DE529338C - Verfahren zum Herstellen nicht durchhaengender polikristalliner Schraubendraehte aushochschmelzendem Metall - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen nicht durchhängender polikristalliner Schraubendrähte aus hochschmelzendem 1Vletali Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung nicht durchhängender polikristalliner Schraubendrähte aus hochschmelzendem Metall.
• In der Glühlampentechnik ist es üblich, Wolframdrähte schraubenlinienförmig auf einen Kern, z. B. aus Stahldraht, zu winden. Nach dem Aufwinden wird dieser Kern dann auf chemischem Wege, z. B. mit Hilfe von Salzsäure, entfernt. Die auf diesem Wege erhaltenen Drahtschraubenkörper werden in bekannter Weise auf Ösen eines Traggestells gewickelt und darauf in eine Glühlampenglocke eingebaut. Glühlampen, innerhalb deren wie vorstehend bargestallte Wolframschrauben angebracht sind, haben den Nachteil, daß, wenn die Lampen einige Zeit -im Betrieb gewesen sind, die Schraubendrähte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufhängestellen durchhängen, wodurch die Schraubenwindungen gestreckt werden und der Wirkungsgrad der Lampen vermindert wird.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das diese Schwierigkeit vermeidet und mit dem Schraubendrähte hergestellt werden können, die, auch wenn sie während längerer Zeit in Glühlampen gebrannt haben, nicht durchhängen, sondern die Form behalten, die sie beim Einbringen in die Lampen hatten. Es hat sich ergeben, daß das Durchhängen der Schraubendrähte, wie sie bisher in Glühlampen üblich sind, auf einen Rekristallisierungsvorgang zurückzuführen ist, der sich im wesentlichen während der ersten Stunden, in denen die Glühlampe brennt, abspielt. Sorgt man dafür, daß dieser Rekristallisierungsvorgang nahezu oder ganz zu Ende geführt ist, bevor der Schraubendralit;auf jdie Ösen gewickelt und in dem Lampenkörper angegebracht wird, so wird während des Betriebes der Lampe ein Durchhängen der Schraube nahezu oder ganz unterbleiben. Als Maß für das Durchhängen eines Schraubenkörpers soll im nachfolgenden die in Prozenten der Sehne des Segments ausgedrückte Pfeilhöhe des von dem nicht durchhängenden und dem durchhängenden Schraubenkörper gebildeten Segmentbogens benutzt werden.
• Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung nicht durchhängender Schraubenkörper aus hochschmelzendem Metall für Glühlampen, thermionische Vorrichtungen o. dgl. darin, daß die Schraubenkörper vor dem Anbringen in der Glühlampe oder der thermionischen Vorrichtung einem Rekristallisierungsverfahren unterworfen werden. Vorzugsweise wird Wolfram als Material für die Schraubenkörper benutzt; da die Rekristallisierungstemperatur von Wolfram annähernd bei i 5oo° C liegt, müssen erfindungsgemäß ZVolframschraubenkörper auf eine Temperatur über i5oo° C erhitzt-werden, was z. B. in- -einem Wolframofen erfolgen kann. Sehr günstige Ergebnisse können erzielt werden, wenn von einem Metalldraht ausgegangen wird, der auf einen Kern gewickelt wird, welcher aus einem Material besteht, das in festem Zustande auf eine über der Rekristallisierungstemperatur des Metalldrahtes liegende Temperatur erhitzt werden kann. Der, wie vorstehend, schraubenförmig gewundene Metalldraht 'wird auf eine üben seinelr Rekristallisierungstemperatur liegende Temperaturerhitzt, und der Kerndraht wird hierauf entfernt. Es ist ersichtlich, daß bei diesem Verfahren der bisher übliche Stahldraht nicht als Kern benutzt werden kann, da ein solcher Kern nicht über i 5oo° erhitzt werden kann., ohne daß Schmelzung eintritt. Als geeignetes Material für den Kern kann Molybdän, Tantal, Zirkonium oder andere hochschmelzende Metalle oder deren Legierungen benutzt werden; auch hochschmelzende, einen nicht zu großen Prozentsatz Wolfram enthaltende Legierungen können sehr günstige Ergebnisse geben. Selbstverständlich muß die Bedingung erfüllt sein, daß der Kern in irgendeiner Weise, z. B. auf chemischem Wege, aus der Schraube entfernt werden kann- Besteht der Kerndraht aus Molybdän oder aus einer Legierung von Molybdän mit nicht zuviel Wolfram, -so kann er nach dem Ausglühen der Schraube mit Hilfe eines Gemisches konzentrierter Schwefelsäure und starker Salpetersäure oder mit Hilfe von Selenoxychlorid chemisch entfernt werden. Besteht der Kerndraht aus Tantal oder Zirkonium, so kann er nach Ausglühen der Schraube mit Hilfe von Fluorwasserstoffsäure chemisch entfernt werden.
