DE189904C

DE189904C -

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Publication number: DE189904C
Application number: DENDAT189904D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVIl89904-

KLASSE 21/. GRUPPE

Bogenlampenelektrode. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Dezember 1904 ab.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden Bogenlampenelektroden, welche dadurch ausgezeichnet sind, daß dieselben einen sehr intensiv weiß leuchtenden und wirksamen Bogen bilden und nur langsam abbrennen. Zu diesem Zwecke werden die Elektroden ganz oder hauptsächlich aus Titan- und Eisenoxyden hergestellt, neben welchen Eisen und Titan auch als Metall vorhanden sein können. Das Titan, das in Form eines oder mehrerer Oxyde vorhanden ist, dient hauptsächlich zur Erzeugung der großen Lichtstärke. Das Eisen, das ebenfalls in Form eines oder mehrerer Oxyde vorhanden ist, dient hauptsächlich zur Erhöhung der Leitfähigkeit der Elektroden. Außerdem können noch kleine Mengen eines Stoffes, wie z. B. Borsäure, Pottasche und ähnliche, hinzugefügt sein, welche im Bogen als Leiter für die übrigen Stoffe dienen.

Die oben erwähnten Stoffe können in verschiedenen Verhältnissen vermengt und aus deren Gemenge in verschiedener Art und Weise Elektroden geformt werden, um sehr günstige Ergebnisse zu'.erhalten.

Insbesondere kann eine vorzügliche Elektrode in folgender Weise hergestellt werden: Es wird vorerst ein Gemenge, enthaltend 160 Teile Eisenoxyduloxyd, 40 Teile roten Eisenoxydes, 15 Teile Rutil und 1 Teil Borsäure, hergestellt, die verschiedenen Beiträge in pulverisiertem Zustande genommen. Zu dieser Mischung wird so viel Wasser, welches vorzugsweise ungefähr 5 Prozent Glyzerin enthält, gegeben, als notwendig ist, um die Mischung ungefähr so dickflüssig wie Ölfarbe zu machen. Diese Masse wird dann gründlich verrieben, z. B. durch mehrstündiges Mahlen in einer Farbmühle; nach Ablauf dieser Zeit wird die Masse erwärmt und wird so viel Wasser aus derselben vertrieben, daß die Masse ungefähr die Konsistenz harten Kittes annimmt. '

Es werden nun aus der Masse durch Formen oder Pressen Stäbe gebildet. Das der Masse in dem oben angegebenen Verhältnisse beigegebene rote Eisenoxyd Fe₂ O₃ ist aus dem Grunde vorteilhaft, da dessen Gegenwart das Formen oder Pressen der knetbaren Masse zu Stäben erleichtert.

Die Stäbe werden zunächst in einem Trockenofen allmählich bis auf eine Temperatur von ungefähr 200⁰ C. gebracht. Diese Erwärmung vertreibt den Rest von Feuchtigkeit aus den Stäben. . Das Glyzerin im Wasser scheint die Verdampfungsgeschwindigkeit herabzusetzen, was sich in einem gleichmäßigeren Trocknen der gesamten Elektrodenmasse bemerkbar macht, als dies sonst der Fall wäre. Dadurch wird ange-

(2. Auflage, ausgegeben am g. Mai igii.l

strebt, die Möglichkeit des Verziehens oder Flüssigwerdens der Stäbe auf ein Minimum zu vermindern.

Nach dem Trocknen werden die Stäbe gebrannt; während des Brennens können die Stäbe in Brennkapseln gepackt^und in einen Brennofen gesetzt werden, in welchem die Temperatur allmählich bis auf iioo oder 1200° C. gebracht wird; diese Temperatur

ίο wird ι bis 2 Stunden beibehalten; dann läßt man allmählich abkühlen. Durch das Brennen wird das rote Eisenoxyd zum Oxyduloxyd reduziert. Nachdem praktisch genommen alle Feuchtigkeit aus den Stäben schon während

der vorausgegangenen Erhitzung .bei der angegebenen, verhältnismäßig niedrigen Temperatur vertrieben worden ist, erleiden die Stäbe nur geringe oder gar keine Verzerrung ihrer Gestalt durch das Brennverfahren, aus welchem sie in Form von dichten, harten, homogenen Stangen hervorgehen.

Für viele Verwendungszwecke können die auf diese Weise gebildeten Elektroden durch teilweise, sich nicht auf die Hauptmenge erstreckende Reduktion des Eisenoxydes oder der Oxyde zu metallischem Eisen verbessert werden.

