(19)
(11) EP 0 295 592 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
21.12.1988  Patentblatt  1988/51

(21) Anmeldenummer: 88109328.0

(22) Anmeldetag:  11.06.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4H01K 1/28, H01K 1/50
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT

(30) Priorität: 13.06.1987 DE 3719761
16.03.1988 DE 3808702

(71) Anmelder: Sassmannshausen, Knut Otto
D-6580 Idar-Oberstein 3 (DE)

(72) Erfinder:
  • Sassmannshausen, Knut Otto
    D-6580 Idar-Oberstein 3 (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Elektrische Lampe


    (57) Elektrische Lampe, welche trotz hoher Lichtleistung aus Normalgläsern hergestellt werden kann.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe, insbesondere eine elektrische Lampe mit großer Lichtausbeute.

    [0002] Aufgabe der Erfindung ist es, eine hohe Lichtleistung bei ra­tionellen Fertigungsbedingungen zu erzielen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es die Schwärzung der Kolbenwand der elektrischen Lampe möglichst gering zu halten.

    [0003] Es ist aus den verschiedensten Patentschriften bekannt, die Lichtausbeute von elektrischen Lampen dadurch zu erhöhen, in­dem man diese Lampen mit einem inerten Gas füllt. Desweiteren hat man in den letzten Jahren den Fülldruck derartiger elek­trischer Lampen ständig erhöht.

    [0004] Diese Erhöhung des Fülldruckes ist aber nur mit einem relativ großen Aufwand an maschineller Einrichtung zu erreichen und wirkt so bei der Herstellung vertreuernd.

    [0005] Entweder man füllt den Überdruck direkt während des Fertigungs­prozesses in die elektrische Lampe, dann hat man beim Schmelz­verschließen einer solchen mit Überdruck gefüllten elektrischen Lampe Schwierigkeiten, da der in der elektrischen Lampe herr­schende Überdruck das Bestreben hat, den Schmelzverschluß auf­zublähen und zum Platzen zu bringen. Um dies zu vermeiden, ist ein zeitlich und temperaturmäßig genau abgestimmtes Zudrücken des Schmelzverschlusses notwendig, was in der Fertigungspraxis des öfteren zu Problemen führt, welche sich dann in den Ferti­gungskosten niederschlagen. Oder aber man füllt die elektrische Lampe mit dem inerten Gas und friert es dann aus indem man den Kolben der elektrischen Lampe durch tauchen in flüssigen Stick­stoff oder durch besprühen mit flüssigem Stickstoff derart unterkühlt, daß der Gasdruck trotz des Vorhandenseins großer Gasmengen (gegebenenfalls in flüssiger Form) während des Schmelzverschließens gering ist.

    [0006] Da aber die elektrische Lampe von dem vorhergehenden Ein­schmelzprozeß stark erhitzt ist, muß die elektrische Lampe auf dafür vorgesehenen Kühlpositionen der Maschinen erst lang­sam abgekühlt werden, ehe sie ohne Spannungsrisse zu bilden eine Tiefkühlung mit flüssigem Stickstoff erträgt.

    [0007] Dafür geeignete Herstellungsmaschinen brauchen deshalb eine wesentlich größere Anzahl von Positionen und sind daher auf­wendiger. Oft ist es auch so, daß gute Ergebnisse nur in Quarz oder Hartglastechnik zu erzielen sind. Die Erfindung geht hier nun einen anderen Weg, um bei wesentlich geringeren Herstel­lungskosten hohe Lichtleistungen in Lumen pro Watt erzielen zu können. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, weiche Gläser wie Bleigläser oder Sodakalkgläser für die Her­stellung derartiger Glühlampen verwenden zu können. Die Lö­sung der Aufgaben der Erfindung ist in den Patentansprüchen angegeben.

    [0008] Ergänzende erfindungswesentliche Merkmale sind in der Figuren­beschreibung enthalten.

    [0009] In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Er­findung schematisch dargestellt.

    Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Lampe teil­weise geschnitten.

    Figur 2 zeigt eine erfindungegemäße elektrische Lampe teil­weise geschnitten mit 2 Kolbenkammern.

    Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Lampe teil­weise geschnitten mit einem wärmeisolierenden ver­dickten Kolbenteil.

    Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Lampe teil­weise geschnitten mit einem wärmeisolierenden ver­dickten Kolbenteil und 2 Kolbenkammern.

    Figur 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße elektrische Lampe

    Figur 6 zeigt einen gewendelten Leuchtkörper einer erfindungs­gemäßen elektrischen Lampe.



