DE25448C - Verfahren zur Herstellung von Glühiichtfampen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. September 188a ab.

Die vorliegenden Neuerungen bestehen in

■ einer besseren Ausnutzung des elektrischen Stromes in elektrischen Lampen, besonders in Glühlichtlampen, sowie in einer Erhöhung der Dauerhaftigkeit derselben.

Zu diesem Zweck wird ein Kohlenfädchen auf chemischem Wege mit einem nichtleitenden, unschmelzbaren Körper vollständig umhüllt, der am besten aus Oxyden oder Silicaten des Calciums, Aluminiums, Circoniums^jBerylliums oder verwandter Metalle besteht, weil dieselben hinreichend unschmelzbar sind, selbst noch bei Glühhitze vollständig isoliren, wie z. B. der Speckstein, und vermöge ihrer aufseirordentlichen chemischen Beständigkeit einer Zersetzung durch die Einwirkung der Elektrolyse, Wärme und des reducirenden Einflusses des Kohlenstoffes hinreichend Widerstand entgegensetzen, da z. B. Thonerde, sowie ihr Silicat, wie Gauduin gezeigt hat, erst durch einen Strom, der im Stande ist, einen Bogen von- 15 mm hervorzubringen, und dann selbst nur äufserst schwierig zersetzt werden, einen Strom also, wie er bei normalem Betriebe niemals in Glühlichtlampen angewendet wird, so dafs also eine Befürchtung, die Zersetzung der Umhüllung betreffend, gänzlich unbegründet ist. Die Vortheile, welche durch die Umhüllung erwachsen, besonders infolge der Methode ihrer Darstellung, durch welche sie aufs innigste mit dem Kohlenfädchen verbünden, ihr eine aufserordentlich geringe Dicke gleich 0,1 mm, sowie eine aufserordentliche Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung verliehen wird, sind äufserst werthvoller Natur.

Es tritt hierdurch eine Vermehrung der Lichtintensität ein, die je nach der Natur des umhüllenden Körpers bis zu 70 pCt. betragen kann, es wird immer, wie hoch auch die Temperatur des Kohlenfädchens sei, ein rein weifses oder angenehm gelbliches Licht ausgestrahlt. Ferner wird, und dies ist einer der gröfsten Vortheile, die Dauerhaftigkeit des Kohlenfädchens ungemein erhöht, eine Oxydation desselben, d. h. eine Zerstörung, ist vollständig ausgeschlossen, da dasselbe durch die unverbrennliche Umhüllung geschützt ist, wodurch es selbst möglich ist, durch geringe Vergröfserung der Dicke der Umhüllung das Kohlenfädchen direct in freier Luft leuchten zu lassen. Dieser vollständige Schutz gegen eine Verbrennung des Kohlenfädchens" erhöht ungemein die Betriebssicherheit und bringt einen wesentlichen Kostenpunkt der jetzigen Glühlichtbeleuchtung, den zeitweiligen Ersatz der alten Lampen durch neue vollständig in Wegfall. Aber auch eine mechanische Zerstörung durch den Strom ist gänzlich unmöglich gemacht, da die Umhüllung, welche aufs innigste mit dem Kohlenfädchen verbunden ist, eine aufserordentliche Härte gleich 7 ^]/₂ bis 9 besitzt, eine Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung, die man niemals einem Kohlenfädchen für sich allein verleihen kann Diese Widerstandsfähigkeit erlaubt eine fast unbegrenzte Verkleinerung des Durchmessers des Kohlenfädchens.

In vorliegender Lampe beträgt z. B. der Durchmesser des Kohlenfädchens 0,15 mm, der des umhüllten, d. h. des gesammten leuchtenden Körpers 0,3 mm, während in den jetzigen Glüh-

lichtlampen die Dicke des Kohlenfädchens, das hier gesammter leuchtender Körper ist, 0,3 mm erreicht. Trotz dieser geringen Dicke des Kohlenfädchens ist eine Zerstörung durch den Strom, die bei einer Verminderung der Dicke des Fädchens für sich allein kaum zu vermeiden wäre, nicht zu befürchten, im Gegentheil ist die Widerstandsfähigkeit infolge der Umhüllung, die die Dicke des leuchtenden Körpers ebenfalls auf 0,3 mm erhöht,' wegen deren bedeutender Härte gleich 7'/₂ bedeutend gröfser, so dafs der leuchtende Körper auch auf eine höhere Temperatur erhitzt werden kann.

