DE383116C - Elektrische Lampe fuer Stark- und Schwachlicht - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 10. OKTOBER 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE 85

(Sch 6₃o₅₇ Vlll\2ip)

Johannes Michael Schmierer in Berlin-Friedenau,

Deutsche Glimmlampen-Gesellschaft m. b. H. in Berlin

und Ernst Schaeffer in Berlin-Halensee.

Elektrische Lampe für Stark- und Schwachlicht. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Oktober 1921 ab.

Es sind bereits elektrische Lampen für Stark- und Schwachlicht bekannt, beispielsweise Glühlampen mit zwei Leuchtfäden in Parallelschaltung, von denen der eine zwecks Erzeugung von schwachem Licht ausgeschaltet

wird. In der Schwachlichtschaltung erzeugen derartige Lampen bei 220 Volt mindestens 16 HK, da haltbare Glühfäden für eine kleinere Kerzenzahl nicht hergestellt werden können. Diese Lichtmenge und der damit verbundene

Stromverbrauch (rund 20 Watt bei Metallfadenlampen, 55 Watt bei Kohlenfadenlampen) ist häufig viel zu hoch. Meistens würde es vollkommen genügen, wenn die Lampe in der Schwachlichtschaltung gerade so hell leuchtet, daß man sie selbst bzw. den Umschalter für Starklicht erkennen kann.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Starklicht durch einen öler mehrere Glühfaden, das Schwachlicht durch eine Glimmentladung erzeugt wird. Demnach besteht die Erfindung in der baulichen Vereinigung einer Glühlampe mit einer Glimmlampe. Der Glühfaden und die Elektroden für die Glimmentladung sind im Inneren ein und desselben Gefäßes aus Glas, Quarz o. dgl. angeordnet, und zwar zweckmäßig in der Weise, daß der Glühfaden in nicht zu geringem Abstand von dem Elektrodensatz angeordnet ist. Das Lampengefäß wird in der bei Glimmlichtlampen allgemein üblichen Weise mit einem Gasgemisch gefüllt, das im wesentlichen aus Edelgasen besteht, und¹ das zur Erleichterung der Zündung und zur Erhöhung der Lebensdauer (durch Verzögerung der kathodischen Zerstäubung) in bekannter Weise geringe Mengen unedler Gase oder Dämpfe enthalten kann. Da bei dem Erfindungsgegenstande auch der Glühfaden von diesem Gasgemisch umspült wird, dürfen selbstverständlich nur solche Zusatzgase Verwendung finden, durch welche der Glühfaden auch in heißem Zustande nicht angegriffen wird.

Bekanntlich muß jeder Glimmlampe ein Strombegrenzungswiderstand vorgeschaltet wer len, um zu verhindern, daß die Glimmentladung in eine Bogenentladung umschlägt.

Man kann nun die Gesamtanordnung bei der Erfindung wesentlich vereinfachen, indem man den Glühfaden als Vorschaltwi der stand für die Glimmentladung verwendet. Zu diesem Zweck i ist es nur erforderlich, das Ende des Glühfadens j mit einer der Elektroden leitend zu verbinden. Erfolgt dann die Stromzuführung, über den Anfang des Glühfadens und die zweite Elektrode, ! so entsteht nur das Glimmlicht, während sich ! der Glühfaden höchstens bis zur Rotglut erhitzt und daher an der Leuchtwirkung nicht ' wesentlich teilnimmt. Erfolgt jedoch die | Stromzuführung über Ende und Anfang des ' Glühfadens, beispielsweise wie in dem Fall, -. daß man die beiden Elektroden kurzschließt ; — ein Kurzschließer kann in bekannter Weise im Sockel der Lampe angeordnet sein —, so ist die Lampe nur als Glühlampe wirksam. Diese Verwendung des Glühfadens als Vorschalt- j widerstand unterscheidet sich von der bekann- ; ten Anordnung eines Leuchtfadens als Vorschalt widerstand von Glühlampen zur Erzen- j gung leuchtender Buchstaben dadurch, daß bei letzterer der vorgeschaltete Glühfaden zur Lichterzeugung dauernd mit herangezogen wird, während er bei der Erfindung entweder die alleinige Leuchtquelle ist oder an der Licht- ! erzeugung überhaupt nicht beteiligt ist.

