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Blitzlichtlampe.
Es ist bekannt, Metalle, wie Magnesium oder Aluminium, in Pulverform mit oder ohne beigemischen oxydierenden Stoffen sowohl in freier Luft als auch in geschlossenen Glocken für Blitzlicht zu verwenden. Auch sind Blitzlichtlampell bekannt geworden, bei denen solche Metalle in Blech-oder Folienform verwendet werden.
Die Blitzlichtlampe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Ziehen erhaltener Magnesiumdraht oder ein-band aus diesem Material mit einem Umfang kleiner als 1500 Mikron als aktinisches Licht erzeugendes Material verwendet wird. Dies kann in freier Luft geschehen, aber zweckmässig wird das Material in einer durchsichtigen, geschlossenen Glocke untergebracht. Die Erfindung ermöglicht es, eine aktinisehe Strahlung kurzer Dauer zu erhalten, ohne dass es nötig ist, das Metall zu äusserst dünnen Folien, wie von 2 Mikron Dicke oder weniger, auszuwalzen.
Es ist bisher nicht als möglich angesehen worden, Magnesium zu einem dünnen Draht zu ziehen.
Das bisher gebräuchliche Verfahren zur Herstellung von Magnesiumdraht oder-band bestand darin, dass das Metall unter hohem Druck durch eine Öffnung gespritzt oder gepresst wurde, wobei der Block, in dem die Spritz-oder Pressöffnung angebracht war, erhitzt wurde, was jedoch für sehr dünne Drähte grosse technische Schwierigkeiten bereitete. Ferner ist es bekannt, mittels eines Walzverfahrens Magnesiumbleche herzustellen, die sehr dünn sind.
Ziehbare Metalle mit einem verhältnismässig niedrigen Schmelzpunkt werden bei Zimmertemperatur und mit grossem Verlauf der Düsen gezogen. Es ist z. B. Aluminium mit einem Schmelzpunkt von 658 C oder Kupfer mit einem Schmelzpunkt von 1080 C bei Zimmertemperatur und mit einem Verlauf von 15% oder mehr ziehbar.
Hochschmelzende Metalle, wie Wolfram (Schmelzpunkt 33000 C) oder Molybdän (2600 C), werden in Form sehr dünner Drähte bei einer bedeutend über Zimmertemperatur liegenden Temperatur, z. B.
800 C, und mit einem kleinen Verlauf von höchstens 8% per Düse gezogen.
Von den erwähnten Metallen stimmt Aluminium in dieser Beziehung am meisten mit Magnesium überein, da beide Metalle nicht nur praktisch den gleichen Schmelzpunkt, sondern auch die gleiche Zugfestigkeit aufweisen.
Während Aluminium sogar bis auf z. B. 40 Mikron gezogen werden kann und somit zu den leicht ziehbaren Metallen zu zählen ist, wurde Magnesiumdraht bisher durch Anwendung des Spritzverfahrens erhalten, wobei Drähte nicht viel dünner als 500 Mikron hergestellt werden können. Da das Ziehen dem Spritzen durch eine enge Öffnung vorzuziehen ist, werden dünne Drähte aus ziehbaren Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Aluminium und Kupfer, durch Ziehen hergestellt. Dahingegen wurden, wie schon bemerkt, Drähte aus dem ebenso niedrigschmelzenden Magnesium bisher nur durch Spritzen erhalten.
Es ist gefunden worden, dass Magnesium, obgleich es ein Metall mit niedrigerem Schmelzpunkt ist, mittels Verfahren gezogen werden kann, die gerade bei Metallen mit hohem Schmelzpunkt Anwendung finden, u. zw. dadurch, dass der Verlauf der Düsen verhältnismässig klein gewählt, zweckmässig mit einer Abnahme des Umfanges von höchstens 6% per Düse, und dass ferner die Deformationszone auf eine Temperatur von ungefähr 350 C erhitzt wird.
Unter Erhitzung auf eine Temperatur von ungefähr 350 C ist zu verstehen, dass das Ziehen zweckmässig bei dieser Temperatur durchgeführt wird, aber dass es auch bei Temperaturen zwischen 2500 und 400 C bewerkstelligt werden kann.
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Zweckmässig wird die Abnahme des Schnittumfanges zwischen 2 und 5 % per Düse gewählt.
Das Erhitzen der Deformationszone kann durch Erhitzen der Düsen bewerkstelligt werden.
