Blitzlichtlampe. Obgleich Aluminium zu den leicht zieh baren und walzbaren Metallen gehört, hat man es als Material, das bei der Verbrennung photographisch wirksames Licht ausstrahlt, in Blitzlichtlampen nur in Form von durch Ausübung eines Walzverfahrens erhaltenen, sehr dünnen Folien verwenden können.
Wenn man zu diesem Zweck einen gezogenen Aluminiumdraht zu verwenden wünschte, würde sich zeigen, dass sogar bei geringetn Durchmesser, wie 50 Mikron, ein solcher Draht weder mittels einer explosiven Zündmasse, noch durch Hindurchschicken eines elektrischen Stromes wirklich zum Zün den gebracht werden könnte. Die gewalzte Aluminiumfolie ist nur bei äusserst geringer Stärke, z.
B. bei zwei Mikron Dicke, zünd bar. lllagnesium dagegen gehört zu den Dle- tallen, die bisher als mittels Ziehsteinen un- ziehbar galten, bezw. die nur unter ganz be sonders zu wählenden Bedingungen gezogen werden konnten, die aber in diesem Fall so gar bei einem Durchmesser von<B>300</B> Mikron oder noch dicker schon zum Zünden gebracht werden. Im übrigen ist das sehr dünne Wal zen von breitem Magnesiumband mit Schwie rigkeiten verbunden.
Man hat nun durch die Benutzung von Legierungen von Aluminium mit Magnesium einen aktinisch leuchtenden Stoff herzustel len gesucht, der gegenüber der Verwendung von Aluminium oder Magnesium, jedes für sich, Vorteile aufweist. Eine Prüfung ergab, dass die Reihe von Aluminiummagnesium legierungen von 13 bis 85 Gewichtsprozent Magnesium für die Herstellung eines ak- tinisch leuchtenden Stoffes in geeigneter Form, z. B. in Form eines Drahtes, Bandes oder einer Folie, ganz untauglich ist, und zwar weil die genannte Reihe von Legierun gen bei der zu diesem Zweck erforderlichen mechanischen Bearbeitung erhebliche Schwie rigkeiten bereitet.
Hingegen ist gefunden Urorden, dass alle übrigen Legierungen, und zwar Legierungen mit einem Magnesiumgehalt bis 13% einer- seits und mehr als 85 % anderseits, tatsäch lich Vorteile gegenüber der Verwendung je der der Komponenten für sich ergeben.
Was die zuerst erwähnte Reihe betrifft, die bis zu 1.3 % Magnesium enthält, ist fest gestellt worden. dass schon ein verhältnis mässig geringer Zusatz von Magnesium zu Aluminium eine Legierung erzeugt, die unter Beibehaltung der leichten mechanischen Be- arbeitbarkeit des Aluminiums eine stark er höhte Zündbarkeit aufweist.
Eine bemerkbar verbesserte Zündbarkeit tritt schon ein, wenn nur 1 % Magnesium zu dem Aluminium zugesetzt wird. Sehr gute Ergebnisse werden schon bei einer Legierung erreicht, die aus 95 Gewichtsprozenten Alu minium mit 5 Gewichtsprozenten Magnesium besteht.
Diese ist, beispielsweise in Gestalt eines Drahtes von .10 Mikron Durchmesser, sehr gut zündbar und lässt sich ausserdem leicht, z. B. mit Geschwindigkeiten von <B>100</B> m in der Minute bei einem Verlauf der Abnahme der Ziehsteine bis 20% im Durch messer pro Stein kaltziehen. Eine Folie der Legierung braucht, um die gleiche Zündbar ken zu erhalten, nicht so dünn wie eine Alu miniumfolie-ausgewalzt zu werden.
