DE375823C

DE375823C - Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung der Kristallstruktur von gezogenen Draehtenaus hoechstschmelzenden Metallen, z. B. Wolfram

Info

Publication number: DE375823C
Application number: DEP42476D
Authority: DE
Inventors: Dr Richard Jacoby
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1921-07-14
Filing date: 1921-07-14
Publication date: 1923-05-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung der Kristallstruktur von gezogenen Drähten aus höchstschmelzenden Metallen, z. B. Wolfram. Während Wolframfäden, die durch Spritzen von. amorphem oder feinkristallinischem Wolfram mit einem Bindemittel hergestellt sind, nach bekanntem Verfahren mittels Hindurchführung durch eine Zone hoher Temperatur in Fäden aus ihren Gesamtquerschnitt und eine beträchtliche Länge erfüllenden Kristallen zu verwandeln sind, ist es bisher durch dieses Verfahren nicht gelungen, gezogenen Wolframdraht in einen Draht von gleicher oder ähnlicher Struktur umzuwandeln.
Es hat sich nun gezeigt, daß bei den höchsten Temperaturen dicht unter dem Schmelzpunkt des Wolframs gezogene Drähte sich in Langkristalldrähte überführen lassen, die bei etwas niedrigeren Temperaturen keine Neigung dazu zeigen. Es gelingt jedoch nur schwer, diese Temperaturen bei einem in fortlaufendem Verfahren durch eine Glühzone geführten Draht gleichmäßig innezuhalten. Die Ursache liegt darin, daß bei den höchsten Temperaturen die Zugfestigkeit der Wolframdrähte außerordentlich .gering wird, so daß die Drähte durch die Reibung an den Kontakten, auch wenn diese möglichst klein gehalten wird, sehr leicht, und zwar besonders leicht an Stellen, die zufällig etwas schwächer sind als die übrigen, durchreißen. Besonders ungünstig für die Erreichung höchster Temperaturen ist dieser Umstand, wenn die Erhitzung ganz oder zum, Teil mittels hindurchgeleiteten elektrischen Stromes bewirkt wird. In diesem Fall wird eine etwas dünnere Stelle im Draht oder auch eine solche mit -,wenig größerem elektrischen Widerstand infolge der hier eintretenden fTberhitzung sich unter dein ausgeübten Zug noch mehr verjüngen und so früher durchschmelzen oder zerreißen als eine nicht geschwächte Stelle. Das Durchschmelzen eines Drahtes wird somit an einer Stelle, die gerade etwas schwächer ist oder schlechter leitet, eintreten, ohne daß der Draht an den übrigen Stellen der Schmelztemperatur sich hinreichend nähert. Die geschilderten Mißstände zeigen sich um so stärker, je dünner der Draht ist, der geglüht werden soll, und je höher die Geschwindigkeit ist, mit der derselbe durch die Glühzone geführt wird.
Das im folgenden beschriebene `-'erfahren nach der Erfindung besteht darin, daß der Zug auf den Draht in der Zone der höchsten Temperatur beliebig weit ' aufgehoben oder sogar durch leichten Druck ersetzt wird, z. B. dadurch, daß der Draht durch Rollen in die Glühzone geschoben wird. Es gelingt dadurch, den ganzen Draht auf Temperaturen zu bringen, die dicht unter dem Schmelzpunkt des Wolframs liegen, ohne daß ein Durchbrennen dünnerer Stellen eintritt. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die verhältnismäßig kleine Temperaturerhöhung, die man nach diesem Verfahren dicht unter dein Schmelzpunkt des Wolframs erreicht, die Verwandlung der Kriställchen in lange Kristalle begünstigt oder überhaupt erst ermöglicht bzw. (lie Kristallisationsgeschwin (ligkeit erWlit. welche Punkte für die technische Anwendung des Verfahrens von größter Bedeutung sind.
Das neue Verfahren besteht darin, daß inan, statt, wie es hei einem dünnen Draht zunächst naheliegt, den Draht durch die Glühzone hincItirchzuziehen, auf ihn schiebende Kräfte einwirken läßt. Es geschieht dies, wie auf der Zeichnung s--heinatisch dargestellt, am besten durch Rollen a, die den Draht h in die Glühzone hineinschieben. Jenseits der Glühzone, die ini dargeste;lten Beispiel ans einem den Drah; h scliratillenlinienförinig unigellenden Glühdraht c besteht, kann der Draht b durch andere Rollen d aufgefangen und weitergeführt -,werden. Die Rollen a Können in ihrem gegenseitigen Allstand und ihrer Umlaufsgeschwinrligkeit so eingestellt werden, daß der Ztig auf den Draht entweder in genügenden Maße vermindert oder sogar vollkommen aufgehoben und gegebenenfalls durch einen leichten Druck ersetzt wird.
Der Dralit b kann statt von Rollen cl auch von einem schleifenden Kontakt oder einer Schicht von flüssigem Metall aufgenommen werden, wofern nur die Reibung so gering gehalten wird, daß der Draht in der Glühzone nicht geknickt wird. Erleichtert wird die Hindurchführung unter Druck, wenn inan die Glühstrecke möglichst kurz wählt.
Die Rollen, welche den Draht durch die Glühzone schieben, können selbst die Kontakte für den durch den Draht zu schickenden e'elctrisclien Stroin bilden, oder sie können in Ouecksilher, das den Kontakt vermittelt, eingelagert sein, o:ler sie können den Abschluß eines OOuecksilherkontaktes bilden. Auch andere Kombinationen der Walzen mit den Kontakten sind denkbar.
Das Verfahren ist unter besonders günstigen Umständen sogar imstande, egalisierend atif den Draht zu wirken, indem dünnere Stellen im Draht, die heißer werden als die übrigen, zusammengeschoben werden.
Bei der Ausführung des Verfahrens kann es -zweckmäßig sein, den Draht in solcher Weise durch die Hitzstelle hindurchzuführen, daß auch sein eigenes Gewicht keinen Zug ausübt. 1=s ist lies z. ß. möglich, indem man den Draht horizontal durch die Zone der Höchsttemperatur führt und dabei die Wirkung der Schwerkraft auf den Draht durch elektrische Kräfte aufhebt. Hierzu kann man unter oder über den Draht parallel geführte I_eitun,en mit entgegeii,esetzt bzw. gleich gerichtetem Strom anor rlnen, so d'aß durch Abstol'en oder Anziehung der Gewichtsausgleich zustandek;ininit. Man kann aber auch den Draht senk-ci e n fübren, in-lein inan il-Iii entweder von ;,nten naeh oben drückt oder ihn von oben nach un;en geen einen reihenden Kontakt, z. B. Quecksilber oder ein bei höherer Teinperattir flüssig gehaltenes Metall, sich senken iä ßt.

