DE2829353A1

DE2829353A1 - Rohrfoermige gluehlampe

Info

Publication number: DE2829353A1
Application number: DE19782829353
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Kamio
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US4185219A; GB2002577A; DE2829353C2; GB2002577B

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Möhlstraße 37 D-8000 München

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Tel, 089/982085-87

Kawasaki-shi, Japan Telex: 0529802 hnkld

_________——___—__»________«______ Telegramme: ellipsoid

"h, Juli 197B

Rohrförmige Glühlampe

Die Erfindung betrifft eine rohrförmige Glühlampe mit einer Glühfadenanordnung mit strahlenden und nichtstrahlenden Abschnitten, die in Längsrichtung und in Axialrichtung in der rohrförmigen Lampe abwechselnd angeordnet sind.

Verschiedene rohrförmige Glühlampen dieses Typs wurden bereits entwickelt und auch in der Praxis verwendet. Eine dieser Lampen ist eine rohrförmige Halogenlampe, die als Belichtungslichtquelle in einer elektronischen Kopiermaschine verwendet wurde.

Die rohrförmige Halogenlampe dieses Typs ist aus einem Kieselerde-Glasrohr hergestellt, in welchem eine spulenförmige Glühfadenanordnung angeordnet ist und wobei die strahlenden Abschnitte und die nichtstrahlenden Abschnitte in Längsrichtung des Glasrohres abwechselnd angeordnet sind, um eine einheitliche Verteilung der Strahlung über die gesamte Längenausdehnung des Rohres zu erzielen. Ringförmige oder schleifenförmige Anker halten die Glühfadenanordnung in Längsrichtung gestreckt und auch in axialer

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Richtung im Rohr. Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Verbindungsvorrichtung 2 aus einem Metallstab mit einem hohen Schmelzpunkt und einer gegebenen Länge in einen Abschnitt der Wicklung 1 des Flühfadens eingeschoben, wobei der Außendurchmesser der Verbindungsvorrichtung im wesentlichen gleich ist dem Innendurchmesser der Wicklung. Die auf diese Weise eingeschobene Verbindungsvorrichtung schließt die Abschnitte der Glühfaden 1 kurz, und zwar dort, wo sie in Kontakt mit den Verbindungsvorrichtungen stehen, um dadurch teilweise eine Strahlung der Glühfäden zu verhindern. Als Ergebnis der Verhinderung der Strahlung verteilt sich diese einheitlich über die gesamte Länge des Rohres. Die Verbindungsvorrichtungen sind derart angeordnet, daß die Verbindungsvorrichtungen daran gehindert werden, in axialer Richtung des Rohres eine Bewegung auszuführen. Mit anderen Worten, wurden die Verbindungsvorrichtungen derart angeordnet, daß ein einheitliches Weißglühen der Glühfaden oder des Glühfadens erzielt wurde. Eine Fehlanordnung der Verbindungsvorrichtungen in dem Rohr in axialer Richtung zerstört daher auch ein einheitliches Weißglühen speziell an den Enden und in der Mitte der Lampe.

Daher muß eine axiale Bewegung der Verbindungsvorrichtungen 2 nach Möglichkeit vollständig vermieden werden. Nichtsdestoweniger tritt diese jedoch häufig auf. Eine der Gegenmaßnahmen, die bis jetzt getroffen wurden, bestand darin, die Glühfäden 1 mit den Verbindungsvorrichtungen 2 aneinanderzubacken. Gemäß anderen Gegenmaßnahmen wird die Verbindungsvorrichtung 2 mit einer Ausnehmung 4 versehen, die senkrecht zwr Längenausdehnung derselben vorgesehen wird. Ein Abschnitt des Glühfadens 1 wird verzerrt und um die Ausnehmung 4 herum gedrängt angeordnet.

Die vorgenommenen Gegenmaßnahmen waren erfolgreich in dem Bestreben, eine axiale Verschiebung der Verbindungsvorrich-

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tungen zu verhindern. Das Aneinanderbacken und die Drängung oder Verdichtung führte jedoch zu einem Anritzen oder Anbrechen des Glühfadens an dem angeritzten oder Drängungsabschnitt. Eine übermäßige Verzerrung des Glühfadens führt jedoch zu einer plastischen Verformung desselben, so daß der Glühfaden leicht brechen kann. Dies führt zu einem häufigen und unerwünschten Zerreißen des Glühfadens 1. Weiter entspricht der Außendurchmesser der Verbindungsvorrichtung 2 nahezu dem Innendurchmesser der Glühfadenwicklung, um dadurch eine Bewegung der Verbindungsvorrichtung in der Wicklung zu verhindern. Daher muß die Verbindungsvorrichtung auch für jede Größe der Glühfadenwicklung hergestellt und vorbereitet werden. Mit anderen Worten, müssen sehr viele verschiedenartige Verbindungsvorrichtungen hergestellt werden. Die Verwendung einer Verbindungsvorrichtung, die schwerer ist als der Glühfaden, führt auch dazu, daß der Glühfaden abgelenkt wird. Die Glühlampe kann daher leicht durch Vibration beeinflußt bzw. zerstört werden, und ferner nimmt auch das Gewicht der Lampenröhre zu.

