Elektrische Glühlampe für Reihenschaltung

Abstract

 Die elektrische Lampe für Reihenschaltung enthält mindestens einen Stromzuführungsdraht (3) aus Nickeldraht, Kupferdraht oder Kupfermanteldraht. Ein Kurzschluß­organ (5) ist vorgesehen, das aus einer Glasmasse (6), in der Kupferpulver dispergiert und die mit den Strom­zuführungsdrähten (3) verschmolzen ist, und aus einer Oxidhaut (8) besteht, die an der Einschmelzstelle in der Masse (6) auf dem Stromzuführungsdraht vorhanden ist. Die Glasmasse (6) ist elektrisch leitend. Eine elektrische Verbindung zwischen den Stromzuführungsdrähten (3) entsteht aber erst, wenn der Glühkörper (2) durchbrennt und die Oxidhaut (8) durch die dann auftretende Über­spannung durchschlägt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Glühlampe für Reihenschaltung mit einem lichtdurchlässigen Kolben, in dem ein Glühkörper zwischen Stromzuführungsdrähten angeordnet ist, die durch die Wand des Kolbens heraus­treten, wobei in diesem Kolben die Stromzuführungsdrähte durch ein Stützorgan elektrisch isolierend miteinander verbunden sind und die Lampe ein Kurzschlußorgan enthält, das den Glühkörper überbrückt und eine Glasmasse enthält, in der Metallpulver dispergiert ist. Eine derartige Lampe ist aus der GB-PS l0 77 863 bekannt.

[0002] Bei derartigen Lampen muß das Kurzschlußorgan bei Betriebsspannung praktisch stromundurchlässig sein, bei der beim Durchbrennen des Glühkörpers im Betrieb der Lampe in Reihenschaltung auftretenden Überspannung jedoch strom­leitend werden.

[0003] Bei der aus der GB-PS l0 77 863 bekannten Glühlampe besteht das Kurzschlußorgan aus einer gesinterten Mischung von Glaspulver und Eisenpulver, die an den Strom­zuführungsdrähten angeschmolzen oder angesintert ist. Die Mischung kann in ein hohles Stützorgan eingebracht, selbst als Stützorgan ausgebildet oder an der Außenseite des Lampenkolbens angesintert sein. Dieses die Strom­zuführungsdrähte verbindende Kurzschlußorgan wirkt zunächst als Isolator, soll jedoch bei Anlegen einer hohen elektrischen Spannung durchschlagen und somit die Lampe beim Durchbrennen des Glühkörpers kurzschließen. Der Durchschlag, der bei Überspannung in diesem Kurzschluß­organ auftreten soll, ist von schwer kontrollierbaren Größen, wie Mischung der Pulver, Korngrößenverteilung, Anschmelzung oder Ansinterung an den Stromzuführungs­drähten, Feuchtigkeitsgehalt bei der Fertigung der Lampe usw. stark abhängig. Deshalb läßt sich ein zuverlässiges Kurzschlußorgan nur sehr schwer herstellen.

[0004] In der GB-PS l0 77 863 ist ferner ein Kurzschlußorgan für elektrische Glühlampen für Reihenschaltung erwähnt, das aus Kupferoxidpulver und Glaspulver besteht. Auch dieses Organ ist im Normalzustand nichtleitend und soll erst bei Anlegen von Überspannung leitend werden. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß auch dieses Organ nicht zuverlässig arbeitet.

[0005] Dasselbe gilt für eine aus der GB-PS 839 l60 bekannte Glühlampe mit einem Kurzschlußorgan aus einer Paste aus Kupferpulver, Magnesiumoxid und Silikonharz, wobei der Anteil an Magnesiumoxid l8 bis 24 Gew.% des Kupferanteils beträgt. Auch dieses Organ ist nichtleitend, soll aber bei Anlegen einer Überspannung leitend werden.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Glühlampe der eingangs erwähnten Art mit einem Kurzschluß­organ zu schaffen, das zuverlässig beim Durchbrennen des Glühkörpers anspricht und die Lampe elektrisch leitend überbrückt. Darüber hinaus soll diese Lampe auch in einer Massenfertigung leicht herstellbar sein.

[0007] Diese Aufgabe wird bei der elektrischen Glühlampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens einer der Stromzuführungsdrähte aus Nickel­draht, Kupferdraht oder Kupfermanteldraht besteht und die Glasmasse eine verschmolzene Masse ist, die 50 bis 70 Gew.% Glas und 30 bis 50 Gew.% darin dispergiertes Kupferpulver enthält und mit den Stromzuführungsdrähten verschmolzen ist, wobei der erwähnte Stromzuführungsdraht an seiner Einschmelzstelle in der Glasmasse eine Oxidhaut hat, die beim Durchbrennen des Glühkörpers durchschlägt.

