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Full text of "Die Fabrikation und Eigenschaften der Metalldrahtlampen"

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Die 



Fabrikation und Eigenschaften 



der 



Metalldrahtlampen 



Von 



Dr. phil. N. L. MUller. 



Mit 91 in den Text gedruckten Abbildungen. 



Halle a. S. 

Druck und Verlag von Wilhelm Knapp. 
1914. 



Meinen Eltern 

gewidmet. 



429964 



Vorwort. 

Ein Buch tiber die Fabrikation der Metalldrahtlampen entspricht 
dem Bedurfnis der Zeit. Eine gewaltige Industrie hat sich in dem 
letzten Jahrzehnt entwickelt; vom rein industriellen Slandpunkt 
betrachtet, ist sie sehr wichtig und von einer noch viel grofieren 
volkswirtschaftlichen Bedeutung. 

Ausgelost durch die Osmiumlampe Auer von Welsbachs, 
des genialen Erfinders des Gasgliihlichtes , wurden in die Industrie 
der elektrischen Gluhlampen die modernsten Erfahrungen der Natur- 
wissenschaften und Technik hineingetragen, eine Unzahl von geist- 
reichen Erfindungen gemacht und die Popularisierung des elektrischen 
Lichtes durchgefuhrt. 

Wohl wurde in einer Anzahl von Werken und Fachblattern 
iiber die Industrie der Metalldrahtlampen und deren Entwicklung 
berichtet, eine zusammenfassende Beschreibung dieser Industrie lag 
bis heute jedoch noch nicht vor. Diesen Mangel versucht nun das 
vorliegende Buch zu beheben. 

Eine ungemein verstreute und umfangreiche Literatur wurde 
hier von dem Verfasser, der selbst jahrelang im Zentrum der 
modernen Gliihlampenindustrie tatig war, in kridscher Weise 
zusammengetragen und in leicht fafilicher Form dargestellt. Es soil 
damit alien jenen Interessenten, die sich uber die Entwicklung und 
den augenblicklichen Stand der Gluhlampenindustrie informieren 
wollen, gedient werden. Dem Laien durfte der populare Ton, dem 
Fachmann die sorgfaltige Berucksichtigung der Patentliteratur, sowie 
der Ausblicke der Industrie fur die Zukunft willkommen erscheinen. 
Die moglichst weiten Kreise fur die aufbluhende Industrie zum 
Wohl derselben zu interessieren, das ist der Zweck des Buches und 
Wunsch des Verfassers. 

Dem Verfasser ware es nicht moglich gewesen, das vorliegende 
Buch zu schreiben, ohne die Hilfe, welche ihm gewahrt wurde von 
dem Generaldirektor der Westinghouse Metallfaden-Gluhlampenfabrik 



VI 

in Wien, Herrn Anton Lederer, durch freundlichste Uberlassung 
der Fachliteratur und Patentschrif ten , sowie durch die vielen Rat- 
schlage des hervorragenden Fachmannes. Hier sei dem ergebensten 
Dank dafiir Ausdruck verliehen. 

Zu grofiem Dank ist auch der Verfasser mehreren Firmen 
fur die freundliche Uberlassung von Photographien, Klischees, 
Zeichnungen und Beschreibungen von Apparaten verpflichtet. 

Wien, im Dezember 1913. 

Der Verfasser. 



Inhaltsverzeichnis. 

Seite 

Geschichtliches i 

Die physikalischen Gesetze der Temperaturstrahlung ... 4 

Das Stefan -Boltzmannsche Gesetz der Gesamtstrahlung .... 5 

Das Energiemaximum der Strahlung ...,,.. 5 

Der absolut schwarze Korper 6 

Selektive Strahler 7 

Ziele der Leuchttechnik vom Standpunkt der Strahlungstheorie . . 10 

Die Metalldrahtlampen und ihre Fabrikationsmethoden . . n 

Einleitung n 

Die Tantallampe 12 

Tantalerze 12 

Darstellung und Eigenschaften des Tantalmetalls 13 

Der Bau und Eigenschaften der Tantallampen 15 

Die Osmiumlampe -...;; 19 

Gewinnung des Osmiums . . . . . . . '-. . . . . . . 19 

Darstellung und Eigenschaften des Osmiummetalls 19 

Auer von Welsbachs Verfahren zur Herstellung von Gluh- 

faden aus Osmium ; . . . . . . . . . 20 

Legierungsverfahren 20 

Osmiumkohleverfahren 20 

Oxydzusatzpatente . t . . . . . . . . 22 

Bau und Eigenschaften der Osmiumlampen . . . , . . 24 

Die Wolframlampen ; . .*...... 27 

Wolframerze . . \ . . v- . '. ". - . -. ." . . . . . . * . 27 

Aufarbeitung der Wolframerze ..-.-.. . -. . . . . . . . 28 

Wolframsaure . . . . . . . . '. . . . -. ...... . 29 

Darstellung des Wolframmetalls . . . ....-..* ... . 30 

Das Wolframmetall, seine physikalischen und chemischen Eigen- 
schaften . . . . . -. . . . . . . . *. * . . . . . . . 33 

Das Molybdanmetall, seine Darstellung und Eigenschaften . . . 35 

Verfahren zur Herstellung von Wolframleuchtkorpern 37 

Das Substitutionsverfahren 37 

Die Wolframspritzverfahren 40 

Verfahren mit organischen Bindemitteln 40 

Verfahren mit anorganischen Bindemitteln 48 

Kolloidverfahren 48 

Amalgam verfahren 50 

Biegsame Faden nach dem Wolframspritzverfahren (Thorium- 

dioxyverfahren 51 



VIII 

Seite 

Formierautomate und Massenformierung fur das Wolf ramspritz- 

verfahren 54 

Die Wolframziehverfahren und die Darstellung streckbaren 

Wolframs 57 

Die Verfahren der Firma Siemens & Halske . 58 

Die Verfahren der General Electric Company in Amerika . 62 

Die Herstellung des duktilen Wolframs 64 

Herstellung des Metallpulvers 64 

Pressen und Vorsinterung der Wolframstabe ... 65 

Sinterung der Wolframstabe . . 65 

Die Hammermaschine und deren Anwendung ... 68 

Das Ziehen des Wolframdrahtes 72 

Die Patentfahigkeit des Wolframziehverfahrens der 

G.E.C 81 

Neue Verfahren zur Herstellung von bearbeitbarem Wolfram- 

metall 86 

Die Herstellung der Diamantziehsteine 90 

Das Bohren der Diamanten 91 

Das Polieren der Diamantdiisen 92 

Die mechanischen Polierverfahren 92 

Bau der Wolframlampen 96 

Charakteristische Lampentypen . 98 

Der Aufbau der Gliihlampen 102 

Glasoperationen 103 

Platin und Platinersatz fur Gluhlampenzwecke .... 105 

Halterung der Leuchtkorper 108 

Das Montieren der Leuchtkorper in 

Die Wickelpatente 114 

Das Einschmelzen 117 

Das Entliiften der Lampen 118 

Quecksilber- und Olpumpen 118 

Die Molekularluftpumpe 119 

Der Entliiftungsvorgang 125 

Verfahren zur Verbesserung des Gluhlampenvakuums 128 

Vakuumpriifung an fertigen Gluhlampen . . . . . 132 

Photometrierung 132 

Das Sockeln der Lampen 133 

Das Verhalten der Wolframlampe beim Brennen 134 

Der Wolframleuchtkorper 134 

Strukturveranderung beim Brennen 135 

Verfahren zur Verminderung der Strukturveranderung . 137 

Zerstaubung 140 

Das Gliihlampenvakuum . . . . . 141 

Die elektrischen Erscheinungen im Gluhlampenvakuum . 142 

Die Gasstrome 143 

Der Edisoneffekt . . 145 

Der positive Effekt . ..... 148 

Die Fullungslampen . . . ... . . 151 

Die Halbwatt- Wolframlampe mit Stickstoffiillung 155 



Seite 

Allgemeine Eigenschaften der Wolframlampen 160 

Der Wolframdraht als Leuchtkorper 160 

Temperatur bei verschiedenen Belastungen .... 161 

Flachenhelle 161 

Der positive Tem^eraturkoeffizient 162 

Selbstregulierung bei Spannungsschwankungen, Zund- 

strom . 164 

Der spezifische Effektverbrauch und Nutzeffekt der Wolfram- 

lampe 164 

Die Lebensgeschichte der Wolframlampen 166 

Die Konstante der Wolframlampen 169 

Energieverluste in der Lampe durch Warmeleitung .... 172 

Lichtfarbe und Lichtverteilung der Wolframlampen .... 174 

Stofifestigkeit der Wolframlampen 178 

Das Flimmern der Wolframlampen im W'echselstrom . . . 179 

Die Wirtschaftlichkeit im Betrieb und Preis ... . . . 181 



Geschichtliches. 

Der Gedanke, den elektrischen Strom fur Beleuchtungszwecke 
zu verwenden, tauchte bereits mit der Erfindung des galvanischen 
Elementes von Volt a auf. Sehr bald machte man die Beobachtung, 
dafi durch geniigend starken Strom elektrische Leiter zum Gluhen 
gebracht werden konnen. Im Jahre 1801 zeigte Thenard, dafi man 




Fig. i. Groves PlatindrahtglQhlampe. 



Metalldrahte durch den galvanischen Strom zur hellen Glut bringen, 
ja sogar diese schmelzen und verdampfen kann. Der Erfinder des 
elektrischen Elementes , Grove, veroffentlicht die erste elektrische 
Platindrahtgltihlampe im Jahre 1840 (,,Phil. Mag.", third series, Bd. 27, 
S. 442). Aus der Fig. i kann man leicht die einfache Konstruktion 
der Lampe ersehen. Fast zur gleichen Zeit, im Jahre 1841, meldet 
Frederic de Moleyn eine Platindrahtgliihlampe zum Patent an. 
Die Lampe, Fig. 2, erscheint schon hier in einer recht kompendiosen 
Form. Eine Platindrahtspirale L wird durch den elektrischen Strom 
in einer Glasglocke M zum Gluhen gebracht. Im oberen Teil der 
Lampe befindet sich ein mit Kohle oder Graphitpulver gefiilltes Rohr, 
welches unten eine feine Oeffnung besitzt, die ein langsames Aus- 
stromen des Pulvers langs des gltihenden Drahtes gestattet. Da- 
Ma lie r, Metalldrahtlampen. I 



rt 



durch sell ^stiKJhVd^S/piilv^r/in Olut geraten, verbrennen, und die 
Lichtstafke der "LampeVefgrOfi'ern. Eine ganze Reihe von Erfindern 
beschaftigt sich noch mit der Platindrahtlampe. 1845 schlagen 
A. King und I. W. Starr, nach vergeblichen Versuchen mit einer 
Platiniridiumlampe , eine Kohlenfadenlampe vor. Im Jahre 1848 er- 
findet I. W. Staite eine Iridiumdrahtlampe (Staite, engl. Pat. 12212, 
1848). Die Hauptarbeit, welche Staite hier zu bewaltigen hatte, 
war nichts Geringeres, als das Iridium in mechanisch bearbeitbare, 
duktile Form zu bringen. Heute noch bereitet dieses Metall infolge 
seiner Brtichigkeit bei seiner Bearbeitung grofie Schwierigkeiten. 
Staite unterwirft nun dieses Metall einer langeren Bearbeitung in 
der Hitze, er walzt und hammert es bei Weifiglut so lange, bis das 
Metall durch die Behandlung hinreichend weich und duktil geworden 
ist fiir die nachfolgende mechanische Formgebung bei gewohnlicher 
Temperatur. Historisch ist diese Erfindung schon deshalb sehr 
interessant, als gerade das wichtigste Wolframduktilisierungspatent 
der General Electric Company in Amerika, welches in der letzten 
Zeit eine Umwalzung in der Wolframlampenfabrikation hervorgerufen 
hat, im wesentlichen denselben Gedanken enthalt. 

Im Jahre 1858 fuhrt de Changy Versuche mit einer Platin- 
drahtlampe aus (V. Jobard, Comptes rendus de 1' Academic des 
sciences, Februar 1858) und findet, dafi der Draht viel besser die 
Glut vertragt, wenn derselbe beim Auspumpen der Lampe nur lang- 
sam auf die voile Glut gebracht wird. 20 Jahre spater hat Edison 
bei seinen Versuchen dieselbe Beobachtung gemacht. Auch er fand, 
dafi ein gew5hnlicher Platindraht in einer Lampe beim Gliihen viel 
leichter zerstaubt, schmilzt und bruchig wird, als ein Draht, der im 
hohen Vakuum bei allmahlicher Steigerung seiner Temperatur ganz- 
lich entgast wurde. Diese Beobachtung teilt Edison im Jahre 1878 
in einem Patente mit (amerik. Pat. 214636, 1878), und diesem folgen 
auch andere Patente (franz. Pat. 5306, 1878; franz. Pat. 2402, 1879; 
amerik. Pat. 227229, 1880), in welchen sich der Erfinder einen mit 
Oxyden von Kalzium, Magnesium, Zirkon und Cer iiberzogenen 
Platiniridiumdraht als GluhkOrper fur elektrische Gluhlampen schutzt, 
sowie eine Anordnung, bei welcher ein hochfeuerfestes Oxyd in 
Stabchenform, von einem Platindraht spiralformig umgeben, zur Glut 
gebracht wird. Schliefilich weicht das Platin und Iridium vor dem 
Kohlenstoff, der sich als Leuchtkorper doch vorteilhafter erweist als 
diese Metalle. Zu dieser Ansicht kamen auch fruher oder spater 
fast alle fruher genannten Erfinder. Erst aber als Edison selbst, 
nach Durchfuhrung seiner eingehenden und sorgfaltigen Versuche,, 



sich auch davon uberzeugt hatte und die Ausarbeitung einer brauch- 
baren Kohlenfadenlampe in seine geschickte Hand nahm, loste die 
Kohlenfadenlampe die Metalldrahtlampe endgiiltig ab und feierte den 
Triumph fast zwei Jahrzehnte. In dieser Zeit erfuhr die Kohlen- 
fadenlampe wesentliche Verbesserungen und erreichte einen Grad 
von Vervollkommnung, der erst durch ganzlich neue Erfindungen 
Qbertroffen werden konnte. 

Der erste Streich, der gegen die alleinherrschende Kohlen- 
fadenlampe ausgefuhrt wurde, kam mit der Erfindung der Nernst- 
lampe. Professor Nernst stellte fest, dafi verschiedene Oxyde in 
der Hitze eine betrachtliche Leitfahigkeit besitzen. Es gelang ihm 
auch, entsprechende Mischungen aus hochfeuerfesten Oxyden, wie 
Thorium-, Cer-, Zirkon-, Yttrium- und Erbiumoxyd herzustellen, 
vvelche diese Eigenschaft besafien und eine Temperatur von 1800 bis 
1900 C vertrugen. Die Nernstlampe verbrauchte bei einer Nutz- 
brenndauer von etwa 400 Stunden 1,8 bis 2,0 Watt pro Hefnerkerze. 
Trotz der recht grofien Empfindlichkeit der Lampe und des ver- 
haltnismafiig hohen Preises erstand in dieser der Kohlenfadenlampe 
eine gefahrliche Konkurrentin. Vor allem aber durchbrach dieser 
Erfolg die durch Jahrzehnte hindurch bereits eingebiirgerte Ansicht, 
dafi die Kohle als Material fur Gluhlampen uniibertrefflich sei. Das 
Problem der Schaffung einer Gluhlampe mit geringem Energie- 
verbrauch wurde damit von neuem aktuell, und nun folgen, von 
Auer eingeleitet, in schneller Reihenfolge Erfindungen auf Erfin- 
dungen, die die Gliihlampenindustrie in wenigen Jahren vollstandig 
revolutionisiert haben. 

1898 erhalt Auer von Welsbach ein Patent fiir eine 
Osmiumlampe, in welchem er eine ganze Reihe von Methoden 
angibt, nach denen man sprode und hochschmelzende Metalle zu 
diinnen Faden gestalten kann. Es beginnt die Suche nach hoch- 
schmelzenden Metallen. 1903 stellt Werner vonBolton das duktile 
Tantal her, welches die Firma Siemens & Halske fur die Fabri- 
kation der Tantallampe in Verwendung nimmt. Just und Han am an 
melden am 15. April 1903 in Deutschland ein Verfahren zur Her- 
stellung von Wolframfaden fur Gliihlampenzwecke an. Von nun an 
ubernimmt das Wolfram als Leuchtkorpermaterial die Fiihrung, und 
es scheint, daB es diese fur lange Zeit behalten wird, da es schein- 
bar das schwerstschmelzbare Metall ist. Eine sehr grofie Zahl von 
Erfindungen, welche die Darstellung von Wolframfaden fur Gliih- 
lampenzwecke betreffen, wird zum Patent angemeldet. Das Osmium- 
verfahren von Auer wird von der Deutschen Gasgltihlicht-Akt.-Ges. 



auf das Wolfram ubertragen. Dr. Hans Kuzel erfindet die Wolfram- 
kolloidlampe. Die Firma Siemens & Halske sieht in ihren Patenten 
alle Moglichkeiten voraus, nach denen sich Wolfram auf dem ein- 
fachen Wege des Walzens und Ziehens auf Draht verarbeiten lassen 
konnte. Eine Zeitlang erlangt das Nickelwolframziehverfahren dieser 
Firma grofiere Bedeutung. Es zeigte sich namlich, dafi Wolfram 
mit etwa 8 / Nickel eine zahe, duktile Legierung bildet. aus welcher 
durch Ziehen die feinsten Drahte hergestellt werden konnten. Durch 
einfaches Gluhen des Drahtes im Vakuum liefi sich das Nickel aus 
der Legierung ganzlich verjagen, und es blieb ein reiner Wolfram- 
draht zurtick. Dieser Erfolg der Firma Siemens & Halske machte 
das Problem der Wolframduktilisierung aktuell, es wurde der seit 
langem vorgeschlagene Weg, das Wolframmetall in der Warme zu 
walzen und ziehen, von der General Electric Company betreten. Bei 
diesen Versuchen fand man, dafi das sonst sprode Wolfram durch 
die Warmbehandlung schliefilich auch bei gewohnlicher Temperatur 
biegsam und duktil wird. Die Entdeckung dieser Tatsache brachte 
es mit sich, dafi die Wolframlampenfabrikation ganzlich umgestaltet 
wurde. Der der Wolframlampe noch einzig gemachte Vorwurf der 
Zerbrechlichkeit ist auch damit hinfallig geworden, da der Wolfram- 
draht gegen Stofie noch um vieles widerstandsfahiger ist als der 
Kohlenfaden. Durch die grofie Vereinfachung der Fabrikation trat 
auch eine wesentliche Verbilligung der Lampen ein, alles in allem, 
man gewinnt jetzt den Eindruck, trotz der vielen Ueberraschungen, 
die man auf dem Gebiete der Gluhlampen in letzter Zeit erlebt hat, 
dafi diese Metalldrahtlampe fur langere Zeit wohl ihre gegenwartige 
Form behalten wird. 

Die physikalischen Gesetze der Temperaturstrahlung. 

Die Wolframlampe gestattet uns, die Umwandlung elektrischer 
Energie in Licht mit viel groSerem Nutzeffekt durchzufuhren, als es 
bisher mit den Kohlenfadenlampen moglich war. Wahrend die 
Wolframlampe 0,8 bis 1,1 Watt elektrischer Energie fur eine aus- 
gestrahlte Hefnerkerze verbraucht, braucht die beste Kohlenfaden- 
lampe fur i HK. 2,5 Watt. Dies lafit sich leicht erklaren mit 
Hilfe der physikalischen Gesetze der Temperaturstrahlung, deren 
Kenntnis unbedingt erforderlich ist, will man das Wesen der Metall- 
drahtlampen und die Ursachen ihrer Vorzuge klar begreifen. Die 
Kennfnis der Gesetze ist aber vor allem deshalb wichtig, weil sie 
erlaubt vorauszusehen , welche Wege zur weiteren Vervollkomm- 
nung der elektrischen Gluhlampen beschritten werden mussen. (Das 



5 

vortreffliche Buch: Die Ziele der Leuchttechnik, von Prof. Dr. Otto 
Lummer, soil bei dieser Gelegenheit warmstens empfohlen werden.) 
Die Gluhlampe ist eine Vorrichtung, mit welcher wir elektrische 
Energie in Licht umwandeln. Der durch elektrischen Strom auf 
hohe Glut erhitzte Gluhkorper sendet Licht und unsichtbare Warme- 
strahlen aus, in einem Verhaltnis, welches durch die Gesetze der 
Temperaturstrahlung genau definiert ist. Das Verhaltnis der sicht- 
baren Lichtstrahlen zu den unsichtbaren Warmestrahlen ist besonders 
wichtig und fur den Nutzeffekt, mit welchem die Gluhkorper die 
elektrische Energie in Licht umwandeln, ausschlaggebend , da die 
Aussendung von Warmestrahlen einen Energieverlust bedeutet. Nun 
geben uns die Gesetze der Temperaturstrahlung die Faktoren an, 
von welchen das Verhaltnis der sichtbaren Strahlung zur unsicht- 
baren abhangt. Das Stefan-Boltzmannsche Gesetz besagt, dafi 
die von einem ,,schwarzen" Korper ausgestrahlte gesamte Energie 
- die Gesamtstrahlung - - proportional ist der vierten Potenz der 
absoluten Temperatur. Steigt also z. B. die absolute Temperatur 
eines Korpers im Verhaltnis von 1:2, so wachst die Gesamtstrahlung 
dieses Korpers auf den 2 4 ten, also den i6fachen Betrag. Das Wort 
Gesamtstrahlung bedeutet sowohl die sichtbare wie unsichtbare 
Strahlung, die ein gluhender Korper aussendet; wurde das Verhaltnis 
der sichtbaren zu unsichtbaren Strahlen bei alien Temperaturen das 
gleiche bleiben, so wurde eine Temperaturerhohung in unserem 
Falle fur den Nutzeffekt ohne jede Bedeutung sein. Aus der Er- 
fahrung wissen wir aber, daB, je holier ein Gluhkorper erhitzt wird, 
um so grofier wird auch der Nutzeffekt der Umwandlung von Elektri- 
zitat in Licht. Diese Tatsache ist leicht zu erklaren. Wir wissen, 
dafi bei tiefer Glut die festen Korper hauptsachlich rote Strahlen, 
bei hoherer gelbes, bei der hochsten Temperatur weifies Licht aus- 
senden ; Es besteht also bei gliihenden festen Korpern die Tendenz, 
mit steigender Temperatur immer kurzwelligere Strahlen auszusenden. 
Die Aussendung der einzelnen Strahlenarten nimmt nicht mit 
steigender Temperatur im gleichen MaBe zu, sondern die Intensitat 
der kurzeren Wellen nimmt schneller zu als die Intensitat der 
langeren W T ellen. Das Energiemaximum der Strahlung bewegt sich 
mit steigender Temperatur von den langeren zu den kurzeren Wellen. 
Je h5her die Temperatur T des gliihenden Korpers ist, um so kleiner 
ist die Wellenlange ).m, bei welcher sich das Energiemaximum der 
Strahlung befindet. In einer Formel ausgedruckt, lautet das Gesetz 

; m = const. , oder A m T = const. ; die Wellenlange der maxi- 



malen Energie ist umgekehrt proportional der absoluten Temperatur. 
Durch Messungen wurde die Gr6fie der Konstante zu 2940 ermittelt. 
Finden wir z. B., dafi ein gluhender KSrper im Gebiete der Wellen- 
lange 1,78^ (^ 0,001 mm) das Maximum an Energie aussendet, 
so ergibt sich aus der Formel die absolute Temperatur dieses 

Korpers zu - = 1651,6. Gleichzeitig sehen wir aus diesem 
1,78 

Beispiel, dafi bei der Temperatur von 1651,6 abs., also 1378 C, 
das Maximum der ausgestrahlten Energie noch immer im Gebiete 
der unsichtbaren Warmestrahlen liegt (1,78 ^), da die sichtbaren 
Strahlen sich nur von 0,8 bis 0,4 ^ erstrecken. Mit Hilfe der Formel 
k5nnen wir auch berechnen, auf welche Temperatur ein Korper 
erhitzt werden mufite, damit er in derjenigen Wellensorte das Maxi- 
mum an Energie ausstrahlt, fur welche unser Auge am empfindlichsten 

ist (Wellenlange 0,5^). Wir finden dann T = - = 5880 abs., 

) O 

oder 5647 C. Da die Messungen im Sonnenspektrum fur die 
Lage des Energiemaximums km 0,5 /m ergeben haben, so durfte 
die berechnete Temperatur auch ungefahr die Temperatur der Sonne 
sein. Ein Gesetz der Temperaturstrahlung belehrt uns auch uber 
den absoluten Anstieg des Energiemaximums. Em mit der Tempe- 
ratur. Es lautet: Die maximale Energie ist proportional der funften 
Potenz der absoluten Temperatur. Em T$ = const. 

Diese Gesetze gelten genau nur fur den absolut ,,schwarzen" 
Korper. Der Begriff des absolut ,,schwarzen" Korpers ist von Kirch- 
hoff formuliert. Es ist nach seiner Definition derjenige Korper, 
,,welcher alle Strahlen, die auf ihn fallen, vollkommen absorbiert, 
also Strahlen weder reflektiert noch hindurchlafit". Das Kirch- 
hoffsche Gesetz von der Absorption und Emission des Lichtes besagt 
nun, dafi ein Korper bei jeder Temperatur vorzugsweise diejenigen 
Wellensorten aussendet (emittiert), welche er bei der gleichen Tem- 
peratur verschluckt (absorbiert). Der absolut ,,schwarze" Korper 
besitzt demnach das Maximum an Emissionsvermogen fiir alle 
Strahlenarten, da er fur alle Strahlenarten das Maximum an Absorp- 
tionsvermogen besitzt. Bei jeder Temperatur wird somit ein absolut 
schwarzer Korper immer heller leuchten als jeder andere bei der 
gleichen Temperatur. Man kann sich davon leicht uberzeugen, wenn 
man einen mit Eisengallustinte beschriebenen Porzellanscherben 
erhitzt. Durch das Gluhen wird die Tinte zersetzt, es verbleiben 
jedoch die Schriftzuge, welche aus Eisenoxyd bestehen. Das Eisen- 
oxyd ist nun ein viel schwarzerer Strahler als das Porzellan, und 



es leuchten auch beim Erhitzen des Scherbens die Schriftzuge viel 
heller als der Hintergrund. Trotz dieser Tatsachen ware es nicht 
vorteilhaft, einen moglichst schwarzen Korper als Gluhkorper.zu ver- 
wenden, da der absolut schwarze Korper auch im Gebiete der unsicht- 
baren Warmestrahlen viel mehr Energie ausstrahlt als alle anderen 
Kftrper. Das Verhaltnis der langwelligen (unsichtbaren) Strahlen 
zu den kurzwelligen (Lichtstrahlen) bildet beim absolut ^schwarzen" 
K6rper ein Maximum, weshalb ein solcher Strahler fur die Licht- 
erzeugung moglichst unokonomisch ist, da gerade dieser Korper 
besonders viel Energie in Form von nutzlosen Warmestrahlen aus- 
strahlt. 

Zur Lichterzeugung sind diejenigen ,,selektiven" Strahler am 
geeignetsten , welche im Verhaltnis zur ausgestrahlten Lichtenergie 
ein Minimum an Energie im Gebiete der Warmestrahlen aussenden. 
Wahrend nun der Kohlenstoff einem ideal schwarzen Strahler am 
ahnlichsten ist, sind die Metalle viel mehr selektive Strahler, also 
schon aus dem Grunde fur die Lichterzeugung viel gunstiger. Als 
ein ideal selektiver Korper fur die Lichterzeugung ware derjenige 
zu bezeichnen, der ausschliefilich Lichtstrahlen aussendet. Leider 
stehen die Metalle als Strahler dem schwarzen Korper viel naher 
als dem ideal selektiven Strahler. Der weitaus grofite Teil der aus- 
gestrahlten Energie geht auch bei den Metallen in Form von Warme- 
strahlen verloren. Aus den angefuhrten Diagrammen Fig. 3 u. 4 
kann man am besten die soeben besprochenen Verhaltnisse studieren. 
Die Fig. 3 gibt das Strahlungsvermogen eines absolut schwarzen 
Korpers wieder. Die aus erhitzten Hohlraumen ausgehende Strahlung 
ist der Strahlung eines absolut schwarzen" Korpers sehr ahnlich, 
weshalb es uns leicht fallt, trotzdem es in der Natur uberhaupt 
keinen idealen, absolut schwarzen" Korper gibt, die Strahlungs- 
verhaltnisse eines absolut schwarzen" Korpers zu studieren. Fig. 4 
gibt das Strahlungsvermogen des blanken Platins wieder. In beiden 
Fallen wurden die aus den jeweils verschieden hoch erhitzten Korpern 
ausgesendeten Strahlen vermittelst eines Prismas oder Gitters in ein 
Spektrum zerlegt und die einzelnen Spektralbezirke mit einem empfind- 
lichen Bolometer auf die mitgefiihrte Energie untersucht. In einem 
rechtwinkligen Koordinatensystem sind die gefundenen Energiewerte 
als Ordinaten aufgetragen, wahrend die dazugehorigen Abszissen die 
Wellenlangen der jeweils gemessenen Strahlen bedeutet. Jede Kurve 
gibt nun die Strahlungsverhaltnisse des bei einer bestimmten Tem- 
peratur untersuchten Strahlers wieder. Die Flache, welche zwischen 
einer solchen Kurve und der Abszissenachse eingeschlossen ist, stellt 



die Gesamtstrahlung dar. Wir sehen aus den Figuren, wie die 
Gesamtstrahlung mit der Temperatur wachst. Wahrend aber bei 
dem absolut ,,schwarzen" Korper, genau nach dem Stefan-Boltz- 

mannschen Gesetz, die 

Gesamtstrahlung der 
. vierten Potenz der ab- 

Schwarzer 



Korper. 




soluten Temperatur pro- 
portional ist, ist beim 
blanken Platin die Ge- 
samtstrahlung derfunf- 
ten Potenz der absoluten 
Temperatur proportio- 
nal. Das Wandern des 
Energiemaximums von 
den langeren Wellen 
zu den kurzeren mit 
steigender Temperatur 
lafit sich sehr gut be- 
obachten. Wir sehen 
aus den Fig. 3 u. 4, daft 
das Energiemaximum, 
sogar bei recht hohen 

Temperaturen , sich 
noch immer im Ge- 
biete der unsichtbaren 
Strahlen befindet. Die 
punktierten Linien tren- 
nen das enge Gebiet 
der Lichtstrahlen von 
den unsichtbaren ultra- 
violetten und ultraroten 
Strahlen. Der weitaus 
grofite Betrag der Ge- 
samtstrahlung liegt im 
Gebiete der unsicht- 
baren Warmestrahlen. Denken wir uns die Kurven nach links gegen 
den Nullpunkt des Koordinatensystems zu fortgesetzt, so bedeuten die 
kleinen Flachen, welche von den Kurvenstiicken zwischen 0,8 bis 0,4 
und der Abszissenachse jeweils abgegrenzt werden, den Energieanteil 
der sichtbaren Strahlung. Bolometrisch laftt sich diese Energie kaum 
feststellen. Durch Helligkeitsmessungen lafit sich der Anstieg der 



als Licht empfundenen Energie mit der Temperatur bestimmen. Man 
findet, dafi die Helligkeit mit der Temperatur aufierordentlich rasch 
zunimmt. Nach den Untersuchungen von O. Lummer und F. Kurl- 
baum (,,Verhandl. d. Deutsch. Phys. Ges.", Bd. 2, S. 89 bis 92) nimmt 
die Gesamthelligkeit bei 900 

Ef 
130 



abs. mit der 30. Potenz und 



bei 1900 abs. immer noch 
mit der 14. Potenz der ab- 

soluten Temperatur zu. 120 
Durch Berechnungen konnte 
ermittelt werden , dafi ein * ' " 
Korper bei 4000 abs. rund 
4000 mal mehr Licht pro 

Flacheneinheit aussenden 
wiirde als bei 2000 abs. 
Nach Lummer ubertrifft die 
Sonne, welche ungefahr die 
Temperatur von 6000 abs. 
besitzt, den Gliihkorper einer 
Kohlenfadenlampe an Hellig- 
keit pro Flacheneinheit um 
das 600 ooof ache! 

Die Strahlungsgesetze 
schreiben also vor, dafi i. der 
Leuchtkorper moglichst hoch 
erhitzt wird, 2. sich moglichst 
von dem schwarzen Korper 
unterscheidet. Die Folge der 
ersten Bedingung ist, dafi in 
den Gluhlampen die Leucht- 
korper so hoch als moglich 
belastet werden. Da der 
Leuchtkorper aus praktischen 

Griinden auch moglichst hohe Lebensdauer besitzen soil, so darf er bei 
der Belastung, welcher er ausgesetzt wird, nicht wesentlich verdampfen 
und zerstauben. Die Zerstaubung des Leuchtkorpers bedingt nicht 
nur die Verkiirzung der Lebensdauer der Lampe, sondern auch eine 
Verringerung des Nutzeffektes infolge der Bildung des Beschlages 
an den Wanden der Lampenglocke. Es wird somit derjenige Leucht- 
korper fur Gliihlampenzwecke der geeignetste sein, welcher die 
hochste Belastung aushalt, ohne dabei wesentlich zu verdampfen. 



100 - 

90 - 



80 - 



70 - 



60 - 



50 - 



30 - 



20 - 



10 - 



Blankes 
Plahn. 




Fig. 4. 



IO 

Die modernen Gluhlampen verdanken ihre grofiere Okonomie gegen- 
Qber den Kohlenfadenlampen vor allem diesem Umstande, dafi die 
Metalle, wie Tantal, Osmium und Wolfram, welche in den modernen 
Gluhlampen verwendet werden, bei gleicher Nutzbrenndauer viel 
hoher erhitzt werden durfen als die Kohlenfaden. In den modernsten 
Wolframgliihlampen, welche mit einem Nutzeffekt von 0,8 Watt/HK. 
brennen, wird der Wolframdraht auf eine Glut von rund 2400 C 
gebracht, wobei die Nutzbrenndauer uber 1000 Stunden betragt. 
Demgegeniiber vertragen die Kohlenfaden in den besten Kohlen- 
fadenlampen hochstens die Temperatur von 2000 C bei einer Nutz- 
brenndauer von etwa 500 Stunden. Auch die zweite Forderung der 
Strahlungsgesetze , dafi der Leuchtkorper sich moglichst viel von 
dem ,,schwarzen" Korper als Strahler unterscheidet, wird von den 
Metallen in wesentlich h5herem Mafie erfullt als von der Kohle, 
deren Strahlungsvermogen dem des absolut ,,schwarzen" Strahlers 
am nachsten steht. Die Aufgabe des Lichttechnikers ist, nach Mate- 
rialien zu suchen, welche moglichst hohe Temperaturen vertragen, 
ohne dabei zu zerstauben oder zu schmelzen. Wohl hat der Kohlen- 
stoff von alien bisher bekannten Materialien den hochsten Schmelz- 
punkt. Infolge seiner grofien Neigung zur Zerstaubung ist jedoch 
seiner Beanspruchung in der Lampe eine weit unter dem Schmelz- 
punkt liegende Temperatur als Grenze vorgesteckt. Es ist bisher 
nicht gelungen, Kohlenfaden einer Temperatur von iiber 2000 C, 
bei befriedigender Nutzbrenndauer, auszusetzen, wahrend die Metalle 
wie Osmium, Tantal und Wolfram, welche wesentlich defer schmelzen 
als die Kohle, die Belastung von iiber 2000 C ohne wesentliche 
Zerstaubung leicht vertragen. Es ist nicht unmoglich, dafi einst 
noch die Kohle dem Wolfram seinen ersten Platz als Leuchtkorper 
streitig machen wird. Es mufiten nur die Ursachen der starken 
Zerstaubung der Kohle ermittelt und Anordnungen getroffen werden, 
welche die Zerstaubung verhindern oder deren Wirkung aufheben. 
Viele Beobachtungen deuten darauf hin, dafi die Losung der Problems 
nicht ausgeschlossen ist. Die Einfuhrung der sogen. metallisierten 
Kohlenfaden bedeutet in dieser Richtung einen wesentlichen Schritt 
nach vorwarts. Naturlich fehlt es auch bei den Metalldrahtlampen, 
speziell der Wolframlampe, nicht an Bestrebungen, die Zerstaubung der 
Leuchtkorper zu verlangsamen oder die Schwarzung der Glasglocke 
zu verhindern. Auch durch die Auffindung von Leuchtk6rpern mit 
gimstigstem selektiven Strahlungsvermogen durften sich noch wesent- 
liche Fortschritte in der Leuchttechnik erzielen lassen. Wohl bedeutet 
das selektive Strahlungsvermogen der Metalle gegenuber der Kohle 



II 

einen erheblichen Fortschritt. Das StrahlungsvermSgen der Metalle 
ist aber auch nicht sehr verschieden von dem des absolut schwarzen 
Korpers. Es fehlte nicht an Versuchen, das Strahlungsvermogen 
der metallischen Leuchtkorper durch Auftragung selektiv strahlender 
Oxyde gtinstiger zu gestalten. Die Versuche sch einen vor allem an der 
Fliichtigkeit der verwendeten Oxyde gescheitert zu sein. Mehr Erfolg 
auf dem Gebiete der selektiven Strahlung scheinen die Gaslampen, 
die sogen. Lumineszenzlampen zu versprechen. Die Erfolge, welche 
man bisher mit dem Moorelicht, Neon-, Quecksilber- und neuerdings 
mit der Quecksilberkadmiumlampe erzielt hat, sind sehr bedeutend 
und vielversprechend. Das von diesen Lampen entwickelte Licht 
ist aber sehr stark vom Sonnenlicht verschieden und in vielen Fallen 
fur das menschliche Auge auf die Dauer unertraglich. Die Queck- 
silberkadmiumlampe scheint hier einen grofien Fortschritt zu bedeuten, 
doch diirfte sie nur fur sehr grofie Lichtstarken, etwa als Ersatz fur 
Bogenlampen, in Betracht kommen. Bei den mannigfachen Vorziigen 
der modernen Wolframlampe ist es deshalb kaum zu erwarten, dafi 
ihr so bald von seiten der Lumineszenzlampe eine ernste Konkurrentin 
erstehen konnte. 

Die Metalldrahtlampen und ihre Fabrikations- 

methoden. 

Die ersten Vorganger der Metalldrahtlampen waren die im 
geschichtlichen Teil des Buches erwahnten Platin- und Iridiumlampen. 
Die Tatsache, dafi diese Metalldrahtlampen vor der Kohlenfaden- 
lampe vorgeschlagen wurden, beweist, dafi die Verwendung schwer 
schmelzbarer Metalle fiir Leuchtkorper naheliegender war als die 
Verwendung von Gluhkorpern aus Kohle. Lediglich der Umstand, 
daB seinerzeit nur Platin und Iridium, denen man damals den hochsten 
Schmelzpunkt zugeschrieben hat, fiir Gltihlampenzwecke in Betracht 
gezogen wurden, hat der Kohlenfadenlampe zu ihrem Siege verholfen. 
Fast 20 Jahre hindurch behielt die Kohlenfadenlampe unbestritten 
deri ersten Platz. 

Edison hat bei der Einfuhrung der Kohlenfadenlampe mit 
grofier Sicherheit behauptet, dafi die Kohle das geeignetste Material 
fur Gliihlampenzwecke sei, und versicherte (1883), dafi er alle in 
Betracht kommenden, schwer schmelzbaren Materialien durchgepriift 
hat, bevor er zu diesem Resultat gekommen sei. Obendrein haben 
die Untersuchungen von M o i s s a n iiber die hochschmelzenden 
Metalle fiir alle Metalle einen viel zu tiefen Schmelzpunkt ergeben, 



T2 

da die meisten in nicht geniigend reinem Zustand von dem Forscher 
untersucht wurden. Diese Tatsachen waren wenig geeignet, Erfindern 
die Hoffnung zu geben, ein fur Gluhlampenzwecke besser geeignetes 
Material als die Kohle zu finden. Erst die Erfindung der Nernst- 
lampe spornte die Erfinder zur ernsten Suche nach schwer schmelz- 
baren Metallen an. Aus Tradition lenkte Auer von Wei s bach 
seine Aufmerksamkeit zuerst der Platingruppe zu. Das Osmium, 
welches die unangenehme Eigenschaft der leichten Oxydierbarkeit 
besitzt, war aus diesem Grunde damals noch wenig untersucht. 
Dieses Me tall nahm nun Auer vor und entdeckte dessen vorzug- 
liche Eigenschaften fur Gliihlampenzwecke. Nach dieser Erfindung 
erstand eine wahre Sturmflut von Patenten, so dafi heute fast gar 
kein Metall mehr oder eine Legierung von halbwegs hohem Schmelz- 
punkt bekannt ist, welche nicht fur Gliihkorperzwecke vorgeschlagen 
worden ware. Von all den Vorschlagen haben nur zwei Metalle, 
das Tantal und Wolfram, Bedeutung erlangt. Die Fabrikation der 
Osmiumlampen erreichte im Jahre 1905, bald nach dem Erscheinen 
der Wolframlampe, ihr Ende, wahrend die Tantallampe, trotz des 
geringeren Nutzeffektes beim Brennen, neben der Wolframlampe so 
lange gut bestehen konnte, bis die Duktilisierung des Wolframs 
erfolgte. Der Verfasser hatte ursprunglich die Absicht, nur iiber 
die Fabrikation der Wolframlampen zu schreiben. Es erschien aber 
ratsamer, der Beschreibung der Wolframlampenfabrikation , zum 
besseren Verstandnis ihrer Entwicklung, eine kurze Beschreibung 
der Fabrikation der Tantallampen und Osmiumlampen anzugliedern. 

Die Tantallampe. 

Das Tantalmetall , aus welchem die Leuchtkorper der Tantal- 
lampen bestehen, wird aus Mineralien, wie Columbit, Tantalit, 
Yttrotantalit, Branzilit, Niobit u. v. a., gewonnen, welche, zwar sehr 
allgemein verbreitet, nur in geringen Mengen vorkommen. Die 
wichtigsten Lagerstatten befinden sich in Amerika und Australien. 
In Europa befinden sich die grofiten Lagerstatten in Skandinavien, 
in geringeren Mengen findet man die Tantalerze aber auch im Ural, 
in Bayern und Italien. Die australischen Tantalerze, Tantalite, 
besitzen den Hochstgehalt an Tantalsaure von 50 bis 70 / . Es 
sind dunkelgraue Gesteine von hohem spezifischen Gewicht. Die 
amerikanischen Tantalerze, Columbite genannt, besitzen einen Tantal- 
sauregehalt von 10 bis 70 / und sind wesentlich dunkler gefarbt 
als die australischen Tantalerze. Als standiger Begleiter des Tantals 
in den Mineralien tritt das Niob auf. Die in der Natur vorkommenden 



Verbindungen dieser Elemente sind Salze ihrer Sauren vom Typus 
M u (7flO 3 ) 2 , M\\ (NbO B } 2 , wobei als M n hauptsachlich Eisen, Mangan, 
Kalzium, sehr oft aber Yttrium, Thorium, Lanthan, Cer und Uran 
die Rolle der Basis spielen. Auf recht umstandlichem Wege wird 
nun aus diesen Mineralien das reine Ta 2 O r ^ dargestellt, welches als 
Ausgangsmaterial fur die Herstellung des Metalles benutzt wird. Das 
Metall lafit sich in reinem Zustande herstellen nach den Methoden von 
Werner von Bolton, dessen Verfahren von Siemens & Halske 
patentiert wurde [Werner von Bolton, ,,Z. f. Elektroch.", Bd. n, 
S. 45 bis 51 und 722 (1905), und Siemens & Halske, A.-G., 
D. R. P. 152848 (1903), 152870 (1903), 153826 (1903)]. Werner 
von Bolton gibt zwei Verfahren an, nach welchen man zu reinem 
Tantal gelangen kann: 

i. Das reine Tantalpentoxyd wird mit Zusatz von wenig 
Paraffin zu Stabchen geformt, welche durch Gluhen in Kohle- 
pulver in Tantaltetroxyd umgewandelt werden. Die auf diese 
Weise erhaltenen Stabchen aus Tantaltetroxyd leiten gut den elek- 
trischen Strom. Sie werden nun mit starkem Wechselstrom im 
Vakuum auf hohe Glut gebracht, in welcher das Tantaltetroxyd in 
Metall und Sauerstoff zerfallt. Der Sauerstoff wird durch Evakuieren 
dauernd abgefuhrt, so dafi schliefilich nach geniigend langer Erhitzung 
ein Stabchen aus ganz reinem duktilen Tantal resultiert. Bei dem 
Vorgange des Erhitzens bemerkt man an der Oberflache des Stabchens 
viele aufierst helle Punkte, welche immer grofier werden, bis der 
ganze Korper gleichmafiig gliiht. von Bolton nannte diesen Vorgang 
,,schwingende Elektrolyse" , weil er glaubte, dafi die gluhenden 
Punkte im Wechselstrom bald zur Kathode, bald zur Anode werden 
und dafi durch solchen ,,schwingenden" Elektrolysevorgang der Zerfall 
in Metall und Sauerstoff bewirkt wird. Es ist jedoch wahrscheinlich, 
dafi der Zerfall ein rein thermischer Vorgang ist. Dieses kann man 
aus folgenden Tatsachen schliefien : In einer Atmosphare von Sauer- 
stoff verbrennt ein weiBgliihender Tantaldraht nicht, wenn der Druck 
20 mm Hg betragt. Die Zersetzungsspannung von Tantalox) T den 
ist demnach so hoch, dafi jedes aus Tantaloxyden bestehende Gebilde 
bei Weifiglut im Sauerstoff unterhalb 20 mm Hg in reines Metall 
und Sauerstoff zerfallen mufi. Die Tatsache, dafi Tantaltetroxyd- 
stabchen, mit Gleichstrom erhitzt, sich nicht reduzieren liefien, scheint 
andererseits fur die Ansicht von von Bolton zu sprechen, dafi der 
Reduktionsprozefi doch, zum Teil wenigstens, ein Vorgang elektro- 
lytischer Natur sein konnte. Die Uberpriifung der Aiigaben erscheint 
jedenfalls sehr wunschenswert. 



14* 

2. Fur die Darstellung grofierer Mengen reinen Tantalmetalls 
schlagt von Bolton das Schmelzen von Tantalpulver im elektrischen 
Vakuumlichtbogen vor. Das Tantalpulver wird nach Berzelius 
aus Tantalkaliumfluorid und Natriummetall hergestellt. Die Re- 
duktion des Tantalkaliumfluorids mit Natrium geht glatt vor sich, 
und das auf diesem Wege erhaltene Metall stellt ein grauschwarzes 
Pulver vor. Dieses Pulver wird zu einem Stabchen gepreBt, durch 
Erhitzung im Vakuum zuerst vorgesintert und schliefilich als Anode 
im Vakuum der Wirkung des elektrischen Lichtbogens ausgesetzt. 
Durch die hohe Glut des Lichtbogens schmilzt die Tantalanode zu 
einem Metallklumpen zusammen und gerat ins Sieden. Bei diesem 
Vorgang, welcher sich bei etwa 3000 C abspielt, werden alle 
absorbierten Case (hauptsachlich Wasserstoff, Sauerstoff und Stick- 
stoff) und sonstigen Verunreinigungen aus dem Metall entfernt und 
es bleibt ein sehr reines Metall zuriick. 1st der Raffinierprozefi voll- 
standig durchgefuhrt, so lafit sich das Metall in der Kalte leicht 
bearbeiten und zu Drahten von dimnstem Durchmesser ausziehen. 
Verhaltnismafiig dicke Stabe lassen sich in einem Zuge, ohne Aus- 
gluhen, zu feinstem Draht ausziehen. Es gibt kaum ein anderes 
Metall, welches eine ahnlich grofie Zahigkeit und Widerstandsfahig- 
keit gegen mechanische Uberanstrengung zeigen konnte. 

Die physikalischen Eigenschaften des Tantals. 

Der Schmelzpunkt des Tantals liegt nach den Messungen von 
von Pirani und Meyer bei 2850 C + 40. Der hohe Schmelz- 
punkt des Metalls erklart die Brauchbarkeit dieses Materiales fur 
Gluhlampenzwecke. Das spezifische Gewicht des zu Barren ge- 
schmolzenen Metalls betragt 16,64, des Drahtes von 0,05 mm Durch- 
messer 16,5. Die spezifische Warme = 0,0365, der elektrische 
Widerstand von i m Tantaldraht bei einem Querschnitt von i qmm 
0,165 Ohm. Die ZerreiBfestigkeit bei i mm starkem Draht betragt 
93 kg, bei 0,05 mm Draht 150 bis 160 kg pro Quadratmillimeter. Der 
Warmeausdehnungskoeffizient zwischen o bis 50 C = 7,9 -io~ 6 . Das 
Tantalmetall ist gegen chemische Reagenzien sehr widerstandsfahig. 
Es widersteht dem Angriff von heifier Schwefelsaure, Salpetersaure, 
Salzsaure und Konigswasser, lost sich aber leicht in FluBsaure. An 
der Luft bleibt es unverandert und behalt dauernd seinen silber- 
grauen, stahlahnlichen Glanz. Eine Erhitzung bis 400 C an freier 
Luft verandert das Metall nicht, etwas hoher erhitzt, lauft das Tantal 
gelb an. Bei hoher Glut verbrennt es ruhig zu gelbem Tantal- 
pentoxyd. Das Tantal hat groBe Verwandtschaft zum Stickstoff und 



Wasserstoff und bildet mit diesen Gasen bei der Erhitzung Nitride 
bezw. Hydride. Em kleiner Gehalt von diesen Gasen verursacht 
grofie Harte und Sprodigkeit des Metalls. Aus diesem Grunde ist 
man zur Anwendung des Vakuums gezwungen, will man ganz reines> 
duktiles Metall erhalten. Als Anode in einer Schwefelsaurelosung 
uberzieht sich das Tantal mit ganz diinner Oxydhaut, welche nicht- 
leitend ist, weshalb der Durchgang des Stromes verhindert wird. 
Werden nun ein Platinblech und ein Tantalblech als Elektroden in 
eine Schwefelsaurelosung gebracht, so ubt beim Durchsenden eines 







Fig- 5- 



Fig. 6. 



Wechselstromes durch ein solches Bad die T-antalelektrode eine Art 
Ventilwirkung aus und der Wechselstrom wird in pulsierenden 
Gleichstrom umgewandelt. Durch Anbringung der Gratzschen 
Schaltungsanordnung lafit sich deshalb damit ein gut wirkender 
Wechselstrom- Gleichstromumformer konstruieren. 

Der Bau und Eigenschaften der Tantallampen. 

Die Firma Siemens & Halske, A.-G., war die erste, welche 
durch die Einfuhrung der Tantallampen Metalldrahtlampen mit 
duktilem, unzerbrechlichem Leuchtkorper in den Handel brachte. 
Die altesten Formen der Tantallampen besafien Traggestelle fur den 
Tantaldraht, wie Fig. 5 zeigt. Bald bekam aber das Traggestell 
die in Fig. 6 abgebildete Form. Das Prinzip, den duktilen Draht 
in Windungen auf das Gestell zu bringen, wurde der Firma durch 



i6 

Patente geschiitzt. Diese Patente haben in letzter Zeit die gr5fite 
Wichtigkeit erlangt, als die Wolframlampenfabriken , nach erfolgter 
Duktilisierung des Wolframs, die alte Form des Traggestells mit 
einzelnen Drahtbugeln aufgeben und ein dem Tantalgestell ahn- 
liches Gestell verwenden wollten. Die Formen der gebrauchlichen 




Fig- 7 



Tantallampen geben die Fig. 7 u. 8 wieder. Fig. 7 zeigt eine 
no Volt-Lampe, wahrend Fig. 8 eine 220 Volt-Lampe darstellt. 
Die Tantallampen brennen mit einem Nutzeffekt von 1,6 Watt pro 
Hefnerkerze bei einer Nutzbrenndauer von etwa 600 Stunden. Die 
Lebensdauer der Lampe betragt iiber 1000 Stunden. Der Wider- 
stand des Drahtes betragt bei der iiblichen Belastung etwa das 
Sechsfache des Widerstandes bei gewohnlicher Temperatur. Die 
wahre Temperatur des Leuchtkorpers betragt nach den Messungen von 
von Pirani (,,Verhandl. d. Deutsch. phys. Gesellschaft" 1912, S. 213) 



17 



bei der Belastung von 2 Watt/HK. 2021 C; 1,5 Watt/HK. 2125 C. 
Die Flachenhelle betragt bei einer Belastung von 1,75 Watt/HK. 
132 HK. pro Quadratzentimeter (Loring, ff The Ilium. Eng." London, 
Bd. 2, S. 398 [1909]). Die Anderung der Lichtstarke der Tantal- 
lampen mit der Spannungsanderung ist infolge des positiven Tempe- 
raturkoeffizienten des Tantals wesentlich geringer als bei der 
Kohlenfadenlampe. Im allgemeinen andert sich bei der Tantallampe 
die Lichtstarke um 4 / bei jedem Prozent der Spannungsanderung. 
Aus nachfolgender Tabelle ist zu ersehen, in welcher Weise mit der 
Spannungsanderung sich die Lichtstarke und der spezifische Effekt- 
verbrauch bei verschiedenen Tantallampen verandert. 



Anderung der Lichtstarke 
Anderung der bpannung i: 


Watt pro 
Hefner- 


Normalkerzen 


kerze 


20 o/o ! ! 3,9 


6,3 


9,9 


12,6 1 19,7 


39,4 


2,60 


Spannungs- 1 15 
unterschreitung 1 10 
5 


6!5 
8,1 


8,0 12,5 
10,3 16,1 
13,0 20,3 


16,0 ; 25,0 
20,6 32,2 
26,0 40,5 


646 
81,0 


2,25 

i,95 
1,70 


Normale Spannung 


10 


16 25 


32 50 


100 


1,50 


1+ 5% 


12,2 


J 9,5 3,5 


39,0 1 60,9 


121,9 


i,35 


Spannungs- 1 + 10 ,, 


14,7 


23,6 


36,8 


47,2 | 73,6 


147,2 


1,20 


iiberschreitung 1 -j- 15 


17,5 

20,7 


33^2 


43,8 


56,2 , 87,7 
66,4 j 103,8 


175,5 
207,5 


1,10 
1,00 



Aus nachstehender Tabelle kann man das Verhalten der Tantal- 
lampe beim Brennen ersehen. 



Brenndauer 
in Stunden 


Lichtstarke 
in Kerzen 


Spezifischer Effekt- 
verbrauch in Watt 
pro Hefnerkerze 





26,3 


1,68 


eg 


28,3 
26,6 


m- 


370 


24,7 


i,79 


637 


23,5 


1,89 


1022 


22,3 


i,95 


1199 


22,2 


*,97 


I 4 82 


21,6 


1,98 



Die Lichtstarke nimmt zu Beginn des Brennens sehr stark zu, 
und in gleichem Mafie nimmt der spezifische Effektverbrauch ab. 
Im Laufe von etwa 50 Stunden erreicht die Lichtstarke das Maximum 
und nimmt sodann allmahlich wieder ab. Diese Erscheinung ist 
offenbar auf eine Strukturanderung des Tantaldrahtes zuruckzufuhren. 
Nach langerem Brennen wird der urspriinglich glatte Draht rauh, 
seine Struktur grobkristallinisch und das spezifische Gewicht des 

Mailer, Metalldrahtlampen. 2 



i8 

Metalls vergrofiert sich. Der Leuchtkorper zieht sich dabei stark 
zusammen, er wird wesentlich kurzer und dicker. Dies hat eine 
betrachtliche Verringerung des Widerstandes zur Folge, durch welche 
wieder die Zunahme der Belastung und Lichtstarke verursacht wird. Die 
glatte Oberflache des Tantaldrahtes wird wellig und glitzernd. Fig. 9 

zeigt ein Stuck neuen 
Drahtes, sowie denselben 
nach loooStunden Brenn- 
zeit. Auf Wechselstrom 
gebranht, verhalten sich 
die Tantallampen ungtin- 
stiger als bei Gleichstrom, 
da die Strukturverande- 
rung des Tantaldrahtes bei 
Fig . I0 . Wechselstrombetrieb noch 

viel intensiver ist. Der 

Leuchtkorper wird in kurzer Zeit sehr grobkristallin, die einzelnen 
Kristalle werden senkrecht zur Drahtachse gegeneinander versetzt 
und es resultiert schliefilich eine ,,schachtelhalmartige" Struktur, wie 



70 60 50 



Fig. 9. 




) 50 60 70 80 90 80 70 60 50 

Fig. ii. RSumliche Lichtverteilung der Tantallampe. 

solche Fig. 10 zeigt. Die raumliche Lichtverteilung einer Tantal- 
lampe zeigt schliefilich Fig. n. Solange die Tantallampe als Kon- 
kurrenz nur die Osmiumlampe hatte, konnte sich diese Metalldraht- 
lampe gut behaupten. Mit der Wolframlampe ist der Tantallampe 
jedoch eine gefahrliche Konkurrentin erstanden, welche dieser in 
vieler Hinsicht iiberlegen war. Nur wegen der grofieren Stofifestig- 
keit konnte sich die Tantallampe gegeniiber der Wolframlampe 



I 9 

behaupten. Als aber die Duktilisierung des Wolframs erfolgte, 
entfiel auch diese letzte Existenzberechtigung der Tantallampe , und 
es 1st zu erwarten, dafi die Lampe nicht mehr lange in Gebrauch 
bleiben wird. 

Die Osmiumlampe. 

Die Osmiumlampe wird schon seit 1906 nicht mehr fabriziert. 
Trotzdem ist es aus vielen Griinden fiir das richtige Verstandnis 
der Wolframlampenfabrikation fast unerlafilich, die Erfindung und 
Fabrikation der Osmiumlampe zu besprechen. War sie doch die 
erste Metalldrahtlampe, welche die Kohlenlampe ernstlich bedrohte. 
Zweifellos verdankt auch die Wolframlampe ihre Entstehung der 
Osmiumlampe, da die bei dieser Lampe von Auer von Wei s bach 
aufgedeckten Prinzipien und Fabrikationsmethoden fur die Fabrikation 
der Wolframlampe in Anwendung gebracht wurden. Es ist sicher, 
dafi die Osmiumlampe nicht so bald der Wolframlampe den Platz 
geraumt hatte, ware der Preis des Osmiums nicht so hoch. Vom 
rein technischen Standpunkt betrachtet, bedeutete die Erfindung der 
Osmiumlampe prinzipiell die Losung des Problems der Metalldraht- 
lampen, da das Leuchtkorpermaterial dieser Lampe, das Osmium, 
in seiner Eignung fiir die Gluhlampen dem Wolfram selbst kaum 
um vieles nachsteht. 

Das Osmium ist ein der Gruppe der Platinmetalle angehorendes 
Metall und kommt als standiger Begleiter des Platins in der Natur 
vor. Die wichtigsten Fundstatten befinden sich im Ural, Nord- und 
Sudamerika, Australien und Japan. Die Gewinnung des Osmiums 
aus dem naturlich vorkommenden Gemisch der Platinmetalle gestaltet 
sich sehr einfach. Nach der Behandlung mit Konigswasser bleibt 
das Osmium neben Iridium ungelost zuruck. Der Ruckstand wird 
nun mit Zink legiert, das Zink mit gewohnlichen Sauren gelost und 
das Osmium und Iridium bleiben in Gestalt eines feinen schwarzen 
Pulvers zuruck, welches die nachfolgende Trennung der Metalle 
leicht gestattet. Das Osmiumrnetall bildet in der Hitze mit Sauer- 
stoff ein leichtfluchtiges Oxyd, das OsO 4 , die Osmiumsaure. Diese 
Eigenschaft des Elements kann zu seiner Trennung von Iridium aus- 
genutzt werden. Das feine Osmium -Iridiumpulver wird im Sauer- 
stoffstrome erhitzt, die Osmiumsaure verfliichtigt sich und wird durch 
Einleiten in alkalische Losungen absorbiert. Durch beliebige Reduk- 
tionsmittel lafit sich daraus das Osmiummetall in Form eines feinen 
Pulvers gewinnen. Als geschmolzener Regulus ist das Osmium sehr 
hart und sprode, so dafi in erster Linie kaum daran zu denken war, 



2O 



auf rein mechanischem Wege, durch Bearbeitung des erschmolzenen 
Osmiummetalls, zu dunnen Drahten zu gelangen. Die Aufgabe, die 
Auer von Wei s bach zu losen hatte, war neben der Auffindung 
des passenden Materiales die Erfindung der Methoden, nach denen 
man diinne und gleichmafiige Drahte aus dem sproden und hoch- 
schmelzenden Korper erhalten k5nnte. 

Die Verfahren, welche Auer in seinen Patenten (D. R. P. 
138135 vom 19. Januar 1898; osterr. Pat. 9693) fur die Her- 
stellung von Gluhkorpern aus Osmiummetall angibt, sind: i. das 
Legierungsverfahren", 2. das ff Osmiumkohleverfahren". Nach dem 
Legierungsverfahren" wird ein dunner Platindraht in reduzierender 
Gasatmosphare , welche Uberosmiumsauredampfe enthalt, elektrisch 
erhitzt, wobei sich metallisches Osmium in feiner Form auf dem 
gliihenden Platindraht niederschlagt. Auf diese Weise wurde das 
Osmiummetall in solcher Menge abgeschieden, bis das entstandene 
Osmium -Platingebilde weniger als 5 / Platin enthielt. Hierauf 
wurde die Temperatur des Fadens zur hellen Weifiglut gesteigert 
und das Platin vollstandig oder bis auf sehr geringe Spuren ver- 
fluchtigt. Wurde dabei der Faden mehr als 5 / Platin enthalten, 
so konnte das Platin auf diese Weise nicht entfernt werden, da die 
funfprozentige Osmium -Platinlegierung bereits unter dem Ver- 
dampfungspunkte des Platins schmilzt. Das Uberziehen des Platins 
mit Osmium kann auch auf anderem Wege bewirkt werden, indem 
man den Platindraht mehrmals mit einem Brei, welcher fein verteiltes 
Osmium oder Osmiumsalze enthalt, bestreicht, den Faden erhitzt und 
das Platin, wie oben beschrieben, vertreibt. Die auf diese Weise 
hergestellten Drahte besitzen eine rohrenformige Struktur. Der 
grofite Nachteil des Legierungsverfahrens war die Tatsache, dafi 
man auf diesem Wege nicht zu geniigend dunnen Osmiumdrahten 
gelangen konnte. Der fertige Osmium-Platindraht durfte nur hochstens 
5 / Platin enthalten, somit mufite der Querschnitt eines nach dem 
Legierungsverfahren hergestellten Osmiumdrahtes 2omal so grofi 
werden als der Querschnitt des als Seele verwendeten Platindrahtes. 
Da nun die Platindrahte unter 0,02 mm damals kaum herstellbar 
waren, so war der diinnste Osmiumdraht, den man nach dem 
Legierungsverfahren herstellen konnte, etwa 0,1 mm stark. Solche 
Drahte eignen sich nur fur Lampen uber i Amp. Es mufite deshalb 
ein anderer Weg beschritten werden, um zu geniigend dunnen 
Drahten aus Osmium zu gelangen. Ein solches Verfahren war das 
,,Osmiumkohleverfahren". Das Verfahren beruht auf dem Prinzip, 
dafi ein osmiumhaltiger Kohlefaden in einer wasserdampfhaltigen 



21 

reduzierenden Atmosphare erhitzt wird. Bei geeigneter Glut, etwa 
1 100 C, oxydiert der Wasserdampf den gesamten Kohlenstoff, 
wahrend das Osmium infolge seiner leichten Reduzierfahigkeit in 
reduziertem metallischen Zustande zuruckbleibt. Auf sehr mannig- 
fache Weise kann man nun das Verfahren praktisch ausfuhren. So 
kann man z. B. eine vegetabilische Faser mit fein verteiltem Osmium 
oder Osmiumverbindungen impragnieren, oder fein verteiltes Osmium 
mit Zucker oder anderen organischen Klebstoffen zu einer Art Paste 
verreiben und unter hohem Druck durch Diamantdiisen zu Faden 
pressen. Durch einfaches Gltihen in einem Ofen in reduzierender 




Fig. 12. Der erste Osmiumformierapparat. 

Atmosphare werden nun die Faden verkohlt und osmiumhaltige 
Kohlefaden erhalten. Es folgt hierauf das Erhitzen in oxydierend- 
reduzierender Atmosphare, das sogen. Formieren. Der Kohlenstoff 
wird dabei wegoxydiert, die einzelnen Osmiummetallteilchen schweifien 
bei der Glut zusammen, und es entsteht ein Draht aus reinem 
Osmium. Der Draht besitzt eine ,,metallschwammartige" Struktur, 
ist elastisch, wenn auch nicht biegsam, und sprode, und im Gegen- 
satz zu dem nach dem Legierungsverfahren hergestellten Draht 
nicht rohrenformig, sondern koharent. Damit ein absolut gleich- 
mafiiger Querschnitt erreicht wird, was bei der Verwendung von 
vegetabilischen Fasern meistens nicht der Fall ist, unter wirft Auer 
den Osmiumfaden einem Egalisierungsprozefi, indem er denselben in 
einer Uberosmiumsauredampf enthalteiiden reduzierenden Atmosphare 
nachbehandelt. Ein in solcher Atmosphare elektrisch erhitzter Faden 



22 

schlagt an den heller gluhenden, also dunneren Stellen mehr Osmium 
nieder als an dickeren Stellen und wird dadurch in kurzer Zeit voll- 
standig gleichmafiig. In der Fig. 12 ist der sehr interessante, iiberaus 
einfache Formierapparat abgebildet, dessen sich Auer in den ersten 
Versuchen bedient hat. In eine Glasglocke mtindet ein gewohnlicher 
Bunsenbrenner , dessen Flamme man absichtlich durchschlagen lafit. 
Die nur zum Teil verbrannten Gase stromen in die Glasglocke und 
erzeugen dort die gewunschte oxydierend - reduzierende Atmosphare, 
in welcher der an den Klemmen hangende Osmium -Kohlefaden 
durch elektrischen Strom erhitzt und formiert werden kann. 