Darüber hinaus ist es bei der Herstellung der Verbindungsvorrichtungen erforderlich, daß der Durchmesser der Verbindungsvorrichtung nur maximal 1 mm beträgt und daß ein für die Verbindungsvorrichtung verwendeter Metallstab einen sehr hohen Schmelzpunkt besitzen muß und daß ferner die Bearbeitung desselben mit hoher Präzision erfolgen muß. Die hergestellte Verbindungsvorrichtung neigt jedoch auch dazu, an der Stelle der Ausnehmung zu brechen. Aus diesem Grund ist die Bearbeitung desselben schwierig und führt zu Ausschuß.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine rohrförmlge Glühlampe zu schaffen, bei der die Notwendigkeit, eine Ausnehmung in die Verbindungsvorrichtungen einzuarbeiten, vollständig beseitigt ist.

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Im Rahmen dieser Aufgabe soll auch eine rohrförmige Glühlampe geschaffen werden, bei der die Befestigung der Verbindungsvorrichtungen einfacher möglich ist.

Gemäß einem Merkmal nach der Erfindung wird eine rohrförmige Glühlampe geschaffen, die aus einem länglichen rohrförmigen Kolben und einer Glühfadenanordnung besteht, welche sich in Längsrichtung in dem Kolben erstreckt. Die Glühfadenanordnung enthält mehrere spulenförmig gestaltete Glühfäden, Unterwicklungen, die mit den Glühfäden ge koppeIt sind, Verbindungsvorrichtungen aus vielsträhnigen Drähten und ringförmigen Ankervorrichtungen, die um die Verbindungsvorrichtungen herumgewickelt sind, um die Glühfadenanordnung in dem Kolben abzustützen, wobei die Enden der Verbindungsvorrichtungen in die Unterwicklungen eingepaßt sind und dann die Unterwicklungen mit den Enden der Verbindungsvorrichtungen von außen her zusammengepreßt sind, um diese zu befestigen.

Der vielsträhnige Draht wird dadurch hergestellt, indem man zwei oder mehrere Drahtelemente verlitzt. Wenigstens eines der Drahtelemente kann einen Durchmesser haben, der sich von den übrigen unterscheidet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die rohrförmige Glühlampe aus einem länglichen rohrförmigen Kolben und einer Glühfadenanordnung, die sich in Längsrichtung des Kolbens erstreckt, wobei die Glühfadenanordnung mehrere spulenförmige Glühfäden umfaßt, weiter Unterspulen enthält, die an beiden Enden mit dem Glühfaden gekoppelt sind, Verbindungsvorrichtungen mit einem vielsträhnigen oder vieladrigen Draht mit wenigstens zwei Drahtelementen und mit ringförmigen Ankervorrichtungen, um die Glühfadenanordnung in dem Kolben zu haltern, wobei die Enden der Verbindungsvorrichtungen in die Unterspulen eingepaßt sind und die Unterspülen mit den Enden der Verbindungsvorrichtung durch die

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Ankerlingsvorrichtungen eng tunschlossen sind, so daß dadurch gleichzeitig die Verbindungs vorrichtungen, die Unterspulen und die Ankervorrichtungen befestigt sind.

Bei der eben erwähnten Konstruktion haben die Unterspulen, die mit beiden Enden des Glühfadens gekoppelt sind, unterschiedliche Länge. Weiter erstrecken sich die oberen Enden der Verbindungsvorrichtung in bevorzugter Weise durch die Unterspulen. Auch können die Ankervorrichtungen eng um die Unterspulen herumgeführt sein und auch um die Verbindungsvorrichtung außerhalb der Unterspulen. Bei den Konstruktionen gemäß den ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es wünschenswert, daß die oberen Enden der Verbindungsvorrichtung durch die Unterspulen reichen und daß jedes obere Ende, welches durch die Unterspule reicht, wenigstens 0,2 mm von dem Ende des Glühfadens entfernt ist, welches dem oberen Ende der Verbindungsvorrichtung gegenüberliegt.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die rohrförmige Glühlampe einen länglichen rohrförmigen Kolben, einen B'pulenförmigen Glühfaden, der sich in Längsrichtung in dem Kolben erstreckt und mehrere Verbindungsvorrichtungen, die in der Glühfadenwicklung koaxial und getrennt zueinander angeordnet sind. Jede Verbindungsvorrichtung umfaßt einen vielsträhnigen oder vieladrigen Draht und ringförmige Ankervorrichtungen, um die Verbindungsvorrichtungen mit dem Glühfaden dicht zu umschließen und um die Verbindungsvorrichtungen in der Glühfadenwicklung zu befestigen und die Glühfadenwicklung in ihrer langgestreckten Lage im Kolben zu haltern, wobei jede Verbindungsvorrichtung ein Glühfadenwicklungspaar, welches in Kontakt mit der Verbindungsvorrichtung steht, kurzschließt, um eine Lichtaussendung von diesem Abschnitt oder Teil zu verhindern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Schnittdarstellungen von Abschnitten einer herkömmlichen rohrförmigen Glühlampe;

