DE236711C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVr 236711 KLASSE 21/. GRUPPE

Arbeitsgange.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1910 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Herstellung von leitenden Fäden für elektrische Glühlampen u. dgl., durch welches ermöglicht wird, sehr feine Fäden, z. B. solche, welche Wolfram oder einen ähnlichen Stoff oder Stoffe enthalten oder daraus zusammengesetzt sind, in einem ununterbrochenen Arbeitsgange und in beträchtlicher Länge herzustellen.

ίο Bei der Herstellung von Wolframfäden ist es meist üblich, den aus dem Mundstück der Presse kommenden Faden in Zickzackform auf einer Papier- oder sonstigen Unterlage aufzufangen. Der Faden trocknet auf dieser Unterlage und wird dann in U-förmige Stücke geteilt, die zunächst karbonisiert und dann in einem ein geeignetes Gas enthaltenden Raum in Klemmen eingespannt durch den elektrischen Strom unter allmählicher Steigerung erhitzt werden. Dieses Verfahren erfordert also die Ausführung einer großen Anzahl von Einzelarbeiten und verursacht außerdem erheblichen Bruch infolge der vielfachen Handhabung der Fäden, welche die zahlreichen einzelnen Arbeitsvorgänge erfordern.

Es ist auch bereits .bekannt, bügeiförmige Glühfäden behufs Beseitigung der Handarbeit auf mechanischem Wege zu glühen, und es wird hierbei eine Vorrichtung verwendet, bei welcher die bügeiförmigen Glühfaden an in einem Behandlungsraum befindlichen Kontakten vorbeigeführt werden, vermittels welcher jedem einzelnen Bügel nacheinander stufenweis gesteigerte Strommengen zugeführt werden.

Es wurde ferner vorgeschlagen, Glühfaden, welche aus Leitern zweiter Ordnung bestehen, in einem ununterbrochenen Arbeitsgange in der Weise herzustellen, daß man die aus der Presse kommenden Rohfäden der Einwirkung zunächst von Stichflammen und sodann des elektrischen Lichtbogens aussetzt; ebenso wurde vorgeschlagen, einen endlosen, Wolframoxyde enthaltenden Rohfaden durch einen elektrischen Widerstandsofen hindurchzuführen, in welchem er in einer Wasserstoffatmosphäre auf die Reduktionstemperatur erhitzt wird.

Gemäß der Erfindung dagegen werden die Fäden in einem ununterbrochenen Arbeitsgange in der Weise hergestellt, daß der in bekannter Weise, z. B. durch Ausspritzen einer ge-· eigneten Paste gebildete Rohfaden während seines ohne Unterbrechung sich vollziehenden Durchganges durch das mit einer geeigneten Atmosphäre gefüllte Gefäß in jedem Punkte stufenweise verschiedenen Hitzegraden ausgesetzt wird, die vermittels Hindurchleitens von elektrischen Strömen durch den Faden erzeugt werden. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die zur Fertigstellung des Fadens benötigten Vornahmen, wie Trocknen und Sintern, wenn erforderlich auch Verkohlen und Entkohlen, in der gehörigen Reihenfolge in einem ununterbrochenen Arbeitsgange auszuführen.

An Hand der Zeichnungen soll die Ausführung des neuen Verfahrens und die hierzu verwendete Vorrichtung beschrieben werden.

Fig. ι der Zeichnung ist eine zum Teil schematische Ansicht der zur Ausführung der Erfindung benutzten Vorrichtung.

Die nach größerem Maßstabe gezeichneten Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichen Einzelheiten.