Je mehr Mg jedoch zugesetzt werden, um so kürzer wird die aktivische Strahlungszeit, das heisst die Zeit, innert welcher zirka 95 der Strahlung von Licht der Wellenlängen zwischen 2000 und 10 000 Ä ausgestrahlt wird. Es hat zum Beispiel eine Legierung von Al mit 7 bis $ % Mg schon eine Strah lungszeit, die nahezu derjenigen reinen Mag nesiums, bei gleichen Dimensionen, gleichem Verbrennungsmedium und gleicher Zündung entspricht.
In bezug auf die zweite vorerwähnte Reihe von Legierungen, die 85 % oder mehr 1%agnesium enthalten, ist zu bemerken, dass diese in der Weise gezogen werden können, dass der Verlauf der Ziehsteine verhältnis mässig klein, zweckmässig mit einer Abnahme des Umfanges von höchstens 6 % pro Zieh stein, gewählt wird, und die Deformations- zone des Ziehsteines auf eine Temperatur von der Höhe von etwa<B>350'</B> C erhitzt wird, wo- bei man zweckmässig den Draht über an nähernd 300 Mikron Dicke auf eine Tem peratur von annähernd 450 C vorerhitzt, bevor er die Ziehöffnung erreicht.
Die Le gierungen der zuletzt erwähnten Reihe haben bei der Verwendung über Magnesium als das aktinische Licht ausstrahlendem Material den Vorzug, dass sich mit einer kleineren Ge wichtsmenge dieselbe Lichtmenge entwickeln lässt.
Die vorerwähnten Prüfungen haben zu der vorliegenden Erfindung geführt, die eine Blitzlichtlampe betrifft, deren Licht als ak tivisch leuchtenden Stoff eine Aluminium magnesiumlegierung, mit Ausnahme der Reihe von Aluminiummagnesiumlegierungen, die zwischen 13 und 85 Gewichtsprozenten Magnesium liegen, enthält.
Mit Blitzlichtlampen nach der Erfindung kann eine Lichtstärke grosser Intensität er reicht werden.
Zur Erreichung einer kurzen aktivischen Strahlungszeit empfiehlt es sich, bei Verwen dung von Draht oder schmalem Band, sol chen bezw. solches mit einem Umfang klei ner als 300 Mikron anzuwenden.
Eine zweckmässige Ausführungsform der Blitzlichtlampe besitzt einen Glaskolben mit einer mit der Legierung bei Erwärmung rasch reagierenden Gasfüllung, z. B. aus Sauerstoff oder Stickstoffmonoxyd, und zwar in einer Menge, die zweckmässig grösser ist als die, welche theoretisch zum Umwandeln des gezogenen, aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Drahtes erforderlich wäre. Ob gleich infolge dieses Überschusses im allge meinen die Verbrennungszeit nicht besonders abnimmt, ist dieser Überschuss nützlich, da hierdurch eine völlige Umwandlung des Drahtes erleichtert wird.
Die Erfindung lässt das Auswalzen von Aluminiumfolien zu äusserst geringen Stär ken für den vorliegenden Zweck überflüssig werden, da einerseits mit einem gezogenen Legierungsdraht von zum Beispiel 100 Mi- kron Durchmesser schon Zündung auftritt:; anderseits, bei Verwendung einer Legie- rungsfolie, diese nicht auf so dünne Stärke ausgewalzt zu werden braucht. Das Anbrin gen und die Handhabung eines Drahtes oder schmalen Bandes aus der Legierung ist auch einfacher als die entsprechenden Arbeiten bei einer sehr dünnen Folie.
Ferner ist die Gefahr der Verbrennung des aktinisch leuch tenden Produktes beim Einschmelzen des Cllaskolbens bei einem Draht aus Magnesium aluminiumlegierung oder einer dickeren Folie bedeutend geringer als bei sehr dünnen Alu miniumfolien.