Die Osmiumpatente von Auer betreffen nicht nur die Her- 
stellung von Faden aus reinem Osmium, sondern auch Faden, welche 
aus Legierungen des Osmiums mit anderen Platinmetallen bestehen. 
Da alle anderen Platinmetalle viel defer schmelzen als das reine 
Osmium, durften die Legierungen naturgemafi nur ganz geringe 
Mengen anderer Platinmetalle enthalten. Es ist prinzipiell moglich, 
dafi eine solche Osmiumlegierung manche Vorteile gegemiber dem 
reinen Osmium besitzt. So erniedrigt nach den physikalischen Gesetzen 
eine kleine Verunreinigung den Dampfdruck der Substanz, in der sie 
gelost ist. In solchem Falle wurde also der Osmiumfaden in geringerem 
Mafie zerstauben, also die Lampenglocke weniger schwarzen als ein 
reiner Osmiumfaden. Eine kleine Verunreinigung kann aber auch schon 
aus dem Grunde niitzlich sein, weil durch diese das Kristallinisch- 
werden des Fadens wahrend der Brennzeit verlangsamt wird. 

Auch der Zusatz von feuerbestandigen Oxyden, wie Thor- 
oxyd, Zirkonoxyd usw. zu den Osmiumfaden wurde von Auer. 
durch Patente geschiitzt. Die Oxyde konnen den Osmiumfaden 
durchsetzen oder auf diesem einen Uberzug bilden. Das erste 
kann dadurch leicht erreicht werden, indem der Osmiumpaste die 
betreffenden Oxyde zugesetzt werden. Dabei erteilen sogar manche 
Oxyde, wie z. B. das Thoriumoxyd, der Paste eine grofiere Plastizitat 
und erleichtern das Pressen der Faden. Nach der Verkohlung und 
Formierung erhalt man einen Metalldraht, der von dem verwendeten 
Oxyd innig durchsetzt ist und dementsprechend auch andere physi- 
kalische Eigenschaften besitzt. So kann der elektrische Widerstand 
durch entsprechenden Oxydzusatz in fast beliebiger Weise verandert 
werden. Einen Uberzug von feuerfesten Oxyden auf Osmiumfaden 
kann man nach Auer erhalten, indem man der Osmiumpaste zu- 
gleich mit dem feuerfesten Oxyd auch ein bei Weifiglut fluchtiges 
Oxyd, z. B. Aluminiumoxyd, zusetzt. Beim Formieren solcher Faden 
schmilzt das Aluminiumoxyd und bildet zusammen mit den feuer- 



23 

esten Oxyden an der Oberflache des Drahtes eine Schmelzschicht. 
Aus dieser verdampft im weiteren Verlaufe des Erhitzens das 
Aluminiumoxyd, bis schliefilich das reine feuerfeste Oxyd als gleich- 
mafiiger, festhaftender Uberzug auf dem Osmiumfaden zuruckbleibt. 
Bestreicht man fertige Osmiumfaden mit einem Brei, der aus Zucker 
oder anderem Klebstoff und einem Gemisch von einem feuerfesten 
Oxyd mit Aluminiumoxyd besteht, und bringt man die Faden zu 
Weifiglut, so kann man auch sehr schone Uberziige von feuerfesten 
Oxyden auf Osmium erhalten. Die Vorteile, welche man sich von 
einem Zusatz feuerfester Oxyde zu den Osmiumdrahten versprochen 
hatte, waren folgende. Die Metalldrahtlampe hat den grofien Nach- 
teil, dafi die Drahte zu grofie Leitfahigkeit besitzen und die Her- 
stellung sehr diinner Drahte am Anfang fast unuberwindliche 
Schwierigkeiten bereitete. Jede Verkleinerung der elektrischen Leit- 
fahigkeit der Drahte war also sehr willkommen. Nun liefi sich 
durch den Zusatz von feuerfesten Oxyden tatsachlich die Leitfahigkeit 
der Drahte wesentlich verringern. Das gilt hauptsachlich von den 
Drahten, welche in ihrer ganzen Masse von den' nichtleitenden 
Oxyden durchsetzt waren. Auch ein Oxydiiberzug konnte in mancher 
Hinsicht von Vorteil sein. Es konnte der Fall sein, dafi manche 
Oxyde ein giinstigeres Strahlungsvermogen besitzen als das Metall. 
Aufierdem konnte durch solchen Uberzug die Zerstaubung des Leucht- 
korpers verringert werden, indem zuerst nur das Oxyd zerstauben 
wiirde. Dies ware ein grofier Vorteil, da eine Zerstaubung des 
weifien Oxyds die Durchsichtigkeit der Lampenglocke viel weniger 
beeintrachtigt, als ein Beschlag von undurchsichtigem schwarzen 
Metall. In Wirklichkeit iiberwiegen jedoch die Nachteile, welche ein 
grofierer Zusatz von Oxyden mit sich bringt, wesentlich die eben 
erwahnten moglichen Vorteile. Vor allem verandert ein solcher 
Leuchtkorper mit Oxydzusatz w r ahrend des Brennens der Lampe 
seinen Leitungswiderstand, da die Oxyde im Vakuum betrachtlich 
verdampfen. Der Leuchtkorper leitet immer besser den Strom, und 
da gewohnlich die Voltzahl konstant bleibt, verandern sich die Strom- 
verhaltnisse in der Lampe ununterbrochen, die Lampe brennt iiber- 
lastet, wodurch die Lebensdauer stark verringert wird. Auch war 
ein Uberzug von Oxyden auf den Drahten fur die Qualitat der 
Lampen nur nachteilig, da alle genannten Oxyde eine schwarzere, 
also ungunstigere Strahlung besitzen als das Osmium selbst. Ubrigens 
verdampft schon nach kurzer Brenndauer der ganze Uberzug, wo- 
durch die Stromverhaltnisse in der Lampe zuungunsten der Lebens- 
dauer verandert werden. Noch ein sehr wichtiger Umstand spricht 



24 

gegen die Anwendung der feuerfesten Oxyde. Es 1st bekannt, dafi 
gluhende, mit feuerfesten Oxyden, wie CaO, MgO, ThO 2 usw. be- 
deckte Korper als Kathoden in Vakuumentladungsgefafien schon bei 
verhaltnismafiig niedrigen Spannungen zu Entladungen fiihren. 
Gluhende Oxyde besitzen namlich einen sehr geringen Kathodenfall 
(Wehneltkathode). Schon bei no Volt-Lampen macht sich oft bei 
Gegenwart der genannten Oxyde im Leuchtkorper eine ahnliche Er- 
scheinung in Form von Lichtbogenentladungen unangenehm bemerk- 
bar, welche zur Zerstorung der Lampe fuhren. Dies sind nun tat- 
sachlich die Ursachen, warum in der Praxis der Oxydzusatz in dem 
Umfange, wie durch die Patente von Auer vorgesehen, niemals 
Anwendung finden konnte. 

Zur Befestigung der Osmiumdrahte an die Zufuhrungsdrahte 
empfiehlt Auer das Osmiumzement , einen wasserigen Brei von 
Osmium und Osmiumchlorid. Die zu befestigenden Enden wurden 
mit einem Klumpchen Osmiumzement verbunden. Die Verbindungs- 
stellen wurden nach dem Trocknen schwach erhitzt, der Kitt 
backte dabei zusammen, wurde fest und bestand aus fast ganz 
reinem Osmium. Es ergaben sich aber bei der Verwendung des 
Zementes Schwierigkeiten , da dieses hartnackig Gase okkludierte 
und dadurch das Vakuum in den Lampen verschlechterte. Die Auer- 
gesellschaft verliefi auch alsbald den Osmiumzement und besorgte 
die Befestigung der Osmiumdrahte an die Zuleitungen durch Ver- 
schmelzen der zu verbindenden Enden in einem elektrischen Flammen- 
bogen (D. R. P. 162417 vom 27. Juli 1904). Die Anordnung der 
Osmiumfaden in der Lampe war am Anfang ahnlich der bei den 
Kohlenfadenlampen. Da die elektrische Leitfahigkeit des Osmiums 
viel grOfier war als die der Kohlenfaden, mufiten in der Lampe 
mehrere Drahtbugel angebracht werden. Da aber die Osmium- 
drahte in der Glut ganz weich wurden, mufiten die Faden durch 
Schlingen, welche an der Glockenwand angebracht waren, gehaltert 
werden (siehe Fig. 13). Bald wurde aber der fur die Metalldrahtlampen 
so charakteristische mittlere Glasstab mit Haltern eingefuhrt (Fig. 14). 
Der Stengel bildet die Fortsetzung des Lampenfufies und ist zentrisch 
durch das Lampeninnere gefiihrt. Am oberen Teil des Stengels 
wurden die Halter angebracht, welche aus einem hochschmelzenden 
Metalle, wie Platin, oder aus einem Oxyd, wie Thoroxyd-Magnesium- 
oxyd (Thoriumdioxydschleifen) (D. R. P. 128158, 10. Nov. 1900) be- 
standen. Die Osmiumfaden hingen ganz lose clurch die Halter 
hindurch. Die Lampen konnten deshalb nicht in beliebiger Lage 
brennen, sondern nur vertikal, mit der Spitze nach unten gerichtet. 



Durch die Einfuhrung der starren Halterung wurden aber alsbald (1905) 
Osmiumlampen hergestellt, welche in beliebigen Lagen brannten. 

Bei der Aufnahme der Fabrikation der 
Osmiumlampen durch die Auergesellschaft in 
Berlin batten die hochstvoltigen Lampen 
27 Volt. Die ersten Lampen, die verkauft 
wurden, waren fur 37 Volt Spannung bestimmt, 
konnten also zu dritt in Serienschaltung mit 
no Volt betrieben werden. Bald wurden aber 
55 Volt- und 73 Volt -Lampen fabriziert, und im 
Januar 1905 fiihrt Dr. F. Blau die ersten 




Fig. 13- 





Fig. 14. 



Fig- 15- 



no Volt-Lampen zu 32 und 35 Kerzen vor (,,Elektrotechn. Ztschr.", 
Heft 8, 1905). Die Osmiumlampen wurden mit einem Energie- 
verbrauch von 1,5 Watt pro Kerze gebrannt. Der Widerstands- 
koeffizient war bei 20 C 0,095. Der Temperaturkoeffizient der 



26 



110 



90 



Leitfahigkeit 0,372 pro i C. Bei der normalen Belastung von 
1,5 Watt pro Kerze hatte die Lampe einen 8,4 fach so grofien 
Widerstand wie bei gewohnlicher Temperatur. Infolge des grofien 
positiven Temperaturkoeffizienten der Leitfahigkeit beeinflussen 
Spannungsschwankungen das Licht der Osmiumlampe viel weniger 
-als das der Kohlenfadenlampen. So gibt z. B. eine Erhohung der 
Spannung um 10 % bei der Osmiumlampe nur einen um 6,5 / 
erhohten Strom, wahrend bei der Kohlenfadenlampe der Strom durch 

gleiche Spannungs- 
erhohung um 12 / 
erhOht wird. Die 
Nutzbrenndauer der 
Osmiumlampen be- 
tragt bei der nor- 
malenBelastungetwa 
2000 Stunden. In 
der Fig. 16 ist die 
Lichtanderung der 

Osmiumlampen 
wahrend der Brenn- 
zeit in Prozenten der 
ursprunglichen Hel- 
ligkeit angegeben. 
Der Anstieg der 
.Lichtkurve in den 
200 Stunden 
dadurch 




100200 WO 



800 1000 



4600 



2 GOO Std. 
bis 44 V. 
elligkeit. 



Fig. 16. LichtverSnderung von Osmiumlampen fUr 37 bis 44 V. 
und 25 bis 32 HK. in Prozenten der ursprunglichen Helli 

sacht, dafi der ursprunglich rauhe Draht beim Brennen glatter, also 
seine Oberflache kleiner wird. Da aber die zugefuhrte Energie die- 
selbe bleibt, wird die Temperatur des Leuchtkorpers hoher, es 
wachst die Okonomie und das ausgestrahlte Licht. Der nach etwa 
200 Stunden eintretende Abfall der Lichtkurve wird durch das Uber- 
handnehmen des Einflusses der Schwarzung der Lampe, sowie des 
Diinnerwerdens des Fadens infolge Zerstaubung, gegeniiber dem 
Einflufi des erstgenannten Vorganges, verursacht. Die Osmiumlampe 
konnte auch die Belastung von etwa i Watt pro Kerze vertragen, ohne 
dabei wesentlich zu zerstauben. Bei solcher Belastung stellt sich jedoch 
eine andere Erscheinung ein, und zwar die molekulare Veranderung 
des Leuchtkorpers, durch welche die Festigkeit beeintrachtigt und die 
Lebensdauer der Lampen verringert wird. Die ausgebrannteii 
Lampen wurden von der Auergesellschaft mit 75 Pf. zuruckvergutet. 



Die nur geschwarzten Lampen konnten in der einfachsten 
Weise dadurch regeneriert werden, daB man durch Einlassen von 
Luft in die Lampe und Erhitzen der Lampenglocke den schwarzen, 
undurchsichtigen Osmiummetallbeschlag in weifies OsO 4 verwandelte. 
Osmiumlampen , welche von vornherein mit geringen Quantitaten 
von Sauerstoff oder oxydierenden Gasen gefullt wurden, verhielten 
sich beim Brennen besonders gut. Die Ursache ist eben darin zu 
erblicken, dafi der Sauerstoff das zerstaubte Osmiummetall in farb- 
loses OsO umwandelt und dadurch die Schwarzung der Lampe 
verhindert, wahrend gleichzeitig das entstehende OsO 4 sich an den 
heiBeren, also diinneren Stellen des Leuchtdrahtes unter Abscheidung 
von Metall zersetzt und dadurch auf den Leuchtdraht egalisierend 
wirkt. Der giinstige EinfluB der Sauerstoffullung bei den Osmium- 
lampen wurde fruhzeitig erkannt, und von der Osterreichischen Gas- 
gliihlicht- und Elektrizitatsgesellschaft in Wien (D. R. P. 143454 vom 
29. Mai 1902) und der Deutschen Gasgluhlicht-Akt. -Ges. in Berlin 
(D. R. P. 153327 vom 14. Juni 1903) beschrieben. 

Die Wolframlampen. 

Das Wolfram ist ein in alien Erdteilen reichlich verbreitetes 
Element. Die Wolframerze bestehen meistens aus Verbindungen, in 
denen das Wolfram als WO% den sauren Teil, das Eisen, Mangan, 
Kalzium oder Bleioxyd den basischen Teil bilden. Die wichtigsten 
Wolframmineralien sind : i. Wolframit, ein Eisen -Mangan -Wolf ramat 
mit wechselndem Eisen- und Mangangehalt , dagegen recht kon- 
stantem Gehalt an Wolframsaure von 74 bis 77 / . Das Mineral 
besitzt die Harte 5 bis 5,5, spezifisches Gewicht 7,2 bis 7,55. Die 
Farbe ist dunkelbraun bis schwarz mit metallischem Glanz. Das 
Mineral wird hauptsachlich fur die Ferrowolframdarstellung ver- 
wendet. 2. Hubnerit, ein Mangan wolframat mit 73 bis 77 / J^O 3 . 
Das Mineral besitzt eine braunlichrote Farbe. Bezuglich Harte, 
Kristallform, spezifisches Gewicht ahnlich dem Wolframit. 3. Scheelit, 
ein Kalziumwolframat. Das Mineral enthalt in reinem Zustand 80,6 
WO%. Die Farbe ist weifi, mit einem Stich ins Gelbe oder Braune. 
Die Harte ist 4,5 bis 5, das spezifische Gewicht 5,9 bis 6,1. Weniger 
wichtig sind die Mineralien wie Stolzit, Ferberit, Megabasit, Tungstit 
oder Wolframocker. Der Tungstit ist ein natiirlich vorkommendes 
Wolframsaurehydrat, welches sekundar durch die Zersetzung von 
Wolframit oder Scheelit entstanden ist. Das Mineral lafit sich leicht 
pulverisieren, besitzt goldgelbe Farbe und einen Wolframsauregehalt 



28 

von etwa 92,8 / . Die Wolframerze kommen am haufigsten in 
Zinnerzlagerstatten vor, seltener in Eisenerzlagern, auf Kluften von 
kristallinem Schiefer oder Trachyt. Die grofiten Fundstatten befinden 
sich in Australien (Queensland), den Vereinigten Staaten, Colo- 
rado, Sudamerika, Grofibritannien (Cornwall), Portugal und Spanien. 
Kleine Mengen findet man auch in Deutschland (Sachsen), Frank- 
reich (Vogesen) und Ungarn. Die Produktion der einzelnen Gruben 
richtet sich nach der Marktlage des Wolframs. So forderte z. B. 
Spanien im Jahre 1900, wo i kg Wolfram mit 9,50 Mk. bezahlt 
wurde, 1958 Tonnen von 401 336 Mk. Wert, wahrend im nachst- 
folgenden Jahre infolge der schlechten Marktlage (3,50 Mk. pro Kilo- 
gramm W) kaum 6 Tonnen gefordert wurden. Ahnlich, wenn auch 
weniger schwankend, sind die Produktionsverhaltnisse in anderen 
Landern. Daraus ersieht man, dafi bei geniigend hohem Preis noch 
unverhaltnismafiig grofiere Mengen von Wolframerzen produziert 
werden kOnnten, als zurzeit gefordert werden. 

Die Aufarbeitung der Erze richtet sich nach der Beschaffenheit 
und dem Verwendungszweck derselben. Alle Erze werden zuerst einer 
Vorbehandlung unterworfen, welche meistens gleich in der Nahe 
der Forderstellen ausgefiihrt wird. Die Vorbehandlung bezweckt 
die Konzentration und Reinigung der Erze. Die Erze werden pulve- 
risiert, und durch Schlammprozesse oder auf Schuttelherden werden 
die spezifisch schwereren Wolframmineralien von dem leichteren 
Quarz, der hauptsachlichen Verunreinigung, getrennt. Der Schwefel, 
welcher in Chalkopyriten oder Blenden als Verunreinigung der Erze 
vorkommt, wird von den Wolframmineralien am leichtesten mittels 
eines elektrostatischen Separators getrennt. Hier wird infolge der 
verschiedenen elektrischen Kapazitat der Mineralien beim Durchgang 
der feingepulverten Erze zwischen mit hohen elektrischen Ladungen 
versehenen Flachen eine weitgehende Trennung der schwefelhaltigen 
Mineralien von den Wolframmineralien bewirkt. Fur manche Zwecke, 
wie z. B. die Ferrowolframfabrikation, ist eine weitere Reinigung der 
Erze nicht erforderlich. Die Erze, welche der beschriebenen Vor- 
behandlung unterworfen wurden, werden mit Holzkohlenpulver zur 
Reduktion und mit Quarz (zur Verschlackung der neben dem Eisen 
in den Erzen noch vorhandenen basischen Bestandteile, hauptsachlich 
der Erdalkalien) versetzt. Dem Gemisch wird noch etwas Kolo- 
phonium oder Pech zugesetzt, welche durch Schmelzen eine Ent- 
mischung des spezifisch schweren Wolframerzes von der leichten 
Holzkohle verhindern. Durch holies Erhitzen des Gemisches in 
Tiegeln tritt die Reduktion des Erzes ein und man erhalt ein Ferro- 



2 9 

wolfram, das je nach der Zusammensetzung des verwendeten Erzes 
50 bis 97 / Wolfram neben Eisen und geringen Spuren von Kohlen- 
stoff, Mangan und Silizium enthalten kann. Das Ferrowolfram wird 
fur die Stahlfabrikation (Schnelldrehstahl) in groBen Mengen ver- 
wendet, welche den Hauptkonsumenten der Wolframerze vorstellt. 
In den meisten anderen Fallen handelt es sich urn die Darstellung 
der Wolframsaure aus den Wolf ramerzen , welche erst in mehreren 
chemischen Operationen durchgefuhrt werden kann. 

Die Wolframsaure bildet das Ausgangsmaterial fur die Dar- 
stellung der verschiedensten Wolframpraparate und des reinen 
Wolframmetalls fur Gluhlampenzwecke und Legierungszwecke. Je 
nach der Zusammensetzung des Erzes richtet sich dessen Auf- 
arbeitung. Die Erze, welche groBere Mengen Eisen oder Mangan 
enthalten, wie das Wolframit oder Hubnerit, werden am besten durch 
oxydierendes Rosten mit alkalischen Zuschlagen aufgearbeitet. Der 
Vorgang spielt sich auf folgende Weise ab: 

O + 2 Afa. 2 CO 3 = 2 A. 2 TrO 4 + Fe 2 O B + CO 2 , 
O 4 + O + aAfooCO, = 2 Ar 2 TTO 4 + Mn 2 O 3 + 2 CO 2 . 

Fur diesen Vorgang braucht man keine sehr hohe Temperatur, 
da sich derselbe am besten bei Temperaturen abspielt, welche unter- 
halb der Temperatur des Zusammenschmelzens der Masse liegt. 
Nach erfolgter Rostung wird das Rostgut mit Wasser ausgelaugt, 
wobei das leichtlosliche Natrium wolf ramat in Losung geht. Durch 
Kristallisation laBt sich das Salz reinigen und durch Fallung mit 
Salzsaure daraus das reine Wolframsaurehydrat gewinnen. Es sind 
auch andere Verfahren bekannt, nach welchen die Wolframerze 
aufgearbeitet werden. So werden die Erze z. B. mit Natriumbisulfat 
unter Zusatz von Kalk, Kalksalzen oder Chloralkalien, oder in redu- 
zierender Schmelze mit Zusatz von Kohle aufgeschlossen. Der 
Scheelit, welcher von der Gluhlampenindustrie vorwiegend verwendet 
wird, kann durch einf aches Verschmelzen mit Natriumkarbonat nach 
folgendem Vorgang aufgeschlossen werden: 

Ca TFO 4 + Na* CO 3 = Ca CO 3 + Na* TFO 4 . 

Nach einem anderen Vorgang wird der Scheelit mit konzen- 
trierter Salzsaure aufgeschlossen, wobei sich Wolframsaure und 
Kalziumchlorid bildet. Ca WO + 2 HCl = Ca C/ 2 + WO Z - H 2 O. 
Nach Abgiefien der Chlorkalziumlosung und Waschen des Ruck- 
standes erhalt man die Wolframsaure, welche zur Reinigung in 
konzentriertem Ammoniak gelost wird. Durch Kristallisation des 



3 o 

Ammonsalzes , (7V// 4 ) 10 TF 12 O 41 u H 2 O, kann eine weitgehende 
Reinigung erzielt werden, worauf aus dem Ammonsalz durch ein- 
faches Vergliihen oder Fallen mit Salzsaure die reine Wolframsaure 
gewonnen wird. Die aus dem Ammonsalz gewonnene Wolframsaure 
hat vor dem mit Natriumkarbonat gewonnenen Produkt den Vorzug, 
dafi sie alkalifrei ist. Die geringste Spur von Natrium erteilt der 
gelben Wolframsaure einen deutlich grunen Stich. Die Feinheit der 
Wolframsaure hangt sehr von der Darstellung ab. Fur Gluhlampen- 
zwecke spielt die Feinheit der Wolframsaure, da sie auch ausschlag- 
gebend ist fur die Feinheit des aus ihr gewonnenen Metalles, eine 
grofie Rolle. Bei der Fallung der Wolframsaure aus deren Salz- 
losungen mit Salzsaure ist die Temperatur und Konzentration der 
zur Wechselwirkung gebrachten Losungen fur die Feinheit der 
Wolframsaure von grofiem Einflufi. Im allgemeinen kann man sagen, 
dafi, je konzentrierter die Losungen und je defer die Fallungstempe- 
ratur ist, um so feiner wird das gefallte Produkt. Das in der Kalte 
ausgefallte Wolframsaurehydrat ist weifi und in Salzsaure in betracht- 
lichem Mafie loslich. Durch Erwarmung wird das Hydrat gelb. Die 
Fallung in der Warme, welche in der Praxis meistens ausgefiihrt 
wird, ergibt ein gelbes, in Salzsaure nur sehr schwer losliches 
Wolframsaurehydrat. Durch Erhitzen des Wolframsaurehydrats bei 
etwa 300 bis 400 C erhalt man das wasserfreie Wolframtrioxyd. 
Durch starkeres Erhitzen wird das hellgelbe Wolframtrioxyd gelb- 
orange, die hellgelbe Farbe tritt jedoch bei Abkiihlung sofort wieder 
ein. Das spezifische Gewicht der Wolframsaure ist verschieden, je 
nach der Darstellung und Erhitzung. Die Angaben schwanken 
zwischen 5,3 bis 7,1. Die Wolframsaure schmilzt bei hoher Weifi- 
glut und ist sublimierbar. Leitet man Chlorwasserstoffgas iiber 
schwach erhitztes Wolframtrioxyd, so verfliichtigt sich die Wolfram- 
saure sehr leicht in Form von weifien Kristallnadeln, die aus einer 
Doppelverbindung von TFO 3 und HCl bestehen. Das WO 3 ist in 
alien Sauren mit Ausnahme von Flufisaure unloslich. Zur Her- 
stellung der Wolframsalze wird die Wolframsaure durch Schmelzen 
mit Alkalikarbonaten in das eiitsprechende Alkaliwolframat iiber- 
fuhrt. 

Die Wolframsaure bildet das Ausgangsmaterial fur die Dar- 
stellung des Wolframmetalls in alien jeneii Fallen, in welchen es 
sich um ein reines Metall handelt. Die Reduktion der Wolfram- 
saure gelingt auf die verschiedenste Weise. Durch Erhitzung mit 
Holzkohle erhalt man ein kohlenstoffreiches Wolfram, welches in 
der Eisenindustrie Verwendung findet. Auch die mit Aluminium, 



nach dem Goldschmidtschen Verfahren, reduzierte Wolframsaure 
gibt kein reines Metall, sondern eine Wolframlegierung mit etwa 
2 / Aluminium. Die fiir die Herstellung von reinem Wolfram in 
Betracht kommenden und von den Gltihlampenfabriken fast einzig 
benutzten Verfahren sind die Reduktion der Wolframsaure mit Zink 
nach Delepine (,,Compt. rend.", Bd. 131, S. 184) und die Wasser- 
stoffreduktion. Die Reduktion mit Zink wird auf folgende Weise 
ausgefuhrt: Gut ausgegliihte Wolframsaure wird mit Zinkpulver, 
am besten Zinkgriefi, im Verhaltnis i WO B : 1 1 J 2 Zn innig vermengt. 
Das Gemisch wird in einen Porzellan- oder Schamottetiegel ein- 
getragen und mit einem Gasbrenner vorsichtig erwarmt. 1st die 
Erwarmung so weit vor sich gegangen, dafi das Zink einen merk- 
lichen Dampfdruck erhalt, so tritt unter grofier Warme und Licht- 
entwicklung die Reaktion ein. Das durch die Hitze zum Teil ver- 
dampfte Zink verbrennt mit blendender, hellvioletter Flamme. In 
kurzer Zeit - - etwa 20 Sekunden - - ist die Reaktion beendet. Der 
abgekuhlte Tiegelinhalt enthalt nunmehr neben Wolframpulver nur 
Zinkoxyd und Zinkmetall. Durch Behandlung mit verdunnter Salz- 
saure lost sich das Zn und Zn O auf , und das Wolfram bleibt in 
Gestalt eines aufierst feinen, schwarzen Pulvers zuruck. Das Metall 
ist sehr rein und enthalt nur geringe Spuren von Zink. Diese Ver- 
unreinigung kommt infolge der grofien Fluchtigkeit des Metalles gar 
nicht in Betracht, da sich das Zink bei den hohen Herstellungs- 
temperaturen der Wolframgluhkorper ganzlich verfluchtigt. Die 
aufierordentlich feine Verteilung des nach dem Dele pine -Verfahren 
hergestellten Wolframs war den Gluhlampenfabrikanten fruher sehr 
erwiinscht, da fiir die Herstellung von ganz feinen Wolframdrahten 
nach den alteren Verfahren auch ein sehr fein verteiltes Wolfram- 
pulver benotigt wurde. Als Ausgangsmaterial fiir das kolloidale 
Wolfram nach Kuzel ist das Delepine-Wolframmetall geradezu 
ideal. Ein sehr reines Wolframpulver erhalt man durch Reduktion 
von TT"O 3 im Wasserstoffstrom. Die Reduktion der TFD 3 zu Metall 
geht dabei stufenweise iiber die blauen Wolf ram oxyde und das braune 
Wolframdioxyd vor sich. Die Feinheit des dabei erhaltenen Wolfram- 
pulvers richtet sich nach der Feinheit der verwendeten Wolfram- 
saure, sowie des Ausfiihrung des Reduktionsprozesses. Will man 
ein sehr feines Metall herstellen, so mufi man von moglichst feiner 
Wolframsaure ausgehen. Dabei reduziert man im Wasserstoffstrom 
zuerst bei moglichst tiefer Temperatur, etwa 550 C, und steigert 
die Glut langsam bis auf etwa 1000 bis noo C. Um grobes- 
Wolframpulver zu erhalten, empfiehlt es sich, die Wolframsaure durcli 



32 

starkes Gluhen bei etwa 1300 bis 1400 C in ein grobkristallines 
Material umzuwandeln. Diese Wolframsaure wird nun gleich bei 
hoher Temperatur (etwa noo bis 1300 C) im Wasserstoffstrom 
reduziert. Das dabei erhaltene Pulver ist hellgrau und besitzt ein 
hohes spezifisches Gewicht. Grobes Wolframpulver kann man auch 
erhalten, wenn man die Reduktion der Wolframsaure im verhaltnis- 
mafiig feuchten oder sauerstoffhaltigen Wasserstoff vornimmt. Die 
Reduktion der Wolframsaure wird je nach der Temperatur, bei 
welcher die Reduktion ausgefuhrt werden soil, in Glasr6hren, Eisen- 
rohren oder Porzellanrohren ausgefuhrt. Die Wolframsaure wird in 
Schiffchen durch solche auf beliebige Weise erhitzte Rohren ge- 
schoben, wahrend gleichzeitig der Wasserstoff in entgegengesetzter 
Richtung das Rohr passiert. Will man ein vollkommen sauerstoff- 
freies Metall darstellen, so mufi der zur Reduktion verwendete 
Wasserstoff sehr trocken und mSglichst sauerstofffrei sein. Zu 
diesem Zwecke mufi der Wasserstoff vor dem Eintritt in das 
Reduktionsrohr eine gluhende Rohre oder ein schwach erwarmtes, 
mit Palladiumasbest gefulltes Rohr passieren, wodurch eine voll- 
standige Vereinigung des im Wasserstoff als Verunreinigung ent- 
haltenen Sauerstoffes mit dem Wasserstoff bewirkt wird. Durch 
Trockenmittel , wie Phosphorpentoxyd oder konzentrierte Schwefel- 
saure wird schliefilich der dabei entstehende Wasserdampf vollstandig 
aus dem Wasserstoff entfernt. Die Wichtigkeit der Trocknung und 
Befreiung des Wasserstoffes von Sauerstoffspuren wurde besonders 
in letzter Zeit bei den Versuchen, welche zur Duktilisierung des 
Wolframs fuhrten, erkannt. Noch einige andere Methoden sind 
bekannt, nach welchen die Reduktion der Wolf ram verbindungen zu 
Wolframmetall gelingt. 

Vor allem ist hier die elektrolytische Reduktion zu erwahnen. 
Man versprach sich, durch die Elektrolyse ein besonders reines 
Wolframmetall zu erhalten. Wahrend durch die Elektrolyse von 
Alkali wolf ram aten an der Kathode nur Wolframbronzen zur Ab- 
scheidung gelangten, soil es L. A. Hallopeau (,,Compt. rend.", 
Bd. 124, S. 755) gelungen sein, aus Lithiumparawolframat durch 
Elektrolyse metallisches Wolfram kathodisch abzuscheiden. Auch die 
Wolframlampen-Akt.-Ges. in Augsburg hat die Herstellung des 
metallischen Wolframs auf elektrolytischem Wege versucht und 
durch Patent geschutzt (D. R. P. 231657 , 1910). Die Firma ver- 
wendet fur diesen Zweck eine Losung von Perwolframsaure oder 
Alkaliperwolframaten in Wasser oder organischen Losungsmitteln, 
durch deren Elektrolyse an der Kathode metallisches Wolfram ab- 



33 

geschieden werden soil. Auch aus der Losung von Wolframhexa- 
chlorid (WCI Q ) in Azeton soil sich nach den Angaben derselben 
Firma durch Elektrolyse das metallische Wolfram abscheiden lassen 
(D. R. P. 237014, 1910). Es scheint aber, dafi praktische Erfolge mit 
diesen Verfahren bisher nicht erzielt werden konnten. Die Wolfram- 
lampen-Akt.-Ges. in Augsburg empfiehlt in dem D. R. P. 239877 
vom 12. Juni 1910 ein Verfahren zur Gewinmmg eines fur die Her- 
stellung von Wolframgluhfaden geeigneten lockeren Wolframpulvers 
aus Wolf ram trioxyd. Hiernach wird reines, trockenes und fein- 
pulveriges Wolframtrioxyd mit Phosphorpulver innig vermengt und 
in einer indifferenten Gasatmosphare erhitzt. Der Phosphor reduziert 
dabei das Wolframtrioxyd zu Wolframmetall. Auch durch die Reduk- 
tion der Wolframchloride kann man zu Wolframmetall gelangen. 
Vor allem kommen hier das WCI Q und WOCl in Betracht. Beide 
geben mit Wasserstoff bei hoher Temperatur ein sehr feines pyro- 
phorisches Wolframpulver. 

Nach verschiedenen Verfahren gelingt es, aus reinem Wolfram 
drahtformige Gebilde herzustellen. Diese sogen. Wolframfaden wurden 
die langste Zeit hindurch nur in sprSdem Zustande erhalten. Ebenso 
waren die durch Erschmelzen von Wolframpulver erhaltenenWolfram- 
klumpen harte, sprode Massen. Erst in letzter Zeit ist es gelungen, 
Verfahren auszuarbeiten , nach denen man zu biegsamen, duktilen 
Wolframgebilden gelangen kann. Das Wolframmetall besitzt eine 
dem Stahl ahnliche Farbe. Der Schmelzpunkt des Wolframs, die 
fur die Gluhlampenfabrikation allerwichtigste Eigenschaft des Metalles, 
ist sehr hoch. Er wurde von den verschiedensten Forschern be- 
stimmt, und man kann wohl jetzt behaupten, dafi man recht genaue 
und sichere Angaben iiber diese Eigenschaft des Wolframs besitzt. 
Aus den Messungen von von Wartenberg ergibt sich die wahre 
Schmelztemperatur des Wolframs zu 2900 C (,,Ber. d. Deutsch. chem. 
Ges." 1907, S. 3287; ,,Verh. d. Deutsch. physik. Ges.", Bd. XII, Nr. 3 
[1909]). Aus letzter Zeit liegt eine Bestimmung des Wolframschmelz- 
punktes von von Pi rani und Meyer vor, welche den Schmelzpunkt 
zu 2965 C bestimmt haben (,,Verh. d. Deutsch. physik. Ges." 1912, 
S. 426). Auch Otto Ruff (,,Zeitschr. f. angew. Chemie" 1912, S. 1894) 
bestatigt diese Angaben. Das spezifische Gewicht des geschmolzenen 
Wolframs wird ubereinstimmend zu 18,70 angegeben. Durch Be- 
arbeitung nimmt das spezifische Gewicht des Metalles zu, und C. G. 
Fink (Vortrag, gehalten anlafilich der 17. Generalversammlung der 
Americ. El. Chem. Soc. in Pittsburg am 5. Mai 1910) findet beim 
gezogenen Wolfram folgende Werte: 

MQller, Metalldrahtlampen. 3 



34 

Durchmesser des Wolframdrahtes Spezifisches Gewichl 
3,75 m m 19,30, 

0,25 19,5819,64, 

0,038 19,86 20,19. 

Der elektrische Widerstand betragt bei 25 C fiir hartgezogenes 
6,2, fiir ausgegluhtes Wolfram 5,0 Mikroohm/ccm. Der Temperatur- 
koeffizient der elektrischen Leitfahigkeit betragt zwischen o bis 
170 C 0,0051 pro i C. Der Warmeausdehnungskoeffizient ist 
sehr klein und betragt nur 336-10 8 , ist also mehr als zweimal so 
klein wie der des Platins. Die spezifische Warme des Metalles ist 
nach Defacqz und Guichard (,,Ann. Chim. Phys.", Bd. 24, S. 139) 
bei 99,81 bis 99,87 prozentigem Wolfram bei TOO C 0,0340, 
260 C 0,0360, 430 C )375 woraus sich die Atomwarme 
zu 6,26, 6,62 und 6,9 ergibt. Die Zugfestigkeit des Wolframdrahtes 
ist besonders groB (C. G. Fink, 1. c.) und wachst mit der Bearbeitungs- 
menge. 

Durchmesser des ^ 

Wolframdrahtes oi25 0,070 0,038 >3> 

in Millimeter J 

Zugfestigkeit -j 

in Kilogramm pro > 322 343 336 371 385 420 406 427. 
Quadratmillimeter J 

Das Wolfram ist paramagnetisch. An der Luft ist das Wolfram 
bestandig und behalt seinen Glanz unbegrenzt lange. Es oxydiert 
sich erst bei hoherer Temperatur, wobei es, ahnlich dem Eisen, 
Anlauffarben bekommt. Die Reihenfolge derselben ist Gelb, Braun, 
Blau bis Gelb der Farbe des WO%. Durch Wasserdampf wird das 
Wolfram erst bei Rotglut angegriffen. Salzsaure und Schwefelsaure 
greifen das Metall gar nicht an, Konigswasser und Salpetersaure 
nur sehr schwach. Das Metall I6st sich leicht in geschmolzenen 
Nitraten und Nitriten. Diese Eigenschaft wird zum Anspitzen der 
Wolframdrahte beim Ziehverfahren benutzt. Ein in geschmolzenes 
Kaliumnitrit eingetauchter Wolframdraht reagiert mit der Schmelze 
so heftig, dafi er in Rotglut gerat. Oxydierende alkalische Losungen, 
wie alkalisches Wasserstoffsuperoxyd, alkalisches Kaliumferrizyanid 
usw. losen das Wolfram recht gut auf. Von den Halogenen wird 
das Wolfram erst bei hoheren Temperaturen angegriffen. Alle oben 
angefuhrten Eigenschaften beziehen sich auf das kompakte, durch 
Sinterung oder Schmelzen erhaltene, eventuell auch mechanisch 
behandelte Wolfram. Bei der Beschreibung der verschiedenen Ver- 



35 

fahren zur Herstellung der Leuchtkorper fur Gluhlampen aus Wolfram 
sollen noch andere bemerkenswerte Eigenschaften dieses Metalles 
erwahnt werden. 

Das Molybdan, seine Darstellung und Eigenschaften. 

Fur die Gluhlampenindustrie besitzt auch das Schwesterelement 
des Wolframs, das Molybdan, grofie Bedeutung. Als Material fur 
Leuchtkorper, wie es in fast alien Patenten gleichzeitig mit dem 
Wolfram vorgeschlagen wird, ist es kaum zu verwenden. Hingegen 
hat sich das Metall fur Halterzwecke als auBerordentlich brauchbar 
enviesen, so dafi die Herstellung des Metalles in vielen Fabriken 
einen wichtigen Fabrikationszweig darstellt. Die Erze, in welchen 
das Molybdan vorkommt, sind auf der ganzen Erde verbreitet. 
Die Mineralien, aus denen die Erze hauptsachlich bestehen, sind 
meistens Salze der Molybdansaure. Die wichtigsten Molybdan- 
mineralien sind: Der Molybdanit J/oS 2 , auch Molybdanglanz oder 
Wasserblei genannt. Es findet sich auf Zinnerzlagerstatten und in 
Magneteisenlagern in Gotthard, Zinnwald (Bohmen), Altenberg 
(Sachsen) usw. Wulfenit oder Gelbbleierz Pb Mo O 4 findet sich in 
Karnten (Bleiberg, Schwarzenbach), Ruskitza, Annaberg, Schneeberg, 
Baden weiler usw. Powellit CaMoO. Vorkommen: Peacock -Erz- 
gang im Distrikt der Seven Devils "-Mine im westlichen Idaho. 
Auch Molybdanoxyde kommen als Mineralien vor, so z. B. als 
Molybdanocker MoO oder Ilsemannit (MoO^ '^Mo O 3 ). Die Dar- 
stellung der Molybdansaure aus den Erzen gelingt leicht auf ver- 
schiedene Weise. Sehr leicht ist die Verarbeitung des Molybdanits 
auf Mo O 3 . Man braucht zu diesem Zwecke den Molybdanit im 
Luftstrom zu erhitzen, bis alles oxydiert und das Mo O B sublimiert 
ist. Man kann auch durch Rosten des fein zerriebenen Molybdanits, 
dem man gleiches Volum reinen Sandes zugefugt hat, das MoS^ in 
Mo O 3 umwandeln und mit Ammoniak das ganze Mo O 3 in Losung 
bringen. Aus Gelbbleierz kann das Mo O 3 sowohl durch die Zer- 
setzung des Minerals mit Sauren, wie auch durch die Zersetzung 
mit Alkalikarbonaten oder Alkalibisulfiden gewonnen werden. Die 
Molybdansaure wird durch Fallung von molybdansaurem Ammon 
mit Sauren gewonnen. Auch durch einfaches Erhitzen des molybdan- 
sauren Ammons entsteht das Molybdantrioxyd unter Abspaltung von 
Wasser und Ammoniak. Das Molybdantrioxyd ist ein weifies Pulver. 
Es sublimiert bei Rotglut. Zur Darstellung des Metalles aus dem 
Molybdantrioxyd kann man fast alle Methoden anwenden, die auch 
bei der Darstellung des Wolframs aus Wolframtrioxyd gebrauchlich 

' 



36 

sind. Vornehmlich wird das Metall durch Reduktion des Oxydes 
im Wasserstoffstrom dargestellt. Die Reduktion mufi infolge der 
Fluchtigkeit des Oxyds, insbesondere zu Beginn, bei recht defer 
Temperatur, etwa 500 C, ausgefuhrt werden, zum Schlufi steigert 
man die Temperatur bis zur hellen Rotglut. Das Molybdanmetall 
besitzt im allgemeinen dem Wolfram ahnliche Eigenschaften. Durch 
Reduktion aus Mo O 3 hergestellt, stellt es ein schwarzes bis hell- 
graues Pulver dar, welches geschmolzen oder gesintert ein silber- 
weifies, weiches Metall darstellt, das sich insbesondere in derWarme 
sehr gut zu Draht und Blech verarbeiten lafit. Das spezifische 
Gewicht des gezogenen Drahtes von 0,25 mm Durchmesser ist 10,04, 
bei 0,037 mm Durchmesser 10,29. Vor dem Ziehen betragt das 
spezifische Gewicht 10,02. Der elektrische Widerstand des duktilen 
Molybdans betragt bei 25 C 5,6 Mikroohm fur hartgezogenen, 
4,8 Mikroohm fur angelassenen Draht. Der Temperaturkoeffizient 
des elektrischen Widerstandes (o bis 170 C) ist 0,050 pro i C. 
Die Zugfestigkeit des Molybdandrahtes betragt bei einem Draht von 
0,125 mm Durchmesser 144 bis 187 kg/qmm, bei solchem von 
0,037 mm Durchmesser 194 bis 244 kg/qmm; es nimmt also die 
Zugfestigkeit des Drahtes ebenso wie das spezifische Gewicht mit 
der Bearbeitungsmenge zu (C. G. Fink, ,,Am. Electroch. Soc. Met. 
Chem. Engin.", Bd. 8, S. 341 [1910]). Die spezifische Warme des 
Molybdanmetalls ist 0,055 (Richards und Jackson, ,,Zeitschr. f. 
physik. Chemie", Bd. 70, II. Arrheniusband, S. 414). Der Schmelz- 
punkt ist 2450 C + 30 C (Pirani und Meyer, ,,Verh. d. Deutsch. 
physik. Ges.", Bd. 14, S. 426 [1912]). Das Molybdanmetall behalt 
seinen Glanz an der Luft fast unbegrenzt lange. Beim Erhitzen lauft 
es zuerst gelb, dann braun, blau, blaurot bis schwarz an, hSher erhitzt, 
fangt es an unter Ausstofien von schweren, weifien Dampfen zu 
Molybdantrioxyd zu verbrennen. Wasser greift das Molybdanmetall 
nicht an. Luftfreier Wasserdampf lafit das Mo- Metall auch bei Rot- 
glut unverandert. Sauren greifen das Molybdan im allgemeinen 
leichter an als Wolfram. Sowohl verdunnte wie konzentrierte 
Salpetersaure greift das Metall leicht an. Durch Salzsaure und 
Schwefelsaure wird das Molybdan nur sehr wenig angegriffen. 
Die geschmolzenen Oxydantien, wie Natriumnitrat und -Nitrit, 
Natriumsuperoxyd, Kaliumbisulfat usw., greifen das Molybdan unter 
Bildung von Molybdaten sehr energisch an. Nitrate bilden gleich- 
zeitig NO, Nitrite N 2 , welches unter Sieden der Schmelze ent- 
weicht. Das Molybdanmetall gerat infolge der heftigen Reaktion 
in Glut. 



37 

Verfahren zur Herstellung von Wolframleuchtkorpern 
fur Gluhlampen. 

In den folgenden Ausfuhrungen werden nur die wichtigsten 
Verfahren, welche in der Praxis Eingang gefunden haben, eingehend 
behandelt werden. Es ist nicht die Absicht des Verfassers, ein voll- 
standiges Bild iiber alle bekannten Wolframpatente , die in uberaus 
grofier Zahl vorhanden sind, zu geben. Ubrigens besitzen wir 
bereits eine sehr gute Zusammenstellung der alteren Wolframpatente 
in dem ausgezeichneten Buche von Dr. Heinrich Leiser (Wolfram, 
eine Monographic, Verlag von Wilhelm Knapp, Halle a. S. 1910). 
Wohl haben durch die in neuester Zeit bekanntgewordene Duktili- 
sierung des Wolframs auch die wichtigsten alteren Verfahren ihre 
Bedeutung fast ganzlich verloren. Es scheint dem Verfasser jedoch aus 
historischen und praktischen Grunden immer noch unerlafilich, auch 
die alteren Verfahren zu besprechen. Um mit einem Gebiete vertraut 
zu sein, dazu gehort nicht nur die Kenntnis der allerneuesten Er- 
rungenschaften, sondern auch der geschichtlichen Entwicklung. Gar 
oft kommt es vor, dafi die Kenntnis alter verlassener Methoden 
Erfinder und Forscher zu neuen, glanzenden Erfolgen fuhrt. Die 
Verfahren, welche zur Herstellung von Wolframleuchtkorpern fuhren, 
kann man in folgende einteilen: i. Das Substitutionsverfahren, 2. das 
Spritzverf ahren , 3. Legierungsverfahren , 4. Mechanische Verfahren. 

Das Substitutionsverfahren. 

Die Erfinder dieses Verfahrens, mit welchem das Wolfram zum 
erstenmal als Leuchtkorpermaterial in Vorschlag gebracht wurde, 
sind Dr. Alexander Just und Franz Hanaman in Wien 
(D. R. P. 154262 vom 15. April 1903). Das Prinzip des Verfahrens 
beruht darauf, dafi ein gluhender Kohlenfaden in einer Atmosphare 
von Wolframoxychloriden und Wasserstoff sich in einen Faden aus 
reinem Wolfram umwandeln laBt. Die Ausfuhrung und der Vor- 
gang des Verfahrens ist folgender: Unter einer Glasglocke wird in 
einer passenden Klemmvorrichtung ein Kohlenfaden festgeklemmt 
und durch elektrischen Strom auf helle Rotglut erhitzt. Im unteren 
Teil der Glocke befindet sich ein Gefafi mit Wolfram oxychlorid, 
welches erhitzt wird und die Glocke mit Dampfen von Oxychloriden 
erfullt. Gleichzeitig wird ein schwacher Strom von Wasserstoff 
durch den Gasraum der Glocke geleitet. Der gluhende Kohlenstoff 
entzieht nun dem Wolframoxychlorid den Sauerstoff, wahrend der 
Wasserstoff das Chlor bindet. In der chemischen Formelsprache 
lautet der Vorgang: 



38 

WO 2 C/ 2 + C + H 2 = W+ 2 CO + 2//C7; 
T^OC/ 4 + C+2// 2 == IF-f CO + ^HCl. 

Wir sehen, dafi bei diesem Prozesse aus dem Oxychlorid sich 
metallisches Wolfram ausscheidet. Die Ausscheidung geschieht gerade 
an der Stelle, an welcher eben der Kohlenstoff zu Kohlenoxyd ver- 
brannt wird, es tritt also gleichsam eine Ersetzung, Substitution des 
verschwindenden Kohlenstoffes durch Wolfram ein. In kurzer Zeit ist 
der ganze Kohlenfaden mit einer Wolframhulle bedeckt. Bei der 
hohen Temperatur l6st der im Innern noch vorhandene Kohlenstoff 
das Wolfram zu einem Karbid auf und diffundiert auf die Ober- 
flache. Hier oxydiert er nun wieder und bringt aquivalente Mengen 
von Wolframmetall zur Abscheidung. Der Faden wird immer wolfram- 
hal tiger, der Kohlenstoff nimmt fortwahrend ab, schliefilich ist er 
ganz wegoxydiert. Es verbleibt ein Faden aus reinem Wolfram. 
Damit der Vorgang richtig ablauft, mufi die zugefuhrte Wasserstoff- 
menge sehr klein sein, da sonst der Wasserstoff neben dem Chlor 
auch den Sauerstoff, dieses zur Entfernung des Kohlenstoffes not- 
wendige Element des Wolframoxychlorids, selbst bindet. Das Resultat 
ist, dafi bei Gegenwart grofierer Wasserstoffmengen eine Hulle von 
Wolframmetall den gliihenden Kohlenstoff umkleidet, welcher bei 
dem Vorgang nicht entfernt wird, sondern als Kern des Fadens 
zuruckbleibt. Wolframfaden, die Kohlenstoff enthalten, sind fur Gluh- 
lampenzwecke vollig unbrauchbar, da das entstehende Wolframkarbid 
viel defer schmilzt als das reine Wolfram. Es ist also beim Sub- 
stitutionsverfahren besonders wichtig, den Kohlenstoff ganzlich zu 
entfernen. Oft geschieht es, dafi auch bei Anwendung geringer 
Mengen Wasserstoffgas neben Wolframoxychlorid der Kohlenstoff 
nicht bis auf die letzten Spuren entfernt wird. Es mufi dann der 
Faden einer Nachbehandlung unterworfen werden. Die Nachbehand- 
lung (D. R. P. 184379 vom 9. Juli 1905) kann darin bestehen, dafi 
man die formierten Faden in einem Tiegel in ein feines Pulver von 
niederen Wolframoxyden einbettet und auf etwa 1600 C erhitzt. 
Dabei vollzieht sich die Oxydation des in den Faden enthaltenen 
Kohlenstoffes auf Kosten des Sauerstoff es der Wolframoxyde nach 
f olgendem Schema : 2 C -f- WO = W -\- 2 CO. Hierbei scheidet sich 
das Wolfram nur als loses Pulver in der Nahe der Faden ab. Nach 
mehrstiindiger Behandlung sind die Faden ganzlich kohlenstofffrei. 
Auch eine zweite Methode wurde von den Erfindern angegeben, 
nach welcher es moglich ist, den Kohlenstoff aus den Faden restlos 
zu entfernen (D. R. P. 193221 vom 9. Februar 1906). Diese Methode 
erinnert sehr an den Formierungsprozefi des Osmiums und die Ver- 



39 

fahren der Auergesellschaft (D. R. P. 182683, 1905). Die nach dem 
Substitutionsverfahren dargestellten noch kohlenstoffhaltigen Wolfram- 
faden werden einer oxydierenden Behandlung in einer wasserdampf- 
haltigen Atmosphare unterworfen. Der Sauerstoff aus dem Wasser- 
dampf oxydiert nach dem Vorgang C -f- H^ O = CO -f- H 2 den 
Kohlenstoff aus dem auf etwa H9oC erhitzten kohlenstoffhaltigen 
Wolframfaden heraus. Das Substitutionsverfahren gibt auch die 
Moglichkeit , Wolframfaden von ungleichformigem Querschnitt zu 
egalisieren. Die Egalisierung wird an Faden ausgefiihrt, aus welchen 
der Kohlenstoff bereits ganzlich entfernt wurde. Der Prozefi wird 
auch in einer Wolframoxychlorid- oder Wolframhexachloridatmo- 
sphare ausgefuhrt, nur wird diesmal mehr Wasserstoff zugefuhrt, als 
beim Substitutionsprozefi der Fall war, da jetzt dem Wasserstoff 
allein die Rolle zufallt, das Oxychlorid bezw. Hexachlorid zu redu- 
zieren. Der Faden von ungleichformigem Querschnitt wird durch 
elektrischen Strom auf helle Rotglut erhitzt. Hierbei gluhen die 
Stellen von geringerem Querschnitt heller und scheiden deshalb aus 
der umgebenden Atmosphare mehr Wolfram aus als die dunkler 
gluhenden, dickeren Partien. Infolgedessen wird nach kurzer Zeit 
der Querschnitt des Fadens vollkommen gleichmaBig. Der Reduk- 
tionsvorgang der Wolframoxychloride bezw. des Wolframhexachlorids 
spielt sich in folgender Weise ab: 

TFOo C/o -f 3 H 2 = W+zH 2 O + 2.HCI; 

WOCl + 3H*=W+H 2 + 4HCl; JFC/ 6 + 3 H = W+ 6 HCL 
Das Substitutionsverfahren wurde in der Form, wie soeben 
beschrieben, in der Technik praktisch kaum in groBerem Mafistabe 
ausgefuhrt. Das Verfahren, mag es von noch so grofiem theore- 
tischen Interesse sein, hat sich als zu umstandlich und mit dem viel 
einfacheren Spritzverfahren als kaum konkurrenzfahig erwiesen. Wir 
sehen auch in der Folge, wie die Erfinder und Inhaber des Sub- 
stitutionsverfahrens Patente anmelden, die immer mehr den Charakter 
des gewohnlichen Wolframspritzverfahrens annehmen. Die Gesell- 
schaften, welche nach dem Verfahren fabrizierten, haben auch Gluh- 
lampen in den Handel gebracht, deren Leuchtkorper rohrenformige 
Gebilde waren. Solche Wolframfaden sind nach dem Substitutions- 
verfahren leicht herzustellen, indem man auf dem Trager aus Kohle 
einen Mantel aus Wolfram herstellt und nachtraglich die Seele aus 
Kohle durch Oxydation vollstandig entfernt. Solche rohrenformige 
Leuchtkorper besafien natiirlich einen grofieren elektrischen Wider- 
stand als die gewohnlichen massiven Wolframdrahte, und man konnte 
deshalb schon mit drei solchen hohlen Faden eine no Volt-Lampe 



40 

konstruieren. Die hohlen Wolframfaden haben sich aber in der 
Praxis nicht bewahrt, da die Wande der Faden beim Brennen oft 
zusammenfielen , die Belastung der einzelnen Partien des Leucht- 
korpers sehr ungleichmafiig wurde und schnell zur ZerstSrung des 
Fadens fuhren mufite. 

Die Wolframspritzverfahren. 

Die grOfite praktische Bedeutung fur die Herstellung von 
Wolframgluhk6rpern batten bis vor kurzem die Verfahren, welche 
man mit dem allgemeinen Namen Wolframspritzverfahren bezeichnen 
kann. Als Wolframspritzverfahren sind alle diejenigen Verfahren zu 
bezeichnen, bei welchen Wolfram oder Wolframverbindungen , mit 
den verschiedensten Bindemitteln zu einer Paste vereint, unter hohem 
Druck zu Faden geprefit werden, welche dann durch geeignete Nach- 
behandlung in Drahte aus reinem Wolfram umgewandelt werden. 
Das W'olfram wird den Pasten in Form von feinstem Pulver ein- 
verleibt. Die W^olframverbindungen mussen durch Wasserstoff zu 
Wolfram reduzierbar sein. Die Wahl der W'olframverbindungen an 
Stelle des reinen Wolframs wird im allgemeinen in der Weise 
getroffen , dafi Verbindungen gewahlt werden , welche sich zu 
klebenden, zahen und plastischen Massen gestalten lassen und somit 
die Anwendung eines separaten Bindemittels uberflussig machen. 
Als Bindemittel konnen die verschiedensten Substanzen verwendet 
werden. So k6nnen organische oder anorganische Klebstoffe oder 
plastische Massen, Kolloide und schlieBlich sogar Metallmischungen, 
welche bei bestimmten Temperaturen plastische Eigenschaften an- 
nehmen, als Bindemittel zur Anwendung gebracht werden. Die 
Wolframspritzverfahren kann man also einteilen: i. Verfahren mit 
organischen Bindemitteln, 2. Verfahren mit anorganischen Binde- 
mitteln, 3. Kolloidverfahren, 4. Amalgamverfahren. 

Verfahren mit organischen Bindemitteln. 
Zu dieser Gruppe zahlen die wichtigsten und praktisch erfolg- 
reichsten Patente. Man kann wohl behaupten, dafi nach dem Spritz- 
verfahren mit organischen Bindemitteln vor der Einfuhrung des 
Wolframziehverfahrens der weitaus grofite Teil aller Wolframlampen 
fabriziert wurde. Das Prinzip des Verfahrens wurde von dem 
identischen alten Osmiumpasteverfahren ubernommen und nur fiir 
das Wolfram adaptiert. Deshalb hatten die Gesellschaften , welche 
friiher die Osmiumlampe f abrizierten , die grofiten Erfolge zu ver- 
zeichnen. Die organischen Bindemittel haben vor den anorganischen 



den Vorteil der grofien Bindekraft, so daB der Zusatz geringster 
Mengen von Substanzen, wie Gummi, Tragant, Zucker, Kasein, 
Kollodium usw. geniigt, um grofie Mengen Wolframpulver zu 
plastischen Massen zu vereinen. Das ganze Verfahren wird un- 
gefahr auf folgende Weise ausgefuhrt: Ganz feinpulveriges und fein- 
gesiebtes Wolfram wird mit einer wasserigen Losung eines oder 
mehrerer organischer Klebstoffe versetzt und mit diesen fein ver- 
ruhrt. Die dunnflussige Mischung wird unter standigem Digerieren 
am Wasserbade eingedampft, bis eine sehr zahe, plastische Masse 
zuriickbleibt. Diese Masse wird mit der Hand tuchtig durchknetet 
und der so erhaltene Klumpen so lange am Wasserbade getrocknet, 
bis die richtige Zahigkeit und Konsistenz erreicht ist. Durch lange 
Erfahrung vermag der Arbeiter solche Fasten mit grofier Gleich- 
mafiigkeit herzustellen. Die fertigen Fasten werden nun zu Faden 
geprefit. Zu diesem Zweck wird die Paste zwischen den Hand- 
flachen zu einem fingerdicken, walzenformigen Gebilde gestaltet und 
in einen passenden, dickwandigen Stahlzylinder eingefuhrt. Der 
untere Teil des Zylinders ist durch eine Stahlfassung verschraubt, 
in deren Mitte sich eine Diamantduse befindet. Von oben wird nun 
in den Stahlzylinder ein feingeschliffener und luftdicht passender 
Stahlstempel eingefuhrt und ganz langsam vermittelst einer starken 
Handpresse oder einer hydraulischen Presse heruntergedruckt. Eine 
Handfadenpresse, von der Firma Gebr. Koppe in Berlin fabriziert, 
stellt Fig. 17 dar. In der Abbildung sieht man auch den Prefizylinder 
samt Stempel und Mutter, in welcher sich die Prefiduse befindet. 
Fig. 18 zeigt eine durch das D. R. P. 212615 von J on - P r ig& e i* 1 
Munchen geschutzte Fadenpresse in verbesserter Form. Bei den 
gewormlichen Fadenpressen machten sich zwei Umstande besonders 
unangenehm bemerkbar. Der erste besteht in der raschen Abnutzung 
des Stempels und Prefizylinders , der zweite darin, daB die PreB- 
masse infolge des hohen Druckes in die feinsten Fugen eindringt 
und oft zwischen Dusenfassung und Zylinderboden in die Gewinde- 
gange der AbschluBmutter gelangt, wodurch das Losen derselben 
haufig unmogiich wird. Diese Ubelstande werden durch Verwendung 
der Fadenpresse nach Prigge vollkommen vermieden. In den 
unteren Teil des Prefizylinders ist ein auswechselbarer, konischer 
Einsatz C aus glashartem Stahl eingepaBt. Die Duse D bezw. die 
Dusenfassung ist kugelformig gestaltet und in die entsprechend 
geformte Abschlufiflache des Einsatzes C eingeschliffen. Durch An- 
ziehen der Abschlufimutter wird bei dieser Anordnung eine voll- 
standig sichere Abdichtung zwischen Einsatzboden und Dusenfassung 



erreicht. Unter dem hohen Druck, welcher sich hauptsachlich nach 
der Gr6fie der Dusenoffnung richtet, spritzt aus der Diise em weicher, 
jedoch geniigend fester Faden hervor, welcher zickzackformig auf 
hin und her gefuhrten Pappen aufgefangen wird. Nun werden die 
Faden auf den Pappscheiben belassen und in einem Ofen bei etwa 
150 C getrocknet. Dadurch werden sie so hart und elastisch, dafi 
sie sich bequem zu Bugeln zerschneiden 
und in Eisenschiffchen , ohne die Form zu 
verandern, zusammenlegen lassen. Die 
Eisenschiffchen werden nun in ein Eisen- 
rohr eingefiihrt, durch welches Wasserstoff 




Fig. 17- 



oder ein Gemisch von Wasserstoff und Stickstoff stromt. Das Eisen- 
rohr wird mit Hilfe eines Gasgeblases zur Rotglut gebracht, wobei 
der grofite Teil des in den Faden enthaltenen Klebstoffes in Form 
von Teer und Wasserdampf entweicht. Es bleiben zum Schlufi im 
Eisenschiffchen Faden zuruck, welche hauptsachlich aus Wolfram 
und nur zum geringen Teil aus Kohle bestehen. Die Kohle, welche 
von dem verkohlten Bindemittel herruhrt, bewirkt eine recht betracht- 
liche Festigkeit der Faden, so dafi man mit diesen bei den nach- 
folgenden Operationen ohne besonderen Bruch handhaben kann. 
Die Faden werden jetzt der Formierung unterworfen. Diese Ope- 
ration ist besonders wichtig und interessant. Das Formieren bewirkt 



43 

die Uberfuhrung des kohlenstoffhaltigen Wolframfadens in einen 
Draht aus ganz reinem Wolfram. Zu diesem Zwecke wird der Roh- 
faden unter eine Glasglocke, den Formierzylinder, gebracht und ver- 
mittelst Klemmen an eine elektrische Stromquelle geschaltet. Das 
untere Ende des Fadenbugels wird mit einem passenden Gewicht 
beschwert, damit der Faden sich wahrend des Formierprozesses nicht 
verbiegt, sondern schon gerade gestreckt wird. Der Formierzylinder 
wird von wasserdampfhaltigem Wasserstoff, dem zur Verdunnung 
grofiere Mengen Stickstoff beigemischt sind, durchstromt. Der Zusatz 
von Stickstoff ist aus dem Grunde vorteilhaft, weil dadurch erstens 
der Wasserstoffverbrauch geringer wird, aufierdem groBe Strom- 
ersparnisse zu erzielen sind, da der reine Wasserstoff ein vortreff- 
licher Warmeleiter ist und als solcher den gliihenden Faden derart 
abkuhlt, dafi ein verhaltnismafiig viel groBerer Strom als im Stick- 
stoff -Wasserstoffstrom verwendet werden mufi, um den Faden auf 
die gleiche Temperatur zu erhitzen. Ist der Formierzylinder geniigend 
mit Formiergas (so wird namlich das Gasgemisch genannt) gespiilt, 
so wird der Faden unter Strom gesetzt und zuerst auf helle Rotglut, 
etwa nooC, gebracht. Hierbei spielt sich ein Oxydationsvorgang 
ab, indem der im Rohfaden enthaltene Kohlenstoff auf Kosten des 
im Wasserdampf vorhandenen Sauerstoffs zu Kohlenoxyd verbrennt: 
C-f- H 2 O = CO -j- H 2 . Das Wolfram wird vom Wasserdampf bei 
diesen Temperaturen infolge der Gegenwart von Wasserstoff nicht 
angegriffen. In kurzer Zeit wird der gesamte Kohlenstoff weg- 
oxydiert und es verbleibt ein mattgrauer Wolframdraht von metall- 
schwammartiger Struktur zuruck. Die Zeitdauer, welche zur voll- 
standigen Entfernung des Kohlenstoff s notwendig ist, richtet sich 
nach der Dicke des zu formierenden Fadens und dem Partialdruck 
des Wasserdampfes. Bei dicken Faden ist es deshalb vorteilhaft, 
zur Beschleunigung des Formiervorganges das Formiergas hinreichend 
mit Wasserdampf zu sattigen, etwa dadurch, dafi man vor dem 
Eintritt in den Formierzylinder das Formiergas durch ein mit Wasser 
gefulltes Gefafi streichen lafit. Dieselbe Wirkung wie der Wasser- 
dampf hat auch ein entsprechender Zusatz von Kohlensaure, welche 
mit dem Kohlenstoff des Rohfadens auch Kohlenoxyd bilden kann: 
CO 2 -f- C = 2 CO. Bei dunneren Faden , wie solche hauptsachlich 
fur Gluhlampen in Betracht kommen, ist ein besonderer Zusatz von 
Wasserdampf oder Kohlensaure zum Formiergas nicht erforderlich. 
Dafur geniigt schon die geringe Menge von Sauerstoff oder Wasser- 
dampf, welche in jedem Formiergas als Verunreinigung enthalten ist. 
So kommt es, daB viele Firmen die Bedeutung des Wasserdampf- 



44 

formierprozesses , welcher der Auergesellschaft durch Patente ge- 
schutzt war, unterschatzt haben, indem sie glaubten, dafi die Ent- 
fernung des Kohlenstoffs auch bei der Formierung der Rohfaden in 
vollig sauerstoff- und wasserdampffreien Atmospharen gelingt. Sie 
glaubten, dafi der Kohlenstoff mit dem Wasserdampf des Formier- 
gases sich zu Methan vereinigt - - C -\- 2 H 2 * CH^ - - und dafi 
auch auf diese Weise die Entfernung des Kohlenstoffs aus dem Roh- 
faden gelingt. Dafi dies praktisch nicht der Fall sein kann, beweist 
die Tatsache, dafi bei Gegenwart der geringsten Spuren von Methan 
im Formiergas gerade der entgegengesetzte Vorgang stattfindet, d. h. 
das Methan zerfallt in Wasserstoff und Kohlenstoff, welcher mit dem 
Wolfram ein Karbid bildet. Freilich ist es auch prinzipiell m5glich, 
da es sich beim Zerfall des Methans offenbar um ein reversibles 
Gleichgewicht handelt, dafi auch der entgegengesetzte Vorgang, wenn 
auch in verschwindendem Mafie, stattfindet. Gerade in der aller- 
letzten Zeit wurden von .Wl. Ipatiew (,,Journ. f. prakt. Chemie" 
1913, Bd. 87, S. 479 bis 487) Bedingungen aufgefunden, bei welchen 
die Synthese des Methans gelingt. Bei hohen Drucken findet die 
Synthese des Methans aus Kohle und Wasserstoff bei Gegenwart 
von reduziertem Nickel als Katalysator bei 510 bis 520 C statt. 
Dafi auch Wolfram ahnliche katalytische Wirkungen ausiiben konnte, 
scheint sehr wahrscheinlich. Demnach durfte bei den eben erwahnten 
Bedingungen eine Formierung mit reinem Wasserstoff als moglich 
zu betrachten sein. Bei den gewohnlichen Bedingungen der Formierung 
geht die Bildung des Methans jedoch in derart verschwindend 
geringem Mafie vor sich, dafi an eine praktische Ausiibung eines 
solchen Verfahrens gar nicht zu denken ware. In den grofien 
Prozessen, welche die Auergesellschaft mit den Firmen fiihrte, ist 
es ihr auch gelungen, nachzuweisen, dafi in einem vollig von Wasser- 
dampf und Sauerstoff befreiten Formiergas die Entfernung des Kohlen- 
stoffs aus dem Rohfaden bei der in Betracht kommenden Temperatur 
von etwa 1100 C und dariiber nicht gelingt. Bei viel hoheren 
Temperaturen tritt auch ein anderer Vorgang ein, welcher auch zur 
Entfernung des Kohlenstoffs aus dem Rohfaden fuhrt, die Zyan- 
bildung. Bei der hochsten Weifiglut, 1900 bis 2000 C, verbindet 
sich namlich der Kohlenstoff mit dem im Formiergas enthaltenen 
Stickstoff zu Dizyan: 2 C -\- N 2 (C/V).,, welches Gas weggefuhrt 
wird. Auch dieser Vorgang wurde der Auergesellschaft (D.R.P. 194653 
vom 12. August 1905) fur die Entfernung des Kohlenstoffs aus dem 
Rohfaden geschutzt. Ist durch den Formierprozefi der gesamte 
Kohlenstoff entfernt, so wird nunmehr der Wolframfaden stufenweise 



45 

auf die hochste Glut gebracht. Der Faden sintert dabei sehr zusammen 
und wird wesentlich kurzer. Die endgultige Formiertemperatur liegt 
viel hoher als die Temperatur, welcher der Wolframdraht in den 
Gluhlampen selbst ausgesetzt wird. Dies ist deshalb notwendig, 
damit der Faden beim Brennen in der Lampe sich nicht weiter ver- 
andert und dadurch etwa die Lebensdauer der Lampe ungunstig 
beeinflufit. Der fertig formierte Wolframdraht besitzt eine glanzende, 
metallische Oberflache und zeigt alle Eigenschaften der reinen Metalle. 




