DE495005C

DE495005C - Stromeinfuehrungsdraht

Info

Publication number: DE495005C
Application number: DEM93321D
Authority: DE
Original assignee: Metal and Thermit Corp
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1925-03-10
Filing date: 1926-02-16
Publication date: 1930-04-04
Also published as: GB249084A; AT117267B; CH120634A; FR610741A

Description

Stromeinfährungsdrabt Die Erfindung bezieht sich auf Stromeinführungsdrähte für elektrische Glühlampen und ähnliche Glasgefäße, bei welchen die Drähte luftdicht in das Glas oder glasartige Material eingeschmolzen werden.
Um ein luftdichtes EinschmeIzen zu ermöglichen, müssen die Einführungsdrähte im wesentlichen folgende Eigenschaften besitzen: Sie müssen einen Ausdehnungskoeffizienten haben, der nicht wesentlich von dem des Glases verschieden ist, eine gewisse Affinität zum Glas besitzen und dürfen bei der Temperatur, bei welcher das Einschmelzen erfolgt, nicht oxydieren. Außerdem müssen sie einen hohen Schmelzpunkt, -gute Leitfähigkeit und genügende Festigkeit besitzen.
Zuerst wurde als Stoff für die Einführungsdrällte Platin benutzt, weil dieses mehr als andere Metalle die obengenannten Eigenschaften besitzt.
Da Platin sehr teuer ist und dem Fabrikanten bezüglich der Wahl des für die Lampen zu verwendenden Glases Beschränkungen auferlegt, sind viele Versuche zur Schaffung eines Ersatzes gemacht worden. So sind Einführungsdrähte in Vorschlag gebracht worden, die aus einer Nickelstahlseele bestehen, die von einer Kupfer-, Silber- oder'Goldhülse umgeben ist, welche durch Schweißen, Hämmern, Löten oder Ziehen auf die Seele aufgebracht wird. Diese Art der Herstellung solcher Drähte bietet aber zur Erzielung einer vollkommenen Verbindung zwischen dem Seelenmetall und der Außenschicht wesentliche Schwierigkeiten. Ferner wurde ein Einfährungsdraht vorgeschlagen, der aus einer Seele aus Wolfram, Molybdän oder anderem schwer schmelzbarem Metall und einem überzug aus Kupfer oder Kobalt besteht und dessen Ausdehnungskoeffizient gleich dem des Glases gemacht werden soll. Bei diesem Draht wird also für die Seele ein erheblich kleinerer und für den überzug ein erheblich größerer Ausdehnungskoeffizient als der des Glases gewählt, und beide Teile müssen deshalb zur Erzielung des gleichen Ausdehnungskoeffizienten für den Draht besonders dimensioniert werden. Zudem hat aber auch dieser Draht den Nachteil, daß er infolge des sehr großen Unterschiedes zwischen den Ausdehnungskoeffizienten von Seele und überzug bei Erwärmungen starken inneren Spannungen unterworfen ist, durch die z. B. -unter Umständen die Einschmelzstelle beschädigt werden kann. Ein weiterer Vorschlag ging dahin, den Einführungsdraht aus einer Kupferseele mit einem Chrornüberzug zu machen. Kupfer hat aber, wie vorhin schon erwähnt, einen Ausdehnungskoeffizienten, der wesentlich größer ist als derjenige des Glases. Deshalb zieht sich dieser Draht nach dem Einschmelzen beim, Erkalten schneller zusammen als das Glas und schrumpft derart, daß zwischen ihm und -dem Glas Zugspannungen auftreten, die einen dichten Verschluß unmöglich machen. Deshalb ist dieser Dralit für die Praxis ungeeignet.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Stromeinführungsdraht, der ebenfalls aus einem Kerndraht mit ein-cm Chrom-überzug besteht, der sich aber von den bekannten ähnlichen Drähten dadurch unterscheidet, daß der Ausdehnungskoeffizient des Kerndrahtes kleiner ist als der des Glases, in welches der Stromeinführungsdraht eingeschmolzen wird. Da Chrom selber aucheinen. etwas kleineren Ausdehnungskoeffizienten als Glas hat, liegt also bei dem neuen Draht dessen Ausdehnungskoefäzient stets unter dem Ausdehnungskoeffizienten, des Glases. Natürlich wird der Unterschied zwischen den Ausdehnungskoeffizienten von Glas und Draht nur sehr gering gewählt, d. h. eben genügend, um behn Erkalten zu erreichen, daß das Glas den Draht vollständig luftdicht und fest umschließt, ohne- daß Druckspannungen entstehen, die z. B. zum Zerspringen des Glases führen.
