DE53871A - Verfahren zur Bereitung von Glühfäden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der in elektrischen Glühlichtlampen verwendeten Glühfäden. Das Wesen des Verfahrens besteht darin, dafs der Glühfaden oder Streifen durch den elektrischen Strom innerhalb eines mit reinem, heifsem und trockenem Wasserstoff angefüllten Raumes ausgeglüht wird; der Wasserstoff wird erzeugt durch zersetzende Destillation einer KohlenwasserstoffVerbindung.

Durch diese Art des Ausglühens wird erreicht, dafs irgend welches .Metallsalz oder metallische Verbindungen, die sich in dem Material des Glühfadens befinden, vollständig in den metallischen Zustand übergeführt werden, wodurch nicht allein eine völlige Vereinigung zwischen dem Metall und dem Kohlenr stoff hergestellt, sondern auch eine gröfsere Dichtigkeit des Glühfadens und folglich eine bessere Leitungsfähigkeit desselben erzielt wird.

B'ei der Ausführung des'im Vorstehenden allgemein angedeuteten Verfahrens wird wie folgt verfahren:

In eine Retorte C wird ein geeigneter Kohlenwasserstoff, z. B. Naphtalin (C₁₀ Η_Ά), gefüllt und durch eine darunter gestellte Lampe c oder Feuerung verdunstet. Die aufsteigenden Dämpfe werden aus der Retorte C in einen Zersetzungsbehälter d geführt, der aus einem geschlossenen Gefäfs besteht, in welchem ein länger Draht d' in Windungen angeordnet ist; derselbe steht mit seinen beiden Enden durch die Leitungsdrähte d² mit einer Elektricitätsquelle D in Verbindung, Durch den elektrischen Strom wird der Draht d¹ zu heller Rothglut erhitzt, und wenn die aus der Retorte kommenden Dämpfe mit dem rothglühenden Draht in Berührung kommen, so zersetzen sie . sich sofort in Wasserstoff und Kohlenstoff; letzterer bildet ein dickes, schwarzes Pulver, welches sich wie Lampenrufs absetzt. Der Wasserstoff entweicht durch ein Rohr e mit Hähnverschlufs e\ nach dessen Oeffnung das Gas in einen Behälter A geführt wird, in welchem sich der zum Glühlichtfaden zu verwandelnde Faserstoff g befindet, dessen Enden mit den beiden Poldrähten h h einer Elektricitätsquelle D¹ verbunden sind.

Das mit Hähnverschlufs b versehene Rohr a führt einerseits in den Behälter^ und andererseits nach einer Luftpumpe B. Der mit dem Rohr α in Verbindung stehende, mit Hähnverschlufs/ versehene Rohransatz f^l dient zum Einlassen von Luft in den Behälter A, wenn erforderlich.

Es soll zunächst angenommen werden, dafs der zu Glühlichtfaden zu verwandelnde Faserstoff mit einer metallischen Verbindung, z. B. einer Wolframverbindung, getränkt sei, doch soll keine bestimmte Metallverbindung oder kein Metallsalz vorgeschrieben oder überhaupt das Vorhandensein einer Metallverbindung oder eines Metallsalzes im.Faserstoff nothwendig sein. Nachdem die Enden des Fadens g mit den Poldrähten h verbunden sind, werden die Hahnverschlüsse e¹ und/ geschlossen, b geöffnet und die Luftpumpe B wird in Gang gesetzt, um den Behälter A luftleer zu machen. Darauf wird der Hahn b geschlossen und e¹ geöffnet; es dringt danach ein Theil des im Behälter ei befindlichen heifsen Wasserstoffes in den Behälter A und man schliefst nun den Hahn e¹ wieder ab. Dann wird der Faser-

streifen g elektrisch bis zur Rothglut erhitzt, worauf man ihn abkühlen läfst. Der Behälter A wird hierauf, wiederum leergepumpt und von neuem, heifser Wasserstoff eingelassen, dann der Streifen g wieder geglüht, und zwar diesmal bis zum höchstmöglichen Grade, der ohne Zerstörung der Faser angewendet werden kann.

Dies Verfahren kann wiederholt werden, bis die metallischen Verbindungen im Faserstoff sicher und vollständig in den metallischen Zustand übergeführt sind und die Kohle in ihrem ganzen Gefüge fest verdichtet ist. Nach beendigtem Verfahren läfst man Luft durch Oeffnung des Hahnes/ in den Behälter A eintreten und kann nun den fertigen Streifen g. dusch Oeffnung des Stöpselverschlusses herausnehmen.

Durch abwechselndes Imprägniren" des Faserstreifens mit einer Metallverbindung und Ausglühen desselben durch den elektrischen Strom in einem mit heifsem Wasserstoffgas gefüllten Raum, wie beschrieben, können die Glühlichtfäden auf verschiedene Grade der Leitungsfähigkeit und Dichtigkeit bezw. Festigkeit gebracht werden.

