CH197417A - Gewendelter Leuchtkörper aus gezogenem Wolframdraht für elektrische Glühlampen und Verfahren zur Herstellung desselben. - Google Patents

Description

      Gewendelter        Leuchtkörper    aus gezogenem     Wolframdrabt    für elektrische Glühlampen  und Verfahren zur Herstellung desselben.    Bekanntlich ist es eine wichtige Forde  rung, die man an einen     gewendelten    Leucht  körper für elektrische Glühlampen aus Wolf  ram stellt,     dass    der Leuchtkörper bei der Be  triebstemperatur der Lampe formbeständig  ist, das heisst vor allem praktisch nicht  durchhängt. Bisher hat man im wesentlichen  dieser Forderung dadurch Rechnung zu tra  gen gesucht, dass man den Leuchtkörper aus  einem Draht mit besonders langen Kristal  len hergestellt hat.

   Es wurde zwar auch vor  geschlagen, Leuchtkörper polykristalliner  Struktur zu verwenden, wobei die     Rekristal-          lisation    vor dem Montieren des Leuchtkörpers  auf dem Traggestell durchgeführt wurde, je  doch sollte hierbei, um einen     Durchhang    von  weniger als 5 % zu erzielen, die durchschnitt  liche Grösse der Kristalle zwischen 0,05 und  1 mm liegen. Allen diesen Methoden lag die  grundsätzliche Annahme zugrunde,     dass    die       Durchhangsfreiheit    mit zunehmender Länge  der Kristalle zunimmt.

      Überraschenderweise hat sich aber ge  zeigt, dass auch     mit        Wolframdrähten    mit  kleinkristallinem Aufbau, nämlich einer  vorherrschenden Kristallgrösse kleiner als  0,05 mm, z. B.     etwa    0,005 mm,     praktische          Durchhangfreiheit    erzielt werden kann. Bei  spielsweise wurde festgestellt, dass bei einer  Kristallgrösse von 6,5 bis<B>3,3</B>     ,u,    also einer  vorherrschenden Kristallgrösse von etwa  0,005 mm der     Durchhang    2,1 bis 1,6 % be  trug.

   Der angegebene Prozentsatz des Durch  hanges stellt das prozentuale Verhältnis der  Differenz der     Pfeilhöhe    des     Durchhang-          bogens    vor dem Brennen und nach der der       Messung        zugrundeliegenden    Brenndauer zu  der ihn begrenzenden Sehne dar.  



  Der erfindungsgemässe     Leuchtkörper    aus  gezogenem     Wolframdraht    für elektrische  Glühlampen     kennzeichnet    sich dadurch, dass  der Draht vorherrschend aus     Kristallen    be  steht, deren Grösse     kleiner    als 0,05 mm ist      und einen     Durehhang    von weniger als<B>5 "0</B>       aufweist.     



  Das Verfahren zur Herstellung des erfin  dungsgemässen,     gewendelten        Leuchtkörpers     aus Wolfram mit vorherrschend kleinkristal  linem Aufbau für elektrische Glühlampen  besteht darin, dass die. Drahtwendel auf     dem     Traggestell befestigt und auf     diesem    bei  einer Temperatur bis nahe dem Schmelz  punkt des Wolframs einer stossweisen Er  hitzung unterzogen wird,      wobei    die Dauer  eines     Erhitzungsstosses    nicht mehr als eine  Zehntelsekunde beträgt.  



  Das Verfahren nach der Erfindung kann  beispielsweise wie folgt durchgeführt wer  den. Es wird     ausgegangen    von einem gezoge  nen Draht aus Wolfram, und zwar einer sol  chen Beschaffenheit,     da,ss    dieses Material bei  entsprechend langsamer Erhitzung die Nei  gung zur Bildung langer Kristalle zeit.  Vorteilhaft wird Wolfram verwendet, mit  insgesamt weniger als 0,3% Zusätzen, wobei  unter "Zusatz" hier auch die     unbeabsichti,-          ten    Verunreinigungen zu verstehen sind.

    Zweckmässig wird dieser     schraubenlinienför-          mig    gewundene     Wolframdraht    vor der der       Rekristallisation    dienenden Erhitzung einer  Erwärmung auf dem Dorn     unterzogen,    je  doch nur bei solcher Temperatur, dass eine       Änderung    der     Kristallstruktur    dabei noch  nicht stattfinden kann. Die Höhe dieser  Temperatur ist natürlich auch vom Dorn  material abhängig.

   Beispielsweise wird man  bei Verwendung von Eisen- oder Kupferdor  nen, das heisst Dornen aus leichter als     Molyb-          dä.n    schmelzbarem Metall, mit einer Erwär  mung nicht höher als bis 800 oder 900       C     gehen.

   Nachdem sodann der     Leuchtkörper     mit dem Dorn in Längen geschnitten und  hierauf der Dorn -     beispielsweise    durch       Ansätzen    - entfernt wurde, wird vorteilhaft  der Leuchtkörper, auf fester     Unterlage     ruhend, ohne Dorn einer neuerlichen Erwär  mung unterzogen, und zwar bei einer Tempe  ratur zwischen     etwa.    1000 und 1200  , also  immer noch unterhalb der     Rekristallisations-          tempera.tur    des Wolframs.

   Bei Verwendung  eines Dornmaterials aus schwerer schmelz-    barem Metall  wie     beispielsweise        Molybdän.     kann die ganze     Wärrnevorbehandlung    in  einem Schritt auf dem Dorn vorgenommen       werden.    Diese geschilderte     Wä.rmev        orbehand-          lung    bezweckt einerseits     eint:    Entspannung  des     Leuchtkörperdrahtes.    anderseits soll da  mit erzielt werden, dass der spezifische elek  trische Widerstand über die ganze Draht  länge möglichst     gleichmässig    wird.  



