Zündmaterial für Blitzlichtlampen. Die für photographisehe Zwecke verwen deten Blitzlichtlampen bestehen gewöhnlich aus einem abgedichteten, durchsichtigen Kol ben, in welchem ein -unter Aussendung von aktinischem Licht brennbares Material, zum Beispiel Metallfolie und/oder Metalldraht, zusammen mit einem Zündmittel für dasselbe und eine Substanz, im allgemeinen eine Gas füllung, die bei Zündung der Lampe mit dem brennbaren Material eine Reaktion eingeht, eingeschlossen sind.
Wird als brennbares Haterial Aluminium in Draht- oder Band form verwendet, so ist es schwer, solche Blitz liehtlampen in befriedigender Weise zum Zünden zu bringen. und ein Blitzlicht mit einer für photographische Zwecke genügen den Intensität und Gleichmässigkeit zu erzeu- --en. Im Schweizer Patent. Nr. 264320 ist eine Blitzliehtlampe beschrieben, in welcher ein befriedigendes Zünden durch Verwendung einer aus einem Gemisch von Pulvern mit verschiedenen Zündtemperaturen undWärme- kapazitäten bestehenden Zündperle erzielt wird.
Infolge der ausserordentlich hohen Empfindlichkeit der Zündperle gegenüber äussern Einflüssen muss die Blitzlichtlampe vorsiehtig gehandhabt werden, um das vor zeitige Abbrennen der Lampe während deren Prüfung zu verhindern. Diese hohe Empfind lichkeit verursacht ferner eine grosse Feuer- Oefahr. Ein weiterer Nachteil der gegen wärtig gebräuchlichen Zündmittel für Blitz lichtlampen besteht in der Gefahr des Explodierens beim Abbrennen der Lampe. Die brennenden Teilchen des Zündmaterials wer den mit grosser Geschwindigkeit gegen die Kolbenwand geschleudert und reissen kleine Teile des brennenden brennbaren Materials mit sich.
Diese mit der Glaskolbenwand in Be rührung kommenden Teilchen des brennbaren Materials können das Glas zum Springen. bringen, so dass eine gefährliche Explosion erfolgt. Obwohl solche Explosionen verhältnis mässig wenig häufig aufgetreten sind, ist es das Ziel der Industrie, die Explosionsgefahr vollständig zu beseitigen.
Die oben erwähnten Nachteile und Unzu länglichkeiten können nun beseitigt werden, indem für den Zündbelag des Zündfadens, das heisst die Zündperle, ein Zündmaterial verwendet wird, das sich gemäss der vorliegen den Erfindung dadurch kennzeichnet, dass es aus einem mit einem Bindemittel gebundenen pulverigen Gemisch von 8-26 Gew. /o Magnesitun, 42-52 Gew. % Zirkon und 32 bis 40 Gew. % Kaliumchlorat besteht.
Ein Ausführungsbeispiel des Zündmate rials gemäss der vorliegenden Erfindung wird an Hand der Beschreibung einer Blitzlicht lampe, die in der beiliegenden Zeichnung dar gestellt ist., erläutert.
Fig.1 ist ein Aufriss einer Blitzlichtlampe, die einen mit einem Überzug aus dem Zünd- material versehenen Zündfaden aufweist, und Fig. 2 ist eine vergrösserte Darstellung der Zündvorrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte Blitzliehtlampeweist einen durchsichtigen Glaskolben 10 auf, wel cher eine lose Füllung aus brennbarem Material 11 enthält, das in der Hauptsache aus praktisch reinem, gezogenem Aluminiumdraht oder -band mit einem Durchmesser von weniger als 0,05 mm, bevorzugterweise von etwa 0,025 mm, besteht.. Der Glaskolben 10 enthält ferner eine Füllung aus Sauerstoff oder einem Sauerstoff enthaltenden Gas von geeignetem Druck, der je nach der Art der Füllung, der Grösse des Glaskolbens und der Menge und Art des darin eingeschlossenen brennbaren Materials schwankt.