Fig. 19. Formierapparat fQr Wolframfaden. 

Er ist aber sehr sprode und briichig und wird nur bei dunkler 
Rotglut ganz weich und biegsam. Die Formierdauer betragt bei 
gewphnlichen Faden etwa 3 Minuten. Einen Formierapparat, in 
welchem einige Faden auf einmal formiert werden konnen, zeigt 
Fig. 19 (Fabrikat der Firma Gebr. Koppe in Berlin). Durch einen 
besonderen Kunstgriff gelingt es auch beim Formieren, aus den 
gewohnlichen vollen Rohfaden hohle, rohrenformige Wolframdrahte 
herzustellen (D. R. P. 193292, 1906). Zu diesem Zwecke wird der 
Faden nicht allmahlich stufenweise, sondern moglichst rasch auf die 
hochste Formierglut gebracht. Bei dieser Behandlung entsteht an 
der Oberflache des Rohfadens sehr schnell ein starrer Mantel aus 
Wolframmetall, welcher nicht mehr in gleichem Mafie mit dem noch 



unveranderten Innern welter zusammenschrumpfen kann. Dadurch 
entsteht im Innern des Fadens, seiner ganzen Lange nach, ein Hohl- 
raum. Praktische Bedeutung haben die hohlen Wolframf aden , wie 
vorhin erwahnt, nicht erlangt. Von einigem Interesse ist noch die 
Tatsache, dafi fur die Formierung g'anz dtinner Drahte nur Gleich- 
strom verwendet werden kann (Deutsche Anmeldung D. 16373, VIII, 
vom 21. Oktober 1905). Bei der Formierung solcher Faden mit 
Wechselstrom macht sich der Einflufi des Erdmagnetismus auf die 
leichten und vom starken Strom durchflossenen Gebilde unangenehm 
bemerkbar, indem durch diesen die Faden oft verdreht und ver- 
zogen werden. 

Alle anderen Methoden, welche sich auch organischer Binde- 
mittel zur Herstellung der Wolframfaden bedienen, versuchen auf 
verschiedenen Wegen der Notwendigkeit der Wasserdampfformierung 
auszuweichen. Zu diesem Zweck werden vielfach organische Binde- 
mittel vorgeschlagen , welche bei der trockenen Destination der 
geprefiten Faden, ohne zu verkohlen, sich verfliichtigen und einen 
nur aus reinem Wolfram bestehenden Faden zurucklassen. Hierher 
gehort das Patent!] von Dr. Majert (D. R. P. 233945), welcher Wolfram- 
saureglyzerinester verwendet, und die Patente von Johann Lux 
(D. R. P. 194171), welcher die Verwendung von Kampfer oder Pinen- 
chlorhydrat als Bindemittel schutzen liefi. Zu erwahnen ist hier noch 
das Verfahren von Dr. Aladar Pacz (D. R. P. 245190 vom 
12. Juni 1909). Hiernach wird eine Ammoniumwolframatlosung mit 
Salzsaure und Gallusgerbsaure gefallt. Der entstehende schwarzblaue 
Niederschlag, welcher im wesentlichen die Verbindung // 6 TF^C 9 O 3 
darstellt, lafit sich sehr gut durch Diamantdusen zu Faden pressen. 
Beim . Gluhen der Faden zerfallt die Verbindung unter Entwicklung 
von Kohlenoxyd und Benzoldampf und lafit reines Wolframmetall 
zuruck. Der Zerfall geht nach folgendem Schema vor sich: 
// 6 TF 2 C 9 O 3 = TF 2 + C 6 // 6 + 3 CO. - - Der Vorteil der Erfindung 
soil auch darin bestehen, dafi die nach diesem Vorgang hergestellten 
Faden unter starker Schrumpfung zusammensintern (Schrumpfung 
etwa 75 % der benutzten Diisengrofie), wodurch sich dieses Ver- 
fahren zur Herstellung sehr dunner Drahte besonders gut eignet. 

Nach anderen Verfahren wieder wird der Entkohlungsprozefi 
vermittelst der Wasserdampfformierung dadurch zu vermeiden gesucht, 
dafi der mit organischen Bindemitteln hergestellten Wolframpaste 
Verbindungen zugesetzt werden, welche mit der Kohle beim Gluhen 
in Wechselwirkung treten und diese in Form fluchtiger Verbindungen 
aus dem Wolframfaden ganzlich entfernen konnen. So wird z. B. der 



47 

Wolframpaste Wolframtrioxyd oder Wolframdioxyd in solcher Menge 
zugesetzt, dafi diese genugt, um den ganzen Kohlenstoff als CO 
bezw. CS 2 beim Formierprozefi zu entfernen. Gewohnlich wird 
sogar ein kleiner Uberschufi von diesen Verbindungen (WO%, WS. 2 ) 
zugesetzt, da der zuruckgebliebene Rest leicht durch den Wasserstoff 
zu Wolfram reduziert wcrden kann (Dr. Just, D. R. P. 182766 vom 
I.November 1904). Hierher gehoren auch die Patente von Johann 
Lux (D. R. P. 193920 und 194894), nach welchen die Entkohlung 
vermittelst der Oxyde oder Sulfide leichtfluchtiger Metalle bewirkt 
wird. Der Spritzmasse wird hier Zinkoxyd oder Kadmiumoxyd 
bezw. die entsprechenden Sulfide dieser Metalle zugesetzt. Der 
Sauerstoff bezw. Schw r efel dieser Metalle tritt mit dem Kohlenstoff 
in Wechselwirkung unter Bildung fluchtiger Verbindungen, wahrend 
das gleichzeitig entstandene Zink- bezw. Kadmiummetall bei dem 
Formierprozefi aus dem Faden restlos herausdestilliert. Der Vorgang 
ist in chemischen Formeln ausgedruckt der folgende: 
TF+(Z, Cd)'0+C=W(Zn t Cd)+CO; 

W(Zn, Cd)==W+(Zn, Cd}; 
W+ 2 (Z, Cd} S + C= = W+ 2 (Z, Cd) + CS,. 

Das Verfahren soil noch den Vorteil besitzen, dafi man infolge 
der starken Schwindung aus verhaltnismafiig dicken Rohfaderi nach 
der Beendigung der Formierung ganz dunne Wolframdrahte erhalt. 

Eine Reihe anderer Patente gibt Methoden an, nach welchen 
die Entkohlung der Wolframfaden durch Anwendung entsprechender 
Formiergase bewirkt werden kann. Ein solches Verfahren hat sich 
z. B. die Wolframlampen-Akt.-Ges. (D. R. P. 199040) schutzen lassen. 
Das Verfahren beruht darauf, dafi der Formierprozefi in einer Atmo- 
sphare sulfurierender und reduzierender Gase ausgefuhrt wird. So 
wird z. B. ein kohlenstoffhaltiger Wolframrohfaden in einer Gas- 
atmosphare erhitzt, in welcher neben dem Wasserstoff geringe Mengen 
von Schwef el wasserstoff sich befinden. Der Schwefelwasserstoff 
zerfallt infolge der Glut des formierten Fadens in Wasserstoff und 
Schwefel, welch letzterer sich mit dem Kohlenstoff zu dem fluchtigen 
Schwefelkohlenstoff vereinigt. Wohl wird bei diesem Prozefi auch 
das Wolfram zum Teil zu Schwefelwolfram umgew-andelt, jedoch 
wird dieses durch den gleichzeitig vorhandenen Wasserstoff wieder 
zu Metall reduziert. Ein anderes Verfahren dieser Art ist das Ver- 
fahren von Dr. Hollefreund (D. R. P. 210326 vom 26. Juni 1906). 
Das Patent schutzt dem Erfinder die Anwendung des in Form von 
Xitriden gebundenen Stickstoffs. Ein Nitrid, insbesondere das 
Phospham PN 2 H, wird der Spritzmasse in entsprechender Menge 



48 

zugesetzt. Die gluhenden Rohfaden zersetzen bei der Formierung 
das Phospham in 7V 2 , P und // 2 . Der Stickstoff verbindet sich mit 
dem Kohlenstoff zu Zyan, der Phosphor entfernt alle Spuren von 
Sauerstoff, und der Wasserstoff bewirkt die noch eventuell erforder- 
liche Reduktion. 

Verfahren mit anorganischen Bindemitteln. 
Diese Verfahren haben den Vorteil, daB der Kohlenstoff hierbei 
ganzlich vermieden wird, wodurch man sich die Schwierigkeit der 
Entkohlung erspart. Als geeignete Bindemittel, welche mit Wolfram- 
pulver plastische Massen liefern, wurde z. B. von der Wolframlampen- 
Akt.-Ges. (D. R. P. 185585) Schwefel, von Wilhelm Heinrich 
(D. R. P. 214493) Schwefelphosphorverbindungen, von Dr. Joh. 
Schilling (D.R. P. 223498) Schwefelammonium und (D.R. P. 236554) 
Ammoniak, von Dr. Fritz Eisner (engl. Pat. 17469, 1910) Hydrazin 
vorgeschlagen. Bei diesen Verfahren, insbesondere dem Verfahren von 
Schilling, ist es notwendig, ein besonders feines, fast kolloidales 
Wolframpulver zu verwenden, wenn genugend plastische Massen 
'erzielt werden sollen. Interesse verdierit noch das Verfahren von 
Johann Lux (D. R. P. 200938 vom 16. Juni 1905), welcher als 
Bindemittel kolloidale Wolframsaure oder Ammoniumwolframat ver- 
wendet. Diese Substanzen bilden mit wenig Wasser klebrige, zahe, 
gummiahnliche Flussigkeiten, welche, mit feinem Wolframpulver ver- 
mengt, eine plastische Masse ergeben, die nach gewohnlicher Art zu 
Faden gespritzt werden kann. Zur Umwandlung der Rohfaden in 
Faden aus reinem Wolfram ist es nur erforderlich, dieselben bei Gegen- 
wart reduzierender Case zu formieren. In zahlreichen Patenten lafit 
sich die Firma Siemens & Halske in Berlin die Verwendung von 
plastischen anorganischen Wolframverbindungen, hauptsachlich Ammo- 
niumwolframate, als Pastematerial fur Wolframfaden schiitzen. Wir 
sehen, daB diese Patente sich kaum wesentlich von dem oben be- 
schriebenen Patent von J. Lux unterscheiden konnen. Dr. Leiser 
hat in seinem Buch: ,,Das Wolfram", S. 154, den Wert dieser Patente 
zur Genuge charakterisiert. 

Wo If r am kolloid verfahren. 

Wir gehen nun zur Besprechung des Wolframspritzverfahrens 
nach Dr. Hans Kuzel (D. R. P. 194348 vom 25. Juli 1905; D. R. P. 
206911 vom 28. Juni 1908; D. R. P. 208599 vom 16. Oktober 1908) 
iiber. Dr. Kuzel benutzt in seinem Verfahren kolloidales Wolfram 
zur Herstellung von homogenen plastischen Massen, welche sich zu 



49 

Faden spritzen lassen. Das kolloidale Wolfram stellt der Erfinder 
her, indem er feinstes Wolframpulver durch abwechselnde Behand- 
lung mit Sauren und Alkalien derart anatzt, dafi sich das Metall 
schliefilich in reinstem destillierten Wasser lost. Durch Zusatz von 
beliebigen Elektrolyten wird aus dieser kolloidalen Losung des 
Wolframs das gelatinose Wolframgel ausgefallt. Das Wolframgel 
besitzt eine grofie Klebekraft, so dafi man diesem grofie Mengen 
von gewohnlichem kristallinen Wolframpulver zusetzen und beide zu 
einer homogenen, plastischen Masse gestalten kann. Diese Masse, 
welche nur aus Wolf ramme tall und kolloidal gebundenem Wasser 
besteht, lafit sich zu Faden spritzen, welche durch einf aches Erhitzen 
im Vakuum oder inerter Atmosphare in Faden aus reinem Wolfram 
umgewandelt werden konnen. Die Erhitzung der getrockneten 
Wolframfaden vermittelst des elektrischen Stromes wird durch die 
Tatsache erschwert, dafi die Faden den elektrischen Strom fast gar 
nicht leiten. Diese Erscheinung wurde bereits fruher auch bei 
anderen kolloidalen Metallen beobachtet. Damit nun die Faden 
elektrisch leitend werden, werden dieselben auf etwa 80 C erhitzt, 
bei welcher Temperatur sich eine geringe Leitfahigkeit der Faden 
einstellt. Nun ist es moglich, einen wenn auch nur schwachen 
Strom durchzuschicken. Dadurch gerat der Faden in Glut, leitet 
den Strom immer besser und kann schliefilich bis auf hellste Weifi- 
glut erhitzt werden. Hierbei sintert der Faden sehr stark, sowohl 
seiner Lange nach, wie im Querschnitt, und bekommt das Aussehen 
eines glanzenden Metalldrahtes. Es gelingt auch auf anderen Wegen, 
den Kolloidfaden leitend zu machen. Man kann z. B. durch An- 
wendung eines Stromes, dessen Spannung wesentlich hoher ist als 
die gewohnlich fur die Formierung benutzte Spannung mit etwa 
1000 Volt - - einen Kolloidfaden zur Rotglut bringen und dadurch 
auch fur Strome von gewohnlicher Spannung leitend machen. Auch 
durch sehr hohes Erhitzen der Rohfaden in einem elektrischen Ofen 
gelingt es, diese derart zu sintern, dafi sie fur den elektrischen 
Strom leitend werden. Da der nach dem Kolloidverfahren her- 
gestellte Rohfaden aufier Wolfram nur noch Wasser enthalt, so 
genugt eine Erhitzung allein, um den Faden in einen Draht aus 
reinem Wolfram zu uberfuhren. Es ist deshalb prinzipiell moglich, 
die ganze Formierung im Vakuum auszufiihren. Vorteilhafter und 
einfacher ist es jedoch, die Formierung in einer reduzierenden Atmo- 
sphare durchzufiihren, da in dem Rohfaden immer noch betracht- 
liche Mengen von Oxyden enthalten sind, wie es bei kolloidalen 
Metallen fast immer der Fall ist, welche alsdann zu Wolfram redu- 

MQller, Metalldrahtlampen. 4 



ziert werden. Die Anwendung reduzierender Gasatmospharen zur 
Formierung der Kolloidfaden erscheint insbesondere da notwendig, 
wo ein absichtlicher Zusatz von kolloidalen Oxyden des Wolframs 
zur Paste, wie durch besondere Modifikation des Kolloidverfahrens 
vorgesehen (Zusatzpatent 205581 vom 4. August 1905), erfolgt 1st. 
Den nach dem Kolloidverfahren hergestellten Wolframdrahten wird, 
wie es sich aus dem Verfahren von selbst ergibt, die vollstandige 
Kohlenstofffreiheit als besonderer Vorteil nachgeruhmt. Es besteht 
aber kein Zweifel, dafi auch die nach dem Verfahren mit organischen 
Bindemitteln hergestellten Wolframdrahte ebenso ganzlich frei von 
Kohlenstoff hergestellt werden konnen. Als besonderer Nachteil des 
Wolframkolloidverfahrens kann hingegen diese Tatsache hervor- 
gehoben werden, dafi die nach diesem Verfahren hergestellten Wolfram- 
faden haufig im Innern Hohlraume enthalten, welche deren Qualitat 
und Lebensdauer ungiinstig beeinflussen. Aufierdem stellen sich 
beim Pressen der Faden aus der kolloidalen Wolframpaste durch 
die Diamantdiisen oft sehr betrachtliche Schwierigkeiten ein, die 
zum Teil auf die Entmischung der Kolloide bei dem hohen, beim 
Pressen angewendeten Druck zuruckzufuhren sind, welche Schwierig- 
keiten die Fabrikation nach diesem Verfahren im groBen aufier- 
ordentlich erschweren. Tatsachlich hatten die Firmen, welche nach 
diesem, an sich h6chst interessanten und originellen Verfahren ge- 
arbeitet haben, fast samtlich keinen gunstigen finanziellen Erfolg zu 
verzeichnen. 

Das Amalgamverfahren. 

Zu den Wolframspritzverfahren ist schliefilich das sogenannte 
Amalgamverfahren zu zahlen. Der Erfinder des Amalgamverfahrens 
ist W. D. Coolidge in Schenectady. Nach seinem Verfahren (engl. 
Pat. 23336, 1906) wird ein Amalgam, welches aus Quecksilber, 
Kadmium und Wismut besteht, als Bindemittel fur das Wolfram- 
pulver verwendet. Das Amalgam stellt bei gewohnlicher Temperatur 
ein festes, duktiles, silberweifies Metall vor, welches bei loobis i2oC 
zu einer plastischen Masse wird. Zur Herstellung der Wolfram- 
amalgampaste wird das Amalgam in einem auf etwa i2oC erhitzten 
Morser zum Schmelzen gebracht und diesem ungefahr die gleiche 
Menge feingesiebten Wolframpulvers unter standigem Umruhren mit 
dem Pistill portionenweise zugesetzt. Das Amalgam wird mit dem 
Wolframpulver so lange verrieben, bis eine vollstandig homogene 
Durchmischung zu einer silberweifien Paste erzielt ist. Diese Paste 
kann man nun erkalten lassen und nach Bedarf zum Pressen der 
Faden verwenden. Das Pressen geschieht in ahnlicher Weise wie 



bei den anderen Spritzverfahren durch eine Diamantduse, nur wird 
in diesem Fall sowohl die Prefiform wie Duse durch eine. geeignete 
Vorrichtung auf etwa 100 C erhitzt. Aus der erhitzten Prefiform 
spritzt unter dem Druck der hydraulischen Presse ein silberglanzender 
Wolf ram amalgamfaden hervor und erstarrt sofort zu einem schonen, 
metallischen, biegsamen Draht. Derselbe wird zu biigelformigen 
Gebilden gestaltet und nun einer Behandlung unterworfen, durch 
welche die Entfernung des Quecksilbers , Kadmiums und Wismuts 
bewirkt wird. Zu diesem Zweck werden die btigelformigen Faden 
in einem Schiffchen in ein Glasrohr eingefuhrt und im Vakuum auf 
etwa 350 C erhitzt. Hierbei destilliert aus dem Faden das gesamte 
Quecksilber mit dem grofiten Teil des Kadmiums heraus und es 
bleiben graue, porose Wolframfaden zuruck, welche nur etwas 
Wismut und ganz geringe Mengen Kadmium enthalten. Die Faden 
werden hierauf in einem Eisenrohr, welches durch ein Geblase auf 
helle Rotglut erhitzt wird, im Wasserstoffstrom langere Zeit be- 
handelt, wodurch der grofite Teil der Fremdmetalle verdampft und 
clie Wolframfaden selbst eine wesentliche Verfestigung erfahren. Jetzt 
folgt das eigentliche Formieren der Faden, welches ahnlich verlauft 
wie das Formieren der nach anderen Spritzverfahren hergestellten 
Rohfaden. Die Faden werden im Vakuum, oder einfacher in einer 
Atmosphare inerter oder reduzierender Gase durch elektrischen 
Strom auf hohe Weifiglut erhitzt. Die letzten Spuren der in den 
Faden noch enthaltenen Fremdmetalle oder sonstiger Verunreinigungen 
verdampfen dabei, es tritt eine starke Sinterung ein, bis schliefilich 
ein fester, glanzender Draht aus ganz reinem Wolfram resultiert. 
Das Amalgamverfahren wurde eine Zeitlang von der General Electric 
Company in Amerika und der British Thomson Houston Co. in London 
ausgeubt. Das Verfahren scheint jedoch nach kurzer Zeit durch 
das gewohnliche Pasteverfahren mit organischen Bindemitteln ver- 
drangt worden zu sein. 

Die Wolframfaden, welche nach den verschiedensten Spritz- 
verfahren hergestellt wurden, waren trotz der grofien chemischen 
Reinheit des Metalls sehr sprode und briichig. Wollte man die Form 
der fertigen Wolframdrahte verandern, so machte man sich dafur die 
Eigenschaft der Faden, in der Warme schon bei etwa 500 C bieg- 
sam zu werden, zunutze. 

In neuester Zeit ist es gelungen, bei gewohnlichen Tempe- 
raturen biegsame und duktile Wolframdrahte nach dem gewohnlichen 
Wolframspritzverfahren herzustellen (Vereinigte Gluhlampen- und 
Elektrizitats-Akt.-Ges. in Ujpest. Ung. Patentanmeldung, Grundzahl: 



52 

J. 1409 vom 8. Marz 1912). Die Erfinderin hat die Beobachtung 
gemacht, dafi durch Zusatz von Thoriumdioxyd zur gewohnlichen 
Wolframpaste beim Einhalten gewisser Vorsichtsmafiregeln sich ganz 
weiche und biegsame Drahte,' welche im wesentlichen aus Wolfram 
bestehen, nach dem gew5hnlichen Spritzverfahren herstellen lassen. 
Bei diesem Verfahren 1st vor allem die aufierst feine und gleich- 
maBige Verteilung der beiden Komponenten - - Wolfram, Thorium- 
dioxyd in der Paste von grofiter Wichtigkeit. Zu diesem Zweck 
wird Wolframsaure mit der Lftsung der entsprechenden Menge Thor- 
nitrat (etwa .2 bis 5 Teile Thoriumdioxyd auf 100 Teile Wolfram- 
pulver) gut verruhrt und so lange unter standigem Ruhren am 
Wasserbade erhitzt, bis die breiige Masse ganz trocken wird. Hierauf 
wird die Masse pulverisiert und bei 300 bis 400 C zur vollstandigen 
Zersetzung des Thoriumnitrats erhitzt. Nun wird das Wolfram- 
trioxyd-Thoriumdioxydpulver in Wasserstoff in gew5hnlicher Weise 
reduziert. Die Erfinderin nimmt an, daB schon hierbei, also bei 
1000 C, eine teilweise Reduktion des feinverteilten Thoriumdioxyds 
vor sich geht, was sehr wenig glaubhaft erscheint. Das reduzierte 
Pulver wird zu einer Paste mit einem gewohnlichen organischen 
Bindemittel verarbeitet und die daraus geprefiten Faden in gewohn- 
licher Weise karbonisiert und entkohlt. Nun folgt der wichtige 
Prozefi des Sinterns dieser Faden. Die Sinterungstemperatur wird 
so weit erhOht, als es der Faden ohne zu schmelzen uberhaupt ver- 
tragt. Die Atmosphare, in welcher die Sinterung ausgefiihrt wird, 
besteht aus vollkommen trockenem, sauerstofffreiem Wasserstoff. Wird 
nun die Sinterung unter solchen Verhaltnissen genugend lange fort- 
gesetzt, so bekommt man schliefilich einen Wolframdraht, der sich 
auch bei Zimmertemperatur wie ein weicher Kupferdraht biegen lafit. 
Dieser Effekt ist sehr auffallend, da bisher nach dem Pasteverfahren 
niemals duktile Wolframdrahte hergestellt werden konnten. Als 
Erklarung fur diese merkwurdige Erscheinung gibt die Erfinderin an, 
dafi das Thoriumdioxyd bei den aufierordentlich hohen Sinterungs- 
temperaturen in Gegenwart von Wolfram nach folgender Gleichung 
reduziert wird: Th O 2 -j- W= Tk -j- WO 2 . Das entstandene Wolfram- 
dioxyd wird durch Wasserstoff wieder zu Metall reduziert, wahrend 
sich das gebildete Thoriummetall mit dem Wolfram legiert. Die 
Erfinderin hat auch beobachtet, dafi der Zusatz sehr geringer Mengen 
von Halogensalzen , wie MgClv, ZnCl^, AlCl%, die Duktilisierung 
nach dem beschriebenen Thoriumdioxydverfahren sehr begiinstigt. 
Nach Ansicht der Erfinderin ist es die nach dem eben geschilderten 
Verfahren hergestellte Wolframthoriumlegierung, welche die hervor- 



53 

ragende Duktilitat besitzt. Dem Verfasser scheint der erzielte Effekt 
weniger auf die Entstehung einer duktilen Legierung, als auf die 
durch die speziellen Bedingungen des Verfahrens erzielte vollstandige 
Reduktion des Wolframmetalls zuruckzufiihren zu sein. Sowohl die 
hohe Sinterungstemperatur, welche den Sauerstoffdampfdruck der 
Wolframoxyde erhoht, als auch die Anwendung eines moglichst von 
Sauerstoff befreiten Reduktionsgases sprechen dafiir, daB eine aus- 
gezeichnete Reduktion unter solchen Bedingungen zu erwarten ware. 
Sehr viele Tatsachen lassen nun die Vermutung zu, daB wirklich 
vollkommen reduziertes Wolfram ein duktiles Metall darstellt. Die 
Annahme hingegen, dafi das Thoriumdioxyd sich bei dem be- 
schriebenen Verfahren vollkommen zu Metall reduzieren laBt, klingt 
sehr unwahrscheinlich. Viel eher durfte das Thoriumdioxyd die 
Rolle eines vermittelnden Reduktionskatalysators fiir die niederen 
Wolframoxyde spielen. 

Gegen die Annahme der Bildung einer W r olframthoriumlegierung 
kann man noch einen sehr ernsten Einwand erheben. Bekanntlich 
ist das Thoriummetall verhaltnismafiig leicht schmelzbar (Schmelz- 
punkt etwa i75oC). Somit mufite auch das Thoriummetall beim 
Brennen eines 2 bis 5 / Thorium enthaltenden Wolframdrahtes mit 
Leichtigkeit herausdestillieren und in kurzer Zeit eine intensive 
Schwarzung der Gliihlampe verursachen. DaB dies aber nicht der 
Fall ist, scheint dem Verfasser der beste Beweis dafur zu sein, daB 
das Thorium in den nach dem Thoriumdioxydverfahren hergestellten 
Wolframdrahten nicht als Metall, sondern als das viel weniger 
fluchtige, farblose Thoriumdioxyd enthalten ist. 

Ist die Ursache des nach dem Verfahren der Vereinigten 
Elektrizitats-Akt.-Ges. erzielbaren Effektes noch nicht als ganz sicher- 
gestellt zu betrachten, so ist die Erzielung des Effektes selbst eine 
feststehende und sehr wichtige Tatsache. Das neue Verfahren kann 
dem besten bisher bekannten Duktilisierungsverfahren des Wolframs 
auf mechanischem Wege wiirdig an die Seite gestellt werden. In 
vieler Hinsicht ist sogar das nach dem eben beschriebenen Verfahren 
dargestellte Material besser als das auf anderem Wege gewonnene 
duktile Wolfram. Vor allem bleibt der nach dem Thoriumdioxyd- 
verfahren hergestellte Wolframdraht auch nach jeder noch so hohen 
Erhitzung vollkommen duktil, wahrend die nach dem Ziehverfahren 
hergestellten Wolframdrahte durch hohe Erhitzung ihre Duktilitat 
zum groBten Teil verlieren. Die Gegenwart von Thoriumdioxyd in 
dem Leuchtkorper verhindert auch das Auftreten des sogen. Wechsel- 
stromeffektes, wie spater berichtet werden soil. Der einzige Nachteil, 



54 

welcher sich bei der Verwendung der nach dem Thoriumdioxyd- 
verfahren hergestellten Wolframdrahte ergibt, 1st die Tatsache, daS 
solche Wolframdrahte nur mit der gr6fiten Vorsicht sich *bei Gluh- 
lampen fur hohe Spannungen verwenden lassen. 

Den Einflufi eines Zusatzes von Thoriumdioxyd oder Oxyden 
anderer Erdalkalien und seltenen Erden auf die Duktilitat des 
Wolframs hat schon fruher die Westinghouse Metal Filament Lamp 
Co. Ltd. in London erkannt und in Patenten geschutzt (franz. 
Pat. 450762 vom 19. Dezember 1902; Prior, der osterr. Anm. vom 
20. Dezember 1911). Die Neuheit und Patentfahigkeit der Erfindung 
der Vereinigten Elektrizitats-Akt.-Ges. mufi deshalb sehr stark be- 
zweifelt werden. Das Thoriumdioxydverfahren wird gegenwartig von 
vielen Fabriken, welche das Wolframziehverfahren nicht ausiiben 
diirfen, ausgeiibt. 

Die Fabrikation der Wolframdrahte nach dem Spritzverfahren 
war auch bei Anwendung der besten und einfachsten Verfahren recht 
umstandlich. Mufite man doch jeden Fadenbiigel gesondert formieren, 
eine Operation, die mindestens 2 bis 3 Minuten erforderte. Da die 
grofiten Fabriken taglich fast l / 2 Million solcher Faden herstellen 
mufiten, kann man sich leicht vorstellen, welchen Umfang die Formier- 
stationen in den Fabriken annehmen mufiten und welche Betriebs- 
kosten sie verursachten. Die grofien Fabriken wandten deshalb fruh- 
zeitig ihre Aufmerksamkeit dem Problem zu, die Formierung auf 
automatischem Wege durchzufuhren. Dr. Fritz Blau hat sich in 
dem V. St. Pat. 985502 vom 28. Februar 1911 einen Automaten zur 
Formierung der Wolframdrahte geschutzt. Die Westinghouse Metal 
Filament Lamp Co. Ltd. hat in dem D. R. P. 236711 vom 27. Marz 
1910 einen sehr praktischen Apparat zum kontinuierlichen auto- 
matischen Formieren von Wolframdraht angegeben. Der Automat 
funktioniert sehr gut und ist auch heute bei einigen grofien Firmen 
in Gebrauch. Die schematischen Zeichnungen (Fig. 20) zeigen die 
Konstruktion des Westinghouseautomaten zur kontinuierlichen For- 
mierung. Die Wolframpaste wird aus dem Prefizylinder / zu einem 
Faden gespritzt und gelangt in einen umgekehrten trichterformigen 
Raum 4, in welchem der Rohfaden vermittelst eines Brenners / 
getrocknet wird. Der Faden gelangt sodann in ein trichterformiges 
Gebilde 6, welches erlaubt, dafi dieser nach Bedarf in Spiralen auf- 
gestapelt wird, ohne gegenseitige Verschlingung der einzelnen 
Windungen. Die sogen. Kanne 6 fuhrt den Faden weiter in den 
Formierapparat, welcher sich in der Kammer 8 befindet, die mit 
Formiergas gespult wird. Der Eintritt fur den Faden in die Formier- 



55 



kammer befindet sich bei 7. 10 stellt eine Heizspirale vor, welche 
das Karbonisieren des Fadens bewirken soil, wahrend 13 bis 79 die 
elektrischen Kontakte darstellen, welche in entsprechendem Abstand 
voneinander auf nichtleitenden Staben befestigt sind (12, von 3 u. 4) 
und feine DurchlaBoffnungen fur den Faden, welche sich in einer 




10 



LJ 




Fig. 20. 



geraden Linie befinden, besitzen. Die Kontakte sind mit der Strom- 
quelle // in der Weise verbunden, dafi die Regulierung des den 
zwischen den benachbarten Kontakten befindlichen Teilen des Fadens 
zuzufiihrenden Stromes, sowie des Gesamtstromes ohne weiteres ge- 
lingt. Jeder Kontakt besteht aus einem aus Kupfer hergestellten 
Arm 22, in welchem sich die Oeffnung 28 befindet. In dieser 
Offnung liegt ein Quecksilbertropfen 2^, welcher nur durch Kapillar- 
kraft sich an der Offnung festhalt. Der Faden, welcher die mit Queck- 
silber gefullten Offnungen passiert, erhalt dadurch einen sehr guten, 
sicheren Kontakt. Der durch den Faden zur Formierung desselben 



- 56 - 

durchgeschickte Strom wird so bemessen, dafi die Glut des Fadens 
beim Passieren der Kontakte vom obersten zum untersten allmahlich 
steigt und bei dem letzten Kontakt 79 die hochste Formierglut erreicht. 
Die Kontakte 77, 18, 19, welche sich sonst durch die hohe Glut 
des formierten Drahtes betrachtlich erwarmen wiirden, werden durch 
entsprechende Kuhlschlangen 24 gekuhlt. Der fertig formierte 
Wolframfaden tritt schliefilich aus der Formierkammer heraus und 
wird auf die Rolle .27 aufgewickelt. In den Zusatzpatenten der 
Westinghouse-Gesellschaft (D. R. P. 236712 vom 30. Oktober 1910; 
D. R. P. 243652 vom i. Juni 1911; D. R. P. 244061 vom 24. Mai 
1911; D. R. P. 244886 vom ii. Juli 1911) sind noch besondere Ver- 
besserungen fur den Formierautomaten vorgesehen. Wie wir sehen, 
stellt der Formierautomat der Westinghouse-Gesellschaft einen sehr 
brauchbaren Apparat vor, der eine Konkurrenz mit dem neuesten 
Wolframziehverfahren gestattet. Dies wird insbesondere dann der 
Fall sein, wenn der Apparat in Kombination mit dem Wolfram- 
Thoriumdioxyd-Duktilisierungsverfahren benutzt werden wird. Ein 
anderes Verfahren, welches sich fur die Massenformierung von 
Wolframfaden scheinbar gut eignet, ist das der Lichtwerke-G. m. 
b. H. in Konkurs in Berlin (D. R. P. 246911 vom 19. Februar 
1910) geschutzte Verfahren. Hier werden die biigelformigen Roh- 
faden nicht einzeln durch elektrischen Strom erhitzt, sondern in 
grofier Zahl in feuerfesten Schiffchen durch einen hocherhitzten 
Rohrenofen, welcher mit reduzierenden Gasen gespult wird, hindurch- 
geschickt und auf einmal gesintert. Die nach diesem Verfahren 
hergestellten Faden sind wohl nicht vollstandig f ertiggesintert , die 
Endsinterung mufi vielmehr nach Fertigstellung der Lampen durch 
elektrischen Strom bewirkt werden. 

Bevor wir zu dem Wolframziehverfahren ubergehen, wollen 
wir noch kurz auch die Fabrikation des Molybdandrahtes nach dem 
Spritzverfahren besprechen. Das Pasten, Pressen, Gliihen und 
Formieren der Molybdanfaden geschieht in einer dem Wolfram vollig 
analogen Weise. Der dabei erhaltliche Molybdandraht ist im Gegen- 
satz zum Wolfram weich und biegsam. Man mufi nur, will man 
biegsamen Molybdandraht erhalten, ein moglichst griindlich reduziertes 
Molybdanpulver verwenden, sowie auf sehr grundliche Wasserdampf- 
formierung bedacht sein. Die Tatsache der Biegsamkeit des Molybdan- 
drahtes gab den Gluhlampenfachleuten die Hoffnung, dafi auch die 
Duktilisierung des nur in sprodem Zustande bekannten Wolframs 
einmal gelingen wird, eine Hoffnung, die friiher in Erfullung 
gegangen ist, als es die groBten Optimisten erwartet haben. 



57 

Die Wolframziehverfahren und die Darstellung 
streckbaren Wolframs. 

In der Technik werden fast alle Metalle auf mechanischem 
Wege durch Walzen und Ziehen auf Draht verarbeitet. Das Werk- 
stuck passiert meistens im heifien Zustande eine Anzahl immer 
kleiner werdender Walzprofile und wird von bestimmtem Durch- 
messer ab vermittelst Ziehens durch Stahl-, Saphir- und Diamant- 
diisen zu einem Draht von gewunschtem Durchmesser gestreckt. 
Das Ziehen, welches bei verhaltnismafiig geringem Querschnitt des 
Werkstuckes einsetzt, wird gewohnlich in der Kalte ausgefuhrt, wobei 
der Draht immer nach dem Passieren einer Anzahl Diisen durch 
Ausgluhen angelassen, d. i. weich gemacht werden mufi, da er durch 
die mechanische Behandlung sehr bald hart wird. Es ist klar, daft 
die Erfinder, als es sich darum handelte, Drahte aus Osmium, Tantal, 
Wolfram und anderen Metallen fur Gluhlampenzwecke herzustellen, 
in erster Linie daran dachten, die Drahte auf mechanischem Wege 
herzustellen. Der hohe Schmelzpunkt, die erforderliche Reinheit 
und leichte Oxydationsfahigkeit dieser Metalle erlaubten es nicht, 
grofiere homogene Werkstucke aus diesen Metallen herzustellen. Man 
war hftchstens in der Lage, kleine Klumpen aus diesen Metallen zu 
erschmelzen oder dunne Stabchen zu sintern, welche jedoch, mit 
Ausnahme von Tantal, bei gewohnlicher Temperatur zu sprode waren, 
um irgend eine mechanische Behandlung zu vertragen. So sagt 
auch Auer von Welsbach zu Beginn seiner Patentschrift 
(D. R. P. 138135): ,,Die Herstellung absolut dichter Drahte oder 
Faden aus Osmium war nicht moglich, da das nur in den hochsten 
Temperaturen schmelzbare Osmium sich als Regulus in keinerlei 
Weise, w r eder durch Ziehen noch durch Walzen, infolge seiner grofien 
Sprodigkeit bearbeiten lafit." Der Erfinder mufite also einen Umweg 
wahlen, um zu Drahten aus diesem Metall zu gelangen. Beim 
Wolfram verhielt sich die Sache vollig analog. Auch dieses Metall, 
durch Sinterung oder Schmelzen erhalten, war bei gewohnlicher 
Temperatur ganz sprode und liefi eine mechanische Behandlung nicht 
zu. Wohl wufite man, dafi dieses Metall bei dunkler Rotglut weich 
wird, sich schmieden und schweifien lafit (Moissan, Der elektrische 
Of en, 1900, S. 215), man zweifelte auch nicht an der Moglichkeit, 
Wolframdrahte durch Walzen und Ziehen in der Warme herstellen 
zu konnen. Da aber in der Technik Apparate und Vorrichtungen 
nicht bekannt waren, mit denen es moglich gewesen ware, Werk- 
stucke von verhaltnismaSig kleiner Dimension, wie solche aus Wolfram 
nur erhaltlich waren, bei Rotglut auf Draht zu verarbeiten, so war 



- 58 - 

es notig, solche Apparate selbst zu konstruieren, eine Aufgabe, vor 
der so mancher Ziehereifachmann zuriickschrecken wurde, nicht nur 
die Erfinder, denen meistens als Chemiker die Technik des Ziehens 
an sich nicht sehr gelaufig war. Diese Verhaltnisse spiegeln sich 
sehr gut in den Worten von Dr. H. Kuzel wieder (D. R. P. 194348): 
,,Dem Ausziehen so sprSder und hochschmelzender Metalle zu aller- 
feinsten Drahten, wie sie fur die Herstellung von Gluhkorpern einzig 
und allein in Betracht komnxen, stehen die grofiten technischen 
Schwierigkeiten im Wege. Diese Metalle werden erst bei hoher 
Hitze fur dieses Verfahren geschmeidig genug, und die Bauart der 
Vorrichtungen fur diesen Prozefi wird uberdies noch durch den not- 
wendigen Ausschlufi der Luft weiter kompliziert. " Die ersten Be- 
strebungen, ein praktisches Wolframziehverfahren auszuarbeiten, 
waren darauf gerichtet, Verfahren zu finden, nach welchen sich aus 
Wolfram durch mechanische Behandlung bei gewohnlicher Tempe- 
ratur Draht herstellen liefie. 

Die Firma Siemens & Halske in Berlin hatte bereits ein 
solches Verfahren fur das Tantal ausgearbeitet, und es ist deshalb 
leicht begreiflich, daft diese Firma bestrebt war, ein ahnliches Ver- 
fahren auch fur das Wolfram auszuarbeiten, insbesondere als die 
Firma wegen der hohen Okonomie und anderer Vorteile der Wolfram- 
lampe in dieser fur die Tantallampe eine gefahrvolle Konkurrentin 
crblicken und deshalb selbst rechtzeitig nach brauchbaren Wolfram- 
patenten Umschau halten muBte. Die Vermutung, dafi man durch das 
Schmelzen von Wolfram im elektrischen Vakuumlichtbogenofen, ahnlich 
wie beim Tantal, einen duktilen, bei gewohnlicher Temperatur be- 
arbeitbaren Metallregulus erhalten kann, hat sich nicht bestatigt. 
Sowohl das Verfahren (D. R. P. 169928 vom 30. Juli 1904), nach 
welchem Reguli aus geschmolzenem Wolfram, als auch das Wolfram- 
ziehverfahren, nach welchem nur gesintertes Wolfram (engl. Pat. 3174, 
1907) durch mechanische Behandlung bei gewohnlicher Temperatur sich 
zu Draht verarbeiten lassen soil, haben sich praktisch nicht bewahrt, da 
die analog dem Tantal hergestellten Wolframkorper sprode und hart 
blieben und eine mechanische Behandlung bei gewohnlicher Tempe- 
ratur nicht vertragen konnten. Die Firma Siemens & Halske 
schlug nun einen anderen Weg ein, um durch Ziehen zum Wolfram- 
draht zu gelangen. So versucht die Firma (D. R. P. 181050 vom 
1 6. November 1904), auf einen Tantaldraht Wolframmetall aus ge- 
eigneten chemischen Verbindungen niederzuschlagen und dieses 
Gebilde zu diinnen Drahten auszuziehen. Nach einem anderen 
Patent (D. R. P. 173134) wird an Stelle des Tantaldrahtes ein Eisen- 



59 

draht verwendet, welcher in einer Atmosphare von Wolframchloriden 
und Wasserstoff, ahnlich dem Verfahren von Just und Han a man, 
mit Wolframmetall uberzogen wird. Nachdem auf diese Weise ein 
genugend dicker Niederschlag aus Wolfram erzeugt wurde, sollte 
der Draht einem Ziehprozefi unterworfen und zum Schlufi das Eisen 
durch Erhitzen auf WeiBglut aus dem Draht vollstandig entfernt 
werden. Nach einem anderen, auch von Siemens & Halske 
stammenden Verfahren (D. R. P. 197382 vom 17. Marz 1906, und 
206142 vom 12. Februar 1908) soil man auf mechanischem Wege 
zu Drahten aus Wolfram dadurch gelangen, daS man in ein Rohr 
aus duktilem Metall Wolframpulver hineinprefit, alle Reste von Luft 
durch Evakuieren entfernt und die Rohrenden auch im Vakuum 
zuschmilzt. Hierauf wird das mit Wolframpulver geftillte Rohr in 
gewohnlicher Weise zu einem feinen Draht ausgezogen, die Hiille 
in Sauren weggelost, wobei schliefilich das Wolfram in Form eines 
Drahtes zuruckbleibt. Da reines Wolfram bei dieser Behandlung 
keinen festen Draht lieferte, schlagt die Firma Siemens & Halske 
vor (D. R. P. 250113 vom 12. Dezember 1907), dem Wolframpulver 
10 bis 15 / eines duktilen Metalles, wie Silber, Kupfer, Nickel, 
Gold oder Platin, auf galvanischem oder chemischen Wege durch 
Bildung eines Uberzuges auf den einzelnen Teilchen zuzusetzeii. 
Schliefilich wird auch noch vorgeschlagen (D. R. P. 194682 vom 
4. November 1906), das Rohr beim Walzen derart zu erhitzen, dafi 
im Inneren desselben aus dem Gemisch eine Wolframlegierung ent- 
steht. Nach beendetem Ziehprozefi wird die Hulle durch Sauren 
entfernt und ein Draht, aus einer Wolframlegierung bestehend, bleibt 
zuriick. Dieser wird nun durch elektrischen Strom im Vakuum 
oder einer inerten Atmosphare auf hohe Weifiglut erhitzt, wobei die 
Fremdmetalle herausdestillieren und ein fester, gesinterter Draht aus 
reinem Wolfram zuruckbleibt. Alle die bisher angefuhrten Verfahren 
sind nur von geringer praktischer Bedeutung. 

Diese Versuche aber fuhrten die Firma Siemens & Halske 
zu einer Erfindung, die fur die Gluhlampenindustrie vielleicht von 
der grofiten Bedeutung geworden ware, hatte man nicht inzwischen 
auf anderem Wege die Duktilisierung des Wolframs erreicht. Siemens 
& Halske entdeckten die Tatsache, dafi eine Wolframlegierung mit 
geringem Prozentsatz von Nickel hervorragend duktil ist und sich 
bei gewohnlicher Temperatur zu den feinsten Drahten ausziehen lafit. 
Das in den Patenten (D. R. P. 233885 vom 27. September 1907 und 
232260 vom 8. Juli 1908) niedergelegte Verfahren versprach den 
grofiten Erfolg. Danach wird ein Nickelwolframat mit Wolfram- 



60 

pulver oder Wolframtrioxyd mit Nickeloxyd in dem Verhaltnis ver- 
mengt, dafi nach der Reduktion des Gemisches dieses ungefahr aus 
90 / Wolfram und 10 / Nickel besteht. Die Reduktion des 
Gemisches wird im Wasserstoffstrome mit besonderer Sorgfalt aus- 
gefuhrt. Das reduzierte Nickelwolframpulver wird durch Pressen 
mit oder ohne Zusatz ernes fltichtigen Bindemittels zu einem Stabchen 
geformt, welches in einem elektrischen Widerstandsofen zuerst bei 
etwa 1400 C 6 Minuten lang vorgesintert und dann bei etwa 
1510 C zu einem festen Stabchen fertiggesintert wird. Das schone, 
blanke und vollig biegsame Stabchen wird nun einem Walz- und 
Ziehprozefi unterworfen und zu einem beliebig dunnen Draht aus- 
gezogen. Naturlich mufi man den Draht wahrend des Ziehprozesses 
6fter ausgliihen, da er sonst durch die mechanische Behandlung zu 
hart wird und beim Ziehen reifien konnte. Der fertige Nickelwolfram- 
draht wird nun auf ein Lampengestell , welches dem bei Tantal- 
lampen benutzten ahnlich ist, gewickelt und im Vakuum hoch erhitzt. 
Hierbei verdampft das gesamte Nickel aus dem Draht, welcher sich 
stark zusammenzieht und sintert. Der Nickelbeschlag (der auch 
Wolfram und Wolframoxyde enthalt), welcher den Glasstengel bedeckt 
und leicht KurzschluB verursachen konnte, wird mit einer wasserigen 
Losung von Salpetersaure-Phosphorsaure oder Chromsaure-Phosphor- 
saure weggelost (D. R. P. 238756 vom 18. Juni 1910). Das Lampen- 
gestell, auf welchem sich nun ein Leuchtkorper aus reinem Wolfram 
befindet, kann in eine Glasglocke eingeschmolzen und die Gluhlampe 
in gewOhnlicher Weise fertiggestellt werden. Man ersieht ohne 
weiteres die grofien Vorteile einer Fabrikation nach dem Nickel- 
wolframverfahren gegenuber dem gewohnlichen Spritzverfahren. Man 
kann aus einem Nickelwolframstabchen hunderte Meter biegsamen 
Drahtes herstellen, auf einer kleinen Spule unterbringen und nach 
Bedarf denselben ohne Bruch auf Lampengestelle aufwickeln. Das 
Austreiben des Nickels, welches an jeder Lampe vorgenommen 
werden mufi, kann wohl als eine Formierung bezeichnet werden; 
die Operation ist jedoch bei weitem nicht so umstandlich wie das 
gewohnliche Formieren. Die Firma Siemens & Halske hat auch 
tatsachlich nach dem Nickelwolframverfahren ihre Wotanlampe in 
groSerem MaSstabe fabriziert. Dem Nickelwolframverfahren hafteten 
aber auch einige wichtige Nachteile an. So konnte man z. B. Hoch- 
kerzenlampen mit mafiig dicken Wolframdrahten nach diesem Ver- 
fahren kaum gut herstellen, da das Nickel aus den dicken Drahten 
beim Formieren nicht restlos verjagt werden konnte und erst allmahlich 
wahrend des Brennens der Lampe herausdestillierte und die Lampe 



6i 

schwarzte. Diesem Ubelstande wurde dadurch zu begegnen versucht, 
dafi man dicke Nickel wolf ramd rah te durch Verseilen einer grofieren 
Anzahl diinner Drahte herstellte. Das Austreiben des Hilfsmetalls 
aus solchen Gebilden liefi sich ebenso vollstandig wie bei dunnen 
Drahten durchfuhren (D. R. P. 242657). Dieses Verfahren war natur- 
lich nicht sehr okonomisch, da man, von dicken Drahten ausgehend, 
durch einen langwierigen Ziehprozefi zu dunnen Drahten gelangen 
mufite, um sie schliefilich in dicke zu vereinen. Aufierdem batten 
solche dicken Drahte keine glatte Oberflache und strahlten deshalb 
schwarzer, also unokonomischer als die gewohnlichen glatten Drahte. 
Die merkwiirdige Tatsache, daB das Wolfram mit einem kleinen 
Prozentgehalt Nickel eine bei gewohnlicher Temperatur so zahe und 
dehnbare Legierung bildet, ist theoretisch noch nicht aufgeklart. Man 
konnte zur Erklarung dieser Erscheinung annehmen, dafi das Nickel 
etwa die das Wolfram sprode machenden Verunreinigungen in sich 
aufnimmt und dadurch das Wolfram duktil macht. Dagegen spricht 
die merkwiirdige Tatsache, dafi es gelingt, aus einem bereits duktilen 
Nickelwolframdraht fast den grofiten Teil des Nickels zu verjagen, 
ohne dafi dieser dabei seine Biegsamkeit verlieren wurde. Die Menge 
des Nickels, welche in einem solchen noch duktilen Draht zuriick- 
bleiben mufi, damit seine Duktilitat erhalten bleibt, liegt weit unter- 
halb der Grenze, von welcher umgekehrt ein Zusatz von Nickel dem 
Wolfram die Duktilitat zu verleihen beginnt. Diese merkwiirdige 
Tatsache konnte man vielleicht mit allem Vorbehalt - - auf die 
Weise erklaren, dafi man annimmt, dafi das Nickel bei der Reduk- 
tion und Sinterung des Nickelwolframs im Wasserstoff die Rolle 
eines Wasserstoffubertragers ubernimmt, wodurch eine vollstandige 
Reduktion des Wolframs gelingt. Es konnte moglich sein, dafi die 
Sprodigkeit des Wolframs auf einen sehr geringen Gehalt von Sauer- 
stoff zuriickzufiihren ist. Es sind mehrere Beispiele aus der all- 
gemeinen Metallurgie bekannt, nach welchen Metalle durch einen 
minimalen Sauerstoffgehalt sprode werden. Demnach ware vielleicht 
dem Nickel die Rolle eines Reduktionskatalysators zuzuschreiben. 
Nicht uninteressant ist die Tatsache, dafi die Duktilitat des Nickel- 
wolframs und die Moglichkeit, aus dieser Legierung auf mecha- 
nischem Wege Draht herzustellen , bereits friiher in einem Patent 
von F. Kuschenitz in Wien (osterr. Pat. 24860 vom 6. Marz 1905), 
wenn auch implizite, zum Ausdruck gebracht wurde. In diesem 
Patent wird vorgeschlagen , einen Draht aus Chrom, Molybdan, 
Wolfram, Uran, Kobalt und Nickel, oder aus Legierungen dieser 
Metalle also auch Nickelwolfram durch Ziehen und Walzen 



62 

herzustellen. Wiewohl dieses Patent als neuheitsschadlich fur das 
Nickelwolframpatent zu betrachten ware, 1st es trotzdem nicht moglich, 
deshalb dem ganzen Nickelwolframpatent, welches zweifellos ein 
geistreiches Verfahren darstellt, die Original itat abzusprechen. 

Eine andere Methode zur Herstellung von Wolframdraht nach 
dem Hilfsmetallverfahren wurde von der Firma Bergmann-Elek- 
trizitatsgesellschaft in Berlin beschrieben (D. R. P. 259225). Die 
Firma geht zur Herstellung zusammenhangender Massen aus Wolfram 
von dessen Legierungen mit leicht verdampfbaren Metallen, z. B. 
Antimon aus, aus welchen sich nach erfolgter Sinterung das Hilfs- 
metall sehr leicht und vollstandig vertreiben lafit. Da aber schon 
bei den Temperaturen der Sinterung das Hilfsmetall einen betracht- 
lichen Dampfdruck besitzt, so ist es notig, die Formierung bezw. 
das Schmelzen in einer den Dampf des Hilfsmetalles enthaltenden 
Atmosphare auszufuhren. Die Legierungen, welche sich die Berg- 
man n-Elektrizitatsgesellschaft geschutzt hat, durften wohl kaum 
einen wesentlichen Duktilitatsgrad besitzen und sind in dieser Be- 
ziehung nicht mit dem Nickelwolfram vergleichbar. Der Vorteil, den 
sich die Firma aus ihrem Verfahren verspricht, ist der, dafi man auf 
diesem Wege bei viel tieferen Temperaturen zu zusammenhangenden 
Massen aus Wolfram gelangen kann, welche man in weiterer Linie 
in der Warme in bekannter Weise zu Wolframdraht verarbeiten 
konnte. 

Wahrend man in Europa bestrebt war, ein Wolframziehver- 
fahren auszuarbeiten , nach welchem das Walzen und Ziehen bei 
gewohnlicher Temperatur erfolgen konnte, und deshalb, da das reine 
Wolfram bei gewohnlicher Temperatur sprode war, genotigt war, 
Wolframlegierungen zu benutzen, hat die General Electric Company in 
Amerika gewagt, das Problem des Wolframziehens in der Warme auf- 
zugreifen. Es gehorte viel Mut und Ausdauer dazu, um ein solches 
Verfahren auszuarbeiten, insbesondere, als man anfangs darauf gefafit 
sein mufite, dafi auch das Endprodukt, der feine Draht, bei gewohn- 
licher Temperatur sprode sein wird. Fur die langwierigen Versuche 
sahen sich aber dafiir die Erfinder zum Schlufi weitaus mehr belohnt 
als sie sich selbst erhofft hatten. Wir wollen nun die Arbeiten der 
General Electric Company (G. E. C.), welche zur Duktilisierung des 
Wolframs fuhrten, naher betrachten. Die G. E. C. in Amerika hat 
durch die British Thomson Houston Co. in England zwei Patente an- 
gemeldet und auch erhalten (engl. Pat. 21513, 1906, und 16530, 
1907), aus welchen man den Verlauf der Arbeiten leicht ersehen 
kann. Zu Beginn der Patentbeschreibung versucht die Firma zu 



63 

erklaren, warum die Versuche aufgenommen wurden. Es heifit dort 
(ubersetzt): Wir haben gefunden, dafi Wolfram, wenn es erhitzt 
wird, bemerkenswerte molekulare Veranderungen erfahrt und so 
duktil wird, dafi man es, wenn es warm ist, leicht bearbeiten kann. 
Wir wollen nicht versuchen, die molekularen Veranderungen zu 
erklaren, welche diese bemerkenswerte Anderung der physikalischen 
Eigenschaften des Wolframs hervorrufen, wir beschreiben jedoch 
nachstehend, wie diese neu entdeckte Eigenschaft verwertet werden 
kann. Das Me tall wird so duktil, dafi es zu Staben gehammert, zu 
Blech gewalzt oder durch Dusen zu Drahten gezogen werden kann, 
sehr ahnlich jenen Metallen, welche gewohnlich auf diese Weise 
bei normaler Temperatur bearbeitet werden." In diesen Worten 
stellt die G.E. C. die langst bekannte Tatsache, dafi das Wolfram, 
wenn erhitzt, duktil wird, als eigene Beobachtung und Entdeckung 
einer neu en Eigenschaft hin. Die zweifellos verdienstvollen und 
muhevollen Arbeiten der G. E. C. auf diesem Gebiete batten einer 
solchen Motivierung nicht bedurft. Nach den in den erwahnten 
Patentschriften beschriebenen Verfahren wird entweder nach dem 
Amalgamprozefi, Pasteverfahren oder durch einfaches Pressen des 
reinen Wolframpulvers in geeigneten Prefiformen und nachfolgende 
Sinterung ein fester Wolframstab hergestellt. Der Wolframstab- 
wird nun bei Rotglut ausgehammert und in erhitztem Zustande 
durch geheizte Walzen geschickt. Sodann wird der Draht bei Rot- 
glut durch erhitzte Zieheisen aus Schnelldrehstahl, schliefilich bei 
kleinem Durchmesser durch erhitzte Diamantziehsteine gezogen. 
Solange der Wolframdraht geniigend dick ist, kann seine Bearbeitung 
an freier Luft ausgefuhrt werden, da die Oxydation den Draht nur 
oberflachlich angreift. Bei ganz dunnen Drahten ist es notig, das 
Ziehen im Vakuum oder in einer inerten oder reduzierenden Atmo- 
sphare durchzufiihren. An Stelle der Anwendung des Vakuums oder 
der Schutzatmospharen beim Ziehen des Wolframdrahtes schlagt die 
G. E. C. vor, den Wolframdraht auf elektrolytischem oder mecha- 
nischem Wege mit einer Schutzschicht aus Edelmetall zu versehen, 
welche zusammen mit dem Draht bis zum gewunschten Durchmesser 
gezogen wird und auf diese Weise den Wolframdraht vor Oxydation 
bewahrt. Die Entfernung der Schutzschicht nach vollendetem Zieh- 
prozefi gelingt leicht in der verschiedensten Weise, entweder durch 
Weglosen mit Sauren oder durch Verdampfung bei hoher Glut. Die 
G. E. C. gibt auch die Konstruktion der zur Ausfuhrung des be- 
schriebenen Verfahrens notigen Apparate an. Wir werden bei der 
eingehenden Besprechung des nachfolgenden Patentes der G. E. C. 



6 4 

Gelegenheit haben, dieselbe Apparatur in vervollkommneter Form 
kennen zu lernen. Es sei hier noch zum Schlufi erwahnt, dafi es 
der G. E. C. in Deutschland und Osterreich nicht gelungen ist, 
ahnliche Patente zu erlangen; zum Teil aus guten Griinden, da das 
Ziehen von Wolfram in der Warme ein allgemein bekanntes Problem 
war, und die Methoden, nach welchen ein solches Verfahren aus- 
gefuhrt werden k6nnte, durch die Theorie und Erfahrung bereits 
vorgeschrieben waren. Trotzdem hat sich die G. E. C. ein grofies 
Verdienst erworben, indem sie es wagte, die Ausarbeitung dieses 
in rein mechanischer Hinsicht sehr schwierigen Verfahrens auf- 
zunehmen. 

Erst im Jahre 1909 meldete die G.E. C. durch die British Thomson 
Houston Co. in England ein Patent an (engl. Pat. 23499, 1909), in 
welchem die Gesellschaft zum erstenmal iiber die Duktilisierung des 
Wolframs auf mechanischem Wege berichtet. Das Patent hat begreif- 
licherweise eine Umwalzung in der Gluhlampenindustrie hervor- 
gerufen. Wir wollen deshalb das in dem Patent beschriebene Ver- 
fahren eingehend besprechen. Das Wolframziehverfahren zerfallt in 
folgende Arbeitsabschnitte : i. Herstellung des Metallpulvers, 2. Pressen 
und Vorsinterung der Stabe, 3. Sinterung, 4. Hammern und Walzen, 
5. Ziehen. 

Die Herstellung des Wolframpulvers geschieht mit besonderer 
Sorgfalt. Reinste Wolframsaure wird in Schamottetiegeln i 1 /^ Stunden 
auf etwa 1350 bis 1400 C erhitzt. Dadurch erreicht man, dafi 
die Saure zu grobem kristallinischen Pulver zusammensintert, welches 
sich besonders gut reduzieren lafit und grobkSrniges Metall liefert. 
Zur Reduktion werden H e r a e u s - Platinbandofen verwendet. Der 
zur Reduktion benutzte Wasserstoff wird sorgfaltigst von alien Spuren 
Wasserdampf und Sauerstoff befreit. Die Wolframsaure wird in ein 
unglasiertes Porzellanrohr eingefullt und durch Schaffung eines feinen 
Kanals fur den freien Durchzug des Wasserstoffs durch die Wolfram- 
saurefullung gesorgt. Das mit der Wolframsaure gefullte Rohr wird 
nun moglichst rasch auf etwa 1250 bis 1300 C erhitzt und die 
Wolframsaure erschopfend reduziert. Nach beendeter Reduktion 
lafit man den Ofen abkuhlen und schaufelt das Metall aus dem Rohr 
heraus. Das Wolframmetall bildet, auf solche Art dargestellt, ein 
hellgraues, grobkristallines, schweres Pulver, welches sich verhaltnis- 
mafiig noch am besten zu Staben pressen lafit. 

Das Pressen des Wolframpulvers zu viereckigen, etwa 20 cm 
langen Staben geschieht in besonderen Stahlformen, deren Seiten 
und Stirnwande sich leicht nach dem Pressen auseinandernehmen 



lassen, so dafi der geprefite Stab, welcher noch sehr bruchig 1st, 
vorsichtig blofigelegt werden kann. Fig. 21 zeigt die Skizze einer 
von der Breitseite gesehenen Prefiform. Fig. 22 stellt ein PreBwerk- 
zeug System W. Gladitz vor. Das Pressen geschieht in der Weise, 
dafi in die mit entsprechender Menge Wolframpulver beschickte Prefi- 
form ein genau geschliffener Stahlstempel durch eine hydraulische 
Presse unter hohem Druck eingefuhrt wird. Der anzuwendende 

Prefidruck richtet sich sehr nach der 

Beschaffenheit des Wolframpulvers. 

Ein zu niederer Druck liefert Stabe, 

die auBerordentlich leicht wieder zu 

Pulver zerfallen. Zu hoher Druck 

hingegen liefert oft Stabe mit Langs- 

rissen, welche vornehmlich dadurch 

entstehen, dafi die massiven Seiten- 

wande der Prefiform infolge des aufier- 

ordentlich hohen Prefidruckes sich ein 

wenig auseinanderbiegen und nach dem AufhOren des Druckes in 

die ursprungliche Lage zuruckkehren. 1st der Wolframstab richtig 

geprefit, so wird er auf flache Schiffchen aus schwer schmelzbarem 

Metall gelegt und der Vorsinterung unterworfen. Die Vorsinterung 



o - 







o 



Fig. 21. PreBform fdr Wolframstabe. 




