Photographische Blitzlichtlampe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blitzliehtlampe, welche aus drahtförmigem, brennbarem Blitzlichtmaterial innerhalb eines luftdichten Kolbens besteht, wobei dieses Ma terial einerseits und ein Zünddraht ander seits in Wärmekontakt mit einer Zündstoff- masse stehen, die ans Magnesium, Zirkon und haliumpereblorat, in Pulverform gemischt und zusammengehalten durch ein Bindemittel besteht.
Bei bekannten Blitzlichtlampen besteht das Zündorgan üblicherweise aus einem dün- i )en Wol ir < umdraht, ausgespannt zwischen den innerhalb des Kolbens gelegenen Enden der Stromzuführungsdrähte,
wobei der Zünd- draht mindestens an seinen mit den Zuleitun- 'en verbundenen Enden einen Belag oder Überzug ans Zündstoff aufweist. Zur Erzie lung einer genauen Synchronisierung des Liehtblitzes der Lampe mit dem Kamera- versehluss bei Blitzlichtaufnahmen ist erfor derlich, dass jede Blitzlichtlampe in gleicher Weise zündet.
Ferner ist es von grossem Vor teil, wenn die Blitz'lichtlampe auch dann rieh- ; tig zündet, wenn die Batterien schwach ge worden sind und in ihrer Spannung nachge lassen haben sowie bei anormal hohem Wider stand im Zünddrahtstromkreis, etwa infolge schlechter Kontaktgabe oder aus andern i Gründen.
Um unter solchen Umständen die sichere Zündung der Lampe zu gewährlei sten, ist es empfehlenswert, einen Zünddraht mit einem Durchmesser von etwa 15 bis 18 Mikron zu verwenden, im Gegensatz zu dem bisher üblichen Drahtdurchmesser von etwa 25 Mikron, da der dünnere Zünddraht infolge seiner geringeren Masse merklich we niger elektrische Leistung zur Erhitzung auf die erforderliche Zündtemperatur für den Zündstoff und damit zur Zündung der Lampe benötigt. .
Als Zündstoffmasse hat sich bisher für eine wirksame Zündung von Blitzlichtlam- pen mit reinem Aluminium in Form von Drähten oder Folienstreifen als verbrenn barem Material ein Gemisch aus pulverisier tem Magnesium, Zirkon und Kaliumper- chlorat als am günstigsten erwiesen, mit An- teilen von 8 bis 2!6% Magnesium,
42 bis 520/u Zirkon und 32 bis 401/e Kaliumper- chlorat, zu einer festen Masse vereinigt.
durch ein geeignetes Bindemittel, etwa eine Lö sung von Nitrozellulose in Amylazetat. Ob wohl ein derart zusammengesetzter Zünd stoff zusammen mit einem Zünddraht aus Wolfram von etwa 25 Mikron Durchmesser in jeder Weise befriedigt, ist derselbe bei einem Zünddraht von etwa 18 Mikron Durch messer für ein einwandfreies Funktionieren nicht empfindlich genug, und bei einem be trächtlichen Prozentsatz solcher Blitzlicht lampen brennt der Zünddraht durch, bevor die Zündstoffmasse die zum Wirksamwerden erforderliche Temperatur erreicht, so dass die Lampe nicht zündet.
Anderseits sollte mit Rücksicht auf Fabrikationsnotwendigkeiten die Empfindlichkeit des Zündstoffes nicht so gross sein, dass während der zur Feststel lung von Undichtigkeiten und lufthaltigen Lampen erforderlichen Glimmlichtprüfung die Blitzlichtauslösung erfolgt, da ein Aus lösen auch nur einer einzigen Blitzlichtlampe das Bedienungspersonal vorübergehend der art blendet, dass eine Überwachung der Glimmlichtprüfung während längerer Zeit, in der Grössenordnung von einer halben Stunde, nicht mehr möglich ist, was Reserve personal erforderlich macht,
um eine Unter brechung der Massenproduktion derartiger Blitzlichtlampen zu verhüten.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Blitzlichtlampe, die auch dann zündet, wenn die Leistung der Batterien bereits nachgelassen haben, oder wenn der Widerstand im Zündstromkreis anormal hoch ist, das aber keine Zündung der Lampe beim Auftreten einer Glimmentladung bewirkt, wie sie während der normalen Fabrikations- Glimmkontrolle auf- etwaigen Luftgehalt der Lampen hervorgerufen wird.