Für gegen wärtig gebräuchliche Kolbengrössen und bei Verwendung von 'Sauerstoff als Gas und von reinem Aluminium als brennbares Material kann der Druck der Gasfüllung bis zu 500 mm Hg oder sogar angenähert eine Atmosphäre betragen. Der Glaskolben ist auf der innern oder äussern Oberfläche, vorzugs weise auf beiden Oberflächen, mit einem Belag aus durchsichtigem Lack versehen. Dadurch wird, wie dies im britischen Patent Nr. 538676 beschrieben ist, das Springen des Glaskolbens beim Aufflammen verhindert und derselbe praktisch splitterfest gemacht.
Innerhalb des brennbaren Materials 11 be findet sich ein feiner Faden 1'2, vorzugsweise aus @Volfram, dessen Enden mit den durch einen Quetschfuss 14 führenden, bis zu einem Sockel 15 reichenden Zuleitungsdrähten 13 verbunden sind. Der Faden 12 und die an grenzenden Enden der Zuleitungsdrähte 1@j sind mit einer Schicht. von Zündsubstanz 16 bedeckt.
Die Zündsubstanz wird in Form einer aus einem äusserst. empfindlichen Metall- pulver, einem Bindemittel und einem Oxy dationsmittel zusammengesetzten Paste auf den Faden 12 aufgetragen. Das empfindliche Metallpulver besteht aus einem Gemisch von Magnesiumpulver und Zirkoniumpulver, welch letzteres eine Entzündungstemperatur von 170-l90 C oder darüber aufweist. und von der Foote Mineral Company in Phila delphia hergestellt und verkauft wird.
Dieses Zirkoniumpulver besitzt somit, verglichen mit andern Arten von Zirkoniumpulver, einen verhältnismässig hohen Entzündungspunkt. Das Oxydationsmittel besteht, aus chemisch reinem Kaliumperehlorat-Kristallpulver. Das bevorzugterweise verwendete Bindemittel be steht aus einer 1-5o/oigen Nitrocel.lulose- lösung. Das Zündmaterial ist ungefähr folgen dermassen zusammengesetzt 1--5%ige Nitrocelluloselösung 5,
0 em"3 Kaliumperehloratpulver, chemisch rein 5,0 g Zirkoniummetall (Entzünchingst.emperatur von 170-190<B>0</B> C) 6,5<B>9</B> <I>2</I> Magnesiumpulver 1,0-1,0 g Der Gehalt an 1llagnesiumpulver beträgt vorzugsweise ?,1 g, das heisst etwa. 17,3% des Gemisches an Kaliumchlorat,
Zirkonium- pulver und Magnesiumpulver.
Das Zündgemisch kann folgendermassen hergestellt werden: 5 g kristallisiertes Kalium perchlorat werden zuerst. gemahlen, bis eine einem Sieb von 0,011 mm lichter Maschen weite oder eine noch grössere Feinheit erreicht ist, -Lind hierauf in 5 en-i3 einer l%igen Nitro- eelluloselösting eingetragen, wonach das ge pulverte Kaliumperchlorat gründlich ein gerührt. wird.
Hierauf werden 6,5 g Zirko- niumpulver (Entzündungstemperatur von 170-190 C), welches durch ein Sieb von 0,011 mm Maschenweite oder mit noch feinerer Maschenweite hindurchzufallen vermag, zu gesetzt und gründlich eingerührt, worauf die abgemessene Menge Magnesiumpulver, wel ches den gleichen Feinheitsgrad wie das Zir- koniumpulver aufweist, zugesetzt und gründ lich eingerührt wird.
Um das Entstehen eines homogenen Gemisehes zu begünstigen und um dasselbe zwecks Erzielung der gewüiLSCh- ten Konsistenz zu strecken, wird eine ange messene Menge Amylacetat zugesetzt.
Der Faden 12 wird dann zusammen mit den da mit verbundenen Zuleitungsdrähten 13 in das obige Gemisch eingetaucht, damit nach dem Trocknen auf dem Faden und den daran an grenzenden Enden der Zuleitungsdrähte ein dünner Belag entsteht, wie dies in Fig. 2 bei 1 6 angegeben ist. Gewünschtenfalls kann das Magnesiumpulver, statt mit den andern Bestandteilen des Zündmaterials vermischt zu werden, auf dasselbe in Form eines Belages oder mittels nachträglichem Eintauchen auf getragen werden.