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf eine rohrförmige Glühlampe mit Merkmalen nach der Erfindung, wobei das Innere der Glühlampe durch einen teilweise weggelassenen Kolben der Lampe veranschaulicht ist;

Fig. 4 und 5 Einzelheiten der Darstellung von Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6A bis 6E einen Satz von Querschnittsdarstellungen der Verbindungsvorrichtungen mit den vielsträhnigen Drähten, die bei der Glühlampe nach der Erfindung verwendet werden;

Fig. 7A eine Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung in Fig. 6E;

Fig. 7B und 7C Schnittdarstellungen gemäß den Linien B-B und C-C;

Fig. 8 eine Ansicht der Verbindungsvorrichtung in Fig. 6A in vergrößertem Maßstab, die durch ringförmige Ankervorrichtungen zusammengepreßt ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt der Glühlampe gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig.10 eine Darstellung eines Abschnitts der Glühlampe von Fig. 9 in vergrößertem Maßstab;

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Fig. 11 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie E-E in Fig. 10;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung eines Teils der Glühlampe nach der Erfindung, wobei der Kopplungszustand einer Unterspule, einer Verbindungsvorrichtung und einer ringförmigen Ankervorrichtung veranschaulicht ist; und

Fig. 13 bis 15 Seitenansichten und Schnittdarstellungen von Hauptabschnitten weiterer Ausführungsbeispiele einer Glühlampe nach der Erfindung.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer rohrförmigen Glühlampe mit Merkmalen nach der Erfindung. Wie zu erkennen ist, ist ein rohrförmiger Kolben 31 aus Quarzglas durch Zusammendrücken beider Enden hermetisch abgedichtet, wobei ein Glühfaden 32 sich in Längsrichtung der Lampe erstreckt und im wesentlichen axial zum Kolben 31 verläuft. Der Glühfaden 32 umfaßt Glühfadenelemente 33 und Verbindungsvorrichtungen 34, die benachbarte Glühfadenelemente

33 verbinden. Gemäß Fig. 4 ist die Verbindungsvorrichtung

34 aus einem vielsträhnigen Draht hergestellt und umfaßt drei Drahtelemente, die miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindungsvorrichtung an ihren Enden in Unterspulen 36 der benachbarten Glühfadenelemente 33 eingeschoben sind. Wie zu erkennen ist, sind die Unterspulen 36 an beiden Enden jedes Glühfadenelements 33 ausgebildet. Die Verbindungsvorrichtung 34 erstreckt sich in bevorzugter Weise durch die Unterspule 36 derart, daß die Enden der Verbindungsvorrichtungen geringfügig von den Endflächen der entsprechenden Unterspulen abstehen. Die Unterspulen, in die die Enden der Verankerungsvorrichtung eingeführt sind; werden von außen her geringfügig zusammengedrückt, um die Unterspulen mit den Verbindungsvorrichtungen zu verbinden bzw. an diesen zu befesti-

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gen. Der Wicklungsabschnitt 45A des ringförmigen Ankers 45 umschließt einen Teil der Verbindungsvorrichtung 34, während der verbleibende Abschnitt desselben sich in radialer Richtung erstreckt und eine schleifenförmige Gestalt hat bzw. einen vergrößerten Kreisabschnitt formt, der dicht an der Innenwand des Kolbens 31 angeordnet ist und im wesentlichen koaxial zum Kolben 31 ist. Der Kolben 31 ist mit einem Edelgas wie beispielsweise Argon oder Halogen gefüllt.

Durch die erfindungsgeraäße Konstruktionsweise der rohrförmigen Glühlampe 37 wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vollständig gelöst. Wie bereits erwähnt wurde, umfaßt die Glühfadenanordnung 32 Glühfadenelemente 33 mit Unterspülen 36 an beiden Enden und Verbindungsvorrichtungen 34, die abwechselnd in einer Reihe angeordnet sind. Die Verbindungsvorrichtung 34, die aus einem verdrillten mehradrigen Draht besteht, wellt sich an ihrer Fläche, und eine solche Wellenfläche ist für die Befestigung der GlUhfadenelemente 33 sehr vorteilhaft. Wenn allgemein ein Abschnitt des vieladrigen Drahtes mit der Wellenfläche senkrecht zu seiner Längenausdehnung gepreßt wird, so wölben sich die benachbarten verbleibenden Abschnitte auf und erstrecken sich in radialer Richtung.

In einem solchen Fall ist daher nur der zusammengedrückte Abschnitt des vieladrigen Drahtes verschmälert, um eine Bewegung des Glühfadenelements 33 auf dem Draht zu verhindern.