    [0010] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße el. Lampe teilweise ge­schnitten. Man erkennt den Kolben (12), welcher erfindungs­gemäß aus Weichglas zum Beispiel Bleiglas oder Sodakalkglas bestehen soll. Ferner sieht man einen Leuchtkörper (10) und die Stromzuführungsdrähte (20) und (22), welche durch eine Isolierperle (24) zusammengehalten werden. Der Leuchtkörper (10) is an den Endbereichen (26) und (28) der Stromzufüh­rungsdrähte (20) und (22) befestigt. Die gezeigte el. Lampe weist einen Schraubsockel (30) auf.

    [0011] Erfindungsgemäß ist die el. Lampe mit einem inerten Gas vor­zugsweise Xenon oder Krypton mit einem Druck gefüllt worden, welcher noch eine normale Herstellung dieser Lampe erlaubt, also einem Druck bei welchem ein Ausfrieren des inerten Ga­ses oder spezielle Maßnahmen beim Schmelzschließen des Kol­bens (12) noch nicht notwendig sind.

    [0012] Um trotzdem eine hohe Lichtausbeute in Lumen pro Watt zu er­reichen, beträgt die Leistung der el. Lampe erfindungsgemäß mehr als 4 Watt je Milliliter Kolbeninhalt vorzugsweise mehr als 5 Watt je Milliliter Kolbeninhalt. Dies würde zu einer star­ken Schwärzung führen. Wie dies vermieden wird ist in Anspruch 12 angegeben. Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße el. Lampe mit 2 Kolben­kammern (16 und 18) teilweise geschnitten. Da die Baugrößen von el. Lampen und deren elektrische Leistung oft vorgeschrie­ben sind, ist es oft schwierig den Erfindungsgedanken bei manchen Lampen zu verwirklichen, da entweder der Rauminhalt des Kolbens von der Baugröße her zu groß oder die zur Verfü­gung stehende elektrische Leistung zu klein ist. Deshalb wur­de erfindungsgemäß der Kolben (12) bei (14) verengt, um den Rauminhalt des Kolbens (12) herabzudrücken. Wie man in der Figur 2 sehen kann, kann ein solcher Kolben dann immer noch in den eventuell vorgeschriebenen Sockel (30) passen und auch der vorgeschriebene Abstand des Leuchtkörpers (10) vom Sockel kann weiterhin eingehalten werden. Trotzdem wird der Kolbeninhalt erfindungsgemäß durch die Verengung wesent­lich kleiner.

    [0013] Dadurch kann der Innendruck des inerten Gases beim aktivieren des Leuchtkörpers (10) wesentlich höher werden, als bei einem Kolben (12) ohne die Verengung (14). Überraschenderweise er­gab sich aber bei Versuchen ein zusätzlicher nicht zu erwar­tender Effekt.

    [0014] Es herrscht zwar in beiden Kolbenkammern (16 und 19) durch die Verbindung zwischen denselben derselbe Innendruch des inerten Gases. Die Temperatur des inerten Gases liegt aber in der Kolbenkammer (16) wesentlich höher als in der Kolbenkam­mer (18).

    [0015] Anscheinend beginnen die überhitzten Gase, welche den Leucht­körper (10) umgeben in der Kolbenkammer (16) zu rotieren, wo­bei verhältnismäßig wenig des kühleren Gases aus der Kolben­kammer (18) in die Kolbenkammer (16) hineingesaugt wird und auch wenig überhitztes Gas aus der Kolbenkammer (16) in die kühlere Kolbenkammer (18) abgegeben wird.

    [0016] Überraschenderweise scheint die Abbremsung der Verdampfung von Metallteilen des Leuchtkörpers (10) durch das inerte Gas nicht nur vom Durck sondern auch von der Temperatur des den Leuchtkörper (10) umgebenden inerten Gases abhängig zu sein. Bei gleichem Innendruck wurden bei 2 Kammerkolben wesentlich längere Lebensdauern erzielt, als bei einfachen Kolben. Dies war nicht vorhersehbar. Außerdem konnte die Getterwirkung des beigegebenen Getters über die gesamte Lebensdauer der el. Lam­pe wesentlich verbessert werden.

    [0017] Üblicherweise wird bei den meisten el. Lampen der Getter ent­weder auf den Leuchtkörper (10) angebracht oder aber auf den Endbereich (26, 28) der Stromzuführungsdrähte (20, 22).

    [0018] Dort wird das Getter innerhalb einer relativ geringen Spanne der Lebensdauer der el. Lampe verbraucht, wogegen aber schäd­liche Restgase aus der Wandung des Kolbens bei derart hocher­hitzten el. Lampen noch bis zum Ende der Lebensdauer austre­ten können.

    [0019] Es ergab sich überraschenderweise, daß die Getterwirkung des Getters während der gesamten Lebensdauer der el.Lampe er­halten bleibt, wenn das Getter in der kühleren Kolbenkammer (18) deponiert wird. Vorzugsweise hat sich dafür die Ober­fläche der Isolierperle (24) als geeignet herausgestellt. An­scheinend erfolgt die Abgabe der Getterwirkung aus der küh­leren Kolbenkammer (18) wesentlich langsamer und sparsamer als wenn wie in Figur 1 gezeigt ein durchgehender Kolben ver­wandt wird.