[0008] Hierbei ist die Glasmasse mit darin dispergiertem Kupfer­pulver wegen ihres hohen Gehalts an Kupfer schon von Anfang an elektrisch leitend. Bei dieser Lampe wird der Widerstand gegen den direkten Stromdurchgang durch die an der Einschmelzstelle auf dem Stromzuführungsdraht befind­liche Oxidhaut erzeugt, deren Dicke und damit Durchschlag­spannung sich durch die Bedingungen bei der Einschmelzung steuern läßt. Man hat bei dieser Lampe also nur einen einzigen Parameter, der die Durchschlagspannung bestimmt. Alle anderen bekannten Lösungen sind dagegen von mehreren Parametern abhängig und damit von vornherein stärker gefährdet und schwerer kontrollierbar.

[0009] Es ist vorteilhaft, daß beide Stromzuführungsdrähte aus Nickeldraht, Kupferdraht oder Kupfermanteldraht bestehen und an ihren Einschmelzstellen eine Oxidhaut besitzen. Das Kurzschlußorgan umfaßt dann die bereits anfänglich elektrisch leitende Masse aus verschmolzenem Glas und darin dispergiertem Kupferpulver und die beiden anfänglich nichtleitenden Oxidhäute.

[0010] Die Glasmasse mit darin dispergiertem Kupferpulver der Glühlampe nach der Erfindung kann entweder auf das die Stromzuführungsdrähte halternde Stützorgan aufgeschmolzen, als das die Stromzuführungsdrähte elektrisch isolierend verbindende Stützorgan ausgebildet oder an der Außenseite des Kolbens mit dem Kolben verschmolzen sein.

[0011] Wenn die Masse auf ein Stützorgan aufgeschmolzen werden muß, kann ein Gemisch von Kupferpulver und Glaspulver zu einem Ring gepreßt und gesintert werden, worauf der Ring auf dem mit den Stromzuführungsdrähten versehenen Stütz­organ angebracht und aufgeschmolzen wird, bis das Ring­material auf dem Stützorgan eine Verbindung zwischen den Stromzuführungsdrähten bildet. Auf ähnliche Weise kann das Kurzschlußorgan an der Außenseite des Kolbens hergestellt werden.

[0012] Soll die Masse selbst als Stützorgan für die Strom­zuführungsdrähte ausgebildet sein, so kann ein Gemisch von Kupferpulver und Glaspulver zu einem Ring gepreßt und gesintert werden, worauf der Ring auf die im Abstand voneinander angeordneten Stromzuführungsdrähte gebracht und anschließend zu einem elektrisch leitenden Stützorgan geschmolzen wird.

[0013] Vorteilhaft wird en Glas gewählt, daß bei der Betriebs­temperatur der Lampe nicht erweicht, sich aber einfach verarbeiten läßt. Gläser mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 500 - 600°C haben sich als vorteilhaft erwiesen.

[0014] Die Oxidhaut auf einem Stromzuführungsdraht läßt sich einfach, z.B. bei der Einschmelzung in die Glasmasse, erzeugen. Die Dicke der Oxidhaut läßt sich einfach mittels eines auf die Einschmelzstelle gerichteten Schutzgas­strahls steuern. Eine geringe Anzahl von Versuchen genügt bereits, die Bedingungen zum Erhalten einer gewünschten Durchschlagspannung zu ermitteln. Statt eines können beide Stromzuführungsdrähte an der Einschmelzstelle eine Oxid­haut aufweisen.

[0015] Ausführungsbeispiele der Lampe nach der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. l eine erste Lampe in Seitenansicht,

Fig. 2 eine zweite Lampe in Seitenansicht.

[0016] Die Lampen nach Fig. l und 2 enthalten einen lichtdurch­lässigen Kolben l aus Glas, in dem ein Glühkörper 2 zwschen Stromzuführungsdrähten 3 angeordnet ist, die durch die Wand des Kolbens l heraustreten. Im Kolben l sind die Stromzuführungsdrähte 3 durch ein Stützorgan 4 elektrisch isolierend miteinander verbunden. Die Lampen enthalten ein Kurzschlußorgan 5, das den Glühkörper 2 überbrückt und eine Glasmasse 5 mit darin dispergiertem Metallpulver enthält. Die Lampen sind mit je einem Schraubsockel 7 versehen, der mit den Stromzuführungs­drähten 3 verbunden ist.

