DE707797C - Verfahren zur Herstellung gewendelter Leuchtkoerper, insbesondere fuer elektrische Gluehlampen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung gewendelter Leuchtkörper, insbesondere für elektrische Glühlampen Bekanntlich ist es eine wichtige Forderung, die man an einen gewendelten Leuchtkörper, insbesondere für elektrische Glühlampen aus hochschmelzenden Metallen, wie beispielsweise Wolfram, stellt, daß der Leuchtkörper bei der Betriebstemperatur .der Lampe formbeständig ist, d. h. vor allem praktisch nicht durchhängt. Bisher hat man dadurch im wesentlichen dieser Forderung Rechnung zu tragen gesucht, daß man den Leuchtkörper aus einem Draht mit besonders langen Kristallen hergestellt hat. Es wurde zwar auch vorgeschlagen, Leuchtkörper polykristalliner Struktur zu verwenden, wobei die Rekristallisation vor dem Montieren des Leuchtkörpers auf dem Halter durchgeführt wurde, jedoch sollte hierbei, um einen D urchhang von weniger als 5% zu erzielen, die durchschnittliche Größe der Kristalle zwischen 0,o5 und i mm liegen. Allen diesen Methoden lag die grundsätzliche Annahme zugrunde, daß die Durchhangsfreiheit mit zunehmender Länge der Kistalle zunimmt.
• Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß - die Drahtwendel auf dem Traggestell befestigt und auf diesem bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Leuchtkörpermaterials während sehr kurzer Zeit (kürzer als etwa eine Zehntelsekunde) einer einmaligen stoßweisen Erhitzung unterzogen wird. Man erhält so :einen Leuchtkörper mit kleinkristallinischem Aufbau, bei -welchem die Kristallgröße kleiner als 0,05 mm, z. B. etwa 0,005 mm ist, und der überraschenderweise trotz der Kleinheit der Kristalle praktisch keinen Durchhang aufweist.
• Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ausgegangen von einem gezogenen Draht aus Wolfram, und zwar einer solchen Zusammensetzung, daß dieses Material bei entsprechend langsamer Erhitzung die Neigung zur Bildung langer Kristalle zeigt. Vorteilhaft wird Wolfram verwendet mit insgesamt weniger als 0,30;o Zusätzen, wobei unter Zusatz hier auch die unbeabsichtigten Verunreinigungen zu verstehen sind. Zweckmäßig wird dieser Wolframdraht vor der der Rekristallisation dienenden Erhitzung einer Erwärmung auf dem Dorn unterzogen, jedoch nur bei solcher Temperatur, daß eine Änderung der Kristallstruktur dabei noch nicht stattfinden kann. Die Höhe dieser Temperatur ist natürlich auch vom Dornmaterial abhängig. Beispielsweise wird man bei Verwendung von Eisen-