    [0020] Die Lichtausbeute steigt wesentlich, wenn pro Milliliter In­halt der Kolbenkammer (16) die elektrische Leistung auf über 10 Watt steigt. Vorteilhaft sollten 15 Watt oder vorzugsweise sogar 20 Watt je Milliliter Kolbeninhalt der Kolbenkammer (18) er­reicht werden.

    [0021] Dies ist auch durchführbar, wenn das Getter nicht in der Kolbenkammer (16) sondern in der Kolbenkammer (18) deponiert wird, vorzugsweise auf der Isolierperle (24).

    [0022] Damit bei derart großen elektrischen Leistungen in der rela­tiv kleinen Kolbenkammer (16) das Weichglass des Kolbens (12) nicht schmilzt wird vorteilhaft Xenon oder Krypton als inertes Füllgas verwandt. Je reiner diese Gase sind desto höhere Licht­ausbeuten wurden erzielt.

    [0023] Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße el. Lampe teilweise ge­schnitten. Der Kolben 12 ist an seiner Sitrnseite mit einer besonders starken Wandung versehen. Der Leuchtkörper (10) ist in der Nähe dieser starken Wandung (32) angeordnet. Da­durhc wird das in dem Kolben (12) befindliche inerte Gas im Bereich des Leuchtkörpers (10) besser wärmeisoliert, wodurch höhere Lichtausbeuten ermöglicht werden. In diesem Zusammen­hand weise ich auf die Patentanmeldung P 3719 761.4 und P 38 08 702.2 hin, deren Priorität ich beanspruche. Aus­serdem wird dadurch das Schwärzungsverhalten der Lampe verbessert. Figur 4 zeigt die erfindungsgemäße el. Lampe mit der man die größten Lichtausbeuten erzielt. Der Kolben weist 2 Kammern (16 und 18) auf, wobei die den Leuchtkörper (10) umgebende Kolbenkammer (16) zusätzlich noch durch die starkeWandstärke an der Stirnseite des Kolbens wärmeisoliert ist. Mit dieser erfindungegemäßen Ausführung erreicht man bei einem Energie­aufwand von über 20 Watt je Milliliter Inhalt der Kolbenkam­mer (16) bei ansonsten normalen Fülldruck der el. Lampe Lichtausbeuten, wie sie sonst nur mit Überdruckglühlampen erreicht werden.

    [0024] Der Rauminhalt der Kolbenkammern (16 und 18) soll dabei der­art definiert werden, daß eine theoretische Ebene, welche senkrecht zur Achse der Glühlampe durch die engste Stelle (14) des Kolbens (12) gelegt wird als Trennebene für den Rauminhalt zwichen den beiden Kolbenkammern (16 und 18) für die Berechnung des Rauminhalts fungiert.

    [0025] Mit der in Figur 4 beschriebenen Ausführung der Erfindung lassen sich Lichtausbeuten zwischen 15 und 22 Lumen pro Watt erreichen.

    [0026] Um eine Langzeitwirkung des Getters sicherzustellen, sollte der Getter erfindungsgemäß in der kühleren Kolbenkammer (18) deponiert werden und zwar sollte dabei vorteilhaft ein Min­destabstand von 3,5 mm von dem gewendelten Teil des Leucht­körpers (10) beachtet werden.

    [0027] Vorzugsweise sollte der Getter auf der Isolierperle (24) de­poniert werden.

    [0028] Vorteilhaft sollte der Getter bei elektrischen Lampen über 3 Watt Leistung auf der vom Leuchtkörper (10) abgewandten Seite der Isolierperle (24) deponiert werden.

    [0029] Figur 5 zeigt eine elektrische Lampe (8), welche einen Kolben (48) aufweist. Dieser Kolben (48) weist erfindungsgemäß Kol­benwandungen (42) und (46) mit unterschiedlichen Wandstärken auf. Der Leuchtkörper (10) ist erfindungsgemäß nahe eines Be­reiches großer Wandstärke (42) angeordnet. Die Wandung (42) soll im Bereich der Achse (45) erfindungsgemäß mindestens 2,0 mm stark sein. Außerdem soll erfindungsgemäß der Abstand (C) des Leuchtkörpers (10) zur inneren Oberfläche der Seiten­wand (46) des Kolbens (48) größer sein als der Abstand (A), das ist der Abstand des Leuchtkörpers (10) von der inneren Oberfläche der Wandung (42) des Kolbenendes (44) im Bereich der Achse (45) der Glühlampe, außerdem beträgt erfindungsge­mäß die Wandstärke (D) der Seitenwand (46) höchstens 50 Pro­zent der Wandstärke (B) des Kolbenendes (44). Der Kolben (48) der derart ausgebildeten Glühlampe (8) soll erfindungsgemäß mit einem kalten Fülldruck von mehr als 0,3 bar eines inerten Gases wie Neon, Argon, Krypton oder Xenon gefüllt sein, vor­teilhaft mehr als 0,5 bar vorzugsweise mehr als 0,7 bar. Es kann auch Stickstoff als Füllgas zugesetzt werden.