[0017] Die Lampen nach Fig. l und 2 enthalten Stromzuführungs­drähte 3, die aus Nickeldraht, Kupferdraht oder Kupfer­manteldraht bestehen. Die Glasmasse 6 ist eine ver­schmolzene Masse, die 50 bis 70 Gew.% Glas und 30 bis 50 Gew.% darin dispergiertes Kupferpulver enthält und mit den Stromzuführungsdrähten 3 verschmolzen ist. Die Strom­zuführungsdrähte 3 besitzen an ihren Einschmelzstellen in der Glasmasse 6 eine Oxidhaut 8, die beim Durchbrennen des Glühkörpers 2 durchschlägt.

[0018] Die Glasmasse 6 ist in Fig. l eine Schicht, die sich auf dem Stützorgan 4 befindet; in Fig. 2 bildet die Glas­masse 6 selbst das Stützorgan 4.

[0019] Die Glasmasse 6 mit dem darin dispergiertem Kupferpulver ist bereits beim Beginn der Lebensdauer der Lampen elektrisch leitend. Die Masse hat einen Widerstand von etwa l Ohm. Dennoch sind die Stromzuführungsdrähte 3 elektrisch isolierend miteinander verbunden, da die Masse 6 bei der Oxidhaut 8 der Drähte 3 angreift. Die Masse 6 enthält 60,4 Gew.% Glas, z.B. Bleiborosilikatglas mit einem Schmelzpunkt von etwa 550°C, und 39,6 Gew.% Kupferpulver, z.B. Pulver mit einer Korngröße zwischen 8 und 60 µm mit 90 Gew.% zwischen 8 und 40 µm.

[0020] Das Kurzschlußorgan besteht bei diesen Lampen aus der Masse 6 und den Oxidhäuten 8. Durch diese Oxidhäute 8 gibt es beim Beginn der Lebensdauer der Lampen eine elektrisch nichtleitende Verbindung zwischen den Stromzuführungs­drähten 3, aber bem Durchbrennen des Glühkörpers 2 im Betrieb der Lampen in Reihenschaltung liegt die volle Spannung, die die Reihe führt, am Kurzschlußorgan 6, 8. Die Oxidhäute 8 schlagen durch und das Kurzschluß­organ 6, 8 wird elektrisch leitend.

[0021] Die Dicke der Oxidhäute ist so gewählt, daß das die Durch­schlagspannung des Kurzschlußorgans zwischen 50 und 200 V beträgt. In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Dicke der Oxidhäute 4 µm.

[0022] Die Lampe nach der Erfindung hat sich als sehr zuverlässig und als einfach herstellbar erwiesen.

[0023] Die Masse 6 kann hergestellt werden, indem 58 Gew.% Glas­pulver, 38 Gew.% Kupferpulver und 4 Gew.% Bindemittel, z.B. Acrylatharz, gemischt und zu Ringen gepreßt werden. Zur Verfestigung können die Ringe gesintert werden, z.B. während 20 Sekunden bei 625 - 635°C. Dabei und bei der Verschmelzung der Ringe mit den Stromzuführungsdrähten zersetzt sich das Bindemittel und entweichen die Zersetzungsprodukte. Die Dicke der Oxidhäute 8 ist während des Einschmelzverfahrens durch Anblasen mit einem Schutz­gas, z.B. Stickstoff, beeinflußbar.

Ansprüche

1. Elektrische Glühlampe für Reihenschaltung mit einem lichtdurchlässigen Kolben, in dem ein Glühkörper zwischen Stromzuführungsdrähten angeordnet ist, die durch die Wand des Kolbens heraustreten, wobei in diesem Kolben die Stromzuführungsdrähte durch ein Stützorgan elektrisch isolierend miteinander verbunden sind und die Lampe ein Kurzschlußorgan enthält, das den Glühkörper überbrückt und eine Glasmasse enthält, in der Metallpulver dispergiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Stromzuführungsdrähte aus Nickeldraht, Kupferdraht oder Kupfermanteldraht besteht und die Glasmasse eine ver­schmolzene Masse ist, die 50 bis 70 Gew.% Glas und 30 bis 50 Gew.% darin dispergiertes Kupferpulver enthält und mit dem Stromzuführungsdrähten verschmolzen ist, wobei der erwähnte Stromzuführungsdraht an seiner Einschmelzstelle in der Glasmasse eine Oxidhaut hat, die beim Durchbrennen des Glühkörpers durchschlägt.

2 Elektrische Glühlampe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stromzuführungsdrähte aus Nickeldraht, Kupferdraht oder Kupfermanteldraht bestehen.

3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmasse auf das Stütz­organ aufgeschmolzen ist.

4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmasse das Stützorgan bildet.

Zeichnung