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Elektrische Kleinstglühlampe
Die Erfindung betrifft elektrische Kleinstglühlampen, insbesondere solche, deren Gefässdurchmesser einen Millimeter oder weniger beträgt, mit einem Leuchtkörperdraht aus hochschmelzendem Metall, wie
Wolfram, und Stromzuführungsdrähten, die sich durch das Glasgefäss nach aussen erstrecken. Die Stromzu- führungsdrähte in diesen Kleinstglühlampen sind nur wenige Zehntel oder einige Hundertstel Millimeter stark, und der Leuchtkörperdraht ist gewöhnlich noch dünner. Bei diesen kleinen Abmessungen ist eine zuverlässige und haltbare Befestigung des Leuchtkörpers an den Stromzuführungsdrähten ganz besonders schwierig.
Verdickungen an der Befestigungsstelle, die beim Schweissen oder Löten entstehen, müssen vermieden werden, und mechanische Befestigungen erfordern bei diesen kleinen Abmessungen grosse
Sorgfalt, wenn sie fest und haltbar sein sollen.
Bei den Kleinstglühlampen nach der Erfindung ist dieses Problem auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst, dass Leuchtkörper und Stromzuführungen zusammen aus einem einzigen Draht bestehen und der als Leuchtkörper dienende Drahtabschnitt eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die stromzuführenden Drahtabschnitte. Die Querschnittsfläche des Leuchtkörper-Drahtabschnittes ist zweckmässig höchstens halb so gross wie die Querschnittsfläche der stromzuführenden Drahtabschnitte, wobei der Leuchtkörper-Drahtabschnitt einen Durchmesser von weniger als 10 Mikron hat und die stromzuführenden Drahtabschnitte einen Durchmesser von wenigstens 8 Mikron aufweisen.
Die Endabschnitte mit grösserer Querschnittsfläche können durch elektrolytische Auftragung auf die betreffenden Abschnitte eines auf seiner ganzen Länge gleichmässig dünnen Drahtstückes gebildet werden. Man kann jedoch auch von einem Drahtstück mit einer für die stromzuführenden Abschnitte gewünschten Querschnittsfläche ausgehen und den zum Leuchtkörper bestimmten Abschnitt durch Ätzen auf die gewünschte geringere Querschnittsfläche bringen.
Das Gefäss der Kleinstglühlampe kann aus dem für kleine Glühlampen gewöhnlich verwendeten Bleiglas bestehen. Da die in das Gefäss einzuschmelzenden stromzuführenden Drahtabschnitte sehr dünn sind und höchstens 50 Mikron betragen, ist eine Anpassung der Ausdehnungskoeffizienten von Glas und Metall nicht erforderlich. Der Ausdehnungskoeffizient des Glases beträgt z. B. 85-95. 10-7 pro Grad und der von Wolfram in dem entsprechenden Temperaturbereich 45-50. 10- 7 pro Grad.
Das Lampengefäss ist rohrförmig und hat einen Durchmesser von wenigstens 0, 5, vorzugsweise von 0, 6 mm.
Auf dem Zeichenblatt sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. l zeigt im Längsschnitt eine Kleinstglühlampe mit bügelförmigem Leuchtkörper in stark vergrössertem Massstab. Fig. 2 zeigt im Längsschnitt das Gestell und ein darüber geschobenes Gefäss einer Kleinstglühlampe im Stadium des Entlüftens vor dem Zusammenschmelzen. Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine Kleinstglühlampe mit wendelförmigem Leuchtkörper.
In Fig. l ist der bügelförmige Teil 1 des Wolframdrahtes mittels Ätzens auf weniger als die Hälfte seines Querschnittes vermindert. Beispielsweise kann ein Wolframdraht von 20 - 50 Mikron Durchmesser an dem Abschnitt, der als Leuchtkörper dienen soll, auf Durchmesser von 5 bis 7 Mikron vermindert sein. Die ursprüngliche Drahtstärke ist durch die gestrichelten Linien 2 angedeutet und entspricht derjenigen
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der als Stromzuführungen dienenden Drahtabschnitte 3. Diese Drahtabschnitte sind in das Gefässrohr 4 ein- gequetscht, und ihre aus dem Gefäss herausragenden Enden sind zum Schutz gegen Oxydation mit einem
Kupferüberzug 5 versehen.
Zur Herstellung dieser Kleinstglühlampe wird ein Stück gleichmässig starken Wolframdrahtes von 50
Mikron Durchmesser so zu einer Schlaufe gebogen, dass die geraden Drahtenden etwa parallel verlaufen.