Man kann eine Blitzlichtlampe nach der Erfindung zum Beispiel in der Weise her stellen, dass ein durch Ziehen, bezw. mit Hilfe eines Ziehverfahrens erhaltener Magne- siumaluminiumlegierungsdraht oder schmales Band als Glühkörper wie bei einer elektri schen Glühlampe angebracht wird, so dass durch Hindurchschicken eines elektrischen Stromes durch diesen Draht die Blitzlicht lampe in Tätigkeit gesetzt wird. Der Draht kann sowohl als gerader Draht, als auch als Spirale oder Doppelspirale angebracht wer den. Eine solche Lampe wird zweckmässig bei höheren Spannungen, z. B. 110 oder 220 Volt, verwendet.
Es ist möglich, die Blitzlichtlampe auch zum Arbeiten bei niedrigeren Spannungen, z. B. unter 10 Volt, geeignet zu machen.
Dies kann in der Weise erfolgen, dass im Glaskolben der Blitzlichtlampe ein kleiner Glühdraht angeordnet wird, der auch bei niedrigen Spannungen die Zündung herbei zuführen ermöglicht. Zur Verwirklichung dieser Ausführung kann man in dem Glas kolben ein explosives Gasgemisch anbringen, das an sich mit oder ohne Ausstrahlung aktinischen Lichtes reagiert und so infolge der bei dieser Explosion freiwerdenden Wärme Zündung herbeiführt. Als solche ex plosiven Gasgemische können Gemenge er wähnt werden, die aus Schwefelkohlenstoff und Sauerstoff, Schwefelkohlenstoff und Stickstoffoxyd oder Schwefelkohlenstoff und Lachgas bestehen.
Das Arbeiten bei niedriger Spannung unter Verwendung des erwähnten kleinen Glühdrah- tes kann ferner auch ohne explosives Gas da durch erreicht werden, dass der Glühdraht mit einer explosiven Paste versehen wird, die aus einem Gemisch von einem Metallpulver, einem Oxydationsmittel und einem Bindemit tel besteht. Als Metallpulver kann Zirko- nium oder Aluminium, als Oxydationsmittel Bleiperoxyd, Mangandioxyd, Kaliumchlorat oder Praseodymoxyd und als Bindemittel Ni trozellulose oder Wasserglas verwendet wer den.
In diesem Fall wird zweckmässig eine aus Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas bestehende Gasfüllung angewendet.
Auch ist es möglich, für den zuletzt erwähnten Zweck ein kleines Stückchen Alu miniumfolie von etwa 1/2 bis 1 mg Gewicht und einer Dicke von annähernd 1 Mikron am Glühdraht zu befestigen. Um Lampen, die sich für niedrige Spannungen, z. B. unter 10 Volt, gut eignen, auch für höhere Span nungen, z. B. 110 oder 220 Volt, verwenden zu können, ist es erwünscht, eine oder meh rere Schmelzsicherungen, z. B. aus fionstan- tandraht, in der Lampe anzubringen, was auf einfache Weise- durch Ausbilden eines der Stromzuführungsdrähte als Schmelzdraht entweder in der Lampe oder in der Fussstelle der Lampe bewerkstelligt werden kann.
Man kann die photographischen Eigen schaften des ausgestrahlten Lichtes durch Verwendung eines farbigen Glaskolbens oder von Glaskolben, die für ultraviolettes oder ultrarotes Licht in besonders hohem Masse durchlässig sind, beeinflussen. Gewünschten falls können Salze auf die Legierung auf gebracht werden, welche die photographi schen Eigenschaften des ausgestrahlten Lich tes beeinflussen. Als Beispiele solcher Salze können Strontium-, Calcium-, Natrium-, Quecksilbersalze erwähnt werden. Auch kön nen Salze wie KC103 verwendet werden, die sowohl das Licht beeinflussen, als auch gleichzeitig Sauerstoff von sich geben.
Es sei darauf hingewiesen, dass unter Mg-Al-Legierungen hier Legierungen mit in begriffen sind, die im wesentlichen aus Mg und A1 bestehen, so dass auch zum Beispiel einige Prozente Zink oder einige Zehntelpro- zente Mangan vorhanden sein dürfen. Letz tere Zusätze üben auf die aktinische Wir kung der Legierung keinen Einfluss aus..