• Ebenso wie nach den bisher üblichen. Verfahren hergestellte Schraubendrähte weniger durchhängen, je gröber ihre Kristallstruktur und somit je gröber die durchschnittlichen Abmessungen der Kristalle sind, so wird auch das Durchhängen von Schraubendrähten nach dem hier beschriebenen Verfahren von den durchschnittlichen Abmessungen der Kristalle abhängen. Wenn man die in wem gewissen Drahtstück vorhandenen Kristalle nach ihrer Abmessung in der Richtung der Drahtachse zählt, so kann man eine Frequenzkurve konstruieren, die für eine gewisse Kristallabmessung einen Höchstwert aufweisen wird. Diese Kristallabmessung ist die im Draht am meisten vorhandener sie soll im nachfolgenden der Kürze halber als die wahrscheinliche Größe der Kristalle bezeichnet werden. Unter Lampen sollen verstanden werden: Elektrische Glühlampen, tliermionische Vorrichtungen, wie Röntgenröhren, Entladungsröhren für drahtlose Telegraphie und Telephonie, Glühkathodengleichrichter und ähnliche Vorrichtungen, die einen Glühdraht enthalten. Zweckmäßig werden Schraubenkörper benutzt, die aus Kristallen bestehen, deren wahrscheinlichste Größe kleiner ist als o,o5 mm und die nach beendeter Rekristallisierung bei der Betriebstemperatur der Lampe eine Durchhängung von weniger als ioQ/o aufweisen. Ebenso können Schraubenkörper mit Kristallen benutzt werden, deren wahrscheinlichste Größe zwischen o,o5 und i mm liegt; solche Schraubenkörper zeigen nach beendeter Rekristallisierung bei der Betriebstemperatur der Lampe eine Durchhängung von weniger als 5Q/o. B eispiel Man windet einen Wolframdraht schraubenförmig auf einen Kern aus Molybdändraht mit Hilfe einer zu diesem Zweck üblichen Maschine. Hierauf führt man die Schraube und den Kern durch eine Zone von über i Soo° liegender Temperatur und trägt dafür Sorge, daß, die erhitzten Teile mit einer indifferenten Gasatmosphäre umgeben sind, die aus einem Gemisch von Wasserstoff und Stickstoff bestehen kann. Den Schraubendraht, in dem der Kerndraht daher noch vorhanden ist, schneidet man nun auf die zur Herstellung von beispielsweise Glühlampen einer gewissen Gattung erforderliche Länge ab. Hierauf bringt man die abgeschnittenen Schraubendrahtstücke in ein Gemisch gleicher Teile konzentrierter Schwefelsäure und starker Salpetersäure (z. B. vom spezifischen Gewicht i,4), wodurch der Molybdänkern chemisch umgewandelt wird und die Wolframschraube unverändert bleibt. Setzt man eine wie vorstehend erhaltene Wolframschraube nach Reinigung in einen Lampenkörper, so zeigt sich, daß auch nach geraumer Brenndauer die Schraube die Form behält, die sie beim Einschmelzen in den Lampenkörper besaß, und daß ein Durchhängen der Schraube nahezu nicht festgestellt werden kann.
• Lampen, innerhalb deren nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Schraubendrähte angebracht sind, haben eine sehr lange Lebensdauer, während welcher ihr Wirkungsgrad weniger zurückgeht als bei anderen Lampen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen nicht durchhängender polikristallinerSchraubendrähte aus hochschmelzendem Metall für elektrische - Lampen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenkörperaus gewöhnlichem gezogenem Draht von Faserstruktur vor dem. Anbringen in der Lampe einem Rekristallisierungsverfahren unterworfen werden, das bei Drähten aus Wolfram in einer Erhitzung auf eine Temperatur über i 5oo° C bestehen kann und bei dem die Drähte gegebenenfalls in bekannter Weise auf Kerne gewickelt sind, die aus einem Material bestehen, das in festem Zustand auf eine über der Rekristallisationstemperatur der Metalldrähte liegende Temperatur erhitzt werden kann. z. Verfahren nach Anspruch i, bei dem die Schraubendrähte auf Kerne gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne aus Molybdän bestehen und nach dem Rekristallisierungsverfahren mit Hilfe eines Gemisches konzentrierter Schwefelsäure und starker Salpetersäure oder mit Hilfe von S-elenoxychlorid chemisch entfernt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, bei dem die Schraubendrähte auf Kerne gewickelt sind, " dadurch gekennzeichnet, da.ß die Kerne aus Tantal oder Zirkonium bestehen und nach dem Rekristallisierungsverfahren mit Hilfe von Fluorwasserstoffsäure chemisch entfernt werden. 4. Elektrische Glühlampe mit aus gezogenem Draht hergestelltem und nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen i bis 3 behandeltem Schraubenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht aus Kristallen besteht, deren wahrscheinlichste Größe kleiner ist als. o,oS mm, so daß der Schraubenkörper nach beendeter Rekristallisation bei der Betriebstemperatur der Lampe eine Durchhängung aufweist, die kleiner ist als i o % . 5. Elektrische Glühlampe mit aus gezogenem Draht hergestelltem und nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen i bis 3 behandeltem Schraubenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht aus Kristallen besteht, deren wahrscheinlichste Größe zwischen o,o5 und i mm liegt, so daß der Schraubenkörper nach beendeter Rekristallisation bei der Betriebstemperatur der Lampe eine Durchhängung aufweist, die kleiner ist als 5%.