Geht man z. B. von einem gegossenen oder gespritzten Magnesiumstab von 6 mm Durchmesser aus, so kann dieser zunächst z. B. mittels eines Hämmerverfahrens bis auf einen geringeren Durchmesser, etwa 1 mm, gebracht werden und darauf zum Ziehen übergegangen werden. Bei diesem Hämmerverfahren wählt man den Verlauf je Hämmervorgang zweckmässig höchstens mit 3 %. Man kann jedoch auch ohne Ausübung des Hämmerverfahrens unmittelbar von 6 mm Durchmesser ab das Ziehverfahren durchführen.
Unter Hämmern ist das Hämmerverfahren zu verstehen, wie es bei der Herstellung von Wolframdraht unter anderm für elektrische Glühlampen angewendet wird.
Gute Ergebnisse erzielt man, wenn man z. B. von den in Frage kommenden Magnesiumstäbehen ausgeht, diese zunächst bei einer Temperatur höher als 250 C, zweckmässig bei 400 C, hämmert, so dass der Durchmesser bis auf 3 mm gebracht wird, wobei mit jedem Hämmervorgang der Durchmesser um 40 Mikron verringert wird. Darauf wird der Durchmesser von 3 mm auf 2 mm gebracht, wobei bei jedem Hämmervorgang der Durchmesser um 20 Mikron abnimmt. Darauf wird der Durchmesser von 2 mm auf 1 mm gebracht und dabei der Durchmesser bei jedem Hämmervorgang um 10 Mikron verringert.
Ist der Durchmesser auf 1 mm gebracht worden, so kann zum Ziehen übergegangen werden, womit auch sofort begonnen werden kann, wenn der gespritzte Magnesiumdraht von Anfang an einen solchen oder kleineren Durchmesser hat. Beim Ziehen wird die Deformationszone auf eine Temperatur von annähernd 350 C erhitzt, wobei es wünschenswert ist, den Magnesiumdraht über annähernd 300 Mikron Dicke. bevor er die Ziehöffnung erreicht, auf eine Temperatur höher als 300 C, z. B. 450 C, vorzuerhitzen.
Das Ziehverfahren kann wie folgt durchgeführt werden.
Von l WMK bis annähernd 600 Mikron wird dafür Sorge getragen, dass die Abnahme des Durchmessers des Drahtes per Düse 35 Mikron beträgt. Danach wird der Durchmesser von 600 auf 400 Mikron gebracht. wobei per Düse die Durchmesserabnahme 20 Mikron beträgt. Bei dem darauffolgenden Ziehen, wobei der Durchmesser von 440 Mikron auf 200 Mikron verringert wird, beträgt die Abnahme per Düse 12 Mikron.
Jetzt lässt sich der Durchmesser von 200 Mikron auf 100 Mikron mit einer Abnahme per Düse von 10 bis l Mikron bringen.
Als Düse können Diamant oder Kunstziehsteine, z. B. das sogenannte Widiametall, verwendet werden. Zweckmässig wird eine Ziehgeschwindigkeit angewendet, die bei Durchmessern kleiner als 600 Mikron annähernd 10 mm in der Minute beträgt. Als Schmiermittel kann beim Ziehen z. B. Rüböl verwendet werden.
Infolge des Ziehens tritt eine Erhöhung der Bruchfestigkeit ein, deren Wert meist über demjenigen
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streifen auf, und es zeigt sich bei metallographischer Prüfung, dass es eine Struktur von kleineren Kristallen aufweist als das durch Spritzen von Magnesium erhaltene Erzeugnis.
Es ist ferner möglich, ein dünnes und schmales Magnesiumband mit einem Umfang kleiner als 1500 Mikron herzustellen. Dieses kann sowohl durch entsprechende Wahl des Schnittes der Ziehöffnung der Düsen als auch durch Abplatten oder Walzen eines runden gezogenen Drahtes erhalten werden.
Die Erfindung umfasst ausser der Anwendung von Magnesium selbst auch die Anwendung von gezogenen Magnesiumlegierungen mit einem so grossen Magnesiumgehalt, dass sie ohne Ausübung des vorher beschriebenen Ziehverfahrens ähnlich wie Magnesium unziehbar sind ; im nachstehenden soll dessenungeachtet weiter nur von Magnesium die Rede sein.