Diese Verkleinerung des Durchmessers hat vorteilhafte Folgen. Es mögen in einer von zwei Zweigleitungen von gleichem Widerstand A eine Glühlichtlampe jetziger Construction, in der anderen B eine andere Lampe eingeschaltet sein, wobei beide Lampen Kohlenfäden von demselben specifischen Leitungswiderstande, sowie von derselben Dicke gleich 0,3 mm besitzen. Es werden also beide Zweigleitungen nebst den Lampen von einem gleich starken Strom durchflossen, und es werden deshalb auch die Lampen Licht von gleicher Intensität aussenden. Wird nun die Dicke des Kohlenfadens der Lampe in der Zweigleitung B von 0,30 mm auf 0,1s mm reducirt, durch den umhüllenden Nichtleiter vor Zerstörung bewahrt, so tritt folgendes ein.

Da durch die Umhüllung der Durchmesser des leuchtenden Körpers ebenfalls 0,3 mm beträgt, der des Kohlenfädchens nur 0,15 mm,

somit die Gröfse des Querschnittes auf —

gleich Y₄ reducirt, der Leitungswiderstand also viermal so grofs geworden ist, so wird, um die Stromstärke im Zweig B constant zu erhalten, eine Verminderung der Länge des Kohlenfädchens auf den vierten Theil nothwendig sein, infolge dessen wird die Anzahl der Massentheilchen, welche durch Umwandlung derselben Summe elektrischer Energie in Wärme erhitzt werden, auf den vierten Theil verringert, die Geschwindigkeit derselben äufserst hoch, die Temperatur eine sehr intensive, das Verhältnifs der leuchtenden zu den dunklen Strahlen ein äufserst günstiges, die Leuchtkraft der Lampe also eine bedeutend stärkere. Ich betone es ausdrücklich, die Masse des gesammten zu erhitzenden Körpers, Kohlenfadchen und Umhüllung, ist auf Y₄ reducirt, die Masse des Kohlenfädchens beträgt nur Y₁₆ der ursprünglichen, es wird deshalb auf eine solche enorm hohe Temperatur erhitzt, dafs es die Umhüllung zur Weifsglut bringen kann. Wird nun endlich ein Fädchen von sehr hohem specifischen Leitungswiderstand angewendet, werden ferner dem Strom beim Ein- und Austritt aus dem Fädchen noch Widerstände anderer Natur geboten, indem die Elektroden aus einem Stoff von verschiedener chemischer Zusammensetzung bestehen, wodurch bei dem so entstehenden Thermoelement aufser der primären Erhitzung des Fädchens noch eine weitere secundäre an beiden Berührungsstellen eintritt, übertrifft ferner die eine Elektrode an Querschnitt bedeutend denjenigen des Fädchens, so dafs infolge mangelhaften Contactes, analog wie in den W er der mann'sehen Lampen, eine intensive Erhitzung der Berührungsstelle eintritt, so mufs, um wiederum im Zweig B die Stromstärke constant zu erhalten, die Länge des Fädchens um ein der Ueberwindung dieser Widerstände bezw. der elektromotorischen Gegenkraft entsprechendes Stück verkleinert werden, d. h. eine weitere Verkleinerung der Masse des zu erhitzenden Körpers und somit ein aufserordentliches Wachsen der Lichtintensität ist die Folge. Durch diese letzteren Mittel kann die Verkleinerung der Länge des Kohlenfädchens so weit getrieben werden, dafs die Elektroden, welche es verbindet, sich fast berühren; es kann deshalb in manchen Fällen von einer solch starken Verminderung des Durchmessers des Fädchens abgesehen werden, oder es kann zur Erzielung desselben Effectes das dünne Fädchen von 0,15 mm Dicke mit einer in hoher Temperatur schlecht leitenden Umhüllung umgeben werden, die nun auch durch den Strom erhitzt wird und zugleich mit dem Kohlenfadchen Licht aussendet.