    [0030] Die Temperatur des Leuchtkörpers (10) soll erfindungsgemäß in aktiviertem (also brennenden) Zustand über 2.600 Grad Kelvin betragen, vorteilhaft über 2.800 Grad, vorzugsweise über 3.000 Grad. Dieser erfindungsgemäßen Ausbildung einer Glühlampe liegen folgende erfindungsgemäßen Gedanken zugrunde.

    [0031] Man hat sich in der Vergangenheit erfolgreich bemüht, die Schwärzung von Glühlampen dadurch zu minimeren, daß man Glühlampen derart ausbildete, daß ein regenerativer Kreis­prozeß in diesen Glühlampen erreicht wurde.

    [0032] Dieser regenerative Kreisprozeß erfordert aber eine gewisse Mindesttemperatur der Kolbenwand ohne welche eine Regenera­tion durch einen Kreisprozeß nicht erfolgen kann.

    [0033] Da die Oberfläche eines Glühlampenkolbens im Verhältnis zur Oberfläche eines Hitze abstrahlenden Leuchtkörpers relativ groß ist, muß der Leuchtkörper eine gewisse Mindestenergie verbrauchen, um die Kolbenwand auf der für einen Kreisprozeß notwendigen Temperatur zu halten. Zur Zeit liegt diese Min­destgrenze in der Praxis bei circa 2 Watt Energieverbrauch.

    [0034] Erschwerend kommt dabei hinzu, daß die Kolbenwand selbst rela­tive shcnell Temperatur an die sie umgebende Luft abgibt.

    [0035] Es sind zwar bereits Ausführungsformen von Glühlampen bekannt, bei denen die Wärmeableitung durch eine doppelte Wandung mit einem Thermosflascheneffekt reduziert wurde, diese Ausführungs­formen verteuern aber die Produktion außerordentlich. Außerdem geht ein doch schon beachtlicher Anteil des vom Leuchtkörper ausgehenden Lichts durch den zweimaligen Durchtritt durch ein dichteres Medium verloren.

    [0036] Der Erfindung liegt nun der Versuch zugrunde, ob es nicht viel­leicht genügen könnte, wenn nur ein kleiner Teil der Kolbenwand höhere Temperaturen erreicht, der überwiegende Teil der Kolben­wand degegen auf einem niedrigeren Temperaturniveau verbleibt.

    [0037] Deswegen wird erfindungsgemäß der Leuchtkörper so nahe an die Kolbenwand gebracht, daß diese sich punktuell oder besser aus­gedrückt in einem sehr kleinen Bereich sehr stark erhitzt, wobei eine Gasfüllung mit einem inerten Gas einen großen Teil der Wärme leitet. Dabei stellte es sich heraus, daß die Kolbenwand bei einer derart starken Erhitzung beschädigt werden kann.

    [0038] Außerdem steigt die Wärmeableitung an die umgebende Luft in diesem kleinen Bereich sehr stark an und reduziert so die auf der Innenwand des Kolbens erreichbaren Temperaturen.

    [0039] Deshalb wurde erfindungsgemäß die Wandstärke des Kolbens in dem stark erhitzten Bereich des Kolbens erhöht.

    [0040] Dies hat 2 Vorteile:
    Erstens eine Beschädigung des Kolbens durch Verformung bei star­ker Erhitzung tritt nicht mehr auf und
    Zweitens reduziert das gut wärmeisolierende Glas auf Grund seiner größeren Wandstärke die Wärmeabgabe an die umgebende Luft.

    [0041] Es stellte sich dann heraus, daß diese punktuelle Überhitzung eines kleinen Bereichs der inneren Kolbenoberfläche ganz über raschende positive Auswirkungen auf das Schwärzungsverhalten derartig ausgebildeter el. Lampen auslöst. Welche physikali­schen oder chemischen Abläufe in den erfindungsgemäßen el. Lampen diese positiven Resultate bewirken, konnte noch nicht geklärt werden. Gewisse Anzeichen deuten aber daraufhin, daß auf die Zugabe sogenannter Halogene bei diesen Ausführungs­formen verzichtet werden kann, oder aber daß eine derartige Zugabe stark reduzier werden kann.

    [0042] Dies wiederum bewirkt, daß für die Herstellung der erfindungs­gemäßen el. Lampen normale Bleigläser oder Soda-Kalk Gläser verwendet werden können, was gegenüber den üblicherweise ver­wandten Quarz- oder Hargläsern eine bedeutende Verbilligung der Produktion bedeutet.