Das in den Elektroden gewünschte reduzierte Eisen kann erlangt werden, indem man die Stäbe während des vorhergehend angeführten Brennverfahrens einer reduzierenden Atmosphäre aussetzt. ^; So z. B. kann Kohle oder Koks rings um die Stäbe in die Brennkapseln gepackt werden, in welchen die Stäbe im Brennofen gebrannt werden.

Dieser Erfolg kann auch nach dem Brennen erzielt werden, indem die Stäbe in einer reduzierenden Atmosphäre bis zum Rotglühen erhitzt werden.

Ein anderer Vorgang, um das Eisenoxyd teilweise in diesen Stangen zu reduzieren, besteht darin, der Mischung, aus welcher die Stäbe hergestellt werden, etwas Graphit oder amorphe Kohle beizugeben. Wenn nun hierauf die Stangen bei entsprechender Temperatur erhitzt werden, wird entsprechend der geringen Menge des verwendeten Graphites oder der Kohle ein entsprechender Teil des Eisenoxydes der Stäbe zu Metall reduziert.

Das reduzierte Eisen verbindet sich in der Mischung, welche dasselbe und Titanoxyd enthält, sehr innig mit dem Titanoxyd, wodurch den Elektroden eine bemerkenswerte Homogenität verliehen wird und sie mechanisch sehr fest werden.

Die Leitungsfähigkeit der Elektroden kann auch dadurch erhöht werden, daß die Stäbe in dünne Hülsen aus Metall, vorzugsweise Eisen, gesteckt werden. Natürlich ist es unnötig", diese Hülsen zu verwenden, wo eine genügende Menge Eisen in den Stäben auf den metallischen Zustand zurückgeführt worden ist.

Zufolge ihrer Zubereitung'sart sind die reduziertes Eisen enthaltenden Elektroden einigermaßen porös und deshalb die Wärmeleitungsfähigkeit viel geringer, als nach der Menge des darin enthaltenen reduzierten Metalles erwartet werden könnte.

Die Porosität der Elektroden kann vermindert und deren Wärmeleitungsfähigkeit erhöht werden durch längere Erhitzung bei einer Temperatur, bei der ein Zusammenschmelzen der die Elektroden bildenden Teilchen stattfindet.

Anstatt die Elektroden aus einer künstlichen Mischung von Titanoxyd und einem oder mehreren Eisenoxyden zu formen, kann auch natürlicher titanhaltiger Magnetit verwendet werden, in welchem Titanoxyd und Eisenoxyd in entsprechenden Verhältnissen vermengt sind.

Im natürlichen titanhaltigen Magnetit sind das Titan und das Eisen sehr innig verbunden und können daher sehr homogene Elektroden daraus geformt werden. Falls natür-• licher titanhaltiger Magnetit zur Herstellung der Elektroden verwendet wird, ist es gewöhnlich notwendig oder zumindest wünschenswert, denselben zu reinigen, insbesondere durch Entfernung der Silikate, die er gewöhnlich mehr oder weniger enthält.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Bogenlampenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder hauptsächlich aus Eisen und Titan in Form verschiedener Oxyde besteht, neben welchen Eisen und Titan gegebenenfalls auch als Metall vorhanden sein können.

2. Verfahren zur Herstellung der Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einem gepulverten Gemenge von ungefähr 160 Teilen Magneteisenstein, 40 Teilen Eisenoxyd Fe₂O₃, 15 Teilen Rutil und ι Teil Borsäure unter Zusatz eines Bindemittels, \vie Wasser oder Glyzerin, geformt, getrocknet und gebrannt werden.

3. Verfahren zur Herstellung der Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Oxyde enthaltenden Elektroden in einer reduzierenden Atmosphäre oder Umbettung gebrannt werden, um einen Teil des Eisenoxydes und gegebenenfalls auch des Titanoxydes, jedoch nicht die Hauptmenge zu metallischem Eisen bezw. Titan zu reduzieren.

4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Eisenoxyde (und gegebenenfalls auch etwas metallisches Eisen) und Rutil

gemischt, mit einem geeigneten Bindemittel zu Kuchen oder dergl. geformt und in reduzierender Atmosphäre oder Umbettung gebrannt und das auf diese Weise erhaltene Material gepulvert wird, worauf aus demselben die Elektroden geformt werden.

5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Oxyden etwas Kohle oder Graphit zugesetzt wird, zum Zwecke, geringe Mengen des Eisenoxydes zu Eisen zu reduzieren.

6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher ihre Teilchen zusammenschmelzen.