Fig. 22. Prefivrerkzeug fQr Wolframstabe, System W. Gladitz. 

geschieht im Wasserstoffstrom bei etwa 1200 bis 1250 C in Platin- 
bandofen und bezweckt eine Verfestigung und weitere Reduktion 
der Stabe. Nach der Vorsinterung sind die Stabe derart hart, dafi man 
dieselben ohne Bruchgefahr in die Klemmen des Sinterapparates 
einspannen kann. 

Das Sintern oder Formieren der Stabe geschieht in einem 
besonderen Formierapparat. Ein solcher Apparat ist von O. Ruff 
(,,Zeitschr. f. angew. Chem." 1912, S. 1889) und von Robert Palmer 
(canad. Pat. 134946 vom 15. August 1911) beschrieben. Der Formier- 
apparat besteht aus einem massiven, mit Wasser gekuhlten Zylinder, 

Mailer, Metalldrahtlampen. 5 



66 

welcher auf einem Untersatz aus Metall ruht. Der untere Rand des 
Zylinders 1st auf den Untersatz genau eingeschliffen und bildet, mit 
einem konsistenten Fett eingeschmiert, einen vollig gasdichten Ver- 
schlufi. Ein ebenso dichter AbschluB, wenn auch nicht so hygienisch, 
lafit sich durch eine im Untersatz befindliche , mit Quecksilber ge- 
fullte Rinne, in welche der untere Teil des Zylinders hineinragt, 
erzielen. In dem Metallzylinder befinden sich zwei wassergekuhlte 
voneinander elektrisch isolierte Klemmen, von denen die obere 
gewOhnlich fixiert, die untere aber beweglich angeordnet wird. Diese 
Anordnung rnufi deshalb getroffen werden, weil der Wolframstab, 
welcher mit seinen Enden an die beiden Klemmen angeschlossen 
wird, beim Vorgang des Sinterns sich stark verktirzt und deshalb 
bei einer stabilen Anordnung beider Klemmen aus einer der 
beiden sonst herausgerissen wiirde. Die bewegliche untere Klemme 
wird entweder nach dem Vorschlag von Palmer schwimmend in 
einem Quecksilberbassin untergebracht (siehe Fig. 23), durch welches 
auch der elektrische Strom zugefiihrt werden kann, oder an einer 
starken Metallfeder, die gleichzeitig als Stromleitung dient, befestigt. 
An die obere und untere Klemme werden die Pole eines 15 bis 
20 KW.-Wechselstromtransformators mit etwa 15 Volt Sekundar- 
spannung angeschlossen. Der Formierzylinder besitzt zwei Ansatze 
fur den Eintritt und Austritt des Wasserstoffs, welcher wahrend des 
Formierprozesses den Zylinder durchstromt. Man kann auch statt 
Wasserstoff Formiergas benutzen, welches aus einem Gemisch von 
etwa 80 % Stickstoff und 20 % Wasserstoff besteht. Durch Ein- 
schaltung des elektrischen Stromes wird der Stab allmahlich auf 
hohe Glut gebracht und gesintert. Die hochste vorteilhafte Formier- 
temperatur wird gewohnlich empirisch ermittelt, indem man entweder 
die Temperatur auf optischem Wege vermittelst eines Pyrometers 
feststellt, oder die Stromstarke bestimmt, bei welcher ein Stab von 
bestimmten Dimensionen gerade durchschmilzt, die sogen. Durch- 
schmelzstromstarke, und nach dieser, durch Abzug eines bestimmten 
Prozentteiles , die hochst zulassige Formierstromstarke richtet. Die 
Formierung der Stabe wird bei moglichst hoher Temperatur aus- 
gefuhrt. Es scheint sogar, dafi dabei die Wolframstabe oft im Innern 
bereits schmelzen, wahrend die Oberflache infolge der Abkiihlung 
durch Warmekonvektion und Strahlung noch fest bleibt. Es ist 
auch leicht begreiflich, dafi bei der Erhitzung auf so hohe Temperatur 
die Sinterung des Wolframstabes so vollstandig wird, dafi dessen 
Aussehen und Beschaffenheit sich von der des geschmolzenen 
Wolframs kaum unterscheidet. Die Sinterungsfahigkeit der geprefiten 



- 67 - 

Metallpulver, auch weit unterhalb der Schmelztemperatur derselben, 
1st cine seit langem bekannte Tatsache. Es ist durchaus nicht notig, 
etwa anzunehmen, dafi der von der G.E. C. empfohlene Kohlen- 
zusatz zum Wolframpulver (etwa i / ) den Zweck verfolgt, durch 




Fig. 23. Formierapparat fQr Wolframstabe. 
s Zylinder, kk Klemmen, w Wolframstab, q Quecksilberwanne, s Schauloch. 

intermediare Bildung des leichter schmelzenden Karbids den Sinte- 
rungsgrad der Stabe zu erhohen (Otto Ruff, Uber die Darstellung 
streckbaren Wolframs, ,,Zeitschr. f. angew. Chemie", Bd. 25, 1912, 
S. 1893). Die Sinterung von Staben aus ganz reinem Wolfram lafit 
sich auf jeden beliebigen Grad durch einfaches Erhitzen bewirken. 
Der Kohlenstoffzusatz, welchen die G. E. C. empfiehlt, wird vielmehr 
den Zweck verfolgen, welchen die Gesellschaft auch tatsachlich 



68 

angibt, und zwar die vollstandige Reduktion des Wolframs. Die 
Gegenwart von geringsten Spuren von Sauerstoff ist fur die Duk- 
tilitat des Wolframs von grofiem Nachteil. Wird nun die Reduktion 
der relativ dicken Stabe lediglich durch die Formierung in redu- 
zierenden Atmospharen bewirkt, so ist zu befurchten, dafi diese auch 
bei langer Formierdauer nicht vollstandig verlauft. Bei Gegenwart 
von geringen Mengen Kohlenstoff ist es zu erwarten, dafi die 
Reduktion in der ganzen Masse vor sich geht und dadurch die Ent- 
fernung der letzten Spuren von Sauerstoff viel leichter gelingt. Die 
gesinterten Wolframstabe sind bei Zimmertemperatur sprode und 
hart. Eine mechanische Behandlung durch Hammern, Walzen oder 
Ziehen, die zu dauernder Formveranderung des Wolframstabes fiihren 
konnte, lafit sich bei gewohnlicher Temperatur nicht ausfuhren. In 
der Warme hingegen wird das Wolfram sehr weich und vertragt jede 
mechanische Behandlung und Formveranderung. Die mechanischen 
Operationen werden deshalb alle in der Warme ausgefiihrt. Die 
etwa 10 mm im Quadrat dicken und 20 cm langen Stabe werden 
zuerst dem HammerprozeB unterworfen, welcher mit Hilfe der Hammer- 
maschine ( swaging machine") ausgefuhrt wird. 

Die Hammermaschine war in Europa bis vor kurzem fast ganz- 
lich unbekannt und feierte erst ihren siegreichen Einzug zusammen 
mit dem Wolframziehverfahren der G. E. C. In Amerika war dabei 
merkwiirdigerweise die Maschine seit 20 Jahren bereits allgemein 
bekannt und verwendet. Erfunden wurde diese Maschine von 
W. H. Dayton (amerik. Pat. 376144 vom 10. Januar 1888; 515576, 
1894). Damit die Eignung und Bedeutung dieser Maschine fur das 
Wolframziehverfahren recht verstandlich wird, ist es notig, die Bauart 
und Wirkungsweise dieser interessanten Maschine, die sicher noch 
jetzt aufierhalb der Fachkreise in Europa recht wenig bekannt sein 
diirfte, naher zu beschreiben (Fig. 24). Eine durchbohrte, vorn zu 
einem zylindrischen Kopf B verbreiterte Achse A besitzt in der 
Mitte des verbreiterten Teiles eine Aussparung, in der sich je zwei 
Stahlblockchen, Hammer d und Backen e genannt, befinden. Die 
Hammer sind an der Aufienseite abgerundet und stehen aus der 
Aussparung, in der sie sich befinden, ein wenig hervor. Sie sind 
nach innen und aufien innerhalb eines kleinen Spielraumes, den der 
im Schlitz g befindliche Fuhrungsstift / zulaBt, beweglich. Die zwei 
Stahlbacken , welche zwischen den Hammern den Rest der Aus- 
sparung ausf ullen, besitzen in der Mitte, in der Verlangerung der 
Achsenbohrung, eine von beiden Seiten konisch verlaufende Aus- 
kehlung h, welche in der Mitte zylindrisch wird. Der mittlere Teil 



69 

stellt das Profil des zu hammernden Stabes dar. Die Stahlachse 
ruht drehbar in einemu Lager /, und der verbreiterte Teil der Achse 
mit den Hammern und Backen steckt in einem innen genau 
zylindrisch geschliffenen, geharteten Stahlkopf k. Zwischen dem 
Achsenkopf und den Wanden des Stahlkopfes befindet sich ein frei 
beweglicher Rollenkranz i mit beweglichen, auf gleichen Durchmesser 
genau geschliffenen Stahlrollen r, die aus dem Kranz, in dem sie 
stecken, beiderseits, d. i. gegen die Wand des Stahlkopfes und des 
Achsenkopfes, hervorstehen. Die Stahlachse wird an der im hinteren 
Teile befindlichen Riemenscheibe j angetrieben. Dreht sich nun die 




Fig. 24. Hammermaschine von Dayton. V Querschnitt, L Langsschnitt. 

Achse, so fliegen infolge der Zentrifugalkraft die Hammer und die 
Backen, soweit es die Fuhrungsstifte^zulassen, nach aufien, wodurch 
der Raum zwischen den Backen etwas grofier wird, so daB man 
nun zwischen diese etwas starkere Stabe, als dem Backenprofil h 
entspricht, hineinfiihren kann. Im nachsten Augenblick fahren die 
beiden Hammer mit den hervorstehenden, abgerundeten Seiten gleich- 
zeitig an den korrespondierenden Stahlrollen vorbei und werden 
gegen die Mitte geschleudert, \vodurch die Backen zusammenschlagen 
und die eingefiihrten etwas dickeren Stabe auf das Backenprofil 
herunterhammern. Bei einer Achsendrehung wiederholt sich der Vor- 
gang etwa zehnmal, so dafi bei einer mafiigen Umlaufgeschwindigkeit 
von 600 Touren 6000 Schlage in der Minute gleichmafiig um den in 
die Maschine eingefiihrten Stab herum ausgefuhrt werden. Wurde 
der Metallstab auf diese Weise durch die Hammermaschine in seiner 



ganzen Lange auf das Backenprofil heruntergehammert, so werden 
die Hammerbacken gegen ein anderes Paar von kleinerem Profil aus- 
gewechselt und der Hammervorgang wiederholt. Auf diese Weise 
gelingt es in kurzer Zeit, einen fingerdicken Stab zu einem Draht 
von kaum i mm Durchmesser herunterzuhammern. Eine etwas andere 
Konstruktion besitzt die Hammermaschine von Langellier (engl. 
Pat. 12766, 1895). Bei dieser Maschine fehlt der bewegliche Rollen- 
kranz und die Rollen befinden sich in passenden Versenkungen des 
massiven Zylinderkopfes. Sie stehen aus der inneren Zylinderflache 
ein wenig hervor und schlagen an die vorbeifliegenden Stahlhammer. 
Die Stahlhammer selbst bestehen nicht wie bei der Hammermaschine 

von Dayton aus 

einem massiven 
Stahlstuck, sondern 
aus zwei gelenkartig 
verbundenen Stahl- 
kugeln, welche durch 
eine einfache Vor- 

richtung derart 
gegeneinander ver- 
stellt werden konnen, 
dafi die- Breite des 
Gelenkhammers ver- 
schieden grofi ge- 
macht werden kann. 
Dadurch wird er- 
reicht, dafi der zwischen den Hammerbacken entstehende Schlitz 
auch wahrend des Arbeitens der Maschine verschieden grofi gestellt 
werden kann, wodurch man mit einem und demselben Backenpaar 
grofiere Profilanderungen des zu hammernden Werkstucks bewirken 
kann, als mit den immer nur fur eine Hammerstufe bestimmten Backen 
der Dayton- Hammermaschine. Es ergibt sich deshalb bei der 
Benutzung der Langellier- Hammermaschine eine wesentlich ge- 
ringere Zahl der notigen Hammerbacken, sowie ein flotteres Arbeiten 
infolge der Vermeidung des allzu often Auswechselns der Backen. 
Fig. 25 stellt eine von Arno Loose in Chemnitz, Sachsen, fabrizierte 
Hammermaschine dar. Eine andere Type der Hammermaschine, von 
Fr. W. Gladitz, Berlin -Treptow, vertrieben, stellt Fig. 26 dar. 
Die Behandlung der Werkstucke mit der Hammermaschine ist eine 
aufierordentlich gleichmafiige, wie es eben aus der Wirkungsweise 
der Maschine hervorgeht. Heifi eingefuhrte Stabe werden durch die 




Fig. 25. Aufienansicht einer Hammermaschine. 



r-r I 



sehr kurze Beruhrung mit den kleinen Hammerflachen der Backen 

kaum wesentlich abgekiihlt. Der eigentlich hammernde Teil der 

Backen, die zylindrische Strecke der Auskehlung, kann fur diesen 

Zweck, wie es die G. E. C. vorsieht, ganz besonders kurz ausgestaltet 

werden. Handelt es sich darum, auf relativ kurzer Behandlungs- 

strecke eine ganz gleichmafiige Umwandlung des grofikristallinen 

Gefuges zum feinkristallinen bei einem Werkstuck vorzunehmen, so 

ist dafur die Hammer- _^_ 

maschine geradezu ideal. 

Das Hammern der Wolfram- 

stabe mit der Hammer- 

maschine wird nun auf fol- 

gende Weise durchgefiihrt. 

In der Nahe der Hammer- 

maschine wird ein Platin- 

bandofen aufgestellt , wel- 

cher auf etwa 1300 C er- 

hitzt und von Wasserstoff 

oder Formiergas durch- 

stromt wird. In dem Of en 

wird ein gesinterter Stab 

auf die Ofentemperatur er- 

hitzt. 1st der Stab heifi 



genug, 



so setzt man die 




Fig. 26. Hammermaschine von Fr. W. Gladitz. 



Hammermaschine inBetrieb, 
greift den Stab mit einer 
passenden Zange aus dem 
Ofen heraus, fiihrt ihn 
schnell, aber gleichmafiig in 

die Maschine hinein und zieht ebenso schnell wieder heraus. Der 
Stab, welcher dabei nur wenig abgekiihlt wird, wird zur Wieder- 
erlangung seiner ursprunglichen Glut in den Ofen gesteckt und 
dann die Hammerbacken gegen andere mit kleinerem Profil aus- 
gewechselt. Die Hammerprozedur wird nun stufenweise wieder- 
holt, und so geht es weiter, bis der Stab eine ganze Reihe 
immer kleiner werdender Hammerprofile passiert hat. Der Stab 
wird dadurch wesentlich verjQngt und gestreckt und nimmt schliefi- 
lich die Form eines Drahtes an. Ist der Wolframdraht lang genug, 
so wird er nunmehr mit einer mechanischen Vorrichtung in die 
Maschine eingefiihrt, wobei er unmittelbar vor dem Eintritt in die 
Maschine durch einen Gasofen oder elektrischen Ofen immer erhitzt 



7 2 

wird. Man kann auch leicht die ganze beschriebene Operation in 
einer vor Oxydation schiitzenden Atmosphare ausfiihren, indem man 
einfach auch durch die Hammermaschine Formiergas oder Wasser- 
stoff leitet. Diese Vorsichtsmafiregel ist jedoch kaum notwendig, 
da die Oxydation bei den verhaltnismaBig dicken Staben und den 
in Betracht kommenden Temperaturen nur an der Oberflache vor 
sich geht und nur in sehr geringe Tiefen eindringt. Allerdings tritt 
infolge der Oxydation der Oberflachenschichten des Werkstucks oft 
eine wesentliche Erhartung und Sprodigkeit im Laufe der Ver- 
arbeitung ein. Wohl ware es prinzipiell moglich, durch Wieder- 
holung der Reduktion bei sehr hohen Temperaturen die Oxydation 
riickgangig zu machen. Durch die hohe Erhitzung wurde aber auch 
gleichzeitig die durch die mechanische Bearbeitung bereits zum Teil 
hervorgerufene giinstige Strukturveranderung des Wolframs wieder 
verloren gehen. Um dies zu vermeiden, schlagt die G. E. C. (engl. 
Pat. 9788 vom 4. November 1912) vor, einfach die oxydierten und 
verharteten Oberflachenschichten auf mechanischem oder chemischem 
Wege zu entfernen. Das Hammern des Wolframdrahtes wird gewohn- 
lich bis zu einem Durchmesser von etwa i mm fortgesetzt. Schon 
bei ungefahr 2 mm Durchmesser wird der Draht biegsam und erhalt 
ein feinkristallines Gefuge. Nach dem Hammern kann der Draht 
bis zu einem Durchmesser von etwa 0,5 mm gewalzt werden. 

Zu diesem Zwecke wird der Draht kurz vor dem Eintritt in 
die Walze erhitzt, wahrend die Walzen selbst kalt bleiben. Der 
Draht passiert jede Rille zweimal, wodurch der beim ersten Durch- 
gang durch die Walzenrille entstehende Grat beim zweiten Durch- 
gang nach Verdrehung des Drahtes um 90 wieder niedergewalzt 
wird. Das Walzen ist, wie wir sehen, bei weitem keine gleichmafiige 
mechanische Behandlung und wird auch gewohnlich uberhaupt ganz 
ausgeschaltet, indem unmittelbar auf das Hammern das Ziehen des 
Drahtes durch Diamantsteine erfolgt. Wiewohl es auch Hammer- 
maschinen gibt, welche eine Bearbeitung des Drahtes auf viel kleinere 
Durchmesser gestatten, wird mit dem Ziehen bereits von etwa i mm 
Drahtstarke begonnen, da durch die Operation des Ziehens der 
Draht noch viel schneller und gleichmafiiger sich verarbeiten lafit 
als durch die Hammerprozedur , und der Draht bei dem genannten 
Durchmesser eine genugend grofie Zugfestigkeit und Biegsamkeit 
besitzt, um durch Ziehen verarbeitet zu werden. 

Das Ziehen geschieht in der Warme, trotzdem das Material 
auch bei gewohnlicher Temperatur bereits ziehbar und zahe genug 
ist, da dadurch das Ziehen wesentlich erleichtert wird und eine 



73 

weitere Verbesserung der Drahtbeschaffenheit stattfindet. Die Tempe- 
ratur, welche beim Ziehen des Wolframdrahtes angewendet wird, 1st 
mit abnehmendem Durchmesser immer tiefer. Sie betragt 600 bis 




Fig. 27. Drahtgrobzug nebst Schmier- und Heizvorrichtung. 




Fig. 28. Mittel- und Feinzug fQr Wolframdraht, System W. Gladitz. 

650 C beim Ziehen von Drahten von 0,65 bis 0,45 mm, 500 bei 
Drahten bis 0,25 mm, bei noch kleinerem Durchmesser schliefilich 
nur 400 C. Die Vorrichtung zum Ziehen des Wolframdrahtes in 
der Warme ist in der Patentschrift der G. E. C. beschrieben und ist 
vollkommen zweckentsprechend. Danach befindet sich der in der 



74 



iiblichen Form in Messing gefafite Ziehstein in einem Ziehhalter und 
wird durch einen kreisbogenfSrmigen Gasbrenner erhitzt (Fig. 29). 
Der Draht passiert kurz vor dem Eingang in den Ziehstein ein 
zylindrisches, geschlitztes Metallstuck, welches gleichfalls durch einen 
Gasbrenner auf die gewunschte Temperatur erhitzt wird. Das Ziehen 
der ganz dunnen Drahte wird mit Hilfe besonders konstruierter 

Prazisionszugmaschinen 

ausgefiihrt. Fig. 30 
stellt eine solche Ma- 
schine, von Fr. W. 
Gladitz, Berlin-Trep- 
tow, vertrieben, dar. 
Diese Maschine ist zum 
Ziehen der allerfeinsten 
Wolframdrahte bis her- 
unter zu 0,008 mm ge- 
eignet. Der Zug ist 
mit Friktionsantrieb versehen, so dafi er wahrend des Betriebes in 
seiner Geschwindigkeit beliebig reguliert werden kann. Aufierdem 
ist eine Reibungskupplung vorgesehen, welche sich so feinfuhlig 




Fig. 29. 




Fig. 30. Prazisionszugmaschine ftlr die feinsten Wolframdrahte. 

einstellen lafit, dafi der feine Draht bei entstehenden Storungen nicht 
sofort abreifit. Damit die Drahte in die Ziehsteine eingefuhrt werden 
konnen, miissen diese angespitzt werden, da die Diise, durch welche der 
Draht gezogen werden soil, notwendigerweise einen kleineren Durch- 
messer als der Draht besitzt. Das Anspitzen konnte wohl mit einer 
Karborundumscheibe gelingen, jedoch ist diese Methode zum Anspitzen 
der sehr dunnen, harten und aufierordentlich zahen Drahte kaum gut 
verwendbar. Nach vorhandenen Patenten und Anmeldungen (engl. Pat. 
3981, 1910, British Thomson Houston Co.; deutsche Anm. A. 19995, 
1/7 b vom 14. Januar 1911, A. E.G.) werden fur diesen Zweck mit 
grofiem Vorteil rein chemische Methoden angewendet. Am besten 



75 

bewahrt sich dafiir em Bad eines geschmolzenen, oxydierenden Salzes, 
wie Kalium- oder Natiiumnitrit. Beim Eintauchen eines Wolf ram - 
drahtendes in ein solches Bad tritt dessen sofortige Oxydation und 
die Auflosung des gebildeten Oxydes ein, so dafi in kurzester Zeit 
der Draht gleichmafiig angespitzt wird. Auch mit einem Kalium- 
und Natriumnitratbad lafit sich das Anspitzen von Wolframdrahten 
bewirken. In diesem Falle mufi man dem Bade Verdunnungsmittel, 
wie Alkalichloride oder Hydroxyde, hinzufugen, da das Nitrat, 
wenn allein verwendet, so stark wirkt, dafi die Oberflache des 
Metalls rauh wird. In der Praxis scheint sich das Bad von ge- 
schmolzenem kauflichen Natriumnitrit am besten bewahrt zu haben. 
Das Salzbad l6st das Wolfram so rasch auf, dafi es fur dunnere 
Drahte notig erscheint auch diesem Bade Verdunnungsmittel, wie 
Kochsalz oder Aetznatron zuzusetzen. Fur sehr dunne Drahte kann 
auch konzentrierte Zyankalilosung, in welche der Draht als Anode 
fur ganz kurze Zeit eingetaucht wird, verwendet werden. Die Julius 
Pintsch-Akt.-Ges. spitzt Wolframdrahte in der Weise an (D. R. P. 
251836), dafi die Drahtenden in einem Bunsenbrenner einfach so 
hoch erhitzt werden, bis sie sich mit Oxyd bedecken. Die Oxyd- 
schichten werden sodann auf mechanischem Wege entfernt und das 
verjungte Ende blofigelegt. Diese Methode ist kaum so praktisch, 
als die vorhin erwahnten. Das Anspitzen verlauft nicht so sauber 
und gleichmafiig, auch nicht schneller als in dem Nitritbad, aufiei- 
dem wird das Drahtende, welches fur die Oxydation notwendiger- 
weise hoch erhitzt werden mufi, sehr leicht sprode und bruchig, so 
dafi unter Zeit- und Materialverlust wiederholt neue Spitzen gemacht 
werden mussen. Die Firma J. Kremenezky in Wien hat auch ein 
Patent fur Anspitzen von Wolframdrahten angemeldet (6sterr. Patent- 
anmeldung A. 2903, 1912, vom 28. Dezember 1911). Die Firma 
verwendet als Atzmittel ein Gemisch von verdunnter Salpetersaure 
und Flufisaure , in welches die anzuspitzenden Drahtenden ein- 
getaucht werden. Dasselbe Patent wurde in Deutschland von 
Dr. L. Weifi am 15. April 1912 angemeldet (Aktenzeichen W. 39545, 
Kl. 48 d). 

Ein besonderes Verfahren zum Anspitzen . von Wolframdrahten 
gibt die Westinghouse Metallfaden-Gluhlampenfabrik in der osterr. 
Anmeldung 3482 vom 23. April 1912 an. Nach dieser Erfindung 
wird der anzuspitzende Wolframdraht als Kathode in verdunnte 
Schwefelsaure eingetaucht, in welcher sich als Anode eine Metall- 
platte befindet. Schickt man bei dieser Anordnung einen starkeren 
elektrischen Strom hindurch (etwa 25 bis 30 Ampere pro Quadrat- 



76 

millimeter), so wird das eintauchende Drahtende zum Gltihen gebracht 
und in kurzester Zeit zugespitzt. 

Als Schmiermittel fur das Ziehen von Wolframdraht benutzt die 
G. E. C. Aquadag, eine Suspension von entflocktem Achesongraphit 
in Wasser, wie es uberall im Handel erhaltlich ist. Der Draht 
passiert ein Reservoir, in welchem sich diese Graphitschmiere befindet; 
beim Durchgang durch den geheizten Metallzylinder verdampft das 
Wasser aus dem Aquadag und es bildet sich eine dunne Schicht 
von feinverteiltem Graphit an der Oberflache des Drahtes, welche 
den Draht sowohl vor der Oxydation schutzt, als auch seinen glatten 
Durchgang durch den Ziehstein bewirkt. Das Ziehen geschieht an 
freier Luft, da bei der relativ niederen Ziehtemperatur und An- 
wendung der Graphitschmiere jede Oxydation vermieden wird. 

Die Verwendung der Graphitschmiere fur die Wolframdraht- 
zieherei wurde auch von der Allgemeinen Elektrizitats - Gesellschaf t 
(A. E. G.) in Berlin in einer Patentanmeldung (deutsche Patent- 
anmeldung A. 20831 vom i. Juli 1911) genau beschrieben. Der 
besondere Vorteil bei der Anwendung der Graphitschmiere ergibt 
sich dadurch, dafi der an die Oberflache des zu ziehenden Wolfram- 
drahtes aufgetragene und dort eingebrannte aufierst fein verteilte 
Graphit beim Ziehprozefi die Duse mitpassiert, wahrend ein gewOhn- 
liches Ol vor der Duse zuruckbleibt und keine Schmierwirkung aus- 
tiben kann, ganz abgesehen davon, dafi es bei den in Betracht 
kommenden Temperaturen uberhaupt verbrennen wurde. Bei der 
Anwendung des Aquadags empfiehlt die Firma einen Zusatz von etwa 
10 / Ammoniumsulfid. Das Schmiermittel, welches in der Kon- 
sistenz einer diinnen Salbe auf einem Baumwollpfropfen sich befindet, 
wird auf den Wolframdraht, welcher den Baumwollpfropfen passiert, 
aufgetragen. Hierauf wird das Schmiermittel auf den Draht ein- 
gebrannt, wobei ein glatter festhaftender Ueberzug entsteht. Noch 
vorteilhafter scheint es zu sein, den Draht unmittelbar vor dem Ein- 
tritt in das Schmiermittel durch eine Gasflamme auf dunkle Rotglut 
zu erhitzen, da das Schmiermittel beim Passieren des erhitzten 
Drahtes noch besser an seine Oberflache festbackt. Naturlich ist 
es auch wiinschenswert, dafi die zum gleich darauffolgenden Ziehen 
des Drahtes verwendeten Diamantdusen gut abgerundete, polierte 
Eintrittsstellen besitzen, wodurch der Graphit auf der Drahtober- 
flache zusammengepreSt und verdichtet wird und als glanzender, 
auBerordentlich festhaftender Uberzug die Duse verlafit. Der Graphit 
scheint als Schmiermittel beim Wolframdrahtziehen sich aufierordent- 
lich gut zu bewahren und diirfte kaum von einem anderen Schmier- 



77 

mittel ubertroffen werden l ). Es wurden trotzdem noch andere Schmier- 
mittel zum Patent angemeldet, welche sich angeblich ebenso gut 
bewahren sollen wie die Graphitschmiere. In einer Anmeldung 
(deutsche Patentanmeldung A. 21037 vom 15. August 1911) schlagt 
die A. E. G. die Verwendung von passenden Wolframverbindungen 
in Suspensionen als Schmiermittel vor. Die Wolframverbindungen, 
wie das als feines, weiches, graphitahnliches Pulver erhaltliche 
Wolframsulfid (JVS. 2 ), oder die von Pacz (siehe S. 46) angegebene 
kolloidale organische Wolframverbindung (H 6 IV 2 C 9 O 3 ), besitzen neben 
der guten Schmierwirkung die angenehme Eigenschaft, durch Erhitzen 
im Vakuum oder im Wasserstoff unter Zuriicklassung von reinem 
Wolframpulver zu zerfallen, wodurch durch das Schmiermittel keine 
fremden schadlichen Bestandteile in den Draht gelangen, wie dies 
bei der Verwendung von Graphit vorkommen konnte. Die Deutsche 
Gasgluhlicht-Akt.-Ges. schlagt in einem Patent (D. R. P. 261457 vom 
13. August 1911) anorganische Schmiermittel fur das Warmziehen 
von Wolframdraht vor. Als passende Verbindungen werden Poly- 
phosphorsaure respektive Polyborsaure bezeichnet, sowie alle solche 
komplexe Verbindungen, die keinen bestimmten Schmelzpunkt be- 
sitzen, sondern innerhalb weiter Temperaturgrenzen als zahe Fliissig- 
keiten bestehen konnen. Solche Verbindungen werden in beliebiger 
Weise auf den Draht aufgetragen, geraten bei den zur Anwendung 
kommenden Ziehtemperaturen in den zahflussigen Zustand und 
kommen beim Durchziehen durch die Dusen als Schmiermittel zur 
Geltung. Diese anorganischen Schmiermittel konnten gegeniiber der 
Graphitschmiere nur den Vorteil der Kohlenstofffreiheit haben. Ihre 
Schmierfahigkeit scheint aber sehr viel schlechter zu sein, weshalb 
auch dieD.G.A. den Zusatz von Graphitpulver empfiehlt. Dadurch 
entfallt naturlich der einzig noch mogliche Vorteilder Kohlenstoff- 
freiheit. Die Bergmann-Elektrizitats-Akt. -Ges. in Berlin lost in 
einer Patentanmeldung (deutsche Patentanmeldung B. 67512, Kl. 7b, 
vom 23. Mai 1912) das Problem der Schmiermittel fur das Wolfram- 
ziehen in der Weise, daB der Ziehstein, durch welchen der Wolfram- 
draht gezogen wird, sich in einem Bade heifien Oles befindet. Es 
soil dabei angeblich moglich sein, das Ziehen des Wolframdrahtes 
bei der verhaltnismaBig niedrigen Temperatur von etwa 300 bis 
400 C zu bewirken, da der Draht bei der Fuhrung durch das heifie 



i) Von Interesse diirfte die in der Schrift: Graphite as a lubricant, 
herausgegeben von der Joseph Dixon Crucible Co. in Jersey, S. 59 befind- 
liche Angabe sein, nach welcher ,,glanzende Resultate beim Drahtziehen 
durch den Zusatz von Graphit zu den Schmiermitteln erzielt wurden". 



78 

Ol in seinem ganzen Querschnitt sehr gleichmafiig erhitzt wird. Das 
Heizol oder andere bei diesen Temperaturen flussige, passende Stoffe, 
dienen gleichzeitig als Schmiermittel. Auch die Regulierung der 
Ziehtemperatur soil nach diesem Verfahren viel leichter und genauer 
zu ermoglichen sein, wie bei der gewohnlichen Erhitzung an freier 
Luft mit dem Gasbrenner. Das Verfahren der Bergmann-Elek- 
trizitats-Akt.-Ges. ist eigentlich kein gewShnliches Schmiermittel- 




Fig. 31. Spul-, GlUh- und OberflSchenreinigungsapparat 
fQr Wolframdrahte. 

patent, es stellt vielmehr ein regelrechtes Wolframziehverfahren vor. 
Dem Ziehverfahren eine grofiere Bedeutung zusprechen kann man 
wohl kaum. Jedenfalls steht dieses Verfahren dem gewohnlichen 
Wolframziehverfahren an Eleganz und Sicherheit weit nach. 

Der Wolframdraht lafit sich nach beschriebenem Verfahren zu 
aufierst diinnen Drahten, wie solche fur die Gluhlampenindustrie 
erforderlich sind, ausziehen. Man erreicht auf diese Weise bis 
0,01 mm diinne Drahte. Der Draht wird nach beendetem Ziehen 
in einer Atmosphare von reduzierenden Gasen auf etwa 1000 C 
erhitzt, wobei er von dem Graphitiiberzug sowie der geringen Menge 
von Wolframoxyd befreit und ganz blank wird. Einen solchen sehr 



79 

gut geeigneten Spul-, Gliih- und Oberflachenreinigungsapparat, 
System Fr. W. Gladitz, stellt Fig. 31 dar. Den Wolframdraht 
kann man nun ohne weiteres fur Gliihlampenzwecke verwenden. 
Das Ziehen des Wolframdrahtes bis etwa 0,01 mm ist mit grofien 
technischen Schwierigkeiten verbunden, und zwar vor allem deshalb,. 
weil es auBerordentlich schwierig ist, Diamantziehsteine mit soldi 
feinen Bohrungen herzustellen. Die feinen Offnungen in den Diamant- 
dusen mussen nicht nur absolut rund sein, sondern deren Durch- 
messer auf Bruchteile von Tausendstel Millimeter genau eingehalten 
werden, da eine richtig eingestellte Ziehstufenfolge des Diamant- 
ziehsteinsatzes von grofier Wichtigkeit fur ein klagloses Funktionieren 
des Ziehprozesses ist. Man mufi also z. B. in der Nahe von 0,0 1 mm 
bei einer zweiprozentigen Ziehstufenfolge Diamantziehsteine von 
folgenden Durchmessern besitzen: 0,0110, 0,0108, 0,0106, 0,0104 
usw. Solche geringen Unterschiede genauer festzustellen, ist aufier- 
ordentlich schwer, das Mikroskop und Mikrometer fangen bereits 
fruher an zu versagen. Man ist deshalb genotigt, eine grofie Anzahl 
von Diamantziehsteinen herzustellen und diese dann rein empirisch 
zu einem Satz mit Abstufungen zusammenstellen. Sind die Zieh- 
steine richtig eingereiht und deren Stufenfolge eingehalten, so funk- 
tioniert der Ziehprozefi gut. Infolge des Ziehens weiten sich die 
Steine allmahlich etwas aus, jedoch geschieht es bei alien ungefahr 
im gleichen Tempo, so dafi die Stufen doch richtig bleiben. Es 
heifit dann, der Satz ruckt gleichmafiig hinauf. In solchem Falle 
ist es dann notig, nur die letzten Steine des Satzes immer zu 
erganzen. Zieht man also z. B. bis 0,01 mm, so muB man, wenn 
der Satz in Ordnung bleiben soil, immer wieder neue Ziehsteine 
von 0,01 mm Offnung in den Satz einreihen. Das ist noch das 
idealste Verhalten eines Ziehsteinsatzes. In vielen Fallen kommt es 
vor, dafi der Satz sich ungleichmafiig verandert, indem die einzelnen 
Ziehsteine sich verschieden stark durch den Gebrauch aufweiten und 
die am Anfang muhselig eingestellte richtige Ziehstufenfolge verloren 
geht. Oft kommt es auch vor, dafi manche Ziehsteine rauh werden 
und frisch nachpoliert werden mussen, wodurch sie dann natiirlich 
nicht mehr in den Satz passen und deshalb rechtzeitig fur Ersatz 
gesorgt werden mufi. Briiche von Ziehsteinen kommen auch nicht 
selten vor. Wir sehen also, dafi die Uberwachung und Instand- 
haltung eines solchen Ziehsteinsatzes ungewohnliche Muhen und 
Kosten verursacht, da man ein grofies Lager von Ersatzsteinen 
bereithalten mufi und an die Technik des Diamantbohrens Anspriiche 
gestellt werden, die die Grenzen der M6glichkeit iiberhaupt erreichen. 



8o 

Die meisten grofien Wolframlampenfabriken haben diese ungewfthn- 
lich grofien Schwierigkeiten uberwunden und fabrizieren bereits die 
i6kerzige 260 Volt-Lampe, deren Leuchtkorper ungefahr einen 
Durchmesser von 0,01 mm besitzt. 

Es fehlt naturlich nicht an Bestrebungen , diesen Schwierig- 
keiten, welche sich bei dem Ziehen von solch dunnen Drahten 
einstellen, durch Anwendung anderer Methoden auszuweichen. Nahe- 
liegend ist es, mit chemischen resp. elektrochemischen Mitteln 
relativ dicke Drahte in diinne umzuwandeln. Solche Methoden 
wurden bereits zum Dunnermachen von Osmiumfaden und der 
nach dem Spritzverfahren hergestellten Wolframfaden vorgeschlagen. 
Es zeigte sich aber dabei, dafi die Atzung solcher Drahte un- 
gleichmafiig vor sich ging, und zwar hauptsachlich aus dem 
Grunde, weil die Gebilde zu grobkristallin waren. Die Atzmittel 
greifen an verschiedenen Stellen verschieden stark an, da die 
einzelnen Kristalle in verschiedenen Richtungen verschieden stark 
loslich sind. Es entstehen deshalb aus vollkommen runden Drahten 
von gleichmafiigem Querschnitt Gebilde von durchaus ungleichem 
Querschnitt mit hervorstehenden Kristallkanten und Spitzen, tiefen 
Rissen und Furchen, also ein fur Gluhlampenzwecke vollig unbrauch- 
bares Produkt. Anders scheinen jedoch die Verhaltnisse bei dem 
nach dem Ziehverfahren hergestellten Wolframdraht zu liegen. Wie 
aus der Patentanmeldung von Otto Krause (osterr. Patentanmeldung 
A. 6212, 1911, vom 18. Juli 1911) zu entnehmen ist, wird ein solcher 
Draht durch verschiedene Atzmittel in durchaus gleichmafiiger Weise 
angegriffen. Der Erfinder schlagt vor, von Drahten von 0,03 mm 
Durchmesser, welche sich verhaltnismaSig leicht herstellen lassen, 
auszugehen und diese durch passende Atzmittel, chemisch oder 
elektrochemisch, auf den gewunschten Durchmesser abzubauen. Als 
Atzmittel werden vor allem alkalische, oxydierende Bader empfohlen. 
Vorzugsweise soil sich dafur eine verdiinnte alkalische Ferrizyankali- 
losung eignen. Auch andere Oxydationsmittel in alkalisch-wafiriger 
Losung, wie Persulfate, Superoxyde, auch Kaliumpermanganat, sollen 
sich fiir den Zweck gut eignen. Der Draht wird zweckmafiig durch 
ein solches Atzbad durchgezogen, wobei durch die Geschwindigkeit 
des Durchziehens die Atzung und somit der zu erzielende Durch- 
messer bestimmt werden kann. Die gleiche Wirkung wie mit den 
alkalischen Oxydationsbadern kann man dadurch erzielen, dafi man 
den Wolframdraht als Anode in ein alkalisches Bad einhangt. Der 
Draht wird in vielen zickzackformigen Windungen durch das Bad 
unter Strom durchgezogen. Die erzielte Querschnittsverminderung 



8i 

wird durch Widerstandsbestimmung an dem Draht festgestellt. 
Schliefilich lafit sich die Querschnittsverminderung der Wolfram- 
drahte auch dadurch erzielen, dafi man die Wolframdrahte in ge- 
eigneten Gasatmospharen, wie z. B. Chlor, welche den Draht an- 
greifen, auf so hohe Temperatur erhitzt, dafi die entstehenden 
Wolframverbindungen, z. B. Wolframchloride , sich verfluchtigen. 
Mit diesen Methoden gelangt man nach Angaben des Erfinders zu 
Drahten von beliebig feinem Durchmesser, viel feiner, als man zu 
solchen auf mechanischem Wege durch direktes Ziehen oder nach 
dem Wollastonverfahren gelangen kann. Voraussetzung ist, dafi 
die Querschnittsverminderung nur an solchen Wolframdrahten vor- 
genommen wird, welche durch andauernde Behandlung vermittelst 
Pressen, Hammern, Walzen und Ziehen, wie solches iiberhaupt bei 
dem Warmeziehverfahren geschieht, ein aufierordentlich feines 
Kristallgefiige erhalten haben. Die Bedeutung der Erfindung scheint 
dem Verfasser nicht iibermafiig grofi zu sein. Vor allem ist noch 
immer, auch bei noch so feinem Kristallgefiige der Drahte, zu be- 
furchten, dafi bei solch starken Querschnittsverminderungen (1:3!) 
dieselben einen ungleichmaBigen Verlauf annehmen. Andererseits 
wissen wir ja, dafi es der Technik jetzt schon gelungen ist, Drahte 
von 0,0 1 mm auf rein mechanischem Wege gut herzustellen. Es ist 
auch mit Sicherheit zu erwarten, dafi die Technik des Feinziehens 
und Diamantbohrens noch weitere Fortschritte macht, so dafi die 
jetzt noch bestehenden Schwierigkeiten mit der Zeit immer kleiner 
zu werden versprechen. 

Das Wolframziehverfahren der G. E. C. hat begreiflicherweise 
in der Gluhlampenindustrie eine Umwalzung hervorgerufen. Die 
Vorteile des Verfahrens liegen auf der Hand. Die grofie Einfach- 
heit und Sicherheit des Verfahrens, welches gestattet, den Draht auf 
die billigste Weise herzustellen, sodann die vollig gleichmafiige Be- 
schaffenheit und die hervorragende, lange ersehnte Biegsamkeit des 
Wolframdrahtes, welche eine ungewohnlich grofie Vereinfachung der 
Gluhlampenfabrikation mit sich brachte, haben es bewirkt, dafi dieses 
Verfahren in erfolgreichster Weise mit alien bisher bekannten Ver- 
fahren konkurrieren, ja in kurzester Zeit diese fast vollstandig ver- 
drangen konnte. Naturlich wurden dadurch viele Gliihlampenfabriken, 
welche das Ziehverfahren nicht benutzen durften, sehr geschadigt. 
Es lag deshalb im Interesse dieser Firmen, die Patentfahigkeit des 
Verfahrens der G.E. C. anzufechten, und jetzt scheint es tatsachlich 
nicht ausgeschlossen, daB sie darin auch Erfolg haben und zumindest 
eine starke Einschrankung des Schutzumfanges durchsetzen werden. 

MQller, Metalldrahtlampen. 6 



82 

Bei der ersten Uberlegung erscheint diese Tatsache ein wenig be- 
fremdend. Man begreift nicht, wie es denn mSglich sein kann, dafi 
ein Verfahren, welches eine derart umwalzende Neuerung und zweifel- 
losen Fortschritt fur die Industrie bedeutet, nicht patentfahig sein 
kdnnte. Bei naherer Betrachtung aber erscheint das Verfahren 
der G. E. C. tatsachlich kaum als patentfahig (Dr. N. L. Muller, 
Uber das Wolfram und die Geschichte seiner Duktilisierung. Vor- 
trag, gehalten am 3. Marz 1913 im Niederosterreichischen Gewerbe- 
verein in Wien; ,,Zeitschr. f. angew. Chemie" 1913, S. 404 u. 422). 
Da diese Frage fur die Gluhlampenindustrie von grofitem Interesse 
ist, wollen wir sie auch hier kurz diskutieren. Vor allem muB her- 
vorgehoben werden, dafi die Herstellung von Wolframdraht auf 
mechanischem Wege durch Hammern, Walzen und Ziehen in der 
Warme und die Verwendung des Drahtes fur Gluhlampenzwecke 
uberall, mit Ausnahme von England, jedermann freisteht. Wissen 
wir doch, dafi die G. E. C. bereits im Jahre 1906 und 1907 in 
England solche Patente erhalten hat (engl. Pat. 21513, 1906; 16530, 
1907) und in anderen Staaten ahnliche Patente nicht erlangen konnte. 
Auch die Ursache, weshalb der G. E. C. in fast alien Staaten der 
Patentschutz fur das Ziehen des Wolframs in der Warme versagt 
wurde, sind ganz klar. Es lagen bereits seit langem Erfahrungen, 
Versuche und Publikationen vor, welche als einzige Moglichkeit fur 
die Herstellung des Wolframdrahtes auf mechanischem Wege die 
Verarbeitung des Wolframs in der Warme bezeichnet haben. Es 
war vor allem die Furcht vor der Durchfuhrung der muhsamen 
Versuche und die nicht geniigende Vertrautheit mit der Technik des 
Ziehens und Walzens, welche die Erfinder vor dem Betreten dieses 
Arbeitsgebietes abschreckte. Die G. E. C. hat sich nun hier das 
zweifellose Verdienst erworben, dieses schwierige Arbeitsgebiet be- 
treten und die vorgezeichneten Probleme in der konsequentesten 
Weise durchgefiihrt zu haben. Wohl mag die Firma bei dieser 
Gelegenheit einige zweckentsprechende Vorrichtungen und Apparate 
gebaut und Mittel aufgefunden haben, welche das Ziehen des Wolf- 
rams in der Warme erleichtern, eine schopferische Leistung, die 
Vorbedingung einer jeden Erfindung, war jedoch darin kaum ent- 
halten. Die G. E. C. war sich der Schwache dieser Patente bewufit 
und versucht den Schein einer erfinderischen Tatigkeit dadurch zu 
erwecken, indem sie die langst und alien bekannte Tatsache, dafi 
das Wolfram in der Warme duktil wird, als eigene Beobachtung fur 
sich in Anspruch nimmt (siehe S. 63). Merkwiirdigerweise hat 
damals die G. E. C. nicht die Beobachtung gemacht, dafi das Wolfram 



durch die mechanische Behandlung in der Warme als Draht schliefi- 
lich auch bei gewohnlicher Temperatur duktil und biegsam wird. 
In den Patenten beschreibt die Firma Vorrichtungen, die es erm6g- 
lichen sollen, den sprOden Draht im warmen Zustande auf Lampen- 
gestelle aufzuwickeln, was zweifellos fur die Sprodigkeit des damals 
hergestellten Drahtes spricht. Heute wissen wir naturlich, dafi die 
mechanische Behandlung, d. i. Hammern, Walzen und Ziehen der 
Wolframstabe in der Warme, fast wie eine Naturnotwendigkeit zu 
einem bei gewohnlicher Temperatur duktilen Wolframdraht fuhren 
mufi. Es ist deshalb schwer, den Grund zu finden, warum die 
G. E. C. die lange Zeit hindurch, bei der versuchsmafiigen Ausfuhrung 
ihres Verfahrens, zu keinem, bei gewohnlicher Temperatur duktilen 
Wolframdraht gelangt ist. Die einzige Erklarung, die der Verfasser 
dafur finden kann, ist, dafi die Versuche mit nicht genugend reinem, 
vor allem sauerstoffhaltigem Wolfram ausgefuhrt wurden. Dies ist 
auch daraus zu schliefien, dafi die Firma in den neuen Patenten, in 
welchen sie bereits uber die Duktilisierung des Wolframs berichtet, 
auf die besondere Bedeutung der vollstandigen Reduktion der fur 
die Drahtherstellung bestimmten Wolframstabe, unter Angabe der 
verschiedenen hierzu fuhrenden Mafiregeln, hinweist. Untersuchen 
wir nun das Patent der G.E. C. vom Jahre 1909 auf die Patent- 
fahigkeit, so mussen wir dessen Kernpunkt darin erblicken, dafi 
durch die andauernde Behandlung des Wolframs in der Warme, wie 
es bei der Verarbeitung eines Wolframstabes durch Hammern, 
Walzen und Ziehen geschieht, schliefilich ein bei gewohnlicher 
Temperatur duktiler Wolframdraht resultiert. Das ist aber nur eine 
Erscheinung, die sich bei der Ausfuhrung des in den Patenten von 
1906 und 1907 beschriebenen Verfahrens von selbst ergibt. Bei der 
Vorprufung der Patentanmeldung in Osterreich, welche in sehr sach- 
gemafier Weise ausgefuhrt wurde, wurde besonderes Gewicht darauf 
gelegt, f estzustellen , welche neuen Bedingungen es waren, durch 
deren Einfuhrung es der G.E. C. gelungen ist, die Duktilitat des 
Wolframs zu erzielen. Es stellte sich dabei heraus, dafi als die 
\\ichtigsten Punkte des neuen Verfahrens das Ziehen des Drahtes in 
feinen Stufenfolgen, die Verwendung eines grobkornigen, spezifisch 
schweren Wolframpulvers und schliefilich die Verwendung des 
Graphits als Schmiermittel zu betrachten ware. Diese Punkte allein 
sind in den Patentanspriichen der osterreichischen Patentanmeldung 
angefiihrt. Sollte es im Einspruchsverfahren noch gelingen, die 
Prazisierung der Angaben bezuglich der Grofie der nOtigen Zieh- 
stufenfolge und Beschaffenheit des Wolframpulvers durchzusetzen, 



84 

so batten wir das Patent der G. E. C. in die gehSrigen Grenzen 
zuriickgewiesen. Den Fachleuten selbst wird es klar sein, dafi es 
auf die von der G. E. C. beanspruchten Bedingimgen nicht unbedingt 
ankommt, um zum duktilen Wolframdraht zu gelangen. In England 
und Deutschland ist der Schutzumfang des Patentes der G. E. C. 
etwas grSfier, vor allem deshalb, weil die Anspruche nicht geniigend 
klar formuliert sind. Sollte nun das Patent der G. E. C. in dieser 
Form zu Recht bestehen, so wiirde es danach verboten sein, ge- 
zogenen duktilen Wolframdraht als Leuchtkorper zu benutzen, trotz- 
dem die Warmbehandlung, welche notwendigerweise zur Duktili- 
sierung des Wolframs fiihrt, jedermann zur Ausubung freisteht. Es 
ist leicht begreiflich, dafi sich die interessierten Firmen gegen die 
Erteilung eines solchen Patentes mit aller Energie wehren. 

In der Technik werden fast samtliche Metalle in der Hitze mecha- 
nisch behandelt, und dies geschieht nicht nur wegen der ganz enormen 
Ersparnis an Arbeit, die sich bei der Behandlung der in der Warme 
ganz weich gewordenen Metalle erzielen lafit, sondern hauptsachlich 
aus dem Grunde, weil das rohe, unbearbeitete Metall gewohnlich viel 
zu grobkristallin ist und beim Walzen und Ziehen bei gewohnlicher 
Temperatur sehr bald in Stiicke zerfallen wiirde. Durch das 
Hammern, Walzen und Ziehen in der W T arme lassen sich die Metall- 
kristalle, ohne ihren Zusammenhang zu verlieren, in ganz kleine 
Kristalle zertrummern, und es entsteht eine feinkristallme Struktur 
mit vielen Gleitflachen, welche die Dehnbarkeit der Metalle bei ge- 
wShnlicher Temperatur bedingt. (Uber die Bedeutung und Art der 
Wirkung solcher Gleitflachen siehe die sehr interessante Arbeit von 
Tammann; ,,Zeitschr. f. Elektrochemie" 1912, S. 584). Die beim 
Wolfram beobachtete Erscheinung, welche die Grundlage des von 
der G. E. C. angestrebten Patentes bilden soil , bedeutet somit keine 
Auffindung eines Ausnahmefalles , sondern im Gegenteil nur die 
Bestatigung einer allgemein gultigen Regel. Auch hier kanii nach- 
gewiesen werden, dafi die erzielte Duktilitat auf die Veranderung 
der urspriinglich grobkristallinen Struktur in feinkristalline zuruck- 
zufiihren ist. Es konnte noch vorgehalten werden, dafi die meisten 
anderen Metalle bereits vor ihrer Verarbeitung in der Warme einen 
gewissen Grad von Duktilitat besitzen, wahrend das Wolfram vor 
seiner Verarbeitung ganzlich sprode ist und seine Duktilitat, voll 
und ganz, nur als das. Resultat der Warmbehandlung zu betrachten 
sei. Diesen Einwand kann man jedoch auch nicht gelten lassen. 
Die Wolframduktilisierung ist nicht dem Wesen nach, sondern nur 
graduell von der Duktilisierung der anderen Metalle verschieden. 



85 - 

Oft recht betrachtliche graduelle Unterschiede der ursprunglichen 
Duktilitat sind auch bei den iibrigen Metallen gut bekannt. An- 
zeichen sind auch vorhanden, welche die Vermutung zulassen, daS 
das Wolfram, wenn nur genugend rein und sauerstofffrei, eine 
sogar recht betrachtliche, urspriingliche Duktilitat besitzt, so daB 
es auch bei gewohnlichen Temperatureii verarbeitet werden konnte. 
Niemand wird natiirlich auch unter solchen Umstanden freiwillig 
auf die Vorteile der Warmbehandlung verzichten wollen. Der Ver- 
fasser konnte vor einiger Zeit (,,Zeitschr. f. angew. Chemie" 1913, 
S. 404 u. 422) uber ein Patent berichten, welches viel Ahnlichkeit 
mit dem Patent der G. E. C. besitzt und als neuheitsschadlich fur 
dieses Patent betrachtet werden konnte. Es ist dies das Patent 
von J. W. Staite (engl. Pat. 12212, 1848), in welchem der Erfinder 
uber die Herstellung des Iridiumdrahtes fur eine Iridiumdrahtlampe 
berichtet. Dieses als sprode bekannte Metall duktilisiert der Erfinder 
in einer der Wolframduktilisierung vOllig identischen Weise. Er 
unterwirft dieses Metall einer langeren Behandlung in der Hitze, 
walzt und hammert es so lange, bis das Metall durch die Behand- 
lung genugend annealed", d. i. nachgelassen, also weich geworden 
ist fur die nachfolgende Formgebung bei gewohnlicher Temperatur. 
In der wortgetreuen Ubersetzung lautet die Stelle aus der Patent- 
schrift: ,,Ich schmelze Iridiumoxyd in einem Probiertiegel aus Bein- 
asche unter dem Voltaischen Bogen, wodurch dieses der hochsten 
uns bekannten Hitze ausgesetzt wird. Nachdem ich ein Werkstuck 
des Metalls erhalten habe, setze ich dasselbe einer konstanten Warme- 
wirkung aus, um es auszugliihen, und zu diesem Zwecke benutze 
ich eine oder mehrere Knallgasgeblaseflammen. Wenn das Werk- 
stuck weifigluhend ist, walze oder hammere ich dasselbe und wieder- 
hole das Verfahren immer wieder, bis das Metall genugend nach- 
gelassen (weich) ist, um in die gewunschte Gestalt bearbeitet werden 
zu konnen." Dabei handelt es sich nicht nur um Versuche, sondern 
um einen tatsachlichen Erfolg, den es Staite gelungen ist, zu er- 
zielen. Ich finde in einer englischen Publikation von J. J. Fahie, 
M. I. E. E., welche auf authentischen Berichten basiert, dafi im Jahre 
1850 J. W. Staite bei seinen zahlreichen offentlichen Vortragen 
eine derart hergestellte Iridiumdrahtlampe im Betrieb vorfuhren 
konnte. Nach all den angefuhrten Tatsachen glaubt der Verfasser 
nicht, dafi die bereits erteilten und angemeldeten Patente der G.E. C. 
einer strengen Pruning werden standhalten konnen. 

Nach der Bekanntmachung des Wolframduktilisierungspatentes 
der G. E. C. wurde eine ganze Reihe von Patenten von verschiedenen 



86 

Firmen angemeldet, welche teils die Duktilisierung des Wolframs 
auf anderem Wege zu bewirken suchen, zum Teil weitere Verbesse- 
rungen des Stammpatentes darstellen sollen. Harry und Ulrich 
Bressler (franz. Pat. 447585 vom 23. August 1912) gehen, um die 
Schwierigkeiten, welche sich beim Pressen der Wolframstabe aus 
Wolframpulver einstellen, zu vermeiden, nicht vom reinen Wolfram- 
pulver aus, sondern von einer Verbindung, welche aus Wolfram, 
Stickstoff und Wasserstoff besteht. Sie reduzieren zu diesem Zwecke 
Wolframtrioxyd in reinem trockenen Ammoniakgas so lange, bis 
das entstromende Reduktionsmittel keinen Wasserdampf mehr ent- 
halt. Das auf diese Weise hergestellte schwarze, samtartige Pulver, 
welches je nach der Herstellungstemperatur nur aus Wolfram und 
Stickstoff oder Wolfram, Stickstoff und Wasserstoff besteht, lafit 
sich bereits bei niedrigem Drucke zu Korpern von grofier mechani- 
scher Festigkeit zusammenpressen. Die Stabe mussen in einer 
inerten Atmosphare langsam auf Weifiglut erhitzt werden, damit sie 
den elektrischen Strom gut leiten konnen. Sodann werden die 
Stabe durch den Durchgang eines elektrischen Stromes in einer 
reduzierenden Atmosphare erhitzt und fertig gesintert. Die Stabe 
sollen alsdann einen matten Glanz, eine grobkornige Struktur be- 
sitzen und sollen auch vollkommen duktil sein. Allerdings sagen 
die Erfinder nicht, ob die Stabe bei gewohnlicher Temperatur, vor 
der Behandlung bereits, die Duktilitat besitzen oder erst durch die 
Warmbehandlung duktilen Draht liefern. Es diirfte sicher das zweite 
der Fall sein, da die Erfinder gar keinen Anlafi hatten, die Erreichung 
eines solchen Effektes, wie die ursprungliche Duktilitat bei gewohn- 
licher Temperatur, zu verschweigen, ja uberhaupt unbetont zu lassen. 
Patent von Dr. Paul Schwarzkopf und Siegfried Burg- 
stall er (franz. Pat. 448229 vom 13. Juni 1912). In diesem Ver- 
fahren wird beschrieben, wie man zu moglichst feinkristallinen 
Gegenstanden aus Wolfram bei Anwendung verhaltnismafiig niederen 
Sinterungstemperaturen gelangen kann. Die Erfinder gehen von der 
Annahme aus, dafi das Sintern der aus reinem Wolframpulver ge- 
prefiten Stabe darauf beruht, daB bei hohen Temperaturen ein 
Wachsen der grofieren Wolframkristalle auf Kosten der kleineren 
vor sich geht. Nach den physikalischen Gesetzen besitzen kleine 
Partikeln eines und desselben Korpers einen hoheren Dampfdruck 
als die grofieren, so dafi eine Art Destination der feineren Korner 
auf die groberen stattfindet, welche nunmehr auf Kosten der feinen 
K6rner wachsen und diese schliefilich ganz aufzehren. Damit aber 
ein solcher Vorgang mit geniigend grofier Geschwindigkeit vor sich 



- 8 7 - 

geht, 1st es notig, daS der Korper einen verhaltnismafiig hohen 
Dampfdruck besitzt. Will man nun einen solchen Vorgang in einera 
aus reinem Wolfram geprefiten Stab hervorrufen, d. i. das Sintern 
desselben bewirken, so mufi man den Stab auf eine auBerordentlich 
hohe Temperatur erhitzen, da das Wolframmetall nur bei den 
hochsten Temperaturen verdampfbar ist. Sintert man hingegen 
einen geprefiten Stab aus Wolframpulver, dem geringe Mengen 
Wolframoxyd zugesetzt wurden, in reduzierender Atmosphare, so 
erhalt man schon bei relativ tiefen Sinterungstemperaturen (1400 bis 
1600 C) sehr kompaktes, festes Wolframmetall. Die Sinterung 
wird auf diese Weise vorgenommen, dafi die geprefiten Stabe auf 
Karborundumschiffchen durch einen elektrischen Rohrenofen bei 
gleichzeitiger Spulung des Of ens mit reinem oder mit Stickstoff 
verdunntem Wasserstoff in entgegengesetzter Richtung zur Gas- 
stromung geschoben werden. Die Reduktion mufi sehr langsam 
verlaufen, wenn sich die Einwirkung des Oxydzusatzes auf die 
Sinterungsfahigkeit geltend machen soil. Dte Vorgange, die sich 
bei dem Reduktions-Sinterungsprozefi abspielen, sind folgende: Die 
Wolframmetallkristalle wachsen auf Kosten des W'olframoxyds, 
welches zu Metall reduziert wird. Gleichzeitig oxydiert der von der 
Reduktion derOxyde herruhrende Wasserdampf die kleinerenWolfram- 
kristalle (die den grofieren Wolframdampfdruck besitzen), das neu 
gebildete Oxyd verdampft und schlagt sich wieder bei gleichzeitiger 
Reduktion als Metall auf die grofieren Wolframkristalle nieder. Der 
Sauerstoff spielt also bei diesem Vorgang die Rolle eines Uber- 
tragers der Materie der f einen Wolframkristalle auf die groberen, 
verursacht somit das Wachsen der letzteren, also die Sinterung. 
Da die Wolframoxyde viel hoheren Dampfdruck besitzen als das 
reine Wolfram, so ist es moglich, den SinterungsprozeB bei viel 
niedrigeren Temperaturen auszufiihren. Der Vorgang kann auch 
dadurch unterstutzt werden, dafi man dem Reduktionsgas kleine 
Mengen von Sauerstoff oder Wasserdampf zusetzt, wobei jedoch der 
Sauerstoffdampfdruck der Reduktionsatmosphare immer ein wenig 
tiefer sein muB als der Sauerstoffdampfdruck der Wolframoxyde, da 
sonst uberhaupt keine Reduktion moglich ware. Nach den Angaben 
der Erfinder soil das Aussehen und die Eigenschaften der nach ihrer 
Methode bei tiefen Temperaturen gesinterten Stabe genau die 
gleichen sein, wie bei den Staben, welche aus reinem Wolfram- 
pulver bei den hochsten Temperaturen gesintert wurden. Sollen 
aber diese Wolframgebilde fur den Gebrauch bei hohen Tempera- 
turen, wie es bei den Gluhlampen der Fall ist, bestimmt sein, so 



88 

erklaren die Erfinder es doch fur notwendig, eine hOhere Sinterungs- 
temperatur anzuwenden. Dadurch geht naturlich der ganze Vorteil 
der Erfindung fur die Fabrikation der. Wolframgluhkorper verloren. 
Als grofier Nachteil des Prozesses mufi andererseits die Tatsache 
betrachtet werden, dafi es nicht mSglich sein diirfte, die nach solchem 
Vorgang hergestellten Wolframkorper vollkommen sauerstofffrei her- 
zustellen, welcher Umstand die Duktilisierung der Wolframkorper 
nach bekannten Methoden nur erschweren, ja auch unmoglich machen 
kann. Das Verfahren diirfte demnach nur fur die Herstellung von 
gesinterten Wolframk5rpern als solchen, nicht aber fur die Wolfram- 
drahtf abrikation , einige Bedeutung besitzen. In demselben Patente 
schlagen auch die Erfinder vor, den Wolframk6rpern kleine Mengen 
von anderen hochschmelzenden Metallen, wie z. B. Uran, zuzusetzen, 
wodurch ohne wesentliche Schmelzpunkterniedrigung eine Herab- 
setzung der Dampfspannung des Wolframs sowie dessen klein- 
kristalline Struktur verursacht wird. 

Die Westinghouse-Metallfaden-Gluhlampenfabrik in Wien be- 
schreibt ein Verfahren (engl. Pat. 12869), nach welchem man zu 
duktilem Wolfram gelangen kann. Zu diesem Zwecke wird der zu 
duktilisierende Stab nach der Sinterung einem langsam verlaufenden, 
einige Stunden dauernden Abkuhlungsprozefi bei sehr hohem Druck 
unterworfen. Dies kann man z. B. dadurch erreichen, dafi man den 
Wolframkorper in eine erhitzte Form setzt, welche sich bei der Ab- 
kiihlung stark zusammenzieht und auf den Wolframkorper einen all- 
seitig gleichmafiigen hohen Druck ausiibt. Das gleiche kann man 
auch erreichen, indem man den zu duktilisierenden Wolframkorper 
in eine hocherhitzte geschmolzene Masse, welche, wie z. B. Eisen, 
unter Volumvergrofierung erstarrt, einfuhrt. Durch Abkuhlung des 
Systems wird ein sehr hoher Druck auf den Wolframkorper aus- 
geubt. Der ganze Vorgang soil eine Art mechanischer Behandlung 
in der WSrme vorstellen, welche jedoch zum Unterschied von der ge- 
wohnlichen Warmbehandlung aufierordentlich gleichmafiig ist und ohne 
jede Formveranderung des behandelten Werkstiickes vor sich geht. 