Daher kann effektiv der verschmälerte oder zusammengedrückte Abschnitt als auch die Wellenfläche des vieladrigen oder vielsträhnigen Drahtes dazu verwendet werden, das Fadenelement und die Verbindungsvorrichtung 34 festzuhalten bzw. zu blockieren. Die Wellenfläche wird dadurch erzielt, indem man zwei oder mehrere Drähte miteinander verdrillt, und sie wird somit nicht durch maschinelle Bearbeitung vorgesehen. Diese

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wellenförmige Flächenbildung ist auch für schmale Verbindungsvorrichtungen geeignet, so daß diesesPrinzip ein großes Anwendungsgebiet betrifft. Wie bereits erwähnt wurde, wird die herkömmliche Verbindungsvorrichtung maschinell bearbeitet, um eine Nut für die Blockierung der Glühfadenwicklung zu erreichen. Demgegenüber bildet jedoch die Fläche der Verbindungsvorrichtung oder des vielsträhnigen Drahtes über seine gesamte Länge hinweg leichte Wellungen. Dies zeigt an, daß hier keine Notwendigkeit für eine Bearbeitung der Verbindungsvorrichtung erforderlich ist, um den Durchmesser derselben kleiner zu gestalten, wie dies bei der bekannten Konstruktion der Fall ist. Darüber hinaus werden zwei oder mehrere Drähte, die miteinander verdrillt sind, als Verbindungsvorrichtung verwendet. Aus diesem Grund wird auch die mechanische Festigkeit der Verbindungsvorrichtung erfindungsgemäß verbessert. Auch ist der Verbindungsabschnitt in radialer Richtung vergrößert, und zwar hinsichtlich des Durchmessers, so daß er gegen die Innenfläche der Unterspule 36 drückt und dadurch der Reibwiderstand zwischen der Verbindungsvorrichtung und der Unterspule erhöht wird. Der erhöhte Reibungswiderstand trägt auch dazu bei, die Verbindungsvorrichtung relativ zur Unterspule hinsichtlich einer Bewegung zu blockieren.

Fig. 5 zeigt nun den Fall, bei welchem Ringanker zu einem früheren Zeitpunkt an der Verbindungsvorrichtung in Form des verdrillten Drahtes befestigt werden. Dieser Fall ist insofern vorteilhaft, als die Verbindungsvorrichtung mit den Ankern in einer Massenproduktion hergestellt werden kann. Die Verbindungsvorrichtung und der Ankersatz sind sehr nützlich bei der Anordnung des Glühfadens 33 und bei der Befestigung desselben an den Unterspulen der Glühfadenelemente. Die Vorteile bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen darin, daß die Glühfadenanordnungen in einer Massenproduktion hergestellt werden können und dadurch die Herstellungskosten er-

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heblich reduziert werden und daß eine einfache Anordnung der Teile möglich ist und dadurch auch die Qualität des Produktes verbessert wird.

Fig. 6 veranschaulicht vieladrige Drähte im Querschnitt, die als Verbindungsvorrichtungen 34 verwendet werden und aus zwei bis sechs Drahtelementen jeweils bestehen.

Im Falle eines vieladrigen Drahtes mit zwei Drähten entsprechend Fig. 6A und einer Unterspule mit einem festen Spulen- oder Wicklungsdurchmesser kann der Durchmesser des vieladrigen Drahtes auf ca. 1/2 desjenigen der Unterspule eingestellt werden. Dieser Typ eines vieladrigen Drahten ist daher stabil und besitzt eine offene Steigung mit steiler Krümmung der Fläche. Daher wird auch die Befestigung des Ringankers an dem Glühfadenelement vereinfacht. Aufgrund der offenen Steigung (open pitch) ist ein großer Steigungsspielraum vorhanden, was bedeutet, daß das Gewicht gering ist und daß dann, wenn die Vorrichtung in der Glühfadenanordnung angeordnet wird, keine übermäßige Belastung auf die Glühfadenanordnung ausgeübt wird. Im Falle eines vieladrigen Drahtes mit drei Drahtelementen ergibt sich ein Widerstand gegenüber einer Verformung oder Verwindung, so daß dadurch eine stabile Verbindungsvorrichtung erhalten wird.

Wenn als Verbindungsvorrichtung ein vieladriger Draht mit vier oder mehr Drahtelementen verwendet wird, und zwar für einen gegebenen Durchmesser der Glühfadenwicklung, läßt sich der Durchmesser jedes Drahtelements reduzieren, so daß die Herstellung der Vorrichtung einfach wird und der elektrische Widerstand derselben gering wird. Als Ergebnis der Reduzierung des elektrischen Widerstandes wird auch von diesem Abschnitt der Glühfadenanordnung kein Licht ausgesendet, und es ergibt sich damit auch eine gute Verteilung der Strah-

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lung durch die Glühfadenanordnung.

Für den Fall, daß eines der Drahteleraente, welches in dem vieladrigen Draht vorhanden ist, einen kleineren Durchmesser besitzt als die verbleibenden Drähte, wird die Unregelmäßigkeit der Fläche noch verstärkt,und zwar aufgrund der Verwendung des schmäleren Drahtelements. Der Durchmesser des schmäleren Drahtelements liegt bevorzugt bei 0,4 - 0,8-mal demjenigen der verbleibenden Drähte.

Es ist wünschenswert, Wolfram für die Drahtelemente zu verwenden; es sind jedoch auch andere geeignete Metalle wie beispielsweise Molybdän möglich.

