DE641768C - Elektrische Gluehlampe mit einem Gluehkoerper aus Bor, Boriden, Metallnitriden oder deren Mischungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Glühlampe, deren Glühkörper aus Bor, Boriden, Metallnitriden oder deren Mischungen besteht. Bisher scheiterte die Herstellung dauerhafter Glühlampen aus diesen Stoffen hauptsächlich an der Weichheit der daraus hergestellten Glühfäden im Glühzustande oder an deren Sprödigkeit beim Transport, Diese Übelstände werden nach vorliegender Erfindung dadurch beseitigt, daß die genannten Stoffe nicht wie bisher frei stehend in Fadenform benutzt werden, sondern auf einem unschmelzbaren, festen, elektrisch nicht leitenden Träger aufgesintert, in Form einer Fläche zur Anwendung kommen.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Glühlampe mit einem Glühkörper aus Bor, Boriden, Metallnitriden oder deren Mischungen, und ihr Kennzeichen besteht darin, daß innerhalb einer Glas- oder Quarzglasumhüllung in einem aus Stickstoff oder temperaturbeständigen reduzierenden Gasen ■oder einer Mischung beider bestehenden Schutzgas, dessen. Betriebsdruck bei normalern Luftdruck etwa eine Atmosphäre beträgt, ein Leuchtkörper angeordnet ist, welcher aus einem festen, voEen oder hohlen Träger aus Borstiekstoff besteht, auf welchem ein aus elektrisch leitenden, schwer schmelzenden Boriden, Bor oder Metallnitriden mit oder ohne Zusatz von Graphit, Metallcarbiden oder Metallen bestehender Belag zusammenhängend aufgesintert oder aufgeschmolzen ist.

Die so hergestellten Lampen strahlen gegenüber den früheren das Licht mit einer vergrößerten Oberfläche aus, ohne daß der Glühkörper die Form verliert, und sind im kalten Zustande gegen Erschütterungen beim Transport widerstandsfähiger als die früheren Lampen aus diesen Stoffen.

Als geeigneter Träger für die leitende Glühmasse wird Borstickstoff benutzt, da er praktisch unschmelzbar ist und von obigen Stoffen, die entweder Stickstoff ■ oder Bor, also eine Komponente des Borstickstoffs enthalten, beim Schmelzen oder Sintern gut benetzt, jedoch nicht chemisch angegriffen wird. Außerdem ist Borstickstoff bei den Glühtemperaturen der Lampe noch ein guter elektrischer Isolator, und es können Körper aus ihm für vorliegende Zwecke genügend fest erhalten werden.

Die Unschmelzbarkeit des Borstickstoffs ist zwar seit langem bekannt; nicht bekannt war bisher seine praktische Verwendung als nichtleitende Unterlage für Leuchtglühkörper aus Bor, Boriden oder Nitriden der Metalle infolge der Eigenschaft, von diesen Stoffen selbst bei hohen Temperaturen nicht angegriffen zu werden. Der Verwendung stand auch, seine nicht alltägliche. Verarbeitung zu festen Körpern im Wege, da Borstickstoff

infolge seiner Unschmelzbarkeit und seines geringen Dampfdruckes bei hohen Temperaturen nur sehr schwer sintert. Durch seine Benutzung nach vorliegender Erfindung ist der Verwendung obengenannter Stoffe erneut ein wirtschaftlicher Anreiz gegeben, beson-; ders da man hiernach leicht größere Lichtausstrahlungsflächen herstellen kann und somit auch schlechtere Strahler unter den genannten Stoffen technisch verwertet werden können.

Nach vorstehendem können nun zur Herstellung einer elektrisch leitenden glasurartigen Fläche auf Borstickstoff alle hochschmelzenden oder -sinternden Boride oder Nitride dienen, sofern ihre Leitfähigkeit genügend groß ist bzw. durch geeignetes Mischen dieser Stoffe miteinander oder auch mit Bor in der gewünschten Stärke erhalten werden kann. Es gehören hierzu das Borcarbid, das Bor, Metallboride und Metallnitride. Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften der hieraus hergestellten Glühmassen kann man diesen Stoffen gewisse Mengen von Kohlenstoff, Metallcarbiden oder reinen Metallen, z. B. Wolfram oder Zirkon, bzw. die entsprechenden reduzierbaren Metallverbindungen hinzusetzen, soweit sie in den Boriden bzw. Bor oder Nitriden löslich sind, deren Schmelzpunkt nicht ungünstig oder nur so wenig ungünstig beeinflussen und den Borstickstoff nicht derart chemisch angreifen, daß darunter die Brenndauer oder Ökonomie der Lampe leidet.