Die Vereinigte Gluhlampen- und Elektrizitats-Akt-Ges. in 
Ujpest hat in der ungarischen Patentanmeldung (Grundzahl I, 1409), 
in welcher das Thoriumdioxydverfahren zur Duktilisierung des 
Wolframs beschrieben ist, auch darauf hingewiesen, dafi das aus 
Wolfram und Thoriumdioxyd bestehende Pulver, wenn zu Staben 
geprefit und in richtiger Weise gesintert, Wolframkorper liefert, 
welche sich nach dem in den englischen Patentschriften Nr. 21513, 
1906, und 16530, 1907, beschriebenen Warmziehverfahren viel 



8 9 - 

besser zu duktilem Draht verarbeiten lassen, als die aus reinem 
Wolframpulver hergestellten Stabe. Da das Material von vornherein 
duktil ist, lafit es sich auch bei gewohnlicher Temperatur auf Draht 
sehr gut verarbeiten. Ein anderes Verfahren zur Herstellung des 
duktilen Wolframmetalles gibt Dr. Rudolf Jahoda und die Elek- 
trische Gluhlampenfabrik ,,Watt" in Wien in einer osterreichischen 
Patentanmeldung an (A. 9861, 1911, vom 29. November 1911). Hier- 
nach wird der aus Wolframpulver gepreBte Stab wahrend des Sinter- 
prozesses, also im Zustande der Erweichung, einem moglichst hohen 
Druck ausgesetzt. Dadurch wird ein inniges Verschweifien der hoch- 
erhitzten plastischen Wolframteilchen bewirkt, und es resultiert ein 
Wolframkorper, der in seinem Verhalten sehr ahnlich ist einem zum 
vollstandigen Schmelzen gebrachten Gebilde und hervorragende 
Duktilitat besitzt. Die Verarbeitung der auf die beschriebene Weise 
gesinterten Stabe geschieht durch Pressen, Walzen und Ziehen bei 
hoher Temperatur, welche Operationen zweckmafiig an das Sintern 
angeschlossen werden. Ein ganz allgemeines Verfahren zur Her- 
stellung von festen Korpern aus Metallpulvern durch Erhitzung und 
Pressung gibt Dr. Heinrich Leiser in Charlottenburg in einer 
osterreichischen Patentanmeldung (A. 8060, 1912, vom 27. September 
1912) an. Das Verfahren betrifft wohl alle in Pulverform gewinn- 
baren Metalle, soil aber fur die Herstellung fester Korper aus den 
hochstschmelzenden Metallen, wie Wolfram, ganz besondere Vorteile 
bieten. Das Verfahren beruht darauf, da8 die herzustellenden Metall- 
korper aus einem Gemisch von kristallinem und amorphem Metall- 
pulver geformt und erhitzt werden. Die Verfestigung solcher Korper 
tritt bereits bei Temperaturen ein, bei welchen sich die Umwandlung 
der amorphen Bestaadteile in die kristalline Modifikation vollzieht. 
Da die Temperatur des Kristallisierens weit unterhalb des Schmelz- 
punktes liegt, gelingt es bei verhaltnismafiig tiefen Temperaturen, 
Korper aus hochstschmelzenden Metallen vollkommen fest zu sintern. 
So betragt die zum Sintern von Wolframkorpern notige Temperatur 
etwa 1500 C, wenn dieselben aus einem Gemisch von kristallinem 
und amorphem Wolframpulver bestehen. Wahrscheinlich durften sich 
solche bei tiefen Temperaturen gesinterten Wolframstabe bei der Ver- 
arbeitung wesentlich ungunstiger verhalten, als die bei den hochsten 
Temperaturen gesinterten Wolframstabe. Dem Verfasser erscheint die 
Erfindung, ahnlich der von Dr. Schwarzkopf und Burgstaller, nur 
fur die Herstellung fester Metallkorper an sich, aber nicht fur die Draht- 
fabrikation von Bedeutung zu sein. Ahnlich verhalt es sich mit dem 
Patent von Otto Voigtlander (engl. Pat. 9611, 1913). Der Erfinder 



beschreibt in seinen Patenten ein Verfahren, nach welchem man 
Gegenstande aus Wolframmetall herstellen soil. Das Verfahren beruht 
darauf, daB Wolframtrioxyd mit Aluminium gemischt in einen mog- 
lichst hocherhitzten Ofen gebracht wird. Es tritt die bekannte 
Reduktion des Wolframtrioxyds durch Aluminium zu Wolfram ein, 
wobei die von der Mischung entwickelte Reaktionswarme im Verein 
mit der Ofenwarme eine so hohe Erhitzung der Reaktionsproduktes 
hervorruft, dafi das Wolfram zu einer vollkommen homogenen und 
von Fremdkorpern und Einschliissen freien Masse zusammenschmilzt. 
Auf solche Weise erhalt Voigtlander homogene Massen aus Wolfram 
von mehreren Kilogramm Gewicht, welche nach einer vorbereitenden 
mechanischen Behandlung, wie Hammern, Walzen usw., beliebigen 
Verwendungszwecken sollen zugefiihrt werden konnen. Das Ver- 
fahren von Voigtlander durfte jedenfalls kein vollstandig aluminium- 
freies Produkt liefern. Ob sich ein solches Material auch fur Gliih- 
lampenzwecke eignet, ja iiberhaupt sich zu den erforderlichen ganz 
dunnen Drahten wird verarbeiten lassen, scheint dem Verfasser sehr 
zweifelhaft. Jedenfalls verspricht das Verfahren fur andere gewerb- 
liche Zwecke dort, wo es sich um grofiere Gegenstande aus Wolfram 
handeln sollte, vorausgesetzt, daB die in der Patentschrift enthaltenen 
Angaben tatsachlich zutreffen, ein recht brauchbares zu werden. 

Die Herstellung der Diamantziehsteine 

Anschliefiend an die Fabrikation des Wolframdrahtes wollen 
wir auch die Fabrikation der Diamantziehsteine kurz besprechen. 
Die Herstellung der Diamantziehsteine stellt eine der schwersten und 
wichtigsten Aufgaben der modernen Gluhlampenindustrie, da fur die 
Herstellung des auBerordentlich dunnen Wolframdrahtes eine grofie 
Zahl von Diamantziehsteinen erforderlich ist. Die Abnutzung der 
Ziehsteine ist infolge der verhaltnismafiig grofien Harte des Wolfram- 
drahtes sowie der hohen Ziehtemperaturen sehr grofi, so daB un- 
unterbrochen an dem Ersatz der verbrauchten Steine gearbeitet 
werden mufi, will man grofiere Storungen in der Fabrikation des 
Drahtes vermeiden. Hinzu kommt noch der vorhin besprochene 
Umstand, dafi die Herstellung solch feiner Bohrungen im Diamant 
technisch grofie Schwierigkeit bereitet und die Grenzen der Moglich- 
keit fast erreicht. Die Herstellung der Diamantziehsteine und Duse 
ist auBerordentlich interessant. Die Diamantprefidusen kamen fur 
das Spritzverf ahren , wahrend fur das Ziehverfahren die Diamant- 
ziehdiisen in Betracht kommen. Fig. 32 zeigt solche Diamantprefi- 
diisen und -ziehdusen im Querschnitt. Zur Herstellung einer Diamant- 



duse wird zuerst ein passender Diamant gewahlt, dessen GroBe sich 
nach der Dusenoffnung richtet. Fur eine Duse, deren Bohrung 
0,5 mm betragen soil, wird ein Diamant von etwa 2 Karat, 0,4 mm 
bis i 1 1 z Karat, 0,3 mm bis i Karat Gewicht gewahlt. Der Stein wird 
zuerst zu einer Platte geschliffen, sodann in eine entsprechende 
Metallfassung zentrisch eingeprefit und dem Prozefi des Bohrens 
unterworfen. Zuerst geschieht das Vorbohren. Mit einer schnell 
rotierenden naturlichen Diamantspitze werden konische Vertiefungen 
in den Diamanten von beiden Seiten gebohrt. Das Vorbohren wird 
nun mittels einer schnell rotierenden Stahlspitze, welche mit Diamant- 
staubol bestrichen wird, fortgesetzt. Damit die durch das Vorbohren 
erzeugten Versenkungen beim Ubergang in das die beiden Erweite- 
rungen verbindende gerade Loch keine scharfen Kanten bilden, ver- 
wendet man fur das Vorbohren zweckmafiig zwei oder drei Stahl- 







PreBdQse. 



Fig. 32. DiamantdQsen. 



ZiehdQse. 



kegel, von welchen jeder folgende spitzer ist als der vorhergehende. 
Die Spitzen der durch das Vorbohren erzeugten Vertiefungen miissen 
sich genau in einer Linie befinden und einander moglichst nahe- 
kommen. Nun folgt die Operation des eigentlichen Bohrens. Eine 
aufierordentlich fein zugespitzte Stahlnadel dreht sich sehr schnell 
in der vorgebohrten Vertiefung und fuhrt gleichzeitig kleine hiipfende 
Bewegungen aus. Die konische Vertiefung ist mit einem in Ol an- 
geruhrten feinsten Diamantstaub gefullt. Durch die hupfende Be- 
wegung der Nadel werden immer neue Diamantstaubpartikelchen 
in die Vertiefung hineingerissen und treten zwischen die Nadelspitze 
und den zu bohrenden Diamanten. Dieser Vorgang ermoglicht erst 
uberhaupt das Diamantbohren , da der Effekt desselben der gleiche 
ist, wie wenn das Bohren mit aufierst feinen Diamantspitzen aus- 
gefiihrt wurde. Die Stahlnadel spielt somit beim Bohren nur eine 
vermittelnde Rolle. Nach langerer Zeit - - das Bohren ist uberhaupt 
ein recht langwieriger Prozefi, insbesondere wenn es sich um langere 
Kanale handelt - - wird auf diese Weise die Spitze der gegentiber- 
liegenden Vertiefung erreicht und eine Offnung durchbrochen. Die 



92 

Offnung 1st keineswegs gleichmafiig und wird erst rund durch den 
nachfolgenden Polierprozefi. 

Der Polierprozefi soil nicht nur ein absolut rundes Profil der 
Ziehsteinoffnung herbeif uhren , sondern auch einen sanften, gleich- 
mafiigen Ubergang der Vertiefungen in den Ziehkanal bewirken. 
Das Polieren wurde fruher oft in der Weise ausgefuhrt, dafi der zu 
polierende Stein in Drehung versetzt und eine fein zugespitzte Stahl- 
nadel, mit Diamantstaubol bestrichen, mit der Hand in bestimmter 
Weise bewegt wurde. Die Nadel soil beim Polieren eine aus drei 
verschiedenen Bewegungen zusammengesetzte Bewegung ausfuhren, 
und zwar eine langsam rotierende Bewegung, eine bin und her 
gehende Bewegung, durch welche in die Bohroffnung immer neuer 
Diamantstaub eingefiihrt wird, und schliefilich eine schwingende Be- 
wegung, Kegelbewegung, wobei die Kegelspitze mit der Nadelspitze 
zusammenfallt, wahrend das obere Ende der Nadel einen Kreis 
beschreibt. Die schwingende Bewegung bezweckt, dafi die neben- 
einander verschieden weit vpn der Mittelachse entfernt liegenden 
Teile der Bohrwandung auch von der Nadel poliert werden, wodurch 
eben ein sanfter Ubergang der trichterf5rmigen Vertiefungen in dem 
geraden Ziehkanal bewirkt wird. 

Es wurde auch mit Erfolg versucht, die Handarbeit beim 
Polieren durch rein mechanische Vorrichtungen zu ersetzen. Eine 
solche Vorrichtung, welche die Nadel, wahrend der Stein rotierte, 
auf und abwarts bewegte, sowie dieser auch eine Kegelbewegung 
erteilte, hat sich anfangs nicht gut bewahrt, weil die Bewegungen 
zu starr waren und die von der Nadelspitze im Bohrloch um- 
schriebene Kegelflache in den meisten Fallen nicht mit dem Bohr- 
kegel des Ziehsteines zusammenfiel. 

Erst durch eine Verbesserung von Hensel & Schumann und 
R. Krause & Co. in Berlin (D. R. P. 226062, Kl. 6ya, 1910) wurde 
eine brauchbare mechanische Schleifvorrichtung erzielt. Die Vor- 
richtung funktioniert in folgender Weise. In die Bohrung eines 
schnell umlaufenden Ziehsteines ist eine Nadel mit ihrer Spitze .ein- 
gesetzt, wahrend das obere Ende der Schleifnadel in einem wage- 
recht hin und her gehenden Steg sich befindet, wodurch sie in eine 
in einer senkrechten Ebene liegende Schwingung versetzt wird. 
Gleichzeitig wird die Nadel beim Ausschwingen in ihre aufiere 
Schraglage in zunehmendem Mafie aus dem Loche herausgehoben 
(Fig. 33) und sitzt mit dem ihr und ihrem Halter entsprechenden 
Eigengewicht auf der Lochwandung auf. Da die Nadel frei, nicht 
starr, aufliegt, kann sie sich gut jeder Bohrwandung anpassen und 



93 



diese polieren. Sowohl beim Ausschwingen wie beim Zuruck- 
schwingen kommen nacheinander die verschieden weit von der Mittel- 
achse des Bohrloches entfernt liegenden Teile der Bohrwandung in 
Bearbeitung, wodurch ein sanfter Ubergang desselben in den Kanal 
bewirkt wird. In ihrer senkrechten Lage (Fig. 34) sinkt die Schleif- 
nadel, so tief es die Lochweite gestattet, in das Loch hinein. Die 
Nadelspitze ist noch wesentlich dunner als die Lochweite, wodurch 
gleichzeitig auch der gegeniiberliegende Lochkonus des Steines bei 
der Schraglage der Nadel beruhrt und poliert wird. Der Stein 
braucht deshalb nicht gesondert von beiden Seiten poliert zu werden. 
Naturlich mufi bei dem 
beschriebenen Verfahren 

auch die Nadelspitze 
wahrend des Arbeitens 
dauernd mit Diamant- 

staubol bestrichen 
werden. 

Eine noch viel 
praktischere Vorrichtung 
zum Ausschleifen und 
Polieren der Drahtzieh- 
steine gibt Dr. Schmid- 
mer & Co. in Nurnberg- 
Schweinau an (D. R. P. 

210310, 1909). Bei 
dieser Vorrichtung bildet 

ein durch die Bohrung des Steines hindurchgesteckter, zu beiden 
Seiten eingespannter Metalldraht den Schleifstahl. Der Schleifdraht 
wird beim Schleifen mit Diamantstaubol bestrichen und hin und her 
geschoben, wahrend die in Drehung versetzte, den Ziehstein tragende 
Platte gleichzeitig Schwingungen um die lotrechte Achse ausfuhrt, 
so dafi der Schleifdraht wahrend des Ausschwingens des Steines 
nacheinander alle Teile der Bohrwandung beruhrt und poliert. Die 
Grofie der Schwingung der Platte, welche wahrend des Polierens 
den Ziehstein halt, kann beliebig reguliert werden, je nachdem man 
Ziehsteine fur harte und zahe Drahte, also mit langem Ziehkanal, 
oder fur weiches Material mit kurzen Kanalen haben will. Bei dem 
Verfahren von Dr. Schmidmer ergibt sich als Arbeitsgeschwindig- 
keit die Geschwindigkeit des Steines am Umfang der Bohrung, 
welche, in Anbetracht der Kleinheit der Bohrung, auch bei den 
hochsten technisch moglichen Umdrehungszahlen des Steines nur 




Fig. 33- Fig. 34. 

Polieren der Diamantziehsteine mit Schleifnadeln. 



94 

eine verhaltnismafiig geringe sein kann. Zur Erhohung dieser 
Arbeitsgeschwindigkeit schlagt Dr. Schmidmer & Co. vor (deutsche 
Patentanmeldung Sch. 42408, Kl. 6ia, vom 19. November 1912), dem 
Polierdraht neben der hin und her gehenden Vorschubbewegung auch 
eine dem Umdrehungssinn des Steines entgegengesetzte Schleif- 
bewegung zu erteilen. In der Fig. 35 ist eine solche moderne, von 
Dr. Schmidmer & Co. in Niirnberg fabrizierte Diamantpolier- 
maschine dargestellt. Hier bedeutet a die Schnurlaufbuchse, an deren 
vorderen Stirnflache der in einer Metallfassung befindliche Zieh- 
stein durch Ankitten mit Wachs zentrisch befestigt wird; b und c 
sind kleine Klemmen, in welchen der durch den Stein gezogene 




Fig- 35- Diamantziehstein - Poliermaschine nach Dr. Schmidmer. 

Polierdraht beiderseits befestigt wird. Durch das Zuggewicht Z und 
Spanngewicht S wird der Polierdraht in gespanntem Zustande hin 
und her gefuhrt, wahrend die durch Zahnradubertragung versetzten 
Klemmen b und c dem Polierdraht gleichzeitig eine rotierende Be- 
wegung erteilen. Fig. 36 zeigt die Einrichtung einer Diamantzieh- 
stein -Polierwerkstatt nach Dr. Schmidmer. Grofie Schwierigkeiten 
bereitete bei dem Verfahren die Wahl des passenden Schleifdrahtes. 
Ein barter Stahldraht war in der kurzesten Zeit ausgeschliffen und 
zerrissen. Man mufite nun ein besonders zahes Metall finden, welches 
sich aber auch auf den aufierordentlich feinen Durchmesser von 
weniger als 0,0 1 mm ausziehen liefie. Mit der Duktilisierung des 
Wolframs glaubte man im Wolfram ein entsprechendes Material ge- 
funden zu haben. Der Wolframdraht zeigte aber die unangenehme 
Eigenschaft, aufzuspalten und in feine Faserteile zu zerfallen. Bei 
den Versuchen mit den Wolframlegierungen hatte man mehr Gluck, 



95 



und es scheint, daB ein Nickelwolframdraht von bestimmter Zusammen- 
setzung das idealste Material fur den Schleifdraht darstellt. Mit 




der Vorrichtung von Schmidmer wird der Ziehstein in einer 
einzigen Operation beiderseits poliert (siehe Fig. 37), das Polieren 



9 6 - 




37- Poliervorgang nach 
Dr. Schmidmer. 



geht schnell vor sich, so dafi die Kosten fur 
das Aufpolieren eines Steines nur sehr geringe 
sind. Schwierigkeiten und Storungen, wie 
solche beim Schleifen mit Schleifnadeln durch 
Verbiegung, Abnutzung und Brechen der Nadel 
sehr oft vorkommen, sind bei dem Verfahren 
von Schmidmer naturlich ausgeschlossen. 



Bau der Wolf ramlampen. 

Die Wolframlampen werden in aufierordentlich vielen Typen 
fabriziert. Von den kleinsten Miniaturlampen, die fur Taschenlampen 
_ _ und fur medizinische Zwecke in der mannig- 

faltigsten Form in den Gebrauch gezogen 
wurden, bis zu den imposanten Hochkerzen- 
lampen fur 3000 Kerzen Lichtstarke, welche 
den Bogenlampen oft erfolgreich Konkurrenz 









II 



Fig. 38 a. Altere Wolframlampentypen. 



bieten, werden die Lampen in Tausenden von Typen hergestellt. 
Hierbei variieren die Spannungen, mit welchen die Lampen betrieben 
werden, von 2 bis 260 Volt, ja es verlautet sogar, dafi in Amerika 
bereits Lampen gebaut werden fur Spannungen bis 500 Volt hinauf. 
Ebenso zahlreich sind die Formen der Glasglocken der Lampen, 
sowie die Art und Anordnung der Leuchtkorper in der Lampe 
selbst. Aus den Fig. 38 a u. b, 39 u. 40 ersieht man ohne weiteres 
den Fortschritt, welcher in der kurzen Zeit im Bau der Lampen 



- 97 

gemacht wurde. Ganz besonders mu6 noch der Umstand betont 
werden, daB die modernen Lampen bei gleicher Lichtstarke wesentlich 
kleiner sind als die alteren Typen .(siehe Fig. 41 a u. b). Diese Ande- 








Fig. 38 b. Altere Wolframlampentype. 

rung, durch welche nunmehr die Lampen eine sehr gedrungene und 
gefallige Form erhaken haben, bedeutet nicht nur einen rein glas- 
technischen Fortschritt. Jede Verkleinerung der Lampenglocke ubt 
eine ungiinstige Wirkung auf die Zerstaubung und die Beschlag- 
bildung aus, schon aus dem Grunde, weil die Oberflache, auf welcher 
das zerstaubte Leuchtkorpermaterial sich niederschlagt, auch kleiner 

Mailer, Metalldrahtlampen. 7 



- 98 - 

ist, somit auch der Beschlag bei sonst gleicher Zerstaubung dichter 
ausfallen mufi. Da die modernen Wolframlampen trotz der geringeren 
Grofie dieselbe Nutzbrenndauer wie die alteren Typen besitzen, so 
kann man schon daraus auf cine wesentliche Qualitatsverbesserung 
schliefien. Einen sehr grofien Fortschritt bedeutet die Tatsache, dafi 
es der Gluhlampenindustrie gelungen ist, niedrigkerzige Wolfram- 




Fig. 39. Moderne 0,8 Watt Intensiv -WolframfQllungslampe. 

lampen fur alle gebrauchlichen Spannungen zu bauen. Heute be- 
sitzen wir schon die i6kerzige 260 Volt-Lampe, deren Leuchtkorper 
einen Durchmesser von etwa 0,01 mm besitzt. Einen solchen Fort- 
schritt hatte vor wenigen Jahren kaum jemand zu erhoffen gewagt. 
Damals wufite die Reduktor-Elektrizitatsgesellschaft m. b. H. dem 
Bedurfnis nach niedrigkerzigen, hochvoltigen Wolframlampen dadurch 
Rechnung zu tragen, indem sie kleine Transformatoren auf den Markt 
brachte, die sogen. Reduktoren, welche in Wechselstromnetzen die 
iibliche Gebrauchsspannung auf 14 Volt zuriickzubringen gestatteten. 



99 




V 



Fig. 40. Moderne Xiederkerzen - und Zwerg -Wolframlampen. 
(Fabrikate der Firma Johann Kremenezky in Wien.) 



100 



65 




60 



56 



Diese Kleintransformatoren besafien einen sehr gedrungenen Bau 
und konnten in Form einer Fassung unmittelbar hinter die Gluh- 
lampe geschaltet werden. Einen ,,Nippelreduktor" zeigt Fig. 42. 

Die Reduktoren 
wurden hinter dem 

Schalter ange- 
bracht, wodurch 
der Leerlauf der- 
selben vermieden 

wurde. Durch 
Heranziehung sol- 
cher Reduktoren 
war es moglich, 

niedrigvoltige 
Lampen bereits 
ab 5 Kerzen Licht- 
starke in Wechsel- 
stromnetzen von 
ublicher Span- 





1907 



1909 



1911 



Fig. 41 a. Lampen in Birnenform fur 25 Kerzen, no Volt, 
aus den Jahren 1907 bis 1911. 





1907 1911 

Fig. 41 b. Kugellampen ftlr 25 Kerzeii, no Volt, 

aus den Jahren 1907 und 1911. 



Fig. 42. 
Nippelreduktor. 



nung zu benutzen. Der Wattverbrauch einschliefilich Reduktor 
und die Lebensdauer der sogen. Reduktorlampen war ungefahr 
die gleiche wie die der normalen Wolframlampen. Es braucht 
gar nicht besonders betont zu werden, dafi heute, nach der Ein- 
fuhrung der niedrigkerzigeii Wolframlampen fur hohe Spannungen 
die Verwendung von Reduktoren sehr grofie Einschrankung er- 
fahren mufite. 




13 14 15 16 

Fig. 43. Fabrikationsstufen einer Wolframdrahtlampe. 



I 2 



Wir wollen nun unsere Aufmerksamkeit dem Aufbau der Gliih- 
lampen zuwenden und die dafur notigen Operationen kurz beschreiben. 

Die Fig. 43 zeigt die Fabri- 
kationsstufen einer Wolfram- 
drahtlampe. / stellt hier ein 
geschnittenes Glasrohrchen 
vor, welches eine tellerformige 
Erweiterung 2 erhalt. In das 
Rohrchen werden nun die 
Zuleitungsdrahte 6 einge- 
schmolzen und auf die Quet- 
schung ein Glasstabchen auf- 
gesetzt. Das Ganze stellt nun 
den sogen. LampenfuB 7 vor. 
Das Glasstabchen, welches 
den eigentlichen Trager des 
Leuchtkorpers darstellt und 
fur alle Metalldrahtlampen 
heute bezeichnend ist, enthalt 
an seinem unteren undoberen 
Ende eine knopfformige Ver- 
dickung, in welche kranz- 
formig die Halterdrahte ein- 
geschmolzen werden. Auf 
diese wird noch der Leucht- 
korper gebracht und dessen 
Enden mit den Zuleitungs- 
drahten verbunden. 10 zeigt 
ein fertig montiertes Lampen- 
gestell, welches nun in die 
Glasglocke eingeschmolzen 
werden soil; // einen Glas- 
ballon, wie er von der Glas- 
hiitte geliefert wird. Der 

Glasballon wird nun in passender Weise verandert (12 bis /^), das 
Traggestell in denselben eingefuhrt und der Teller des Fufies mit der 
Glocke verschmolzen. if zeigt eine solche eingeschmolzene Lampe, 
welche nunmehr auf das Pumpgestell gebracht und entliiftet wird, wor- 
auf der Stengel dicht an der Glocke abgeschmolzen wird (16). Schliefi- 
lich wird die Lampe mit einem passenden Sockel versehen, an dessen 
Kontakte die Zuleitungsdrahte sorgfaltig angelStet werden (77). 




103 

Die Herstellung der LampenfuBe geht im allgemeinen in 
folgender Weise vor sich. Es werden mittels glasharter Stahlmesser 
(Fig. 44, Fabrikat der Firma Gebruder Koppe in Berlin) Rohrchen 
von genau gleicher Lange von einem langen Glasrohr zugeschnitten. 
Die Rohrchen gelangen in eine Tellerdrehmaschine (Fig. 45, Fabrikat 
Gebr. Koppe), in welcher das eine Rohrende in ein Einspannf utter 
gebracht und die Rohrchen in Rotation versetzt werden. Das aus dem 
Einspannfutter hervorstehende Ende des Rohrchens wird durch ein 
mehrfaches Geblase sehr gleichmafiig erhitzt. Wird das Rohrende 
genugend heifi und weich, so fuhrt man in dieses einen dreieckigen 




Fig. 45. Tellerdrehmaschine. 

metallenen Aufreiber hinein, welcher die weichen Rohrwande nach 
aufien druckt und zu einem sanft konischen Teller formt. Die Teller- 
drehmaschine besitzt gewohnlich zwei Einspannfutter, die durch ein- 
fachen Handgriff ihre Lagen gegenseitig wechseln konnen so, dafi, 
wahrend das eine Einspannfutter mit einem soeben fertiggestellten Teller 
aus dem Geblasefeuer gerade herausgehoben wird, das zweite mit einem 
frisch eingespannten Glasrohrchen ins Geblase kommt. Der mit einem 
Ring (unten) und Knopf (oben) versehene Glasstab wird auf vollig 
mechanischem Wege hergestellt, indem ein gewohnliches Glasstabchen 
in einer Maschine an der Stelle, wo der Ring herzustellen ist, erhitzt 
und, wenn weich genug, zusammengeschoben wird. In ahnlicher 
Weise wird der Knopf durch Plattdriicken des erhitzten Glasstab- 
endes hergestellt. Jetzt folgt die Operation des FiiBchenquetschens, 
welche mit der Fufichenquetschmaschine ausgefuhrt wird (Fig. 46, 



104 

Fabrikat der Firma Gebruder Koppe in Berlin). Hier werden die 
FuBchen am Teller festgehalten und in Rotation versetzt. Gleich- 
zeitig befinden sich im Innern des FiiBchens die Stromzuleitungs- 
drahte, welche aus je einem Kupfer- und Nickeldraht und dazwischen 




Fig. 46. FilBchenquetschmaschine. 

liegendem und mit diesen verloteten, etwa 4 mm langen Platindraht 
bestehen. Die Stromzuleitungsdrahte werden durch eine geeignete 
Haltervorrichtung in der Lage gehaltert, dafi beim Zusammen- 
quetschen des Fufichens die Platindrahte genau in die Quetschung 
fallen. Durch die Bewegung des Rades b, auf welchem sich vier 
rotierende Fiifichenhalter a befinden, kommen die Fufichen nach- 
einander zuerst in die Vorwarmer, sodann in das eigentliche Geblase- 
feuer, in welchem die oberen Enden auf dunkle Rotglut erhitzt 



werden. Im geeigneten Momente wird die Rotation des Fufichens 
unterbrochen und eine Zange quetscht das erweichte Ende des 
FiiBchens mit den darin befindlichen Platindrahtchen zusammen. Mit 
derselben Maschine wird gleichzeitig von oben der Glasstab, dessen 
unteres Ende auch weich erhitzt wurde, an die Quetschung des 
FuBchens angesetzt. Die Operation des FuBchenquetschens ist recht 
wichtig. Die Quetschungen mussen absolut luftdicht sein und sehr 
vorsichtig abgekiihlt werden, damit sich nachtraglich keine Glas- 
spriinge einstellen. 

Die durch die Quetschung gefiihrten Zuleitungsdrahte mussen 
in der Quetschung selbst deshalb aus Platin bestehen, weil dieses 
Metall den genau gleichen Warmeausdehnungskoeffizienten besitzt 
wie das Bleiglas, aus welchem die Fiifichen hergestellt werden. Ein 
Draht aus einem Metall, welches geringeren Warmeausdehnungs- 
koeffizienten besitzt, wie z. B. das Tantal, Wolfram oder Molybdan, 
wurde in einer Quetschung unfehlbar zu einem Glassprung fuhren, 
wahrend alle anderen Metalle, welche einen grofieren Warme- 
ausdehnungskoeffizienten besitzen als das Platin, bei der Abkuhlung 
nach dem Quetschen sich starker zusammenziehen als das Glas und 
zu einer Kanalbildung in der Quetschung fuhren, durch welche die 
spater daraus hergestellte Lampe undicht und unbrauchbar wird. 
Die Kanalbildung wird beim Einschmelzen solcher Drahte, wie Eisen, 
Nickel, Kupfer usw., noch dadurch wesentlich gefordert, dafi die 
Drahte beim Einschmelzen ins Glas oxydieren und das oberflachlich 
gebildete lockere Oxyd ein glattes Anschmiegen des Glases an die 
Drahtoberflache verhindert. Aus diesem Grunde konnten auch nicht 
die schon vor langerer Zeit entdeckten Metallegierungen , welche 
den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzen wie das Glas, ohne 
weiteres verwendet werden. Die vornehmlich fur den Zweck in 
Vorschlag gebrachte Nickeleisenlegierung konnte trotz des genau 
gleichen Ausdehnungskoeffizienten, den des Glases, fur Einschmelz- 
zwecke nicht verwendet werden, da das Metall beim Einschmelzen 
stark oxydiert. Wohl konnte in den meisten Fallen mit diesem 
Drahte eine luftdichte Quetschung erzielt werden und wurde auch 
der Draht bei der Fabrikation der Kohlenfadenlampen ganz allgemein 
verwendet, fur die wesentlich empfindlicheren und teureren Wolfram- 
lampen konnte man den dabei immer noch vorhandenen Unsicher- 
heitsfaktor nicht mit in Kauf nehmen, und die meisten Wolfram- 
fabriken benutzten trotz der hohen Platinpreise fur Einschmelzzwecke 
den reinen Platindraht. Seitdem das Platin durch seine erst in neuerer 
Zeit eingetretene Verwendung fur Bijouteriezwecke auBerordentlich 



106 

im Preis gestiegen ist (der Preis betragt heute ungefahr 6100 Mk. 
pro Kilogramm) und durch die machtig emporbliihende Gluhlampen- 
industrie wachsende Mengen von Platin benotigt wurden, wurde der 
Heranschaffung eines verlafilichen Platinersatzes die grofite Auf- 
merksamkeit zugewendet, und heute kann man wohl behaupten, dafi 
man einen solchen Platinersatz bereits besitzt. Der Platinersatz 
besteht aus einem Nickeleisendraht, welcher mit einem diinnen fest- 
haftenden Uberzug aus Platin versehen ist. Dadurch sind die beiden 
Vorziige, welche den Platindraht als Einschmelzdraht auszeichnen, 
die Unoxydierbarbeit und der Warmeausdehnungskoeffizient, auch 
beim Platin ersatzdraht erreicht. Der dunne Uberzug aus Platin am 
Nickeleisendraht wird auf elektrolytischem oder mechamschem Wege 
hergestellt. Zum erstenmal wurde die Verwendung eines nur mit 
dunnem Platinuberzug versehenen Platinersatzdrahtes von Rudolf 
Langhans in Berlin vorgeschlagen (D. R. P. 71361 vom 6. Oktober 
1891). Die Erzeugung diinner und dichter Platiniiberzuge auf elektro- 
lytischem Wege bereitete grofie Schwierigkeiten, welche durch die 
Erfindung von M. Baum (osterr. Pat. 42015 vom 25. April 1910) 
behoben zu sein scheinen. Der Erfinder schlagt aus nickelhaltigen 
Platinbadern Platinniederschlage mit abnehmendem Nickelgehalt auf 
den Draht nieder, wobei dieser wahrend der Operation Ofters aus- 
gegluht wird. Die oberste Niederschlagsschicht besteht aus reinem 
festhaftenden Platin. Ein einfacheres Verfahren, welches auch ein 
besseres Produkt liefert, ist das mechanische Platinuberzugsverfahren 
von Byron E. Eldred (osterr. Pat. 55304 vom 10. September 1912). 
Nach diesem Verfahren wird auf einen Nickeleisenstab ein Platin- 
blech oder Rohr aufgelotet, und der so mit Platin iiberzogene Nickel- 
eisenstab zu dunnem Draht ausgezogen. Naturlich miissen sowohl 
beim Aufloten des Platins auf den Nickeleisenstab, als auch bei der 
mechanischen Verarbeitung sehr viele Vorsichtsmafiregeln getroffen 
werden, damit der dunne Platinuberzug unverletzt bleibt und keine 
freien, oxydierbaren Stellen blofigelegt werden. Eldred schlagt 
auch als Zwischenschicht zwischen dem Platinuberzug und Nickel- 
eisen reines Kupfer vor, welches sowohl als Lot wirkt, als auch eine 
wesentliche Verbesserung der Leitfahigkeit hervorruft. Der grofiere 
Ausdehmingskoeffizient des Kupfers wird dadurch kompensiert, dafi 
man fur solchen Zweck ein Nickeleisen verwendet, welches einen 
etwas geringeren Warmeausdehnungskoeffizienten besitzt als das Glas. 
Die beschriebenen Platinersatzprodukte besitzen einen Platingehalt 
von 50 bis 25 / , wobei sich der Prozentgehalt hauptsachlich nach 
dem Durchmesser des Drahtes richtet. Das spezifische Gewicht des 



107 

Platinersatzdrahtes ist ungefahr halb so grofi wie das des Platins, 
wodurch die gleiche Gewichtsmenge des Platinersatzdrahtes die 
doppelte Drahtmenge ergibt, also fur zweimal soviel Lampen aus- 
reicht als reines Platin. Fiir die Ersparnis, die sich aus der Ver- 
wendung des Platinersatzes ergibt, ist deshalb neben dessen Platin- 
gehalt auch sein spezifisches Gewicht von grofier Wichtigkeit. Es 
wurde auch oft versucht, das Nickeleisen mit einem anderen nicht 
oxydierbaren Metalliiberzug zu versehen. A. Ch. Hyde und K. R. 
Swan haben z. B. hierfur eine Platinsilberlegierung in Vorschlag 
gebracht (D. R. P. 170358 vom 14. April 1905). Ein soldier Platin- 
ersatz scheint sich in der Praxis nicht bewahrt zu haben, und zwar 
hauptsachlich aus dem Grunde, weil die Silberplatinlegierungen einen 
verhaltnismafiig tiefen Schmelzpunkt besitzen. Beim Einschmelzen 
eines mit Silberplatin iiberzogenen Eisennickeldrahtes in den Lampen- 
fufi schmilzt oft der Edelmetalluberzug, ballt sich zu kleinen Kugeln 
zusammen und gibt den Drahtkern der Oxydation preis, wodurch 
der Wert eines solchen Uberzuges illusorisch wird. Es ist noch 
eine sehr grofie Zahl von anderen Vorschlagen fur Platinersatz 
bekannt. Schott & Gen., Jena (D. R. P. 107442), schlagen z. B. vor, 
Nickeleisendraht in schutzender Atmosphare mit einem Glasuberzug 
zu versehen, so dafi der mit einer Glasemaille bedeckte blanke Draht 
sich in Lampenfufien, ohne Oxydation zu erleiden, einschmelzen 
lafit. Die Gluhlampenfabrik Plechati in Pankow bei Berlin berichtet 
(D. R. P. 212562 vom 26. November 1908), dafi das gewohnliche 
Nickeleisen oder andere geeignete Metalle sich luftdicht ins Glas 
einschmelzen lassen, wenn man kurz vor dem Einschmelzen die Lot- 
stellen im Sandstrahlgeblase vorbehandelt. Mehrere Firmen bringen 
gegenwartig unter verschiedenen Namen, z. B. Platinide, Tital usw., 
gewohnlichen Nickeleisendraht in den Handel, welche sich bei gleich- 
zeitiger Anwendung ganz besonderer Prapariermethoden fiir Ein- 
schmelzzwecke angeblich gut eignen sollen. Auch wurde es viel- 
fach vorgeschlagen, einen beliebigen Draht fiir Einschmelzzwecke zu 
verwenden und den Lampenfufi mit einem schwerschmelzbaren Harz 
hinter der Quetschung auszugiefien 5 wodurch die etwa entstehenden 
feinen Kanale, durch welche die Luft in die 'Lampen einziehen 
konnte, ausgefiillt und unschadlich gemacht werden (Societa Edison 
per la Fabricazione delli Lampade Ing. C. Clerici & Co. in Mailand, 
D. R. P. 133494 vom 10. November 1900). Eine andere Methode, 
nach welcher es moglich erscheint, beliebige Metalle in Glas luftdicht 
einzuschmelzen, geben Ch. Orme Bastian und G. Calvert in London 
an (D. R. P. 196465 vom 12. Mai 1907). Nach diesem Verfahren 



io8 

wird der Zuleitungsdraht, welcher aus Kupfer oder einer Kupfer- 
legierung besteht, bis zu einer Starke von hochstens 0,1 mm ab- 
geflacht in ein eng passendes ROhrchen aus leicht schmelzbarem 
Glas gesteckt und darin eingeschmolzen. Bei einem solchen abge- 
flachten Zuleitungsdraht kommt eine eventuell vorhandene Differenz 
im Ausdehnungskoeffizienten infolge der sehr geringen Starke des 
Drahtes kaum in Betracht. AuBerdem gelingt es von vornherein, 
bei Anwendung eines Kupferdrahtes, infolge seiner guten Leitfahig- 
keit und der der Warmeableitung sehr gunstigen flachen Gestalt des 
Leiters, einen Draht von moglichst geringem Querschnitt zu ver- 
wenden. Mit Ausnahme des mit Platinuberzug versehenen Drahtes 
scheinen alle anderen Platinersatzprodukte infolge deren nur bedingten 
Sicherheit und recht umstandlichen Anwendung sich wenig in der 
Wolframlampenindustrie eingefuhrt zu haben. 

Kehren wir nun zur Besprechung des Aufbaues der Wolfram- 
lampen zuruck. Nach dem Fertigstellen des Lampenfufies werden 
in den Glasring und Knopf des Glasstabchens mit sehr feinen Ge- 
blaseflammen Drahthalter eingeschmolzen, welche als Trager fur 
den Leuchtdraht dienen sollen. Das Material, die Gestalt und An- 
ordnung der Trager ist je nach der Lampentype eine sehr ver- 
schiedene und wechselte im Laufe der Zeit aufierordentlich. Wahrend 
wir bei den ersten Metalldrahtlampen (Fig. 13) noch das Fehlen des 
mittleren Glasstabchens uberhaupt konstatieren konnen und finden, 
dafi die einzelnen Wolframdrahtschlingen durch die an der Glaswand 
befindlichen Halter, ahnlich wie die Kohlenfaden in den Kohlenfaden- 
lampen, gehaltert wurden, tritt schon bei den altesten Wolfram- 
lampen der in der Lampe zentrisch gelagerte Glasstab mit den Halter- 
drahten als charakteristisches Merkmal dieser Lampen auf. Die 
Aufhangungsarten der Leuchtkorper in den altesten Wolframlampen 
zeigen die Fig. 38 a u. b. Hier sind die Wolframdrahte mit ihren 
Enden an starre, relativ dicke Drahte von winkelformiger Gestalt 
befestigt und fortlaufend miteinander verbunden. Die oberen Teile 
der Leuchtdrahtschlingen hangen frei in osenformigen Hal tern durch. 
Solche Lampen konnten beim Brennen nur mit der Spitze nach 
unten benutzt werden, da sich sonst die erhitzten und weich ge- 
wordenen Drahtschlingen sehr leicht durchbiegen, beruhren und 
Kurzschlufi verursachen konnten. Sehr bald wurde auch diese 
Halterung aufgelassen und eine andere eingefuhrt, welche das Brennen 
der Lampen in jeder Lage gestattet. Bei dieser blieb die Befestigung 
der bugelformigen Wolframfaden an deren unteren Enden dieselbe, 
wahrend der Drahtbugel selbst durch geeignete Halter unter schwacher 



109 

Spannung gehaltert wurde. Die Halter mussen so beschaffen sein, 
daB sie der wahrend des Brennens des Leuchtdrahtes allmahlich 
stattfindenden Verkurzung des Leuchtdrahtes nachgeben konnen und 
trotzdem ihn dabei immer strammhalten ; die Halter mussen also vor 
allem federnd sein. Die federnde Wirkung lafit sich in diesem Falle 
am besten dadurch erzielen, dafi man fur Halterzwecke diinne, 
elastische Drahte aus hochschmelzenden Metallen verwendet. Die 
Halter mussen deshalb aus hochschmelzendem Material bestehen, weil 
sonst die Stellen, welche der gliihende Wolframdraht beruhrt, leicht 
schmelzen konnten. In erster Zeit wurden Halter aus Platinridium 
verwendet, welche aber sehr bald infolge der Kostspieligkeit des 
Materials durch Halter aus Thoriumoxyd ersetzt wurden. Auch 
dieses Haltermaterial wurde infolge der recht umstandlichen Her- 
stellung und verschiedener anderer Mangel solcher Halter nicht 
lange benutzt und recht bald, als es sich zeigte, dafi die durch 
Formierung gewonnenen Molybdandrahte schOn biegsam sind, durch 
Halter aus Molybdan ersetzt (D. R. P. 212895). Das Molybdan hat 
sich fur Halterzwecke vorzuglich bewahrt, insbesondere deshalb, weil 
infolge des sehr hohen Schmelzpunktes dieses Metalls sehr diinne 
Drahte als Halter verwendet werden konnten. Die Verw^endung 
moglichst diinner Halter geschieht aufier den bisher angefiihrten noch 
aus folgenden Griinden. Vor allem wird der Leuchtkorper durch 
diinne Halter viel weniger abgekuhlt, wodurch unnotiger Verlust, 
welcher sich durch Warmeableitung einstellen konnte, vermieden 
wird. Bei der Verwendung sproder Wolframfaden war auch die 
Bruchgefahr infolge Federung der dunnen Halter viel geringer als 
bei der Verwendung eines dicken, starren Halterdrahtes. Schliefilich 
ist es fur die Giite des Lampenvakuums von Vorteil, je geringer 
die Metallmenge ist, welche sich in der Lampe befindet, da fast alle 
Metalle grofie Mengen absorbierter Case enthalten, welche beim 
Brennen der Lampe allmahlich entweichen und das Vakuum ver- 
schlechtern. Bei Wolframlampen mit langeren Wolframfaden, so 
z. B. Hochkerzenlampen, wurden auch oft die sogen. Mittelhalter aus 
Molybdandraht verwendet, welche die allzu grofien Schwingungen 
der langen Wolframfaden verhinderten. Der Molybdandraht als 
Haltermaterial wird trotz des vorhandenen Patentschutzes so ziem- 
lich allgemeiii verwendet. Die Ursache kann nur darin erblickt 
werden, daB das Molybdanhalterpatent mit Recht als ein nicht sehr 
valides Patent angesehen wird. Viel fruher schon haben Siemens 
& Halske ein Patent fur die Verwendung von Halterformstucken aus 
den ,,schwer schmelzbareii Metallen selbst. welche auch in den Glim- 



no 

lampen verwendet werden", wie Tantal, Niob, Vanadin und anderen 
hochschmelzenden Metallen, erhalten (D. R. P. 149683 vom n. Sep- 
tember 1902). Die in der Nahe des Lampensockels befindlichen 
unteren Enden der Wolframdrahtbugel wurden an den starren ver- 
haltnismafiig dicken Winkeldrahten befestigt, welche kranzfSrmig in 
den Glasring des Glasstabchens eingeschmolzen waren. Die Winkel- 
drahte hielten die Leuchtdrahtenden in unveranderlicher Lage und 
besorgten die Stromverbindung zwischen den einzelnen Leuchtdraht- 
bugeln. Die Drahte waren gewohnlich aus Nickel, Kupfer oder Kon- 
stantan und mufiten derart dimensioniert sein, dafi sie sich wahrend 
des Brennens der Lampe nicht ubermafiig erhitzten. In den Hoch- 
kerzenlampen, bei welchen infolge der verhaltnismafiig hohen Str5me 
und des grofien Warmeflusses von den dicken gliihenden Leucht- 
faden die Gefahr der Uberhitzung der Winkeldrahte besonders grofi 
war, mufiten an deren Stelle Blechstiicke von verhaltnismafiig grofier 
Leitfahigkeit, Warmekapazitat und Strahlungsoberflache treten (Berg- 
man n - Elektrizitats - Akt. - Ges., D. R. P. 235794 vom 19. Dezember 
1909). Die Bleche brachten den grofien Nachteil, schon bei einer 
schwachen Erhitzung, wie solche beim Brennen der Lampen unver- 
meidlich war, betrachtliche Mengen von Gasen zu entwickeln und 
das Vakuum zu verschlechtern. Um die allzu grofie Erhitzung der 
Bleche zu verhindern, schlagt die Firma Bergmann-Elektrizitats- 
Akt.-Ges. (D. R. P. 249549 vom n. August 1911), vor, die starken 
Leuchtdrahte in der Nahe der Halterstellen derart zu gestalten, dafi 
dieselben einen flachen Querschnitt erhalten, so dafi bei angenahert 
gleichbleibendem Flacheninhalt des Querschnittes das Verhaltnis des 
Umfanges zu dem Inhalte in der Nahe der Halter grofier, also die 
Fadentemperatur tiefer ist als in den iibrigen Fadenteilen. 

Gerade den entgegengesetzten Zweck verfolgen die folgenden 
Erfindungen. Die Befestigung der Leuchtkorper an die relativ dicken 
Winkeldrahte resp. Bleche bewirkte auch, dafi die Enden der Leucht- 
drahte stark abkiihlten, wodurch deren ungleichmafiige Belastung resul- 
tierte. Bei Gliihlampen mit starken Leuchtdrahten, wie bei manchen 
Niedervoltlampen oder Hochkerzenlampen, trat diese Erscheinung 
besonders deutlich auf, und es erschien auch in vielen Fallen vorteil- 
haft, dieser Erscheinung zu begegnen. Es wurde z. B. vorgeschlagen 
(Elektro-Sparlicht, G. m. b. H., D. R. P. 216278; 216457), die Leucht- 
drahtenden derart zu verjungen, dafi trotz der Abkuhlung der Enden 
diese infolge der Uberlastung auf gleicher Glut sich befinden wie 
der Rest des Drahtes. Siemens & Halske, Akt. -Ges. (D. R. P. 
231732), schlagen fiir den gleichen Zweck vor, die Leuchtkorper, mit 



Ill 



Ausnahme seiner der Abkuhlung ausgesetzten Enden, in ihrer ganzen 
Lange derart flach zu walzen , dafi sie einen ovalen Querschnitt 
erhalten. Die Enden bleiben bei gleichem Querschnitt, im Gegen- 
satz zu dem oval gewalzten Draht, rund und besitzen somit eine 
geringere Strahlungsoberflache. Bei Stromdurchgang werden dadurch 
die Enden starker belastet, also deren Abkuhlung entgegengearbeitet. 

Das Aufmontieren der Gliihfaden auf 
das Traggestell wird bei Verwendung der 
nach dem gewohnlichen Formierverfahren 
erhaltlichen bugelformigen Wolframdrahte 
in der Weise ausgefuhrt, dafi die Draht- 
bugel auf die hakchenformigen Molybdan- 
halter aufgehangt und deren Enden mit 
den am Glasring befindlichen Haltern und 





Fig. 47. FadenmeBapparat. 



Fig. 48. 
Lichtbogen - Schweifiapparat. 



Zuleitungsdrahten verbunden werden. Hierbei mufi vor allem grofie 
Sorgfalt darauf verwendet werden, dafi nur vollig gleich dicke Faden 
in einer und derselben Lampe untergebracht werden. Zu diesem 
Zweck mussen die aus der Formierung kommenden Wolframdraht- 
bugel genau nach ihrem Durchmesser sortiert werden, was in einer 
entsprechenden Station durch Dickenmessung, Wagung gleich langer 
Faden oder Widerstandsmessung besorgt werden kann. Sehr gut 
hat sich die letztgenannte Methode, die Messung des elektrischen 
Widerstandes bewahrt. Einen hierfur zweckmafiigen Apparat stellt 
Fig. 47 vor. Auf den fur verschiedene Fadenlangen verstellbaren 
Halter h wird Faden f aufgehangt und mit den Klemmen , welche 



T T O 
JL JL ^t 

einen sehr guten elektrischen Kontakt besorgen, festgeklemmt. Nun 
wird der elektrische Widerstand in der gew5hnlichen Weise mit der 
Wheats toneschen Brucke oder durch Strommessung bei bestimmter 
Klemmenspannung gemessen. Die Befestigung des Leuchtkorpers 
an die Halter wurde von verschiedenen Firmen in verschiedenster 
Weise ausgefiihrt Am besten bewahrte sich das Anschweifien ver- 
mittelst des elektrischen Lichtbogens (Deutsche Gasgluhlicht-Akt.-Ges., 
D. R. P. 162417 vom 27. Juli 1904). Fig. 48 stellt eine schematische 
Abbildung eines Lichtbogen-Schweifiapparates vor. Hier wird in 
einem von reduzierenden Gasen durchspiilten Zylinder das Trag- 
gestell mit den aufmontierten Faden hineingestellt. Die Faden- 
enden werden in geeigneter Weise an die entsprechenden Zufuhrungs- 
und Halterdrahte angedriickt und festgehalten. Wahrend man nun 
mit der Anode den entsprechenden Halterdraht beruhrt, fuhrt man 
die feingespitzte Kathode gegen den Beruhrungspunkt des Fadens 
und Halters, beruhrt denselben und entfernt sogleich die Kathode, 
wodurch zwischen dieser und dem Beruhrungspunkt ein kleiner Licht- 
bogen entsteht, welcher die beruhrte Stelle zum Schmelzen bringt 
und die beiden Drahtenden vorzuglich verschweifit. Man arbeitet 
vorzugsweise mit niederer Spannung, etwa 20 Volt, schaltet in den 
Stromkreis eine den Offnungsfunken verstarkende Selbstinduktions- 
spule und stellt durch Einschaltung von Widerstanden die Strom- 
starke von Fall zu Fall, je nach der Starke der anzuschmelzenden 
Drahte, verschieden grofi ein. Nach der Erfindung von Silvio 
Marietti in Mailand (D. R. P. 233205 vom 26. Februar 1908) lafit 
sich das Verschweifien der Faden mit den Haltern mittels des elek- 
trischen Lichtbogens auch an freier Luft ohne Oxydation der 
Wolframdrahte ausfiihren, wenn man auf den Lichtbogen entgegen 
der Fadenrichtung einen Luftstrom lenkt, wodurch die der Schweifi- 
stelle benachbarten Teile wahrend der Operation kuhl bleiben. Beim 
Anschmelzen der Wolframdrahte an Metalle, welche grofie Legierungs- 
fahigkeit mit dem Wolfram besitzen, wie z. B. Nickel, zieht sich das 
geschmolzene Metall eine Strecke lang in den Faden hinein und 
bildet eine Legierung. Dieses ist sehr unerwunscht, da beim Brennen 
der Lampen das leicht schmelzbare Metall verdampft und an der 
Glocke schwarze Beschlage bildet. Vor allem aber tritt die Er- 
scheinung des ,,Spitzwerdens" der Faden in der Nahe der Schweifi- 
stelle ein, wodurch die Widerstandsfahigkeit des Leuchtkorpers an 
dieser Stelle bei Stromdurchgang stark beeintrachtigt wird. Ver- 
wendet man an Stelle des Nickeldrahtes als Stromzufuhrung Kupfer, 
so tritt ein anderer Ubelstand ein, der darin besteht, dafi der Faden 




infolge der geringen Legierungsfahigkeit mit Kupfer von der Schmelz- 
kugel nicht umgeben wird, sondern auf .deren Oberflache heraus- 
schnellt, wodurch sich keine feste Verbindung erzielen lafit. Oft 
kommt es auch vor, dafi das legierte Fadenende beim Anschmelzen 
an Nickel, da es leichter schmilzt als Wolfram, beim Einschalten 
der Lampe durchschmilzt. In einem Patent (D. R. P. 206094) schlagt 
deshalb die Auergesellschaft vor, als Material fur Halter, an welche 
Wolframdrahte angeschmolzen werden sollen, solche Metallegierungen, 
welche nur eine mafiige Legierungsfahigkeit mit dem Wolfram be- 
sitzen. Eine solche Legierung stellt z. B. die Legierung von Kupfer 
mit Nickel, das sogen. Konstantan vor. Hier wird die grofie 
Legierungsfahigkeit des Nickels durch das Kupfer, 
welches fast gar nicht fahig ist mit Wolfram 
Legierungen zu bilden, stark gemafiigt. 

Alle Ubelstande, welche sich bei den Wolfram- 
lam pen infolge des Anschmelzens des Leuchtkorpers 
an die in der Nahe des Gluhlampensockels befind- 
lichen Halter und der Heranziehung der Halter 
zur Leitung ergeben haben, konnten durch die 
Benutzung des Verfahrens von Eugen Hurwitz 
{D. R. P. 251948 vom 31. Januar 1911) vermieden 
werden. Nach dieser Erfindung bestehen die beiden 
Halterkranze des Traggestelles aus mehr oder minder federnden 
Haltern aus hochschmelzendem Metall, am besten Molybdan, deren 
Enden nach innen der Mitteltragstutze zugewandte Hakchen besitzen. 
Die bugelformigen Wolframdrahte werden in der gewOhnlichen Weise 
auf die Hakchen des oberen Halterkranzes gehangt, die unteren 
Enden der benachbarten Drahtbugel nicht mehr mit den Haltern, 
sondern nur miteinander verschmolzen. Zu diesem Zwecke ist es 
vorteilhaft, die unteren Enden der Leuchtkorperbugel in passende 
Form zu biegen, damit sich die Enden beim Verschmelzen im 
Lichtbogen besser beruhren. Durch dieses Verschmelzen der Leucht- 
korperbugel entsteht ein zickzackformig gestalteter LeuchtkSrper, 
der nur an seinen auBersten Enden mit den Stromzufuhrungen 
verbunden ist, wodurch die Gluhlampe das Aussehen einer kon- 
tinuierlich gewickelten Lampe erhalt (Fig. 49). Diese Lampen- 
konstruktion aus den einzelnen Wolframdrahtbugeln des alten 
Systems bildet in der Form den besten Ubergang zur modernen 
Wolframlampe. Es sei hier schliefilich bemerkt, dafi das Patent 
von Hurwitz fast vollig identisch ist mit einem Patent von 
Walter Schaffer, Berlin (D. R. P. 203710 vom 15. August 1907) 

Mailer, Metalldrahtlampen. 8 



II 4 

und wohl als Beispiel fur die sogen. ,,Umgehungspatente" dienen 
k6nnte. 

Wesentlich vereinfacht wurde das Aufmontieren des Leucht- 
kSrpers, als die DuktilisierungMes Wolframs gelungen war und man 
nur den Leuchtdraht auf das Traggestell aufzuwickeln und deren 
Enden an die Zufuhrungsdrahte festzuklemmen brauchte. Am besten 
eignet sich hierfur ein Traggestell, wie solches von Siemens 
& Halske (D. R. P. 153328 vom 20. Juni 1903, Zusatzpatente 
159027; 171804; 176837; 181817) in dem sogen. Wickelpatent fur 
die Tantallampen geschutzt wurde. Hiernach wird uber zwei starre 
Halterkranze der Leuchtdraht zickzackfSrmig gefuhrt und mit den 
Zufuhrungsdrahten verbunden. Als es sich darum handelte, dasselbe 
Traggestell auch fur die Wolframlampen zu verwenden, 
gerieten die meisten Firm en, die das Wickelpatent nicht 
mitbenutzen durften, in grofie Verlegenheit. Die meisten 
Firmen fanden jedoch bald neue Verfahren, welche das 
Wickelpatent zu umgehen gestatteten. Die Deutsche 
Gasgluhlicht-Akt. -Ges. hat sich (D. R. P. 235630) ein 
Verfahren geschutzt, nach welchem der Leuchtkorper 
zuerst auf einer geeigneten Schablone zu einem zickzack- 
formigen Gebilde vorgeformt und alsdann auf die Halter- 
kranze aufgelegt wird. Dieses Verfahren gestattete zugleich 
die Benutzung ganz dunner elastischer Halter, welche 
Flg ' 5 ' sich aus den friiher genannten Grunden viel besser eignen 
als Halter aus starren dicken Drahten. Die Verwendung ganz dunner 
Halter beim alten Siemenswickelpatent war nicht moglich, da solche 
Halter, die beim direkten Aufwickeln des Leuchtdrahtes ausgeubte 
Zugwirkung nicht aushielten und sich stark verbiegen muBten. Auch 
Siemens & Halske hat die Vorteile, welche sich bei der Ver- 
wendung dunner Halter ergeben, erkannt, und sich folgendes Ver- 
fahren geschutzt (D. R. P. 236715 vom 10. Juni 1910). Die Halter- 
kranze des Traggestelles bestehen aus Haltern, welche in ihrem am 
Glas befindlichen Ansatz aus dicken und starren, an den Enden 
aber aus dunnen elastischen Drahten bestehen (Fig. 50). Der Leucht- 
draht wird zuerst auf die dicken Halterteile gewickelt und sodann 
auf die dunnen herubergelegt. In einem anderen Patent (D. R. P. 
254209 vom 31. Dezember 1910) schlagt die Firma Siemens 
& Halske vor, den Gliihfaden auf Halterkranze, welche aus nur 
dunnen, federnden Haltern bestehen, auf diese Weise zu wickeln, 
daB der Gluhfaden zunachst nahe an der Befestigungsstelle der 
Halter gewickelt und dann auf die zur Aufnahme des Gliihfadens 




bestimmten Teile des dunnen Halters iibertragen wird. Bei der 
Verwendung der Traggestelle , deren beide Halterkranze nur aus 
dunnen Haltern bestehen, zeigte sich bald, daB auch dieser An- 
ordnung Fehler anhaften. Es kam oft vor, daB die durch seitliche 
StSfie hervorgerufenen Schwingungen des Leuchtkorpers eine Ver- 
biegung der dunnen und nachgiebigen Halter verursachten , durch 
welche eine unliebsame Deformation des ganzen Leuchtdrahtes ein- 
trat. Man begnugte sich deshalb schlieBlich nur mit einem Halter- 
kranz aus dunnen Haltern, wahrend der zweite in der Nahe des 
Gluhlampensockels befindliche jetzt allgemein aus dicken starren 
Haltern besteht, welche alle Stofie und Schwingungen des Leucht- 
drahtes auffangen. Fig. 39 zeigt eine solche moderne Wolframlampe. 
In einem Patent (D. R. P. 258596 
vom 5. November 1911) schiitzt 
sich die Deutsche Gasgluhlicht- 
Akt.-Ges. ein Traggestell, be- 
stehend aus je einem Kranz 
federnder und starrer Halter, wo- 
bei die starren Halter in eigen- 
artiger Weise, wie Fig. 51 zeigt, 
geformt sind. Die schrauben- 
formigen Osen, welche sich an 
den Enden der starren Halter 
befinden, verhuten ein Heraus- 
fallen des Gluhfadens bei einem 
eventuellen Nachgeben der federnden Halter. Zum Aufbringen des 
drahtformigen Leuchtkorpers auf die Fadensttitzen eines solchen 
Traggestelles hat die Auergesellschaft eine Vorrichtung erfunden 
(D. R. P. 256462 vom 27. Juli 1911), mit welcher beim Aufwickeln 
des Leuchtdrahtes auf das Traggestell die federnden Halter durch 
bewegliche, starre Hilfshalter entlastet werden. Die Deutsche Gas- 
gluhlicht-Akt.-Ges. hat auch ein Patent angemeldet (osterr. Patent- 
anmeldung vom 2. Januar 1912, A. 1712), in welchem ein Trag- 
gestell beschrieben wird, dessen praktisch starre Halter des dem 
Sockel benachbarten Halterkranzes nicht die gewohnliche hakchen- 
formige Form besitzen, sondern mit schleifenformigen Buchtungen, 
Kropfungen und Vorsprungen versehen sind, um die der Leuchtdraht 
so herumgewickelt wird, daB ein Herausfallen desselben unmoglich 
wird. Die Firma Julius Pintsch, A.-G. (D. R. P. 256389 vom 
19. November 1911) beschreibt ein Traggestell fur Metallfaden elek- 
trischer Gluhlampen mit eigenartig geformten Fadenstiitzen. Die 

8* 




ri6 



Fadenstutzen besitzen, um ein Abgleiten des Leuchtkorpers zu ver- 
hindern, ein besonders geformtes, am Ende befindliches Querstiick 
(Fig. 52). In einem anderen Patent (D. R. P. 259201 vom 22. November 
1911) beschreibt dieselbe Firma ein Traggestell, bei welchem der 
Gluhkorper auf Traghalter aufgevvickelt wird ohne gegen Abgleiten 
gesichert zu sein, wahrend das Abgleiten durch an der Mitteltrag- 
stutze befestigte Hilfshalter verhindert wird (Fig. 53). In einer oster- 
reichischen Patentanmeldung (A. 7335 12 vom 28. August 1912) 
hat die Elektrische Gluhlampenfabrik ,,Watt" in Wien auch ein 
eigenartiges Wickelverfahren beschrieben. Hiernach wird der Leucht- 
draht auf eine Schablone von spitzeiformigem Querschnitt gewickelt 
und der so vorgeformte Leuchtdraht mit den spitzformigen Bucht- 
stellen in samtliche Halter des oberen Halter- 
kranzes eingehangt, wahrend die zwischen je 
zwei spitzwinkligen Buchtstellen befindlichen 
Fadenschleifen beim Versetzen der Halter des 
anderen Halterkranzes in ihre endgiiltige Lage 
zu geradlinigen Leuchtkorperabschnitten ge- 
streckt warden. Die meisten Wickelpatente 
sind in der Not entstanden, als es sich darum 
handelte, das alte Siemens-Wickelpatent zu 
umgehen. Freilich bleibt es abzuwarten, ob 
diese Patente von dem urspriinglichen Wickel- 
patent der Firma Siemens & Halske nicht 

abhangig erklart werden. In der letzten Zeit scheint aber die 
Patentfahigkeit des Siemens-Wickelpatentes recht zweifelhaft ge- 
worden zu sein, da es sich herausstellte, daB in einem osterreichischen 
Privileg von Dr. J. M tiller und Dr. S. Buxbaum (48/2587 vom 
12. Marz 1898) ein ahnliches Wickels}^stem bereits vorbeschrieben 
wurde. Vorlaufig wird iiber diese Frage in der Gluhlampenindustrie 
ein erbitterter Kampf gefiihrt. 

Das mit dem Leuchtdraht versehene Traggestell wird nun in 
entsprechende Glaskolben eingeschmolzen. Die Glaskolben werden 
an die Gluhlampenfabriken von den Glashutten fertig geliefert und 
mussen nur vor der Operation des Einschmelzens in geeigneter 
Weise vorbereitet werden. Zuerst wird der rohrenformige Ansatz 
des Kolbens in passender Weise abgezogeii. Eine geeignete Kolben- 
abziehmaschine stellt Fig. 54 vor (Fabrikat der Firma Gebr. Koppe 
in Berlin). Noch vor dem Kolbenabziehen werden die Kolben 
gewohnlich mit einem Pumpstengel versehen. Zu diesem Zwecke 
wird in der Mitte des oberen kugelformigen Endes des Kolbens ein 




Loch mit Hilfe einer Lochmaschine ausgeblasen (Fig. 55) und sofort 
em Glasrohrcheri als Pumpstengel angeschmolzen. Der auf diese 
Weise vorbereitete Kolben wandert mit dem Traggestell in die Ein- 
schmelzmaschine. Eine moderne Einschmelzmaschine zeigt Fig. 56 
(Fabrikat der Firma Gebruder Koppe in Berlin). In die Zangen Z 
werden die Kolben eingehangt und zugleich auf einen Halter das 
Traggestell D derart aufge- 
setzt, daB es zentrisch in die 
Lampe hineinragt und der 
Tellerrand sich einige Milli- 
meter oberhalb des Randes 
der Kolbenoffnung befindet. 
Die Zange rotiert mit dem 
Kolben und fahrt an dem 
Vorwarmer und dem Geblase 
vorbei, welche den Rand des 
Kolbens weich erhitzen und 
zum Zusammenfallen bringen. 
Der sich zusammenziehende 
Kolbenrand legt sich an den 
gleichfalls erhitzten Teller- 
rand und verschmilzt mit 
diesem vollstandig. Die ein- 
geschmolzenen Lampen wer- 
den ganz langsam abgekuhlt, 
damit allzu grofie Span- 
nungen der verschmolzenen 
Stellen vermieden werden. 
Hierfiir eignen sich gut dreh- 
bare Gestelle mit passenden, 
mit Asbest ausgefutterten 

Versenkungen, injwelchen die Lampen, eingesetzt, nur ganz langsam 
abkiihlen. Mit dieser Operation wird zweckmafiig auch das Aus- 
blasen der Lampen mit trockenem Luftstrom verbunden, wodurch 
der grofite Teil des beim Einschmelzen eingedrungenen Wasser- 
dampfes, welcher sich sonst an der inneren Glockenwand nieder- 
schlagen und das Entluften erschweren wurde, entfernt. Die Allgemeine 
Elektrizitats-Gesellschaft in Berlin (AEG) hat in einem Patent vor- 
geschlagen (D. R. P. 205201 vom 10. Januar 1908), die Gliihlampen 
gleich nach dem Einschmelzen noch heifi auf die Pumpen aufzu- 
setzen, wodurch sich die letztbeschriebenen Operationen erubrigen. 




Fig. 54. Kolbenabzieh - und 
Stensrelansetzmaschine. 



