-
Elektrische Glühlampe mit Widerstand Der Lampen-, insbesondere der
Schwachstromlampenindustrie wird häufig die Aufgabe gestellt, Glühlampen herzustellen,
bei denen die Glaskörper verhältnismäßig klein sind und der Strom- bzw. Spannungsverbrauch
im Hinblick auf die kleinen Dimensionen der Lampe groß ist. Zusätzlich wird eine
große Lebensdauer verlangt, wobei man auf eine große Helligkeit verzichtet. Um bei
diesen geringen Helligkeiten Spannung und Stromstärke in gewünschter Höhe zu erhalten,
muß Länge und Querschnitt, also die Oberfläche vergrößert werden. -Man kauen also
generell eine Herabsetzung der Fadentemperatur nur durch Vergrößerung der Oberfläche
erkaufen, womit die Lebensdauer wieder stark herabgesetzt wird.
-
Neben dieser noch mangelhaften Lebensdauervergrößerung tritt infolge
Herabsetzung der Temperatur eine spektrale Verschiebung nach dem roten Ende des
Spektrums ein, was sich physiologisch ungünstig auswirkt. Der' ohnehin schon schlechte
physiologische Nutzeffekt einer Glühlampe von i bis 2% wird noch weiter herabgesetzt.
-
Ausschlaggebend für die Erzielung einer großen Lebensdauer ist vielmehr
nicht allein die Verminderung der Temperatur, was, wie oben beschrieben, auf Kosten
einer vergrößerten Oberfläche geht, sondern die Herabsetzung der innerhalb des Vakuumraumes
auftretenden Wärmemenge. Setzt man nur die Temperatur herab, so ändert sich die
Wärmemenge nicht. Es ändert sich nur das Verhältnis Wärmemenge :Lichteffekt.
-
Die in dem Vakuumraum verbrauchte elektrische Energie geht bis auf
den optischen Teil als Wärme hauptsächlich an die Elektroden und bei Gas enthaltenden
Lampen auch noch über das Gas an die Glaswand über. Jede Erwärmung der Elektroden
oder/und der Glaswand bedeutet aber eine zusätzliche Abgabe von Gasen und Dämpfen
und damit
eine Verschlechterung des Vakuums bzw. Verunreinigung
des Füllgases. Stärkere Erwärmungen der Elektroden können sogar zu Undichtheiten
an den Einschmelzstellen führen. All diese Erscheinungen haben bekanntlich eine
rapide Herabsetzung der Lebensdauer zur Folge.
-
Durch die Maßnahme, wie sie nun die Erfindung vorschreibt, kann ein
großer Teil der Jouleschen Wärme außerhalb des Vakuumraumes gelegt werden, indem
man etwa innerhalb des Raumes, den der Sockel einnimmt, einen Widerstand bzw. mehrere
Widerstände entsprechend den Abb. i bis :I einschaltet. Man verfährt also so, daß
man beispielsweise statt einer Lampe mit den elektrischen Daten 6 Volt und
0,5 Amp., deren Helligkeit 5oo Lux und deren Fadentemperatur etwa i6oo° C
haben soll, eine Lampe konstruiert, deren elektrische Daten 6 Volt und 0,2 Amp.
sind, wobei die Fadentemperatur zu etwa i8oo° C gewählt wird, so daß die Lampenhelligkeit
wieder 5oo Lux betragen möge. Die noch fehlenden 0,3 Amp. werden durch einen
Parallelwiderstand übernommen. In entsprechender Weise kann durch einen mit der
Leuchtstrecke in Reihe liegenden Widerstand bei konstant bleibender Stromstärke
die von der betriebsfertigen Lampe ertragbare Spannung scheinbar vergrößert werden.
Bei gleichzeitiger Änderung des Stromes und der Spannung verwendet man eine Schaltung
gemäß Abb. 3 und .4.
-
Man kann also durch Wahl der anzuschaltenden Widerstände aus der Type
kleinster Spannung und kleinster Stromstärke, die am bequemsten herstellbar ist,
jede andere Type herstellen, ohne am Faden irgend etwas ändern zu müssen. Auf diese
Weise erhält man Lampen mit entscheidend größerer Lebensdauer im Vergleich zu Lampen
gleicher technischer Daten ohne diese Einrichtung.
-
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Maßnahme
dadurch, daß sich bei besonders langen Fäden eine Doppelwendelung und/oder Halterungen
zur Abstützung der Fäden nicht mehr notwendig machen.
-
Weiterhin zeigt sich, daß mit Reihenwiderstand versehene Glühlampen
gemäß Abb.2, 3 und ,I gegenüber Überspannungen sowohl während des Einschaltvorganges
beim Aufheizen des Fadens als auch während des Betriebes wesentlich unempfindlicher
sind als normale Lampen. Durch den nahezu temperaturunabhängigen Reihenwiderstand
wird die sonst am gesamten Faden auftretende Überspannung im Verhältnis von Fadenwiderstand
zu Reihenwiderstand verringert. Vorteilhaft wählt man also den Reihenwiderstand
so groß wie möglich. Dies gilt vor allem für die Überspannung beim Einschalten,
da der Fadenwiderstand im kalten Zustand etwa i/io des aufgeheizten Fadenwiderstandes
beträgt.
-
Ein weiteres Anwendungsgebiet derartig hergestellter Glühlampen liegt
in der Verwendung als Kontrollorgan. Will man mit dem zu kontrollierenden Objekt,
beispielsweise dem Stopplicht- eines Autos, eine Kontrollampe in Reihe schalten,
so darf die Kontrollampe einen Spannungsabfall von höchstens 0,5 bis i Volt
verursachen; ein größerer Spannungsabfall hätte eine zu starke Herabsetzung der
Verbraucherspannung zur Folge. Nun stößt aber bekanntlich die Herstellung von Lampen
bisher üblicher Art mit einer Betriebsspannung unter i Volt auf rein praktische
Schwierigkeiten. Vor allem treten die Schwierigkeiten bei Fäden mit größerem Querschnitt
auf. Verfährt man nun erfindungsgemäß entsprechend Abb. i, so kann man sich den
für die betreffenden Verhältnisse günstigsten Querschnitt des Glühfadens wählen
und den Reststrom durch den Parallelwiderstand leiten. Auf diese Weise vermeidet
man die durch den großen Querschnitt bedingte Trägheit des Fadens und die damit
verbundene Überlastung des Fadens sowie der Elektroden, deren unmittelbare Folge
eine starke Verminderung der Lebensdauer ist.
-
Zusammengefaßt sind also die Vorteile der Erfindung folgende: i. wesentlich
größere Lebensdauer, 2. Vermeidung von Haltern und Doppelwendel, 3. große Unempfindlichkeit
gegen überspannungen, .I. Kontrollampen für Spannungen unter i Volt.