    [0043] Die Reduzierung der Schwärzung des Kolbens (18) scheint um so erfolgreicher zu sein, je höher die Temperatur des aktivierten Leuchtkörpers (10) ist.

    [0044] Dasselbe gilt erfindungsgemäß für das inerte Füllgas, welches zu einem guten Teil den Wärmetransport vom Leuchtkörper zu der punktuell besonders stark erhitzten Kolbenwand übernimmt. Da­rüberhinaus verbessert sich dieser Effekt, wenn man vorteil­haft den Druch des Füllgases erhöht. Dabei wird in der vor­liegenden Patentanmeldung vom kalten Fülldruck gesprochen, dabei ist der Fülldruck gemeint, welcher bei nicht aktivier­tem Leuchtkörper, in dem Kolben gegenüber einem evakuierten Gefäß herrscht. Krypton hat sich als Füllgas erwiesen, wel­ches seine Aufgaben im Rahmen dieser Erfindung sehr gut er­füllt. Je höher der Anteil dieses nicht ganz billigen Füllgases ist, desto besser werden die erzielten Ergebnisse. Erfindungsg­mäß soll der Kryptonanteil am Füllgas mindestens 70 Prozent vor­teilhaft mindestens 90 Prozent betragen.
    Noch bessere Ergebnisse werden mit dem noch teureren Xenon als Füllgas erzielt.

    [0045] Schon eine relativ kleine Beimischung von Xenon in das Krypton Füllgas verbessert die Ergebnisse merklich.

    [0046] Die besten Ergebnisse erzielt man mit sehr hochprozentigen Xenon Anteilen im Füllgas mindestens 50 Prozent vorteilhaft min­destens 70 Prozent, vorzugsweise mindestens 90 Prozent. Bei gewissen Arten von Leuchtkörpern mit hohem Energieverbrauch ist es vorteilhaft dem Füllgas etwas Stickstoff zuzusetzen.

    [0047] Die Ergebnisse verbesserten sich, wenn erfindungsgemäß eine winzige Spur eines Halogens zugesetzt wurde. Es konnte aber nicht geklärt werden, auf welche Art und Weise ein solches Halogen bei Normalgläsern eine Wirksamkeit entfaltete.

    [0048] Vorteilhaft wird dafür eine Bromwasserstoffverbindung vorge­schlagen. Noch bessere Ergebnisse wurden erzielt, wenn erfin­dungsgemäß die Wandstärke (B) des Kolbenendes (44) in ihrem Bereich in der Nähe der Achse (45) mindestens 2,70 mm beträgt, wenn gleichzeitig die Wandstärke (D) der Seitenwand (46) des Kolbens (48) kleiner als 1,0 mm ist. Allerdings können dabei starke Spannungen im Glas zwischen den Bereichen hoher Wand­stärke und den Bereichen geringer Wandstärke auftreten. Da aber die große Hitze auf der Innenseite des starken Wandbe­reiches (42) nur punktuell auftritt, kann vorteilhaft die Wandstärke (42) mit zunehmender Entfernung von der Achse (45) abnehmen, um einen zu krassen Übergang von der starken Wand­stärke (42) auf die geringe Wandstärke (D) der Seitenwand (46) zu vermeiden.

    [0049] Noch bessere Ergebnisse erzielt man, wenn die Wandstärke (D) der Seitenwand (46) des Kolbens (48) in dem Leuchtkörper be­nachbarten Gegenden kleiner als 0,6 mm ist.

    [0050] Erfindungsgemäß soll bei aktiviertem (d.h. brennenden) Leucht­körper (10) eine Temperaturdifferenz von mindestens 100 Grad Kelvin zwischen der inneren Oberfläche der Wandstärke (42) des Kolbens (48) im Bereich der Achse (45) und der inneren Ober­fläche der Seitenwand (46) bestehen.

    [0051] Die höhere Temperatur liegt dabei naturgemäß im Bereich der Achse (45) da ja zu diesem Zwecke erfindungsgemäß der Leucht­körper (10) sehr nahe an das Kolbenende (44) herangebracht wurde.

    [0052] Je größer die Temperaturdifferenzen zwischen diesen Zo­nen der inneren Oberfläche des Kolbens werden, desto besser sind überraschenderweise die erzielten Ergebnisse, vorteilhaft be­trägt die Temperaturdifferenz 200 Grad, vorzugsweise 300 Grad.