Fig. 7 veranschaulicht eine Verbindungsvorrichtung 34 mit einem vieladrigen Draht, der drei Drahtelemente 35 enthält. Gemäß der Querschnittsdarstellung entsprechend der Linie B-B umfaßt die Anordnung drei Drahtelemente, die in einer Reihe angeordnet sind, und die Schnittdarstellung gemäß der Linie C-C zeigt eine dreiecksförmige Drahtelementanordnung. Eine derartige Anordnung von Drahtelementen ist sehr vorteilhaft für die Befestigung der Ankervorrichtungen 45 der Glühfadenelemente 33. Eine übertriebene Darstellung gemäß Fig. zeigt die Befestigung des mehradrigen Drahtes am Drahtabschnitt 45A des ringförmigen Ankers 45, wodurch die Drahtelemente 35 an den Befestigungsabschnitt derselben sich in einer Reihe hintereinander ausrichten, während die Drahtelemente am verbleibenden Abschnitt sich radial wölben und auch auswärts verlaufen.

Wenn der Außendurchmesser des mehradrigen Drahtes so ausgewählt wird, daß er in den Bereich von 0,9 - 0,8-mal dem Innendurchmesser der Spule fällt, kann der mehradrige Draht glatt in die Unterspule eingeschoben werden und an letzterer befestigt werden. Um eine zuverlässige Befestigung zu erreichen,

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muß der Kopplungsabschnitt des mehradrigen Drahtes mit der Glühfaden-Unterspule ca. 0,2 mm lang sein.

Gemäß Fig. 5 sind die ringförmigen Anker 45 in gleichmäßigen Abständen in axialer Richtung auf der Glühfadenanordnung 32 angeordnet, und diese Glühfadenanordnung besitzt somit eine gute Festigkeit oder Widerstand gegen Vibration. In bevorzugter Weise ist der Draht 45A des Ringankers 45 dicker als der Glühfadendraht. Auf jeden Fall sind zwei oder mehrere Windungen des Drahtes für die Sicherstellung der Befestigung erforderlich.

Es ist wünschenswert, daß die ringförmigen Anker 45, wenn sie befestigt werden, in gleichen Abständen von den Enden der Glühfadenelemente 33 angeordnet werden. In einem unvermeidbaren Fall müssen die Abstände minimal gehalten werden.

Fig. 9 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel einer rohrförmigen Glühlampe mit Merkmalen nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besteht eine Glühfadenanordnung 32 aus Unterspulen 36, den Glühfadenelementen 33 und der Verbindungsvorrichtung 34. Dabei sind beide Endabschnitte jeder Verbindungsvorrichtung 34 in die benachbarten Unterspülen eingeführt, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß die Enden geringfügig von der Endfläche der Unterspülen 36 jeweils abstehen. Für eine solche Bewegung ist die Verbindungsvorrichtung 34 und die Unterspule fest gekoppelt mit dem Ergebnis, daß die Verbindungsvorrichtungen 34 und die Glühfadeneleaente 33 abwechselnd in einer Aufeinanderfolge oder Reihe angeordnet sind, um eine Glühfadenanordnung auf diese Weise zu bilden. In diesem Fall ist die Länge I₂ des aiühfadenelements 33, welches am mittleren Abschnitt der GlUhfadenanordaung gelegen ist, kurz, und die Länge I₁ desselben ist linger, da das Glühfadenelement dichter an den Enden der GlUhfadenanordnung angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung dee GlUh-

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fadenelements ergibt sich eine im wesentlichen einheitliche Verteilung der Strahlung über die gesamte Länge der Glühfadenanordnung hinweg. Die Glühfadenanordnung wird in axialer Richtung entlang dem Kolben (nicht gezeigt) durch ringförmige Ankervorrichtungen 34 (nicht gezeigt) gedehnt oder gespannt, die an bestimmten Abschnitten der Verbindungsvorrichtungen 34 befestigt sind. Es sei hier darauf hingewiesen, daß das Ende der Verbindungsvorrichtung 34 in dem Raum A zwischen der Endfläche 36a der Unterspule 36 und der Endfläche 33a des Glühfadenelements 33 gelegen ist und daß das Ende der Verbindungsvorrichtung einen Abstand von 0,2 mm oder mehr von der Endfläche 33a des Glühfadenelements 33 hat, d.h. in der erwähnten Figur beträgt der Abstand C gleich 0,2 mm oder mehr. Wenn andererseits das Ende der Verbindungsvorrichtung 34 die Endfläche 33a des Glühfadens 33 erreicht, wird die Wärmeenergiestrahlung des Glühfadenelements 33 auf die Verbindungsvorrichtung 34 übertragen mit dem Ergebnis, daß die Abstrahlung durch die Glühfadenelemente verschlechtert wird. Wenn umgekehrt das Ende der Verbindungsvorrichtung nicht von der Endfläche der Unterspule absteht, ist der Kurzschluß der Unterspule durch die Verbindungsvorrichtung nicht ausreichend, so daß die Unterspule teilweise aufgeheizt wird und Licht ausstrahlt. Aus diesem Grund wird dann auch die Lichtverteilung der Lampe verschlechtert und die aufgeheizte Unterspule wird häufig durch das Halogenmaterial angeätzt. Die in Fig. 10 gezeigte Konstruktion beseitigt jedoch diese Nachteile. Gemäß Fig. 11 kann das Ende der Verbindungsvorrichtung 34, welches von der Unterspule 36 absteht, in die Form eines flachen Abschnittes 46 gebracht werden. In diesem Fall können die Intervalle L₁, L₂ ... zwischen benachbarten Glühfadenelementen genau eingestellt werden, um dadurch das Zusammensetzen zu vereinfachen, so daß die Qualität der Lampe verbessert wird und die Alterung derselben geringfügig ist.