  oder Kupferdornen, d. h. Dornen aus leichter

  schmelzbarem Metall, mit der Erwärmung

  nicht höher als bis 800 oder 900' C gehe

  Nachdem sodann der Leuchtkörper mit

  Dorn in Längen geschnitten und hierauf-,

  Dorn beispielsweise durch Ansätzen, ent

  wurde, wird vorteilhaft der Leuchtkörper, a

  fester Unterlage ruhend, einer neuerlichen Er-

  wärmung unterzogen, und zwar hei einer Temperatur zwischen etwa i ooo und 1200' C, also immer noch unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Wolframs. Bei Verwendung eines Dornmaterials aus schwerer schmelzbarem Metall, wie beispielsweise Molybdän, kann die ganze Wärmevorbehandlung in einem Schritt auf dem Dorn vorgenommen werden. Diese geschilderte Wärmevorbehandlung bezweckt einerseits eine Entspannung des Leuchtkörperdrahtes, andererseits soll damit erzielt werden, daß, der spezifische elektrische Widerstand über die ganze Drahtlänge möglichst gleichmäßig wird.
• Der zweckmäßig in der angegebenen Weise vorbehandelte Leuchtkörper wird nunmehr am Traggestell der Lampe befestigt. Hierauf wird der Leuchtkörper einer stoßweisen Erhitzung bis nahe dem Schmelzpunkt des Leuchtkörpermaterials unterzogen, und zwar während sehr kurzer Zeit, kürzer als etwa eine Zehntelsekunde. Es hat sich gezeigt, daß ein derart vorbehandelter Wolframdraht beim nachherigen Brennen einerseits eine ausgesprochen kleinkristalline Struktur entwickelt und andererseits keinen praktisch in Betracht kommenden Durchhang während des Betriebs der Lampe ergibt, also allen Anforderungen an Formbeständigkeit vollständig genügt. Dabei zeigt dieser Draht auch eine hohe Vibrationsfestigkeit. Die Widerstandsfähigkeit des Drahtes gegen mechanische Beanspruchung im kalten Zustand gestattet es auch, beim Spiralisieren einen größeren Dornfaktor zu wählen, was bei den bisherigen Leuchtkörpern mit verhältnismäßig langen Kristallen auf Schwierigkeiten gestoßen ist. Die durch höheren Dornfaktor erzielten Vorteile sind an sich bekannt.
• Bei der Durchführung des Verfahrens ist es, wie bemerkt, wesentlich, daß die Erhitzung bis nahe dem Schmelzpunkt des Leuchtkörpermaterials während sehr kurzer Zeit, kürzer als etwa eine Zehntelsekunde (stoßweise), durchgeführt wird. Diese Erhitzung kann auch in reduzierender Atmosphäre erfolgen. Zur Erzielung dieser Erhitzung des Leuchtkörpers, und zwar bei möglichst raschem Anstieg der Temperatur, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den am Traggestell befestigten Leuchtkörper im Stromkreis eines Transformators mit einer Streuung von über 250!o der Erhitzung durch Stromdurchgäng zu unter-

  werfen. Durch diese Streuung wird erzielt,

  daß die angelegte Spannung sofort nach Schlie-

  ßen des Stromkreises um etwa 30% abfällt.

  ,'durch ist es auch möglich, bei der Er-

  zung Entladungen bzw. das Abblitzen des

  uchtkörpers vollständig zu vermeiden. An

  telle eines Transformators kann zum gleichen

  Zweck auch ein Kondensator, gegebenenfalls

  mit Vorschaltung einer Selbstinduktion, verwendet werden. Sowohl bei Verwenden eines Transformators wie auch eines Kondensators mit Selbstinduktion kann durch die Wahl der Konstanten der gewünschte Verlauf der Temperaturkurve eingestellt werden.
• Nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Leuchtkörper aus gewendeltem, schwer schmelzbarem Metall, wie Wolfram u. dgl., weisen bei einem kleinkristallinen Aufbau, Kristallgröße kleiner als o,o5 mm, z. B. etwa 0,005 mm, einen Durchhang auf von weniger als 5%, sind also praktisch durchhangfrei. Der angegebene Prozentsatz des Durchhanges stellt das prozentuale Verhältnis der Pfeilhöhe zur Segmentsehne dar, wobei die Pfeilhöhe gebildet wird durch den Abstand der beiden Lagen des Leuchtkörpers zu Beginn des Brennens und nach der der Messung zugrundeliegenden Brenndauer.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung gewendelter Leuchtkörper, insbesondere für elektrische Glühlampen, aus zur Bildung langer Kristalle neigendem, gezogenem Wolframdraht, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel auf dem Traggestell befestigt und auf diesem bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Leuchtkörpermaterials während sehr kurzer Zeit (kürzer als etwa eine Zehntelsekunde) einer einmaligen stoßweisen Erhitzung unterzogen wird:
2. 2. Ausgangsmaterial für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangsmaterial dienende gezogene Wolframdraht weniger als 0,30j10 Zusätze, einschließlich Verunreinigungen, enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenförmig gewundene Draht vor der Wärmebehandlung gemäß Anspruch i auf einem Dorn aus schwerer schmelzbarem Metall einer Erhitzung auf etwa i i oo' C (unter der Rekristallisationstemperatur) unterzogen wird. -q.
4. Verfahren -gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenförmig gewundene Draht zuerst auf einem Dorn aus leichter schmelzbarem Metall einer Erhitzung auf etwa 6oo bis goö° C und sodann nach Entfernen des Dornes einer Erhitzung auf etwa i i oo° C (unter Rekristallisationstemperatur) unterzogen wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der gewendelte Draht' auf dem Traggestell im Stromkreis eines Transformators mit einer Streuung von etwa 250/0 und darüber der Erhitzung durch Stromdurchgang unterworfen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der gewendelte Draht auf dem Traggestell im Stromkreis eines >Kondensators, gegebenenfalls mit Vorschaltung einer Selbstinduktion, der Erhitzung durch Stromdurchgang unterworfen wird.