DE194707C

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Publication number: DE194707C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

' KLASSE 21/ GRUPPE

Dr. HANS KÜZEL in BADEN BiWLEN.

elektrischen Glühlampen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. August 1905 ab.

Die bisher bekannt gewordenen Verfahren zur Herstellung von stromleitenden Verbindungen von metallischem Charakter zwischen Kohlenfäden und stromzuführenden Metalldrähten bei elektrischen Glühlampen haben sich in der Praxis nur unvollkommen bewährt ; hauptsächlich weil infolge der in Betracht kommenden heterogenen Eigenschaften dieser Körper die Berührung zwischen dem

ίο verbindenden Metall und der Kohle von vornherein schon an und für sich niemals innig genug erfolgt und noch weiterhin während des Brennens der Lampe infolge des auftretenden großen Übergangswiderstandes immer mehr gelockert wird.

Hierdurch wird einerseits der Wirkungsgrad der Lampe rasch herabgesetzt und andererseits ein rasches Durchbrennen des Kohlenfadens an der Verbindungsstelle verursacht.

so Um obige Mißstände vermeiden zu können und eine brauchbare Verbindung von metallischem Charakter, welche den Strom besser leitet als die üblichen Kohlenkitte oder Kohlenüberzüge, herzustellen, bedarf es somit eines!

hochschmelzenden metallischen Materials, das gleichmäßig gut an Kohlenfäden wie an den stromzuführenden Metalldrähten haftet.

Ein solches Material wurde in den hochschmelzenden Metallkarbiden bzw. in ihren festen Lösungen in überschüssigen Metallen erkannt.

Als besonders geeignet erwiesen sich die Kohlenstoffverbindungen der höchst schmelzenden Metalle, wie z. B. Mangan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Uran, Vanadium, Tantal, Niob, Titan, Thorium, Zirkonium, Nickel, Kobalt, Eisen. '..'.■

Alle diese Karbide bzw. ihre festen Lösungen in Metall zeigen zu der Kohle infolge ihres Kohlenstoffgehaltes eine gewisse Verwandtschaft und haften auf derselben, wenn man sie in geschmolzenem Zustände anwendet, sehr fest. . :·■■ - . ,

Taucht man z. B. die Enden eines Kohlenfadens in geschmolzenes, nach M ο i s s a η hergestelltes Wolframkarbid, so" saugt sich dasselbe in die Poren der Kohle ein; nach dem Herausziehen der Kohlenenden aus dem geschmolzenen Karbid findet man dieselben mit einem metallischen Überzüge- bedeckt, den man durch wiederholtes Eintauchen beliebig dick machen kann, und der so fest haftet, daß man denselben in der Regel ohne Zerstörung der Kohle nicht ablösen kann.

Nimmt man an Stelle des Kohlenfadens einen Metalldraht, so überzieht er sich in gleicher Weise mit dem geschmolzenen Karbid.·

Bringt man daher das oben erwähnte geschmolzene Karbid in irgendeiner Weise auf die einander genäherten, sich berührenden oder provisorisch auf mechanische Weise aneinander befestigten Enden eines Glühfadens

(2. Auflage, ausgegeben am io. April iqoS.)

aus Kohle und eines Fadenträgers, z. B. aus Nickel, so lötet das Karbid beide Teile, obwohl sie aus heterogenem Materiale bestehen, gleichmäßig fest aneinander, und nachdem man es in der' Hand hat, einen beliebig großen JLötknoten zu. erzeugen, kann man auf diese Weise eine Verbindung herstellen, welche den Ideinsten praktisch erreichbaren Ubergangs-

;. widerstand aufweist.

ίο Dasselbe Resultat erzielt man, wenn man an Stelle des Kohlenfadens einen anderen, z. B. metallischen, Glühfaden oder einen Glühfaden aus Bor, Silizium usw. nimmt oder ein anderes hochschmelzendes Karbid wählt.

Für die Zwecke dieses Verfahrens braucht das Wolframkarbid (oder bei Anwendung anderer Karbide brauchen diese) nicht in reinem Zustande angewandt zu werden. Man kann

!direkt das Rohprodukt verwenden, wie es ao z.B. nach dem Verfahren von Moissan,

; z.B. im obigen Falle durch Reduktion von Wolframsäure mit Kohle, erhalten wird, in

■ welchem Zustande sein Kohlenstoffgehalt von : 0,67 bis 6,33 Prozent schwanken kann. Immeras hin eignen sich diejenigen Produkte, welche

annähernd der Formel C W₂ entsprechen, so- ■■'.' wohl besser als die kohlenstoffärmeren festen Lösungen des Karbids in Metall wie auch "besser als kohlenstoffreichere Produkte, da einerseits die Benetzbarkeit der Kohle durch : geschmolzene Metalle, wie schon Moissan erkannt hat, vom Kohlenstoffgehalt der letzteren abhängt, während andererseits die

■ kohlenstoffreicheren Produkte leicht blättrigen Graphit abscheiden, wodurch die erzielte Verbindung zwischen Glühfaden und Fadenträger gelockert werden könnte.

