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Verfahren zur Herstellung von Glühlampenwendeln Die Erfindung betrifft die Herstellung abgeflachter Metalldrahtwendeln, die zur Verwendung als Glüh- körper elektrischer, insbesondere gasgefüllterGlUhlampen, hauptsächlich für Projektionszwecke dienender
Glühlampen, bestimmt sind.
Bekanntlich ist die Umhüllung der überwiegenden Mehrzahl der in Glühlampen als Glühkörper ver- wendeten Wolframdrahtwendeln zylindrisch, die Wendeln besitzen also etwa die in Fig. l der Zeichnung veranschaulichte Form. Es sind aber auch abgeflachte Wendeln bekannt, die etwa die in Fig. 2 der Zeich- nung veranschaulichte Form besitzen und die eine bessere Ausnützung des Lichtstromes der Wendel und eine gleichmässigere Beleuchtung des Bildfensters, z. B. bei Kinoprojektionslampen, ergeben.
Solche abgeflachte Wendeln konnten sich aber bisher in der Praxis trotz ihrer Vorteile nicht genü- gend einbürgern, da die bisher. zu ihrer Herstellung bekannten Verfahren sehr umständlich und kostspielig waren. Bei einem solchen bekannten Verfahren wurde der die Wendel bildende Wolframdraht auf einen flachen bandförmigen Metallkern, zumeist Molybdänkern, aufgewickelt, der später in üblicher Weise durch Auslösen aus der Wendel entfernt wurde. Hiebei verursachte aber die Herstellung des Kernes Schwierigkeiten, da er entweder aus einem Draht gewalzt werden musste oder mittels Ziehens durch Ziehsteine mit entsprechender flacher Öffnung hergestellt wurde, wobei aber in beiden Fällen erhebliche praktische Schwierigkeiten entstanden.
Gemäss einem andern bekannten Verfahren wurde der Wolframdraht auf einen solchen Kern aufgewickelt, der gemäss Fig. 5 der Zeichnung der brit. Patentschrift Nr. 227, 385 aus zwei nebeneinandergelegten Drähten von Kreisquerschnitt bestand, so dass durch die Umwicklung dieses Kernes eine flache Wendel erhalten wurde. Hiebei verursachte aber hauptsächlich die Anordnung der beiden Kerndrähte nebeneinander und das gleichmässige Aufwickeln des Wolframdrahtes auf diesen aus zwei Tei- len bestehenden Kern Schwierigkeiten. All diese Schwierigkeiten werden um so grösser, je abgeflachter die Wendel ist. Bei den üblichen Wendeln nach Fig. 1 ist nämlich die Dicke"a"mit der Höhe "b" der Wendel gleich und beide sind mit demAussendurchmesser"D" der Wendel identisch.
Bei den abgeflachten Wendeln gemäss Fig. 2 beträgt aber die Höhe "b" der Wendel da Mehrfache deren Dicke "a", wobei aber die Wendel an den abgeflachten Seiten nicht nur durch ebene, sondern auch durch gekrümmte Flächen begrenzt, also auch etwa tonnenförmig abgeflacht sein kann. Eine möglichst grosse Abflachung der Wendeln ist aber im Interesse der besseren Ausnützung des Lichtstromes in der Richtung der optischen Achse "f'des Systems, die auf die Wendelachse"e"senkrecht liegt, erwünscht. Trotzdem war es infolge der obenerwähnten Schwierigkeiten bisher in der Praxis kaum möglich, solche Wendeln in zufriedenstellender Weise herzustellen, bei denen das Verhältnis a : b grösser als l : 2,5, insbesondere grösser als 1 : 3 gewesen wäre.
Dies war insbesondere auch dem Umstand zuzuschreiben, dass bekanntlich bei der Bemessung von Glühkörperwendeln in der Praxis stets gewisse kleine Korrekturen erforderlich sind. dass deren Durchführung aber bei den bekannten Verfahren wegen der Schwerfälligkeit der Kernherstellung praktisch unmöglich war.
In der obengenannten brit. Patentschrift Nr. 227,385 ist erwähnt, dass man abgeflachte Wendeln auch derart herstellen kann, dass man die auf einen Kern aufgewickelte Drahtwendel, mitsamt oder ohne den Kern, flachdrückt, was aber stets vor derjenigen Wärmebehandlung der Wendel erfolgt, die zur Stabi-
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lisierung ihrer Form bzw. Ausbildung der endgültigen Kristallstruktur im Draht erforderlich ist. Ein solches Vorgehen war bei dem Verfahren dieser brit. Patentschrift unbedingt erforderlich, da dessen Zweck war, die Formbeständigkeit der fertigenwendeln durch Beeinflussung der Kristallbildung im Draht zu erzielen, dadurch, dass im Draht vor der diese Kristallbildung erzielenden Wärmebehandlung in kurzen Abständen i voneinander deformierte Stellen geschaffen wurden.