In beiden Zweigen A und B herrscht auch jetzt noch derselbe Widerstand, beide in ihnen befindliche Lampen werden von gleich starken Strömen durchflossen, trotzdem ist zufolge der eben geführten Betrachtung die Leuchtkraft meiner Lampe im Zweig B eine bedeutend stärkere. Umgekehrt kann aber auch durch einen schwächeren Strom in meiner Lampe die gleiche Leuchtkraft wie die im Zweig A erzeugt werden, d. h. es können pro Pferdekraft bedeutend mehr Lampen meiner Construction gespeist werden.

Ein entscheidender Beweis für die Richtigkeit des bei der Construction meiner Lampen befolgten Grundsatzes, um ihren Nutzeffect zu erhöhen: grofser Widerstand des leuchtenden Körpers bei kleiner Masse, ist der elektrische Bogen, der seine unerreichte Oekonomie, sowie seine hohe Leuchtkraft der Anhäufung grofsen Widerstandes auf kleinem Raum, somit der Erhitzung von wenig Masse, nämlich der Spitzen der Elektroden verdankt.

Aber auch aus dem Gegentheil läfst sich die Richtigkeit dieses Grundsatzes beweisen, es ist die hauptsächlich durch Nichtbeachtung desselben bewirkte verfehlte Theilung des elektrischen Lichtes. Der hauptsächlichste Grund, dafs die Summe der in mehreren Theilungslichtern erzeugten Lichtstärken nicht gleich der

des Einzellichtes ist, welches derselbe Strom hervorbringen kann, ist der, dafs die Summe der in denselben zu erhitzenden Masse, nämlich der «Kohlenspitzen, bedeutend gröfser als diejenige des Einzellichtes ist, somit auch die Temperatur ihrer Spitzen, also auch die Lichtstärke geringer ist. Bei Glühlichtlampen fällt derselbe Umstand ins Gewicht, nur scheint hier das Fehlen einer elektromotorischen Gegenkraft, die an den Enden der Elektroden in Bogenlichtern auftritt und durch deren Ueberwindung diese äufserst geringe Masse so hoch erhitzt wird, dafs secundär durch Leitung ein beträchtlicher Theil der Spitzen weifsglühend wird, ihren Nutzeffect erheblich herabzudrücken. Nur durch Berücksichtigung dieser Umstände, besonders jedoch dadurch, dafs die Masse der durch einen bestimmten Strom zu erhitzenden Kohlenfädchen gleich ist der leuchtenden Masse desjenigen Einzellichtes, welches derselbe Strom erzeugen kann, kann auch die Summe der Lichtstärken der Kohlenfädchen gleich der des Einzellichtes gemacht werden. In meinen Lampen, die, wie oben gezeigt, nach diesen Grundsätzen construirt sind, wird dieses Ziel nahezu erreicht, um so mehr, als hier noch im Gegensatz zum Bogenlicht Erhitzung an beiden Elektroden eintritt, sowie durch die Umhüllung die Lichtintensität erheblich gesteigert wird. Während also in den jetzigen Glühlichtlampen pro Pferdekraft etwa 200 Kerzen erzeugt werden können, steigt die Summe der Lichtstärken meiner Lampen auf 600 bis 800, d. h. es können bei gleichem Kraftverbrauch etwa drei- bis viermal mehr Lampen gespeist werden.

Aber noch ein anderer Punkt mufs berücksichtigt werden, die lichtausstrahlende Oberfläche mufs trotz des geringen Volumens des leuchtenden Körpers möglichst grofs sein, obgleich dieser Punkt nicht so wesentlich als die Verkleinerung der zu erhitzenden Masse ist, da die Lichtstärke nur proportional der Gröfse der Oberfläche, in weit höherem Verhältnifs jedoch mit der durch die Verminderung der Masse bedingten höheren Temperatur wächst. In meinen Lampen werden zur Vergröfserung der Oberfläche vorzugsweise dünne Blättchen von Kohle angewendet, da dieselben bei gleichem Querschnitt und gleicher Länge eine gröfsere strahlende Oberfläche als runde besitzen; ferner tritt noch dadurch eine bedeutende Vergröfserung der lichtausstrahlenden Oberfläche ein, dafs dieselbe rauh ist, indem sie aus zahllosen mikroskopischen Krystallen besteht.