Die Zeichnung veranschaulicht einige schematisch dargestellte Ausführungsbei spiele von Blitzlichtlampen nach der Erfin dung.
In Fig. 1 besitzt eine beispielsweise mit Sauerstoff gefüllte Glasglocke 1 eine Quetsch stelle 2, in welche Stromzuführungsdrähte 3 eingeschmolzen sind, die durch einen kleinen, schraubenförmig gewundenen Glühdraht 4 miteinander verbunden sind. Auf einen Rah men 5 ist ein 1Tagnesiumaluminiumlegie- rungsdraht 6 aufgespannt. An der Glühspi- rale 4 ist zwecks Herbeiführung der Zün dung ein Stückchen Aluminiumfolie 7 be festigt.
In Fig. 2 ist eine Glasglocke 8 mit einer Quetschstelle 9 versehen, in welche Strom zuführungsdrähte 10 eingeschmolzen sind. die durch den eine explosive Masse 12 der oben erwähnten Art aufweisenden Glühkör- per 11 miteinander verbunden sind. Ein 1Tagnesiumaluminiumlegierungsdraht 13 in Form eines von 11 bezw. 12 herabhängenden Knäuels befindet sich in der Glocke.
In Fig. 3 ist eine beispielsweise mit Sauerstoff gefüllte Glasglocke 14 mit einer Quetschstelle 15 versehen, in welche Strom zuführungsdrähte 16 eingeschmolzen sind, während ein Magnesiumaluminiumlegierungs- draht 17 in der bei elektrischen Glühlampen bekannten Weise angeordnet und mit den Stromzuführungsdrähten 16 elektrisch ver bunden ist.
In Fig. 4 ist eine beispielsweise mit Sauerstoff gefüllte Glasglocke 18 mit einer Quetschstelle 19 versehen, in welche Strom zuführungsdrähte 20 eingeschmolzen sind, während ein 3Iagnesiumaluminiumlegierungs- draht 21 in Form eines Schraubendrahtes an gebracht und mit den Stromzuführungsdräh- ten 20 elektrisch verbunden ist.
In Fig. 5 ist eine beispielsweise mit Sauerstoff gefüllte Glasglocke 22 mit einer Quetschstelle 23 versehen, in welche Strom zuführungsdrähte 24 und 25 eingeschmolzen sind. In letzterem befindet sich eine Schmelz sicherung 26. Ein 3Zagnesiumaluminium- legierungsdraht 27 ist auf die mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene Weise angeordnet, wäh rend die Stromzuführungsdrähte 24 und 25 durch einen Glühdraht mit explosiver Paste 28 bedeckt miteinander verbunden sind.
In den Fällen, in denen eine Legierungs folie verwendet wird, kann eine Bauart be nutzt werden, wie sie für Blitzlichtlampen mit Aluminiumfolie bekannt ist.
Flash lamp. Although aluminum is one of the metals that can be easily drawn and rolled, it has only been possible to use it as a material which emits photographically effective light when burned in flash lamps in the form of very thin films obtained by applying a rolling process.
If one wished to use a drawn aluminum wire for this purpose, it would show that even with a diameter as small as 50 microns, such a wire could not really be ignited either by means of an explosive ignition compound or by passing an electric current through it. The rolled aluminum foil is only very thin, e.g.
B. at two microns thickness, ignitable. Illagnesium, on the other hand, is one of those metals that were previously considered undrawable by means of drawing dies. which could only be drawn under very special conditions to be selected, but which in this case are even made to ignite at a diameter of <B> 300 </B> microns or even thicker. In addition, the very thin rolling of wide magnesium strip is associated with difficulties.