Ferner soll die verbesserte Zusammen setzung der Zündstoffe für das Zündorgan derartiger Blitzlichtlampen, besonders für solche mit Reinaluminium in Drahtform oder in Gestalt von Folienstreifen als brennbares Material, genügend empfindlich sein, um mit einem Glühdraht von etwa 1,8 Mikron Durch messer gezündet zu werden.
Erfindungsgemäss besteht die Zündstoff masse der Blitzlichtlampe aus einem Gemisch von 60 bis 90 Gewichtsprozent Zirkon, 1 bis 8 Gewichtsprozent Magnesium und den Rest Kaliumperchlorat, alle Stoffe in Pulverform gemischt und durch ein Bindemittel ver festigt. Der Zünddraht des Zündorgans hat zweckmässig einen Durchmesser von 18 Mi- kron und ist dabei zweckmässig mindestens längs eines Teils seiner Ausdehnung mit einem Überzug aus der Zündstoffmasse der genann ten Zusammensetzung versehen.
Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Fig.1 bis 3 näher beschrieben. Es zeigt. hiervon: Fig.l einen Aufriss eines Ausführungs beispiels der erfindungsgemässen Blitzlicht lampe, Fig. leine Ansieht des Zündorgans von Fig.1 in vergrössertem Massstab, Fig. a ein Diagramm über die Zündbar keit von Blitzlichtlampen der erfindungsge mässen Bauart im Vergleich mit bisher übli chen derartigen Lampen, abhängig von der zugeführten elektrischen Leistung.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, besteht die Blitzlichtlampe aus einem Lampenkolben 1 aus Glas. Im Kolben 1 befindet sich eine lockere Füllung aus brennbarem Material 2 in Drahtform, mit einem Durchmesser von weniger als 50 Mikron, oder fein geschnit tenes Bandmaterial in Form von Folien streifen mit einem Querschnitt von weniger als 25 X 2,5 Mikron. Das brennbare Material 2 besteht aus weitgehend reinem Aluminium, jedoch kann auch eine AluminiumlMagne- sium-Legierung mit geringem Magnesiumge- halt verwendet werden.
Der Glaskolben 1 ist mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas gefüllt. Der Druck dieses Füllgases ist . dabei je nach Gasart, Kolbengrösse, Menge und Art. des brennbaren Materials verschieden. Für die derzeit üblichen Kolbengrössen mit Reinalu- minium als brennbarem Material und einer Sauerstoffüllung kann der Gasdruck -100 bis 700 mm Hg betragen, wobei die kleineren Lampen gewöhnlich einen höheren Gasdruck als die grossen besitzen.
Der Kolben ist auf der Aussen- oder Innenseite bzw. auch beid seits mit einem transparenten Lacküberzug versehen, um eine Zerstörung des Kolbens während des Lichtblitzes zu verhüten und denselben bruchsicherer zu machen.
Innerhalb des Kolbens 1 ist in Zündr eieh- weite vom brennbaren Material ? ein dünner Zünddraht 3 angeordnet, vorzugsweise in Ge stalt eines geraden -#N'olframdrahtes, ausge streckt zwischen den Enden der Stromein- führungsdrähte 4, 4 des Glasquetschfusses 5, die ausserhalb des Kolbens am Stirn- bzw. Seitenkontakt 6 bzw. 7 eines übliehen, am Kolbenhals festgekitteten Lampenbajonett sockels 8 angeschlossen sind.