Bei dem vorliegenden Draht treten also weder Spannungen zwischen Seele und überzug noch zwischen dem Draht als solchem und dem Glas auf. Außerdem spielt diä Frage der Dimensionierung von Seele und überzug bei dem vorliegenden Draht im Gegensatz zu bekannten Drähten keine wesentliche Rolle.
Die Seele des Stromeinführungsdrahtes wird zweckmäßig aus einer Legierung von Nickelstahl mit anderen Metallen hergestellt.
Es wurde durch Versuche festgestellt, daß Chrom, in geeigneter Weise mit,einer Nickelstahlseele vereinigt einen Draht liefert, der hinsichtlich Ausdehnungskoeffizient, Affinität zum Glas, Nichtoxydieren bei hoher Temperatur, Schmelzpunkt, Leitfähigkeit, Festigkeit usw. allen Anforderungen genügt, die an einen einwandfreien Stromeinführungsdraht gestellt werden.
Die besten Ergebnisse wurden erzielt mit einem Draht aus einer Nickelstahllegierung mit einem Nickelgehalt von 47.,5 %. Diese Legierung besitzt den gewünschten Ausdeh# nungskoeffizienten. Der aus der Legierung hergestellte Draht wird nach gehöriger Reinigung in ein Chrombad eingeführt und in diesern in bekannter Weise auf elektrölYtischem Wege mit einem Chromüberzug versehen. Ein Chrombad. geeignet-er Zusammensetzung besteht aus einer Lösung von Wasser, Chrarntrioxyd, Chromhydlioxyd, und einer Säure (keine Chromsäure), welche durch Reaktion mit Chromhydroxyd ein lösliches Chromsalz bilden kann. In dieser Lösung ist die Menge an Chromtrioxyd zweckmäßig wenigstens doppelt so groß wie die Gesamtmenge von Chromhydroxyd und Säure. Durch Regelung der Spannung, der Stromdichte, Temperatur und Dauer der Elektrolyse kann man den Chromüberzug in einer dem je- weiligen Verwendungszweck entsprechenden Stärke erhalten. Die Nickelstahlseele kann gegebenenfalls vor Aufbringung des Chrommantels noch mit einem überzug aus Kupfer, Messing oder einem anderen Metall versehen werden.
Es ist wesentlich, daß die Vereinigung der Seele mit dem Chromäberzug in jeder Weise vollkommen ist, andernfalls undichte Stellen entstehen, durch welche Luft in die Lampe eindringen kann. Um eine sichere Vereinigung zu erlangen, istes empfehlenswert. den Draht mit Chromiiberzug einer Behandlung durcli Hitze zu unterwerfen, d.h. auszuglühen, und dadurch etwa während der Elektrolyse oder sonstwie absorbierte Gase zu entfernen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. i. Stromeinführungsdraht zum Einschmelzen in Glas mit einem Ausdehnungskoeffizienten von etwa 8,8 - i o-", und darüber, insbesondere für elektrische Glühlampen, bestehend aus einem Kerndr aht und einem den Kerndralit umscMeßenden Chromüberzug von etwa 8,4 - io-6 Ausdehnungskoeffizient, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Ausdehnungskoeffizient des Kerndrahtes kleiner ist als der Ausdehnungskoeffizient des Glases und nahezu gleich ist dem Ausdehnungskoeffizienten des Chromilberzuges.
2. Stromeinfährungsdraht nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht aus einer Legierung von Nickelstahl n-ät anderen Metallen besteht.