Schraubenlinienförmiger Wolframleächtkörper für elektrische Glühlampen und Verfahren zu seiner Herstellung. Die Glühlampentechnik hat aus verschie denen Gründen ein Interesse daran, Leucht- körper von besonders zusammengedrängter Form herzustellen. Bei diesen wird nämlich die Halterung vereinfacht, das Licht kon zentriert und bei gasgefüllten Glühlampen der Wirkungsgrad erhöht.
Aus diesem Grunde ist es üblich, überall da, wo es auf eine Verkürzung des Leuchtkörpers an kommt, wie zum Beispiel bei gasgefüllten Lampen, den Leuehtdraht schraubenlinien- förmig aufzuwickeln und den Kern der Schraube so gross zu wählen, als die Form beständigkeit des Drahtes es gestattet. Be sonders wichtig ist diese Verkürzung, d. h.
das Verhältnis der eigentlichen Länge des gestreckten Leuchtdrahtes zu der in Er scheinung tretenden Länge des Schrauben körpers, also zur Längserstreckung der den Schraubenkörper umhüllenden Zylinder fläche (Hüllkörperlänge) bei dünndrähtigen Leuchtkörpern, da hier die Wärmeabgabe an das umgebende Gas vergleichsweise hohe Werte annimmt. Als besonders formbestän dig haben sich solche schraubenlinienförmi- gen Wolframleuchtkörper erwiesen, die aus unverbogenen langen Kristallen bestehen.
Jedoch kann auch bei diesen Leuchtkör- pern der Kerndurchmesser nur in beschränk tem Masse gesteigert werden. Dies gilt ins besondere für dünndrähtige Schraubenleucht- körper, beispielsweise solche, deren Draht durchmesser weniger als etwa 0,025 mm be trägt; bei ihnen liess sich bisher der Kern durchmesser mit gutem Erfolg nur auf etwa das Fünffache des Drahtdurchmessers .stei gern, da bei weiterer Vergrösserung des Ker nes die Schraubenleuchtkörper unstabil wer den und zum Durchhängen neigen.
Bei dem Leuchtkörper nach der Erfin dung werden diese Nachteile vermieden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Ursache der auftretenden Störungen darin zu suchen ist, dass die Ausbildung der unverbogenen lan gen Kristalle durch die bekannte Hitze behandlung .sich nicht mit genügender Sicher- heit vollzieht, wenn der Kerndurchmesser des Schraubenleuchtkörpers zu gross gewählt ist.
Nach der Erfindung lässt sich ein weit grösserer Kerndurchmesser anwenden, ohne dass die Fähigkeit zur Ausbildung der unver- bogenen langen Kristalle darunter leidet, so fern man bei der Formgebung des Leucht körpers dafür sorgt, dass der Leuchtdraht in kurzen Abständen Reformationsstellen auf weist, die beispielsweise durch Schlag- oder Druckwirkung erzeugt sein, oder auch zweckmässigerweise aus Stellen stärkerer Krümmung bestehen können, die mit solchen schwächerer Krümmung abwechseln.
Die Reformationsstellen bezw. Stellen stärkerer Krümmung wirken bei der Hitzebehand lung des fertig geformten Schraubenleucht- körpers als Keimstellen und begünstigen so den Eintritt der Kristallumwandlung, die sich in die benachbarten, nicht oder unge nügend deformierten bezw. schwächer ge krümmten Stellen fortpflanzt. Die Anord nung der Keimstellen in genügend kurzen Abständen bewirkt, dass die Entstehung der langen Kristalle mit Sicherheit über den ganzen Leuchtkörper erfolgt.
Dabei erstrek- ken sich die einzelnen lückenlos aneinander- gefügten Kristalle meist über eine grössere Anzahl von Keimstellen, bezw. über mehrere Schraubenwindungen, wie durch Anätzung und mikroskopische Betrachtung feststellbar ist.
Zur Herstellung von Leuchtkörpern nach der Erfindung geht man zweckmässig von einem gezogenen, vorzugsweise mit dem üblichen Zusatz schwer schmelzbarer Oxyde, wie Thoroxyd, versehenen \'i'olframdraht aus, der vorerst in bekannter \Weise bis zum beginnenden Zerfall der Faserstruktur fort laufend erhitzt und darauf, wie ebenfalls be kannt, ein bis zwei Ziehstufen heruntergezo gen worden ist.
In diesem Ausgangsdraht -erden darauf erfindungsgemäss in kurzen Abständen Reformationsstellen erzeugt, etwa dadurch, dass man über den Draht eine Rif- felwalze laufen lässt oder dass man ihn durch ein kleines Schlagwerk- hindurchbewegt. Der Draht wird alsdann auf einen zylindrischen Kern von zum Beispiel acht- bis zehnfachem Drahtdurchmesser aufgewickelt. Die Refor mationsstellen können aber auch während oder nach dem Wickeln des Schraubenkör pers im Draht erzeugt werden.
