DD201218A1 - Verfahren zur herstellung von emissionspasten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Emissionspasten fuer Entladungslampenelektroden. Das Ziel der Erfindung ist die Umgestaltung des Mahlvorganges zur defiierten reproduzierbaren Herstellung von Emissionspasten. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Zusammenhang zwischen der Mahlung des emissionsaktiven Festkoerper mit Dispersionsmitteln und dem angestrebten technologischen Verarbeitungs- und Betriebsverhalten der Elektroden aufzufinden und technisch zu nutzen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass fuer die Mahlung Toepfe mit stabfoermigen Mahlkoerpern verwendet werden, deren Laengen-Durchmesser-Verhaeltnis gleich oder groesser als 1 ist. Das Masseverhaeltnis Mahlkoerper zu Mahlgut betraegt 6 zu 1, waehrend das Fuellhoehenverhaeltnis Dispersionsfluessigkeit zu Mahlkoerper zwischen 1,0 bis 1,3 vorzugsweise 1,1 liegt.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Emissionspasten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Eraissionspasten für Entladungslampenelektroden. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Herstellung von Emissionspasten aus emissionsaktiven Festkörpern, beispielsweise Erdalkalimischkarbonate mit organischen Dispersionsmitteln wie Cellulosenitrat, Methacrylat usw. werden in der Technik handelsübliche Kugelmühlen eingesetzt. Die Mahldauer einer Pastecharge liegt bis 100 h. Der Mahlvorgang bezweckt eine Verkleinerung der emissionsaktiven Festkörperpartikel. Man erreicht beispielsweise mittlere Teilchengrößen von d^ = 10 ,um. Bekanntlich entstehen bei dieser Kugelmahlung breite Verteilungsfunktionen der Teilchengrößen, d. h. es liegt eine breite Streuung um den Mittelwert vor. Es ist nicht bekannt, daß andeere Mahlaggregate zur Aufbereitung der Emissionspasten verwendet werden.

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Die Gründe sind darin zu suchen, daß der unvermeidliche Abrieb bei den Mahlvorgängen schwerrnetallfrei sein muß und zum anderen der Abrieb in emissionsinerter Form nur in begrenzter Menge vorliegen darf. Diese Forderungen werden am besten von langsam laufenden Kugelmühlen erfüllt.

Der Mahlvorgang bezweckt weiterhin, die Eigenschaften der Emissionspaste so zu beeinflussen, daß

- eine hohe Haftung der Paste am Wendelkerndraht vor und nach dem Formierprozeß gewährleistet ist

- eine ausreichende Emissionsfähigkeit den notwendigen Entladungsstrom im Brennbetrieb sicherstellt

- die Abdampfrate des Emitters klein wird bzw, daß die Schwärzungen an der Wand des Entladungsgefäßes minimal sind

- eine hohe Packungsdichte der Partikel einen schnellen Wärmeausgleichsvorgang sichert.

Die Relation des Massenverhältnisses Mahlkörper zu Mahlgut liegt in der Technik zwischen 1 und 1,5 und wird als nicht wichtig eingeschätzt.

Das Verhältnis der Füllhöhen von Dispersionsmittel zu Mahlkörper beträgt in der Praxis etwa 0,95 und gilt ebenfalls als unwesentlich.

Als Hauptmangel am Stand der Technik wird festgestellt, daß die Herstellung der Emissionspasten empirisch erfolgt. In der Literatur werden keine exakten Zusammenhänge zwischen der mittleren Teilchengröße und der Verteilungsfunktion der in der Paste vorhandenen emissionsaktiven Feststoffteilchen und den konstruktiven Kennwerten der Elektrodenwendel genannt.

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Das gleiche gilt für die Beziehung der mittleren Teilchengröße und der Verteilungsfunktion zur Formierbarkeit, der Haftfestigkeit des formierter. Emitters sowie zum Verschleiß während des Brennbetriebes und den Schwärzungen am Entladungsgefäß. Infolge dieser Unkenntnis können einzeln auftretende Mangel nicht gezielt beseitigt werden.