Es ist gefunden worden, dass ein Magnesiumdraht z. B. in Sauerstoff bedeutend schneller verbrennt als ein durch Spritzen und gegebenenfalls darauffolgendes Abplatten erhaltenes Magnesiumband von gleicher Dicke. In Sauerstoff z. B. beträgt die aktinische Strahlungszeit des zuletzt erwähnten Ma- gnesiumbandes, das 8 mm breit und 90 Mikron dick ist, 0. 5 Sek., während gezogener, runder Magnesiumdraht von 90 Mikron Durchmesser unter gleichen Verhältnissen und bei gleicher Gewichtsmenge trotz der bedeutend grösseren Länge eine aktinische Strahlungszeit von o Sek. aufweist.
Unter aktinischer Strahlungszeit wird die Zeit verstanden, während welcher das Licht praktisch auf dem lichtempfindlichen Stoff (nach erfolgtem Entwickeln) Schwärzung herbeiführt.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Blitzlichtlampe mit einer Menge mit aktinischer Wirkung reagierender Gase, wie Sauerstoff oder Stiekstoffmonoxyd, versehen, die zweckmässig mehr als das Doppelte derjenigen Menge beträgt, die theoretisch für die völlige Umwandlung des gezogenen Magnesiums erforderlich ist. Obgleich infolge dieses Überschusses im allgemeinen die Reaktionszeit nicht besonders abnimmt, hat dieser Überschuss den Vorzug, dass eine völlige Umwandlung des Magnesiums erzielt werden kann.
Zweckmässig wird eine Blitzlichtlampe nach der Erfindung mit einem durch Ziehen erhaltenen Magnesiumdraht bzw.-band versehen, dessen Umfang zwischen 400 und 150 Mikron liegt. Verwendet man einen Magnesiumdraht von 200 Mikron Durchmesser bei einer Länge von z. B. 80 em, so kann die
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gesamt entwickelte Lichtmenge zur Erzielung kurzdauernder aktinischer Strahlungszeiten die gleiche ist, ist es wünschenswert, gezogene Magnesiumdrähte oder-bänder mit einem kleineren Umfang als 1500 Mikron zu verwenden.
Ausser Sauerstoff können auch andere Gase, wie Lachgas N2O, Stickstoffoxyd NO und Stickstoff-
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reagieren.
Magnesiumdrähte oder-bänder können auf verschiedene Weise in einer Blitzlichtlampe untergebracht werden. Es kann z. B. der Magnesiumdraht auf einen aus Metall oder Glas bestehenden Rahmen aufgespannt oder aber in Form eines Knäuels frei in der Glocke angebracht werden. Auch ist es möglieh. den Magnesiumdraht z. B. in Form eines Zickzackdrahtes, einer Schraubenlinie oder Doppelschraubenlinie anzubringen, wie es bei Glühlampen geschieht.
Die Erzielung einer kurzen aktinischen Strahlungszeit kann durch eine derartige Anordnung des Magnesiumdrahtes begünstigt werden, indem die verschiedenen Abschnitte des Drahtes tunlichst ausgebreitet werden, d. h. dass ein Zusammendrücken des Drahtes in Form eines zu kleinen Pfröpfchens verhütet wird.
Soll der Magnesiumdraht knäuelähnlich frei in der Glocke angebracht werden, so empfiehlt es
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faden anbringt, so dass bei jeder Lage der Glocke der Knäuel nicht von den Elektroden abgleiten kann.
Dies kann auch dadurch erzielt werden, dass die Innenseite der Glocke, soweit als nötig, mit einer Schutz- schicht versehen wird. Als solche Schutzschichten kommen Materialien in Betracht, wie dünnes Papier, eine regenerierte Zelluloseschicht, eine Schicht aus Zellulosederivaten, wie Nitrozellulose, Glimmer oder unverbrennbar gemachtes Papier. Die Gefahr eines Zerspringens der Glocke kann auch in der Weise beseitigt werden, dass die Wand der Glasglocke verhältnismässig dick gewählt wird.
Vergleicht man einen Magnesiumdraht, wie dieser bei der Erfindung angewendet wird, mit einem Aluminiumdraht von gleicher Dicke, so zeigt sich, dass der Magnesiumdraht bedeutend leichter zum Entzünden gebracht werden kann. Um Aluminiumdraht zu guter Zündung zu bringen, müsste der Durchmesser äusserst gering, z. B. dünner als 50 Mikron sein. Ein Zirkoniumdraht hingegen weist zwar eine gute Zündung auf, hat aber wieder den Nachteil einer sehr langen aktinischen Strahlungszeit.