Nach einer andern besonders zweck mässigen Ausführungsform wird der Aus gangsdraht auf einen solchen Kern aufge wickelt, durch den in den Drahtwindungen zwischen Stellen schwächerer Krümmung Stellen stärkerer Krümmung als Reforma tionsstellen erzeugt werden, beispielsweise wie in Abb. 1 und \? dargestellt, auf einen vierkantigen oder sechskantigen Kern. Er legt sich hierbei um die Kanten des Kernes mit scharfer Krümmung, um die Flächen des selben dagegen mit ganz geringer Krüm mung oder sogar gradlinig herum.
Der Kern kann aber auch eine andere Form erhalten, er kann zum Beispiel, wie in Abb. 3 und 4 dargestellt, nur an einer Stelle eine schär fere Krümmung aufweisen und in seinem übrigen Teil einen nahezu halbkreisförmigen Umfang haben, An Stelle derartiger Profil kerne kann jedoch der Kern auch, wie die Abb. 5 bis 7 zeigen, aus zwei oder meh reren Drähten von gleichem oder verschie denem Durchmesser bestehen. Gegebenenfalls können die den Kern bildenden Drähte auch, wie Abb. 8 zeigt, miteinander verdrillt sein.
Um in den Drahtwindungen miteinander abwechselnde Stellen stärkerer und schwä cherer Krümmung zu erzeugen, kann man auch den Ausgangsdraht zunächst auf einen runden Kern aufwickeln und die so ent standene Schraube nachträglich mit oder ohne Kern flachdriicken.
I@Tach der Formgebung wird der Leucht- körper der bekannten, sich auf weit über ?000 C erstreckenden Hitzebehandlung unterworfen, durch die die lückenlos anein- andergefügten langen Kristalle erzeugt wer den. Letztere sind in ihrem kristallographi- schen Aufbau unverbogen, und zwar auch an den vorher deformierten Stellen, da. die Kri stalle unbeeinflusst durch die geometrische Form des Körpers wachsen. Die Erhitzung des Leuchtkörpers kann sowohl durch einen hindurchgeleiteten elektrischen Strom, als auch von aussen her, zum Beispiel in einem geeigneten Rohrofen, erfolgen.
Die Entfernung des Kernes kann ent weder vor Beginn der- Hitzebehandlung oder nach Beendigung derselben erfolgen. In letz terem Fall wird der Kern natürlich aus einem hitzebeständigen Material, wie Wol fram, bestehen. Es ist auch möglich, den Leuchtkörper zusammen mit dem Kern nur etwa auf 1900 bis 2000 C zu erhitzen, den Kern sodann zu entfernen und den Leucht- körper schliesslich ohne Kern auf die End temperatur zu bringen.
Die Erhitzung des Leuchtkörpers nach Entfernung des Ker nes kann gegebenenfalls nach Aufbringen des Leuchtkörpers auf das Fussgestell der Glühlampe vorgenommen werden, wodurch eine Hilfshalterung bei der Hocherhitzung, bezw. die Vorsehung eines besonderen Ofens erspart wird.
Wird ein profilierter Kern vor Erhit zung des Leuchtkörpers entfernt, zum Bei spiel herausgeätzt - in diesem Fall verwen det man zweckmässig Messing- oder Stahl draht - so dreht sich die Schraube, sobald sie nicht mehr vom Kern gehalten wird, ein wenig zurück, so dass die Zahl der Windun gen nach der Entfernung des Kernes gerin ger wird.
So wurde zum Beispiel bei einer Schraube, deren Kern, wie in Abb. 5 darge stellt, aus zwei aneinander gelegten Mes singdrähten bestand (Drahtdurchmesser 0,023 Millimeter, Durchmesser der Kerndrähte 0,09 Millimeter), beobachtet, dass die Zahl der Windungen sich um 1/14 verringerte und dass die an jeder Windung vorhandenen Krüm- mungsstellen gegen die entsprechenden Krümmungsstellen ihrer Nachbarwindungen um den 14. Teil eines Kreisumfanges ver setzt waren.
Dieses auffällige Verhalten ist ber für die Fertigstellung und die Ver a a wendung des Leuchtkörpers ohne wesentliche Bedeutung.
Da, bei der Herstellung der neuen Leucht körper der Kerndurchmesser der Schraube ganz beträchtlich erhöht werden kann, ohne dass die Kristallisationsfähigkeit des Draht materials beeinträchtigt wird, so lässt sich die- Hüllkörperlänge der schraubenlinien förmigen Leuchtkörper, also deren in die-Er- scheinung tretende Länge, beispielsweise auF den dritten Teil des bisher üblichen und so gar noch weiter herabsetzen.