  Der zweckmässig in der     angegebenen     Weise vorbehandelte Leuchtkörper wird nun  mehr am Traggestell der Lampe befestigt.  Hierauf wird der Leuchtkörper einer stoss  weisen Erhitzung bis nahe dem Schmelz  punkt des     Leuchtkörpermaterials,    das heisst  über     2800"    unterzogen, wobei die Dauer einer       stossweisen    Erhitzung nicht länger als eine  Zehntelsekunde ist.

   Es hat sich gezeigt, dass  ein derart vorbehandelter     Wolframdraht     beim     nachherigen    Brennen einerseits eine aus  gesprochen kleinkristalline Struktur ent  wickelt und anderseits keinen praktisch in  Betracht: kommenden     Durchhang    während  des Betriebes der Lampe ergibt, also allen  Anforderungen an Formbeständigkeit voll  ständig genügt.

   Dabei zeigt dieser Draht  auch eine hohe     Vibrationsfestigkeit.    Die       derstundsfähigkeit    des Drahtes gegen mecha  nische Beanspruchung im kalten Zustande  gestattet es auch, beim     Spiralisieren    einen  grösseren     Dornfaktor    (Verhältnis des     Durch-          inessers    des Dornes zum Durchmesser des       Wolframdrahtcs.    der auf diesen Dorn     ge-          ivickelt    wird) zu wählen,

   was bei den bis  herigen Leuchtkörpern mit verhältnismässig       langen        Kristallen    auf     Schwierigkeiten    ge  stossen ist. Die durch höheren Dornfaktor er  zielten Vorteile sind an sich bekannt.  



  Zur Erzielung der stossweisen Erhitzung  des     Leuchtkörpers,    und zwar bei möglichst  raschem Anstieg der     Temperatur    hat es sich  als vorteilhaft erwiesen, den am Traggestell.  befestigten     Leuchtkörper    im Stromkreis eine       Transformators    mit einer Streuung von über       25%    der Erhitzung durch Stromdurchgang  zu unterwerfen.

   Durch diese Streuung wird  erzielt, dass die angelegte Spannung sofort  nach Schliessung des     Stromkreises    um etwa      30 %     abfällt.    Dadurch ist es auch möglich,  bei: der Erhitzung Entladungen,     bezw.    das  Abblitzen des     Leuchtkörpers    vollständig zu  vermeiden. An Stelle eines Transformators  kann zum gleichen Zweck auch ein Konden  sator verwendet werden. Sowohl bei Verwen  dung eines Transformators, wie auch eines       Kondensators    kann durch die Wahl der Kon  stanten der gewünschte Verlauf der Tempe  raturkurven eingestellt werden.  



  Der beschriebene Leuchtkörper ist frei  von Versetzungen     (offsetting),    das heisst von       Verschiebungen    der     Kristallite        gegeneinander     im wesentlichen senkrecht zur Längsachse  des Drahtes, wodurch an den Versetzungs  stellen der Drahtquerschnitt verringert und  dementsprechend dort der Widerstand ver  grössert wird. Die an die Stromzuführungen  angeschlossenen Enden des Leuchtkörpers  behalten im wesentlichen Faserstruktur, da  sie bei der der     Rekristallisation    dienenden       Erhitzung    auf dem Traggestell durch die  Wärmeableitung der     Stromzuführungsdrähte          verhältnismässig    kühl bleiben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Gewendelter Leuchtkörper aus gezogenem Wolframdraht für elektrische Glühlampen, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht vor herrschend aus Kristallen besteht, deren Grösse kleiner als 0,05 mm ist und einen Durchhang von weniger als 5 % aufweist. UNTERANSPRUCH: 1. Leuchtkörper nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dessen En den im wesentlichen faserförmige Struk tur aufweisen.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung gewendelter Leuchtkörper gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die i)rahtwendel auf dem Traggestell befestigt und auf die sem bei einer Temperatur bis nahe dem Schmelzpunkt des Wolframs einer stoss weissen Erhitzung unterzogen wird, wobei die Dauer eines Erhitzungsstosses nicht mehr als eine Zehntelsekunde beträgt. UNTERANSPRÜCHE: 2.

   Verfahren nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Aus gangsmaterial ein gezogener, zur Bildung langer Kristalle neigender W olframdraht verwendet wird. 3. Verfahren nach dem Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass ein Wolfram draht verwendet wird, der weniger als 0,3 % Zusätze, einschliesslich Verunreini gungen, enthält. 4.

   Verfahren nach dem Patentanspruch iI, dadurch gekennzeichnet, dass der schrau- benlinienförmig gewundene Draht vor der stossweisen Erhitzung auf einem Dorn aus schwerer schmelzbarem Metall einer Er hitzung von etwa<B>1100',</B> das heisst einer Temperatur unter der Rekristallisations- temperatur, unterzogen wird. 5.

   Verfahren nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der schrau- benlinienförmig gewundene Draht vor der stossweisen Erhitzung zuerst auf einem Dorn aus leichter als Molybdän schmelz barem Metall einer Erhitzung von etwa 600 bis 900 und sodann nach Entfernung des Dornes einer Erhitzung von etwa 11-00', das heisst einer Temperatur unter Rekristallisationstemperatur, unterzogen wird. 6.

   Verfahren nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der gewen- delte Draht auf dem Traggestell im Stromkreis eines Transformators mit einer Streuung von etwa 25% und darüber der Erhitzung durch Stromdurchgang unter worfen wird. 7. Verfahren nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der gewen- delte Draht auf dem Traggestell im Strom kreis eines Kondensators der Erhitzung durch Stromdurchgang unterworfen wird.