Die Herstellung der Lampe ist nun folgende: Ein sehr dünnes Baumwollfädchen oder ein dünner Streifen Seidenpapier, die vorher nöthigenfalls mit einer .kohlenstoffreichen Substanz getränkt sind, werden mit ihren durch Umwickelung mit einem anderen Faden verdickten Enden so an den aus zwei getrennten Platten bestehenden Elektroden befestigt, dafs ihre Enden zwischen dieselben gelegt werden. Hierauf werden die Elektroden in Fassungen gebracht, wodurch die Platten zusammengeprefst werden, das Baumwollfädchen festgehalten und dem Ganzen eine unverrückbare Lage gesichert wird.

Um die Umhüllung darzustellen, werden die Elektroden nebst dem Baumwollfädchen in eine feuerfeste Kammer gebracht, die evacuirt und zugleich schwach erhitzt wird, um alle Luft aus den Poren des BaumwoUfädchens auszutreiben. Dann wird in diesen luftleeren Raum unter hohem Druck eine erhitzte, gesättigte Lösung eines Salzes solcher Metalle eingelassen, deren Oxyde Nichtleiter und hinreichend unschmelzbar sind, die nun alle Poren des BaumwoUfädchens und der Elektroden durchdringt. Hierauf wird die Lösung abgelassen und die Kammer nach schwachem Erwärmen mit der Lösung eines Hydroxydes oder eines Carbonates der Alkalimetalle unter hohem Druck gefüllt, oder feuchtes, gasförmiges Ammoniak in dieselbe eingelassen. Dieselbe zersetzt das in den Poren des BaumwoUfädchens befindliche Metallsalz, indem unlösliches Hydroxyd bezw. Carbonat entsteht, welches dieselben vollständig ausfüllt, sowie die Oberfläche des Fädchens überzieht, sowie lösliches Alkalisalz, das durch Auswaschen leicht zu entfernen ist. Nachdem durch schwaches Trocknen das feuchte Hydroxyd bezw. Carbonat getrocknet ist, wird die Kammer nach und nach zum Glühen erhitzt. Zugleich wird die Kammer vollständig evacuirt, um die Verwandlung in Oxyd bei möglichst niederer Temperatur vor sich gehen zu lassen, damit eine Einwirkung des Wasserdampfes oder der Kohlensäure auf den infolge der Erhitzung verkohlten Baumwollfaden vermieden wird. Sollte dennoch bei manchen Hydroxyden bezw. Carbonaten eine solche zu befürchten sein, so wird schon vorher beim Imprägniren des Fädchens mit der Lösung des Metallsalzes eine durch Versuche ~ leicht bestimmbare Menge einer Zuckerlösung zugesetzt, die bei der durch die Darstellung des Oxydes bedingten Erhitzung verkohlt und infolge ihrer innigen Vertheilung in dem Hydroxyd bezw. Carbonat sich entwickelnde Wasserdämpfe bezw. Kohlensäure sofort zersetzt und hierdurch einer Zerstörung des Kohlenfädchens vorbeugt. Zum Schlufs wird endlich das Oxyd bis zur Weifsglut erhitzt, wodurch es eine gröfsere. Härte und Dichte erlangt. Die ganze eben beschriebene Operation wird nöthigenfalls mehrere Male wiederholt, um einestheils die schützende Decke für das Kohlenfädchen von genügender Dicke zu schaffen, es so unverbrennlich zu machen, anderentheils es innig und dauerhaft mit den Elektroden zu verbinden. "'".'.."...

In ganz ähnlicher Weise kann auch eine Umhüllung von Silicat hergestellt werden, doch führt hier, namentlich bei Anwendung von Circonerde, eine andere Methode leicht und rasch zum Ziel.

