DE308971C

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Publication number: DE308971C
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Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT;

PATENTSCHRIFT

Vr 308971 KLASSE 21/. GRUPPE

Bogenlampenelektrode. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. März 1917 ab.

Die Erfindung betrifft eine Bogenlampenelektrode, die beispielsweise für Gleichstrom als untere Kathode mit einer nicht verbrennbaren oberen Kathode verwendet werden kann; die aber auch in umgekehrter Anordnung oder für beide Elektroden verwendet werden kann. Auch kann die andere Elektrode eine gewöhnliche Kohlenelektrode, sein. Die neue Elektrode besteht im wesentlichen aus einem Reaktionsprodukt einer chemischen Verbindung, welche beim Erhitzen Sauerstoff abgibt und der solche Leuchtzusätze .beigemengt sind, welche mit dem frei gewordenen Sauerstoff eine Verbindung eingehen. Die Reaktion findet selbsttätig statt, wenn sie an irgendeinem Punkt der Masse eingeleitet wird, und ergibt eine feste, zusammenhängende Elektrode. Als geeignete Beimengung kommt beispielsweise Bariumsuperoxyd, Chromtrioxyd und Bariumnitrat in Betracht. Es können aber auch andere Materialien verwendet werden, welche einen entsprechend großen Teil Sauerstoff in gebundener Form aufweisen, welcher bei der Erhitzung frei wird, und die man als im Feuer Sauerstoff erzeugende Materialien bezeichnen könnte. Hier kommen in Betracht beispielsweise die Karbide von Titan, Magnesium, Chrom, Cer, Barium, ferner Titannitride, Kohlenstoffnitride und gewisse Sulfide.

Nach der Erfindung hergestellte Elektroden ergeben ein sehr kräftiges Licht von goldgelber Farbe. Bei 4 Ampere und ungefähr 75 Volt ergab sich eine sphärische Lichtstärke von 737 Kerzen, wobei die neue Elektrode ³S als untere Kathode und als Anode eine Kupferelektrode verwendet wurde. Hierbei war als Ausgangsprodukt eine Mischung von 34 Prozent Bariumsuperoxyd und 66 Prozent im Widerstandsofen gewonnenes Titankarbid verwendet 'worden.

Tn der Zeichnung ist die neue Elektrode selbst und Apparate dargestellt, mit denen die Elektrode gewonnen werden kann. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Elektrode, Fig. 2 ein Längsschnitt durch den Kern derselben; Fig. 3 zeigt teils im Schnitt, teils in Ansicht ein Model zur ' Herstellung der Elektrode, Fig. 4. einen Horizontalschnitt durch das letztere, Fig. 5 eine Mehrzahl von Modeln in einer zur Durchführung der Reaktion geeigneten Zusammenfassung; Fig. 6 zeigt die Form einer Schelle, die zur Herstellung der Elektrode verwendet werden kann. ■ '

Eine Mischung von beispielsweise 34 Teilen Bariumsuperoxyd und 66 Teilen Titankarbid ist in eine eiserne Schelle 1 (Fig. 6) gefüllt, wie dies beispielsweise bei den bekannten Magnetitelektroden ebenfalls geschieht. Die Schelle 1 wird unten durch einen Ring 2 und oben durch eine Scheibe 3 geschlossen. Der Querschnitt der Schelle kann sehr gering sein. Am oberen Ende wird nun die Schelle bei-

spielsweise durch eine Bunsenflamme erhitzt, worauf die Reaktion allmählich über die ganze Länge der Schelle fortschreitet. Sie ist in wenigen" Minuten vollendet; die erkaltete Masse ergibt dann eine harte, feste Elektrode 4, welche so festen Zusammenhang hat, daß von ihr gegebenenfalls die Eisenschelle abgenommen werden kann. Wird jedoch vorteilhaft die eiserne Schelle beibehalten oder ein Äquivalent dafür vorgesehen, so wird die mechanische Beanspruchung der Elektrode verbessert. Denn diese stellt ein sprödes Produkt dar. An Stelle der Eisenschelle kann auch eine solche aus Kohle o. dgl. verwendet werden.