'"::'. Eine zweite ; Ausführungsform des Verlötens von Glühfaden und Fadenträgern durch Karbide und deren feste Lösungen besteht darin, daß man diese in feinst gepulvertem Zustande mit einer er^gn ausreichenden Menge eines Bindemittels, z;^!B. mit Gummi arabicum, Zuckerlösung usw. oder mit bindenden kolloidalen Metallen oder kolloidalen Oxyden zu einer streichbaren Masse -sierarbeitet, diese auf die Verbindungsstellen aufträgt, trocknet und hierauf durch Erhitzen, entweder auf gewöhnliche Weise oder mit Hilfe des elektri- seilen Stromes, gegebenenfalls im Lichtbogen und ev. unter Ausschluß der Luft, sei es im Vakuum oder in Gasen oder Dämpfen, z.B. . Leuchtgas, Wasserstoff, Stickstoff, Benzindampf usw. allmählich auf Weißglut erhitzt I)Zw. zum Schmelzen oder Sintern bringt.

Eine Abänderung dieser Ausführungsform besteht darin, daß man die Karbide oder ihre festen Lösungen nicht von vornherein fertig gebildet zur Anwendung bringt, sondern sie erst während des Lötprozesses erzeugt, indem man feinst gepulverte schwer schmelzbare Metalle mit Kohlenstoff oder einer organischen Substanz, die beim Erhitzen Kohlenstoff abgibt, und einer ausreichenden Menge eines Bindemittels zu einer streichbaren Masse verarbeitet, diese auf die Verbindungsstellen aufträgt und behufs Verlötung derselben, wie vorhin angegeben, erhitzt. Der vorhandene ' Kohlenstoff verwandelt, dabei die angewandten Metalle ill die Karbide. Für diese Ausführengsform eignen sich besonders Metalle, welche sehr kohlenstoffreiche Karbide zu bilden vermögen, wie z. B. das Vanadium. Man erhält aus diesem einen für das beschriebene Verfahren gut geeigneten Lötkitt, indem man z. B. 90 Teile staubförmiges Vanadium mit 5 Teilen feinstem Graphitpulver und 5 Teilen Gummi arabicum und etwas Wasser zu einer streichbaren Masse verarbeitet und damit, wie beschrieben, verfährt.

An Stelle organischer Bindemittel können hierbei auch kolloidale Metalle, weniger gut kolloidale Oxyde als Bindemittel Verwendung finden. . · .

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von stromleitenden Verbindungen zwischen Glühkörpern aus Leitern erster Klasse, insbesondere Kohlenfäden und den strom-

■'■ zuführenden Teilen bei elektrischen Glühlampen, dadurch gekennzeichnet, daß man den elektrischen Strom leitende, bei der Temperatur des elektrischen Lichtbogens schmelzende oder sinternde Karbide von schwer "95 schmelzbaren Metallen in reinem Zustande oder überschüssigen Kohlenstoff enthaltend, oder feste Lösungen von solchen Karbiden in schwer schmelzbaren Metallen, allein oder im Gemenge untereinander,¹ als Lote verwendet, indem man sie nach bekannten Lötverfahren in geschmolzenem Zustande auf die Lötstellen aufbringt oder in festem,

[ fein gepulvertem Zustande mit Hilfe eines Bindemittels in eine streichbare Masse verwandelt, auf die Verbindungsstellen aufbringt und nach dem Trocknen in irgendeiner geeigneten Weise, ev. unter Abschluß der Luft, sei es im Vakuum oder in Gasen

: oder Dämpfen, z. B. Leuchtgas, Wasser- 110 ·

/stoffgas, Stickstoff, Benzindampf usw.. entweder auf gewöhnliche Weise oder mit Hilfe des elektrischen Stromes oder Lichtbogens erhitzt, um durch Schmelzen oder ■ Sintern des Lotes eine Verbindung zu bc-

: : werkstelligen.

2. Ausführungsforin des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

. man die als Lote dienenden, in Anspruch 1 angegebenen kohlenstofflialtigen Körper erst tao

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während des Lötprozesses erzeugt, indem man schwer schmelzbare Metalle in feinster Pulver- oder Staubform mit Kohlenstoff oder einer beim Erhitzen Kohlenstoff abgebenden Verbindung und einem Bindemittel zu einer streichbaren Masse verarbeitet, diese auf die Verbindungsstelle aufträgt und nach dem Trocknen behufs; Lötung verfährt wie in Anspruch 1 angegeben. , ' . ' y iu^:

Berlin, gebrückt in Der Reichsdruckerei.