Die' zur Herstellung der Fäden dienende plastische Masse wird aus einem am unteren Ende mit Düse oder Ausspritzöffnung 2 versehenen Zylinder 1 mittels des Kolbens 3 in Fadenform in einen umgekehrt trichterförmigen Raum 4 durch dessen oberes Ende eingespritzt. Dieser Raum wird vermittels eines in seinen unteren offenen Teil hereinragenden Brenners 5 (oder einer anderen Heizvorrichtung) beheizt, so daß der Faden getrocknet wird. Da der Faden frei herabhängt, kann er sich frei zusammenziehen, so daß die Trocknung ohne Bruchgefahr erfolgt. Unmittelbar unterhalb der umgekehrt trichterförmigen Trockenkammer 4 ist eine oben offene Kanne 6 mit Bodenöffnung zum Hindurchziehen des Fadens angeordnet. Diese Kanne ist nach Art eines Trichters so geformt, daß sich der Faden darin ohne Verwirrung oder gegenseitige Verschlingung der einzelnen Umgänge spiralförmig aufstapeln kann. ' Selbstverständlich kann man der Verwirrung der Fadenumgänge auch durch Anordnung geeigneter Vorrichtungen vorbeugen. Nach dem Austritt aus der Kanne 6 wird der Faden in absteigender Richtung durch die ein geeignetes Gas oder eine Gasmischung, z. B. Wasserstoff und Stickstoff, enthaltende Formierungskammer 8 geführt, deren Versorgung mit. dem erwähnten Gas durch Rohr 9 erfolgt. In der Kammer 8 ist unmittelbar unterhalb der Eintrittsöffnung 7 für den Faden eine von der Stromquelle 11 aus mit Strom versorgte Heizspule 10 angeordnet, in deren Achsenlinie sich der Faden bewegt.

Diese Spule wird auf so hohe Temperatur gebracht, daß der Faden karbonisiert wird. In manchen Fällen kann es unnötig oder nicht wünschenswert sein, die Karbonisierung des Fadens an diesem Punkte zu bewirken, weil er bereits eine hinreichende Leitungsfähigkeit besitzt. Ferner kann es in anderen Fällen angezeigt oder erforderlich sein, eine andere Heiz- oder Karbonisiervorrichtung als die Spule 10 zu benutzen.

In der Kammer 8 ist auf einer Stange 12 aus elektrisch nichtleitendem Stoff eine Reihe von Kontakten 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 ■mit entsprechendem Abstand voneinander und so angeordnet, daß in ihnen vorgesehene Durchlaßöffnungen genau in einer Linie mit der Eintritts- und Austrittsöffnung für den Faden liegen. Jeder dieser Kontakte ist für sich mit der Stromquelle 11 verbunden in der Art, daß der Kontakt 19 an den einen Pol, die übrigen Kontakte je für sich an den anderen Pol geschlossen sind, und zwar je über einen verstellbaren Widerstand 20. Ferner sind zwischen die Kontakte 13 bis 17 einschließlich Glühlampen eingeschaltet. Die Widerstände 20 und Glühlampen 21 gestatten die Regelung des den jeweils zwischen zwei benachbarten Kontakten sich befindenden Teilen des Fadens zuzuführenden Stromes, sowie die Regelung des durch den Faden zu sendenden Gesamtstromes. Jeder der Kontakte besteht, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, aus einem zweckmäßig aus Kupfer hergestellten Stück 22 mit Öffnung 28. Das Kupfer ist um letztere herum amalga.miert, um die Kapillarwirkung zwischen dem Stück 22 und einer Quecksilbermasse 23 zu verstärken, welche die öffnung 28 erfüllt. Die Quecksilbermasse ist durch Fortnahme von Quecksilber vermittels sorgfältigen Abwischens oder in anderer geeigneter Weise auf beiden Außen-Seiten konkav gestaltet, um vermittels der Oberflächenspannung der Quecksilbermasse 23 den Faden in die Mitte der öffnung 28 zu bringen und außer Berührung mit dem Stück 22 zu halten. Die Oberflächenspannung der Quecksilbermasse 23 genügt, um den Faden während seiner Fortbewegung in dieser Lage zu erhalten, und es bedarf zur Fortbewegung nur einer geringen Kraft, weil die durch das Quecksilber verursachte Reibung fast vernachlässigt werden kann. Das Quecksilber stellt ferner einen so vorzüglichen Stromschluß her¹, daß Fadenbruch infolge von Bogenbildung zwischen Faden und Stück 22 ausgeschlossen bleibt.