Fig- 55- 
Lochmaschine. 



n8 

Das Entliiften der Lampen. Eine wichtige Operation, von 
deren richtiger Durchfiihrung die Gtite der Gliihlampen sehr ab- 
hangig ist, ist das Entluften der Lampen. Das Entliiften oder 
Pumpen der Lampen mufi soweit als moglich vollstandig durch- 
gefiihrt werden, der in den Lampen zuriickgebliebene Gasdruck 
darf nur wenige Tausendstel Millimeter Hg betragen. Mit Queck- 




Fig. 56. Einschmelzmaschine. 

silber- oder Olpumpen kann man leicht das erforderliche hohe 
Vakuum erzielen. Wahrend sich in neuester Zeit bei der Fabrikation 
der Kohlenfadenlampe die Olpumpe immer mehr einbiirgern konnte, 
werden bei der Wolframlampenfabrikation auch jetzt noch fast aus- 
schliefilich Quecksilberpumpen verwendet. Hier hat die rotierende 
Quecksilberpumpe von Gaede den ersten Platz erobert und die 
fruher verwendeten Pumpen nach dem Sprengel- und Topler- 
System fast vollstandig verdrangt. Die Bauart und Arbeitsweise 
der verschiedenen Hochvakuumpumpen wurde bereits recht oft in 



verschiedenen Werken sehr genau und eingehend beschrieben (z. B. 
H. Weber, ,,Die elektrischen Kohlengliihfadenlampen, ihre Herstellung 
und Pruning", Silvanus P. Thompson, ,,The development of the 
mercurial air-pump"), so dafi in diesem Buche von der Beschreibung 
dieser Pumpen abgesehen werden kann. 

Wir wollen nur die in neuester Zeit bekannt gewordene Gaede- 
Molekularluftpumpe etwas naher beschreiben. Diese von der Firma 
E. Leybolds Nachfolger, Koln a. Rh., fabrizierte Pumpe besitzt so 
vorzugliche Eigenschaften, dafi es zu erwarten ist, dafi diese Pumpe 
sich in der Gluhlampenindustrie 
in Zukunft den ersten Platz er- 
obern wird. Die Pumpe ist von 
Dr. Gaede im D. R. P. 239213 
beschrieben und wurde auf ihre 
Eigenschaften und Leistungsfahig- 
keit durch von Dechent und 

Hammer genau untersucht 
(von Dechent und Hammer, 
,,Berichte der Heidelberger Aka- 
demie" 1910, 21. Abh. ; ,Jahrbuch 
der Radioaktivitat und Elektronik" 
Bd. 8, S. 35 [1911]; Hammer, 
,,Physik. Zeitschr." Bd. 12, S. 1077 
[1911]). Da die Molekularpumpe 
bisher in keinem gluhlampentech- 
nischen Buch beschrieben wurde, 
lassen wir hier eine genaue Beschreibung dieser sehr wichtigen 
Vakuumpumpe folgen. (Wir folgen hier zum Teil fast wortlich der 
in den Prospekten der Firma E. Leybolds Nachfolger enthaltenen 
Beschreibung.) Durch Fig. 57 ist das Prinzip der Molekularluftpumpe 
gekennzeichnet. A ist ein um die Welle a drehbarer Zylinder, der 
von dem Gehause B umschlossen ist. In das Gehause B ist eine 
von n bis m reichende Nut eingefrast. Dreht sich A im Sinne des 
Uhrzeigers, . so wird die Luft in der Nut infolge der Gasreibung von 
n nach ;;/ mitgerissen. Verbindet man die Offnungen n und m mit 
einem Manometer M, so beobachtet man zwischen m und n eine 
Druckdifferenz. Diese Druckdifferenz ist um so grofier, je schneller 
sich der Zylinder A dreht und je grofier die innere Reibung der 
Gase ist. Da nach dem Maxwellschen Gesetz die innere Reibung 
der Gase unabhangig ist von dem absoluten Gasdruck, mufi bei ver- 
schiedenen Gasdrucken und gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit des 




Fig- 57- 



120 



Zylinders A die Druckdifferenz unverandert bleiben. In unserem 
Versuch findet das Maxwellsche Gesetz die vollste Bestatigung. 
Betragt die Druckdifferenz z. B. 10 mm Hg, so ist diese in alien- 
Fallen gleich, gleichgultig, ob bei m ein Druck von z. B. 760, 200 
oder 50 mm Hg vorhanden ist; bei n stellt sich immer ein um 
10 mm Hg geringerer Gasdruck ein, also auf 750 bezw. 190 und 
40 mm Hg. Bei unserem Versuch mufite somit, falls wir den Druck 
auf 10 mm herabsetzen, der Druck bei n gleich Null sein, falls auch 
bei den allerhochsten Verdunnungen die Regel ihre Gultigkeit hatte. 

Tatsachlich aber gestaltet 
sich die Regel bei den 
niedrigsten Drucken kom- 
plizierter, indem hier nicht 
mehr die Druckdifferenz, 
sondern das Druckverhaltnis 
unabhangig ist vom abso- 
luten Gasdruck. Befindet 
sich in dem Gehause B 
hochverdiinntes Gas , so 
finden die Zusammenstofie 
der Gasmolekule unterein- 
ander nur sehr selten statt; 
die Molekule stoBen fast aus- 
schliefilich mit den Wanden 
des evakuierten Raumes zu- 
sammen. Wahrend nun bei 
ruhendem Zylinder A die 
Reflexion gleichmafiig nach alien Richtungen stattfindet, wird die 
Reflexion bei bewegtem Zylinder in dem Sinne beeinfluBt, dafi die 
grofite Zahl der Molekule gegen m abgeschleudert werden, falls sich 
der Zylinder von n nach m bewegt. Der Effekt dieses Vorganges 
ist, dafi von n dauernd Gas weggefiihrt und bei m aufgestapelt wird. 
Hierdurch entsteht bei n ein Verarmungsbereich von Molekiilen, also 
ein Vakuum. Man erkennt hieraus, dafi diese Vorrichtung, welche 
bei Atmospharendruck als Luftpumpe wertlos ist, bei niederen Drucken 
in Verbindung mit einer Hilfspumpe sehr gute Resultate geben muB, 
Die neue Pumpe beruht auf einer technischen Ausnutzung des 
molekularen Mechanismus der Gase; die neue Pumpe ist eine ,,Mole- 
kularluftpumpe". Die praktische Ausfiihrung der Pumpe zeigen die 
Fig. 58 bis 60. Fig. 58 zeigt die Aufienansicht der Pumpe allein, 
Fig. 59 zeigt die Querschnitte der Pumpe, wahrend die Fig. 60 




Fig. 58. Gaedes Molekularluftpumpe. 
Aufienansicht. 



121 



ein vollstandig arbeitsfahiges Aggregat der Molekularluftpumpe und 
der Kapselluftpumpe nach Dr. G a e d e mit den entsprechenden 
Antriebsmotoren darstellt. Die Konstruktion der Molekularluftpumpe 
wollen wir nach den Querschnitten betrachten. In dem Gehause B 
rotiert der Zylinder A um die Welle a, welche in den luftdicht auf- 
geschraubten Scheiben E gelagert ist. In dem Zylinder sind die 
Nuten D eingeschnitten. In die Nuten ragen die am Gehause be- 
festigten Lamellen C hinein. F sind die Olbehalter und G eine 
Stellvorrichtung, welche verhindert, daB die Lamellen C an die 




Fig. 59. Gaedes Molekularluftpumpe. QuerschnitL 

Nutenwandungen des rotierenden Zylinders anstreifen. H ist die 
Riemenscheibe. Dreht sich A im Sinne des Uhrzeigers, so wird 
das Gas bei m verdichtet, bei n verdunnt. Auf dem Gehause B ist 
der Aufsatz K luftdicht aufgeschraubt. S ist das Saugrohr fur das 
Hochvakuum und ist mit n verbunden, welches in die mittelste Nut 
miindet. Die Druckoffnung in ist durch Kanale in dem Aufsatz K 
mit der Saugoffnung n einer benachbarten Nut verbunden, die Druck- 
offnung m dieser Nut ist dann wieder mit der Saugoffnung der 
nachsten Nut verbunden usw., so daft die Wirkungen der einzelnen 
Nuten sich addieren. Der Druck in der mittleren Nut ist am kleinsten 
und steigt gleichmaBig nach den beiden Enden des Zylinders bis zu 
dem Gasdruck, den die Hilfspumpe in dem Gehause erzeugt. Die 
Hilfspumpe ist durch einen Schlauch mit der Duse T verbunden und 
steht mit dem Innern des Gehauses B in Verbindung. Die Ab- 



122 




dichtung an der Durchfuhrungsstelle der Welle ist durch Olabschlufi 
erreicht. Das Eindringen des Oles in das Pumpgehause ist durch 
eine in die Welle eingeschnittene Spiralnut verhindert, welche wahrend 
der Rotation das Ol dynamisch entgegen dem aufieren atmospharischeii 



- 123 

Uberdruck zuruckdrangt. Diese einfache Vorrichtung hat sich bei 
Dauerbetrieb ausgezeichnet bewahrt. Die Spiralnut hat nur dann 
ihre Wirkung, wenn die Welle rasch rotiert. Daraus ergibt sich als 
wesentlichste Vorschrift fur die Bedienung der Pumpe, dafi die 
Pumpe zuerst in Rotation versetzt und dann mit der Vorpumpe 
verbunden wird. Beim Abstellen mufi zuerst Luft in die Pumpe 
eingelassen und dann der Motor, der die Pumpe antreibt, abgestellt 
werden. Das Antreiben der Pumpe geschieht mit einem Elektro- 
motor von l / s P. S. und 3000 Touren in der Minute. Die Pumpe 
wird durch Riemenubertragung angetrieben und macht 8000 Touren 
in der Minute. Durch eine besondere selbsttatige Sperrvorrichtung 
am Anlasser des Elektromotors ist ein Irrtum beim Anlassen und 
Abstellen unmoglich gemacht. Vergleicht man die Leistungsfahig- 
keit der neuen Molekularluftpumpe mit der Leistung einer Queck- 
silberpumpe, so ergibt sich ohne weiteres die grofie Uberlegenheit 
der Molekularluftpumpe. Folgende Tabelle zeigt die Resultate, welche 
bei einer grofien Zahl von Priifungen erhalten wurden. Beide An- 
gaben beziehen sich auf die Entgasung eines 6 Liter -Rezipienten 
von 10 mm Hg Druck bei Benutzung der Gaedeschen Kapselpumpe 
als Vorpumpe. Die Pruning der Quecksilberpumpe geschah unter An- 
wendung von Trockenmitteln, die der Molekularluftpumpe ohne solche. 

Gaede - Quecksilberpumpe Gaede - Molekularluftpumpe 

Druck in Millimeter Hg Druck in Millimeter Hg 



Nach 5 Minuten . 


. . . 0,009 


Nach 2 Minuten . 


*. . . 0,0003 


I0 


- - 0,0003 3 


. ; . 0,00001 


J 5 


. . . 0,00001 :; 4 


. -. . 0,000 002 



Wahrend man also mit der Gaede -Quecksilberpumpe ein 
Vakuum von 0,00001 mm Hg im Durchschnitt nach etwa 15 Minuten 
erhalt, wird dasselbe Vakuum mit der Molekularluftpumpe in 3 Minuten 
erreicht, und dies ohne Anwendung irgend welcher Trockenmittel. 
Die letzterwahnte Tatsache zeichnet die neue Molekularluftpumpe 
vor alien bisher bekannten Pumpen besonders aus. Die Molekular- 
luftpumpe saugt ebensogut die Gase als die Dampfe ab, so dafi 
bei dieser, im Gegensatz zu alien anderen Pumpen, kein Phosphor- 
pentoxyd oder sonstiges Trockenmittel verwendet zu werden braucht. 
Den Zusammenhang zwischen der Tourenzahl n in der Minute der 
Molekularluftpumpe, dem an der Saugdiise gemessenen Druck p 2 und 
dem Druck p v im Gehause, der mit Hilfe der Gaedeschen Kapsel- 
luftpumpe eingestellt wurde, zeigt die folgende Tabelle: 



124 






Pi 


P2 n 


Pi 


ft 


4000 


20 


3 


4000 


I 


0,000 3 


6200 


20 


0,8 


6200 


I 


0,000 05 


8200 


20 


0,005 


8200 


I 


0,00002 


4000 


JO 


0,08 


4000 


0,1 


0,000 03 


6200 


10 


0,002 


6200 


0,1 


0,000 01 


82OO 


10 


0,0005 


8200 


0,1 


0,000 002 



Man ersieht aus der Tabelle, dafi das erzielte Vakuum um so 
hoher ist, je grofier die Tourenzahl und je niedriger der Druck im 



1500 

1100 

1300 

1200 

1100 

1000 

90C 

SCC 

700 

600 

500 

too 

JOO 

200 
100 




B 



W 



1G- 6 



Fig. 61. Saugleistungskurven ; A der Molekularluftpumpe, B der Quecksilberpumpe. 



Gehause ist. Schliefilich zeigt noch das Diagramm Fig. 61 die Saug- 
leistung der Molekularluftpumpe im Vergleich mit der gewohnlichen 
Gaede-Quecksilberpumpe. A ist die Saugleistungskurve der Mole- 
kularluftpumpe, B die der Quecksilberpumpe. Als sehr wesentlicher 
Vorteil der neuen Molekularluftpumpe bei der Verwendung fur Gliih- 
lampenzwecke darf auch schliefilich der Umstand bezeichnet werden, 
dafi die Pumpe quecksilberfrei ist, somit auch das Auftreten des 
schadlichen Quecksilberdampfes in den Lampen ausgeschlossen ist. 
Es ist zu erwarten, dafi durch die Einfiihrung der neuen Molekular- 
luftpumpe bei der Gluhlampenfabrikation sehr wesentliche Erspar- 
nisse an der fur das Pumpen der Gluhlampen notigen Zeit und 



125 

weitere Verbesserung der Lampenqualitat selbst sich erzielen 
lassen werden. 

Das Pumpen der Lampen geschieht in dem sogen. Pumpkasten. 
Der Pumpkasten, Fig. 62 (Fabrikat der Firma Gebruder Koppe 
in Berlin), stellt einen Tisch vor, in welchem sich ein vielfach ver- 




Fig. 62. Pumpkasten. 

zweigtes System von Glasrohren befindet, welches einerseits in die 
Hochvakuumpumpe miindet, andererseits in vielfachen, gabelformig 
gestalteten Rohrchen endet, an welche die Gluhlampen angeschlossen 
werden. Der AnschluB wird gewohnlich durch einf aches Anschmelzen 
der Lampenstengel an die Rohrchen der Pumpgabeln besorgt. Sehr 
praktisch ist auch die von E. Leybolds Nachfolger in Koln a. Rh. 
eingefuhrte Anordnung (siehe Fig. 63), nach welcher sowohl die 
Enden der Pumpgabeln, wie auch die Lampenpumpstengel mit in- 



126 

einander passenden konischen Normalschliffen ausgestattet sind und 
durch einfaches Aufsetzen die Lampen mit dem Pumpsystem luftdicht 
verbunden werden kftnnen. Die Rohrenleitungen sind bei dem 




System von Ley bold ganz besonders gunstig dimensioniert und 
zwischen den Lampen und der Pumpe ein sehr praktischer Phosphor- 
kessel zum Trocknen der von den Lampen abziehenden feuchten 
Case eingeschaltet (siehe Fig. 64), bei welchem ein Verstauben des 
Trockenmittels bei plotzlich eintretenden Undichtigkeiten der Lampen 




unmoglich ist. Die aus dem LampenfuS fuhrenden Zufuhrungsdrahte 
werden mit den an passenden Stellen befindlichen Leiterschienen 
verbunden, wodurch jederzeit wahrend des Pumpens die Lampen 
unter Strom gesetzt werden konnen. Nach dem Anschlufi der Lampen 
wird fiber dieselben ein Kasten, welcher mit Glimmerfenstern ver- 
sehen ist, geschoben und welcher gestattet, die Lampen von auBen 
wahrend des Pumpens zu erhitzen. Der Vorgang des Pumpens geht 
nun in folgender Weise vor sich: Zunachst werden die Gasbrenner 
im Pumpkasten angezundet und die Lampen auf eine Temperatur 
von 300 bis 400 C gebracht. Diese hohe Erhitzung der Lampen 
von aufien ist deshalb 
notwendig , weil sich 
sonst das durch die 
Innenwande derLampen- 
glocken sehr hartnackig 

adsorbierte Wasser durch Q_O 

einfaches Pumpen nicht 

vollstandigentfernen laBt. 

Die Lampen werden zu- 

nachst mit der Vakuum- 

leitung verbunden und 

vermittelst einer gewohn- 

lichen Kolbenpumpe auf 

etwa 10 mm Hg Gas- 

druck ausgepumpt. So- Fig 64 Phosphorkessel nach E . Leybold . 

dann verbindet man die 

Lampen durch einfaches Verstellen der Glashahne mit der Hoch- 

vakuumleitung. In kurzer Zeit werden die Lampen durch die Queck- 

silberpumpen vollstandig ausgepumpt. Ist das hohe Vakuum in den 

Lampen erzielt, was sich leicht durch ein gewohnliches MacLeod - 

Manometer feststellen laBt, so beginnt man mit dem Austreiben der 

in dem Leuchtdraht adsorbierten Gase, indem man denselben durch 

elektrischen Strom wahrend des Pumpens allmahlich auf immer 

hohere Glut bringt. 

Sind auf diese Weise die letzten in der Gluhlampe enthaltenen 
Gase entfernt und zeigt das Mac Leod- Manometer trotz des gleich- 
zeitigen Brennens der Lampen ein Vakuum von nur wenigen 
Tausendstel Millimeter Hg, so ist der Pumpprozefi beendigt, und die 
Lampen konnen von der Pumpe abgeschmolzen werden. Zum Ab- 
schmelzen, dem sogen. Abstechen der Lampen, bedient man sich 
kleiner Handgeblase, mit welchen die Pumpstengel ganz nahe an 



128 

der Gliihlampenglocke erhitzt werden, bis die weich gewordenen 
Wande des Pumpstengels zusammenf alien , worauf durch schnelles 
Entfernen der Lampen nur eine winzige, dicht verschmolzene Spitze 
an der Lampe zuriickbleibt. 

Die auf die beschriebene Weise gepumpten Lampen besitzen 
noch keineswegs immer ein geniigend gutes Vakuum. Es zeigen 
sich sehr oft wesentliche Unterschiede in dem Verhalten der Gluh- 
lampen wahrend der Brennzeit, die unbedingt auf die verschiedenen 
Mengen und Zusammensetzung der in den Lampen zuriickgebliebenen 
Case zuruckzufiihren sind. Die Ursache dieser Erscheinung ist darin 
zu suchen, dafi sowohl an den Gluhlampenwanden als auch im 
LeuchtkOrper und dem Haltermaterial wechselnde Mengen von Gasen 
zuriickgehalten werden, welche langsam wahrend des Brennens der 
Lampen in den Gasraum entweichen und dadurch das Vakuum wie 
die Lampenqualitat verschlechtern. Es ist eine sehr grofie Anzahl 
von Vorschlagen bekannt, nach welchen sich die lastigen Er- 
scheinungen, welche die Fabrikation einer gleichmafiigen Lampen- 
qualitat aufierordentlich erschweren, vermeiden lassen. Die All- 
gemeine Elektrizitats-A.-G. schlagt in einem Patent (D. R. P. 253237 
vom 22. Oktober 1911) vor, die Gliihlampen von aufien auf eine 
wesentlich hShere Temperatur, als es sonst bisher gebrauchlich war, 
wahrend des Pumpens zu erhitzen. Da aber die Gliihlampenglocken 
aus leicht schmelzbarem Glas bestehen und infolgedessen bei einer 
Erhitzung von iiber 400 C durch den Atmospharendruck leicht 
zusammengedriickt werden konnen, schlagt die Erfinderin vor, den 
Pumpkasten, in welchem die Lampen erhitzt werden, auch zu 
evakuieren, so dafi wahrend der Erhitzung der Lampen der Druck 
auf der Aufienseite der Lampen annahernd gleich ist demjenigen im 
Innern derselben. Die fast ganz entgegengesetzte Mafiregel wird von 
der Firma Felten-Guilleaume-Lahmeyerwerke getroffen. Beim 
Pumpen tritt oft die unangenehme Erscheinung ein, dafi die Lampen- 
glocken einen schwarzen Beschlag erhalten, trotzdem der wahrend des 
Pumpens erhitzte Leuchtkorper kaum seiner Normalbelastung aus- 
gesetzt wird. Um diese Erscheinung zu vermeiden, schlagt die Firma 
vor, die Gliihlampen nach einer Vorwarmung wahrend des Entluftens 
abzukiihlen. Es ist wohl moglich, dafi bei solcher Anordnung das 
Schwarzwerden der Gliihlampen wahrend des Pumpens verhutet 
werden kann. Dies bedeutet aber keinen Vorteil, eher einen Nachteil 
fur die Fabrikation, da solche Lampen, welche schon wahrend des 
normalen Pumpvorganges schwarzen Beschlag erhalten, fehlerhaft 
sind und sich wahrend der Brennzeit ungiinstig verhalten, wenn es 



129 

auch durch besondere Vorsichtsmafiregeln gelingen sollte, das Schwarz- 
werden wahrend des Pumpens zu verhindern. Das Pumpen unter 
Normalbedingungen 1st somit auch als ein Auslesevorgang zii be- 
trachten, der fur die Erzeugung von Lampen von gleichmafiiger und 
guter Qualitat sehr erwiinscht 1st. Es sind auch viele Vorschlage 
bekannt, den Pumpvorgang durch besondere chemische Reaktionen 
zu unterstutzen und zu verbessern. Arturo Malignani in Udine 
(D. R. P. 82076 vom ii. Februar 1894) beschreibt ein Verfahren, nach 
welchem es moglich wird, das Vakuum der Lampen wesentlich zu 
verbessern. Das Verfahren bezieht sich zwar nur auf die Kohlen- 
fadenlampe, wurde aber nach der Einfuhrung der Metalldrahtlampen 
auch. bei diesen mit grofiem Erfolg verwendet. Das Verfahren beruht 
darauf, dafi die auf gewohnliche Weise entlufteten und abgeschmolzenen 
Gluhlampen einen Ansatz besitzen, in welchem sich amorpher roter 
Phosphor befindet. Der Ansatz wird nun bis zur Verdampfung des 
Phosphors erwarmt, gleichzeitig der Leuchtkorper in der Lampe 
durch elektrischen Strom derart stark uberhitzt, dafi alle okkludierten 
Gase aus diesem unter Bildung eines blauen Lichtscheines, welcher 
die ganze Lampe erfullt, entweichen. Die Phosphordampfe verbinden 
sich mit diesen Gasen zu nicht fliichtigen weifien Verbindungen, 
welche sich auf die Glocke niederschlagen. In kurzer Zeit ver- 
schwindet trotz der Uberhitzung des Leuchtkorpers der blaue Schein, 
und in der Lampe ist bereits ein vorzugliches Vakuum entstanden. 
Nach beendeter Operation wird schliefilich der mit Phosphor be- 
schickte Ansatz von der Lampe abgeschmolzen. Bei den Metall- 
drahtlampen wurde das Verfahren oft in der Weise ausgefuhrt, dafi 
eine wasserige Suspension von rotem Phosphor in die Lampen vor 
dem Pumpen eingespritzt wurde. Die Gluhlampen wurden nun in 
gewohnlicher Weise entliiftet und abgeschmolzen. Nun wurde der 
Leuchtkorper bis zur Bildung des blauen Lichtes uberhitzt und gleich- 
zeitig die Stelle der Gluhlampe erwarmt, an welcher sich der rote 
Phosphor befand. Der Phosphordampf bildete sodann in der kurzesten 
Zeit in der vorher beschriebenen Weise ein ausgezeichnetes Vakuum. 
In neuester Zeit wurde von Karl Schwab in Berlin (Ungarische 
Patentanmeldung Sch. 2447 vom 17. Juli 1911) ein besonderes Ver- 
fahren zur Entluftung von Metalldrahtlampen mit Hilfe des roten 
Phosphors beschrieben, welches sich insbesondere fur die modernen 
Gluhlampen mit duktilem Wolframgliihkorper sehr gut eignet. Die 
nach dem Verfahren der G. E. C. hergestellten Wolframdrahte be- 
sitzen den bisher noch unbehobenen Nachteil, durch kurzes Erhitzen 
auf hohe Temperatur wieder ganz sprode zu werden. Wurde man 

Mailer, Metalldrahtlampen. 9 



130 

deshalb das Entluften der Lampen in alter Weise bei gleichzeitigem 
Unterstromsetzen der LeuchtkOrper ausfuhren, so wurden schon nach 
dem Pumpen Lampen mit sproden Wolframdrahten resultieren und 
dadurch alle Vorteile, die man sonst bei weiteren Operationen und 
Transport der Lampen mit duktilen Drahten haben kOnnte, entfallen. 
Das Verfahren von Karl Schwab macht nun ein solches Unter- 
stromsetzen der Lampen beim Pumpen uberflussig. Zu diesem Zwecke 
wird vor dem Einschmelzen des Traggestelles in die Glocke der 
obere Teil des Gestelles mit den Haltern in eine Suspension von 
amorphem Phosphor eingetaucht, wodurch derselbe an den Haltern 
und Buchtstellen des Leuchtkorpers untergebracht wird. Nun wird 
das LeuchtkSrpergestell in die Glocke eingeschmolzen und die 
Lampe in gewohnlicher Weise bei etwa 400 C evakuiert, ohne den 
LeuchtkOrper durch den elektrischen Strom gleichzeitig zum Gluhen 
zu bringen. Die Lampe wird abgeschmolzen , um erst im Bedarfs- 
falle zum ersten Male unter Strom gesetzt zu werden. Dabei empfiehlt 
es sich, mit einer Stromstarke, die ungefahr halb so groB ist als 
die normale Betriebsstromstarke, zu beginnen und diese allmahlich 
bis zur normalen Betriebsstromstarke zu steigern. Hierbei spielen 
sich zwei Vorgange parallel ab: Erstens entweichen aus dem zum 
erstenmal erhitzten LeuchtkSrper die absorbierten Gase, welche das 
Vakuum verschlechtern. Gleichzeitig aber wird der rote Phosphor, 
welcher sich im Innern der Gliihlampe an solchen Teilen befindet, 
die beim Erhitzen des LeuchtkSrpers fast sofort auf h6here Tempe- 
ratur kommen, verdampft und bindet die aus dem Leuchtkorper ent- 
wickelten Gase unter Wiederherstellung eines vorzuglichen Vakuums. 
Dieses Verfahren stellt einen wesentlichen Fortschritt in der Fabrikation 
der modernen Wolf ram drahtlampen vor, wiewohl es sich prinzipiell 
kaum von dem alten Malignani -Verfahren unterscheidet. 

Wir haben bei der Besprechung des Phosphorpumpens er- 
wahnt, dafi durch die Uberhitzung des Leuchtkorpers bei gewohn- 
lich gepumpten Gliihlampen ein blauer Schein auftritt, der die Gliih- 
lampe ganz erfullt. Dieser blaue Schein, welcher zweifellos eine 
Gasentladung darstellt, wird wahrscheinlich dadurch verursacht, dafi 
durch die Uberhitzung des Leuchtkorpers aus diesem Gase ent- 
weichen, welche das Gluhlampenvakuum derart verschlechtern, dafi 
der Gasraum eine wesentliche Leitfahigkeit erhalt und eine Entladung 
zwischen den einzelnen Fadenbugeln durch den Gasraum hindurch 
ermoglicht. Das Eintreten des blauen Schemes in der Gliihlampe 
deutet somit zweifellos auf ein schlechtes Vakuum hin. Dafi diese 
Erscheinung auf das nachtragliche Entweichen der Gase aus dem 



uberhitzten Leuchtkorper zuruckzufuhren ist, beweist der Umstand, 
dafi der blaue Schein mit besonderer Intensitat bei den Hochkerzen- 
lampen auftritt, bei welchen infolge des relativ dicken und langen 
Leuchtkorpers grofie Gasmengen bei Uberhitzung desselben entwickelt 
werden. Uberhitzt man die Lampen langere Zeit hindurch, so 
bemerkt man, dafi nach einiger Zeit (i bis ro Minuten) der blaue 
Schein immer schwacher wird und schlieBlich ganz verschwindet. 
Eine solche Lampe besitzt dann ein vorzugliches Vakuum. In welcher 
Weise diese Erscheinung zustande kommt, ist noch nicht bekannt. 
Die A. E. G. benutzt diese Tatsache zur Verbesserung des Lampen- 
vakuums (D. R. P. 222182 vom 14. Januar 1906). Eine andere 
Methode, welcher sich die A. E. G. bedient, um in den unvollstandig 
entlufteten Lampen ein vorzugliches Vakuum zu erzeugen, ist in 
dem D. R. P. 212427 vom 7. September 1907 beschrieben. Das Ver- 
fahren beruht darauf, dafi die Lampen zuerst in gew6hnlicher Weise 
entliiftet und sodann mit einem Gefafi verbunden werden, durch 
welches bei gleichzeitigem Verdampfen von Phosphor Hochspannungs- 
entladungen durchgeschickt werden. Infolge der Entladungen schlagt 
sich der Phosphordampf an die Elektroden in kurzer Zeit nieder und 
reifit alle im Raume vorhandenen Gasreste mit, wodurch schliefilich 
ein vorzugliches Vakuum entsteht. Andere Firmen bedienen sich 
rein chemischer Reaktionen, ahnlich dem Phosphorpumpverfahren, 
zur Erzeugung einer vollstandigen Luftleere. Zu diesem Zweck 
werden in die Gluhlampe oder in einen Raum, der mit der Gltih- 
lampe kommuniziert, Stoffe eingefiihrt, welche erhitzt, mit den noch 
vorhandenen Gasresten in Reaktion treten und mit diesen nicht 
fluchtige Verbindungen bilden. Frederic Soddy in Glasgow 
(D. R. P. 191788 vom 20. Marz 1906) hat hierfur Kalzium, Strontium 
und Bariummetall, die Wolframlampen-A.-G. (D. R. P. 246264 vom 
17. Februar 1911) das metallische Cer und Titan, Heinrich Gethe 
in Rixdorf (D. R. P. 191788 vom 20. Februar 1907) das Kalzium- 
karbid vorgeschlagen, welche Stoffe im erhitzten Zustande fast alle 
Gase, wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff absorbieren und deshalb 
zur Bindung der nach dem gewohnlichen Pumpen zuruckgebliebenen 
Gasreste gut verwendet werden konnen. Mit Ausnahme des Phosphor- 
pumpverfahrens scheinen die meisten eben genannten Vorschlage 
fur die Praxis wenig Wert zu besitzen, da eine in gewohnlicher 
Weise sorgfaltig entliiftete Lampe, wenn sie sonst keine Fehler 
besitzt, durchaus alien Anforderungen entspricht. 

Trotzdem beim Pumpen unmittelbar vor dem Abstechen der 
Lampen das in diesen erzeugte Vakuum gemessen wird, mufi an 

9* 



132 

den bereits zugeschmolzenen Lampen nochmals eine Vakuumprufung 
erfolgen. Dieses 1st deshalb erf orderlich , well oft nachtraglich bei 
den von der Pumpe abgestochenen Lampen infolge der Abkiihlung 
Glassprunge vorkommen oder manchmal beim Abstechen selbst etwas 
Luft in die Lampen eindringen kann. Die bequemste und einfachste 
Vakuumprufung an geschlossenen Lampen ist die, welche auf Beob- 
achtung von Entladungserscheinungen beruht. Verbindet man die 
Stromzufiihrungen einer Gluhlampe mit den Polen eines Ruhmkorff- 
Induktoriums, so beobachtet man je nach der Gtite des vorhandenen 
Vakuums in der Lampe verschiedene Erscheinungen. Ist das Vakuum 
vorziiglich, so bleibt der Gasraum der Lampe bei der Priifung voll- 
kommen dunkel. Auf etwas schlechteres Vakuum deutet ein 
schwacher grunlicher Lichtschein, wahrend das Auftreten hell- 
blauen oder gar violetten Lichtes in dem Lampengasraum auf ein 
schlechtes Vakuum hinweist. Solche Lampen mussen, falls sie nicht 
unausbesserliche Glassprunge enthalten, nochmals ausgepumpt werden. 
Viel einfacher noch und rascher geht die Vakuumprufung der Lampen 
am Tesla-Induktor vor sich. Wahrend bei der Priifung mit dem 
gewohnlichen Induktorium die einzelnen Lampen gesondert gepruft 
werden mussen, kann man durch Aufsetzen eines Kastens mit einer 
grofien Anzahl von Gluhlampen auf eine blechformig gestaltete 
Elektrode eines Tesla-Induktoriums sofort die schadhaften Lampen 
entdecken, da bei der ungemein hohen Spannung des Tesla-Trans- 
formators blofi eine Annaherung der Gluhlampen geniigt, um die 
beschriebenen Entladungserscheinungen hervorzurufen. 

Nach dieser Priifung wandern die Lampen in das Photometer. 
Die Lampen werden mit der Spitze nach unten senkrecht eingehangt 
und, damit durch die gegenseitige Beschattung einzelner Fadenbiindel 
keine Zufallswerte bei der Lichtmessung resultieren, in Rotation 
versetzt. Die Lichtstarke der Lampen wird in horizontaler Richtung, 
senkrecht zu der Fadenrichtung, bestimmt. Die an den Wolfram- 
lampen bezeichnete Kerzenzahl bedeutet die mittlere horizontale 
Lichtstarke derselben. Als Normallampen dienen von der Reichs- 
anstalt gepriifte Gluhlampen oder bei langer dauernden Messungen 
andere fehlerfreie Gluhlampen, deren Lichtstarke durch unmittelbaren 
Vergleich mit der Normallampe festgestellt wurde. Die Beleuchtungs- 
starke am Photometer soil 30 Lux nicht wesentlich uberschreiten. 
Dementsprechend ist die Lange der Photometerbank zu wahlen. Fur 
die meisten gebrauchlichen Lichtstarken (bis zu 100 HK.) geniigt 
eine Banklange von 2,5 m und eine Lichtstarke der Normallampe 
von 10 bis 16 HK. Wahrend der Lichtmessung wird die den Lampen 



133 

zugefiihrte Stromstarke so lange verandert, bis die der Lampe zu- 
gefuhrte Wattzahl, durch die gleichzeitig gemessene Lichtstarke 
dividiert, die gewunschte Watt/HK.- Belastung zeigt. Lampen, welche 
im Parallelbetrieb und Einzelschaltung brennen sollen, diirfen ohne 
weiteres bei ungefahr gleicher Belastung kleine Stromunterschiede 
aufweisen, wahrend Lampen, welche fur Serienschaltung bestimmt 
sind, bei der gleichen Belastung moglichst gleiche Stromstarken 




Fig. 65. Sockelkittmaschine. 

aufweisen mussen. Lampen, welche. mit dem nach alten Formier- 
verfahren hergestellten Wolframdrahten versehen waren, mufiten 
einige Stunden vor dem Photometrieren gebrannt werden, da sich 
die Faden in den ersten Brennstunden stark veranderten. Das Photo- 
metrieren konnte erst dann einsetzen, wenn sich die Stromverhalt- 
nisse der Lampen halbwegs beruhigt und stationaren Zustand erreicht 
haben. Dies war gewohnlich nach einer Brennzeit von 2 bis 4 Stunden 
der Fall. Wohl geht bei solchen Lampen die Sinterung noch 
langere Zeit vor sich, welcher Vorgang sich in den ersten 100 Stunden 
der Brennzeit durch Zunahme der Lichtstarke kundgibt; diese 
Anderung ist aber nicht mehr betrachtlich , so dafi in den meisten 



134 

Fallen das Vorbrennen in der Dauer von 2 bis 4 Stunden als aus- 
reichend bezeichnet werden darf. Lampen mit gezogenen Wolfram- 
Ieuchtk5rpern zeigen ahnliche Erscheinimgen nicht, da der Leucht- 
kOrper infolge seiner glatten Oberflache durch Sinterung diese nicht 
weiter verringern kann, wodurch ein Ansteigen der Belastung un- 
mOglich wird. 

Als Endoperation bleibt noch schliefilich das Anbringen der 
Kontaktsockel an die Lampen zu erwahnen. Sehr zweckmafiig ist 
hierfur die in Fig. 65 dargestellte Kittmaschine (Fabrikat der Firma 
Gebruder KOppe in Berlin), mit welcher man in kurzer Zeit eine 
grofie Anzahl von Lampen mit Sockeln versehen kann. Der Kitt, 
mit welchem die Sockel an die Lampen befestigt werden, besteht 
aus Alabastergips , dem zur Verlangsamung der Erhartungszeit eine 
alkoholische SchellacklOsung zugesetzt wurde. Eine geringe Menge 
dieser Gipsmasse wird in den Sockel gestrichen, worauf dieser auf 
die Lampe aufgesetzt und mit dieser zugleich in passende Zangen, 
deren Konstruktion aus der Abbildung deutlich hervorgeht, in die 
Kittmaschinen eingespannt wird. Die eingespannten Lampen wandern 
in den geheizten Kasten der Kittmaschine und die Erhartung der 
Sockelmasse geht in der Warme in kurzer Zeit vor sich. In 
i Stunde lassen sich mit dieser Kittmaschine ungefahr 150 Lampen 
sockeln. 

Das Verhalten der Wolf ram lam pe beim Brennen. 

Der WolframleuchtkSrper. 

Nach langerer Brenndauer zeigen die Wolframleuchtkorper 
merkwiirdige Veranderungen, welche die mechanischen Eigenschaften 
derselben sehr wesentlich beeinflussen und fur die Lebensdauer der 
Lampen eine sehr wichtige Rolle spielen. Der urspriinglich glatte Draht 

erhalt eine unebene glitzernde Ober- 
flache, welche, durch das Mikroskop 
betrachtet, nach verschiedenen Rich- 
tungen ausgebildete kleine Kristall- 
flachen aufweist. Der runde Quer- 
schnitt des Drahtes geht dabei verloren, 
der ganze Leuchtdraht erscheint aus 
kleinen Kristallen zusammengesetzt, 
deren Kanten und Ecken aus der Ober- 
flache hervorragen. Ein solches Bild 
zeigt z. B. Fig. 66, in welcher ein mit 
Fig. 66. Gleichstrom 1000 Stunden gebrannter 




Wolframfaden dargestellt 1st. Fig. 67 u. 68 zeigen die Abbildungen 
eines gewohnlichen gespritzten bezw. gezogenen Wolframdrahtes vor 
der Benutzung. Das Auftreten der kristallinen Struktur beim Leucht- 
korper hat eine wesentliche Verringerung seiner mechanischen Festig- 
keit zur Folge. Es ist die Hauptursache des fruhzeitigen Brechens der 
Faden. Viel intensivere Veranderungen erleidet der Wolf ramdraht beim 






Fig. 67. 



Fig. 68. 





a) Xach 600 Stuuden Brennzeit. b) Nach 1000 Stunden Brennzeit. 

Fig. 69. Mikrophotographie eines auf Wechselstrom gebrannten Wolframfadens. 

Brennen im Wechselstrom. Das Auftreten der kristallinen Struktur 
geschieht hier noch viel fruher als beim Brennen mit Gleichstrom. 
Die Kristalle erleiden oft an den Beriihrungsflachen Risse und Ver- 
schiebungen senkrecht zur Langsrichtung der Leuchtkorper und halten 
infolge soldier Verschiebungen oft nur mit ganz geringen Flachen 
zusammen (Fig. 69 a u. b). Abgesehen von der wesentlich geringeren 
Festigkeit solcher Stellen werden dieselben beim Durchgang des 
Stromes stark uberlastet und infolge Zerstaubung dem fruhzeitigen 
Ende durch Bruch oder Durchschmelzen entgegengefiihrt. Die ge- 



I 3 6 

zogenen Wolframdrahte besitzen hierin Vor den nach dem alteh 
Formierverfahren hergestellten Faden keine Vorteile, ja es scheiht 
sogar, dafi die gezogenen Wolframdrahte grofiere Neigung zu solcheh 
schadlichen Veranderungen wahrend der Brenndauer besitzen. Di 
Ursachen , welche die besprochenen Veranderungen hervorrufen, 
scheinen elektrischer und magnetischer Natur zu sein. ;Es war bereits 
seit langem die Tatsache bekannt, dafi der Durchgang des elektrischen 
Stromes durch Metalle Rekristallisationserscheinungen in denselben 
hervorruft. So wird z. B. der fur elektrische Leitungen verwendete 
Kupferdraht schon bei gewohnlicher Temperatur infolge des Durch- 
ganges des elektrischen Stromes, insbesondere Wechselstromes, grob- 
kristallin und sprode. Bedenkt man die ungeheuren Stromdichten 
im brennenden Wolframleuchtdraht - - bis zu 50000 Amp/qcm - 
und die fur Rekristallisationserscheinungen sehr giinstige, aufier- 
ordentlich hohe Temperatur des Leuchtkorpers , so findet man das 
Auftreten der besprochenen Erscheinungen sehr begreiflich. Die 
Rekristallisationserscheinung kann auf elektrische und thermische 
Ursachen zuruckgefuhrt werden. Wohlbekannt ist die Tatsache, dafi 
die Metalle allein durch langere Erhitzung grobkristallin werden, da 
die grofieren Kristalle nach ganz allgemein gultigen Gesetzen die 
Tendenz besitzen, auf Kosten der kleineren zu wachsen, und dieser 
Vorgang durch die Temperaturerhohung begiinstigt wird. Auf welche 
Weise der elektrische Strom als solcher Rekristallisationserschei- 
nungen bewirken konnte, daruber kann man nichts Bestimmtes aus- 
sagen. Vielleicht kann man aber dafur die schone Hypothese von 
Johannes Stark benutzen (,,Physik. Zeitschr." 1912), nach 
welcher die Elektronen in den Metallkristallen bei Stromdurchgang 
nur in bestimmten , gitterformig angeordneten Richtungen sich fort- 
bewegen sollen. Grenzen zwei Kristalle mit ihren Oberflachen derart 
aneinander, dafi die Wanderungsrichtung der Elektronen beim 
Durchgang aus dem einen in das andere Kristall geandert werden 
mufi, so ist zu erwarten, dafi die in ihrer Bewegungsrichtung ge- 
hinderten Elektronenschwarme, umgekehrt, so lange auf das Hindernis 
entgegenwirken werden, bis die Orientierung der angrenzenden 
Metallkristalle genau die gleiche wird, wodurch in weiterer Linie 
das Zusammentreten derselben zu einem einzigen Kristall wesentlich 
erleichtert werden durfte. 

Neben der Rekristallisation durften auch die im Faden auf- 
tretenden elektromagnetischen Krafte als Ursachen der Veranderung 
der Leuchtkorper angesehen werden. Jedem elektrischen Strom 
entspricht ein proportionaler magnetischer Strom, welcher den 



T37 

elektrischen Leitungsfaden in Kreisen umgibt. Die magnetischen 
Kraftlinien haben eine zusammenziehende Tendenz , die Folge 
davon ist, dafi die den elektrischen Leiter umgebenden kreis- 
formigen Kraftlinien radial gegen den Leiter zusammengeprefit 
werden und eine Art Kneifwirkung hervorruf en ( Electrical World", 
9. Februar 1911; ,,Transactions American Electrochem. Soc.", Bd. 15 
[1908]). AuBerdem stofien sich die einzelnen kreisformigen raagne- 
tischen Kraftlinien infolge gleicher Polaritat gegenseitig ab und iiben 
eine streckende Wirkung auf den Leiter aus (,,Journ. Franklin- 
Institut", Januar 1911, S. 73). Da die Stromdichten m den Wolfram- 
leuchtkorpern sehr grofi sind, erreichen auch die magnetischen 
Krafte eine merkliche Grofie. So berechnet sich z. B. bei einem 
Wolframfaden von 0,02 mm Durchmesser und 0,145 Amp. Belastung 
die Stromdichte zu 46000 Amp/qcm und der Druck der magnetischen 
Kneifwirkung zu 0,662 g/qcni- Wir sehen, dafi trotz der aufier- 
ordentlich hohen Stromdichte die mechanische Wirkung der magne- 
tischen Krafte sehr klein ist Recht wahrscheinlich ist es aber, daft 
mit der Zeit auch solch geringe Krafte an dem weicherhitzten 
Wolframfaden sehr deutliche Wirkungen hervorbringen k6nnen. Bei 
Wechselstrom wirken auf den Leuchtfaden die elektromagnetischen 
Krafte nicht kontinuierlich wie beim Gleichstrom, sondern ent- 
sprechend den einzelnen Phasen intermittierend und gleichen in 
ihrer Wirkung plotzlich auftretenden Schlagen, die intensiver wirken 
als eine ununterbrochene Kraft und viel leichter- noch die Struktur- 
veranderung des Leuchtdrahtes bewirken konnen. 

Der Einflufi des Wechselstromes auf die Strukturveranderung der 
Wolframdrahte wurde schon fruhzeitig erkannt und es wurden Vor- 
schlage gemacht, w r ie man diese Wirkungen verhindern konnte. Be- 
sonders aktuell wurden solche Vorschlage nach der Einfuhrung des 
gezogenen Wolframdrahtes , welcher gegen Wechselstrom noch viel 
empfindlicher war als der gespritzte Wolframfaden. Die Westinghouse 
Metallfaden-Gluhlampenfabrik hat in ihren Patenten (engl. Pat. 24179 
[1906]; osterr. Pat. 41247) ein Mittel angegeben, mit welchem sich 
der Wechselstromeffekt der Leuchtkorper gut verhindern lafit. Die 
Firma fand, daB durch Zusatz von Erdmetalloxyden , insbesondere 
Thoriumdioxyd zur Wolframpaste, man aus dieser Wolframdrahte 
erha.lt, welche beim Betrieb mit Wechselstrom die unangenehme 
Kristallisationserscheinung, die bei gewohnlichen Wolframleucht- 
korpern so leicht eintritt, nicht mehr zeigen. Fig. 70 zeigt einen 
Wolframdraht mit einem Zusatz von Erdmetalloxyden, welcher trotz 
1000 stiindigen Brennens mit Wechselstrom keine besonderen Kristalli- 



i 3 8 - 

sationserscheinungen und Verschiebungen aufweist. Selbstverstand- 
lich 1st der Zusatz von Erdmetalloxyden auch bei gezogenen Wolfram- 
drahten in der gleichen Weise wirksam wie bei den nach dem 
Spritzverfahren gewonnenen Drahten. In diesem Falle ist ein solcher 
Zusatz nur noch viel erwtinschter, weil, wie friiher erwahnt, die 
gezogenen Wolframdrahte noch mehr als die nach dem Spritz- 
verfahren gewonnenen zur Kristallisation im Wechselstrom neigen. 
Fig. 71 zeigt einen gezogenen Wolframdraht mit einem Zusatz von 
Erdmetalloxyd vor dem Brennen und nach einer langdauernden Be- 
nutzung im Wechselstrom. Es mutet einem sonderbar an, wenn 
die A. E. G. in einer osterr. Patentanmeldung (A. 6966 n vom 
14. August 1911) daraus einen Sonderfall zu konstruieren versucht 





Fig. 70. Fig. 71. 

und Patentschutz fur den Zusatz von den gleichen Erdmetalloxyden 
zum Wolframdraht zwecks Verhinderung des Wechselstromeffekts zu 
erlangen sucht. Auch das belgische Patent von O. Krause (236889 
[1910]), nach welchem durch Zusatz von CaO die Kristallisations- 
erscheinung der Wolframdrahte beim Brennen auf Wechselstrom und 
insbesondere der Zerfall des Drahtes in einzelne Langsfasern ver- 
mieden werden soil, stellt nach dem Gesagten kaum mehr eine 
wesentliche Neuerung vor. Hat doch der Direktor der Auer- 
Gesellschaft, Herr Remane selbst, in einem Vortrag behauptet, dafi 
die giinstige Wirkung des Zusatzes von Erdmetalloxyden zu den 
nach dem Spritzverfahren gewonnenen Wolframdrahten als wesens- 
gleich zu betrachten sei mit derselben Wirkung bei den gezogenen 
Drahten (,,Die Welt der Technik", Nr. 7, Jahrgang 1913, S. 131). 
Andere Zusatze, welche angeblich den Wechselstromeffekt der 
Wolframdrahte verhindern sollen, werden von Karl Schwab in 
einem Patent vorgeschlagen (D. R. P. 261130 vom 10. April 1910). 



139 

Es wird hier der Zusatz von sehr geringen Mengen - - etwa ^Q / 
von Metalloiden, vorzugsweise Phosphor, empfohlen. 

Beim Brennen auf Wechselstrom scheint auch die Form der elek- 
trischen Wellen des Wechselstromes von grofier Bedeutung fur die 
Lebensdauer der Wolframlampen zu sein. Die gebrauchlichen Wechsel- 
strommaschinen erzeugen eine Spannungskurve von annahernd Sinus- 
form, wobei die Maximalspannung gleich ist der durch das Voltmeter 
angezeigten effektiven Voltzahl, multipliziert mit der Quadratwurzel 
von 2. Oft kommt es aber vor, dafi die in die Lampen gelangenden 
Wechselstromwellen, durch die etwa in dem Lampenstromkreis befind- 
lichen Transformatoren , Motoren, Drosselspulen usw. eine von der 
Sinusform wesentlich verschiedene Wellenform besitzen. Solche ver- 







\ 



Fig. 72. 

anderten Wellen zeigen gewohnlich einen steilen, spitzen Anstieg 
mit einem Maximalwert, der bedeutend groBer ist als die durch 
das Voltmeter angezeigte effektive Voltzahl X ^2. Fig. 72 zeigt 
z. B. zwei solche verschiedenen Wellenformen von gleicher effektiver 
Voltzahl (no Volt) und wesentlich verschiedenen Maximal werten 
(155 Volt bezw. 174 Volt). Untersuchungen, welche von Charles 
Lambert Kinsloe ausgefuhrt wurden ( Pennsylvania State College 
Bulletin", i. Juni 1910) habeh bewiesen, dafi Wolframlampen, welche 
mit Wechselstrom von spitzer Wellenform betrieben werden, sich 
wesentlich ungunstiger verhalten als Lampen, welche mit einem 
Wechselstrom von gewohnlicher Sinusform gespeist werden, trotz 
gleicher effektiver Voltzahl der beiden verwendeten Stromarten. Die 
Ursachen dieser Erscheinung durften wohl recht verschiedene sein. 
Vor allem ist es anzunehmen, dafi, den wellenformigen Spannungs- 
schwankungen entsprechend , auch die Belastung und Kerzenstarke 
der mit Wechselstrom gespeisten Lampen wellenformig nachfolgt. 
Es gibt somit Zeitpunkte, bei welchen der Leuchtkorper sehr wesent- 



140 

lich hfther belastet wird, als es der effektiven Voltzahl entsprechen 
wiirde, und Momente, in denen wieder der LeuchtkSrper unterhalb 
seiner normalen Belastung brennt. Da aber die Lebensdauer der 
Lampen mit steigender Belastung rapid abnimmt, ist es zu erwarten, 
dafi die Materialverschlechterung des Leuchtkorpers, welche durch 
die hohe Belastung des Maximums verursacht wird, kaum aus- 
geglichen wird durch den geringeren Betrag der Materialverschlechte- 
rung beim Minimum. Durch einfache Berechnung lafit sich auch 
ermitteln, dafi ohne Riicksicht auf den wirklichen Effektverbrauch 
die mittlere Kerzenstarke, somit auch die Belastung gr5fier sein mufi 
bei sinoidaler, als bei kontinuierlicher Spannung und aus gleichem 
Grund bei spitzer Wellenform gr&fier als bei flacher. Schliefilich 
ist auch zu erwarten, dafi aus rein mechanischen Grunden die inter- 
mittierende Belastung des Leuchtkorpers fur dessen Lebensdauer 
schadlich sein mufi. Eine sehr wesentliche Rolle spielt auch bei den 
besprochenen Verhaltnissen die Frequenz des Wechselstromes. Infolge 
der Warmekapazitat des Fadens nehmen die Unterschiede der Kerzen- 
starken des Fadens zwischen dem Maximum und Minimum einer 
Periode mit steigender Frequenz wesentlich ab. Wechselstrome von 
hoher Frequenz diirften somit fur die Lebensdauer der Gluhlampen 
weniger schadlich sein als solche mit niederer Frequenz. 

Gleichzeitig mit der Materialverschlechterung des Leuchtkorpers 
wahrend der Brennzeit "gent auch das Zerstauben des Leuchtkorpers 
vor sich. Der feine Metallstaub fliegt gegen die Glaswande und 
verursacht die Schwarzung derselben, durch welche die Licht- 
ausstrahlung im Laufe der Zeit immer starker beeintrachtigt wird. 
Versuche haben erwiesen, dafi die Verminderung der Kerzenzahl 
ausschliefilich auf die lichtabsorbierende Wirkung des Beschlages 
zuriickzufuhren sei, da die Lampen, welche nach langerem Brennen 
fast 30 / ihrer urspriinglichen Kerzenzahl einbiifiten, nach dem 
Austausch der geschwarzten Glocke durch eine neue klare Glasglocke 
ihre urspriinglichen Kerzenzahlen aufwiesen. Hauptsachlich von der 
GroBe der Zerstaubung der Leuchtkorper hangt die sogen. Nutz- 
brenndauer der Lampen ab, d. i. diejenige Zahl von Stunden, nach 
welcher die Lampe 20 / ihrer ursprunglichen Kerzenzahl eingebufit 
hat. Der Vorgang der Zerstaubung des Leuchtkorpers wird durch 
eine grofie Zahl von Faktoren bedingt, so der Reinheit und Giite 
des Materials, aus dem der Leuchtkorper besteht, Beschaffenheit des 
Vakuums, Belastung sowie der ganzen Lebensgeschichte der Lampe 
uberhaupt. Die letztere spielt insofern eine grofie Rolle, als eben 
im Laufe der Zeit mit der fortschreitenden Zerstaubung immer 



ungunstigere Verhaltnisse bezuglich der Belastung des Fadens und 
Vakuums in der Lampe eintreten, wodurch die Lampe mit wachsender 
Geschwindigkeit ihrem Ende entgegengefuhrt wird. Das Wesen der 
Zerstaubung und deren Ursachen sollen in dem nachstfolgenden 
Abschnitt eingehender behandelt werden. 

Das Gluhlampenvakuum. 

Von aufierordentlich grofier Wichtigkeit fur die Okonomie und 
Giite der Gliihlampen ist die Beschaffenheit des in den Gluhlampen 
vorhandenen Vakuums. Wohl k6nnte man den Leuchtkorper in 
einer Atmosphare von indifferenten Gasen, welche das Wolfram 
auch bei der hochsten Glut nicht angreifen, brennen lassen; eine 
solche Anordnung ware aber fur die Okonomie der Gluhlampen 
sehr unvorteilhaft. Die Case wurden durch Warmekonvektion den 
Leuchtkorper stark abkuhlen, und man mufite diesem viel mehr 
Energie zufiihren, als es beim Brennen im Vakuum erforderlich ware, 
um ihn auf gleiche Glut zu bringen. Urn diesen Energieverlust zu 
vermeiden, werden die Gluhlampen vermittelst Quecksilberpumpen 
moglichst vollstandig entliiftet. Wir wissen, dafi mit den bekannten 
Hilfsmitteln sich niemals ein absolutes Vakuum erzielen laBt. In 
der Praxis mufi man sich damit begnugen, in den Gluhlampen eine 
aufierst verdtinnte Gasatmosphare zuriickzulassen , deren Druck un- 
gefahr i bis 5 Millionstel Atmosphare betragt Die Warmekonvektion, 
die durch eine solche hochverdiinnte Gasatmosphare verursacht wird, 
kommt praktisch fast gar nicht mehr in Betracht. Es machen sich 
aber auch andere Erscheinungen beim Brennen der Gluhlampen 
geltend, als deren Ursache die Beschaffenheit, d. i. die Zusammen- 
setzung und Druck der in den Gluhlampen enthaltenen hochverdunnten 
Gasatmosphare, betrachtet werden mufi. So macht man oft die 
Beobachtung, dafi Gluhlampen mit ganz demselben Leuchtkorper 
sich bei gleicher Belastung beim Brennen verschieden verhalten. 
Wahrend manche auch nach langer Brenndauer fast konstantes 
Leuchtvermogen und klare Glocke bewahren, zeigen andere starkes 
Zerstauben des Leuchtkorpers, Schwarzung der Glocke und damit 
parallel verlaufende starke Lichtabnahme und kurze Lebensdauer. 
Oft kommen auch Lichtbogenentladungen in der Lampe vor, die zur 
vollstandigen Zerstorung derselben fuhren. Wohl ist in vielen Fallen 
an solchen unangenehmen Erscheinungen die Beschaffenheit des 
Leuchtkorpers selbst schuld, es ist aber erwiesen, dafi in sehr vielen 
Fallen ahnliches auch die Gluhlampengase verursachen. Wir wollen 
deshalb unsere Aufmerksamkeit diesem Gegenstande zuwenden und 



142 

untersuchen, welche physikalischen und chemischen Ursachen diese 
Erscheinungen bewirken. Gleichzeitig wollen wir auch die Mittel 
erwahnen, deren sich die Technik bedient, um die schadliche Wirkung 
der Gliihlampen-Gasatmosphare zu beseitigen. Wir haben bei der 
Besprechung des Entluftens der Lampen darauf hingewiesen, welch 
grofies Gewicht auf die vollstandige Entluftung der Lampen gelegt 
wird und welche Vorkehrungen getroffen werden, damit an den 
Glaswanden der Glocke sowie in den Halterdrahten nicht noch 
recht betrachtliche Gasmengen zuruckbleiben, welche sich dann beim 
Brennen der Lampen geltend machen. Wir wollen nun untersuchen, 
welche Vorgange sich bei den in einer brennenden Lampe vor- 
liegenden Verhaltnissen abspielen. Wir haben vor allem in einer 
brennenden Lampe einen hoch erhitzten Korper und einen stark 





Fig- 73- 

verdunnten Gasraum. Es liegen bereits viele Untersuchungen vor, 
welche sich mit den Erscheinungen beschaftigen , die in einem ver- 
dunnten Gasraum in Gegenwart gluhender K6rper eintreten. Die 
beobachteten Erscheinungen sind vor allem rein elektrischer Natur. 
Man kann dieselben am besten in Apparaten studieren, wie in Fig. 73 
abgebildet. In einem zylindrischen Glasgefafi befindet sich axial 
gelagert ein schwer schmelzbarer Draht AB, dem durch D und C 
der elektrische Strom zugefuhrt wird, durch welchen der Draht auf 
beliebige Temperatur erhitzt werden kann. Um den Draht herum 
und von diesem isoliert befindet sich ein Metallzylinder, dessen 
Querschnitt in den Linien GH und EF wiedergegeben ist. Das 
Gefafi wurde bei den Versuchen weitgehend evakuiert, wobei auch 
durch Erhitzen des Drahtes vermittelst des elektrischen Stromes als 
auch des Glasgefafies mit dem Metallzylinder in einem passenden 
Ofen moglichst alle absorbierten Gase aus diesem entfernt wurden. 
Durch diese Vorsichtsmafiregel machte man sich, so weit es moglich 
war, unabhangig von dem Einflufi der Gase auf die zu studierenden 
Erscheinungen. Der Draht wurde nun durch eine elektrische Batterie 



143 

auf Glut gebracht und gleichzeitig der Metallzylinder uber ein 
empfindliches Galvanometer an einen Pol der Batterie gelegt. War 
nun der Zylinder mit dem positiven Pol so verbunden, dafi der 
Draht dem Metallzylinder gegenuber negativ geladen war, so beob- 
achtete man, daB ein betrachtlicher Strom durch das Galvanometer 
fliefit. Vertauscht man die Pole, so daB der gluhende Draht dem 
Metallzylinder gegenuber positiv geladen war, so kann man fast gar 
keinen Stromdurchgang mit dem Galvanometer nachweisen. Wir 
sehen demnach, daB durch den hochevakuierten Raum ein elektrischer 
Strom hindurchgeht, wenn negative Elektrizitat vom gluhenden Draht 
zum kalten Zylinder gehen kann, daB aber kein merklicher Strom 
den Gasraum passieren kann, wenn der gluhende Draht dem Zylinder 
gegenuber positiv geladen ist, also positive Elektrizitat von dem 
Draht zum Zylinder fliefien sollte. Wir werden spater sehen, daB 
auch der letztgenannte Elektrizitatsdurchgang stattfindet, dafi er aber 
von ganz anderer Grofienordnung ist als der negative Elektrizitats- 
transport und nur mit den empfindlichsten Instrumenten nachgewiesen 
werden kann. 

Wir wollen nun das Wesen beider Erscheinungen naher be- 
trachten. Der Transport negativer Elektrizitat im Vakuum von dem 
gluhenden Draht zum kalten Metallzylinder, besser Nebenelektrode 
genannt, ist vor allem von zwei Faktoren abhangig; erstens von der 
Potentialdifferenz des Drahtes zur Nebenelektrode, zweitens von der 
Temperatur des gluhenden Drahtes. Der Stromdurchgang befolgt 
nicht das Ohmsche Gesetz, ist also nicht der Potentialdifferenz pro- 
portional. Er wachst zunachst mit steigender Potentialdifferenz, 
erreicht aber bald seinen Hochstwert, den sogen. Sattigungswert, 
welcher durch weitere Potentialsteigerung nicht mehr vergrOfiert 
werden kann. Die zur Erreichung des Sattigungsstromes erforderliche 
Potentialdifferenz betragt im allgemeinen nur wenige Volt, nach den 
Messungen von J. J. Thomson genugten 10 Volt, um Sattigungs- 
strom zu erzeugen. Beobachtet man nur die Grofie des Sattigungs- 
stromes, so macht man sich im gewissen Sinne von dem einen 
Faktor, der Potentialdifferenz, unabhangig und kann somit die Ab- 
hangigkeit des Elektrizitatsdurchganges von dem zweiten Faktor, 
der Temperatur des Drahtes, studieren. Solche Versuche hat z. B. 
O.\V. Richardson gemacht (,,Proc. Camb. Phil. Soc.", Bd. n, S. 286 
JI9O2J). Er beobachtete den Sattigungsstrom, welcher sich zwischen 
verschieden hoch erhitztem Platindraht und einer kalten Neben- 
elektrode in einem hohen Vakuum einstellt. Die dabei gefundenen 
Beziehungen zwischen dem Sattigungsstrom und der Temperatur des 



144 



Drahtes sind in der Fig. 74 wiedergegeben. Wir sehen daraus, dafi 
der Strom mit steigender Temperatur des Drahtes aufierordentlich 
rasch anwachst. Bei der Temperatur von 1500 C fand Richardson 
<eine Emission von negativer Elektrizitat von etwa i Milliamp. pro 
Quadratzentimeter Oberflache des gluhenden Drahtes. Durch Extra- 
polation findet man , daB bei 2000 C der gluhende Draht einen 
Strom von Yio Am P- negativer Elektrizitat pro Quadratzentimeter 
Oberflache emittieren wurde. Bei einem Kohlefaden, welcher auf 

eine viel hohere Temperatur 
gebracht werden kann als das 
Platin , erhielt Richardson 
einen Strom von etwa i Amp. 



CO 

I 

o 

X 



fc >*> 

cu 
< 120 

a 

"i loo 



1250 1290 
Temperatur in C 
Fig. 74. Sattigungsstromdiagramm. 




Fig. 75- 



pro Quadratzentimeter des gluhenden Fadens. Naturlich ist es beim 
-Wolfram, welches auch auf sehr hohe Glut gebracht werden kann, zu 
erwarten, dafi die Emission von negativer Elektrizitat im Vakuum 
bei diesem unter Umstanden auch einen aufierordentlich hohen 
Betrag annehmen kann. 

In der Technik war die Erscheinung der Emission von negativer 
Elektrizitat durch gluhende Kohlefaden seit langem bekannt. Sie 
wurden von Preece (,,Proc. Roy. Soc.", Bd. 38, S. 219 [1886]) und 
Fleming (,,Proc. Roy. Soc.", Bd. 47 , S. 118 [1890]; Phil. Mag.", 
Bd. 42, S. 52 [1896]) eingehend studiert. Verbindet man in einem 
Apparat, welcher in Fig. 75 abgebildet ist und eine hochevakuierte 
Kohlenfadenlampe mit einer Nebenelektrode darstellt, den an den 
positiven Pol angeschlossenen Schenkel des gluhenden Kohlenfadens 



145 

iiber ein Galvanometer mit der Nebenelektrode , so beobachtet man 
einen starken Strom durchgang. Die Richtung des Stromes entspricht 
einer Emission negativer Elektrizitat von dem gluhenden Kohlenfaden 
durch das Vakuum hindurch zur kalten Nebenelektrode. Diese Er- 
scheinung wurde Edison-Effekt genannt. Wird die Nebenelektrode 
mit dem negativen Schenkel des Kohlenbugels verbunden, so kann 
nur ein viel kleinerer Stromdurchgang beobachtet werden, was wohl 
dadurch leicht begreiflich erscheint, dafi; in einem solchen Fall die 
Nebenelektrode gegeniiber dem Kohlenfaden negativ geladen erscheint, 
durch welche Potentialdifferenz ein Transport negativer Elektrizitat 
von dem Gluhfaden zur Nebenelektrode sehr erschwert wird. 