By using alloys of aluminum with magnesium, an actinic luminous substance has now been sought which has advantages over the use of aluminum or magnesium, each for itself. A test showed that the range of aluminum-magnesium alloys from 13 to 85 percent by weight magnesium for the production of an acinically luminous substance in a suitable form, e.g. B. in the form of a wire, tape or a film, is completely unsuitable, namely because the said series of Alloy conditions in the mechanical processing required for this purpose prepares considerable difficulties.
On the other hand, it has been found that all other alloys, namely alloys with a magnesium content of up to 13% on the one hand and more than 85% on the other, actually have advantages over the use of each of the components.
As for the first mentioned range, which contains up to 1.3% magnesium, it has been established. that even a relatively small addition of magnesium to aluminum produces an alloy which, while maintaining the ease of mechanical processing of the aluminum, has a greatly increased ignitability.
A noticeably improved ignitability occurs when only 1% magnesium is added to the aluminum. Very good results are already achieved with an alloy that consists of 95 percent by weight aluminum with 5 percent by weight magnesium.
This is, for example in the form of a wire with a diameter of .10 microns, very easy to ignite and can also be easily, e.g. B. cold drawing at speeds of <B> 100 </B> m per minute with a progression of the decrease in the drawing dies of up to 20% in diameter per stone. A foil of the alloy does not need to be rolled out as thinly as an aluminum foil in order to obtain the same ignitable strength.
However, the more Mg is added, the shorter the active radiation time, that is to say the time within which about 95% of the radiation of light with wavelengths between 2000 and 10,000 Å is emitted. For example, an alloy of Al with 7 to $% Mg already has a radiation time that corresponds almost to that of pure magnesium, with the same dimensions, the same combustion medium and the same ignition.
With regard to the second series of alloys mentioned above, which contain 85% or more 1% magnesium, it should be noted that these can be drawn in such a way that the course of the drawing dies is relatively small, expediently with a decrease in circumference of at most 6% per drawing die, is selected, and the deformation zone of the drawing die is heated to a temperature of about <B> 350 '</B> C, whereby the wire is expediently approximately 300 microns thick preheated to a temperature of approximately 450 C before it reaches the draw opening.
When used over magnesium as the actinic light emitting material, the alloys of the last-mentioned series have the advantage that the same amount of light can be developed with a smaller amount of weight.
The aforementioned tests have led to the present invention, which relates to a flashlight lamp whose light contains an aluminum magnesium alloy as an active luminous substance, with the exception of the series of aluminum magnesium alloys, which are between 13 and 85 percent by weight magnesium.
With flash lamps according to the invention, a light intensity of great intensity can be achieved.
In order to achieve a short active radiation time, it is advisable to use wire or a narrow tape, respectively, when using active radiation. to use those with a circumference less than 300 microns.
An expedient embodiment of the flashlight lamp has a glass bulb with a gas filling that reacts rapidly with the alloy when heated, e.g. B. from oxygen or nitrogen monoxide, in an amount that is suitably greater than that which would theoretically be required to convert the drawn, consisting of an aluminum alloy wire. Although the combustion time does not decrease particularly as a result of this excess in general, this excess is useful because it facilitates complete conversion of the wire.
The invention makes the rolling out of aluminum foils to extremely low strengths superfluous for the present purpose, since on the one hand ignition occurs with a drawn alloy wire of, for example, 100 micron diameter :; on the other hand, when using an alloy foil, it does not need to be rolled out to such a thin thickness. Attaching and handling a wire or narrow band made of the alloy is also easier than the corresponding work on a very thin foil.
Furthermore, the risk of burning the actinically luminescent product when melting down the glass flask is significantly lower in the case of a wire made of magnesium aluminum alloy or a thick film than in the case of very thin aluminum foils.
You can make a flashlight lamp according to the invention, for example, in such a way that a pulling, respectively. Magnesium aluminum alloy wire or narrow band obtained with the help of a drawing process is attached as an incandescent body like an electric incandescent lamp, so that the flashlight lamp is activated by passing an electric current through this wire. The wire can be attached as a straight wire as well as a spiral or double spiral. Such a lamp is useful at higher voltages, e.g. B. 110 or 220 volts is used.
