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Verfahren zur Herstellung von aus langen Kristallen bestehenden, schraubenlinienförmigen
Wolframleuchtkörpern für elektrische Glühlampen. Man kann bekanntlich Wolframdraht
in einen Zustand, in welchem er aus sehr langen Kristallen besteht, dadurch bringen,
daß man ihn durch eine Zone sehr hoher Temperatur hindurchführt; dabei wird meist
der Draht zwischen zwei Kontakten hindurchbewegt und zwischen diesen Kontakten durch
zugeführten elektrischen Strom auf die notwendige, sehr hohe Temperatur gebracht.
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Es ist ferner bekannt, daß man Wolframdraht durch Aufwickeln auf einen
Dorn zu schraubenlinienförmigen Glühkörpern gestalten kann, und daß es erstrebenswert
ist, dazu Langkristalldralit zu verwenden, da solche Glühkörper während der Brenndauer
der Lampen besonders günstige Eigenschaften in bezug auf Steifheit und Festigkeit
-neigen.
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Die Erfindung bezweckt nun, die Herstellung von schraubenlinienförmigen
Wolfrainglühkörpern, die aus L angkristalldraht bestehen, zu vereinfachen und dieselben
zugleich auf solche Art zu erzeugen, daß ihre Kristallstruktur eine bessere ist
als nach den bisher bekannten Verfahren.
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Dieser Zweck wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Draht
unmittelbar anschließend an die Umwandlung in die Langkristallstruktur oder während
dieser Umwandlung in die Schraubenform gewunden wird. Der Draht wird also in einem
fortlaufenden Arbeitsgange in den Langkristallzustand übergeführt und gleichzeitig
auch in die Schraubenform gebracht, wodurch sich die Herstellung . wesentlich vereinfacht.
Gleichzeitig wird erreicht, daß der Draht ruck-frei durch die Hitzezone geführt
wird. Dies ist von ganz besonderer Bedeutung, da die Entstehung langer Kristalle
davon abhängt, daß der Draht in keinem Zeitteilchen schneller in die Hitzezone eintritt,
als der Umwandlungsgeschwindigkeit der Klein-. kristallite des gezogenen Drahtes
in die langen Kristalle, sozusagen der Vorwachsgeschwindigkeit der langen Kristalle
im Draht, entspricht. Führt man nach bisher bekannten Verfahren den Draht durch
die Hitzezone, so wirkt das kalte Wolfraindrahtstück zwischen dem ziehenden Antrieb
und der Hochglühstrecl:e immer etwas federnd und v eranlaßt ab und zu ein ruckweises
Eintreten des Drahtes in die Hochglühstrecke. Diese für ein gleichmäßiges Vorwachsen
langer Kristalle schädlichen Rucke sind zwar meist sehr klein, jedoch erkennt man
ihre große Bedeutung sofort, wenn man sich vergegenwärtigt, daß das Vorwachsen der
Kristalle ein selbst mikroskopisch nur schwer sichtbarer Vorgang zwischen Mikrokristalliten
ist. Durch das ruckfreie Hindurchführen des Drahtes durch die Hochglühstrecke wird
somit erreicht, daß
dieser in sicherer Weise eine sich aus langen
Kristallelementen zusammensetzende Struktur annimmt. Eine vollkommen gleichmäßige
Langkristallstruktur ist aber für das Verhalten des schraubenförmigen Leuchtkörpers
in der Lampe besonders günstig.
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Zweckmäßig wird das Verfahren so ausgeführt, daß unmittelbar hinter
der Glühstrecke ein in bekannter Weise quer zur Drahtrichtung bewegter und relativ
zum Wolframdraht um seine Achse gedrehter Dorn zum Aufwickeln des heißen Langkristalldrahtes
angeordnet wird. Ein besonderer Vorteil ist dabei erzielbar, wenn der Aufwickeldorn
gleichzeitig als Austrittskontakt für die Hochglühstrecke ausgebildet wird. Man
erreicht nämlich ialsdann, daß der Draht mit sehr hoher Hitze auf den Dorn gelangt
und daß sein Kristallgitter in diesem heißen Zustande sich der schraubenförmigen
Anordnung besser anpassen kann, als es sonst der Fall wäre. Der so hergestellte
schraubenförmig gewundene Draht hat dann später weniger das Bestreben, während der
Brenndauer der Lampe sein Kristallgitter geradezurichten, was der Kristalldraht
sonst unter Verzerrung oder Aufbrechen des Leuchtkörpers versucht.
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Wider alles Erwarten hat sich gezeigt, daß der in der Hochglühstrecke
auf einer Temperatur dicht unter seinem Schmelzpunkt befindliche Wolframdraht, obgleich
er gegen leiseste Überbeanspruchungen auf Zug von der größten Empfindlichkeit ist,
das Herum- . wickeln um den Dorn in diesem Zustande verträgt, und zwar so gut verträgt,
daß man den Prozeß mit einer technisch brauchbaren Geschwindigkeit durchführen kann.
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Das Verfahren stimmt nicht überein mit dem in der Glühlampentechnik
gebräuchlichen, warmen Aufwickeln des Wolframdrahtes zu Schraubenkörpern, cla bei
dieseln möglichst niedrige Temperaturen, die höchstens der Rotglut entsprechen,
angewandt werden, also Temperaturen, die weit unter der beim Verfahren nach der
Erfindung in Betracht kommenden Rekristallisationstemperatur liegen.
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Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Einrichtung zur Ausführung
des Verfahrens schematisch dargestellt.
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Der in Richtung des Pfeiles a bewegte Wolframdraht b tritt am Kontakt
c in die Hochglühstrecke d ein, die sich bis zu dein Dorn e, der zugleich Austrittskontakt
ist, er- , streckt. Die Stromzuführung zum Kontakt c erfolgt mittels der Leitung
f und zu dem Dorn e mittels der Leitung g. Der Dorn wird in Richtung des Pfeiles
h vorbewegt und gleichzeitig auch in Richtung des Pfeiles i gedreht. Der Draht b
wird dadurch, wie dargestellt, auf den Dorn c fortlaufend in engen Schraubenwindungen
aufgewunden. Das Aufwinden des heißen Langkristalldrahtes auf denDorne kann aber
auch dadurch geschehen, daß der Draht in an sich bekannter Weise um den feststehenden
Dorn herumbewegt und auf diesen in Schraubenwindungen aufgelegt wird.
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Das Glühen und Aufwinden des Drahtes erfolgt, wie üblich, in einer
nicht oxydierenden Atmosphäre, etwa in Wasserstoff oder Wasserstoff enthaltendem
Gase. Die Eintrittskontakte können beliebiger Art sein, sofern nur die Reibung an
denselben gering ist. Sie können z. B. in bekannter Weise aus Quecksilber, leicht
schmelzbaren Legierungen u. dgl. bestehen. Das Hochglühen kann gegebenenfalls auch
in ebenfalls bekannter Weise stufenweise erfolgen; auch kann durch einen Hilfskontakt
die Temperatur eines Teiles der Glühstrecke verändert werden. Das Aufwickeln auf
den Dorn muß sich jedoch zweckmäßig stets dicht an die Glühstrecke anschließen.
Durch entsprechende Größenabinessung des Dornes und die Art der Stromzuführung an
diesen, auch durch besondere Kühlvorrichtungen und durch die Wahl des Gases, in
dem der Vorgang sich abspielt in bezug auf Wärmeableitung, kann erreicht werden,
daß der Dorn auf einer für die Schraubenwicklung technisch günstigen Temperatur
gehalten wird.