    [0053] Dasselbe gilt für das diesen Oberflächenzonen vorgelagerte Füll­gas. Je größer die Temperaturdifferenz des Füllgases, welches im Bereich der Achse (45) der starken Wandung (42) vorgelagert ist, zum Füllgas in der Nähe der Seitenwand (46) ist desto bes­ser werden überraschenderweise die erzielten Ergebnisse im Be­zug auf die Verhinderung einer Schwärzung des Kolbens (48) Erfindungsgemäß werden die erzielten Ergebnisse auch verbes­erst, wenn der Abstand (A) des Leuchtkörpers (10) zur inneren Oberfläche der Wandung (42) auf unter 2,0 mm verringert wird. Jede weitere Verringerung scheint eine weitere Verbesserung der Ergebnisse zur Folge zu haben.

    [0054] Auch bei den hier beschriebenen erfindungsgemäßen el. Lampen scheint es gewisse Mindestgrenzen für die aufgewandte Ener­gie zu geben ab denen sich die Ergebnisse stark verbessern. Diese Grenze scheint bei 0,7 Watt zu liegen dabei ist es vorteilhaft, wenn die Windungen des gewendelten Leuchtkörpers (10) so nahe beieinanderliegen, daß ein starker gegenseitiger Aufheizpro­zeß der Windungen untereinander auftritt. Voteilhaft sollen die Abstände zwischen den Windungen kleiner als 2,0 Leuchtdraht­durchmesser sein, vorzugsweise kleiner als 1 Wolframdrahtdurchmesser.

    [0055] Anders ausgedrückt sollen die Abstände von Windung zu Windung nicht größer als 2,0 Leuchtdrahtdurchmesser sein.

    [0056] Die erzielten Ergebnisse wurden weiter verbessert, je geringer diese Abstände wurden. Die besten Ergebnisse wurden erzielt bei Abständen zwischen den Windungen von weniger als 1,0 Leuchtdrahtdurchmessern.

    [0057] Vorteilhaft wird der Leuchtkörper (10) so gebogen, daß seine Spitze oder auch vordere Krümmung in Richtung auf das Kolben­ende (44) weist.

    [0058] Dadurch verringern sich die Abstände der Windungen des Leucht­körpers (10) an der Innenseite der Krümmung wogegen sich die Abstände an der Außenseite der Krümmung des Leuchtkörpers ver­größern. In diesen Fällen soll vom mittleren Abstand der Win­dungen ausgegangen werden. Wenn zum Beispiel der Abstand von zwei benachbarten Windungen des Leuchtkörpers (10) auf der Innenseite der Krümmung 0,6 Leuchtdrahtdurchmesser beträgt und an der Außenseite der Krümmung 1,2 Leuchtdrahtdurchmesser, dann beträgt der mittlere Abstand 0,6 plus 1,2 = 1,8 : 2 = 0,9 Leuchtdrahtdurchmesser.

    [0059] Dadurch daß erfindungsgemäß nur ein sehr kleiner Bereich der Kolbenwand sehr stark erhitzt wird und dieser Bereich in einer verstärkten Wandstärke ausgeführt wird, können bei der Her­stellung von Glühlampen normalerweise verwandte Gläser benutzt werden, wie zum Beispiel Bleiglas oder Soda-Kalkglas (Inter­nationale Bezeichnung Soda-Limeglass). Dies hat gegenüber Hartgläsern oder Quarzgläsern eine erhebliche Verbilligung der Produktion zur Folge.

    [0060] Der Kolben (48) mit seinem verdickten Wandteil (42) wird vor­teilhaft aus einem Glas mit einer Erweichungstemperatur von unter 1.000 Grad Celsius gefertigt.

    [0061] Als Erweichungstermperatur wird die Temperatur definiert bei welcher eine größere Anzahl von übereinanderliegenden Kolben beginnen gegenseitig anzuhaften.

    [0062] Vorteilhaft ist es, solche Gläser anzuwenden deren Erweichungs­temperatur des Kolbens (48) unter 800 Grad Celsius liegen, vor­zugsweise sogar unter 700 Grad Celsius.

    [0063] Man erkennt in Figur 5 ferner die Stromzuführungsdrähte (20 und 22) sowie die diese Stromzuführungsdrähte (20 und 22 ) zusam­menhaltende Isolierperle (24).

    [0064] Erfindungsgemäß soll auf diese Stromzuführungsdrähte (20, 22) ein Getterstoff aufgebracht werden.

    [0065] Vorteilhaft ist es auch auf die Isolierperle (24) einen Getter­stoff aufzutragen.

    [0066] Bevorzugt sollte dafür als Getter P3 N5 verwandt werden. Erfin­dungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn auf den Leuchtkörper (10) keine phosphorhaltigen Getter aufgebracht werden, da andern­falls die Gefahr besteht, daß die Lichtdurchlässigkeit der in­neren Oberfläche der Wandung (42) durch die Nähe des Leucht­körpers (10) durch eine solche Getterung herabgesetzt wird.

    [0067] Es ist vorteilhaft, wenn die Stromzuführungsdrähte (20, 22) einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm aufweisen und daß bei Aktivierung des Leuchtkörpers (10) ein Stromfluß von über 0,3 Ampere durch diese Stromzuführungsdrähte (20,22) fließt.