Zu diesem Zweck werden das mit Circonerde überzogene Kohlenfädchen, sowie die theilweise umhüllten Elektroden stark angefeuchtet und einem Strom von Siliciumtetrafluorid ausgesetzt. Es bildet sich Kieselsäure, die sich abscheidet und die feinsten Poren der Umhüllung ausfüllt, sowie Kieselfluorwasserstoffsäure, die durch Auswaschen leicht entfernt werden kann. Wird nun das getrocknete Fädchen in einer Atmosphäre erhitzt, die etwas Siliciumtetrafluorid enthält, so bildet sich Circoniumsilicat, das eine ganz aufserordentliche Härte gleich 7 '/_s besitzt, infolge seiner krystallinischen Structur eine grofse, lichtstrahlende Oberfläche hat, äufserst widerstandsfähig ist, somit jede Zerstörung des leuchtenden Körpers ausschliefst.

Dieses so umhüllte Kohlenfädchen kann für sich allein, in einer Lampe montirt, zur Beleuchtung benutzt werden, ich ziehe es jedoch vor, es in Verbindung mit Elektroden verschiedener chemischer Zusammensetzung anzuwenden. Werden solche angewendet, um die bei einem so entstehenden Thermoelement an den Berührungsstellen auftretende Erhitzung zu verwerthen, so mufs ihre Wahl so getroffen werden, dafs sowohl an der Eintritts- als auch an der Austrittsstelle Erhitzung eintritt, sie müssen ferner in der thermoelektrischen Spannungsreihe möglichst weit von Kohle entfernt stehen; um eine starke Erhitzung und die Erzeugung einer kräftigen elektromotorischen Gegenkraft zu ermöglichen, müssen sie bei hoher Temperatur beständig und nicht dem reducirenden Einflüsse des Stromes sowie der Kohle unterworfen sein. Aus diesem Grunde bleibt die Wahl vorzüglich auf die Metalle oder Mischungen derselben mit unschmelzbaren Nichtleitern oder schlechten Leitern beschränkt, oder endlich auf Anwendung von Bor mit einem unschmelzbaren Körper. Je nach der Schmelzbarkeit des Metalles bestehen die Elektroden aus Platten von grofsem Querschnitt, um Schmelzung zu verhüten, oder es laufen die Elektroden in dünne Spitzen aus, die nun aufs intensivste erhitzt werden.

Fig. ι und 2 (letztere in vergröfsertem Mafsstabe) stellen eine Lampe meiner Construction dar. Ein umhülltes Kohlenfädchen B verbindet die Elektroden E_x und E₂ von' verschiedener chemischer Zusammensetzung, die ebenfalls, besonders an ihren Spitzen, umhüllt sind (in Fig. ι ist die Umhüllung durch stärkere Linien angedeutet, in Fig. 2 deutlich gezeichnet). Die Elektroden befinden sich in Fassungen M_x und M₂, von welchen die Zuleitungsdrähte Z₁ und Z₂ ausgehen. Die Lampe ist vollständig evacuirt, ihr luftdichter Verschlufs wird auf folgende neue Art bewirkt und erhalten.

Rings um die Austrittsstelle der in das Glas

einge?cKmolzenen Leitungsdrähte ist die Ober-"ffäche des"~Glases auf bekanntem galvanischen Wege mit einer ziemlich dicken Metallschicht überzogen, mit ihr werden die Leitungsdrähte" alsdann "durch eine leicht schmelzbare Le-· Rifling L durch Löthung luftdicht "verbünden. Die Leitungsdrähte bestehen aus Stäbchen von gut leitendem Kupfer, nur so weit sie ins Glas eingeschmolzen sind, sind sie aus Platin hergestellt. Beim Durchleiten eines Stromes wird das Fädchen B nebst Umhüllung zur Weifsglut erhitzt, eine Lichtwirkung, die noch durch die weifsglühenden Spitzen S₁ und 5₂ vermehrt wird, die auch hier, wie beim galvanischen Lichtbogen, sehr viel Licht aussenden.