Der schlaufenförmige Teil wird als Anode in ein Ätzbad, beispielsweise Trinatriumphosphat, getaucht, bis der Drahtdurchmesser in dem schlaufenförmigen Abschnitt auf 7 Mikron vermindert ist.
Das Abätzen kann auch nach andern bekannten Verfahren elektrolytisch oder in einer Gasatmosphä- re erfolgen. Dann wird das Drahtgebilde mit der Schlaufe voran in ein einseitig geschlossenes Glasrohr von wenigstens 0, 5 mm, hier beispielsweise 0, 6 mm Durchmesser geschoben. Das Glasrohr wird entlüftet und mit Hilfe zweier kleiner Quetschbacken so abgeschmolzen, dass die beiden geraden ungeätzten Drahtabschnitte 3 in die Quetschung eingebettet werden und sie durchdringen. Das Verkupfern der aus der Quet- schung herausragenden Enden der Stromzuführungen erfolgt nach bekannten Verfahren elektrolytisch.
Damit beim Abschmelzen des Gefässes enge Toleranzen der Abmessungen, besonders der Gefässlän- ge, eingehalten werden können, ist es zweckmässig, die Abschmelzung in zwei Schritten vorzunehmen.
Dazu ist ein längeres Drahtstück erforderlich, das nach dem Ätzen in ein längeres, einseitig geschlossenes Glasrohr eingeführt wird. Nach dem Entlüften wird das Glasrohr zunächst an seinem offenen Ende unter Einschluss der Drahtenden abgeschmolzen. Das fertig entlüftete Glasrohrstück kann dann genau an der vorgesehenen Stelle erweicht und abgeschmolzen werden, wobei das Rohrende mit dem provisorischen
Abschluss abgetrennt wird. Die äusseren Stromzuführungen werden auf die richtige Länge gekürzt und verkupfer.
-Das aus dem gewendelten Abschnitt 6 und den beiden stromzuführenden Abschnitten 3 bestehende Drahtgebilde in Fig. 2 kann auf zwei verschiedene Arten hergestellt werden. Entweder geht man von einem dünnen geraden Wolframdraht, dessen Durchmesser der für den Leuchtkörper-Abschnittgewünschteist, aus und versieht die beiden Endabschnitte elektrolytisch mit einer Metallauflage in der erforderlichen Stärke.
Das aufgetragene Metall kann Wolfram oder auch ein anderes Metall, z. B. Gold oder Kupfer, sein. Die Metallauflage kann auch aus mehreren Metallen bestehen. Der verbleibende Mittelabschnitt wird anschliessend gewendelt.
Die zweite Art zur Herstellung des aus dem gewendelten Abschnitt 6 und den beiden Endabschnitten 3 bestehenden Drahtgebildes geht aus von einer Wolfram-Drahtwendel mit geraden Enden und durchgehend gleichmässigem Drahtdurchmesser. Der gewendelte Abschnitt wird mittels Ätzens auf einen kleineren Durchmesser gebracht. Die beiden etwa parallel verlaufenden ungeätzten Abschnitte 3 werden in eine Hartglasperle 7 eingeschmolzen. Auf das aus der Perle und dem Drahtgebilde bestehende Gestell wird dann ein an einer Seite verschlossenes Glasrohr 4 geschoben und nach Entlüftung bei 8 mit der Perle 7 ringsum verschmolzen.
Die Kleinstglühlampe in Fig. 3 unterscheidet sich von den beiden vorher beschriebenen dadurch, dass die beiden stromzuführenden Drahtenden 3 an entgegengesetzten Enden aus dem Gefässrohr 4 austreten.
Der aus den stromzuführenden Abschnitten 3 und dem gewendelten Abschnitt 9 bestehende WolframDrahtteil ist mittels Ätzens hergestellt, wie bei Fig. 2 beschrieben. Die gestrichelten Linien 2 deuten die ursprüngliche Stärke des Drahtes in dem gewendelten Abschnitt an. Die äusseren Teile der Stromzuführungen 3 können in Fig. 2 und 3 ebenfalls verkupfert sein.
Die Kleinstglühlampen können auch von anderer Gestalt. als auf dem Zeichenblatt dargestellt, sein.
Die Kleinstglühlampen sind für Spannungen von 1 bis 3 V und Stromstärken von 10 bis 30 Milliampère ausgelegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Kleinstglühlampe mit einem Leuchtkörperdraht aus hochschmelzendem Metall, wie Wolfram, und Stromzuführungsdrähten, die sich durch das Glasgefäss nach aussen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtkörper und Stromzuführungen zusammen aus einem einzigen Draht bestehen und der als Leuchtkörper dienende Drahtabschnitt eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die stromzuführenden Drahtabschnitte.