It is possible to use the flashlight to work at lower voltages, e.g. B. below 10 volts to make suitable.
This can be done in such a way that a small filament is arranged in the glass bulb of the flashlight lamp, which enables ignition to be initiated even at low voltages. To implement this design, an explosive gas mixture can be placed in the glass flask, which reacts with or without radiation of actinic light and thus causes ignition as a result of the heat released in this explosion. As such explosive gas mixtures, mixtures can be mentioned which consist of carbon disulfide and oxygen, carbon disulfide and nitrogen oxide or carbon disulfide and nitrous oxide.
Working at low voltage using the small glow wire mentioned can also be achieved without explosive gas because the glow wire is provided with an explosive paste consisting of a mixture of a metal powder, an oxidizing agent and a binding agent. Zirconium or aluminum can be used as the metal powder, lead peroxide, manganese dioxide, potassium chlorate or praseodymium oxide as the oxidizing agent and nitrocellulose or water glass as the binding agent.
In this case, a gas filling consisting of oxygen or an oxygen-containing gas is expediently used.
It is also possible to attach a small piece of aluminum foil weighing about 1/2 to 1 mg and a thickness of approximately 1 micron to the filament for the last-mentioned purpose. To use lamps that are suitable for low voltages, e.g. B. below 10 volts, well suited, even for higher voltages, z. B. 110 or 220 volts, it is desirable to have one or more fuses, z. B. made of fionstan- tandraht, to be attached in the lamp, which can be done in a simple manner by forming one of the power supply wires as a fuse wire either in the lamp or in the base of the lamp.
The photographic properties of the emitted light can be influenced by using a colored glass bulb or glass bulbs that are particularly permeable to ultraviolet or ultra-red light. If desired, salts can be applied to the alloy, which influence the photographic properties of the emitted light. As examples of such salts, strontium, calcium, sodium, mercury salts can be mentioned. Salts such as KC103 can also be used, which both influence the light and simultaneously release oxygen.
It should be pointed out that the Mg-Al alloys also include alloys that essentially consist of Mg and A1, so that, for example, a few percent zinc or a few tenths of a percent manganese may be present. The latter additions have no influence on the actinic effect of the alloy.
The drawing illustrates some schematically illustrated Ausführungsbei games of flash lamps according to the inven tion.
In Fig. 1, a bell jar 1 filled with oxygen, for example, has a pinch point 2, into which power supply wires 3 are fused, which are connected to one another by a small, helically wound filament 4. A magnesium aluminum alloy wire 6 is stretched onto a frame 5. A piece of aluminum foil 7 is fastened to the glow spiral 4 in order to bring about the ignition.
In Fig. 2, a bell jar 8 is provided with a pinch point 9, into which power supply wires 10 are melted. which are connected to one another by the incandescent body 11 having an explosive mass 12 of the type mentioned above. A 1Tagnesium aluminum alloy wire 13 in the form of one of 11 respectively. 12 hanging ball is in the bell.
In Fig. 3 a glass bell 14 filled with oxygen, for example, is provided with a pinch point 15, into which power supply wires 16 are melted, while a magnesium aluminum alloy wire 17 is arranged in the manner known from electric incandescent lamps and is electrically connected to the power supply wires 16.
In FIG. 4, a bell jar 18 filled with oxygen, for example, is provided with a pinch point 19 into which power supply wires 20 are fused, while a 3Iagnesium aluminum alloy wire 21 in the form of a screw wire is attached and electrically connected to the power supply wires 20.
In FIG. 5, a bell jar 22 filled with oxygen, for example, is provided with a pinch point 23 into which power supply wires 24 and 25 are melted. In the latter there is a fuse 26. A 3zagnesium aluminum alloy wire 27 is arranged in the manner described with reference to FIG.
In cases where an alloy foil is used, a type of construction can be used as is known for flash lamps with aluminum foil.