Die Erfindung macht das Auswalzen von Aluminiumfolien auf sehr geringe Stärken, z. B. bis auf 2 Mikron herab oder weniger, überflüssig, da nach der Erfindung mit einem gezogenen Magnesiumdraht von 100 Mikron Durchmesser schon eine sehr kurze aktinische Strahlungszeit erzielt werden kann. Im übrigen ist das Anbringen und die Handhabung eines Magnesiumdrahtes bzw.-bandes einfacher als bei einer Folie. Ferner ist die Gefahr der Verbrennung des das aktinische Licht erzeugenden Materials beim Einschmelzen der Glocke bei Magnesiumdraht bzw.-band bedeutend geringer als bei Aluminiumfolien.
Man kann eine Blitzlichtlampe nach der Erfindung in der Weise herstellen, dass ein durch Ziehen erhaltener Magnesiumdraht bzw.-band von geeigneter Dicke auf eine Weise angebracht wird, die der-
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Man kann die Eigenschaften des ausgestrahlten Lichtes durch Benutzung einer farbigen Glocke oder von Glocken, die für das ultraviolette oder das ultrarote Licht in besonders hohem Masse durchlässig sind, beeinflussen. Gewünschtenfalls können chemische Stoffe auf dem Magnesiumdraht angebracht werden, welche die Eigenschaften des aktinischen Lichtes beeinflussen. Als Beispiel solcher Stoffe können Strontium-, Kalzium-, Natrium-und Quecksilbersalze erwähnt werden.
Man kann in der Glocke einer Blitzlichtlampe nach der Erfindung einen Stoff unterbringen, der etwaigen Zutritt von Luft durch eine Verfärbung anzeigt. Als Beispiel können Stickstoffmonoxyd (NO) erwähnt werden, das entweder allein oder mit beigemischtem Schwefelkohlenstoff (CSz) angewendet werden kann. Erfindungsgemäss können sehr grosse Lichtmengen durch Benutzung einer genügenden Gewichtsmenge Magnesium erreicht werden. Es hat sich gezeigt, dass die gesamte Liehtmenge praktisch proportional mit diesem Gewicht zunimmt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen schematisch dargestellten Ausführungsformen von Blitzlichtlampen nach der Erfindung näher erläutert.
In Fig. 1 besitzt eine Glasglocke- 1 eine Quetschstelle 2, in welche Stromzuführungsdrähte. 3 eingeschmolzen sind, die durch einen kleinen Glühwendeldraht 4 verbunden sind. Auf einem. Rahmen 5 ist ein Draht aus Magnesium-Aluminium-Legierung 6 aufgespannt. Die Gliihspirale 4ist mit einem Stückchen Aluminiumfolie 7 versehen.
In Fig. 2 ist eine Glasglocke 8 mit einer Quetschstelle 9 versehen, in welche Stromzuführungs- drähte. 10 eingeschmolzen sind, die durch den Glübkörper-U verbunden sind, an dem sieh eine explosive Masse 12 befindet. Ein magnesium-Aluminium-Legierungsdraht 13 ist knäuelförmig in der Glocke angeordnet.
In Fig. 3 ist eine Glasglocke 14 mit einer Quetschstelle 15 versehen, in welche Stromzuführungs- drähte 16 eingeschmolzen sind, während ein Draht aus Magnesium-Aluminium-Legierung 17 in der bei elektrischen Glühlampen bekannten Weise angeordnet und mit den Stromzuführungsdrähten 16 elektrisch verbunden ist.
In Fig. 4 ist eine Glasglocke 18 mit einer Quetschstelle 19 versehen, in welche Stromzuführungs- drähte 20 eingeschmolzen sind, während ein Draht aus Magnesium-Aluminium-Legierung 21 in Form eines Wendeldrahtes angebracht und mit den Stromzuführungsdrähten 20 elektrisch verbunden ist.
In Fig. 5 ist 22 eine Glasglocke, die mit einer Quetschstelle 2. 3 versehen ist, in welche Stromzu- führungsdrähte 24 und 25 eingeschmolzen sind. Letztere sind mit einer Schmelzsicherung 26 versehen.
Ein Draht aus Magnesium-Aluminium-Legierung 27 ist analog wie in Fig. 2 angeordnet, während die Stromzuführungsdrähte 24 und 25 mit einem Glühdraht 28 mit Paste verbunden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Blitzlichtlampe mit elektrischer Zündung, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Ziehen erhaltener Magnesiumdraht oder ein solches Band mit einem Umfang kleiner als 1500 Mikron in einer geschlossenen Glocke angeordnet ist, die mit einer unter aktinischer Wirkung mit Magnesium reagierenden Gasfüllung versehen ist.