Anstatt das Stück 22 ganz aus dem leicht amalgamierbaren Kupfer herzustellen, kann man es auch nur mit Kupfer überziehen oder gewünschtenfalls aus einem anderen amalgamierbaren Stoff herstellen. Auch das Quecksilber kann durch ein anderes geeignetes flüssiges Metall ersetzt werden, wie z. B. geschmolzenes Zinn, in welchem Falle die Kanten der öffnung 28 zweckmäßig verzinnt werden. Auch andere geeignete leitende Flüssigkeiten können als Ersatz dienen.

Beim Durchgange des Fadens durch die Kammer 8 wird dem Faden in verschiedenen Teilen Strom zugeführt, und da die Kontakte 13 bis 18 einschließlich sämtlieh an den gleichen Pol der Stromquelle 11 gelegt sind, werden aufeinanderfolgende Teile des Fadens zwischen benachbarten Kontakten von allmählich größeren Strommengen durchflossen, die vermittels der Widerstände 20 geregelt werden können. In dieser Weise wird jeder Fadenteil fortschreitend stufenweise auf die

zur Behandlung des Fadenmaterials erforderliche Temperatur gebracht und die Formierung zu Ende geführt. Da die Kontakte heiß werden können, kann es angezeigt sein, in der Nähe gewisser Kontakte von Wasser oder einem anderen Kühlmittel durchströmte Rohrschlangen 24 anzuordnen.

Der Faden wird mit passender Geschwindigkeit durch die Kammer 8 hindurch vermittels eines Paares von Rollen 25 gezogen, die durch eine elektrische Kraftmaschine 26 oder in anderer Weise in Drehung versetzt werden. Der fertige Faden wird mittels eines von der Maschine 26 aus oder in anderer Weise in Drehung versetzten Haspels 27 aufgespult oder er wird in anderer Weise aufgestapelt.

Um Entweichen von Gas aus der Kammer 8 zu verhüten, wird die Eintrittsöffnung 7 in ähnlicher Weise wie die öffnungen der Kontakte 13 bis ig mit einer Quecksilbermasse geschlossen.

Die mit Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 beschriebene Stromschlußanordnung ist nicht auf die Anwendung bei dem zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens dienenden Apparat beschränkt; sie kann überall da benutzt werden, wo es sich darum handelt, eine stromleitende Verbindung zwischen einem festliegenden Schlußstück und einem bewegten Draht oder Faden herzustellen.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:
2. i. Verfahren zur Fertigstellung eines durch Ausspritzen einer Paste gewonnenen Metallrohfadens für elektrische Glühlampen in einem ununterbrochenen \Arbeitsgange, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Presse kommende Faden, während er durch ein in bekannter Weise mit einer geeigneten Atmosphäre gefülltes Gefäß hindurchgeführt ₍wird, stufenweise vermittels Hindurchleitens eines elektrischen Stromes auf die Hitzegrade gebracht wird, welche für die verschiedenen zur Fertigstellung benötigten Einzelarbeiten erforderlich sind. . 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Reihe von Stromschlußstücken, an denen der Faden vorbeigeführt wird, wobei die Stromschlußstücke mit regelbaren Stromquellen in der Art verbunden sind, daß jedem Fadenabschnitte die für die verschiedenen Einzelarbeiten nötige .Strommenge zugeführt wird. 55 ■
3. 3. Vorrichtung 'nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Heizspule (10) und durch eine Reihe von darauf folgenden Stromschlußstücken (13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19), wobei das Schlußstück (19) an den einen Pol und die übrigen Schlußstücke (13 bis 18) über verstellbare Widerstände (20) an den anderen Pol einer Stromquelle gelegt sind und ferner einige (17, 18) der Schlußstücke (13 bis 18) mit Kühlschlangen (24) versehen sind.
4. 4. Stromschlußvorrichtung zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen einem festliegenden Schlußstück und dem bewegten Faden nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch einen die Durchgangsöffnung bedeckenden Quecksilbertropfen , welcher durch Kapillarwirkung den Abschluß sichert.
5. 5. Stromschluß vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der die Durchlaßöffnung umgrenzenden Masse des Schlußstückes zur Erleichterung des Haftens des Quecksilbers oder anderen flüssigen Leiters amalgamiert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.