Zur Herstellung einer Glühlampe nach vorliegender Erfindung wird wie folgt verfahren. Die Abmessung des glasurartigen leitenden Glühüberzuges wird durch Versuche aus seinem spezifischen elektrischen Leitvermögen, ferner aus seiner Viscosität bei der Strahlungtemperatur der Lampe in Verbindung mit den gegebenen Strom- und Spannungverhältnissen ermittelt. Die Glühmasse selbst wird aus den geschmolzenen und danach gepulverten Boriden, Nitriden oder deren Mischungen mit den angegebenen Zusätzen bzw. ohne diese in bekannter Weise bereitet. Das Aufsintern oder Aufschmelzen der Glühmasse auf den beliebig geformten Borstickstoffkörper wie auch das Festbrennen des letzteren geschieht in einem elektrischen Ofen mit B or stickstoff rohr als Glühraum und mittels direkter Stromerhitzung auf dem Träger, der mit einem Strahlungschirm aus Borstickstoff umgeben ist. Um vorzeitiges Nachla'ssen der Leuchtkraft dieser Lampen durch Zerstäuben der frei strahlenden schwarzen oder dunklen Glühmasse auf die Lampenumhüllung zu vermeiden, wird in an sich bekannter Weise die Glühmasse auf der Innenwand eines feuerfesten Rohres angebracht; dabei hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Glühmasse auf der Innenwand eines dünnwandigen Borstickstoffhohlkörpers oder -rohres . festzubrennen. Hierdurch wird erreicht, daß der Lichtstrom vom weißen Borstickstoffkörper ausstrahlt, während die zerstäubende dunkle Glühmasse im Innern der Röhre bleibt. Letztere wird an den Enden durch die Zuleitungen bis auf kleine Druckausgleichöffnungen für das Füllgas abgeschlossen. Ist der Durchmesser des Glührohres klein, so kann u. U. der ganze Innenraum mit leitender Glühmasse angefüllt sein. Die Wandstärke des Borstickstoffrohres beträgt im allgemeinen von 0,2 mm an aufwärts bis zu mehreren Millimetern. Die Formung der Borstickstoffkörper kann auf beliebige Weise erfolgen unter Benutzung und Zusatz zweckmäßiger Bindemittel und Stoffe zur Erzielung der gewünschten Plastizität und Gestalt bzw. Festigkeit vor und bei dem Brennen oder Formieren. Die so hergestellten Körper oder Hohlkörper können gerade oder beliebig gebogen, ferner einfach oder beliebig zusammengesetzt und mit zwei oder mehreren Stromzuführungen versehen sein. Letztere werden aus der gleichen oder einer ähnlichen Masse wie die Glühmasse selbst in Form von passenden Verdickungen für die Enden der Glühkörper hergestellt und mit der- Glühmasse elektrisch verschweißt oder leitend verkittet. Die Verdickungen sind an den kälteren Enden mit einem schwer schmelzbaren Zuleitungsdraht, z. B. aus Wolfram, verschweißt, der gleichzeitig zur weiteren Befestigung des Glühkörpers in der Lampe dienen kann. Es können aber auch besondere Metalldrähte aus einem passenden Metall zur Halterung des Glühkörpers verwendet werden. Zum wei- >oo teren Schütze des Glühkörpers vor dem Zerstäuben beim Glühen und zur Verbesserung der Eigenschaften der Glühmasse und des Borstickstoffs wird als Füllgas für die Lampe Stickstoff benutzt, dem temperaturbeständige, *°5 reduzierende Gase hinzugesetzt werden können, bzw. besteht die Füllung der Lampe aus solchen Gasen allein. Der Druck des Füllgases beträgt beim Brennen der Lampe unter normalem Luftdruck etwa eine Atmosphäre, no Die Umhüllung der Lampe wird je nach ihrer Verwendung aus durchsichtigem, mattiertem oder opakem Glas bzw. aus ebensolchem Quarzglas in bekannter oder zweckentsprechender P'orm hergestellt. Die gasdichte Verbindung des Glühkörpers mit der Umhüllung der Lampe erfolgt beliebig durch Einschmelzen oder Einkitten in bekannter Weise. Hierbei werden die Zuleitungen entweder direkt mit der Umhüllung verschmolzen oder in- !20 direkt über einen Sockel aus dem passenden Einschmelzmaterial. Nach dem einwandfreien

Einfüllen des Schutzgases und Abschmelzen der Füll- bzw. Pumpröhre ist die Lampe zum Sockeln fertig.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Glühlampe mit einem Glühkörper aus Bor, Boriden, Metallnitriden oder deren Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leuchtkörper, welcher aus einem festen, vollen oder hohlen Träger aus Borstickstoff besteht, auf welchem ein Belag aus elektrisch leitenden, schwer schmelzenden Boriden, Bor oder Metallnitriden mit oder ohne Zusatz von Graphit, Metallcarbiden oder Metallen zu-

. sammenhängend aufgesintert oder aufgeschmolzen ist, innerhalb einer Glas- oder Quarzglasumhüllung in einem aus Stickstoff oder temperaturbeständigen reduzierenden Gasen oder aus einer Mischung beider bestehenden Schutzgas, dessen Betriebsdruck bei normalem Luftdruck etwa eine Atmosphäre beträgt, angeordnet ist.

2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der stromleitende Überzug auf der Innenwand eines dünnwandigen Borstickstoffhohlkörpers aufgesintert ist oder den Innenraum ganz ausfüllt.

3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet,

. daß der leitende Belag mit Stromzuführungen aus der gleichen oder einer ähnlichen Masse wie dieser und diese weiterhin mit schwer schmelzbaren, auch als Halter verwendbaren Metalldrähten leitend verkittet oder verschweißt ist und daß die Enden des Hohlkörpers durch die Stromzuführungen nur bis auf kleine Druckausgleichöffnungen für das Füllgas verschlossen sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Glühkörpers " der in Anspruch ϊ gekennzeichneten Art, dadurch gekennzeichnet, daß das Festbrennen des Borstickstoffkörpers oder das Auf sintern der Glühmasse auf diesen oder beides zusammen in einem vorzugsweise elektrisch beheizten Ofen mit Borstickstoffrohr als Glühraum oder mittels direkten Stromdurchgangs durch den Glühkörper unter einem Strahlungschirm aus Borstickstoff in einer Atmosphäre aus Formiergas oder Ammoniak vor sich geht.