Die genannten Effekte bzw. die bemängelten Erscheinungen sind noch von einer Reihe anderer Faktoren beeinflußbar; dominant bleibt aber der Mahlvorgang der Emitterpaste.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Ausgestaltung des Mahlvorganges zur definierten Herstellung von reproduzierbaren Emissionspasten für Entladungslampenelektroden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Zusammenhang zwischen der Mahlung des emissionsaktiven Festkörpers mit Dispersionsmitteln und dem angestrebten technologischen Verarbeitungs- und Betriebsverhalten der Elektroden aufzufinden *

Ss wurde überraschenderweise gefunden, daß eine Emissionspaste dann ihre Funktion am besten erfüllt, wenn im Zusammenhang mit den konstruktiven Kenndaten der Elektrodenwendel eine bestimmte mittlere Teilchengröße vorliegt und was besonders hervorgehoben werden muß, wenn die Teilchenverteilungsfunktion des emissionsaktiven Feststoffes signifikant schmaler ist. Die mittlere anzustrebende Teilchengröße kann nicht absolut angegeben v/erden,

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sie richtet sich nach den geometrischen Gegebenheiten der Elektrode, wie z. B. dem Steigungsmaß,der Primär- und Sekundärwicklung und dem Drahtdurchmesser.

Oie bei der Mahlung in den bekannten Mahlaggregaten üb-* liehen breiten Verteilungsfunktionen des Emittermaterials sind wegen des hohen Anteiles an Unter- und Oberkorn eine wesentliche Ursache für die schlechte technologische Verarbeitbarkeit der Elektrode. Die Doppelforderung nach Aufmahlung auf eine mittlere Teilchengröße bei gleichzeitiger schmaler Verteilungsfunktion der Teilchen erfüllt erfindungsgemäß in optimaler Weise eine Topfmühle, die stabförmige Mahlkörper enthält.

Die Zerkleinerungswirkung solcher Topfmühlen mit stabförmigen Mahlkörpern kann nicht verglichen werden, mit den bekannten Stabmühlen.

Für Stabmühlen werden Verhältnisse bei Stabdurchmesser zu Korndurchmesser des Mahlgutes wie 25 ... 50 oder 0,5 M angegeben. Die benutzte Topfmühle arbeitet mit einem Verhältnis von mindestens 2000 ... 1000 : 1, Der Durchmesser der Körner des Mahlgutes liegt in der Größenordnung der Rauhigkeit der Mahlkörperoberfläche. Eine Siebwirkung wie in Stabmühlen wird damit nicht nach gleichen Mechanismus eintreten.

Die Anpassung der mittleren Teilchengröße an die Geometrie der Wendel erfolgt wie üblich durch die Mahldauer. Entscheidend ist, daß das vorgeschlagene Mahlprinzip in jedem Fall die erforderliche schmale Verteilungsfunktion der Teilehen garantiert.

Oie speziellen Mahlkörper können in ihrer Länge das Mahlgefäß ausfüllen bzw. in ihrem Verhältnis Länge zu Durchmesser bis zu 1 zu 1 verkürzt werden.

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Das Material der Mahlkörper muß im Hinblick auf Abrieb so gewählt werden, daß die Funktion des Emitters nicht negativ beeinflußt wird. Wie bekannt, eignet sich dafür Korund, Hartporzellan, Hartglas usw.

Es wurde weiter gefunden, daß ein Masseverhältnis von Mahlkörpern zu Mahlgut von 6 zu 1 einzuhalten ist.

Schließlich wurde gefunden, daß das Füllhöhenverhältnis von Dispersionsflüssigkeit zu Mahlkörpern in der Technik bei der Mahlung in der Kugelmühle als unwesentlich angegeben, im vorgeschlagenen Mahlaggregat zwischen 1,1 bis 1,3 vorrangig bei 1,1 liegt.

Ausführungsbeispial

In einem 2,5 Liter Hartporzellanmahltopf einer Topfmühle werden

3,96 kg Korundmahlstäbe der Abmessung 130 mm χ 8 mm,

0,34 kg Erdalkalidreifachkarbonat und 320 g bis zu 2 % Zellulosenitrat enthaltendes i-Amylacetat

gefüllt. Anschließend wird der Mahlvorgang mit einer Mahlgeschwindigkeit von 52 Umdrehungen/Minute durchgeführt. Die Mahldauer beträgt 8 Stunden.

Die gemäß Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß hergestellte Emissionspaste findet Anwendung bei Leuchtstofflampenelektroden mit einem Wolframdrahtdurchmesser von 105 ,um*

Claims (1)

1. L O J 4 / O

   Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Herstellung von Emissionspasten für Entladungslampenelektroden durch einen Mahlvorgang des emissionsaktiven Festkörpers mit Qispersionsmitteln, gekennzeichnet dadurch, daß für die Mahlung Töpfe mit stabförmigen Mahlkörpern verwendet werden mit einem Längen-Ourchmesserverhältnis gleich oder größer als 1, daß ein Masseverhältnis Mahlkörper zu Mahlgut wie 6 zu 1 und daß ein Füllhöhenverhältnis Dispersionsflüssigkeit zu Mahlkörper zwischen 1,0 bis 1,3 vorzugsweise 1,1 eingehalten wird.