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Fig. 12 veranschaulicht ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der rohrförmigen Glühlampe mit Merkmalen nach der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Verbindungsvorrichtung 34 aus einem vielsträhnigen oder vieladrigen Draht mit drei miteinander verdrillten Drahtelementen und einem Außendurchmesser von ca. 1,0 mm. Die Befestigung der Verbindungsvorrichtung 34 mit dem Glühfadenelement 33 erfolgt derart, daß ein Ende der Verbindungsvorrichtung 34 in die Unterspule 36 eingeschoben wird und der eingeschobene Abschnitt der Unterspule durch einen Wicklungsabschnitt 45A der ringförmigen Ankervorrichtung 45 zusammengedrückt wird. Wenn die Zusammendrückkraft des Wicklungsabschnitts 45A oder die äußere Kraft um die Unterspule herum aufgebracht wird, und zwar bei eingeschobenem Ende der Verbindungsvorrichtung, so wird der vieladrige Draht teilweise deformiert und erhält eine flache Gestalt, und das obere Ende desselben spreizt sich in radialer Richtung nach außen und wölbt sich nach außen. Es wird also der vieladrige Draht auf diese Weise in der Unterspule (subcoil) befestigt, um zu verhindern, daß der vieladrige Draht herausrutschen kann. In diesem Fall führt die Auswahl des Außendurchmessers der Verbindungsvorrichtung entsprechend 0,95- bis 0,8-mal dem Innendurchmesser der Unterspule zu einer zuverlässigen Befestigung.

Gemäß Fig. 13 ist der Wicklungsabschnitt 45A des ringförmigen Ankers 45 um die Unterspule 36 gewunden und auch um einen Abschnitt der Verbindungsvorrichtung 34. Durch dieses Verfahren wird noch zusätzlich die Kopplung der Unterspule 36 des Glühfadenelements 33 mit der Verbindungsvorrichtung 34 verbessert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das obere Ende der Verbindungsvorrichtung 34 in die Unterspule 36 eingeschoben, die von der Endfläche der Unterspule 36 geringfügig absteht, wobei die Stauchung oder das Zusammendrücken um die Unterspule herum das abstehende Ende der Ver-

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bindungsvorrichtung in radialer Richtung nach außen sich aufwölben läßt, wodurch die Verbindungsvorrichtung auch nicht herausrutschen kann.

Die Verbindungsvorrichtung 34 besteht aus einem vieladrigen Draht, dessen Außenfläche in axialer Richtung entlang dem Glühfadenelement gewellt verläuft. Wenn der gewickelte Abschnitt des ringförmigen Ankers 45 eng um die Unterspüle mit dem mehradrigen Draht 35 gewickelt ist, so wird der mehradrige Draht innerhalb der Unterspule zusammengedrückt und wird hinsichtlich seines Durchmessers kleinr, während jedoch der mehradrige Draht außerhalb der Unterspule hinsichtlich seines Durchmessers vergrößert wird. Die Verbindungsvorrichtung 34 wird somit daran gehindert, in axialer Richtung eine Bewegung auszuführen. Wenn weiter die Unterspule in geringfügigem Abstand von dem Vorsprung des angeschlossenen Endes dicht von dem ringförmigen Anker umschlossen wird, so verbiegt sich das vorspringende Ende der Verbindungsvorrichtung in radialer Richtung seitwärts weg von der axialen Richtung der Verbindungsvorrichtung und drückt gegen die Innenfläche der Unterspule. Als Ergebnis nimmt das obere Ende des mehradrigen Drahtes die Steigung der Wicklung an oder ist im Sinne der Wicklungssteigung eingepaßt und schließt Kontakt mit der Endfläche der Unterspule oder untergeordneten Spule. Da die Verbindungsvorrichtung zu einem früheren Zeitpunkt durch Bündelung mehrerer schmaler Drähte hergestellt wurde, derart, daß sie einen Durchmesser entsprechend der Innenfläche der Unterspule hat, läßt sich die Verbindungsvorrichtung auch einfach herstellen und paßt sich dem Innendurchmesser der Unterspule an.

In Fig. 14 1st ein noch weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung veranschaulicht, und die Glühfadenanordnung 32 besteht aus Reihen von abwechselnden Verbindungen der Glühfadenelemente 33 tmd der Verbindungevorrichtungen 34.