Nun mussen wir nach dem Wesen und Ursachen des seltsamen 
Elektrizitatstransportes durch das hohe Vakuum suchen. Aus den 
Erfahrungen auf dem Gebiete der Elektrolyse und des Elektrizitats- 
transportes in ionisierten Gasen ware man anfangs geneigt, an- 
zunehmen, dafi es auch in unserem Falle sich um einen Transport 
negativer Elektrizitat durch negativ geladene materielle Teilchen, 
welche von dem gluhenden Faden weggeschleudert werden, handelt. 
Da wir gleichzeitig die Zerstaubung des gluhenden Fadens, welche 
sich durch die Schwarzung der Glocke bemerkbar macht, beobachten, 
so konnte man im ersten Augenblick geneigt sein, anzunehmen, 
dafi es diese zerstaubten Partikelchen waren, welche den als Edison- 
Effekt beobachteten Elektrizitatstransport besorgt haben. Bei naherer 
Uberlegung wird jedoch eine solche Annahme bald hinfallig. Die 
grofie Menge der beim Edison-Effekt transportierten Elektrizitat 
steht in gar keinem Verhaltnis zu der ganz geringen Menge des 
zerstaubten Fadenmaterials und lafit sich mit den Gesetzen der 
Elektrolyse, nach welchen dann eine unverhaltnismafiig grofiere Zer- 
staubung zu erwarten ware, nicht in Einklang bringen. Wir mussen 
somit einen materielosen Elektrizitatstransport annehmen, wie wir 
solchen in den Kathodenstrahlen kennen. Die Annahme, dafi beim 
Edison-Effekt genau so wie bei den Kathodenstrahlen die Elek- 
trizitatstrager die sogen. Elektronen sind, die materielosen Elementar- 
quanten der Elektrizitat konnte auch durch die elektromagnetischen 
und elektrostatischen Messungen, durch die Bestimmung der spezi- 
fischen Ladung em (e = Ladung, m = scheinbare Masse) als richtig 
bewiesen werden. Somit sind wir beim Studium des Edison- 
Effektes schliefilich zu dem Resultat gelangt, dafi gluhende Korper 
im hohen Vakuum grofie Mengen von Elektronen aussenden. Diese 
Tatsache ist fur die Gluhlampentechnik von grofier Bedeutung, da 
die nachgewiesene Elektronenemission gliihender Korper im Vakuum 

MQller, Metalldrahtlampen. IO 



146 

auch bei den Gluhlampen in mancher Hinsicht zur Geltung gelangen 
kann. Die einzelnen Drahtschleifen in der Gluhlampe besitzen ein 
verschieden hohes elektrisches Potential. Dadurch, sowie infolge 
der besprochenen Elektronenemission mussen zwischen den einzelnen 
Schleifen des LeuchtkSrpers in der Gluhlampe selbst GasstrSme 
resultieren, deren Art und Gr6fie einen hohen Einflufi auf das Ver- 
halten der Gluhlampen selbst haben mufi. So wird den Gas- oder 
VakuumstrOmen in der Gluhlampe ein gewisser Einflufi auf die 
Zerstaubung des Leuchtkorpers zugeschrieben, sowie vor allem die 
insbesondere bei den hochvoltigen Gluhlampen sich sehr oft un- 
angenehm bemerkbar machende Erscheinung des Vakuumkurzschlusses, 
welche fast in alien Fallen zur Zerstorung der Lampe fuhrt. 

Es wurden deshalb in der Praxis alle Mafiregeln getroffeii,. 
von denen man eine Verminderung der Vakuumstrome sich erhoffen 
konnte. Nach der Beobachtung von H. A. Wilson und anderer 
wird die Emission der Elektronen von gluhenden Drahten im Vakuum 
in hohem Mafie von der Gegenwart von Spuren von Gasen, ins- 
besondere Wasserstoff, beeinflufit, und zwar durch solche aufier- 
ordentlich gesteigert. In der Praxis wurde diesen Beobachtungen 
darin Rechnung getragen, dafi sehr grofie Sorgfalt auf vollstandige 
Entliiftung der Gluhlampen gelegt wurde. In dem Abschnitt iiber 
das Entliiften der Lampen werden alle dafur getroffenen Mafiregeln 
ausfuhrlich beschrieben. Der Einflufi der Gasreste auf die Elektronen- 
emission der gluhenden Drahte kann damit erklart werden, dafi die 
im Vakuum vorhandenen ionisierten Gasatome, die Gasionen, auf 
rein dynamische Weise durch Auffliegen gegen die erhitzte Ober- 
flache des erhitzten Drahtes diesen zu reichlicher Elektronenemission 
veranlassen (Stofiionisation), oder dafi auf rein chemischem Wege 
infolge vorubergehender Bildung chemischer Verbindungen zwischen 
dem Drahtmaterial und den Gasen eine gesteigerte Emission der 
Elektronen eintritt. Zu der letzteren Annahme konnte man vielleicht 
durch das Ergebnis der hochst interessanten Untersuchungen von 
Haber und Just (Uber die Aussendung von Elektronenstrahlen bei 
chemischen Reaktionen, ,,Ann. d. Phys.", Bd. 36, S. 308 [1911]) 
gefuhrt werden. Haber und Just haben aber nur bei stark exo- 
thermen Reaktionen eine merkliche Elektronenemission nachweisen 
konnen, wahrend solche Reaktionen zwischen den Gasresten, ins- 
besondere dem die starkste Elektronenemission verursachenden 
Wasserstoff und dem gluhenden Metall nicht zu erwarten waren. 
Die Stofiionisation ware somit als die einzige Ursache der ver- 
grofierten Elektronenemission der gluhenden Drahte im Vakuum 



147 

infolge der Anwesenheit der Gasspuren zu betrachten. Die ionisierten 
Gasteilchen erhalten in dem relativ hohen elektrostatischen Felde 
eine betrachtliche Beschleunigung und fliegen mit grofier Geschwindig- 
keit auf die gluhende Drahtoberflache zu. Je kleiner das auffliegende 
Gasteilchen ist bei gleicher kinetischer Energie, um so intensivere 
lokale Wirkung wird auf die Metallatome der gliihenden Drahtober- 
flache ausgeubt und um so grofiere Elektronenemission durch dasselbe 
verursacht. Dadurch ware vielleicht die grofie Wirksamkeit des 
Wasserstoffes , welcher die kleinsten Atome besitzt, zu erklaren. 
Gase, wie Fluor, Chlor, Brom, Jod, welche starke Verwandtschaft 
zu den elektronegativen Elektronen besitzen, haben die Eigenschaft, 
Elektronen zu absorbieren und dadurch den Elektrizitatstransport im 
Vakuum stark herabzusetzen. Dies hat zuerst Mathies nachgewiesen. 
Es wurden deshalb Gase stark elektronegativen Charakters als 
Lampenfullungen zur Vermeidung ubermafiig hoher Vakuumstrome 
vorgeschlagen. Wir werden bei der Besprechung der sogen. Fullungs- 
lampen Gelegenheit haben, auch auf andere gunstige Wirkungen der 
Halogene in den Gluhlampen hinzuweisen. Es sind aber auch andere 
Ursachen bekannt, welche die Elektronenemission der gliihenden 
Drahte im Vakuum stark beeinflussen konnen. Nach den Unter- 
suchungen von A. Wehnelt (,,Drudes Ann.", Bd. 14, S. 425 [1904]) 
wird in den Entladungsrohren der Kathodenfall der ins Gliihen 
gebrachten Elektroden aufierordentlich viel geringer, wenn dieselben 
mit Oxyden der Erdmetalle, wie CaO, BaO usw. bedeckt sind. 
Durch genaue Untersuchungen wurde gezeigt, dafi diese Oxyde bei 
hohen Temperaturen auBerordentlich viel mehr Elektronen aussenden 
als die gluhenden Metalle. Diese Tatsache ist von grofier Wichtig- 
keit fur die Gluhlampentechnik, da es oft vorkommt, dafi aus ver- 
schiedenen Grunden ein Zusatz von solchen Oxyden zu dem Leucht- 
korper vorgeschlagen wird. Wir sehen, welche Gefahren ein solcher 
Zusatz von Oxyden zu dem Leuchtkorper mit sich bringt. Die 
Elektronenemission kann in solchen Lampen sehr leicht den hohen 
Intensitatsgrad erreichen, welcher zur Lichtbogenentladung im Vakuum, 
dem Vakuumkurzschlufi , fiihrt. Tatsachlich wurden in der Praxis 
solche Erscheinungen bei Verwendung von Leuchtkorpern mit Oxyd- 
zusatzen oft beobachtet, und die Herstellung von Gluhlampen fur 
hohe Spannung mit solchen Leuchtkorpern bereitet aus diesem 
Grunde grofie Schwierigkeiten. 

Aufier der soeben beschriebenen Emission von Elektronen kann 
man bei gluhenden Metallen auch die Aussendung elektrisch positiv 
geladener Trager feststellen. Wir haben gesehen, dafi nur, wenn das 

10* 



148 

gliihende Metall gegenuber der kalten Nebenelektrode negativ geladen 
1st, sich ein betrachtlicher Stromdurchgang durch das Vakuum nach- 
weisen lafit. 1st aber der gliihende Draht gegenuber der Nebenelektrode 
positiv geladen, so lafit sich kein merklicher Stromdurchgang nach- 
weisen. Vergrofiert man nun die positive Ladung des gliihenden 
Drahtes und untersucht das System auf Stromdurchgang mit einem 
empfindlichen Elektrometer, so kann man auch einen Stromdurchgang 
konstatieren, der einer Wanderung elektrisch positiv geladener Teil- 
chen aus dem gluhenden Draht zur Nebenelektrode entspricht. Die 
Richtung des Stromes ist somit entgegengesetzt der Stromrichtung 
des Edison-Effektes, und die Erscheinung wird deshalb ,,positiver 
Effekt" genannt. Wahrend nun beim Edison- Effekt nachgewiesen 
werden konnte, dafi die Elektrizitatstrager materielose Teilchen sind, 
fand man beim positiven Effekt durch Bestimmung des Verhaltnisses 
e\m (Ladung zur Masse des Tragers), dafi die Trager der positiven 
Elektrizitat vom gluhenden Draht zur Nebenelektrode positiv geladene 
Teilchen sind, deren Masse ungefahr der Grofienordnung der Gas- 
molekule entspricht, ja in manchen Fallen konnte man sogar fest- 
stellen, dafi die Ladungen von einer viel grofieren Masse mitgefuhrt 
werden, als es den Molekulen der Case oder auch der Metalle, wie 
z. B. Platin entsprechen wurde, womit als Trager der positiven 
Ladung positiv geladener, sehr f einer Metallstaub anzusehen ware. 
Diese Tatsachen liefien die Vermutung zu, dafi der positive Effekt 
in direktem Verhaltnis zur Zerstaubung gluhender Korper steht, 
weshalb die genaue Erforschung des Wesens des positiven Effektes 
sehr wunschenswert erschien. Viele Forscher, wie Berliner (,,Wied. 
Ann.", Bd. 33, S. 289 [1888]; Bd. 35, S. 791 [1888]), Elster und 
Geitel (,,Wied. Ann.", Bd. 31, S. 109 [1887]), Stewart (,,Phil. 
Mag.", Bd. 48, S. 481 [1889]) u. a. haben diese Erscheinung studiert. 
Berliner fand, dafi das vom Draht absorbierte Gas bei der Erhitzun^ 
des Drahtes von diesem allmahlich abgegeben wird und eine wichtige 
Rolle bei der Elektrizitatsentladung des Drahtes spielt. Es ist sehr 
wahrscheinlich , dafi das Gas in Form von lonen den gluhenden 
Draht verlafit, von denen die positiv geladenen die Erscheinung 
des positiven Effektes hervorrufen. Die Tatsache, dafi der positive 
Effekt, wenigstens zum grofien Teil, auf das Entweichen der 
absorbierten Gase aus dem gluhenden Draht zuruckzuftihren sei, 
scheint ziemlich sicherzustehen und konnte durch die neuesten Unter- 
suchungen, welche von Z. Klemensiewicz (,,Ann. d. Phys.", Bd. 36, 
S. 796 ff. [1911]) ausgefiihrt wurden, bestatigt werden. Der positive 
Effekt zeigt namlich die charakteristische Eigenschaft, dafi er am 



Anfang groB, im Laufe der Zeit aber, wahrend der Draht im Vakuum 
erhitzt wird, immer kleiner wird und schliefilich verschwindend kleine 
Werte annimmt. Fuhrt man nun nach einem solchen Abfall des 
positiven Effektes frisches Gas in das Gefafi ein, in welchem sich 
der heifie Draht befindet, so beobachtet man, daB nach neuerlichem 
Auspumpen des Gefafies, die Entladung der positiven Elektrizitat 
von dem heifien Draht sehr stark zugenommen hat und beim fort- 
gesetzten Erhitzen sich wieder verringert. Klemensiewicz be- 
handelte Drahte, welche durch sehr langes Erhitzen im Vakuum fast 
keinen positiven Effekt mehr zeigten, bei 200 C in verschiedenen 
Gasen unter einem Druck von mehreren hundert Atmospharen und 
konnte dabei nachweisen, dafi solche Drahte, im Vakuum erhitzt, 
wieder fast ihren vollen ursprunglichen positiven Effekt zeigen. Das 
allmahliche Entweichen der Gase, welches somit das Wesen des 
positiven Effektes zu sein scheint, mufi aber auch sicher im direkten 
Zusammenhang mit dem Zerstauben gluhender Drahte stehen. Schon 
Edison und de Changy haben bei ihren Untersuchungen uber die 
Platinlampe auf diesen Zusammenhang hingewiesen, und beide Er- 
finder empfehlen zur Verhinderung der Zerstaubung des Platin- 
leuchtkorpers seine vollstandige Entgasung. Alle Metalle besitzen, 
entsprechend ihrer Darstellung, sehr grofie Mengen absorbierter Gase, 
vor allem Wasserstoff, welche oft das Hundertfache des Volumens 
des Metalles betragen. Beim Erhitzen der Metalle nimmt deren 
Loslichkeit fur die Gase stark ab, wahrend gleichzeitig der Gasdruck 
in den Metallen enorm hohe Werte annimmt. Das Ausstofien der 
Gasmolekule aus dem gliihenden Draht vollzieht sich nun mit grofier. 
Heftigkeit, wobei sehr leicht auch feine Metallpartikelchen in Form 
des Staubes mitgerissen werden konnen. Dies ware somit der 
primare Vorgang der Zerstaubung. Gliihlampen, welche starken 
positiven Effekt zeigen, deren Leuchtkorper also nicht vollstandig 
entgast wurden, mussen danach auch eine starke Zerstaubung des 
Leuchtkorpers selbst aufweisen. Die Zerstaubung ware vor allem 
auf die primare Ursache, das Entweichen der absorbierten Gase, 
zuriickzufuhren. In weiterer Linie wird aber auch das Vakuum durch 
solchen Vorgang wesentlich verschlechtert; es tritt eine verstarkte 
Elektronenemission des gluhenden Drahtes ein, welche auch ihrer- 
seits eine weitgehende Zerstaubung des Drahtes bewirken kann. 
Wir sehen somit, von welch grofier Wichtigkeit fur das Verhalten 
der Lampen eine grundliche Entgasung der Leuchtkorper ist. Die 
Abhangigkeit der Zerstaubung und des positiven Effektes von der 
Natur des im Vakuum vorhandenen Gases wurde auch untersucht, 



150 

und Berliner fand z. B. , dafi die Zerstaubung des Platins durch 
die geringsten Spuren von Sauerstoff stark beschleunigt wird. Diese 
Erscheinung wird auf eine chemische Reaktion, eine langsame 
Oxydation des Platins zuriickgefiihrt. Durch viele Forscher wurde 
nachgewiesen, daB solche chemische Wirkungen einen grofien Einflufi 
auf die Entstehung des positiven Effektes und der damit parallel 
verlaufenden Zerstaubung besitzen. Hingegen haben die in der 
neuesten Zeit von Klemensiewicz angefiihrten Versuche deutlich 
erwiesen, dafi dies nicht als allgemeine Regel zu betrachten sei. 
Die sehr sinnreichen Versuche, durch welche es Klemensiewicz 
gelungen ist, dieses zu beweisen, wurden in folgender Weise aus- 
gefiihrt: Palladium oder Iridium besitzt die Eigenschaft, bei be- 
stimmten Temperaturen sich mit Sauerstoff unter Bildung von ent- 
sprechenden Oxyden zu verbinden. Die Oxyde sind aber recht 
unbestandig und zerfallen, wenn der Sauerstoffdruck der umgebenden 
Atmosphare eine gewisse Grenze unterschreitet, wieder in Metall 
und Sauerstoff. Auf diese Weise kann man an gluhenden Drahten 
aus diesen Metallen durch einfache Veranderung des Sauerstoff- 
druckes die chemischen Reaktionen beliebig in der einen oder 
anderen Richtung verlaufen lassen. Bei diesen Versuchen zeigte es 
sich auffallenderweise, dafi trotz der an den gluhenden Drahten vor 
sich gehenden intensiven chemischen Reaktion kein wesentlicher 
positiver Effekt nachzuweisen war. Es wurde sich sicher verlohnen, 
diesen Ergebnissen, welche alien bisherigen Erfahrungen zu wider- 
sprechen scheinen, etwas naherzutreten. Wir sehen, dafi alle bisher 
angefiihrten Untersuchungen iiber den positiven Effekt kein voll- 
standig klares Bild iiber das Wesen dieser Erscheinung zu geben 
vermogen. Die bisher erzielten Ergebnisse auf die Verhaltnisse der 
gluhenden Wolframdrahte in den Gliihlampen direkt iibertragen zu 
wollen, ware vor allem schon aus dem Grunde als sehr gewagt zu 
bezeichnen, da all die besprochenen Versuche bei Temperaturen aus- 
gefiihrt wurden, welche viel defer waren, als die Temperatur des 
mit i Watt/HK. Belastung brennenden Wolframleuchtkorpers ist. 
Da es aber fast als erwiesen zu betrachten ist, dafi der positive 
Effekt direkt mit der Zerstaubung des Leuchtkorpers zusammenhangt, 
ware eine dahingehende Untersuchung bei gleichen Verhaltnissen, 
wie solche in der Gliihlampe vorhanden sind, als aufierordentlich 
wiinschenswert zu bezeichnen. Wir wollen nun zu einigen praktischen 
Versuchen iibergehen, welche auf den vorhin beschriebenen theore- 
tischen Untersuchungen iiber die gaselektrischen Erscheinungen im 
Gluhlampenvakuum fufiend, uns zu technischen Erfolgen gefiihrt haben. 



Die Fullungslampen. 

Die Untersuchungen uber den Einflufi der Gase auf die Zer- 
staubung gluhenden Platins haben gezeigt, dafi die Anwesenheit von 
Sauerstoff die Zerstaubung sehr stark befordert. Die Zerstaubung 
wird hingegen aufierordentlich gering in Wasserstoff und Stickstoff 
(J. J. Thomson, ,,Elektrizitatsdurchgang durch Gase", S. 179, 1906). 
Es wurde deshalb vorgeschlagen , in den Gluhlampen durch Ein- 
fiihrung gewisser Substanzen eine verdiinnte Atmosphare von solchen 
Gasen zu erzeugen. Die Firma Felten-Guilleaume-Lahmeyer- 
werke hat ein solches Patent (D. R. P. 235 133 vom 3. Januar 1909) 
fiir die Erzeugung einer reinen verdiinnten Stickstoff atmosphare in 
den Gluhlampen zwecks Verhinderung der Zerstaubung erhalten. 
Zu diesem Zweck verwendet die Firma wasserstofffreie Stickstoff- 
verbindungen, wie Phosphorstickstoff, Magnesiastickstoff oder Lithium- 
stickstoff oder andere stickstoffhaltige Stoffe, welche, in die Lampe 
eingefiihrt, allmahlich Stickstoff abspalten. In der Praxis hat sich 
diese Erfindung nicht bewahrt und wird auch kaum ausgefiihrt. Viel 
groBere Bedeutung scheinen diejenigen Patente erlangt zu haben, 
nach welchen die Gluhlampen mit einer halogenhaltigen Atmosphare 
versehen werden. 

Der erste, der die guiistige Wirkung der Halogengasfullung auf 
die Lampen beobachtet hat, war Anton Lederer (Westinghouse) 
(D. R. P. 182976 vom 15. Marz 1906). Der Erfinder fullte die Gluh- 
lampen nach dem Entliiften mit einer hochverdiinnten Halogengas- 
atmosphare (0,1 bis i mm Hg) oder fiihrte auch Substanzen in die 
Gluhlampen ein, welche Halogene durch Verdampfen oder Zersetzen 
lieferten. Hierbei beobachtete der Erfinder eine aufierordentliche 
Erhohung der Lebensdauer solcher Lampen. Lederer hat die Er- 
hohung der Lebensdauer darauf zuruckgefuhrt, dafi er annahm, dafi 
die gebildeteii Wolframhalogenverbindungen an heifieren, also 
dunneren Stellen sich in hoherem Mafie zersetzten und somit einen 
Egalisierprozefi bewirkten. Die Erklarung, welche Lederer fiir die 
gunstige Wirkung der Halogengasfullung gegeben hat, scheint nicht 
richtig zu sein. Vielmehr hat Dr. F. Skaupy nachgewiesen (D. R. P. 
246820 vom 7. Dezember 1909), dafi eine egalisierende Wirkung auf 
den Leuchtdraht der Halogengasfullung nicht zukommen kann, im 
Gegenteil, Lampen mit ungleichformigen Leuchtkorpern, mit einer 
Halogengasatmosphare versehen, schnell zugrunde gehen, da die 
Halogene gerade die am hellsten leuchtenden, also diinnsten Stellen 
des Drahtes am schnellsten angreifen und so den Leuchtdraht zer- 
storen. Skaupy bedient sich fester Korper, welche, an passender 



Stelle in die Lampe eingefiihrt, infolge der Warmewirkung des 
Leuchtkorpers im Vakuum der Gluhlampe allmahlich unter Halogen- 
abspaltung zerfallen. Als passende Korper fur diesen Zweck nennt 
der Erfinder vor allem das Thallo-Thallichlorid oder dessen Doppel- 
salz mit Chlorkalium , Platinchlorur oder Platinchlorid , welches 
schon beim Pumpen in Platinchlorur zerfallt, Eisenchlorid und 
schliefilich Trikaliumbleihydrofluorid. Die Wahl der halogenabspalten- 
den Stoffe fur die Fiillungszwecke wurde derart getroffen, daft 
alle bei den Verhaltnissen, welche in der Gluhlampe herrschen, nur 
eine aufierst hoch verdunnte Halogenatmosphare in der Gluhlampe 
erzeugen. Der Halogengasdruck in der Gluhlampe ist so gering, 
dafi bei der Priifung der Lampe auf Geislerlichterscheinung eine 
solche sich kaum anders verhalt als eine gewohnliche, ohne Fiillung 
versehene, gut evakuierte Gluhlampe. Der Erfinder gibt auch ver- 
schiedene zweckmafiige Anordnungen an zur Unterbringung der 
halogenabspaltenden Substanzen in der Gluhlampe (D. R. P. 248 430 
vom 24. Juli 1910). Zu diesem Zwecke wird der beim Leuchtkorper- 
traggestell ubliche mittlere Glasstengel an seinem oberen Ende zu 
einem Rohr ausgebildet, in welches die Substanzen eingefiihrt werden. 
Dariiber wird eine Schicht Glaswolle gelegt, welche das Herausfallen 
des Pulvers verhindern soil. Die Stelle fur die Unterbringung der 
Fiillsubstanz ist sehr gut gewahlt, da der mittlere Glasstengel, von 
den Leuchtdrahten allseitig umgeben, durch diese relativ hoch erhitzt 
wird und eben infolge dieser Warmewirkung ein Zerfall der Fiill- 
substanz unter Halogenabspaltung stattfinden kann. Diese Warme- 
wirkung ruft aber gleichzeitig eine andere, nicht sehr erwunschte 
Erscheinung, und zwar die Verfliichtigung der festen Fiillsubstanzen 
hervor, welche aus dem erhitzten Stengelrohr herausdampfen und 
sich als triiber Beschlag an der Glockenwand niederschlagen. Urn 
dieses zu vermeiden, schlagt der Erfinder eigens geartete Beschlag- 
f anger vor, welche sich als Fortsetzung an das die Fiillsubstanz 
enthaltende Rohr anschliefien (siehe Fig. 39). 

Auch andere Verfahren zur Entwicklung kleiner Mengen von 
Halogenen in den Gluhlampen sind seit kurzem bekannt. Siemens 
& Halske, A.-G. in Berlin (D. R. P. 258558 vom 31. Dezember 1911), 
verwenden als Ausgangsstoff eine Substanz, welche allein durch die 
Einwirkung der in der Gluhlampe befindlichen Warme und Lichtquelle 
nicht zerlegt wird. Diesen Stoff bringt man in Verbindung mit einem 
anderen von solchen Eigenschaften, dafi durch die Warme und Licht- 
wirkung eine chemische Reaktion zwischen beiden stattfindet, durch 
welche der Ausgangsstoff unter Entwicklung von Halogengas zerfallt. 



Besonders hat sich z. B. das Bleijodid bewahrt, das in Verbindung- 
mit Mangansuperox}^d d'urch Warme und Lichtwirkung unter Jod- 
abspaltung zerlegt wird. Gegenuber den Fullsubstanzen von Skaupy 
soil eine solche Kombination von Fullsubstanzen noch den Vorteil 
besitzen, daB vor dem Einfiihren in die Lampe die Stoffe gesondert 
durch Erhitzen getrocknet werden konnen, wahrend die Substanzen 
von Skaupy bei starkerer Erhitzung behufs Trocknung sich zer- 
setzen wurden. Die Firma Siemens & Halske hat auch ein anderes 
Verfahren zur allmahlichen Entwicklung von Halogengasen in den 
Gluhlampen angegeben (D. R. P. 258852 vom 31. Dezember 191 1), 
welches sich in der Gluhlampentechnik gut einzufuhren scheint. 
Das Verfahren besteht darin, dafi in die Glasglocke eine Silberhalogen- 
verbindung gebracht wird, welche durch Warme und Lichteinwirkung" 
derart reduziert wird, daB freie Halogengase entwickelt werden. Man 
kann die Reduktion der Silberhalogenverbindungen noch dadurch 
erleichtern, dafi man sie in der Gluhlampe in Verbindung mit Stoffen 
wie Eisen oder Nickel bringt. Das Eisen oder Nickel wird hierbei 
zweckmafiig als Trager benutzt, auf welchen sich das Chlorsilber 
in Form eines kleinen aufgeschmolzenen Netzes befindet. In letzter 
Zeit wurde auch der Deutschen Gasgluhlicht-A. -G. ein Halogen- 
fullungspatent erteilt (D. R. P. 259118 vom 29. Oktober 1911), nach 
welchem in die Lampenglocke porose Substanzen eingefuhrt werden, 
welche Halogene oder halogenartige Substanzen gelost oder absorbiert 
enthalten und wahrend des Brennens der Lampen die Halogene oder 
halogenhaltigen Dampfe in sehr kleinen Mengen kontinuierlich ab- 
geben. Als solche porose Substanz kann beispielsweise Holzkohle 
verwendet werden. 

Alle diese Halogenfullungspatente haben in der Gliihlampen- 
industrie grofie Bedeutung erlangt. Solche Lampen, allgemein 
Fullungslampen genannt, kommen bereits seit langerer Zeit in 
den Handel. Dieselben besitzen einen Wattverbrauch von etwa 
0,8 Watt/HK. und dabei noch eine grofiere Nutzbrenndauer als die 
gewormlichen Gluhlampen. Vorlaufig werden nur Hochkerzenlampen, 
100 bis TOOO HK., als Fullungslampen fabriziert. Die bisherigen 
Produzenten sind die Allgemeine Elektrizitats-Gesellschaft, Siemens 
& Halske, Philips und die Deutsche Gasgluhlicht-A.-G. Die 
gunstige Wirkung der Halogengasfullung scheint vor allem darauf 
zuruckzufuhren zu sein, dafi die Halogene die von dem gliihenden 
Leuchtdraht infolge Zerstaubung weggeschleuderten feinen Metall- 
partikelchen in farblose oder hellgelbe Halogenverbindungen iiber- 
fiihren und dadurch die Bildung des schwarzen Beschlages an der 



154 

Glasglocke verhindern. Da man nun bei den Fullungslampen die 
Schwarzung der Glocke nicht zu befurchten hatte, konnte man ver- 
suchen, den Leuchtkorper starker zu belasten und ihn auf den Nutz- 
effekt von etwa 0,8 Watt/HK. zu bringen. Eine gute Fullungslampe 
wird wahrend ihrer ganzen Brennzeit niemals schwarz, sondern nur 
leicht gelb gefarbt. Die Halogenfiillung verhindert nicht die Zer- 
staubung des Leuchtkorpers, ja man kann sogar behaupten, dafi dieser 
wahrend der Brennzeit sogar etwas starker angegriffen wird, die eigent- 
liche Wirkung der Fullung ist die Verhinderung des unangenehmen 
Effektes der Zerstaubung, der Schwarzung der Glasglocke. Vom 
rein technischen Standpunkt betrachtet, stellt das Patent von Anton 
Lederer bereits die prinzipielle Losung des Halogenfullungsproblems, 
und es bleibt abzuwarten, ob all die anderen Halogenfiillungspatente 
nicht als abhangig von dem Patent von A. Lederer erklart werden. 
Die Fabrikation hochvoltiger Halogenfiillungslampen scheint mit 
grofien Schwierigkeiten verbunden zu sein. Die Auer-Gesellschaft 
fabriziert ihre Halogenfiillungslampen nur fur Spannungen bis zu 
1 60 Volt. Die Gegenwart der Halogengasatmosphare, sowie der 
allmahlich entstehenden fluchtigen Wolframhalogenverbindungen 
fuhrt oft zu Vakuumlichtbogenentladungen und Kurzschlufi in den 
Lampen, welche Erscheinungen bei den hochvoltigen Lampen sich 
am starksten bemerkbar machen. Die Allgemeine Elektrizitats-Gesell- 
schaft hat in einer Deutschen Patentanmeldung (A. 22794, 1912) 
eine neuartige Fullung angegeben, welche auch fur hochvoltige 
Lampen sich sehr gut eignen soil. Die Firma verwendet als Fullung 
Substanzen, welche in der Gluhlampe langsam geringe Mengen 
Sauerstoff entwickeln. Als solche Substanzen werden vor allem 
Chlorate, speziell das Bariumchlorat, genannt. Die Gegenwart sehr 
geringer Mengen von Sauerstoff in der Gluhlampenatmosphare hat 
ungefahr dieselbe Wirkung wie die Halogene, indem sich auch der 
Sauerstoff mit dem zerstaubten Metall unter Bildung farbloser, durch- 
sichtiger Verbindungen umsetzt. Der grofie Vorteil in der An- 
wendung von Sauerstoff an Stelle der Halogene liegt aber darin, 
daB die gebildeten Oxyde im Gegensatz zu den Wolframhalogen- 
verbindungen nicht fluchtig sind und dadurch auch keine Vakuum- 
lichtbogenentladungen in der Gluhlampe verursachen konnen. Die 
Sauerstoffullungslampe scheint somit eine ideale Hochvoltfiillungs- 
lampe zu sein. In der Tat ist es nur die Allgemeine Elektrizitats- 
Gesellschaft gewesen, welche Fullungslampen fur alle Spannungen 
fabrizieren konnte. Die Sauerstoffullungslampe besitzt nur den 
Nachteil, dafi wahrend der Brennzeit oft ein irisiereiider Beschlag, 



155 

welcher aus Wolframoxyden besteht, an den Glaswanden der Gliih- 
lampen entsteht. Dieser Schonheitsfehler diirfte jedoch bei den 
Hochkerzenlampen nicht allzu sehr ins Gewicht fallen. Die Ein- 
fiihrung der Wolframfullungslampe bedeutet einen grofien Fortschritt, 
und der Kampf, welchen die hochkerzigen Wolframlampen gegen 
die Bogenlampen fiihren, wurde durch diese Neuerung wesentlich 
zugunsten der ersten erleichtert. 

Die Halbwatt-Wolframlampe mit Stickstoffullung. 

In neuester Zeit werden von den grofien Gliihlampenfirmen 
Wolframlampen in den Handel gebracht, welche bei der Belastung 
von 0,5 Watt/HK. eine Nutzbrenndauer von etwa 800 Stunden auf- 
weisen. Diesen neuen grofiartigen Erfolg verdankt man den genauen 
Untersuchungen, welche in denLaboratorien der G. E.G. in Schenectady 
und der A. E. G. in Berlin ausgefiihrt wurden. Die neue Halbwatt- 
Wolframlampe ist ebenso wie die Fullungslampe ein glanzender 
Beweis dafiir, dafi die genaue Kenntnis der chemisch-physikalischen 
Vorgange, welche sich in der Gluhlampe abspielen, hervorragende 
Erfolge zeitigt. 

Wir haben im letzten Kapitel die elektrischen und chemischen 
Erscheinungen , welche man in den Gliihlampen beobachten kann, 
eingehend besprochen. Es wurde dabei darauf hingewiesen, von 
welch grofier Bedeutung fur das Verhalten der Gliihlampen die in 
denselben vorhandenen Gasstrome, sowie die Einwirkung der Gase 
auf den Leuchtkorper selbst sein konnen. Es wurde vorausgesagt, 
dafi die vollstandige Verhinderung der beiden Erscheinungen sehr 
wahrscheinlich zu einem neuen Erfolg fiihren diirfte. 

Die elektrischen Gasstrome, welche in den Gliihlampen aul- 
treten, konnen nach den Erfahrungen aus der Physik entweder 
dadurch verhindert werden, dafi man ein mOglichst vollstandiges 
Vakuum herstellt oder die Lampe mit inerten Gasen von ziemlich 
hohem Druck (ungefahr i Atmosphare) fiillt. In beiden Fallen wird 
ein Elektrizitatsdurchgang durch den Lampengasraum ohne weiteres 
verhindert, da die Dielektrizitatskonstante des absoluten Vakuums 
und der Gase bei Atmospharendruck sehr hoch ist. Die nach dieser 
Richtung unternommenen Versuche ergaben nun, dafi sich der Her- 
stellung eines praktisch absoluten Vakuums in den Gliihlampen fast 
uniiberwindliche Schwierigkeiten entgegenstellen. Bei den bestaus- 
gepumpten Lampen blieben in dem Gliihkorper, den Haltern und an 
der Glockenwand ganz geringe Gasmengen zuriick, welche manchmal 
weniger als i cmm betrugen. Bei derUntersuchung, welche Gase haupt- 



- 156 - 

sachlich das Schwarzen verursachen, stellte es sich heraus, dafi es 
vor allem der Wasserdampf ist. Es konnte festgestellt werden, dafi 
bei Gegenwart von sehr geringen Mengen von Wasserdampf, es 
geniigt z. B. ein Druck von 0,000 1 mm Hg, der Gluhkorper mit diesem 
ein fluchtiges Wolf ram oxyd und Wasserstoff bildet. Das so gebildete 
Wolframoxyd wird sodann auf der Glockenwandung durch den Wasser- 
stoff unter Wiederbildung von Wasserdampf reduziert und in einen 
Beschlag aus metallis-chem Wolfram verwandelt. Es 1st also ein 
vollstandiger chemischer Kreislauf, welcher das Hinuberdestillieren 
von Wolfram aus dem Gluhkorper auf die Glockenwandung bewirkt. 

Durch vollkommene Entfernung von Wasserdampf konnte 
jedoch das Schwarzen nicht ganz verhindert werden. Die Schwarzung 
bei Abwesenheit von Wasserdampf mufite nun auf gewohnliche Ver- 
dampfung des Wolframs (thermischer oder elektrischer Natur) zuruck- 
gefuhrt werden. Es wurde deshalb versucht, durch Einfuhrung von 
inerten Gasen, wie Stickstoff, Argon, Quecksilberdampf , bei atmo- 
spharischem Druck die Verdampfung des Wolframs aus den Gluh- 
korpern zu verhindern. Die Versuche haben auch tatsachlich er- 
wiesen, dafi die Verdampfung des Wolframleuchtkorpers in einem 
Gas von hohem Druck geringer ist als im luftleeren Raum, gleiche 
Temperatur des Leuchtkorpers in beiden Fallen vorausgesetzt. Die 
Entdeckung dieser Tatsache allem hatte jedoch nicht geniigt, um 
einen technischen Effekt zu erzielen. Wir wissen, dafi die Gegenwart 
von Gasen bei hoherem Druck eine sehr starke Warmekonvektion 
von dem Gluhkorper in der Lampe bewirkt, wodurch grofie Energie- 
verluste verursacht werden. Man muBte also, um in einer mit Gas 
gefullten Lampe den Leuchtkorper auf gleiche Glut wie im Vakuum 
zu bringen, viel grofiere Energiemengen demselben zufiihren. 

Es wurden nun die Warmeverluste der Gluhkorper in ver- 
schiedenen Gasen studiert. Hierbei ergab sich, dafi der Warmeverlust 
durch Konvektion ungefahr proportional der 1,5 ten Potenz der Gluh- 
korpertemperatur ist. Hingegen wachst die ausgestrahlte Energie 
ungefahr mit der 4, 7 ten Potenz der Temperatur des Leuchtkorpers. 
Es ergibt sich daraus, dafi durch Steigerung der Gluhkorpertempe- 
ratur der Warmeverlust durch Konvektion infolge der eintretenden 
giinstigeren Strahlung sehr bald aufgewogen werden konnte. Der 
Versuch lehrte aber gleichzeitig, dafi die notige Temperaturerhohung, 
welche diesen gunstigen Erfolg hervorrufen kann, zu grofi ist, als 
dafi sie der Leuchtkorper lange ertragen konnte. Die Verdampfung 
ist trotz der Gasfiillung sehr stark, und der Gluhkorper brennt in 
kurzer Zeit durch. Nun wurde im Versuchslaboratorium der A. E. G. 



157 



gefunden, dafi der Warmeverlust durch Konvektion bei dunnen 
Drahten und hohen Temperaturen fast so grofi 1st als bei Drahten 
von viel groBerem Durchmesser. Die kiihlende Wirkung des Gases 
spielt somit bei dunnen Drahten eine viel grofiere Rolle als bei 
dickeren. So benotigt z. B. ein Wolframdraht von 0,0025 mm Durch- 
messer in Stickstoff bei Atmospharendruck und einer Temperatur, 
welche der eines bei 1,0 Watt im Vakuum brennenden Fadens ent- 
spricht, fast 4,8 Watt/HK., wahrend ein zehnmal so dicker Wolfram- 
draht bei derselben Temperatur mit einem Nutzeffekt von nur 
1,59 Watt/HK. brennt. Es ergibt sich daraus, 
daB es vorteilhaft erscheint, in Gluhlampen 
mit Gasfullung dicke Gluhkorper zu benutzen. 
Dasselbe Ergebnis kann man praktisch er- 
zielen, wenn man den Wolframdraht zu einer 
dichtgewundenen Spirale aufwickelt. In einem 
einfachen Versuche lafit sich der grofie Unter- 
schied nachweisen, welcher zwischen einer 
mit Stickstoff gefullten Lampe, deren Leucht- 
korper geradegestreckt oder zu einer engen 
Spirale gewickelt ist, besteht. Zvvei solche 
Lampen, deren Leuchtkorper gleiche Langen 
und denselben Durchmesser besitzen, werden 
durch ein Glasrohr miteinander verbunden. 
Im Vakuum verbrauchen beide Lampen die 
gleiche Wattzahl und ent wick ein dieselbe 
Lichtstarke. Lafit man nun in die Lampen 
Stickstoff bis zu einem Druck von ungefahr 
Y? Atmosphare einstromen, so sinkt die Tem- 
peratur des geradegestreckten Leuchtkorpers aufierordentlich, wahrend 
sich die Lichtstarke der Spiraldrahtlampe kaum andert. W T ill man durch 
vergrofierte Energiezufuhr die Lampe mit dem ausgespannten Draht 
auf die ursprungliche Lichtstarke bringen, so mufi man derselben fast 
die doppelte Energiemenge zufuhren als der Spiraldrahtlampe. 

Durch die Entdeckung der Vorzuge des Spiralleuchtkorpers 
wurde erst die Konstruktion einer Gluhlampe mit Gasfullung er- 
moglicht. Die geringe Warmekonvektion von dem derart gestalteten 
Leuchtkorper kann durch die Erhohung der Temperatur des Leucht- 
korpers ohne weiteres kompensiert werden. Ja, man darf sogar, 
infolge der geringen Verdampfung des Wolframs in Gasen von 
hoherem Druck, die Temperaturerhohung bis zu einem Nutzeffekt 
von 0,5 Watt/HK. weiter treiben. 




Fig. 76. 



i 5 8 - 

Die neuen 0,5 Watt- Wolf ramlampen besitzen eine wesentlich 
verschiedene Form als die bisher bekannten hochkerzigen Wolfram- 
lampen. Fig. 76 zeigt eine von der Allgemeinen Elektrizitats-Ge- 
sellschaft in Berlin hergestellte 0,5 Watt-Wolframlampe, die sogen. 
Nitralampe. Die neuen Lampen besitzen eine betrachtlich kleinere 
Glocke. Eine soookerzige Nitralampe besitzt eine Glocke von 
200 mm Durchmesser, wahrend die friihere loookerzige Wolfram- 




Leuchtkorper einer Metalldrahtlampe 0,8 Watt, 1000 Kerzen, no Volt. 

AAAAAA 

LeuchtkOrper einer Nitralampe 
0,5 Watt, looo Kerzen, no Volt. 

Fig. 77. 

lampe eine Glocke von 240 mm besitzt. Der Hals der Lampe ist 
erheblich langer und dient als Kondensations- und Kuhlraum fur 
das Gas. Die verdampften Wolframteilchen werden mit dem heifien 
Gasstrom in den Hals gefiihrt, so dafi nur dort der Beschlag ent- 
steht, wahrend der untere, fur die Lichtstrahlung wesentliche Teil 
der Glocke v5llig klar bleibt. Der Leuchtkorper selbst besitzt eine 
sehr gedrungene Form. Fig. 77 zeigt das Grofienverhaltnis, welches 
zwischen dem Leuchtkorper einer icookerzigen Wolframlampe alter 
Type und einer gleichkerzigen Halbwattlampe besteht. 

Als Gasfiillung wird fur die Lampen Stickstoff verwendet von 
etwa 2 / 3 Atmospharen Druck. 



Die Halterung des Spiralleuchtkorpers kann sehr verschieden 
sein, je nach der Art, wie man die Lichtstrahlung der Lampen nach 
verschiedenen Richtungen verteilen will. Das Licht der Halbwatt- 
lampe ist viel weifier als das Licht der gewohnlichen Wolframlampen 
und dadurch viel ahnlicher dem Tageslicht. Dies wird durch die 
wesentlich hohere Temperatur des Leuchtkorpers , welche ungefahr 




90 ioo no 120 I 3%- Volt 

Fig. 78. Abhangigkeit der Licht- und Stromstarke und des spez. 
Wattverbrauchs von der Spannung. 

2400 C betragt, verursacht. Die Lampen werden gewohnlich mit 
einer hellen Opalglasglocke versehen, da sonst das auf den engen 
Raum zusammengedrangte Licht fur das Auge zu grell erscheint. 
Die fur die Halbwattlampe charakteristische ,,Konstante" zeigt Fig. 78. 
Die Halbwattlampen werden fur Lichtstarken von 600 bis 3000 Kerzen 
gebaut. Mit diesen hohen Lichtstarken fallt die Lampentype aus 
dem Gebiet der gewohnlichen Gliihlampen heraus und kann als 
Lichtquelle nur mit dem Bogenlicht und Prefigaslicht verglichen 
werden. Demgemafi erfolgt auch die Lichtmessung der neuen Wolfram- 



IOO 

lampen nicht senkrecht zur Lampenachse, sondern es wird bei dieser 
Lampentype die mittlere Lichtstarke der unteren Halbkugel, ahnlich 
wie bei Bogen- und Prefigaslicht, bestimmt. Unter solchen Be- 
dingungen besitzen die neuen Wolframlampen einen Nutzeffekt von 
0,5 Watt/HK. Das entspricht einem Verbrauch der nackten Lampe, 
bezogen auf die mittlere raumliche Lichtstarke, von etwa 0,65 Watt/HK. 

Es ist sehr wahrscheinlich, dafi in kurzer Zeit auch niedriger- 
kerzige Wolframlampen der neuen Type hergestellt werden. 

Wie sich die patentrechtliche Seite dieser neuen Erfindung 
verhalt, lafit sich vorlaufig noch wenig sagen. Zweifellos wurden schon 
oft Gluhlampen mit Gasfiillungen, auch Stickstoff, vorgeschlagen 
(Edison, engl. Pat. 6193 vom 28. Dezember 1882). Auch die Ver- 
wendung von spiralformig gevvundenen Gliihkorpern stellt durchaus 
nichts Neues vor. Nach Ansicht des Verfassers ist jedoch die 
konsequente und zielbewufite Kombination der bekannten Tatsachen 
in unserem Falle unbedingt als eine Erfindung im strengsten Sinne 
anzusprechen. 

Allgemeine Eigenschaften der Wolframlampen. 

Der Wolframdraht als Leuchtkorper. 

Wir wollen nun untersuchen, inwieweit die physikalischen 
Eigenschaften des Wolframs dessen Anwendung als Leuchtk6rper- 
material rechtfertigen. Vor allem ist der aufierordentlich hohe 
Schmelzpunkt des Wolframs - - nach den neuesten Messungen liegt 
derselbe bei etwa 3000 C - - und die geringe Verdampfbarkeit bei 
hohen Temperaturen, welche gestatten, dieses Metall als Leuchtkorper 
in den Gluhlampen mSglichst hohen Temperaturen auszusetzen. 
Hieraus resultiert die grofie Wirtschaftlichkeit der Wolframlampe, 
welche diese Gliihlampe vor alien anderen auszeichnet. Wir ver- 
danken M. von Pirani und Alfred R. Meyer sehr genaue Daten 
uber die Temperaturen, welche den verschiedensten Belastungen des 
Wolframleuchtkorpers entsprechen (,,Verh. d. Deutsch. Physik. Ges.' 1 , 
Bd. 19, S. 213). In der unten angefiihrten, den Untersuchungen 
entnommenen Tabelle finden wir, dafi der Wolframdraht bei der 
normalen Belastung von I,T Watt/HK. in gewShnlichen Lampen und 
0,8 Watt/HK. bei den Fullungslampen Temperaturen von 2202 bezw. 
^399 C ausgesetzt wird. Diese hohen Gluten vertragt der Leucht- 
korper im hochsten Vakuum der Gluhlampen durch Tausende von 
Stunden hindurch, ohne dabei wesentlich zu zerstauben. 

In der Tabelle findet sich die direkt gemessene schwarze 
Temperatur des Leuchtkorpers, aus welcher unter Berucksichtigung 



161 



Wolf ram lam pen. 



Watt/HK. 


Schwarze 
Faden- 
temperatur 
in Grad C 


Wahre 
Faden- 
temperatur 
in Grad C 


Watt,HK. 


Schwarze 
Faden- 
temperatur 
in Grad C 


Wahre 
Faden- 
temperatur 
in Grad C 


12,5 


1442 


1538 


1,0 


2115 


2301 


12,0 


145 


1547 


o,95 


2136 


2323 


11,0 


1466 


1565 


0,90 


2I 55 


2346 


10,0 


I 4 86 


I 5 86 


0,85 


2176 


2371 


9,0 


!59 


1610 


0,80 


2200 


2399 


8,0 


J 534 


1638 


o,75 


2226 


2430 


7,o 


!5 6 3 


1667 


0,70 


225 4 


2463 


6,0 


J 597 


1703 


0,65 


2284 


2499 


5.o 


1637 


1754 


0,60 


2 3 l8 


2538 


4,0 


1692 


1816 


o,55 


2357 


2582 


3,o 


1767 


1901 


0,50 


2401 2632 


2,0 


1887 


2035 


o,45 


2451 


2692 


i,5 T 978 


2140 


0,40 


2509 


2762 


1,4 


1998 


2166 


o,35 


2578 


2845 


i,3 


2023 


2194 


0,30 


2660 


2943 


1,2 


2051 


2226 


0,25 


2767 


3074 


1,1 


2082 


2262 







des von von Wartenberg bestimmten Absorptionsvermogens 
(A). = 0,05) fur Wolfram die wahre Fadentemperatur berechnet wurde. 
In der zweiten Tabelle finden wir die pro Quadratmillimeter Ober- 
flache von Wolfram bei verschiedenen Temperaturen ausgestrahlte 
Kerzenzahl (Dr. M. von Pirani und Dr. A. R. Meyer, W ETZ" 
1912, S. 456). 



Temperatur 
in Grad C 


HK./qmm 


Temperatur 
in Grad C 


HK./qmm 


2666 
2513 


IO,O 

6,0 


1964 
1887 


0,6 

0,4 


2397 
2220 
2065 


4,o 

2,0 
1,0 


1772 
I66 5 
1596 


0,2 
0,1 
O,o6 



Loring bestimmte die Flachenhelle von verschiedenen Gluh- 
lampen bei deren normalen Belastungen (,,The Ilium. Eng. London", 
Bd. 2, S. 398 [1909]). Nachfolgende Tabelle gibt das Resultat dieser 
Untersuchungen wieder: 

Flachenhelle von Gluhlampenfaden. 





Spezifischer 
Verbrauch 
Watt/HK. 


Flachenhelle 
HK/qcm 


Kohlefaden 


2 7S 


8s 


Metallisierter Kohlefaden 


*,/;> 

2 2O 


no 


Tantalfaden . . . 


I.TC 


1^2 


\Volframfaden 


I,IO 


176 


M Q 1 1 e r , Metalldrahtlampen. 


II 





l62 

Das Wolframmetall besitzt auch zweifellos selektive Strahlungs- 
eigenschaften. Wohl ist das selektive Strahlungsvermogen von 
Wolfram bei weitem nicht ideal, und der Energiegehalt der ultraroten, 
unsichtbaren Strahlen iiberwiegt auch hier weitaus den Energiegehalt 
des sichtbaren Spektralbezirkes. Jedoch schon die geringen selektiven 
Strahlungseigenschaften des Wolframs bewirken, daS dieses Material 
wesentliche Vorzuge als Strahler gegenuber der Kohle aufweist. Wir 
besitzen auch Untersuchungen quantitativer Art uber die selektiven 
Strahlungseigenschaften des Wolframs (W. W. Coblentz, ,,Zeitschr. 
f. Bel." 1910, S. 209); leider haben sich aber dieselben als nicht 
verlafilich genug erwiesen. 

Von groBer Wichtigkeit ist der positive Temperaturkoeffizient 
der elektrischen Leitfahigkeit des Wolframs. Er betragt zwischen 
o bis 170 C 0,0051 pro Grad C. Dies hat zur Folge, dafi der 
Gliihkorper bei der hohen Temperatur wahrend des Brennens einen 
wesentlich hoheren spezifischen Widerstand besitzt als bei Zimmer- 
temperatur. Der Widerstand eines Wolframdrahtes bei 1,1 Watt 
Belastung ist fast zwolfmal so grofi als bei Zimmertemperatur. Diese 
Eigenschaft ist aus verschiedenen Grunden sehr willkommen. Der 
Gluhlampentechnik ist vor allem jede Ursache, die den Widerstand 
des Leuchtdrahtes erhoht, sehr willkommen, da die Herstellung von 
allzu diinnen Drahten, wie es die grofie Leitfahigkeit des Materials 
erfordert, an sich sehr grofie Schwierigkeiten bereitet. Aufierdem 
besitzt die Wolframlampe infolge des starken positiven Temperatur- 
koeffizienten die sehr erwunschte Eigenschaft der Selbstregulierung 
bei Spannungsschwankungen. Im Lichtnetz kommen oft Spannungs- 
schwankungen vor, welche einen Wechsel der Stromgrofie und somit 
der Wattzufuhr, Kerzenstarke und Belastung der Lampe verursachen. 
Nun wird aber der Wolframdraht bei steigender Spannung heifier, 
vergrofiert infolgedessen seinen Widerstand und arbeitet dadurch 
dem Anwachsen der Stromstarke, der Wattzufuhr und Belastung 
entgegen. Infolgedessen ist die Zunahme der Lichtproduktion und 
der Belastung nicht proportional der jeweiligen Spannungszunahme, 
sondern viel geringer. Die Wolframlampe ist infolge des grofien 
Temperaturkoeffizienten des Leuchtdrahtes gegenuber Spannungs- 
schwankungen unempfindlicher als alle anderen Gluhlampen. Fig. 79 
zeigt das Verhaltnis Lichtschwankung : Spannungsschwankung bei 
verschiedenen Gluhlampen. Hieraus ersieht man, dafi die Wolfram- 
lampe fur Spannungsschwankungen die unempfindlichste Gluhlampe 
ist. Hirschauer fand (,,ETZ" 1908, S. 89), dafi bei einer Spannungs- 
schwankung von 5 / die Lichtschwankung fur die 



1 63 



25% 



Nernstlampe . . , . . . . . 5 %> 
Kohlenfadenlampe . . . . . . 31,5%, 

Tantallampe . . 21,5 

Osmiumlampe 21,0 

Wolframlampe 20 / 

betragt (siehe auch Clayton H. Sharp, ,,Proc. of the Am. Inst. of 
El. E.", Dezember 1906, S. 809). Noch eine interessante Konsequenz 
ergibt sich aus dem grofien Temperaturkoeffizienten des Wolfram- 
drahtes. Beobachtet man 
das Angehen einer Wol- 
framlampe und Kohlen- 
fadenlampe beim Ein- 
schalten, so kann man 
ohne weiteres feststellen, 
daB die Wolframlampe in 
viel kurzerer Zeit nach 
dem Moment des Einschal- 
tens auf ihre voile Glut 
gelangt als die Kohlen- 
fadenlampe. Die Ursache 
dieser Erscheinung ist die 
Verschiedenheit der Tem- 
peraturkoeffizienten der 
beiden Leuchtmaterialien. 
Die Wolframlampe besitzt 

bei Zimmertemperatur 
einen fast zwolfmal so 
kleinen Widerstand als bei 
normaler Belastung. Im 
Moment des Einschaltens fliefit durch die Lampe ein fast zwolfmal so 
groBer Strom wie gewohnlich, welcher naturlich die Lampe in kurzester 
Zeit in voile Glut bringt. Der hohe Anfangsstrom verursacht ein 
momentanes Aufblitzen der Lampe, welches sowohl mit freiem Auge 
beobachtet als auch photometrisch festgestellt werden kann. Im 
Gegensatz zur Wolframlampe besitzt die gewohnliche Kohlenfaden- 
lampe bei Zimmertemperatur einen sogar etwas grofieren Widerstand 
als bei normaler Belastung. Dies hat zur Folge, daB beim Ein- 
schalten der Strom etwas kleiner ist als der Normalstrom der Lampe 
und allmahlich, in dem Mafie, wie sich der Kohlenfaden erwarmt, 
die Grofie des Normalstromes erreicht. Fig. 80 zeigt das Diagramm 
einer oszillographischen Aufnahme des Zundstromes einer Wolfram- 

n* 




0.5 1 15 2 

Spannungsschwankung 

Fig. 79- 



i6 4 



Wolfram 




und einer Kohlenfadenlampe. Die Linie a bedeutet die Ruhestellung 
des Stromoszillographenschreibers. Beim Einschalten der Wolfram- 
lampe schnellt der Schreiber plStzlich hinauf und fallt allmahlich in 
die Lage des normalen Lampenstromes. Bei der Kohlenfadenlampe 
hingegen steigt der Schreiber im Moment des Einschaltens in die 
H5he, die unterhalb der normalen Stromlage sich befindet, und 
erreicht erst allmahlich ansteigend die Normallage b. Monasch 

bestimmte das Verhaltnis 
von Zundstrom zu Be- 
triebsstrom und fand fur 
Kohlenfaden 0,7; 
Tantaldraht 4 6; 
Wolframdraht 7 8. 

Anfangs , bei der 
Einfiihrung der Wolfram- 
lampen, als man noch 
diesen Tatsachen keine 
Rechnung trug, geschah 
es oft, dafi beim Ein- 
schalten einer grofieren 
Zahl von Gltihlampen 
infolge des grofien Ziind- 

stromes die Sicherungen durchbrannten. Seitdem die wahre Ursache 
erkannt wurde, konnte durch Verstarkung der Sicherungen dieser 
kleine Ubelstand behoben werden. 

Der spezifische Effektverbrauch und der Nutzeffekt der Wolframlampe. 

Die Wolframlampe besitzt von alien bisher bekannten Gluh- 
lampen den geringsten spezifischen Effektverbrauch bei hinreichend 
grofier Lebensdauer. Da die Gliihlampen die Bestimmung haben, 
elektrische Energie in Licht umzuwandeln, so stellt die Zahl der 
elektrischen Energieeinheit (Watt), welche fur die Entwicklung einer 
Lichteinheit (Hefnerkerze) von der Gliihlampe verbraucht wird, einen 
bequemen Mafistab fur den Effektverbrauch derselben dar. Folgende 
Tabelle zeigt uns den Wattverbrauch pro Hefnerkerze bei ver- 
schiedenen Gliihlampen: 



KohlenFaden 



Fig. 80. Oszillogramm des Ztlndstromes bei Wolfram- 
und Kohlenfadenlampen. 





Watt/HK. 


Kohlenfadenlampe 


q c 


Lampe mit metallisiertem Kohlenfaden 
Neriistlampe 


OO 

?'i 


Tantallampe 


1,6 


Wolframlampe . 


i,i 0,=; 



Der in der Tabelle fur jede Gliihlampenart angefuhrte Watt- 
verbrauch stellt denjenigen vor, welcher bei gleichzeitiger Beriick- 
sichtigung der Nutzbrenndauer der Lampen sich als der praktischste 
fur jede Gluhlampenart erwiesen hat. Die Belastung der Wolfram- 
lampen ist verschieden bei verschiedenen Typen dieser Lampe. Vor- 
wiegend werden Lampen fur einen Energieverbrauch von T,I Watt/HK. 
fabriziert. Lampen fur Spannungen von 220 Volt und daruber be- 
sitzen im allgemeinen einen Wattverbrauch , welcher sich auf etwa 
1,2 Watt/HK. belauft. In neuester Zeit ist es gelungen, durch ent- 
sprechende Fiillungen die Nutzbrenndauer der Wolframlampen wesent- 
lich zu vergrofiern, so dafi man bei solchen Lampen auch die Belastung 
auf etwa 0,8 Watt/HK., schliefilich auf 0,5 Watt/HK. steigern konnte. 
Zu bemerken sei noch schliefilich, dafi der spezifische Effektverbrauch 
der Gliihlampe im allgemeinen in der Weise bestimmt wird, dafi 
man die Zahl der der Lampe zugefiihrten Watt durch die aus- 
gestrahlte mittlere horizontale Hefnerkerzenzahl dividiert. Trotzdem 
die Wolframlampe von alien Gluhlampen den gunstigsten spezifischen 
Effektverbrauch besitzt, ist der Nutzeffekt auch bei dieser Lampe 
sehr klein. Der Energiewert der von der Lampe ausgestrahlten, als 
Licht empfundenen Strahlen ist im Verhaltnis zur aufgewendeten 
Energie sehr gering. Dieses Verhaltnis, Energiewert der Licht- 
strahlen : Aufgewendete Energie, wird Nutzeffekt genannt. Nach 
Lei m bach (,,ETZ" 1911, 8.266) betragt derselbe bei der gewohn- 
lichen Wolframlampe 3,50 / , der Rest der der Lampe zugefuhrten 
Energie geht in Form von Warmestrahlen und durch Warmeableitung 
verloren. Die nachfolgende Tabelle, welche die Versuchsresultate von 
Dr. J. Rufiner (,,ETZ" 1911, S. 1026) wiedergibt, zeigt in besonders 
iibersichtlicher Weise die Okonomie der Umwandlung von Elektrizitat 
in Licht bei verschiedenen Belastungen der Wolframlampen. Hierbei 
wird unter Lichteffekt das Verhaltnis: Energiewert der Licht- 
strahlung : Energiewert der Gesamtstrahlung verstanden. 

Wolframlampe. 



Volt 


Amp. 


Watt 


Horizontal- 
intensitat 
in Hefnerkerzen 


Watt 
pro 
Hefnerkerze 


In Licht 
verwandelte 
Watt 


Lichteffekt 
in Prozent 


60 


0,67 


40,2 


42 


o,95 


i,73 


4.3 


70 0,74 5i,8 51 0,74 


2,75 




80 0,80 64,0 in 0,58 


3,84 


6,0 



Hieraus ersehen wir deutlich, dafi nur ein Bruchteil der der 
Lampe auch bei hohen Belastungen zugefuhrten Watt in Licht um- 
gewandelt wird. Es ist von Interesse, die Grenzen kennen zu 



1 66 

lernen, bis zu welchen die Okonomie der Umwandlung von Elektrizitat 
in Licht getrieben warden konnte. H. Buisson imd Ch. Fabry 
(,,Zeitschr. f. Bel." 1911, S. 406; ,,Compt. rend.", 24. Juli 1911) 
haben fiir verschiedene Strahlenarten die pro mittlere spharische 
Kerze ausgestrahlten Watt ermittelt und gefunden, dafi eine Lampe, 
welche nur grime Strahlen, fur welche unser Auge am empfind- 
lichsten ist, aussenden wurde, nur 0,0 1 8 Watt pro Kerze verbrauchen 
wurde. Demgemafi wurde die Lichtintensitat einer solchen idealen 
Lampe 55 Kerzen pro i Watt betragen. Dieses ,,mechanische (besser 
elektrische) Aquivalent des Lichts" ist fruher von Drysdale mit 17, 
von Hyde mit 72 bestimmt worden. Freilich ware eine solche 
Lampe, welche nur eine Strahlenart aussendet, fur die Praxis vollig 
unbrauchbar. Man kann jedoch ungefahr berechnen, unter Beruck- 
sichtigung des Energiegehaltes von Lichtstrahlen verschiedener 
Wellenlange und der Empfindlichkeit des menschlichen Auges fur 
die verschiedenen Lichtsorten, dafi eine Lampe, welche nur Licht- 
strahlen, wie solche im gewohnlichen Tageslicht enthalten sind, aus- 
senden wurde, pro i Watt elektrischer Energie etwa 30 HK. Licht 
aussenden mufite. Dieses Endziel zu erreichen, wird in Wirklichkeit 
wohl kaum je gelingen, die Tatsachen sollen uns nur vor Augen 
halten, dafi es prinzipiell moglich ist, die Umwandlung von Elektrizitat 
in Licht noch weitaus gunstiger zu gestalten, als dies heute mit der 
wirtschaftlichsten aller Gluhlampen, der Wolframlampe, geschieht. 

Die Lebensgeschichte der Wolframlampe. 

Die wichtigste und ausschlaggebende Pruning der Gluhlampen 
ist die Untersuchung der Lebensgeschichte wahrend der Brenndauer. 
Im praktischen Gebrauch werden die Gluhlampen bei einer bestimmten 
Spannung das ganze ,,Leben" hindurch gebrannt. Die Stromstarke 
der Lampe andert sich wahrend der ganzen Lebensdauer infolge 
der Zerstaubung und Anderung des Sinterungs- oder Kristallisations- 
zustandes des Leuchtkorpers. Die Anderung der Lichtstarke ist von 
der Anderung des physikalischen Zustandes, hauptsachlich aber von 
der Bildung des Beschlages an der Glockenwand abhangig. Die 
fortschreitende Zerstaubung des Leuchtkorpers bringt es mit sich, 
dafi die Lichtstarke der Lampe dauernd abnimmt. In der Praxis 
nennt man die Zeit, in welcher die Lampe beim Brennen 20 % 
ihrer urspriinglichen Lichtstarke verliert, die Nutzbrenndauer der 
Lampe. Es empfiehlt sich namlich aus wirtschaftlichen Griinden, 
eine solche Lampe gegen eine neue auszutauschen, da die Verluste, 
welche beim Brennen der Lampen uber die Nutzbrenndauer hinaus 



i6 7 



infolge des vergrofierten spezifischen Effektverbrauches sich ein- 
stellen, die Ersatzkosten zu ubersteigen beginnen. Die Nutzbrenn- 
dauer als solche spielt in der Praxis keine grofie Rolle; erstens 
weil der Konsument wohl sehr selten in der Lage ist, die pro- 
zentuale Lichtabnahme zu messen, zweitens und hauptsachlich aus 
dem Grunde, weil die Zerstaubung und die Lichtabnahme bei den 
Wolframlampen so langsam verlauft, dafi die Nutzbrenndauer un- 
gefahr gleich ist der absoluten Lebensdauer, das ist der Zeit, in 
welcher der Gliihkorper selbst, infolge der verschiedenen physi- 
kalischen Veranderungen , zerfallt. Die Gluhlampentechnik beruck- 
sichtigt nach Moglichkeit die Verhaltnisse und ist im allgemeinen 
bestrebt, die Gluhlampen so herzustellen, dafi deren Nutzbrenndauer 
mit der absoluten Lebensdauer zusammenfallt. Prufungen, die von 
objektiver Seite an Wolframlampen verschiedenen Ursprungs aus- 
gefiihrt wurden, haben ergeben, dafi die Nutzbrenndauer der Wolfram- 
lampen 2000 Stunden oft iibersteigt. Oft wurden sogar die extrem 
hohen Werte von 10000 Stunden beobachtet. Es lafit sich bei dem 
heutigen Stande der Gluhlampentechnik kaum mehr sagen, welche 
Fabrik die besten Lampen fabriziert, da die kleinen Differenzen der 
Priifung von Lampen verschiedenen Ursprungs mehr auf Zufall 
zuruckzufuhren sind. Einige Prufungsergebnisse seien im folgenden 
angefuhrt. Das Verhalten der Lampen wurde in den sogen. Brenn- 
dauerversuchen beobachtet, wobei die Lampen den in der Praxis 
vorkommenden Bedingungen ausgesetzt wurden. Brenndauerversuche, 
welche von der Gluhlampenpriifstelle der stadtischen Elektrizitats- 
werke Wien an je zehn Wolframlampen (Vertex) der Finna Westing- 
house, Metallfadengluhlampenfabrik in Wien, ausgefuhrt wurden, 
haben folgendes Resultat ergeben (im Mittel): 



Type 


Brenn- 
dauer 

Stunden 


Lichtstarke 


Wattverbrauch 


Licht- 
abnahme in 
Prozenten 


Spezifischer 
Effektverbrauch 


am 
Anfang 


am 
Ende 


am 

Anfang 


am 

Ende 


am 
Anfang 


am 
Ende 


115 Volt 30 K. 

222 ,, 50 


1287 
1947 


29,65 
49,52 


24,23 
46,0 


a 


36,22 
6l,92 


18,28 

7,10 


1,24 
1,27 


i,49 
i,34 



Diese Priifung wurde bereits in den'Jahren 1908 und 1909 aus- 
gefuhrt. Das Ergebnis einer Brenndauerpriifung, welche die Physi- 
kalisch-Technische Reichsanstalt in Charlottenburg an den modernen 
Wolframdrahtlampen der Auergesellschaft (Osramlampen) ausgefuhrt 
hat, gibt die iiachfolgende Tabelle wieder. Die Prufung wurde mit 
Wechselstrom ausgefuhrt, ohne dafi besondere Einrichtungen zur 



168 



Vermeidung von Spannungsiiberschreitungen getroffen waren, so 
dafi die Prufung den in der Praxis vorkommenden Bedingungen 
moglichst angepaBt wurde. Gepruft wurden acht Lampen fur 
1 6 Kerzen 220 Volt, von denen eine nach 580 Brennstuden durch- 
brannte. Die anderen sieben zeigten im Mittel folgendes Verhalten: 



Brenn- 
dauer 

Stunden 


Lichtstarke 


Wattverbrauch 


Licht- 
abnahme 
in 
Prozenten 


Spezifischer 
Effektverbrauch 


am 
Anfang 


am 
Ende 


am 
Anfang 


am 
Ende 


am 
Anfang 


am 
Ende 


1250 


16,7 


15.5 


20,81 


20,30 


7,12 


1,25 


1,31 



Die Abnahme der Lichtstarke mit der Brenndauer zeigen auch 
die Fig. 81 u. 82. Beide Versuche wurden mit den Wolframdraht- 



105 




) 100 200 300 WO 500 600 700 800 90O 1000 Stunden 
Fig. 81. Brenndauerversuch mit Wolframdrahtlampen, i6HK., 220 Volt. 




oo 200 300 WO 500 6OO 700 800 900 1000 Stunden 
Fig. 82. Brenndauerversuch mit Wolframdrahtlampen, 400 H K., no Volt. 

lampen der Auergesellschaft ausgefuhrt. Es liegen auch Priifungen 
der neuen Wolframfullungslampen vor, welche die vorziiglichen 
Eigenschaften dieser Lampen klar beweisen. Ich fuhre als Beispiel 
an das Prufungsergebnis der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, 
welches mit den hochkerzigen Wolframfullungslampen erhalten wurde. 
Vier Lampen fur 400 Kerzen no Volt zeigten beim Brenndauer- 
versuch im Mittel folgendes Verhalten: 



169 



Brenn- 
dauer 

Stunden 


Lichtstarke 


Wattverbrauch 


Licht- 
abnahme 
in 
Prozenten 


Spezifischer 
Effektverbrauch 


am 
Anfang 


am ' 
Ende 


am 
Anfang 


am 

Ende 


am 
Anfang 


am 
Ende 


1000 


407 


374 


34 6 


344 . 8,2 


0,85 


0,92 



Die Lampen wurden mit Wechselstrom gebrannt. Das vor- 
ziigliche Resultat der Pruning 1st der beste Beweis dafur, welch 
grofien Fortschritt die Einfiihrung der Wolframfullungslampen be- 
deutet. Dr. -Ing. L. Bloch fuhrt ein Diagramm vor (Fig. 83), aus 
welchem man die Nutzbrenn- 
dauer derWolframlampen bei 
verschiedenen Belastungen 
entnehmen kann (,,ETZ." 
1912, S. 791). Das Dia- 
gramm sttttzt sich auf Prti- 
fungsergebnisse , welche aus 
zahlreichen Brenndauerver- 
suchen gewonnen wurden, 
und darf wohl als sehr charak- 
teristisch fur die Wolfram- 
lampen bezeichnet werden. 
Freilich hat das Diagramm 



Std. 