'< Ist die Lampe als Glühlampe geschaltet, so besteht zwischen den Enden des Glühfadens ein Potentialunterschied, der zur Aufrechterhaltung einer Glimmentladung in dem Edelgasgemisch ausreicht, womit die Lampe gefüllt ist.

Eine derartige Glimmentladung würde a^er \ sofort in eine Bogenentladung umschlagen, da die Fadenenden unmittelbar mit dem Netz verbunden sind, ein Strombegrenzungswiderstand demnach nicht vorhanden ist. Da die Lampe durch eine Bogenentladung sofort zerstört werden würde, muß der Entstehung einer Glirnmentladung zwischen den Fadenenden vorgebeugt werden. Zu diesem Zweck muß der Faden in solcher Weise ausgespannt sein, daß ! der Abstand zwischen Punkten hohen Potentialunterschiedes zu groß ist, um von der Netzspannung unmittelbar überbrückt werden zu können.

Um dieser Bedingung zu genügen, wird der Glühfaden zweckmäßig nicht im Zickzack, son- ^; dem in einer Schraubenlinie ausgespannt. Dann sendet zwar das mit dem negativen Pol verbundene Ende des Glühfadens Ionen aus; diese sind aber infolge des verhältnismäßig , hohen Gasdruckes zu langsam, um bis in den Wirkungsbereich des mit dem positiven Pol ' verbundenen Fadenendes gelangen zu können. ; Da somit nur eine kurze Strecke des Ent- ^! ladungsweges ionisiert ist, sind die Bedingungen für die selbsttätige Zündung einer Glimmentladung nicht gegeben, womit auch die Entstehung einer Bogenentladung verhütet ist.

Die gleiche Überlegung führt dazu, auch den Abstand zwischen dem Elektrodensatz und dem Glühfaden so groß zu machen, daß der Potentialunterschied zwischen den Endpunkten eines jeden denkbaren Entladungsweges stets kleiner ist als der Potentialunterschied, der zur Zündung einer Glimmentladung zwischen einer der Elektroden und dem Glühfaden ausreichen würde. Würde man diese Vorsichtsmaßregel nicht beachten, so könnte sich eine Glimmentladung von dem Glühfaden aus (bzw. nach diesem hin) bilden, und diese würde alsbald in eine Bogenentladung übergehen und dadurch die Lampe zerstören. Läßt sich ein kleiner Abstand zwischen Punkten hohen Potentials nicht vermeiden, so kann man die Zündung einer Glimmladung dadurch verhindern, daß man den Entladungsweg zwischen diesen Punkten durch Zwischeniagen aus Glas, Glimmer o. dgl. künstlich verlängert. Der Einbau derartiger Zwischenlagen zwischen Teilen des Leuchtfadens einer Glühlampe ist an sich nicht neu. Es wurde damit bezweckt, die Fadenteile gegenseitig vor den ausgeschleuderten Stoffteilchen

888116

abzuschirmen, während die Gefahr der Bildung einer Glimmentladung bei Glühlampen nicht besteht. Aus dem Unterschied des erstrebten Zweckes ergibt sich auch ein Unterschied in der Anwendungsart. Bei der Glühlampe erreicht man die beabsichtigte Schirmwirkung durch einen Schutzstreifen, der um so schmaler sein kann, je geringer der Abstand zwischen flen gegenseitig zu schützenden Teilen des

ίο Glühfadens ist, da die fortgeschleuderten Teilchen geradlinige Wege beschreiten. Bei der Erfindung muß der Schutzstreifen dagegen um so breiter sein, je geringer der Abstand zwischen den Punkten hohen Potentialunterschiets des ist, da die Ionen auch gekrümmte Bahnen durchlaufen können und es auf die Gesamtlänge des Entladungsweges ankommt.