Infolge der Tatsache, dass die Zünd- substanz 16 in Form eines verhältnismässig dünnen Belages statt. als Kügelchen auf den Faden und die daran angrenzenden Teile der Zuleitungsdrähte aufgetragen wird, wobei zur Bildung des Belages nur eine geringe Menge Material verwendet wird, sind die physikalische Struktur und demzufolge die Zündcharakteristik des Zündbelages gleich mässiger als dies der Fall ist,
wenn das Zünd- material die Form eines Kügelchens von ver- bältnismässig beträchtlicher Grösse aufweist. Mit einer solchen gleichmässig wirkenden Zünd vorrichtung versehene Blitzlichtlampen funk tionieren hinsichtlich der Blitzlichterzeugtuig gleichmässiger und erleichtern dadurch die Synchronisierung des Kameraverschlusses und des Spitzenlichteffektes der Blitzlicht- lampen.
Das Kaliumperchlorat erzeugt. einen sehr reichlichen Zustrom von Sauerstoff zwecks Unterhalt der Verbrennung des empfindlichen Metallpulvers. Infolge dieser reichlichen Sauerstoffversorgung und wegen der An wesenheit des empfindlichen Metallpulvers im Zündgemisch selbst zündet das letztere mit grosser Geschwindigkeit, wobei die brennen den Teilchen schnell und gleichmässig im Glas kolben verteilt werden, so dass sich das brenn bare Material im Innern des Kolbens mit grosser C7eschwindigkeit und Gleichförmigkeit entzündet.
Die Anwendung einer solchen schnell und gleichmässig zündenden Zünd- substanz ermöglicht es deshalb, gezogenen reinen Aluminiumdraht als einziges brenn bares Material in Blitzlicht.lampen zu ver wenden.
Gezogener reiner Aluminiumdraht einer Stärke, die einem Durchmesser von 0,0\'5-0,027 mm oder etwas mehr entspricht, kann deshalb mit Erfolg in Blitzlichtlampen verwendet werden, um bei Zündung mittels cler beschriebenen Zündsubstanz einen Licht blitz von hinreichender Intensität und hin reichendem Lichteffekt für die Zwecke der Blitzlichtphotographie zu erzeugen.
Ausser- dem genügen die mittels dieser Blitzlichtlam- pen erzeugten Blitzlichter den heutigen An forderungen für Blitzlichtphotographie mit befriedigender Synchronisierung, das heisst diese Blitzlichter sind gekennzeichnet durch eine verhältnismässig hohe Intensität, wäh rend längerer Zeit, wobei deren Spitzenwert regelmässig etwa 0,020 Sekunden nach dem Schliessen des Stromkreises erreicht wird.
Das in der Zündsubstanz verwendete emp findliche' Magnesiumpulver verleiht dieser Zündsubstanz gewisse günstige Zündeigen- schaften, die eine bessere, gründlichere und raschere Entzündung des brennbaren Mate rials im Innern der Lampe gewährleisten, als das bis jetzt der Fall war. Das trifft ins besondere dann zu, wenn das brennbare Ma terial die Form von reinem Aluminiumdraht aufweist.
Ausserdem ist bei Verwendung dieses Magnesiumpulvens die Totalmenge der Zünd substanz, welche für die wirksame Ent zündung des brennbaren Materials benötigt wird, verglichen mit der bisher benötigten Menge, verhältnismässig klein. So genügt ein Viertel der bisher verwendeten Menge an Zündsubstanz zur Entzündung des brenn baren Materials.
Es ist bis jetzt noch nicht bekannt, warum gerade die Anwesenheit von Magnesium in der Zündsubstanz die Entzündung des Alumi niumdrahtes begünstigt. Man nimmt jedoch an, dass das Magnesiumpulver der chemischen Reaktion, welche bei Zündung des Zünd- mittels eintritt, die nötige Stärke verleiht, so dass die brennenden Teilchen der Zünd substanz aus dem Faden 12 in den durch das brennbare Material erfüllten Raum weg geschleudert werden, so dass dasselbe an vielen Stellen gleichzeitig entzündet wird.