Die innerhalb des Kolbens 1 gelegenen Enden der Zulei tungsdrähte 4 und die dort befestigten Zünd- drahtenden sind mit einem dünnen Überzug einer Zündstoffmasse 9 versehen, der die En den in Tropfenform umhüllt. Diese Zünd stoffmasse 9 wird als Paste, bestehend aus Metallpulver, einem pulverförmigen 0y da tionsmit.tel und einem Bindemittel, auf die Drahtenden aufgebracht. Bisher war die Verwendung eines Zünd- drahtes 3 aus Wolfram mit etwa 2'5 Mikron Durchmesser üblich.
Ein derartiger Wolfram- draht ist jedoch nicht in der Lage, mit abso luter Zuverlässigkeit auch bei schwach ge wordenen Batterien die Zündstoffmasse 9 zum Ansprechen zu bringen und die Lampe zu zünden. Auch bei einem anormal hohen Widerstand im Zündstromkreis der Lampe, wie er bei unsauberem oder korrodiertem Lampensockel auftreten kann, ist dies der Fall.
Im Gegensatz hierzu ist bei der v orlie- "enden Lampe der Zündfaden 3 aus dün nerem Wolframdraht hergestellt und besitzt einen Durchmesser von ungefähr 18 Mikron. Ein derartiger Zünddraht erfordert, wegen seiner merklich (etwa 50 %) geringeren Quer- sehnittsfläche gegenüber dem bisher üblichen 25-Mikron-Draht,
eine wesentlich geringere elektrische Heizleistung, um die zum Ent flammen des Zündstoffes 9 notwendige Tem peratur zu erreichen. Demzufolge ist dieser Zünddraht besser geeignet, um den Zünd stoff ansprechen zu lassen für den Fall, dass die dem Zünddraht zwecks Zündung der Lampe zugeführte elektrische- Leistung we sentlich -unter dem hTormalwert liegt., sei es infolge sehwaeh gewordener Batterien oder wegen des aus irgendwelchen Gründen anor mal hohen Widerstandes im elektrischen Zündstromkreis.
Wie bereits erwähnt, hat sich als geeig netster und bisher für die Zündung von Blitzlicht(lampen mit drahtförmigem Bein aluminium als brennbarem Material allge- mein verwendeter Zündstoff 9 eine Masse er wiesen, die aus einem pulverförmigen Ge misch von Zirkon, Magnesium und Kalium perchlorat, mit einem Bindemittel, etwa einer Lösung von Nitrozellulose in Amylazetat be steht.
Hierbei sind in der Masse die pulver förmigen Bestandteile etwa im Verhältnis von 42 bis 52 Gewichtsprozent Zirkon, $ bis 26 Gewichtsprozent Magnesium und als Rest (32 bis 40 Gewichtsprozent) Kaliiunperchlorat vorhanden. Das Vorhandensein von Magne sium im Zündstoff ist aus mehreren Grün den vorteilhaft.
Einerseits wegen einer relatii# hohen Entflammungstemperatur im Vergleich mit Zirkon und andern derart kochempfind lichen Metallpulvern, anderseits aber auch weil die zur Erzielung einer wirksamen Zün dung des brennbaren Materials und eines genauen Zündeinsatzpunktes erforderliche Menge der Zündstoffmasse 9 bei Anwesen heit von 1lagnesium wesentlich geringer als ohne dasselbe ist. Bei Verwendung dieser kleineren Zündstoffmenge pro Zündtropfen 9 ist dessen Aufbringung auf die Zuführungs drahtenden 4 erleichtert und die Tropfen form einfacher zu erzielen.
Ferner ergibt sich eine höhere Ansprechsicherheit bezüglich der Entflammung des Zündstofftropfens 9, so dass eine grössere Gleichmässigkeit der Lam peneigenschaften erzielbar ist als bei den umfangreicheren Zündstofftropfen.
Das Vorhandensein von Magnesium in der obengenannten üblichen Zündstoffmasse be wirkt normalerweise eine Verminderung der Temperaturempfindlichkeit derselben gegen über einer Masse ohne Magnesium. Je grösser der Magnesiumgehalt im Zündstoff ist, um so schwieriger wird die Entflammung derarti gen Materials.
