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.Process for the production of coiled luminous bodies, in particular for
Electric light bulbs It is well known that it is an important requirement that one has of one
Coiled luminous bodies, in particular for electric incandescent lamps made from refractory
Metals, such as tungsten, ensure that the filament is at operating temperature
.the lamp is dimensionally stable, d. H. especially practically does not sag. Until now
one has sought to take this requirement into account essentially that
the filament is made from a wire with particularly long crystals
Has. It has also been proposed to give luminous bodies a polycrystalline structure
use, the recrystallization before mounting the filament on the
Holder was carried out, however, this should be done in order to allow a sag of less
than 5%, the average size of the crystals between 0.05 and
i mm lie. All of these methods were based on the fundamental assumption that
the freedom from sagging increases with the length of the crystals.
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.The method according to the invention consists in that the wire helix is attached to the support frame and subjected to a single, intermittent heating on this at a temperature close to the melting point of the luminous element material for a very short time (less than about a tenth of a second). The following is obtained: a luminous element with a small crystalline structure, in which the crystal size is less than 0.05 mm, e.g. B. is about 0.005 mm, and surprisingly, despite the small size of the crystals, has practically no sag.
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.The method according to the invention is based on a drawn wire made of tungsten, specifically of such a composition that this material tends to form long crystals when heated slowly. Tungsten is advantageously used with a total of less than 0.30; o additives, the addition here also being understood to mean unintentional impurities. This tungsten wire is expediently subjected to heating on the mandrel before the heating for recrystallization, but only at such a temperature that a change in the crystal structure cannot yet take place. The level of this temperature is of course also dependent on the mandrel material. For example, when using iron or copper thorns, that is, thorns made from lighter
fusible metal, with heating
do not go higher than 800 or 900 ° C
After then the filament with
Mandrel cut into lengths and then-
Dorn for example by approaches, ent
the filament, a
solid base resting, a renewed
subjected to heating, namely at a temperature between about 10,000 and 1200 ° C., i.e. still below the recrystallization temperature of tungsten. When using a mandrel material made from less fusible metal, such as molybdenum, the entire pretreatment can be carried out on the mandrel in one step. The purpose of this pretreatment, as described, is, on the one hand, to relax the filament wire, and on the other hand, it is intended to ensure that the specific electrical resistance is as uniform as possible over the entire length of the wire.
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.The luminous body expediently pretreated in the manner indicated
is now attached to the support frame of the lamp. Then the luminous body becomes one
subjected to intermittent heating to near the melting point of the filament material,
and that for a very short time, less than about a tenth of a second. It has
shown that a tungsten wire pretreated in this way during subsequent firing on the one hand
developed an extremely small crystalline structure and, on the other hand, none
results in practical sagging during the operation of the lamp,
thus completely satisfies all requirements for dimensional stability. This shows
Wire also has high vibration resistance. The resistance of the wire
Against mechanical stress in the cold state, it also allows when spiraling
to choose a larger thorn factor, which is proportionate to the previous luminaries
long crystals encountered difficulties. The higher thorn factor
The advantages achieved are known per se.
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.When carrying out the method, as noted, it is essential that the heating is carried out to near the melting point of the luminous element material for a very short time, less than about a tenth of a second (intermittently). This heating can also take place in a reducing atmosphere. In order to achieve this heating of the luminous element, with the temperature rising as quickly as possible, it has proven to be advantageous to heat the luminous element attached to the support frame in the circuit of a transformer with a spread of more than 250! throw. This spread is achieved
that the applied voltage immediately after closing
the circuit drops by about 30%.
, 'through it is also possible to
tion discharges or the flashing off of the
to avoid uterine body completely. At
place of a transformer can be the same
Also purpose a capacitor, if necessary
with an upstream self-induction. Both when using a transformer and a capacitor with self-induction, the desired course of the temperature curve can be set by selecting the constants.
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.Luminous bodies made of coiled, coiled,
Difficult-to-melt metal, such as tungsten and the like, show in the case of a small-crystalline one
Structure, crystal size smaller than 0.05 mm, e.g. B. about 0.005 mm, a slack
to less than 5%, so there is practically no slack. The specified percentage
of the sag represents the percentage ratio of the arrow height to the segment tendon
represents, the height of the arrow being formed by the distance between the two layers of the luminous element
at the beginning of burning and after the burning time on which the measurement is based.