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Schraubenförmiger, aus langen, in ihrem kristallographischen Aufbaue
unverbogenen Kristallen bestehender Wolframieuchtkörper für elektrische Glühlampen.
Die bekannten Glühlampenleuchtkörper von besonders zusammengedrängter Form weisen
den Vorteil auf, daB ihre Halterung vereinfacht, das Licht der mit ihnen ausgestatteten
Lampen konzentriert und bei gasgefüllten Glühlampen der Wirkungsgrad erhöht wird.
Aus diesem Grunde ist es üblich, überall da, wo es auf eine Verkürzung des Leuchtkörpers
ankommt, wie z. B. bei gasgefüllten Lampen, den Leuchtdraht schraubenförmig
aufzuwickeln
und den Kern der Schraube dabei so groß zu wählen, wie die Formbeständigkeit des
Drahtes es irgend gestattet. Besonders wichtig ist diese Verkürzung, d. h. das Verhalten
der eigentlichen Länge des gestreckten Leuchtdrahtes zur Längserstrekkung der den
Schraubenkörper umhüllenden Zylinderfläche (Hüllkörperlänge), bei dünndrähtigen
Leuchtkörpern, da bei diesen die Wärmeabgabe an das umgebende Gas bekanntlich verhältnismäßig
hohe Werte annimmt.
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Als besonders formbeständig haben sich die bekannten schraubenförmigen
Wolframleuchtkörper erwiesen, die aus umverbogenen langen Kristallen bestehen. Jedoch
kann auch bei diesen Leuchtkörpern der Kerndurchmesser nur in beschränktem Maße
gesteigert werden. Dies gilt insbesondere für diinndrähtige Schraubenleuchtkörper,
beispielsweise solche, deren Drahtdurchmesser weniger als etwa o,o25 mm beträgt;
bei ihnen ließ sich unter Anwendung der bisher bekannten Verfahren der Kerndurchmesser
mit gutem Erfolge nur auf etwa das Fünffache des Drahtdurchmessers steigern, da
bei weiterer Vergrößerung des Kernes die Schraubenleuchtkörper unstabil werden und
zum Durchhängen neigen.
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Bei dem Leuchtkörper nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Ursache der auftretenden Störungen darin zu
suchen ist, daß die Ausbildung der umverbogenen langen Kristalle durch die bekannte
Hitzebehandlung sich nicht mit genügender Sicherheit vollzieht, wenn der Kerndurchmesser
des Schraubenleuchtkörpers zu groß gewählt ist.
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Nach der Erfindung läßt sich nun ein weit größerer Kerndurchmesser
anwenden, ohne claß die Fähigkeit zur Ausbildung der unverbogenen langen Kristalle
darunter leidet, indem man bei der Formgebung des Leuchtkörpers dafür sorgt, daß
der zur Herstellung der Schraube benutzte Draht in kurzen Abständen Deformationsstellen
aufweist, die beispielsweise durch Schlag- oder Druckwirkung erzeugt sein können.
Zweckmäßig bestehen die Deformationsstellen aus Stellen stärkerer Krümmung, die
mit solchen schwächerer Krümmung abwechseln. Diese Deformationsstellen bzw. Stellen
stärkerer Krümmung wirken bei der Hitzebehandlung des fertig geformten Schraubenleuchtkörpers
gewissermaßen als Keimstellen, indem sie den Eintritt der Kristallumwandlung begünstigen,
die sich von diesen Stellen aus in die benachbarten, nicht oder ungenügend deformierten
bzw. schwächer gekrümmten Stellen fortpflanzt. Die Anordnung der Kennstellen in
genügend kurzen Abständen bewirkt dabei, daß die Entstehung der langen Kristalle
mit Sicherheit über den ganzen Leuchtkörper crfolgt. Dabei erstreckt sich jeder
der einzelnen anei,nandergefüa en Kristalle meist über eine größere Anzahl von Keimstellen
bzw. über mehrere Schraubenwindungen, wie durch Anätzung und mikroskopische Betrachtting
feststellbar ist.
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Zur Herstellung von Leuchtkörpern nach der Erfindung verwendet man
zweckmäßig einen gezogenen, vorzugsweise mit dein üblichen Zusatze schwer schmelzbarer
Oxyde, wie Thoroxyd, versehenen Wolframdraht, der vorerst in bekannter Weise bis
zum beginnenden Zerfalle der Faserstruktur fortlaufend erhitzt und darauf - wie
ebenfalls bekannt - ein bis zwei Ziehstufen heruntergezogen worden ist. In diesem
Ausgangsdrahte werden darauf erfindungsgemäß in kurzen Abständen Deformationsstellen
erzeugt, etwa dadurch, daß man über den Draht eine Riffelwalze laufen läßt oder
daß man ihn durch ein kleines Schlagwerk hindurchbewegt. Der Draht wird alsdann
auf einen zylindrischen Kern von z. B. 8- bis rofachem Drahtdurchmesser aufgewickelt.
Die Deforinationsstellen können aber auch während oder nach dem Wickeln des Schraubenkörpers
im Drahte erzeugt werden.