Soll die Lichtstärke des Glühfadens groß sein, so ist sein Widerstand zu niedrig, um bei der Schwachlichtschaltung die Entstehung eines Lichtbogens zu verhindern. In diesem Fall wird ein zusätzlicher Vorschaltwiderstand zweckmäßig im Inneren der Lampe oder des Sockels untergebracht. Der Zusatzwiderstand wird zweckmäßig derjenigen Elektrode vorgeschaltet, die mit dem Glühfaden nicht verbunden ist, damit er ausgeschaltet ist, wenn die Lampe als Glühlampe wirksam ist.

In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform im Schnitt dargestellt. Im Inneren der Birne b sind ein Leuchtfaden I und ein aus den Drahtspiralen e¹ und e² bestehender Elektrodensatz für die Glimmentladung angeordnet. Die Mittellinien der beiden Draht-Spiralen bilden eine doppelgängige Schraube. Der Leuchtfaden und die Elektroden werden von einem Gestell getragen, das aus dem bekannten Lampenfüßchen f und den üblichen Halterungen besteht. Die Quetschung q des Füßchens enthält die üblichen Einschmelzungen ρ aus Platin oder einem anderen Metall, das mit dem Glas luftdicht verschmolzen werden kann. Die mittlere Einschmelzung ist mit dem Draht d verschweißt, der in an sich bekannter Weise als Zuleitung für das obere Ende des Leuchtfadens dient. Die beiden seitlichen Einschmelzungen sind mit Drähten 22 verschweißt, die als Zuleitungen und Halter für die Elektroden dienen. Das, untere Ende des Leuchtfadens ist mit der Elektrode e² verbunden, so daß die rechte Einschmelzung gleichzeitig als zweite Zuleitung für den Leuchtfaden dient. Der Draht d ist in an sich bekannter Weise im Inneren eines mit der Quetschung q verschmolzenen Glasrohres s angeordnet, an welcher die üblichen Fadenträger h angeschmolzen sind. Die gleichfalls mit der Quetschung verschmolzenen, den unteren Teil der Fadenträger oder Halter 2z umgebenden Röhrchen rr dienen dazu, einen unmittelbaren Stromübergang zwischen den Haltern Z2 zu verhüten, wenn sich nach längerem Gebrauch durch die Zerstäubung des Leuchtfadens und der Kathode (bzw. beider Elektroden bei Wechselstromspeisung) ein metallischer Belag auf der Quetschung bildet.

Der Stromzuleitungsdraht d ist über den Draht u mit dem Gewindeteil g des Lampensockels verbunden. Die mit dem Leuchtfaden verbundene Elektrode e~ ist durch den Draht w mit einem Metallplättchen η verbunden, das auf einen Isolierkörper i im Inneren des Sockels befestigt ist/ Ein Stift k, der durch die Feder 0 nach außen gedrückt wird, dient als Kurzschließer. In der Ruhestellung steht der Stift k durch die Feder 0 in Verbindung mit dem Mittelkontakt des Sockels m, der in bekannter Weise an dem Isolierstück 7" befestigt und an dem der Draht ν angelötet ist, der als Stromzuführung für die Elektrode e¹ dient. Schraubt man die Lampe nur so weit in die Fassung ein, daß der Stift k den Mittelkontakt der Fassung berührt, so brennt die Lampe als Glimmlampe, wobei der Leuchtfaden als Vorschaltwiderstand wirksam ist. Schraubt man die Lampe jedoch tiefer ein, so wird der Stift k nach innen geschoben und berührt zuletzt das Plättchen n.

Nunmehr sind die beiden Elektroden kurzgeschlossen, so daß die Lampe als Glühlampe brennt. Selbstverständlich kann man die Lampe auch dadurch von einer Glimmlampe auf eine Glühlampe umschalten, daß man den Stift k durch eine an die Fassung angeordnete Stellvorrichtung in den Sockel hineindrückt.

Claims (3)

P ATENT-Ansprüche:

1. Elektrische Lampe für Stark- und Schwachlicht, gekennzeichnet durch den Zusammenbau eines Glühfadens mit einem Elektrodensatz für Glimmlicht in einer Glühbirne.

2. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühfaden als Strombegrenzungswiderstand für die Glimmentladung ausgebildet ist.

3. Schaltungsanordnung für elektrische Lampen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden kurzgeschlossen werden, wenn die Lampe als Glühlampe wirksam sein soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.