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Verfahren zur Herstellung von nahezu nicht durchhängenden schraubenförmig gewundenen Glühkörpern aus hochschmelzendem Metall.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nahezu nicht durchhängenden schraubenförmig gewundenen Glühkörpern aus hochschmelzendem Metall und insbesondere von schraubenförmig gewundenen Glühkörpern, die zweimal einem solchen Windungsvorgang unterworfen worden sind. Solche Glühkörper sind als schraubenförmig gewundene Schraubenglühkörper oder Schraubenglühkörper der zweiten Ordnung bekannt.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung nicht durchhängender Schraubenkörper aus hochschmelzendem Metall bekannt, das darin besteht, dass die Schraubenkörper vor ihrem Einbringen in die Lampe einem Rekristallisationsvorgang unterworfen werden. Das Durchhängen von Schraubenkörper kann nun auch auf andere Weise hintangehalten werden. Infolge des schraubenförmigen Windungsvorganges, dem ein Glühdraht unterworfen wird, treten darin Spannungen auf und das Durchhängen der Schraube wird meist bereits durch Beseitigung dieser Spannungen hintangehalten, ohne dass eine Rekristallisation des Glühkörpers stattfindet.
Erfindungsgemäss werden nahezu nicht durchhängende schraubenförmig gewundene Schraubenglühkörper aus hochschmelzendem Metall, z. B. Wolfram, in der Weise hergestellt, dass die Glühkörper, in denen noch wenigstens ein Kerndraht vorhanden ist, vor ihrem Einbringen in die Lampe auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die infolge des Windungsvorganges, dem der Glühkörper unterworfen wird, entstandenen Spannungen beseitigt werden, eine Temperatur, die unter der Rekristallisationstemperatur des Glühkörpers liegt, so dass dieser infolge der Erhitzung nicht rekristallisiert und dass danach der Kerndraht entfernt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung kann vorteilhaft mit einem bereits bekannten Verfahren zur Herstellung von nahezu nicht durchhängenden schraubenförmig gewundenen Glühkörpern kombiniert werden, bei welchem dem Glühkörper während seiner Rekristallisation eine solche Bewegung in bezug auf die Richtung des Schwerfeldes gegeben wird, dass jedes Durchhängen des Glühkörpers in einer Richtung durch ein Durchhängen in entgegengesetzter Richtung nahezu ausgeglichen wird.
Die Temperatur, bei welcher, und die Zeit, während welcher eine Schraube erhitzt werden muss, um die Spannungen in genügendem Masse zu beheben, hängen von der Grösse, dem Durchmesser und der Steigung der Schraube ab, sind aber vom Fachmann in einfacher Weise zu bestimmen. Während für eine einfache Schraube aus Wolfram eine Erhitzung von einigen Minuten bei einer Temperatur unter 10000 C genügt, um die Spannungen zu beseitigen, ist bei einer schraubenförmig gewundenen Schraube ein Ausglühen während geraumer Zeit bei einer Temperatur über 10000 rrforderlich. Auf jeden Fall kann die Erhitzung bei einer Temperatur erfolgen, bei welcher der Draht noch nicht rekristallisiert, also für Wolfram unter 15000 C.
Die Natur des Kernmaterials, auf das in Schraubenform aufgewickelt wird, hängt hauptsächlich von der Temperatur ab, auf die man die Schraube erhitzen will. Das als Kernmaterial übliche Eisen kann in jenen Fällen Anwendung finden, wo. die Erhitzungstemperatur weit
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genug unter der Temperatur liegt, bei der Eisen zu erweichen beginnt. Kann aus diesem Grund Eisen als Kernmaterial nicht in Betracht kommen, so kann erfindungsgemäss von schraubenförmig gewundenen Schraubenglühdrähten ausgegangen werden, bei denen mindestens einer der Kerne aus Molybdän, Tantal, Zirkonium, Hafnium oder Thorium besteht. Hat die Schraube der zweiten Ordnung einen grossen Durchmesser, so kann. auch Wolfram oder sogar Eisen als Kernmaterial benutzt werden.
Nach der Erhitzung kann ein Kern von grossem Durchmesser ohne weiteres aus dem Schraubenkörper hinausgeschoben werden. Besteht der Kerndraht aus Molybdän, so kann er nach der Erhitzung des Glühkörpers mittels Salpetersäure, Chlorsäure oder Selenoxydehlorid chemisch entfernt werden. Auch können vorteilhaft Gemische von Salpetersäure mit einer zweiten Säure oder Mischung von Säuren angewendet werden. Als zweite Säure kommt zweckmässig Phosphorsäure, Schwefelsäure usw. in Betracht, vorzugsweise eine Säure, die weniger stark ist als Salzsäure. Aus Tantal, Zirkonium oder Hafnium bestehende Kerndrähte können mittels Fluorwasserstoffsäure beseitigt werden, während Kerndrähte aus Thorium durch Salzsäure in Lösung gebracht werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Eine Wbiframschraube wird mittels einer gebräuchlichen Vorrichtung mit primärem Molybdänkern auf einen zweiten Kern aus Molybdändraht in Schraubenform aufgewickelt. Darauf wird die so erhaltene schraubenförmig gewundene Schraube mit Kern in einem Ofen, der eine Wasserstoffatmosphäre enthält, während etwa einer Stunde auf 1300 C erhitzt. Danach kann der Kerndraht beseitigt werden. Ein zu diesem Zweck geeignetes Lösungsmittel besteht aus einem Gemisch aus Salpetersäure, Phosphorsäure und Wasser, das 88 5% Salpetersäure vom spezifischen Gewicht von 1#41, 3 /o Phosphorsäure vom spezifischen Gewicht von 1#75 und 8-5% Wasser enthält.
Die so erhaltene schraubenförmig gewundene Schraube wird nun in der Lampe angebracht.
Darauf kann der Glühkörper während der Rekristallisation gegebenenfalls eine umlaufende Bewegung um eine nahezu wagrechte Achse erhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von nahezu nicht durchhängenden zweimal spiralisierten Glühkörpern aus hochschmelzendem Metall, z. B. Wolfram, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Glühkörper, in denen noch wenigstens ein Kerndraht vorhanden ist, vor ihrem Einbringen in die Lampe auf eine Temperatur zwischen 11000 und 15000 C erhitzt werden und dass sodann der Kemdraht beseitigt wird.