the current through the lamp was permanently interrupted 10 ms after the discharge arc occurred. Furthermore, it was found that an explosion does not occur with studio lamps of that type within 20 ms.

Lampen van de in de openingsparagraaf genoemde soort 15 worden veelal in vertikale stand gebrand met de vrije einden van de stroomtoevoergeleiders boven. Een lamp volgens de uitvinding geschikt om in die stand te worden gebrand, heeft in een aantrekkelijke, konstruktief eenvoudige uitvoeringsvorm de vrije einden van de stroomtoevoergeleiders ingebed in eeg isglatorbalk van het 20 frame. De dunnere metaaldraden zijn aan/die vrije einden bevestigd en treden aan de van het gloeilichaam afgekeerde zijde uit de isolatorbalk en zijn teruggebogen naar en lopen tot nabij het gloeilichaam. In deze uitvoeringsvorm fungeert de isolatorbalk als het elektrisch isolerende lichaam.Lamps of the type mentioned in the opening paragraph are often burned in vertical position with the free ends of the current supply conductors above. A lamp according to the invention suitable for being burned in that position has, in an attractive, constructively simple embodiment, the free ends of the current supply conductors embedded in an isglator beam of the frame. The thinner metal wires are attached to these free ends and exit the insulator beam on the side facing away from the filament and are bent back and run close to the filament. In this embodiment, the insulator beam functions as the electrically insulating body.

25 Een uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding wordt in de tekening getoond. Daarin isAn embodiment of the lamp according to the invention is shown in the drawing. In it is

Fig. 1 de lamp in zijaanzicht enFig. 1 the lamp in side view and

Fig. 2 de lamp van fig. 1, over 90° gedraaid, in zijaanzicht.Fig. 2 shows the lamp of FIG. 1, rotated through 90 °, in side view.

30 In de figuren heeft een vakuumdicht gesloten, kwarts- glazen lampvat 1 aan een einde een lampvoet 2, die voorzien is van kontaktpennen 3, 4. Aan dat einde treden stroomtoevoergeleiders 5, 6 door de wand van het lampvat naar binnen. Ze zijn verbonden met een respektieve kontaktpen 3, 4. De stroomtoevoergeleiders 5, 6 zijn 35 binnen het lampvat 1 onderling verbonden door kwartsglazen balken 7, 8, waarmee zij een frame 5, 6, 7, 8 vormen waarin een gloeilichaam 9 is uitgespannen. Het gloeilichaam 9 heeft verscheidene schroeflijnvormig gewonden sekties 10, 11 die althans nagenoeg evenwijdig lopen 8401209 PHN 11.012 4 in twee evenwijdige platte vlakken (fig. 2). De einden 12,13 van het gloeilichaam 9 zijn elk met een respektieve stroomtoevoergeleider (700^um) 5,6 elektrisch verbonden. Steunhaken 14,15, verankerd in de glazen balk 7 respektievelijk 8, houden het gloeilichaam 9 op zijn 5 plaats.In the figures, a vacuum-sealed, quartz glass lamp vessel 1 has a lamp base 2 at one end, which is provided with contact pins 3, 4. At that end, current supply conductors 5, 6 enter through the wall of the lamp vessel. They are connected to a respective contact pin 3, 4. The current supply conductors 5, 6 within the lamp vessel 1 are interconnected by quartz glass beams 7, 8, with which they form a frame 5, 6, 7, 8 in which a filament 9 is stretched. The filament 9 has several helically wound sections 10, 11 running substantially parallel 8401209 PHN 11.012 4 in two parallel planes (FIG. 2). The ends 12,13 of the filament 9 are each electrically connected to a respective current supply conductor (700 µm) 5.6. Support hooks 14,15, anchored in the glass beam 7 and 8, respectively, keep the filament 9 in place.

Aan elk der stroomtoevoergeleiders 5,6 is een respektieve dunnere metaaldraad 16,17 van een tevoren bepaalde dikte bevestigd, welks vrije einde 18 respektievelijk 19 zich nabij het gloeilichaam 9 bevindt. Die vrije einden 18,19 liggen dichter bij elkaar dan de stroom-10 toevoergeleiders 5,6 in het frame 5,6,7,8. De dunnere metaaldraden 16.17 zijn over een deel van hun lengte in een elektrisch isolerend lichaam 8 ingebed, waaruit zij op afstand van de geleiders 5,6 uittreden.Attached to each of the current supply conductors 5,6 is a respective thinner metal wire 16, 17 of a predetermined thickness, the free ends 18 and 19 of which are located near the filament 9, respectively. Those free ends 18,19 are closer together than the current supply leads 5,6 in the frame 5,6,7,8. The thinner metal wires 16.17 are embedded over part of their length in an electrically insulating body 8, from which they exit at a distance from the conductors 5,6.