Der bei dem Verfahren in Anwendung kommende Wasserstoff könnte wohl auf billigerem Wege und auch bequemer erzeugt werden, beispielsweise durch die bekaijnte Auflösung von Eisen oder Zink in verdünnter Schwefel- oder Salzsäure; aber das auf diese Weise bereitete Gas wird immer eine gewisse Beimischung von Säure oder wasserhaltigen Gasen oder Dämpfen enthalten, deren Vorhandensein im vorliegenden Falle aufserordentlich nachtheilig sein würde, indem ihre Einwirkung auf den glühenden Faden eine sofortige Oxydirung von Theileh dieses Fadens bewirken und dadurch schwache, zerbrechliche Stellen hervorbringen würde; aufserdem würden diese Gase oder Dämpfe mit dem Metall in Berührung treten und- Verbindungen eingehen können, die nicht wieder in den metallischen Zustand zurücktreten, wodurch dann ein ungleichmäfsiger und unvollkommener Glühlichtfaden entsteht.

Der durch "die zersetzende Destillation von Kohlenwasserstoff erzeugte Wasserstoff ist frei von dergleichen sauren oder wasserhaltigen Dämpfen, indem die Kohlenwasserstoffe nur aus Wasserstoff und Kohlenstoff in wechselnden Mengeverhältnissen zusammengesetzt sind. Wenn von dem Kohlenstoff aus dem Behälter d Spuren mit dem Wasserstoff in den Behälter A eindringen sollten, so würde der einzige Nachtheil, der dadurch entstehen könnte, darin bestehen, dafs sich dieser Kohlenstaub mit der Aufsenfläche des Metalles auf dem Faserstoff verbinden und ein Kohlenstoffmetall, z. B. Eisen- oder Platinkohlenstoff, bilden würde, welcher sich einfach flockig ablösen würde, ohne Weiter zu schaden.

Das Ausglühen von Faserstoff für Glühlichtfäden durch den elektrischen Strom innerhalb, eines mit Kohlenwasserstoffdämpfen gefüllten Raumes ist bekannt, man hat damit bezweckt, reinen Kohlenstoff auf dem Faserstreifen abzusetzen und. dadurch den elektrisqhen Widerstand des letzteren bedeutend zu erhöhen, aber man hat damit weder bezweckt noch erreicht, das Gefüge des Faserstreifens selbst zu verdichten; es würden eben nur die an der Aufsenseite befindlichen Lücken des Faserstreifens mit reinem Kohlenstoff in. hartem Zustande ausgefüllt und eine Hülle oder Schicht von harter Kohle um den weicheren oder mehr porösen Faserstreifen geformt.

Von diesem Verfahren weicht das vorliegende wesentlich ab, denn es wird der Faserstreifen in reinem', trockenem,· heifsem Wasserstoff geglüht, der, wie bekannt, ein reducirendes Agens ist.

Indem der Faserstr.eifen und die darin enthaltene Metallyerbindung im Wasserstoff auf Rothglut erhitzt werden, zersetzt sich die Metallverbindung und das Metall wird frei, um sich mit dem Gefüge des Faserstreifens von Kohlenstoff zu vermengen und mit ihm zusammenzubacken. Bei dem wiederholten Ausglühen in heifsem Wasserstoff wird dann das Metall so weit erhitzt, dafs es weich wird und schmilzt, und auch der Kohlefaden wird weich, wie man leicht bemerken wird, wenn Kohlefaden weifsglühend erhitzt werden, da sie sich alsdann in beliebige Form biegen lassen, ohne zu brechen. Bei der Abkühlung schwindet dann der mit. dem Metall verschmolzene Kohlefaden in eine sehr dichte und zähe. Fasermasse von gfofser Leitungsfähigkeit zusammen.

Nachfolgendes Tränken des Kohlefa-dens mit der Metallverbiridung und weiteres Ausglühen und Reduciren der Metallverbindung auf seine Base oder den metallischen Zustand bewirkt nicht sa vollkommen das Eindringen des Metalles in das Gefüge des Faserstreifens als beim ersten Ausglühen, weil die Kohle bei dem ersten Ausglühen schon so verdichtet ist, dafs sie nicht mehr viel Metalllösung aufsaugt, aber es bildet dabei das Metall einen Ueberzug oder eine Schicht um den Faserstreifen, was für manche Zwecke einen entschiedenen Vortheil bietet, da einestheils eine schützende Metallschicht um die Faser gebildet und anderentheils die Leitungsfähigkeit des Faserstreifens wesentlich erhöht wird.

Der in der Zeichnung dargestellte Apparat zeigt nur die Ausführung des Verfahrens, soll aber in seiner Zusammensetzung und Ausführung beliebig verändert werden können.

Claims (1)

1. Pate nt-An sp R υ cn:

   Das Verfahren zur Bereitung von Glühfaden für elektrische Glühlichflampen, welches dadurch gekennzeichnet wird, dafs man die Fäden entweder für sich allein oder in Verbindung mit einem in dieselben hineingebrachten Metallsalz einer Temperatur aussetzt, bei welcher dieselben in einer Atmosphäre von durch Zersetzung eines .Kohlenwasserstoffes vor dem Eintritt in die Lampe hergestellten reinem, trockenem und erhitztem Wasserstoffgase weich werden oder bei welcher eine Reduction des Metallsalzes oder der Metallsalzverbindung eintritt, und dafs man erforderlichenfalls dieselbe Behandlung zum zweiten Male wiederholt, um die erforderliche Lekungsfä'higkeit des Glühfadens zu erzielen.

   Hierzu ι BIaU Zeichnungen.