Der übliche Zündstoff mit seinem merklichen Gehalt (8 bis 26 Gewichts prozent) an Magnesium weist eine grosse Zündsicherheit bei der Verwendung in Blitz- lichtlampen mit einem Zündfaden 3 aus Wolf ramdraht von etwa 25 Mikron Durchmesser auf, so dass die Lampe jederzeit wirksam ge zündet sowie der richtige Zündeinsatzpunkt erzielt werden kann,
solange die Zündbatterie ihre volle oder nahezu volle Leistungsfähig- keit besitzt und der elektrische Zündstrom- kreis den Normalwiderstand aufweist. Dage gen ist ein derartiger stark magnesiumhaltiger Zündstoff nicht genügend temperaturemp findlich, um auch mit einem dünneren Wolf ramdraht von etwa 18 Mikron Durchmesser befriedigend zu arbeiten.
In diesem Falle wird nämlich häufig der dünnere Zünddraht 3 beim Stromdurchgang erhitzt und brennt durch, ohne den Zündstoffbelag 9 zu entflam men und die Lampe zu zünden. Dies ist na türlich für den Benützer unerfreulich und störend,. da nicht nur eine bestimmte Auf nahmekonstellation verloren, sondern meist auch ein Film vergeudet ist.
Es wurde aber festgestellt, dass bei einer Beschränkung des Magnesiumgehaltes auf höchstens 8 Gewichtsprozent und einer Ver grösserung des Zirkongehaltes auf etwa 60 Gewichtsprozent ein Zündstoff erhalten wird, der sämtliche Vorteile der bisherigen Masse aufweist, aber ausserdem genügend tempera turempfindlich ist, um seine Entflammung (und damit die Zündung der Lampe) in praktisch allen Fällen durch einen Wolfram- Zünddraht von etwa 18 Mikron Durchmesser gewährleisten zu können,
auch wenn die Lei stung der Zündbatterie bereits nachgelassen hat oder der Widerstand im Zündstromkreis anormal hoch geworden ist. Ferner ist er mittelt worden, dass bereits die Beifügung von wenigstens 1 Gewichtsprozent Magnesium. zum Zündstoff eine Temperaturempfindlich keit desselben ergibt, die eine Entflammung des Zündstoffbelages 9 und eine Zündung der Lampe infolge der Glimmentladung sicher verhütet, die in der Lampe bei der im normalen Fabrikationsgang vorzunehmen den Glimmlichtprüfung auf eventuellen Luft gehalt erzeugt wird.
Für die beschriebene Blitzlichtlampe be steht die Masse für den Zündstoffbelag 9 aus einem pulverförmigen Gemisch aus folgenden Bestandteilen
EMI0004.0027
Zirkonpulver <SEP> 60-90 <SEP> Gew.o/u
<tb> Magnesiumpulver <SEP> 1- <SEP> ss <SEP> Gew <SEP> ()/o
<tb> Kaliumperchloratpulver <SEP> 9-3ä <SEP> Gew.a/u Eine besonders geeignete Mischung wurde bei dem nachstehenden Gehalt an den ein zelnen Bestandteilen ermittelt:
EMI0004.0028
Zirkonpulver <SEP> 64 <SEP> Gew.o/o
<tb> Magnesiumpulver <SEP> 7,5 <SEP> Gew <SEP> /o
<tb> Kaliumperchloratpulver <SEP> 28,5 <SEP> Gew.a/a.
Es wurden besonders feinkörnige Pulver aus Zirkon, Magnesium und Kaliumperchlorat verwendet, vorzugsweise mit einer Siebfein heit von höchstens 0,044 mm. Als Zirkon- pulver wird vorzugsweise die handelsübliche Qualität Nr.3 der Foote Mineral Company, Philadelphia (USA), verwendet, deren Ent zündungstemperatur (über 170 C) gegenüber andern Zirkonpulvern relativ hoch ist.
Das verwendete Magnesiumpulver ist ebenfalls handelsüblich, und als 3?.5-liaschen-3Tagne- siumpulver der United Staues Magnesium Company, Pleasant Valley, New York (USA), erhältlich. Ferner wurde chemisch reines kri stallenes Kaliumperehloratpulver als Oyda- tionsmittel im Zündstoff benützt.