    [0068] Vorzugsweise sollen die Stromzuführungsdrähte (20, 22) einen Durchmesser von weniger als 0,35 mm aufweisen.

    [0069] Vorteilhaft soll der Leuchtdraht (36) aus welchem der Leucht­körper (10) gewendelt wurde einen Durchmesser von mindestens 10 Prozent des Durchmessers der Stromzuführungsdrähte (20, 22) aufweisen, um die Getterwirkung des auf die Stromzufühungs­drähte (20, 22) oder die Isolierperle (24) aufgetragenen Getters sicherzustellen.

    [0070] Vorzugsweise erhält der Leuchtdraht einen Durchmesser von min­destens 15 Prozent des Durchmessers der Stromzuführungsdrähte (20, 22).

    [0071] Figur 6 zeigt einen gebogenen Leuchtkörper (10) (in vergrößer­ter Darstellung) dessen Spitze (38) erfindungsgemäß in Rich­tung der großen Wandstärke (42) des Kolbens (48) zeigen soll.

    [0072] Man erkennt ferner, daß der Leuchtkörper (10) aus dem Leucht­draht (36) gewendelt wurde.

    [0073] Durch die Krümmung des gewendelten Teils, welcher dem eigent­lichen Leuchtkörper (10) entspricht, sind die Abstände der einzelnen Windungen an der Außenseite der Krümmung selbstver­ständlich größer als an der Innenseite. Man muß aus beiden Abständen das Mittel errechnen, um die hier aufgeführten Ab­standsrelationen feststellen zu können.

    [0074] In der hier vorliegenden Patentanmeldung konnte beschrieben werden, welche Parameter angewandt wurden, um zum erfindungs­gemäßen Erfolg zu kommen. Es konnte aber nicht geklärt werden, welche genauen physikalischen oder chemischen Reaktionen die­sen Erfolg bewirken.


    Ansprüche

    1.) Elektrische Lampe mit 2 Stromzuführungen (20,22) und mit einem Leuchtkörper (10), welcher in einem luftdicht verschlossenen Gefäß (Kolben) (12) angeordnet ist, wobei der Kolben (12) mit einem inerten Gas gefüllt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Energieverbrauch der elektrischen Lampe bei aktivier­tem Zustand des Leuchtkörpers (10) mehr als 4 Watt pro Milliliter Rauminhalt des Kolbens (12) beträgt.
     
    2.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der kalte Fülldruck des inerten Gases weniger als 1,5 Atmosphären beträgt.
     
    3.) Elektrische Lampe nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der kalte Fülldruck des inerten Gases weniger als 1,1 Atmosphären beträgt.
     
    4.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgende
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der kalte Fülldruck des inerten Gases mehr als 0,5 Atmos­phären gegen VAKUUM beträgt.
     
    5.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgende
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Energieverbrauch der elektrischen Lampe bei aktivier­tem Zustand des Leuchtkörpers (10) mehr als 5 Watt pro Milliliter Rauminhalt des Kolbens (12) beträgt.
     
    6.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgende
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kolben (12) eine Unterteilung (14) aufweist, wodurch eine Kolbenkammer (16) besteht, in welcher dr Leuchtkör­per (10) angeordnet ist und wodurch eine weitere Kolben­kammer (18) besteht, welche keinen Leuchtkörper (10) auf­weist, wobei beide Kolbenkammern (16, 18) eine Verbindung aufweisen durch welche das Füllgas von einer Kolbenkammer (16) in die weitere Kolbenkammer (18) strömen kann und umgekehrt, wobei aber der Gastausch des Füllgases zwischen den beiden Kolbenkammern (16,18) durch die Unterteilung (14) behindert ist, und daß der Energieberbrauch der elek­trischen Lampe bei aktiviertem Leuchtkörper (10) mehr als 10 Watt je Milliliter Rauminhalt der den Leuchtkörper (10) der elektrischen Lampe umgebenden Kolbenkammer (16) be­trägt.
     
    7.) Elektrische Lampe nach Anspruch 6
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Energieverbrauch der Lampe bei aktiviertem Leuchtkör­per (10) mehr als 15 Watt je Milliliter Rauminhalt der den Leuchtkörper (10) der elektrischen Lampe umgebenden Kolbenkammer (16) beträgt.
     
    8.) Elektrische Lampe nach Anspruch 7
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Energieberbrauch der Lampe bei aktiviertem Leucht­körper (10) mehr als 20 Watt je Milliliter Rauminhalt, der den Leuchtkörper (10) der elektrischen Lampe umge­benden Kolbenkammer (16) beträgt.
     
    9.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgende dadurch gekennzeichnet, daß
    in dem Kolben (12) ein Getterstoff angeordnet ist, und daß dieser Getterstoff in der weiteren Kolbenkammer (18) angeordnet ist, in welcher kein Leuchtkörper angeordnet ist.
     