In Fig. ι ist eine 'Elektrode ohne Schelle dargestellt. 2 ist ein kurzer Eisenzylinder, in dem ein Kern 5 aus einem dünnen Eisenrohr oder ein Eisenstab befestigt ist. 4 ist das Reaktionsprodukt, welches den Kern umgibt.

In Fig. 3 bis S sind Ausführungsformen eines Models dargestellt, das zur Herstellung der neuen Elekrode verwendet werden kann.

Das Model 6 besteht aus zwei Teilen 7, 8, deren jeder eine Reihe von halbkreisförmigen Gruben 9 besitzt und die durch Schrauben 10 zusammengehalten werden. Hierdurch ergeben sich zylinderförmige Kanäle 11, welche sich von einem Ende des Models zum anderen erstrecken. Jeder der Kanäle wird an einem Ende mit einem zylinderfÖrmigen Teil 2' versehen, in welchen ein Kern 5 gesteckt wird, wie es besonders in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Hierauf kann das pulveriörmige Reaktionsmaterial in die Räume zwischen Kern 5 und der Wand des Kanals 11 gefüllt werden und festgestampft werden. Hierauf wird das obere Ende des Kanals durch eine Scheibe 3 (Fig. 6) geschlossen und an dieser Scheibe erhitzt. Nach vollzogener Reaktion und Erkalten der Füllung wird das Model auseinandergenommen und die Elektrode herausgenommen.

An Stelle einzelne Models zu verwenden, können auch mehrere derselben in einem gut ausgefütterten Kasten 12 (Fig. 5) vereinigt werden. Es wird dann am oberen Ende der Models ein kleiner Raum 13 frei gelassen und mit Reaktionsmaterial gefüllt. Eine Öffnung 15 im Deckel 14 wird ebenfalls mit dem Material gefüllt und stellt die Verbindung mit der Schicht 13 her. Das Material in der öffnung 15 wird dann erhitzt und die Reaktion eingeleitet.

Der chemische Vorgang bei der Reaktion ist. sehr kompliziert und das erzeugte Produkt sehr verschieden nach den angewandten Materialien. Bei Anwendung von 34 Teilen technisch reinen Bariümsuperoxyds und Teilen im Schmelztiegel gewonnenen Titankarbids ergab die Analyse folgendes Ergebnis: 59,67 Prozent Titankarbid, 11 Prozent Bariumkarbonat und 27,30 Prozent Bariumtitanat.

Das Ausgangsprodukt kann außer solchen ■ Stoffen, welche Sauerstoff bei der Erhitzung abgeben, und solchen, die eine Verbindung mit dem frei gewordenen Sauerstoff eingehen, auch noch solche Stoffe beigemengt erhalten, welche keine dieser beiden Eigenschaften haben, jedoch zur Lichtfärbung und Stabilisierung des Lichtbogens geeignet sind. Zweckmäßig wird das Ausgangsprodukt so gewählt, daß 'beim Reaktionsprozeß keine Gase erzeugt werden.

Der Reaktionprozeß kann auch in einem Schmelztiegel vorgenommen werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Bogenlampenelektrode, zu deren Herstellung ein Gemisch von Stoffen gewählt ist, von dem ein Teil bei Erhitzung-Sauerstoff abgeben kann und das im übrigen zur Lichterzeugung geeignet ist, da-. durch gekennzeichnet, daß aus diesem Gemisch die fertige Elektrode durch Sinterung gewonnen wird, wobei der nicht Sauerstoff abgebende Teil des Ausgangs-Produktes, eine Verbindung mit dem frei werdenden Sauerstoff des anderen Teiles eingeht.

2. Bogenlampenelektrode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsprodukt Bariumsuperoxyd und Titankarbid enthält.

3. Bogenlampenelektrode nach Anspruch ι' oder 2, gekennzeichnet durch einen leitenden Kern oder eine leitende Umhüllung.

4. A^erfahren zur Herstellung von Bogenlampenelektroden nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge von Sauerstoff erzeugendem und Licht erzeugendem Material von einer Stelle aus erhitzt wird, derart, daß die hierdurch erzeugte Reaktion allmählich die ganze Masse erfaßt, worauf das gesinterte Produkt abgekühlt wird. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.