Man nimmt ferner an, da-ss das Magnesium in der Zündsubstanz eine Art von katalytischer Wirkung auf dieses Zündmaterial ausübt, wobei bewirkt wird, dass dieses Material mit der für die Erzeugung eines Blitzlichtes von genügender Intensität und hinreichendem Effekt für die Zwecke der Blitzlichtphoto- graphie geforderten Geschwindigkeit ver brennt.
Es wurde auf jeden Fall entdeckt, dass das in der Zündsubstanz vorhandene Magnesium diesem Material gewisse günstige Zündcharakteristika verleiht-, welche eine wirksamere Entzündung des reinen Alumi niumdrahtes innerhalb einer Blitzlichtlampe bewirken, als dies bis jetzt möglich war.
Bei der beschriebenen Blitzlichtlampe ver mindert die Zündvorrichtung die in Ver bindung mit. dem Aufblitzen der Lampe auf tretende Explosionsgefahr wesentlich. Dies ist offensichtlich die Folge davon, dass praktisch keine brennenden Teilchen des Zündmittels unter gleichzeitiger Mitführung von kleinen Stücken des heissen brennbaren Materials gegen die Wand des Glaskolbens geschleudert werden. Dies trat mit bisher verwendeten Zündmitteln häufig ein, wobei beim Auf treffen der heissen lIetallteilchen auf den Glaskolben dieser oft sprang, so dass eine Explosion erfolgte.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Blitzlichtlampe besteht darin, dass ein zufäl- liges Aufflammen derselben, welches oft erfolgte, wenn die mit der bisher verwendeten Zündsubstanz versehenen Lampen einer stati schen elektrischen Belastung, zum Beispiel im Verlauf der Prüfung der fertigen Blitz- lichtlämpen, unterworfen wurden, praktisch eliminiert wird.
Diese Eliminierung des un erwünschten Aufflammens ist eine Folge der Verwendung von Magnesiumpulver als eines der empfindlichen Metallpulver in der Zünd substanz, wodurch die Anwendung einer beträchtlich kleineren Menge von Zünd substanz, als sie bis jetzt nötig war, für die Herstellung des Zündbelages auf dem Faden und den Zuleitungsdrähten ermöglicht wird. Je weniger Zündsubstanz verwendet wird, desto geringer ist die Gefahr einer zufälligen Entzündung desselben und infolgedessen eines vorzeitigen Aufblit.zens der Lanmpe.
Da die Zündsubstanz in Form einer ver hältnismässig dünnen Schicht 16 fest auf dem Faden 12 und den Zuleitungsdrähten<B>13</B> haftet, bricht sie weniger leicht als die früher verwendeten verhältnismässig grossen Zünd kugeln. Es ist- infolgedessen rieht. nötig, einen Laekbelac über die Zündsubstanz 16 aufzutragen, um diese zu verstärken, wie dies bei Verwendung des Zündmittels in Form eines Kügelehens der Fall ist. Die dadurch erzielte Einsparung an -Material bedingt eine Verminderung der Fabrikationskosten.
Eine weitere Einsparung hinsichtlich der Fabrika tionskosten wird dadurch erzielt, dass für die Herstellung des Zündbelages 16 wesentlich weniger Zündsubstanz verwendet werden muss als für die Herstellung der gewöhn lichen, bisher verwendeten Zündkügelehen und dass feiner der Zündbelag durch meelia- nische Mittel statt von Hand, wie dies im Fall von Zündkügelehen der Fall ist, auf den Faden und die Zuleitungsdrähte aufgetragen werden kann.
Die beschriebene Zündvorriehtung wurde im Zusammenhang mit einer Blitzliehtlampe beschrieben, welche als einziges brennbares Material reinen gezo;-enen Aluniiniumdralit oder -band enthält und in welcher die Zünd vorrichtung dazu dient, diesen Draht.
in wirk samer Weise zu entzünden. Es ist jedoch klar, dass die genannte Vorrichtung ebenso gut bei Blitzlichtlampen angewendet werden kann, welche andere Arten von brennbarem Mate rial, wie zum Beispiel eine Folie aus Aluminium oder Mag-nesiuni oder Legierun gen derselben, enthält.