An Stelle des Kohlenfädchens B kann auch ein dünner, schwer schmelzbarer Metalldraht, z. B. Platin mit '/₁₀ pCt. Iridium, angewendet werden, der wegen . der Umhüllung, die ihn gleichsam wie in einen Tiegel einschliefst, weit über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine Lampe, bei der statt eines Kohlenfädchens von kreisförmigem Querschnitt ein dünnes Blättchen Kohle verwendet wird, um die lichtstrahlende Oberfläche zu vergröfsern. Zugleich besitzt die negative Elektrode einen grofsen Querschnitt, wodurch die Lichtentwickelung auf das dünne Fädchen, sowie auf die positive Elektrode beschränkt wird, indem an der Berührungsstelle Erhitzung eintritt, sei es infolge unvollkommenen Contactes, da sich der Querschnitt des Fädchens zu dem der negativen Elektrode etwa wie 1 : 100 verhält, sei es infolge der Temperaturdifferenz dieser Elektrode zu der des Fädchens, wodurch schon bei Stoffen derselben chemischen Zusammensetzung Thermoströme hervorgerufen werden, also elektromotorische Gegenkräfte entstehen, durch deren Ueberwindung Licht erzeugt wird.

Das Durchleiten eines Stromes verursacht ein intensives Glühen des Fädchens, besonders an den Berührungspunkten mit den Elektroden, und es wird so ein helles, angenehmes Licht ausgestrahlt. ■ Bei stärkeren Lichtern werden zwei sich berührende Elektroden verschiedener chemischer Zusammensetzung verwendet, wie. Fig. 4 in gröfserem Mafsstabe zeigt, die nun: an den Spitzen infolge des mangelhaften Contactes und des hierdurch hervorgerufenen hohen Widerstandes, hauptsächlich jedoch wegen der bei einem so entstehenden Thermo-, element an der Berührungsstelle auftretenden Erhitzung ins lebhafteste Weifsglühen gerathen, das sich auch der unschmelzbaren Umhüllung C, welche die Elektroden, um eine Zerstörung und Verbrennung derselben zu verhüten, umgiebt, mittheilt.

- Fig. 5 zeigt eine Lampe, bei der die eben beschriebene Anordnung zweier sich berührenden Elektroden verschiedener chemischer Zusammensetzung angewendet ist und welche nun beim Durchleiten eines Stromes ein kräftiges Licht aussendet.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, die an Stelle der in Fig. 5 gezeichneten verwendet werden kann, da sie mancherlei Vortheile besitzt, hauptsächlich darum, weil infolge des gröfseren Querschnittes der negativen Elektrode die Erhitzung auf die dünne Spitze nur einer Elektrode, nämlich der positiven, beschränkt wird, also nur die Hälfte der Masse durch denselben Strom erhitzt wird, hierdurch also ein stärkeres Licht erzeugt wird. Auch hier sind die Elektroden von verschiedener Zusammensetzung, sowie, besonders an der Berührungsstelle, mit einem unschmelzbaren Nichtleiter umhüllt (in Fig. 6 durch stärkere Linien bezeichnet).

Für noch stärkere elektrische Lichter, etwa von einer Leuchtkraft von 1000 Kerzen, wird ein Kohlenstäbchen von etwa 30 mm Länge und i,s mm Dicke, die sich nach oben bis zu 6 mm erweitert, auf die eben angegebene Weise mit einer Umhüllung von etwa 1 mm Dicke versehen. Alsdann wird das umhüllte Kohlenstäbchen in einer Atmosphäre von Sauerstoff erhitzt und verbrannt, und auf diese Weise eine Bohrung B von 10 mm Länge nebst Erweiterungen D hergestellt, wie Fig. 7 in gröfserem Mafsstabe zeigt. Diese Bohrung wird mit Kügelchen eines unschmelzbaren Nichtleiters oder schlechten Leiters gefüllt, deren Durchmesser 0,5 bis 1,5 mm beträgt und die durch Erhitzen in der Atmosphäre eines Kohlenwasserstoffes auf ihrer Oberfläche mit einer dünnen Schicht harter Kohle überzogen sind. In die Erweiterungen D oben und unten werden nun passende Kohlenstäbe E₁ und E₂ eingesetzt und fest mit der Umhüllung bei R verkittet. Beim Durchleiten eines Stromes wird der Erfolg folgender sein. Zwischen den sich nur an wenigen Punkten berührenden Kügelchen bildet sich eine grofse Anzahl kleiner Volta'scher Bogen; dieselben verursachen eine aufserordentlich hohe Erhitzung der Umhüllung C, welche hierdurch intensives Licht aussendet. Gleichzeitig werden jedoch bei gleichgerichteten Strömen, hauptsächlich von der positiven Elektrode als auch von demjenigen Theile der Oberfläche der Kügelchen, aus welchen der Strom zu den nächsten austritt, Partikelchen losgerissen und auf die nachfolgenden übertragen. Hierdurch würde die positive Elektrode nach und nach kleiner, schliefslich zerstört werden; es werden deshalb Wechselströme angewendet, wodurch ein durch die in der Richtung des Stromes losgerissenen Kohlentheilchen bewirkter Verlust sofort bei der Umkehr des Stromes durch die Wiederkehr einer gleich grofsen Anzahl von Theilchen ausgeglichen wird.