    10.) Elektrische Lampe nach Anspruch 9
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Getterstoff aus Phosphorpentoxyd besteht.
     
    11.) Elektrische Lampe nach Anspruch 9
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Getterstoff aus P3 N5 besteht.
     
    12.) Elektrische Lampe insbesondere nach Anspruch 1 oder fol­gende
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der gewendelte Leuchtkörper (10) der Glühlampe einen Ab­stand (A) zur inneren Oberfläche der Wandung (42) des Kolbenendes (44) aufweist, welcher kleiner als 2,5 mm ist,
    daß die Wandstärke (B) des Kolbenendes (44) in der Nähe der Achse (45) mindestens 2,0 mm beträgt, wobei sich eine verdickte Wandstärke mindestens 2,0 mm rund um die Achse (45) erstreckt,
    daß der Abstand (C) vom Leuchtkörper (10) zur inneren Oberfläche der Seitenwand (46) des Kolbens (48) größer ist als der Abstand (A),
    daß die Wandstärke (D) der Seitenwand (46) höchstens 50 Prozent der Wandstärke (B) des Kolbenendes (44) beträgt, daß der Kolben (48) mit einem kalten Fülldruck von mehr als 0,5 bar eines inerten Gases wie Neon, Argon, Krypton, Xenon gefüllt ist,
    daß die Temperatur des Leuchtkörpers (10) in aktiviertem Zustand über 2.600 Grad Kelvin beträgt,
    daß der Energieverbrauch der elektrischen Lampe in aktiv­viertem Zustand des Leuchtkörpers (10) mehr als 4,5 Watt pro Milliliter Rauminhalt des Kolbens (48) beträgt.
     
    13.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden dadurch gekennzeichnet, daß
    die Temperatur des Leuchtkörpers (10) in aktiviertem Zustand mehr als 3.000 Grad Kelvin beträgt.
     
    14.) Elektrische Lampe insbesondere nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der kalte Fülldruck des inerten Gases mehr als 2,0 bar beträgt.
     
    15.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Füllgas zu mehr als 70 Prozent aus Krypton besteht.
     
    16.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgende bis 14
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Füllgas zu mehr als 50 Prozent zus Xenon besteht.
     
    17.) Elektrische Lampe nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Füllgas zu mehr als 90 Prozent aus Xenon besteht.
     
    18.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden bis Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Füllgas aus einem Gemisch aus Krypton und Xenon be­steht.
     
    19.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden
    dadurch gekennzeichnet, daß
    dem Füllgas eine winzige Spur eines Halogens oder einer Halogenverbindung zugesetzt ist.
     
    20.) Elektrische Lampe nach Anspruch 12 oder folgenden
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei aktiviertem Leuchtkörper (10) eine Temperaturdiffe­renz von mehr als 200 Grad Kelvin zwischen der inneren Wandung des Kolbenendes (44) im Bereich der Achse (45) und der inneren Seitenwand (46) des Kolbens (48) be­steht, wobei die höhere Temperatur an der inneren Wan­dung (442) im Bereich der Achse (45) des Kolbenendes (44) herrscht.
     
    21.) Elektrische Lampe nach Anspruch 12 oder folgenden
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei aktiviertem Leuchtkörper (10) eine Temperaturdiffe­renz des Füllgases im Bereich der Achse (45) nahe der inneren Oberfläche der Wandung (42) des Kolbenendes (44) gegenüber dem Füllgas nahe der Seitenwand (46) des Kol­bens (48) von mehr als 300 Grad Kelvin herrscht, wobei das Füllgas im Bereich der Achse (45) der inneren Ober­fläche der Wandung (42) des Kolbenendes (44) heißer ist, als im Bereich der Seitenwand (46).
     
    22.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der gewendelte Leuchtkörper (10) gekrümmt ist, und daß die Spitze dieser Krümmung in Richtung des Kolbenendes (44) weist.
     
    23.) Elektrische Lampe nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abstände zwischen den einzelnen Windungen dieses Leuchtkörpers (10) kleiner sind als 1,5 Wolframdraht­durchmesser.
     
    24.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kolben (48) mit seinem Kolbenende (44) aus einem gebräuchlichen Weichglas besteht.
     
    25.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kolben (48) mit seinem Kolbenende (44) aus einem Soda-Kalkglas (Soda-Limeglass) besteht.
     
    26.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    auf die Isolierperle (24) ein Getterstoff aufgetragen wird.
     
    27.) Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder folgenden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Leuchtdraht (26) aus welchem der Leuchtkörper (10) gewendelt wurde einen Durchmesser von mindestens 15 Prozent des Durchmessers der Stromzuführungsdrähte (20,22) aufweist.
     




    Zeichnung