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Es ergeben sich somit strahlende Abschnitte und nichtstrahlende Abschnitte in abwechselnder Aufeinanderfolge in axialer Richtung von der Glühfadenanordnung, so daß eine im wesentlichen einheitliche Verteilung der Strahlung oder Lichtaussendung über die gesamte Länge der Glühfadenanordnung erreicht wird. Die Verbindungsvorrichtung 34 besteht aus einem mehradrigen Draht mit drei Drahtelementen. Der Durchmesser des mehradrigen Drahtes beträgt ca. 1,0 mm. Die Unterspulen bzw. die Befestigungsabschnitte des Glühfadenelements, welches mit den Verbindungsvorrichtungen gekoppelt ist, sind mit den Enden des Glühfadenelements 33 verbunden und an diesen befestigt, und die Längen I₁ und I₂ der Unterwicklungen sind unterschiedlich (I₁< I₂). Die Verbindungsvorrichtung wird in die Unterspule 36 eingepaßt. Der EinpassungsVorgang kann dadurch in einfacher Weise vorgenommen werden, indem man eines der beiden Teile spiralförmig windet. Wenn der Wicklungsabschnitt 45A des ringförmigen Ankers 45 um die Außenfläche der Unterspule herumgewickelt wird, wird gleichzeitig die Verbindungsvorrichtung 34 befestigt, ebenso die Unterspule 36 und der ringförmige Anker 45. In diesem Fall sind die Abschnitte L₁ und L₂ von dem Glühfadenelement 33 zum ringförmigen Anker 45 derart ausgewählt, daß sie im wesentlichen gleich sind. Durch den gleichen Abstand werden die Temperaturen an beiden Enden des Glühfadenelements ausgeglichen, so daß dadurch keine Verschlechterung der Strahlungs- bzw. Lichtabgabeeigenschaften auftritt. Es sei hier darauf hingewiesen, daß in Fig. 14 die Wicklungsabschnitte 45A über beide Unterspulen 36 des Glühfadenelements 33 gewunden sind und in gleicher Richtung angeordnet sind. Dies ist insofern vorteilhaft, als der WicklungsVorgang der Ankervorrichtung einfacher wird. Umgekehrt können diese Windungsabschnitte 45A in entgegengesetzter Richtung verlaufend angeordnet werden. Um eine einfache und zuverlässige Befestigung sicherzustellen, ist es wünschenswert, den Außendurchmesser der Verbindungsvorrichtung so auszuwählen, daß er 0,8- bis 0,95-mal so groß wie der Innendurchmesser der Unterspule.

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Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Fig. 15 gezeigt und enthält in ähnlicher Weise eine Glühfadenanordnung 32, die in Längsrichtung und axial entlang dem Quarzglaskolben gestreckt angeordnet ist. Eine Verbindungsvorrichtung 34 umfaßt einen vielsträhnigen oder vieladrigen Draht mit Drahtelementen 35, der in einen Abschnitt eines Glühfadenelements 33 eingesetzt ist. Die Glühfadenanordnung 32 enthält daher lichtabstrahlende Abschnitte und nichtstrahlende Abschnitte. Ein Teil des ringförmigen Ankers 45 ist fest um das Glühfadenelement 33 herumgewickelt, so daß das Glühfadenelement 33, die Verbindungsvorrichtung 34 und der ringförmige Anker 45 gleichzeitig befestigt werden. Das feste Herumwickeln des ringförmigen Ankers bewirkt, daß ein Teil des vieladrigen Drahtes, der die Verbindungsvorrichtung bildet, sich radial nach außen wölbt, wodurch eine Bewegung der Verbindungsvorrichtung und der ringförmigen Ankervorrichtung verhindert wird. Es wird daher eine unerwünschte Verschiebung der strahlenden Abschnitte der Glühfadenanordnung verhindert, was auch zu einer geringen Alterungsneigung führt.

Wie vorstehend beschrieben, führt die erfindungsgemäße Konstruktion bzw. Konstruktionen der rohr-förmigen Glühlampe dazu, daß die Lage der Verbindungsvorrichtung innerhalb der Lampe unveränderbar ist.

Es lassen sich daher die strahlenden Abschnitte und die nichtstrahlenden Abschnitte der Glühfadenanordnung fest örtlich festlegen, und zwar an gegebenen Stellen, so daß die erhaltene Strahlungsgestalt einheitlich wird. Der mehradrige Draht, der als Verbindungsvorrichtung verwendet wird, hat Zwischenräume bei dem Glühfadenelement. Aus diesem Grund ist die Verbindungsvorrichtung gewichtsmäßig leicht, wodurch ein Durchhängen der Glühfadenanordnung minimal gestaltet wird. Zusätzlich ergeben sich auch unerwartete nützliche Effekte

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wie beispielsweise ein Widerstand gegenüber einer Vibration oder Verbiegimg. Weiter kann die Unregelmäßigkeit an der Außenfläche der Verbindungsvorrichtung unmittelbar hergestellt werden, indem man einfach zwei oder mehrere Drahtelemente miteinander verdrillt. Dadurch wird in beträchtlichem Ausmaß die Wirksamkeit der unregelmäßigen Flächenbildung verbessert, und dieses Verfahren ist auch äußerst vorteilhaft für die Herstellung von kleinen Verbindungsvorrichtungen, bei denen eine maschinelle Bearbeitung oder Ausbildung von irregulären Stellen ausgeschlossen ist.