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Nach einer anderen besonders zweckmäßigen Ausführungsform wird der
Ausgangsdraht auf einen solchen Kern aufgewickelt, durch den in den Drahtwindungen
zwischen Stellen schwächerer Krümmung Stellen stärkerer Krümmung als Deformationsstellen
erzeugt werden, beispielsweise, wie in den Abb. r und :2 dargestellt, auf einen
vierkantigen oder sechskantigen Kern. Derartige kantige Winkelkerne sind an sich
zwar nicht neu, sie sind aber noch nicht zur Herstellung der erfindungsgemäßen Deformationsstellen
im Ausgangsdrahte für Schraubenleuchtkörper benutzt worden. Beim Aufwickeln des
Drahtes auf einen solchen kantigen Kern legt er sich um die Kanten des Kernes mit
scharfer Krümmung, um die Flächen desselben dagegen mit ganz geringer Krümmung oder
sogar geradlinig herum. Der Kern kann aber auch eine andere Form erhalten; er kann
z. B., wie in den Abb. 3 und d. dargestellt, nur an einer Stelle eine schärfere
Krümmung aufweisen und in seinem übrigen Teile einen nahezu halbkreisförmigen Umfang
haben. An die Stelle derartiger Profilkerne können auch Kerne, wie sie die Abb.
5 bis 7 zeigen, aus zwei oder mehreren Drähten von gleichem oder verschiedenem Durchmesser
bestehend, treten. Gegebenenfalls können die den Kern bildenden Drähte auch, wie
Abb. 8 zeigt, miteinander verdrillt sein.
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Um in den Drahtwindungen miteinander
abwechselnde
Stellen stärkerer und schwächerer Krümmung zu erzeugen, kann man auch den Ausgangsdraht
zunächst auf einen runden Kern aufwickeln und die so entstandene Schraube nachträglich
mit oder ohne Kern flachdrücken.
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ach der Formgebung wird der Leuchtkörper der bekannten, sich auf `weit
über 2000° C erstreckenden Hitzebehandlung unterworfen, durch die die lückenlos
aneinandergefügten langen Kristalle erzeugt werden. Letztere sind in ihrem kristallographischen
Aufbau unverbogen, und zwar auch an den vorher deformierten Stellen, da die Kristalle
unbeeinflußt durch die geometrische Form des Körpers wachsen. Die Erhitzung des
Leuchtkörpers kann dabei in an sich bekannter Weise sowohl durch einen hindurchgeleiteten
elektrischen Strom als auch von außen her, z. B. in einem geeigneten Rohrofen, erfolgen.
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Die Entfernung des Kernes kann, wie ebenfalls bekannt, entweder vor
Beginn der Hitzebehandlung oder nach Beendigung derselben erfolgen. In letzterem
Falle muß natürlich ein an sich bekannter, beispielsweise aus Wolfram bestehender
hitzebeständiger Kern benutzt werden. Es ist auch möglich, den Leuchtkörper zusammen
mit dem Kern nur etwa auf igoo bis 2ooo° C zu erhitzen, den Kern sodann zu entfernen
und den Leuchtkörper schließlich ohne Kern auf die erforderliche Endtemperatur zu
bringen. Die Erhitzung des Leuchtkörpers nach Entfernung des Kernes kann gegebenenfalls
nach Aufbringen des Leuchtkörpers auf das Drahttraggestell der Glühlampe vorgenommen
werden, wodurch eine Hilfshalterung bei der Hocherhitzung bzw. die Vorsehung eines
besonderen Ofens erspart wird.
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Wird ein profilierter Kern vor Erhitzung des Leuchtkörpers entfernt,
z. B. in bekannter Weise lierausgeätzt - in diesem Falle verivendet man zweckmäßig
Messing- oder Stahldraht -, so dreht sich die Schraube, sobald sie nicht mehr vom
Kern gehalten wird, ein wenig zurück, so daß die Zahl der Windungen nach der Entfernung
des Kernes geringer wird. So wurde z. B. bei einer Schraube, deren Kern, wie in
Abb. 5 dargestellt, aus zwei aneinandergelegten Messingdrähten bestand (Drahtdurchmesser
0,023 mm, Durchmesser der Kerndrähte o,og mm), beobachtet, daß die Zahl der
Windungen sich um 111,, verringerte und daß die an jeder Windung vorhandenen Krümmungsstellen
gegen die entsprechenden Krümmungsstellen ihrer :@iachbarwindungen um den 1d.. Teil
eines Kreisumfanges versetzt waren. Dieses Zurückfedern des Drahtes ist aber für
die Fertigstellung und die Verwendung des Leuchtkörpers ohne wesentliche Bedeutung.
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Da bei der Herstellung der neuen Leuchtkörper der Kerndurchmesser
der Schraube ganz beträchtlich erhöht werden kann, ohne daß die Kristallisationsfähigkeit
des Drahtmaterials beeinträchtigt wird, so läßt sich die Hüllkörperlänge der Leuchtkörper
beispielsweise auf den dritten Teil des bisher üblichen und sogar noch weiter herabsetzen.