Der Zündstoff wird auf die Enden der Zuführungsdrähte als Paste aufgebracht, die durch Suspension der Pulvermischung in einem Bindemittel, aus etwa 1% Feststoff- bestandteilen in 99 /u Lösungsmittel entsteht. Die nachträgliche Verdunstung des Lösungs mittels aus der Paste ergibt einen harten Rückstand als Zündstoffbela; 9, der fast, voll ständig aus Zirkon, Magnesium und Kalium perchlorat in Pulverform besteht.
Vorzugs weise wird als Bindemittel eine schwache (etwa 2 a/a Gehalt) Nitrozelluloselösung in Amy lazetat verwendet, die einen Feststoff- anteil von etwa 1,2 /a aufweist. Zum Pulver gemisch wird so viel Bindemittel zugefügt, als zur Erreichung der erwünschten Konsi stenz der Zündstoffpaste erforderlich ist, um einen genügend grossen Zündstofftropfen 9 an den innen gelegenen Enden der Zulei tungsdrähte mittels des jeweils vorliegenden Herstellungsverfahrens zu erhalten.
Bei Ver wendung der oben erwähnten etwa zweipro zentigen Lösung von Nitrozellulose in Amyl- azetat ist der meist erforderliche Binde mittelanteil etwa 18 Gewichtsprozent der Zündstoffpaste. Beispielsweise hat sich das nachstehende Rezept für eine Zündstoff- Paste zum vorliegenden Zw eek als besonders befriedigend herausgestellt:
EMI0005.0006
Zirkonpulv <SEP> er <SEP> 496 <SEP> Gramm
<tb> Magnesiumpulver <SEP> 58 <SEP> "
<tb> Kaliumperchloratpulver <SEP> 223 <SEP> "
<tb> 2 <SEP> 0/0 <SEP> Nitrozelluloselösung
<tb> in <SEP> Amylazetat <SEP> 200 <SEP> cm3.
Die Zündstoffpaste kann auf folgende Weise hergestellt werden: Die im Rezept genannten Mengen von Magnesium- und Zirkonpulver werden zuerst mit einem ausreichenden Teil der rezeptmässig vorgesehenen Lösungsmittel. menge gut vermischt, wobei zum Pulverge misch jeweils nur einige em3 zugegeben und vor jeder weiteren Bindemittelzugabe gut ver rührt werden.
Der Rest an Bindemittel wird dann, ebenfalls jeweils in wenigen cms, der vorgeschriebenen Menge KaliLunperchlorat- pulver beigefügt und ständig gilt verrührt. Anschliessend wird dann das Kaliumper- chlorat/Bindemittel-Gemisch -unter ständigem Rühren dem Zirkon/Magnesium-G-emisch bei gefügt und so die Zündstoffpaste hergestellt.
Die grössere Temperaturempfindlichkeit der beschriebenen Zündstoffmasse sowie die wesentlich verbesserte Zündfähigkeit der be- sehriebenen Blitzlichtlampe sind aus den Kurven A, B und C des Diagramms nach Fig. 3 gut ersiehtlieh. Diese Kurven zeigen den Prozentsatz der bei verschieden grossen elektrischen Speiseimpulsen im Zündstrom- kreis ansprechenden Lampen, die mit Aus nahme des Zündorgans genau gleiche Bauart besitzen.
Die Kurve A gibt die Zündbarkeit von Blitzlichtlampen mit einem Zündfaden 3 aus Wolframdrabt von 25 Mikron Durch messer an, bei einem Zündstofftropfen 9 aus einer bisher üblicherweise verwendeten Masse mit 8 bis 2@6 Gewichtsprozent Magnesium.