Claims

PATE NT-ANsppü crir_: i. Verfahren zur Umwandlung der Kristallstruktur gezogener Drähte aus höchstschmelzen,len Metallen, z. B. Wolf- ram, wobei die Drähte durch eine Heiz- zone geführt werden, dadurch gekenn- zeichnet, daß beim Hindurchführen der Drähte vor der Heizzone schiebei,de 1,j-r;ifte auf sie einwirken. Verfahren nach Anspruch i, dadurch o;ekennzeichnet, claß ?n der Zone der hohen "Temperatur auf den Draht ein leichter Druck in der I-ängsricht-ttn- ausgeübt wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch i und 2 gekennzeichnet durch Rollen zum Hindurchschieben des "'olframdralites durch die Zone der hohen Temperatur. Vorrichtung nach Anspruch 3, darl.urch. gekennzeichnet, daß der Draht hinter der Zone der hohen Temperatur durch Rollen aufgenommen wird. 5 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß d'er Draht hinter der Zone der hohen Temperatur von Kontakten aufgenommen wird, die ihni etwas Reibungswiderstand entgegensetzen. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen zugleich den Kontakt für den elektrischen Strom bilden, der den Draht auf die hohe Temperatur bringt. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis cladtirch gekennzeichnet, daß die Rollen ganz oder zum Teil in Quecksilber gelagert sind, welches die Kontakte für die Stroinzüführung für den glühenden Draht bildet. B. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Schwerkraft auf den Draht durch in parallel gespannten Drähten wirksame, entgegenwirkende elektrische Kräfte aufgehoben wird.