In de figuren zijn de bevestigingen 20,21 van dunnere wolfraamdraden 16,17 aan de vrije einden van wolfraamstroomtoevoer-15 geleiders 5,6 gerealiseerd en zijn die bevestigingen 20,21, en dus de vrije einden van die stroomtoevoergeleiders 5,6, ingebed in de kwartsglazen balk 8 van het frame 5,6,7,8. De dunnere wolfraamdraden 16.17 treden, in tegenstelling tot de stroomtoevoergeleiders 5,6, aan de van het gloeilichaam 9 afgekeerde zijde uit de kwartsglazen balk 8.In the figures, the fixings 20,21 of thinner tungsten wires 16,17 are made at the free ends of tungsten power supply conductors 5,6 and those fixings 20,21, and thus the free ends of those power supply conductors 5,6, are embedded in the quartz glass bar 8 of the frame 5,6,7,8. The thinner tungsten wires 16.17, unlike the current supply conductors 5,6, exit from the quartz glass beam 8 on the side remote from the filament 9.

onon

Ze zijn teruggebogen naar en lopen tot nabij het gloeilichaam 9.They are bent back and run close to the filament 9.

De getekende lamp is een 110 V 2000 W halogeen-theaterlamp met een broomwaterstof-houdende gasvulling, waarbij de wolfraamdraden 16.17 een diameter van 300^um hebben. Indien het gloeilichaam tijdens bedrijf in de getekende vertikale positie doorbrandt en een ontladings- 25 boog ontstaat, verplaatst die zich onder invloed van convectiestromen naar boven. Over de vrije einden 18,19 staat dezelfde spanning als over de kontakten 3,4, terwijl de ontladingsboog, elektrisch in serie met fragmenten van het gloeilichaam 9, slechts een deel van die spanning heeft. De ontladingsboog springt weldra over op de vrije einden 18,19.The lamp shown is a 110 V 2000 W halogen theater lamp with a hydrogen bromide-containing gas filling, the tungsten wires 16.17 having a diameter of 300 µm. If the filament burns out during operation in the drawn vertical position and a discharge arc is created, it moves upwards under the influence of convection currents. The free voltage 18,19 has the same voltage as over the contacts 3,4, while the discharge arc, electrically in series with fragments of the filament 9, has only part of that voltage. The discharge arc soon jumps to the free ends 18,19.

30 De draden 16,17 smelten weg tot in de kwartsglazen balk 8, waardoor de boog binnen 10 ms na zijn ontstaan dooft. Ter plaatse van het gloeilichaam 9 zijn de omstandigheden dan van dien aard, dat een nieuwe ontladingsboog niet ontstaat. De lamp is dan, behoudens het gloeilichaam en de draden 16,17, nog geheel in takt.The wires 16, 17 melt into the quartz glass bar 8, extinguishing the arc within 10 ms after its emergence. At the location of the filament 9, the conditions are then such that a new discharge arc does not arise. The lamp is then completely intact, except for the filament and the wires 16, 17.

35 840120935 8401209

Claims (2)

1. Elektrische gloeilamp voorzien van - een vakuumdicht gesloten, licht-doorlatend lampvat; - strocmtoevoergeleiders die aan een einde van het lampvat door diens wand naar binnen treden en binnen het lampvat onderling verbonden zijn 5 door isolator-balken waarmee zij een frame vormen; - een gloeilichaam met verscheidene schroeflijnvormig gewonden sekties die althans nagenoeg evenwijdig aan elkaar zijn uitgespannen in het frame, van welk gloeilichaam de einden elektrisch zijn verbonden met een respektieve stroamtoevoergeleider, 10 met het kenmerk, dat aan elk der stroomtoevoergeleiders een respektieve dunnere metaaldraad van een tevoren bepaalde dikte is bevestigd, welks vrije einde zich nabij het gloeilichaam bevindt, waarbij die vrije einden dichter bij elkaar liggen dan de strocmtoevoergeleiders in het frame en waarbij de dunnere metaaldraden over een deel van hun lengte ingebed 15 zijn in een elektrisch isolerend lichaam, waaruit zij op afstand van de strocmtoevoergeleiders uittreden.1. Electric light bulb fitted with - a vacuum-tight, translucent lamp vessel; - current supply conductors entering at one end of the lamp vessel through its wall and interconnected within the lamp vessel by insulator bars with which they form a frame; an incandescent body with several helically wound sections which are stretched at least substantially parallel to each other in the frame, the filament of which ends are electrically connected to a respective current supply conductor, characterized in that on each of the current supply conductors a respective thinner metal wire of a previously a certain thickness, the free end of which is located near the filament, the free ends of which are closer to each other than the current supply conductors in the frame and the thinner metal wires are embedded in an electrically insulating body over part of their length, from which they escape at a distance from the current supply conductors. 2. Elektrische gloeilamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vrije einden van de stroomtoevoergeleiders ingebed zijn in een isolatorbalk van het frame, en dat de dunnere metaaldraden aan de van het 20 gloeilichaam afgekeerde zijde uit de isolatorbalk treden, en zijn teruggebogen naar en lopen tot nabij het gloeilichaam. 25 1 35 84012092. Electric filament lamp as claimed in claim 1, characterized in that the free ends of the current supply conductors are embedded in an insulator beam of the frame, and that the thinner metal wires on the side remote from the filament protrude from the insulator beam and are bent back to and run close to the filament. 25 1 35 8401209