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r 4. Juli 1978

Patentansprüche

1.) Rohrförmige Glühlampe, bestehend aus einem länglichen rohrförmigen Kolben und einer Glühfadenanordnung, die sich in Längsrichtung zum Kolben erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spulenförmige Glühfäden vorgesehen sind, daß an die Glühfäden Unterspulen bzw. untergeordnete Spulen, Verbindungsvorrichtungen und vielsträhnige oder vieladrige Drähte angekoppelt sind und daß um die Verbindungsvorrichtungen ringförmige Ankervorrichtungen gewickelt sind, um die sich längs erstreckende Glühfadenanordnung in dem Kolben in Lage zu halten, und daß die Enden der Verbindungsvorrichtungen in die Unterspulen eingepaßt sind und daß dann die Unterspulen, welche die Enden der Verbindungsvorrichtung aufnehmen, von außerhalb zur Befestigung derselben zusammengedrückt sind.

Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehradrige Draht durch Verdrillen von zwei oder mehreren Drahtelementen hergestellt ist und daß wenigstens eines der Drahtelemente einen Durchmesser aufweist, der sich von demjenigen der verbleibenden Drähte unterscheidet.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Glühlampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem länglichen rohrförmigen Kolben eine Glühfadenanordnung in Längsrichtung des Kolbens angeordnet ist, daß die Glühfadenanordnung aus mehreren spulenförmig gestalteten Glühfäden besteht, daß an beiden Enden des Glühfadens untergeordnete Spulen oder Windungen angeschlossen sind, daß Verbindungsvorrichtungen in Form eines mehradrigen Drahtes, der wenigestens zwei Drahtelemente enthält, und ringförmig gestaltete Ankervorrichtungen vorgesehen sind und die Glühfadenanordnung in dem Kolben haltern, wobei die Enden der Verbindungsvorrichtungen in die Unterspulen eingepaßt sind und dann die Unterspulen mit den Verbindungsvorrichtungen ausgestattet eng von den Ankervorrichtungen umschlossen sind, so daß durch diese Anordnung sowohl die Verbindungsvorrichtungen, die Unterspulen als auch die Ankervorrichtungen befestigt und in Lage gehalten werden.

4. Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit beiden Enden des Glühfadens verbundenen Unterspulen eine unterschiedliche Länge haben.

5. Glühlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Abschnitte der Verbindungs-vorrichtungen, die in die Unterspulen eingeschoben sind, untereinander verschieden sind.

6. Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Verbindungsvorrichtungen durch die Unterspulen hindurchgeführt sind.

7. Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte der Ankervorrichtungen, welche die in dichtem Abstand angeordneten Unterspulen eng umschließen, in der gleichen Richtung verlaufend angeordnet sind.

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8. Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte der Ankervorrichtungen, die um die in engem Abstand aufeinanderfolgenden Unterspulen fest herumgewickelt sind, in entgegengesetzter Richtung verlaufend angeordnet sind.

9. Glühlampe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Ankervorrichtung in enger Umschließung um die Unterspule und um die Verbindungsvorrichtung außerhalb der Unterspule herumgewickelt ist.

10. Glühlampe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem länglichen rohrförmigen Kolben und einer sich in dem Kolben längs erstreckenden Glühfadenanordnung besteht, die mit Hilfe von spulenförmigen Ankerelementen in Lage gehalten ist, daß die Glühfadenanordnung mehrere spulenförmige Glühfäden umfaßt, daß untergeordnete Spulen den Glühfäden zugeordnet sind bzw. an diese gekoppelt sind und daß Verbindungsvorrichtungen in die Unterspulen eingepaßt sind und jeweils aus einem vieladrigen Draht bestehen, wobei die oberen Enden der Verbindungsvorrichtung durch die Unterspulen reichen und jedes obere Ende, welches durch die Unterspule verläuft, von dem Ende des Glühfadens entfernt gelegen ist, welches zu dem oberen Ende der Verbindungsvorrichtung hinweist,und zwar entsprechend einem Abstand von 0,2 mm oder mehr, jedoch weniger als der Abstand zwischen dem Glühfaden und der Unterspule.

11. Glühlampe nach einemoder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem rohrförmigen länglichen Kolbenteil besteht, daß in dem Kolbenteil ein spulenförmiger Glühfaden angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Kolbenteils erstreckt, daß mehrere Verbindungsvorrichtungen koaxial und voneinander getrennt in/Glühfadenwicklung angeordnet sind, daß jede Verbindungs -

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vorrichtung aus einem vieladrigen Draht besteht und daß ringförmige Ankervorrichtungen vorgesehen sind, um die Verbindungsvorrichtungen fest um den Glühfaden zu ziehen und um die Verbindungsvorrichtungen in der Glühfadenwicklung zu befestigen und die Glühfadenwicklung in Längsrichtung innerhalb des Kolbenteils zu stützen und zu haltern, wobei jede Verbindungsvorrichtung einen Teil der Glühfadenwicklung, die in Kontakt mit der Verbindungsvorrichtung steht, kurzschließt oder überbrückt, so daß dadurch eine Lichtemission von diesem Abschnitt verhindert wird.

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