Bei den heutigen Wolframdrähten ist dies aber zur Erreichung der Formbeständigkeit der fertigen Wendeln nicht mehr erforderlich, und mit diesem alten Verfahren konnten aus praktischen Gründen auch nur solche abgeflachte Wendeln hergestellt werden, bei denen das Verhältnis a : b höchstens 1 : 2 betrug, da ja der Zweck dieses Verfahrens nicht die Herstellung abgeflachter Wendeln, sondern die Sicherung der Formbeständigkeit der Wendeln war.
DasWesen der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von abgeflachten Glühlampenwendeln, insbesondere für Projektionslampen, mittels Flachdrücken einer zylindrischen Wendel aus hochschmelzendem Metalldraht, vorzugsweise Wolframdraht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wendel entgültig stabilisierter Kristallstruktur auf einem Kern von bildsamem Metall bei erhöhter, aber höchstens 5000 C betragender Temperatur mitsamt dem Kern derart zwischen den der Form der Wendel entsprechend ausgebildeten Backen flachgedrückt wird, dass das Verhältnis b/a (Höhe b zur Dicke a) mindestens 2,5 beträgt und hienach der Kern aus der flachgedrückte Wendel entfernt wird.
Der Querschnitt des zum Flachdrücken benützten Kernes kann auch von der Kreisform abweichend sein.
Das Material des zum Flachdrücken benützten Kernes kann Aluminium oder weiches Kupfer sein.
Das Flachdrücken erfolgt über einer Temperatur von 2000 C, jedoch unter 5000 C.
Das Flachdrücken kann auch über 2000 C in einer Schutzgasatmosphäre erfolgen.
Das Mass der Abflachung kann zweckmässig mittels eines Anschlages eingestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch so durchgeführt werden, dass auch nach dem Flachdrücken die Wendel thermisch behandelt wird, es kann aber die nachträgliche thermische Behandlung auch weggelassen werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch derart vollzogen werden, dass unter Anwendung eines Eisen- oder Kupferkernes beim Flachdrücken das Drahtmaterial des Glühkörpers an seiner äusseren Seite flachgedrückt wird.
Wie bereits erwähnt, ist die durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellte Glühwendel dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge b zu Dicke a des Glühkörpers grösser als 2,5 ist.
Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird also gewöhnlich die auf dem zylindrischen Kern aufgewickelte Wendel einer thermischen Behandlung unterworfen, stabilisiert und eventuell-dem Bedarf entsprechend-auskristallisiert. Diese Wendel ist in Fig. l veranschaulicht. Nach Auslösung des ursprünglichen Kernes wird die Wendel auf einen ebenfalls kreiszylinderförmigen Kern aufgezogen, welcher Kern zwischen den Temperaturen von 200 bis 3000 C entsprechend weich ist. Der Durchmesser dieses Kernes ist kleiner als der innere Durchmesser der WendeL Nachher wird die Wendel mit dem Kern zusammen flachgedrückt. Bei diesen Drücken werden selbstverständlich die bereits ausgebildeten Wolframkristalle einer Biegung unterworfen, im Gegensatz zu dem Verfahren nach der genannten brit. Patentschrift, wo erst nach der Biegung die Kristalle ausgebildet werden.
Bei der Anwendung eines entsprechend weichen Kernes kann die Abflachung auch in fast kaltem Zustande durchgeführt werden, es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Backen und eventuell die Wendel und auch der Kern auf die Temperatur von 200 bis 3000 C erhitzt werden. Besonders vorteilhaft ist das Flachdrücken in warmem Zustande, um den Bruch des Wolframdrahtes zu vermeiden und das Entstehen solcher Spannungen zu verhindern, die nach der Aufmontierung beim Glühen zu Verziehungen führen können.
Der zur Abflachung benützt Kern kann auch von einer von der Kreisform abweichenden Form sein.
Das Material des Kernes wird zur Sicherung der entsprechenden Weichheit am zweckmässigsten aus Aluminium hergestellt. Die Abflachung erfolgt im Temperaturintervall von 200 bis 5301 C, eventuell aber 200 C noch in separater Schutzgasatmosphäre.
Das Mass der Abflachung kann mit einem Anschlag eingestellt werden.
Bei Anwendung von entsprechend hartem Kern-Eisen oder nicht weichgemachtem Kupfer-und im Fall des Flachdrücken bei relativ höherer Temperatur wird selbst der die Glühwendel bildende Draht abgeflacht, wenigstens auf seiner äusseren Fläche, was eine Erhöhung der in Richtung der optischen Achse nutzbaren Strahlung ergeben kann.
Fig. 2 veranschaulicht eine erfindungsgemäss abgeflachte Wendel. Zum Beispiel wurde eine kreisförmig aufgewickelte Wendel vom'Aussendurchmesser D. 2, 1 mm. Drahtdurchmesser d = 0,4 mm in an sich bekannter Weise stabilisiert, geglüht und auskristallisiert, nachher wurde der ursprüngliche Kern
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