Fig. 8 zeigt diese Anordnung in einer Lampe, nur sind hier die Elektroden E₁ und E₂ parallel. Die Lampe kann wegen der Dicke der Umhüllung gleich ι mm in freier Luft brennen, in ihr wird im Gegensatz zu den jetzigen Bogenlichtlampen nicht nur derjenige Theil der durch den Lichtbogen geschaffenen Heizfläche, der die Spitzen zum Leuchten bringt, verwendet, sondern auch die übrigen Theile zur Erhitzung eines festen Körpers, nämlich der dünnen Umhüllung, angewendet, wodurch die Lichtstärke erheblich steigt. Endlich, und dies ist der werthvollste Vortheil vor den jetzigen Bogenlichtlampen, genügt eine einmalige Beschickung der Lampe mit Kohlen für immer, da durch die Umhüllung eine Verbrennung und Zerstörung ganz unmöglich ist; somit kommt aufser einer erhöhten Leichtigkeit des Betriebes der wesentlichste Kostenpunkt der elektrischen Bogenlichtbeleuchtung, der Ersatz der Kohlen, in Wegfall.

Claims (3)

Patent-AnSprüche: In elektrischen Lampen:

1. Die Verbindung zweier mit einem unschmelzbaren, nichtleitenden oder schlecht leitenden Körper vollständig umhüllten Elektroden durch ein dünnes, auf chemischem Wege umhülltes Kohlenfädchen, wobei entweder eine oder beide Elektroden von anderer chemischer Zusammensetzung als das Kohlenfädchen sind und in einer solchen Reihenfolge angewendet werden, dafs bei bestimmter Richtung des Stromes an beiden Enden der Elektroden Erhitzung eintritt.

2. Die Anwendung zweier Elektroden von gleichem oder ungleichem Querschnitt, die sich nur an wenigen Punkten, z. B. mit ihren Spitzen, berühren, von verschiedener chemischer Zusammensetzung sind und vollständig, besonders an ihrer Berührungsstelle, mit einem unschmelzbaren Körper umhüllt sind. ' >

3. Die Ausfüllung und vollständige Umhüllung des Zwischenraumes zwischen den einer mechanischen oder chemischen Zerstörung ausgesetzten Theilen fester, räumlich getrennter Elektroden mit einem unschmelzbaren Nichtleiter oder schlechten Leiter, der eine oder mehrere Bohrungen von beliebiger geometrischer Gestalt besitzt, durch welche die Elektroden mit einander verbunden werden, indem diese Bohrungen mit Kügelchen eines unschmelzbaren Nichtleiters angefüllt sind, die z. B. durch Glühen in einer Kohlenwasserstoffatmosphäre mit einer Schicht von Kohle überzogen sind.

4· Die Herstellung der in den vorhergehenden ,Patent-Ansprüchen erwähnten unschmelzbaren, nichtleitenden oder schlecht leitenden Umhüllung um Kohlenfädchen undElektroden oder Elektroden für sich allein, welche Umhüllung aus einem Oxyd oder Silicat geeigneter Metalle besteht, in der Weise, dafs die mit der Lösung der betreffenden Metalle getränkten Kohlenfädchen bezw. Baumwollfädchen nebst Elektroden durch Behandlung mit einem Hydroxyde oder Carbonate der Alkalimetalle und nachheriges Glühen mit einem Ueberzug von Oxyd, durch Behandlung mit einem kieselsauren Alkali oder durch Einwirkung von Siliciumtetrafluorid mit einem Ueberzug von Silicat versehen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.