4000 



= 3000 




0,6 



Spezifischer Effektverbrauch 



Fig. 83. Nutzbrenndauer der Wolframlampen 
bei verschiedenen Belastungen. 



keine Geltung fur die Ful- 
lungslampen , sondern nur 
fur die gewohnlichenWolfram- 
lampen. 

Es wurde oft nach dem Auftauchen der Wolframlampe mit 
gezogenem Leuchtkorper behauptet, dafi diese Lampe eine geringere 
Lebensdauer besitzt als die Lampen, deren Leuchtkorper nach alten 
Spritzverfahren hergestellt wurden. Diese Behauptung mag wohl in 
bezug auf die in der allerersten Zeit fabrizierten Lampen mit gezogenem 
Wolframdraht einige Berechtigung gehabt haben. Inzwischen wurde 
aber die Qualitat des gezogenen Wolframdrahtes derart verbessert, dafi 
sogar die Uberlegenheit der neuen Type in jeder Hinsicht iiber die 
alte bewiesen werden konnte. 



Die Konstante der Wolframlampe. 

Wir wollen nun untersuchen, in welcher Weise mit der 
Anderung der Spannung, mit welcher die Wolframlampe betrieben 
wird, alle anderen Grofien, wie Lichtstarke, Gesamtwattverbrauch 



170 



und der spezifische Effektverbrauch , sich in der Lampe verandern. 
Die Abhangigkeit der Kerzenstarke der Wolframlampen von der 
Spannung wurde durch die Formel / = aV k ausgedruckt, wobei 
J die Kerzenstarke, V die Spannung, a und k Konstanten bedeuten. 
Auf Grund der praktischen Messungen wurden die Konstanten be- 
rechnet, wobei der Wert fur k von verschiedenen Beobachtern ver- 
schieden grofi gefunden wurde und zwischen 4,0 bis 3,6 variierte. 
In einer sehr schonen Untersuchung beweist F. E. Cady, dafi der 
Wert fur k eine variable Grofie ist und von dem Wirkungsgrad der 
Lampe abhangt (,,Zeitschr. f. Bel." 1912, S. 109, 121; ,,Electr. Rev.", 
Chicago, Nr. 22; Transactions Ilium. Eng. Soc.", Bd-3, 8.459, [1908]). 
Ware namlich k eine Konstante, so wurde die Differentiation der 



Gleichung y=: aV k die Gleichung k = 



dj dV 



ergeben. Wir wissen 



J ' v 

aber, dafi die rechte Seite der Gleichung unmSglich eine bei ver- 
schiedenen Belastungen der Lampe konstante Grofie darstellen kann, 
da es bekannt ist, dafi das Verhaltnis des Prozentsatzes der Anderung 



der Lichtstarke l-y-J zu dem Prozentsatz der Anderung der Energie- 
I (IV = Watt), also auch der Voltzufuhranderung 



zufuhr 



dW 
~W 



beim Ubergang von niedrigen zu hohen Temperaturen sehr stark 
variiert. Die Folge davon ist, dafi auch das k nicht als Konstante 
betrachtet werden kann. Durch sehr genaue Untersuchungen bei ver- 
schiedenen Belastungen hat nun Cady die Anderung der Grofie k 
ermittelt. Die Tabelle gibt die Resultate seiner Beobachtungen 
wieder : 



Prozente der 
normalen 
Spannung 


Prozente 
des 

Wattverbrauchs 


Prozente der 
normalen 
Kerzenstarke 


k 


60 


44,2 


14,3 


4,06 


70 


56,6 


26,4 


3,90 


80 


70,0 


44,1 


3,77 


85 


77,3 


55,4 


3,7i 


9 


84,6 


68,4 


3,66 


95 


92,0 


83,2 


3,6o 


100 


100,0 


100,0 


3,56 


10 5 


108,0 


118,8 


3,5i 


no 


116,1 


139,8 


3,46 


H5 


124,6 


163,0 


3,42 


120 


133,4 


188,4 


3,39 


130 


15^5 


246,4 


3,32 


140 


170,6 


314,3 


3,25 



In der Gleichung /= aV k mufi man dem k je nach der Be- 
lastung der Lampe ein Korrektioiisglied hinzufugen. Zu diesem 



Zweck verandert man die Gleichung in die praktischere Form 

/ (V\ k 
y- = ( I , wobei / und V Q die normale Kerzenstarke resp. 

JQ Y( o/ 

Spannung bedeuten. Nach der Hinzufugung des Korrektionsgliedes, 

durch welches der Anderung von k Rechnung getragen wird, erhalt 
die Gleichung die Form: 



(^o bedeutet hier das k der normalen Belastung und ist = 3,56). 

In ahnlicher Weise lafit sich das Korrektionsglied der Gleichung 
hinzufugen, welche die Beziehung zwischen Kerzenstarke und Watt- 
zahl ausdruckt. Eine solche Gleichung wurde von Fery und 
Cheveneau (,,Bulletin Societe Internationale des Electriciens" [2], 
Bd. 9, S. 674 [1909]) unter Zugrundelegung der Strahlungsgesetze 
aufgestellt und lautet: J= Ae~ BW ~ c (A, B, c sind Konstanten, e die 
Basis der naturlichen Logarithmen, W ' = Watt). Nach Hinzufugung 
des experimentell ermittelten Korrektionsgliedes erhalt die Gleichung 
die Form 



in welcher J und W die der normalen Spannung entsprechenden 
Werte fur die Kerzenstarke resp Wattzahl bedeuten. Mit Hilfe der 
Gleichungen i und 2 kann man nun sehr genau die jeder Volt- 
resp. Wattzahl entsprechende Kerzenstarke bei Wolframlampen er- 
mitteln, wenn man die Normalwerte (/, V, W) besitzt. Schneller 
zum Ziele kommt man bei Verwendung von Diagrammen, welche 
den Zusammenhang zwischen Spannung, Wattverbrauch und Licht- 
starke darstellen. Ein solches von Keil aufgestelltes Diagramm 
stellt Fig. 84 vor. Die Benutzung des Diagram ms sei durch folgendes 
Beispiel erklart (Entnommen dem Vortrag von Anton Lederer, 
gehalten in der IX. Jahresversammlung der Vereinigung oster- 
reichischer und ungarischer Elektrizitatswerke in Salzburg, 1912; 
,,Elektrotechnik und Maschinenbau" 1912, Heft 52): Die Normal- 
werte einer Wolframlampe seien no Volt, 32 Kerzen, 1,12 Watt, 
35,84 Gesamtwatt. Um die Messung bei 99 Volt, das sind 90 / 
Spannung, sei gefragt. Die Konstante der Lichtstarke betragt 
laut Kurve bei 90 Spannung 0,67; daher ist die Lichtstarke 
32 X 0,67 = 21,44 Kerzen. Analog: Spezifischer Wattverbrauch 
1,12 X 1,27 = 1,42 Watt; Gesamtwatt verbrauch 35,84 X o85 
= 30,46 Watt. 



I 7 2 

Energieverluste in der Lampe durch Warmeleitung. 

Es ist interessant, die Grofie der Verluste kennen zu lernen. 
welche sich infolge der Warmeableitung an den Haltern und Leitungs- 

Konstante der Woljramlampe 




Fig. 84. 



drahten bei den Wolframlampen einstellen. Solche Untersuchungen 
wurden von E. P. Hyde, F. E. Cady und A. G. Worthing aus- 
gefuhrt (,,Zeitschr. f. Bel." 1911, Heft 15, S. 187; Electrical World", 



Bd. 57, Nr. 10, 8.624 [1911]): Die Untersuchungen wurden in der 
Weise ausgefiihrt, dafi das Bild eines dicken Wolframfadens mittels 
einer Linse in die Ebene des Fadens der zu untersuchenden Lampe 
projiziert wurde. Ein Fernrohr wurde auf das Bild des Fadens der 
Versuchslampe und somit auch auf das Bild des dicken Fadens der 
Hintergrundlampe eingestellt. Der Faden der Versuchslampe erschien 
durch das Fernrohr gesehen als eine helle oder dunkle Linie fiber 
dem hellen Bild des dicken Fadens der Hintergrundlampe, und durch 
Andern des Stromes der Hintergrundlampe konnte der Faden der 
Versuchslampe gegen den Hintergrund zum Verschwinden gebracht 
werden. Auf diese Weise konnte durch Messung der entsprechenden 
Stromstarke der Hintergrundlampe die jeweilige Helligkeit des Ver- 
suchsfadens relativ bestimmt werden. Mit dieser Anordnung konnte 





\ 



72 



7f 



80 



dt- 



152 156 



160 mm 



Fig:. 85. Diagramm der fdr die Hintergrundlampen erforderlichen 

Stromstarken um IntensitatsQbereinstimmune mit den aufeinander folgenden 

Fadenteilen einer 60 Watt, 1 10 Volt - Wolframlampe zu erhalten. 

man somit die relative Helligkeit des Versuchsfadens in alien seinen 
Teilen bestimmen und in Stromstarken der Hintergrundlampe aus- 
drucken. Hierbei zeigte es sich, dafi der Faden in der Nahe der 
Zuleitungs- und Halterdrahte wesentlich dunkler leuchtete, und dafi 
diese Abkiihlung sich auf eine ungefahr 8 mm lange Strecke geltend 
machte. Fig. 85 zeigt das Resultat einer solchen Messung bei einer 
60 Watt no Volt -Wolframlampe, deren Leuchtdraht auf je 80 mm 
mit einem Halter oder Zuleitungsdraht in Beriihrung kam. Wir 
ersehen vor allem hieraus, dafi nur 64 mm eines jeden 80 mm 
langen Fadenschenkels sich auf voller Glut befanden. Durch weitere 
Messungen konnte auch die relative Verteilung der Energiezufuhr 
und -Abfuhr, als auch des Lichtstromes auf der ganzen Schenkel- 
lange des Leuchtkorpers bestimmt werden (Fig. 86). Schliefilich 
konnte man daraus die prozentualen Energieverluste und Intensitats- 
verluste durch den abkiihlenden Effekt der Zuleitungs- und Halter- 
drahte berechnen. Die Werte sind in der folgenden Tabelle auf- 
gestellt und zum Vergleich auch die bei Tantal- und Kohlenfaden- 
lampen gefundenen Werte hinzugezogen : 



174 







Watt 






Abstand 


Lampe 


Spannung 


pro mittlere 
horizontale 
Kerze 


Energieverlust 
in Prozenten 


Intensitats- 
verlust 
in Prozenten 


zwischen zwei 
aufeinander- 
folgenden Kon- 
takten 


Tantal . . 


110 


2,0 


7 


13 


33 mm 


Kohle . . 


JI 5 


3, 1 


2 


4 


106 ,, 


Wolfram . 


no 


1,25 | 4 


7 


so ;; 




20 ~ 



72 



76 80 8V 88 152 156 16C mm 

Fig. 86. Kurven, die die Leitungsverluste einer 60 Watt, noVolt- 

Wolframlampe zeigen. A Relative Verteilung der Energiezufuhr; B Relative 

Verteilung der Energieabfuhr ; C Relative Verteilung des Lichtstromes. 

Der relativ grofie Verlust bei der Tantallampe wird durch die 
kurzen Fadenlangen und die relativ dicken Halterdrahte verursacht. 

Licht, Farbe und Lichtverteilung der Wolf ramlam pen. 

Die Farbe des Lichts, welches die Wolframlampe aussendet, 
ist sehr verschieden vom Tageslicht, da die Temperatur des Leucht- 
korpers bei etwa 2000 C liegt, wahrend das Tageslicht der Strahlung 
eines festen KSrpers bei 5500 C entspricht. DemgemaB zeigt das 
Licht der Wolframlampen ein Ubermafi an roten und gelben Strahlen 
und eihen Mangel an blauen gegeniiber dem Tageslicht. Ein weifier 
Korper, beim Licht der Wolframlampen betrachtet, erscheint gelb 
und ein blau gefarbter Gegenstand besitzt eine dunklere Farbung 
als bei Tageslicht betrachtet. Der Anteil der Farben in Grim und 
Blau, welchen das von der Wolframlampe ausgestrahlte Licht besitzt, 
ist wesentlich grofier als bei anderen elektrischen Gluhlampen. 
Einen Vergleich gestattet die nachfolgende Tabelle (,,The Illuminating 
Engineer" 1906, S. 875), das Verhaltnis ist bei gleichem Gesamt- 
licht der einzelnen Gluhlampen ein folgendes: 





Kohlenfaden- 
lampe 


Tantallampe 


Wolframlampe 


Rot 


IOO /n 


QO ^ 0/ n 


8c o 0/n 


Griin 


IOO 


IOO o 


IOI 8 


Blau . 


IOO .. 


IOO.2 .. 


126.1; .. 



Dieser Vergleich zeigt am besten, welche Uberlegenheit die 
Wolframlampe den anderen elektrischen Gliihlampen gegenuber 
auch bezuglich der Farbe des ausgestrahlten Lichts besitzt. Das 
Licht der Kohlenfadenlampe erscheint auch tatsachlich rot gegen- 
uber dem weifilichen Licht der Wolframlampe. Dieser Farben- 
unterschied wird durch die hohere Glut und das selektive Strahlungs- 
vermogen des Wolframleuchtkorpers verursacht. DemgemaB erscheint 
auch das Licht der Wolframfullungslampen, deren Leuchtkorper fast 
urn i5oC hoher erhitzt wird als in den gewohnlichen Wolfram- 
lampen, noch wesentlich weifier. Mit dem Tageslicht verglichen,. 
erscheint aber das Licht der Wol- 
framlampen entschieden gelb. Das 
Diagramm, Fig. 87, zeigt z. B. das 
Verhaltnis der Helligkeit einer 
Wolframlampe und des Tageslichts 
bei verschiedenen Wellenlangen. 

Fur viele Zwecke ist es er- 
wunscht, das kunstliche Licht dem 
natiirlichen moglichst gleich zu ge- 
stalten. Dies lafit sich z. B. da- 
durch erreichen, daB man das Licht 
der Wolframlampe mit dem der 

Quecksilberbogenlampe, welche 
einen UberschuB an blauen Strahlen 
besitzt, kombiniert. Will man 
aber mit der Wolframlampe allein 
ein dem Tageslicht ahnliches Licht erzeugen, so muB man durch 
Verwendung absorbierender Medien den Uberschufi an roten und 
gelben Strahlen, welche die Wolframlampe aussendet, entfernen. 
Die National Electric Lamp Association in Cleveland (Ohio) hat sich 
mit diesem Problem schon seit langem beschaftigt, und es wurden 
von Herbert E. Ives und seinen Mitarbeitern eine Reihe vorzug- 
licher Abhandlungen veroffentlicht, in denen die Erzeugung kiinst- 
lichen Tageslichts durch Subtraktion diskutiert wird (,,Bulletin Bureau 
of Standard", Juny 1909; ,,Trans. 111. Eng. Soc.", Marz 1910; ,,Trans. 
111. Eng. Soc.", Oktober 1911; ,,Electrical World", 4. Mai 1911 1 ). 
H. E. Ives hat die genauen Farbwerte des Tageslichts ermittelt und auf 




O.t2 



0.50 



0.7? 



0.60 
Wellenlange 

.Fig. 87. Verhaltnis der Helligkeit einer 
Wolframlampe und des Tageslichtes bei ver- 
schiedenen Welleulangen. 



i) Bei dieser Gelegenheit sei auch auf das ab i. Januar 1913 heraus- 
gegebene und von E. P. Hyde redigierte Abstract Bulletin of the Physical 
Laboratory of the National Electric Lamp Association Cleveland", Ohio, 
besonders aufmerksam gemacht. 



176 

dieser Grundlage das absorbierende Medium berechnet, welches zur 
Umwandlung des Lichts der Wolframlampe in kunstliches Tages- 
licht erforderlich ist. Es wurden auch entsprechende absorbierende 
Medien ausfindig gemacht, deren Transmission ungefahr der theo- 
retisch berechneten entsprach, um das Licht der Wolframlampe in 
,,Tageslicht" zu verwandeln. Die absorbierenden Medien wurden in 
Form von Schirmen oder Uberzugen an den Lampen verwendet. 
Der Wirkungsgrad der Wolframlampe wird durch solche Schirme 
stark herabgesetzt, da der grSfite Teil der gelben und roten Strahlen, 
welche Strahlen hauptsachlich die Wolframlampe aussendet, absorbiert 
wird. Die verbleibende Kerzenstarke betragt kaum noch 15 / der 
ursprunglichen Helligkeit, und der ,,Tageslichtwirkungsgrad" der 
Wolframlampe entspricht 10 bis 12 Watt pro Kerze. Allerdings ist 
eine solch weitgehende Absorption nur n6tig, wenn man ein fast 
theoretisches Tageslicht" mit der Wolframlampe erzeugen will. 
Fur praktische Zwecke genugt es, wenn die roten und gelben 
Strahlen in geringerem Mafie wegabsorbiert werden, um den Effekt 
des ,,Tageslichts" hervorzurufen. So wurden anlaBlich der Sitzungen 
der National Electric Light Association in Seattle 1912 zur Beleuch- 
tung des Kunstsaales der offentlichen Bibliothek, als auch zur Be- 
leuchtung der Strafie vor der Bibliothek die normalen Wolfram- 
lampen durch gefarbte, entsprechend hoherkerzige Lampen ersetzt, 
welche ganz den Eindruck des Tageslichts erweckten. Bei diesem 
Licht liefien sich, wie bei naturlichem Tageslicht, alle Farben richtig 
erkennen. Die Lampen waren mit einem dunkelblauen Farben- 
iiberzug versehen, durch welchen der grofite Teil der roten und 
gelben Strahlen absorbiert und der Energieverbrauch der Lampen 
auf 4 Watt/HK, erhoht wurde. In letzter Zeit hat auch die Firma 
Siemens & Halske in Berlin Wolframlampen in den Handel 
gebracht, die sogen. ,,Verico"- Lampen, welche bei einem Energie- 
verbrauch von 1,4 Watt/HK. ein dem Tageslicht ahnliches Licht 
erzeugen. Bisher wurden von der Firma nur 100 Wattlampen zu 70 bis 
75 Kerzen fabriziert. 

Die Verteilung des Lichts im Raume, welches die Wolfram- 
lampen aussenden, entspricht der Anordnung des Leuchtkorpers in 
der Lampe. Die grofite strahlende Oberflache des Leuchtkorpers 
ist der horizontalen Richtung zugewendet, weshalb auch die 
Lichtintensitat der Wolframlampe, in der horizontalen Richtung 
gemessen, am grofiten erscheint. Die Lampenspitze, gegen welche 
nur die Spitzen der Leuchtkorperbiigel gerichtet sind, strahlt 
am wenigsten Licht aus. Die Lichtintensitat nimmt deshalb im 



177 



Raume, von der horizontalen Richtung bis zur senkrechten der 
unteren Halbkugel gemessen, stetig ab. Fig. 88 stellt die Licht- 




Fig. 88. Lichtemissionskurve der Wolframlampe. 

^missionskurve der Wolframlampe vor. Die Lichtverteilung bei 
iner Wolframlampe stellt sich hiernach entschieden zugunsten der 
horizontalen Richtung ein. 
Bei der Kohlenfadenlampe 
wird die horizontale Richtung 
nicht in dem gleichen Mafie 
bevorzugt, da bei dieser 
Lampe die relativ breiten 
unteren Teile der Faden- 
schlingen auch eine recht be- 
trachtliche Lichtausstrahlung 
in der senkrechten Richtung 
besorgen. Vergleicht man / 
deshalb die Lichtintensitat der | 
W r olframlampe mit der der \ 
Kohlenfadenlampe nur der 
mittleren horizontalen Licht- 
starke nach, wie es gewohn- 
lich geschieht, so geschieht 
der Vergleich zuungunsten 
der Kohlenfadenlampe, da 
diese bei gleicher horizontaler 
Lichtstarke eine grofiere senkrechte Lichtstarke besitzt als die 
Wolframlampe. Gerecht ware, wenn die mittlere hemispharische 
Lichtintensitat der beiden Lampen verglichen wurde. 

Mailer, Metalldrahtlampen. 12 





Fig. 89- 



I 7 8 



no 100 so 60 



20 +0 60 dO JOG HO 




50 



SO 
90. 



70 



00 



70 80 90 80 

Lichtemmissionskurve der Wotan- 
Fokuslampe. 



In neuester Zeit warden Wolframlampen gebaut, deren Leucht- 
kSrper in der Weise in der Lampe angebracht ist, daB die Haupt- 
menge des Lichtes in der Richtung der unteren Halbkugel aus- 
gesendet wird. Eine solche Lampe, die Wotan-Fokuslampe, stellt 

Fig. 89 vor. Der Draht ist, 
wie aus der Figur ersicht- 
lich, auf der Mantelflache 
eines Kegels angeordnet. 
Gleichzeitig ist der am 
Lampenfufi befindliche Teil 
der Glocke zu einem Re- 
flektor ausgebildet, welcher 
alle nach riickwarts ge- 
worfenen Strahlen in die 
gewunschte Richtung nach 
unten zuruckwirft. (In der Abbildung wurde der Reflektor weg- 
gelassen, damit die Innenkonstruktion der Lampe besser sichtbar wird.) 
Mit dieser Lampe wird ein mittlerer spezifischer Verbrauch von 
1,0 Wattkerzen fur die untere Hemisphere erreicht. Die Lampe wird 
fur Spannungen bis 130 Volt und Lichtstarke bis 32 Kerzen gebaut. 
Die Lichtverteilungskurve einer solchen Lampe stellt die Fig. 90 vor. 

Die StoBfestigkeit der Wolframlampen. 

Die in den ersten Jahren fabrizierten Wolframlampen besaBen 
eine relativ geringe StoBfestigkeit. Ja, man muBte sich sogar hiiten, 
die so teuren Lampen abzustauben, da schon dabei oft Fadenbruche 
vorkamen. Heute ist die verschriene allzu groBe Empfindlichkeit 
der Lampen ein uberwundener Standpunkt. Die moderne Wolfram- 
lampe besitzt bereits eine StoBfestigkeit, die alien praktischen An- 
forderungen durchaus entspricht. Die verschiedenen Firmen brachten 
bei vielen Gelegenheiten besonders konstruierte Stofiapparate , in 
denen die Wolframlampen, trotz enorm grofier Erschiitterungen,. 
sowohl im brennenden wie im nichtbrennenden Zustande ganz 
bleiben. Auch in der Praxis wurden behufs Prufung der Stofifestig- 
keit der Wolframlampen ausgedehnte Versuche ausgefuhrt, welche 
sogar die Uberlegenheit der Wolframlampe iiber die Kohlenfaden- 
lampen bewiesen haben. So wurden von der Interborough Rapid 
Transit Company (Vereinigte Staaten) Versuche ausgefuhrt, welche 
cinen direkten Vergleich der Stofifestigkeit der modernen Gluh- 
lampen gestatteten. Es wurden je 100 Stuck Wolframlampen, Kohleii- 
fadenlampen und Tantallampen zur Beleuchtung einiger Wagen der 



179 

Exprefiziige dieser Gesellschaft verwendet. Der sorgfaltig durch- 
gefiihrte Vergleich hat dabei erwiesen, dafi bei den Tantallampen 
der Fadenbruch am schnellsten eintrat, etwas gunstiger verhielten 
sich die Kohlenfadenlampen, das weitaus gunstigste Verhalten zeigten 
aber die Wolframlampen , von denen nach 1000 Stunden Brenn- 
dauer noch 65 / sich im besten Zustand befanden. Dieses glanzende 
Resultat hatte zur Folge, dafi die Gesellschaft alle ihre Zuge mit 
Wolframlampen ausstattete. Viele andere Eisenbahngesellschaften 
und Betriebe, in denen grofiere Erschiitterungen vorkommen, sind zur 
Einfuhrung der Wolframlampen geschritten. Die Erzielung der 
groBen Stofifestigkeit der Lampen ist vor allem der Einfuhrung des 
gezogenen Wolframleuchtkorpers zu verdanken. Sehr wichtig ist 
aber auch die Art der Halterung des Leuchtkorpers. Die federnde 
Halterung, durch welche die Stofie aufgefangen werden, verbessert 
die Stofifestigkeit der Lampen sehr wesentlich. Die federnde 
Halterung wird in der einfachsten Weise dadurch erreicht, dafi man 
moglichst dunne, federnde Halter verwendet, welche auch aus 
mehreren anderen Griinden, wie vorhin besprochen, fur die Lampe 
von Vorteil sind. Als seinerzeit die Bedeutung der federnden 
Halterung fur die Stofifestigkeit der Lampe erkannt wurde, wurde 
in einer Reihe von Patenten nicht nur die Federung der Halter 
selbst, sondern auch der ganzen Traggestelle in der spitzfindigsten 
Weise erdacht und geschutzt. Doch scheint der Wert solcher Er- 
findungen gering zu sein, da in Wirklichkeit Lampen mit kompli- 
zierten federnden Traggestellen niemals eingefuhrt wurden. 

Das Flimmern der Wolframlampen. 

Beim Brennen mit Wechselstrom weisen die Gluhlampen Licht- 
schwankungen auf, deren Starke von der Stromfrequenz und Warme- 
kapazitat des Leuchtkorpers abhangt. Es wurde schon fruher 
darauf hingewiesen, dafi der Leuchtkorper entsprechend dem Span- 
nungsmaximum und -Minimum einer jeden Wechselstromperiode 
eine maximale und minimale Momentanlichtstarke entwickelt. Dieser 
Wechsel der Lichtstarke wird beim Betrieb mit Wechselstrom von 
niedriger Periodenzahl besonders bei Wolframlampen bemerkbar. 
Es zeigt sich, dafi, wahrend eine Kohlenfadenlampe bei 25 Perioden 
ohne zu flimmern sich ganz gut benutzen lafit, eine no Volt 
25 Kerzen-Wolfiamlampe unertraglich flimmert. Eine 4okerzige 
Lampe flimmert noch bemerkbar, wahrend bei einer 5okerzigen 
Wolframlampe kein Flimmern mehr bemerkt werden kann. Diese 
Tatsachen lassen sich damit erklaren, dafi das Wolfram viel geringere 

12* 



1 80 



y.-i\ 






Warmekapazitat besitzt als die Kohle, und deshalb mit den einzelnen 
Strompulsationen des Wechselstroms viel groBere Lichtschwankungen 
erleidet. Hoherkerzige Wolframlampen besitzen bei gleichen Span- 
nungen dickere LeuchtkOrper mit grofierer Warmekapazitat und 
zeigen aus diesem Grunde bei gleicher Periodenzahl geringe Flimmer- 
erscheinungen. Merril hat gefunden, dafi es fur jede Lampentype 
eine bestimmte kritische Frequenz gibt, bei welcher das Flimmern 
auftritt (,,Proc. A. I. I. E." 1910, S. 1433). Die kritische Frequenz 
ist eine Funktion der mittleren Beleuchtungsstarke und deren pro- 
zentualen Anderung bei den einzelnen Strompulsationen. - - Die 
Lichtschwankungen der Wolframlampen im Wechselstrom k5nnen 
genau mit Hilfe des sogen. Strobophotometers untersucht werden, 
mit welchem man die Lichtstarke der untersuchten Lampen in jedem 

Punkt der Phase bestim- 
men kann. Solche Unter- 
suchungen hat L. W. 
Wild ausgefuhrt (,,Journ. 
of the Inst. of El. Eng.", 
Bd. 49, S. 314 [1912]). 
Es wurden bei Lampen ver- 
schiedener Spanmmg und 
Kerzenzahl die maximalen 
und minimalen Momentan- 
werte ihrer Lichtstarken 
beim Betrieb mit Wechsel 
strom von 25 Perioden 
gemessen. Bei einer 
0,1 Amp.-Lampe betragt die maximale Momentanlichtstarke das 
i,58fache, bei einer 0,65 Amp.- Lampe das i,nfache der mittleren 
Momentanlichtstarke. Die 0,1 Amp,-Lampe ergab bei 50 Perioden 
maximal das 1,30 fache, minimal 0,71 fache der Momentanlicht- 
starke, welche Schwankungen etwa die Halfte der Schwankungen 
bei Wechselstrom mit 25 Perioden betrugen. Fig. 91 zeigt die pro- 
zentuale zyklische Variation der Lichtstarke einer 25 Watt ii4Volt- 
Wolframlampe bei verschiedenen Frequenzen des die Lampe speisen- 
den Wechselstromes (,,Zeitschr. f. Bel." 1911, 8.368; siehe auch 
,,Zeitschr. f. Bel." 1911, S. 439, Evan I. Edwards). 

L. W. Wild konnte noch eine bemerkenswerte Tatsache fest- 
stellen. Es zeigte sich, daB die mittlere horizontale Lichtstarke der 
Wolframlampen trotz gleicher effektiver Betriebsspannung verschieden 
grofi ist, je nachdem die Lampe mit Gleichstrom oder Wechselstrom 




20 tO 60 80 fOO 120 WO fSO 180 

Elektrische Zeitgrade 

Fig. 91. Prozentische zyklische Variation der 

Lichtstarken bei Wolframlampen. A = 25 Perioden, 

B = 50 Perioden, C = 50 Perioden. 



verschiedener Frequenz betrieben wird. Eine 0,1 Amp.-Lampe zeigte 
beispielsweise bei 50 Perioden Wechselstrom 0,7 / , bei 25 Perioden 
2,5 % mehr Licht als bei Gleichstrom. Beim Vergleich des Ver- 
haltens der Gluhlampen im Gleichstrom und Wechselstrom mufi 
deshalb dieser Umstand immer auch berucksichtigt werden. 

Die Wirtschaftlichkeit im Betrieb und der Preis 
der Wolframlampen. 

Infolge des geringen Energieverbrauchs ist die Wolframlampe 
die wirtschaftlichste Gliihlampe, die wir heute besitzen. Je hoher 
an einem Orte die Strompreise sind, um so dringender empfiehlt 
sich die Einfuhrung der Wolframlampen, da man dadurch sehr 
wesentliche Ersparnisse erzielen kann. Nachfolgende Tabelle enthalt 
eine Rentabilitatsberechnung, aus welcher man die bei verschiedenen 
Strompreisen durch Verwendung einer Wolframlampe an Stelle einer 
Kohlenfadenlampe zu erzielenden Ersparnisse entnehmen kann 1 ): 

Rentabilitatsberechnung (25kerzige Lampe, no Volt). 



Strompreis pro KW.-Std. in Pf. 


10 


15 


20 


25 


3 


35 | 40 


45 


50 


55 


II 
M| 
9 


Stromverbrauch y ^j, 
in 1000 Stunden / ' 
Lampenverbrauch y 
in 1000 Stunden / ' 


8,- 
1,14 


12, 


16,- 


20, 


24, 


28- 


32, 36, 


40, 
1,14 


44, 
1,14 






' 4 








Summa: Mk. 


9,14 


13,14 


I7,i4 


21,14 


25,14 


29.14 


33,14 


37-14 


41,14 45,14 


1 Wolfram- 
lampe 


Stromverbrauch y ,,, 
in icoo Stunden / ' 
Lampenverbrauch \ 
in looo Stunden / ' ' " 


2,75 
1,70 


4,12 
1,70 


5,50 
1,70 


6,8 7 
1,70 


8.25 
1,70 


9,63 
1,70 


n, 
1,70 


12,37 
1,70 


13,74 
1,70 


15," 
1,70 


Summa: Mk. 


4,45 


5.82 7,20 


8.57 


9,95 


"33 


12,70 


14.07 


15,44 


16,11 



Ersparnis p. Lampe in loooStd. Mk. 4,69 | 7,32 9,94 | 12.57 ! I 5, I 9 I 1 7>8i | 20,44 ! 23,07 | 25,70 | 28^3 

Bei vorstehender Berechnung sind folgende Daten zugrunde 
gelegt: 





Wolframlampe 


Kohlenfaden- 
lam pe 


Preis der Lampe 


i ;oMk 


o =\o Mk. 


Steuer . . ... 


o 20 


O 3O 


Energieverbrauch fur 25 Kerzen 
Nutzbrenndauer 


27,5 Watt 
looo Stunden 


80 Watt 
700 Stunden 



Wir sehen, dafi schon mit einer einzigen 25 Kerzen -Wolfram- 
lampe ganz betrachtliche Ersparnisse zu erzielen sind. Die Wolfram- 
lampe hat infolge ihrer Wirtschaftlichkeit aufierordentlich viel zur 



i) Entnommen dem Buche: Die Metalldrahtlampe, eine technisch- 
wirtschaftliche Studie, von Dr. -Ing. Otto Vent. 



182 



Verbreitung der elektrischen Beleuchtung beigetragen. In vielen 
Fallen konnten sogar die Wolframlampen die Gasbeleuchtung ver- 
drangen. Zurzeit herrscht ein heftiger Kampf zwischen beiden Be- 
leuchtungsarten, und die Gasindustrie sucht fortwahrend durch Ver- 
besserung der Gasbrenner die Wirtschaftlichkeit der Gasbeleuchtung 
zu steigern, damit sich diese gegen die Wolframlampe behaupten 
kann. Die Petroleumbeleuchtung hat sich langst als viel unSkono- 
mischer als die elektrische Beleuchtung mit Wolframlampen erwies^n. 
Dr. Berthold Monasch, welcher nach dieser Richtung sehr genaue 
Untersuchungen angestellt hat, findet folgendes (,,ETZ." 1912, S. 739): 



Lichtquelle 


Betriebskosten 
in Pfennigen bei 
100 Stunden pro 
i Lux und i qm 
beleuchtete 
Flache 


Ueberlegenheit 
der elektrischen 
GlQhlampen 
in Prozenten 


14'" Petroleumlampe mit Glocke 
\Volframlampe mit Klarglasbirne 


1,62 

o nS 


TOT O 


matter Birne 


1,12 


- 44,6 



Hierbei wurden fur i Liter Petroleum 20 Pf., fur i KW.-Stunde 
45 Pf. als Preis zugrunde gelegt. Die Petroleumbeleuchtung stellt 
sich hiernach unter Umstanden doppelt so teuer wie die elektrische 
Beleuchtung mit Wolframlampen. Mit Recht sagt deshalb H. Re mane, 
dafi ,,die Petroleumlampe nicht die Beleuchtung des armen Mannes, 
wie man uns zu glauben lehrt, sondern eigentlich die des reichen 
Mannes darstellt". 

Auch mit den Bogenlampen haben Wolframlampen einen 
erfolgreichen Kampf aufgenommen. Die Wolframfullungslampe 
und seit neuester Zeit die Halb watt -Stickstoff- Wolframlampe macht 
auch den modernsten Sparbogenlampen das ganze Gebiet unter 
3000 HK. mit Erfolg streitig. Die Vorteile, welche die Wolfram- 
lampe gegenuber den Bogenlampen besitzt, sind sehr verschiedener 
Art; als solche ware vor allem das Entfallen der Kosten fur die 
Bedienung und Kohleersatz, giinstigere Lichtverteilung und das 
ruhige, gleichmafiige Licht der Wolframlampen gegenuber der 
flackernden Bogenlampe zu nennen. 

Sehr interessante Betrachtungen uber die Frage der gunstigsten 
Beanspruchung und zulassigen Lichtabnahme von Wolframlampen 
stellt Dr. -Ing. L. Bloch an (,,ETZ." 1912, S. 791). Es ist eine 
wichtige Frage, ob bei den ublichen Strom- und Lampenpreisen die 
Beanspruchung der Gliihlampen wirtschaftlich die gunstigste ist, oder 
ob die bei starkerer Belastung sich eventuell ergebende Strom- 



1 8 3 



ersparnis die Vergrofierung der Lampenersatzkosten nicht weitaus 
ubertrifft. Durch Beriicksichtigung der durch Strom verbrauch und 
Lampenersatz sich ergebenden Betriebskosten sowie der gunstigsten 
Lichtabnahme und Brenndauer gelangt Dr. Bloch zu einer Gleichung, 
mit deren Hilfe bei jeweiligen Strom- und Lampenpreisen die 
gunstigste Beanspruchung, bei welcher sich die Betriebskosten am 
niedrigsten stellen, ermittelt werden konnte. Tabelle i bis 3 zeigen 
die Werte fur die gunstigste Beanspruchung in Watt pro Hefner- 
kerze einer 10, 25 und 100 HK.-Lampe bei verschiedenen Strom- 
und Lampenpreisen, welche auf diese Weise berechnet wurden. 

i. Gunstigste Beanspruchung in Watt pro Hefnerkerze 
fur 10 HK.-Wolframlampen. 



Strompreis in Pfennigen 


2 


5 


10 


20 


30 


4 


50 


60 


i 5 
Lampenpreis in 1 100 

Pfennigen | 150 

* 200 


i,39 
i,'69 


1,22 

i,34 
1,42 
1,48 


1,10 
1,22 
1,29 

i,35 


1,00 
1,10 

1,17 

1,22 


0,94 
1,04 

1,10 

i,i5 


0,91 

1,00 

1,06 

1,10 


0,88 
o,97 
1,03 
1,07 


0,86 
o,94 

1,00 

1,04 



2. Gunstigste Beanspruchung in Watt pro Hefnerkerze 
fur 25 Kerzen-Wolframlampen. 



Strompreis in Pfennigen 2 


5 


10 


20 


30 40 


50 


60 


i 50 ij 1,22 

Lampenpreis in 1 100 i; 1,34 
Pfennigen I 150 ! 1,42 

* 200 1,48 


1,07 
1,18 
1,25 
1,30 


o,97 
1,07 

i,i3 
1,18 


0,88 

,97 

J ,03 

1,07 


0,83 
0,91 

o,97 

1,01 


0,80 
0,88 
o,93 
o,97 


o,77 
0,85 
0,90 
0,94 


o,75 
0,83 
0,88 
0.92 



3. Gunstigste Beanspruchung fur 100 HK.-Wolframlampen 
in Watt pro Hefnerkerze. 



Strompreis in Pfennigen 


2 


5 10 


20 


30 


40 


50 


60 


{ s 


1,10 


o,97 


0,88 


0,80 


o,75 


0,72 


0,70 


0,68 


Lampenpreis in 1 100 
Pfennigen | 150 I 


1,17 
1,22 


1,03 
1,07 


o,93 
o,97 


0,84 

0,88 


0,80 
0,83 


o,77 
0,80 


o,74 
o,77 


0,72 
o,75 


' 200 1 


1,26 


1,10 


1,00 


0,91 


0,86 


0,82 


0,80 


0,78 



Aus diesen Tabellen ersieht man, daB mit steigenden Strom- 
preisen und sinkenden Lampenpreisen es gtmstiger wird, die Lampen 
starker zu beanspruchen. Bei den gewohnlichen Strom- und Lampen- 
preisen entspricht die heute ubliche Belastung von i bis 1,1 Watt/HK. 
fur Lampen von 10 bis 25 HK. ungefahr der gunstigsten Bean- 
spruchung. Fur lookerzige Lampen liegt die gunstigste Beanspruchung 
bei den meist gebrauchlichen Strom- und Lampenpreisen nach der 
Tabelle ungefahr bei 0,80 Watt/HK. Belastung. Es wurde sich des- 
halb empfehlen, die hoherkerzigen Lampen hoher als heute ublich 



184 



zu belasten. Die absolut gunstigste Lichtabnahme , das ist jene 
Lichtabnahme der Lampen ia Prozenten der Anfangslichtstarke, nach 
welcher es am gunstigsten ist, die Lampe durch eine neue zu er- 
setzten, belauft sich nach Bloch auf etwa 25 / der Anfangslicht- 
starke, ist also etwas groBer als der bisher fur die Nutzbrenndauer 
festgesetzte Wert von 20 / . Die absolut gunstigste Lichtabnahme, 
welche fur die Nutzbrenndauer der Wolframlampen bestimmend ist, 
richtet sich lediglich danach, mit welcher Potenz die Brenndauer der 
Wolframlampen von der Beanspruchung abhangt. Die Untersuchung 
einer groBen Zahl von Lampen ergab, dafi die Nutzbrenndauer der 
Wolframlampen mit der sechsten Potenz der Beanspruchung sich 
verandert (siehe auch Fig. 83). Betrachtet man die Tabellen der 
Rentabilitatsberechnung und Betriebskosten der Wolframlampen, so 
fallt es auf, dafi der Preis der Wolframlampen selbst keine be- 
sondere Rolle fur deren Wirtschaftlichkeit spielt. Die Stromkosten 
wahrend der ganzen Lebensdauer iibertreffen den Preis der Lampe,. 
insbesondere der hSherkerzigen Lampe, um das Vielfache. Trotz- 
dem hat die sehr wesentliche Verbilligung der Wolframlampen im 
Laufe der Jahre auch viel zu deren Verbreitung beigetragen. Nach- 
folgende Tabelle zeigt die Preisbewegung der verschiedenen Wolfram- 
lampen. 

Preisbewegung der Wolframlampen. 



Spannung 


Type 


1906 


1907 


1908 


1909 


1910 


1911 


1912 


1913 


Volt 


HK. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 


Mk. 






16 











O 


2,~ 


1,50 


1,50 


1,10 






25 





3, 


3, 


3! 


2, 


1,50 


1,50 


1,10 






32 





3, 


3, 


3, 


2, 


1,50 


1,50 


1,10 






40 


4> 


3,25 


3, 


3, ~ 


















50 





3,25 


3, 


3, 


2, 


1,50 


1,50 


1,10 


110 




100 





5,50 


5,50 


4,50 


4>5 


3,50 


3,50 


2,50 






200 








9,- 


9, 


9>~ 


7,50 


7,50 


5,50 






3 00 








12 


12,- 


12,- 


10,50 












4 00 








15, 


15.- 


I5>~ 


12, 


12 


9>- 






600 













17,50 


14,- 


J 4 


10, 






1000 

















20, 


15 


15,- 






16 




















2,50 


J )75 






25 











3.5<> 


3,50 


2,50 


2,50 i,75 






32 











3,50 


3,50 


2,50 


2,50 i,75 






40 








5, 


3,50 















50 





5,~ 


5, 


3,50 


3r- 


2,50 


2,50 


i,75 


220 




100 





7,- 


6, 


4,50 


4,50 i 3,5 


3.5o 


2,5 






200 








9, 


9> 


9> ! 7,50 


7,5o 


5,5o 






300 








12, 


12, 


12,- 


10,50 










400 








i5 


15, 


15,- 


12, 


12 


9, 






600 












17,50 


I4>- 


14 


10, 






1000 

















20, 


20 


15,- 



i8 5 - 

Die wesentliche Verbilligung im Laufe der letzten Jahre wurde 
vor allem durch die aufierordentliche Vereinfachung der Fabrikation 
der Lampen verursacht. Hierbei sind die modernen Gliihlampen, 
was Qualitat betrifft, den fruher erzeugten nach jeder Richtung 
weitaus uberlegen. Vom wirtschaftlichen Standpunkt betrachtet ware 
es vor allem wimschenswert, dafi die Lichtausbeute, welche sich 
heute mit der Wolframlampe erzielen lafit, durch Verbesserung der 
Lampen noch weiter vergrofiert wird, welcher Wunsch, bei der 
rastlosen Erfinderarbeit auf diesem Gebiete, wohl sicher in naher 
Zukunft in Erfiillung gehen durfte. 



Autorenverzeichnis. 



Allgemeine Elektrizilats - Gesellschaft, 
A.-G. 76. 117. 128. 131. 138. 153. 

155- 156. 
Auer von Welsbach 3. 12. 19 f. 57. 

Bastian, Charles Orme 107. 

Baum, M. 106. 

Bergmann - Elektrizitatsgesellschaft 

62. 77. no. 
Berliner 148. 
Berzelius 14. 
Blau, Dr. Fritz 25. 54. 
Bloch, Dr.- Ing. L. 169. 182. 
Bolton, Werner von 3. 13. 
Brefiler, Harry und Ulrich 86. 
British Thomson Houston 62. 64. 

74- 

Buisson, H. 166. 
Burgstaller, Siegfried 86. 89. 
Buxbaum, Dr. S. 116. 

Cady, F. E. 170. 172. 
Calvert, G. 107. 
Changy, de 2. 149. 
Coblentz, W. W. 162. 
Coolidge, W. D. 50. 

Dayton, W. H. 68. 

Dechent, von 119. 

Delepine 31. 

Deutsche Gasgliihlicht-A.-G. (Auer- 

gesellschaft) 3. 26.; 27. 39. 44. 77. 

112. 113. 153. 168. 
Drysdale 166. 

Edison 2. n. 149. 
Edvards, Evan J. 180. 
Eisner, Dr. F. 48. 
Eldred, Byron E. 106. 
Elektro-Sparlicht-G. m. b. H. no. 
Elster und Geitel 148. 

Fabry, Ch. 166. 
Fahie, J. J. 85. 



Felten - Guilleaume - Lahmeyerwerke 

128. 151. 

Fink, C. G. 33. 34. 
Fleming 144. 

Gaede, Dr. 119 f. 

General Electric Company 2. 4. 62 ff. 

155- 

Gethe, Heinrich 131. 
Grove i. 

Haber, F. 146. 
Hallopeau, L. A. 32. 
Hammer 119. 
Heinrich, Wilhelm 48. 
Hensel & Schuhmann 92. 
Hirschauer 162. 
Hollefreund, Dr. 47. 
Hurwitz, Eugen 113. 
Hyde, A. Ch. 107. 
Hyde, E. P. 172. 175. 

Ipatiew, Wl. 44. 
Ives, Herbert E. 175. 

Jackson 36. 
Jahoda, Dr. Rudolf 89. 
Jobard, V. 2. 
Just (und Haber) 146. 
Just, Dr. Alexander (und Hanaman) 
3- 37- 47- 59- 

Keil 171. 

King, A. 2. 

Kinsloe, Charles Lambert 139. 

Kirchhoff 6. 

Klemensiewicz, Z. 148. 

Koppe, Gebruder 41. 45. 103. 117. 

125- 134- 

Krause, Otto 80. 138. 
Krause, R. & Co. 92. 
Kremenetzky, J. 75. 99. 
j Kurlbaum, F. 9. 



Kuschenitz, F. 61. 

Kuzel, Dr. Hans 4. 31. 48ff. 58. 

Langellier 70. 

Langhans, Rudolf 106. 

Lederer, Anton 151. 154. 171. 

Leimbach 165. 

Leiser, Dr. Heinrich 37. 48. 89. 

Leybolds Nachfolger 119. 126. 

Lichtwerke, G. m. b. H. 56. 

Loose, Arno 70. 

Loring 17. 161. 

Lummer, Otto 5. 9. 

Lux, Johann 47. 48. 89. 

Majert, Dr. 46. 
Malignani, Arturo 129. 
Marietti, Silvio 112. 
Mathies 147. 
Merril 180. 
Meyer, Alfr. R. 161. 
Moleyn, Frederic de i. 
Moissan n. 57. 
Monasch, Dr. B. 182. 
Mailer, Dr. J. 116. 
Miiller, Dr. N. L. 82. 

National Electric Lamp Association 

175- 
Nernst, W. 3. 

Osterreichische Gasgluhlicht- und 
Elektrizitatsgesellschaft 27. 

Pacz, Aladar Dr. 46. 77. 
Palmer, Robert 66. 
Philips 153. 

Pintsch, Julius, A.-G. 75. 115. 
Pirani, Dr. M. von 16. 33. 161. 
Plechati, Gliihlampenfabrik 107. 
Preece 144. 
Prigge 41. 

Reduktor - Elektrizitatsgesellschaft m. 

b. H. 98. 

Remane, H. 138. 182. 
Richards 36. 
Richardson 144. 



Ruff, Dr. Otto 33. 65. 67. 
Rufiner 165. 

Schaffer, Walter 113. 
Scharp, Clayton H. 163. 
Schilling, Dr. Joh. 48. 
Schmidmer, Dr., & Co. 93 ff. 
Schott & Gen. 107. 
Schwab, Karl 129. 138. 
Schwarzkopf, Dr. Paul 86. 89. 
Siemens & Halske 3. 13. 58. 59. no 

114. 153 ff. 176. 
Skaupy, Dr. Franz 151. 153. 
Societa Edison per la Fabr. d. Lam 

pade Ing. C. Clerici & Co. 107. 
Soddy, Frederic 131. 
Staite, I. W. 2. 85. 
Stark, Johannes 136. 
Starr, I. W. 2. 
Stewart 148. 
Swan, K. R. 107. 

Tamman, G. 84. 
Thenard i. 

Thompson, Silvanus P. 119. 
Thomson, J. J. 143. 151. 

Vent, Otto, Dr. -Ing. 181. 
Vereinigte Gluhlampen- und Elek- 

trizitats-A.-G. 51. 53. 89. 
Voigtlander, Otto 89. 

Wartenberg, von 33. 161. 

Watt, Elektrische Gliihlampenfabrik 

89. 116. 

Weber, H. 119. 
Wehnelt, A. 147. 
Weifi, Dr. L. 175. 
W T estinghouse Metal -Filament Lamp 

Co. Ltd. 54. 
Westinghouse Metallfaden - Gluh- 

lampenfabrik 88. 137. 167. 
Wild, L. W. 180. 
Wilson, H. A. 146. 
Wolf ram -Lampen- A.-G. 32. 47. 131. 
Worthing -A.-G. 172. 



Sachverzeichnis. 



Abkuhlung der Leuchtdrahtenden 

no. 

Abstechen der Gluhlampen 127. 
Atzmittel fur Wolframdraht 74. 80. 
Anlassen der Metalle 60. 85. 
Anschweifien des Wolframleucht- 

korpers 112. 

Anspitzen der Wolframdrahte 74. 
Aquadag 76. 

Bariumchlorat 154. 
Beanspruchung, die gunstigste 

182 ff. 
Beschlagfanger fur Fullungslampen 

152. 

Blauer Schein 130. 
Blechhalter in Wolframlampen no. 
Bleijodid 153. 
Branzilit 12. 
Brenndauerversuche 167. 

Columbit 12. 
Cyanformierung 44. 

Diamantbohren 91. 
Diamantpolieren 92. 
Diamantpoliermaschinen 92 ff. 
Diamantprefiduse 93. 
Diamantziehduse 93. 
Diamantschleifdraht 94 ff. 
Diamantstaubol 91. 
Diamantziehsteinfabrikation 90. 
Diamantziehsteine , Verhalten beim 

Ziehen 79. 90. 
Duktilisierung des Iridiums 2. 85. 

Wolframs 62 ff. 

Duktilitat, Ursachen der 61. 82 ff. 
Diinnermachen des \Volframdrahtes 

80. 
Durchschmelzstromstarke 66. 

Edisoneffekt 145. 

Egalisierung der Wolframfaden 39. 

Einschmelzen der Gluhlampen 117. 



Elektrisches Aquivalent des Lichtes 

166. 
Elektromagnetische Krafte, Wirkung 

auf Rekristallisationserscheinungen 

136. 
Elektronegative Case, Wirkung auf 

Vakuumstrome 147. 
Elektronenemission von gluhenden 

Metallen 143. 

Oxyden 147. 
Empfindlichkeit des Auges fur ver- 

schiedene Lichtstrahlen 6. 
Energieanteil der sichtbaren Strah- 

lung 8. 

Energiemaximum der Strahlung 5. 
Entluften der Lampen n8ff. 
Erdmagnetismus, Einflufi bei der 

Formierung 46. 

Fadenpresse 41. 

Ferberit 27. 

Flachenhelle von Wolframdraht 161. 

Gluhlampenfaden 161. 
Flimmern 179. 
Formierapparat 45. 

fur Wolframstabe 65. 
Formierautomaten 54. 
Formiergas 43. 66. 

Formierung der Wolframfaden 43 ff. 
Formiertemperatur der Wolfram- 
stabe 66. 

Fullungslampen 151 ff. 
Fufichenquetschen 103 if. 
Fufichenquetschmaschine 104. 

Gaede-Kapselluftpumpe 121. 

Gaede-Molekularluftpumpe 119. 

Gaede-Quecksilberpumpe 118. 

Gallusgerbsaure-Wolframspritzver- 
fahren 46. 

Gasdruck in Gluhlampen 141. 

Gesamtstrahlung 5. 

Gefiigeanderung der Metalle 84. 136. 

Gesetz von der Emission und Ab- 
sorption des Lichtes 6. 



.190 



Gesetz von Maxwell 119. / 

- Stefan-Boltzmann 5. 
Gleichstromformierung 46. 
Goldschmidtsches Verfahren 31. 
Graphitschmiere 77. 

Halbwatt-Wolframlampe 155 ff. 
Halogenfullungslampen 151. 
Halter aus Molybdandraht 109. 
Haltertmg, federnde 109. 179. 
Halter f iir Wolf ramleuchtkorper 108 f f. 
Hammermaschine 68. 
Hammern der Wolframstabe 71. 
Helligkeit, Zunahme mit der Tempe- 

ratur 9. 
Hochspannungsentladungen, Pumpen 

durch 131. 

Hochvoltfullungslampen 154. 
Hubnerit 27. 
Hydrazin 48. 

llsemannit 35. 
Iridium 2. 
Iridiumdrahtlampe 2. 85. 

Kohlenfadenlampe 2. 
Kohlenfaden, metallisierter 10. 
Kolbenabziehen 117. 
Kolloidale Wolframsaure als Binde- 

mittel 48. 

Konstantanhalter 113. 
Konstante der Wolframlampen 169 f. 

- der Nitralampe 159. 
Kristallisation des amorphenWolframs 

89. 

Lebensdauer der Wolframlampen 164. 

Lebensgeschichte der Wolfram- 
lampen 167 ff. 

Lichtabnahme , gtinstigste zulassige 
182. 

Lichtbogenschweifiapparat in. 

Lichteffekt 165. 

Lichtemissionskurve der Wolfram- 
lampe 177. 

Lichtfarbe der Gluhlampen 174. 

-a Wolframlampen 174 ff. 

Lichtverteilung der Wolframlampen 
176. 



Lithiumstickstoff 151. 
Lochmaschine 117. 
Lumineszenzlampen n. 

Massenformierung von Wolfram- 
fad en 54. 

Messapparat fur Wolframdrahte in. 
Messung der Wolframdrahte in. 
Metalle, mechanische Behandlung der 

57- 

, Rekristallisation der 135 f. 
, Warmbehandlung der 84 f. 
Methan 44. 

Molekularluftpumpe H9if. 
Molybdan 35. 
Molybdanerze 35. 
Molybdanmineralien 35. 
Molybdansaure 35. 
Molybdanmetall 36. 
Molybdanfaden 56. 
Moorelicht n. 

Neonlampe n. 
Nernstlampe 3. 
Nickeleisenlegierung 105. 
Nickelwolfram 59. 
Nickelwolframziehverfahren 59 f f. 
Niobit 12. 

Nippelreduktor 100. 
Nitralampe 158. 
Normallampe 132. 

Nutzbrenndauer der Wolframlampe 
162 f. 

Olpumpen 118. 
Osmium 19. 

Osmiumformierapparat 21. 
Osmiumfundstatten 19. 
Osmiumgewinnung 19. 
Osmiumkohleverfahren 20 f. 
Osmiumlampen 19 ff. 
Osmiumlampe, Bau 24. 
, Eigenschaften 25 f. 
, Regenerierung 27. 
Osmiu'mlegierungen 22. 
Osmiumlegierungsverfahren 20. 
Osmiumtetroxyd 19. 
Osmiumzement 24. 
Osramlampe 167. 
Oxydosmiumfaden 23. 



191 



Palladiumasbest 32. 

Phospham 47. 

Phosphorpumpverfahren 129. 

Photometer 132. 

Photometrieren 132. 160. 

Platindrahtgluhlampe i. 

Platinersatz 105 ff. 

Platinide 107. 

Platin, Strahlungsvermogen 8. 

Positiver Effekt 148. 

Powellit 35. 

Preise der Wolf ram lamp en 184. 

Prefiform fur Wolframstabe 65. 

Pressen der Wolframstabe 65. 

Pumpen der Wolframlampen 127 ff. 

Pumpkasten 125 f. 

Quecksilberkadmiumlampe n. 
Ouecksilberlampe n. 
Quecksilberpumpen 118. 

Reduktoren 100. 
Rentabilitatsberechnung 181. 

Sattigungsstrom 143. 

Sauerstoff, Einflufi auf die Zerstau- 

bung 150. 

Sauerstoffiillungslampe 154. 
Scheelit 27. 

Schmidmer - Poliermaschine 94 f . 
Schmiermittel fur das Wolframziehen 

76 ff. 

Schnelldrehstahl 29. 
Schwarzer Korper 6. 

, Strahlungsvermogen 7. 

Schwingende Elektrolyse 13. 
Selektive Strahler 7. 10. 
, Strahlung der Metalle 7. 
Selbstregulierung bei Spannungs- 

schwankungen 162!. 
Sinterung des Wolframs 66. 86 f. 
Sockelkitt 134. 
Sockelkittmaschine 133 f. 
Spezifischer Effektverbrauch der 

Gluhlampen 164. 
Spiraldrahtlampe 157. 
Stolzit 27. 

Stofifestigkeit der Gluhlampen 178. 
Stofiionisation 146. 



Strahlen, ultraviolette, ultrarote 8. 
Strobophotometer 180. 
Substitutionsverfahren 37 f f. 
Swaging machine 68. 

Tageslicht 174. 

Tageslicht, kunstliches 176. 

Tageslichtwirkungsgrad 176. 

Tantal 3. 

Tantalblech - Wechselstromumformer 

15- 
Tantal, Darstellung im Vakuumlicht- 

bogenofen 13. 
Tantalerze 12. 
Tantalit 12. 
Tantallampe 12 ff. 
Tantallampe, Eigenschaften 15 ff. 
Tantallampengestell 15. 
Tantalleuchtkorper, Veranderung im 

Betrieb 17: 

Tantalmetall, Eigenschaften 14. 
Tantaloxyde 13. 

, Zersetzungsspannung der 13. 
Tellerdrehmaschine 103. 
Temperatur der Sonne 6. 
Temperatur des Wolframkorpers bei 

verschiedenen Belastungen 161. 
Temperaturkoeffizient d. elektrischen 

Leitfahigkeit des Wolframs 162. 
Temperaturstrahlung 4 f f. 
Teslatransformator 132. 
Thallo-Thallichlorid 152. 
Thoriumdioxydhalter 24. 109. 
Tital 107. 

Traggestelle, federnde 179. 
Traggestelle fur Wolframleucht- 

korper 108. 
Tungstit 27. 

Vakuumerscheinungen in Gluh- 
lampen 141 ff. 

Vakuum in Gluhlampen 128 ff. 

Vakuumkurzschlufi 141. 146. 147. 

Vakuumkurzschlufi in Fullungs- 
lampen 154. 

Vakuumlichtbogenofen 58. 

Vakuummesser nach Me Leod 127^ 

Vakuumpriifung 132. 

Vakuumstrome 142 ff. 



192 



Vericolampe 176. 

Verjiingen derLeuchtdrahtenden no. 

Verseilen der Nickelwolframdrahte 

61. 

Vertexlampe 167. 
Vorbrennen der Gliihlampen 133. 

Wachsen der Wolframkristalle 86. 
Warmbehandlung von Wolfram- 

metall 62 ff. 

Warmeleitung in Gliihlampen 172 ff. 
Warmeverluste durch Konvektion 

156 f. 

Warmestrahlen 5. 
Wasserblei 35. 
Wasserdampf, Einflufi auf die Zer- 

staubung 156. 

Wasserdampfformierprozefi 43. 
Wechselstromeffekt 137. 
Wechselstromf requenz , Einflufi der 

140. 
Wechselstromwellen , Einflufi der 

Form der 119. 
Wehneltkathode 24. 
Wickelverfahren fur Wolframdraht 

114 ff. 

Winkeldrahte no. 
Wolf ram -Amalgamverfahren 50 ff. 
Wolfram - Antimonsinterungsverfah- 

ren 62. 

Wolframduktilisierung 4. 52. 63 ff. 
Wolf ramhilf sm etallziehverf ahren 

58 ff. 

Wolframkolloidverfahren 48 ff. 
Wolfram , Legierungsfahigkeit mit 

Metallen ii2f. 

Wolframnickelverfahren 59 f . 
Wolfram, Sinterung unter Druck 88. 
Wolframspritzverfahren mit anorga- 

nischen Bindemitteln 48. 
organischen Bindemitteln 40. 
Wolf ramthoriumdioxyd verf ahren 5 T. 



Wolframthoriumlegierung 52. 
Wolfram, Warmziehen von 52. 
Wolframziehverfahren 57 ff . 
Wolframerze 27 ff. 
Wolframdrahte, biegsame nach dem 

Spritzverf ahren 51. 
, gezogene, als Leuchtkorper 169. 
, rohrenformige 39. 45 f. 
, Veranderung im Betrieb 134 ff. 
Wolframfullungslampen 151. 
Wolf ramlampen , Nutzbrenndauer 

i66ff. 

, Nutzeffekt 164 f. 
, spez. Effektverbrauch 164. 
- -Typen 96. 
, Wirtschaftlichkeit im Betriebe 

181. 
Wolf rammetall , chemische Eigen- 

schaften 34. 

, physikalische Eigenschaften 33 f. 
, Darstellung 30 f. 
, elektrolytische Darstellung 32. 
, selektive Strahlung 162. 
Wolframmineralien 27. 
Wolframit 27. 
Wolframocker 27. 
Wolframoxychlorid 37 ff . 
Wolframsaure , Darstellung aus den 

Erzen 29. 

, Reduktion zu Metall 30. 
Wolframsaureglyzerinester 46. 
Wolframsaurehydrat 30. 
Wolframtrioxyd 30. 
Wotanlampe 60. 
Wotanfokuslampe 178. 
Wulfenit 33. 

Yttrotantalit 12. 

Zerstaubung der Leuchtkorper 9. 

140. 155 ff. 
Zundstrom 163 f. 



Nachtrag zu Seite 151. 

Die egalisierende Wirkung der Halogengase scheint, entgegen 
'den Angaben von Dr. Skaupy, tatsachlich zu bestehen. 

Dieser Umstand ist patentrechtlich fur die Halogenfullungs- 
Hochkerzenlampen von grofier Wichtigkeit, da damit die Erklarung 
der gunstigen Wirkung der Halogengasfiillung, welche Lederer in 
dem D. R. P. 181967 gegeben hat, zu Recht besteht, wodurch um so 
mehr das erwahnte Patent als neuheitsschadlich fur alle spateren 
Halogenfiillungspatente zu betrachten ist. 



Berichtigungen. 

Auf Seite 131, Zeile 28, ist D. R. P. 179526 statt 191788 zu 
setzen. 

Im Sachregister ist bei Wolfram, Warmziehen von" S. 72 statt 
S. 52 zu setzen. 



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