Die Kurve B gilt für ein genau gleiches Zünd- organ, aber mit Zündstofftropfen 9 aus der beschriebenen, oben angegebenen Masse, wäh rend die Werte der Kurve C mit Lampen erhalten werden, welche einen Zündfaden 3 aus Wolframdraht mit einem Durchmesser von 18 Mikron und ebenfalls Zündstofftropfen 9 aus der beschriebenen Zündstoffmasse be sitzen, wobei der Zirkongehalt 64 Gewichts prozent, der Magnesiumgehalt 7,
5 Gewichts prozent und der Kalilunperchloratgehalt 28,5 Gewichtsprozent beträgt. Die Messung der Kurven A, B und C erfolgte mit. Speiseim pulsen im Heizstromkreis, die durch- Entla dung der bekannten Elektrizitätsmenge eines Kondensators über den Zündstromkreis her gestellt wurden.
Aus dem Vergleich der Kurven .A, B und C ist ersichtlich,- dass die beschriebenen Blitz lichtlampen mit einem 18-Mikron-Wolfram- glühdraht und der beschriebenen temperatur empfindlicheren Zündstoffmasse im allgemei nen für die gleiche prozentuelle Zündwahr- scheinlichkeit nur 3,
5 bis 50% der Zündener- gie wie Lampen der bisher üblichen Bauart mit 25-Milron--IV#Tolframdraht und dem be kannten Zündstoff benötigen.
Insbesondere benötigen die Lampen der vorliegenden Bau- art (Kurve C) zur Erzielung einer 100; % Zündsicherheit nur etwa die halbe elektrische Heizenergie wie die üblichen Blitzlichtlampen (Kurve A).
Ferner zeigt auch der Vergleich der beiden Kurven A und B, dass bei Lam pen mit gleich dickem Wolframdraht als Heizfaden (nämlich 25 Mikron Durchmesser), die mit dem Zündstoff verbesserter Tempera turempfindlichkeit gemäss dem obengenann ten Rezept versehenen Lampen (Kurve B) um 15 bis 25 % weniger Zündenergie benö- tigen,
um die gleiche prozentuelle Zündwahr- scheinlichkeit zn erzielen als die Lampen (Kurve A) mit dem bisher üblichen Zünd stoff.
Aus dem angestellten Vergleich ist also ersichtlich, dass bereits mit der vorliegenden temperaturempfindlichen Zündstoffmasse al leine schon eine merkliche Verbesserung der Zündbarkeit von Blitzlichtlampen erziel bar ist, die sich weiter verbessern lässt durch Verwendung zusammen mit einem dünneren Wolframdraht (das heisst 18 Mikron Durch messer) im Zündorgan.
Dementsprechend können Lampen dieser Bauart auch dann sicher gezündet werden, wenn die zugeführte elektrische Zündenergie weit unter dem Nor malwert gelegen ist, was dann der Fall ist, wenn die Batterien nachgelassen haben oder infolge schlechter Kontakte der Widerstand im Zündstromkreis anormal gross geworden ist.
Von Wichtigkeit ist auch die Tatsache, dass die bedeutend verbesserte Zündbarkeit der beschriebenen Blitzlichtlampe ohne eine Vergrösserung des Prozentsatzes der bei der Glimmlichtkontrolle während der Fabrikation ansprechenden Lampen erreicht ist.
Beispiels weise kann bei einer Massenfabrikation der Prozentsatz der beim Glimmlichtprüfen ansprechenden Blitzlichtlampen keinesfalls 0,1% übersteigen. Obwohl der vorliegende Zündstoff wesentlich temperaturempfindli cher als der bei solchen Lampen üblicherweise verwendete Zündstoff ist und deshalb eigent lich zu befürchten wäre, dass die<B>0,1</B> 14-Grenze hierbei überschritten wird, hat sich das Ge genteil gezeigt.
Die Lampen der vorliegenden Bauart mit dem verbesserten und tempera turempfindlicheren Zündstoff weisen bei der üblichen Fabrikationsglimmlichtprüfung eine Ansprechhäufigkeit auf, die durchaus unter- halb der 0,1%-Grenze gelegen ist. Ferner ist bei Verwendung der beschriebenen Zünd stoffmasse kein Einfluss auf die Lichteigen schaften der Blitzlichtlampe feststellbar,
und das von ihr gelieferte Licht weist praktisch die gleiche Intensität und den gleichen Zeit verlauf wie dasjenige der Blitzlichtlampen mit der üblichen Zündstoffmasse auf.