Glühlampe [2]

Glühlampe. Die jetzt fast ausschließlich zur Verwendung kommende Glühlampe ist die Wolframlampe, in welcher der Glühfaden aus dem bei ungefähr 3000° C. schmelzenden Wolframmetall besteht.

Die ersten Lampen wurden mit einem sogenannten »gespritzten« Faden ausgeführt, den man dadurch erhielt, daß pulverförmiges metallisches Wolfram oder dessen Verbindungen mit einem Bindemittel zu einer Paste verrieben, diese durch seine Düsen unter hohem Druck zu Fäden verspritzt und der Faden dann durch weitere Glühprozesse in fast reines Wolfram übergeführt wurde. Später gelang es, das Wolframmetall wie andere Metalle durch Ziehen zu Drähten zu verarbeiten. Die mit »gezogenem Wolframdraht« ausgeführten Glühlampen (sogenannte Drahtlampen) haben die mit gespritzten Fäden versehenen Lampen fast vollständig verdrängt. Das von den drei größten Glühlampenfabriken Deutschlands angewandte Verfahren zur Herstellung von Wolframdrähten besteht darin, daß man aus Wolframpulver einen Stab preßt, diesen durch Erhitzung mittels des elektrischen Stromes in einer Wasserstoffatmosphäre auf hohe Weißglut bringt, bis der Stab die nötige Fertigkeit erreicht hat. Hierauf wird er in glühendem Zustand gehämmert oder gewalzt und zum Schluß durch Diamanten zu Drähten von sehr kleinen Durchmessern gezogen [1]. Das Material, das ursprünglich eine kleinkristallinische Struktur hat, erhält durch das Walzen bezw. Hämmern und Ziehen eine langfaserige Beschaffenheit, und die Zerreißfestigkeit eines solchen Drahtes beträgt bei einer Dicke von 0,015 mm fast 100 g, was der Zerreißfestigkeit von 60000 bis 70000 kg/qcm entsprechen würde [1]. Weitere Verfahren zur Herstellung gezogener Wolframdrähte s. [2].

Die Betriebstemperatur des Wolframdrahtes in der Lampe beträgt etwa 2070° C. [3], liegt also weit unter dem Schmelzpunkt von 3000° C. Mit steigender Temperatur wird die Lichtausbeute immer günstiger, so daß der spezifische Effektverbrauch, d.h. der Verbrauch pro Kerze, der für Spannungen bis 160 Volt und Lichtstärken bis 100 Hefnerkerzen 1,1 Watt, für 220 Volt 1,2 Watt und für Lichtstärken von 200 bis 1000 Hefnerkerzen bei 110 Volt 0,8 Watt, bei 220 Volt 1 Watt beträgt, bei einer Steigerung um 200° nur noch 0,65 Watt ausmacht. Praktisch[331] jedoch ist es nicht möglich, die Temperatur so weit zu steigern, weil dann der Glühkörper schnell zerstäubt, und nach kurzer Zeit die Glaswände mit einem lichtschwächenden Beschlag versehen sind. Der Faden der Wolframdrahtlampe wird ähnlich wie bei der Tantallampe zickzackförmig auf ein Gestell mit Tragarmen aufgewickelt (Fig. 1). Diese Lampen geben senkrecht zur Lampenachse die größte Lichtmenge, während die Lichtmenge in der Richtung der Achse nur gering ist. Um senkrecht unter der Lampe die größte Helligkeit zu erhalten, wird der Wolframdraht von den Siemens-Schuckert-Werken auf der Mantelfläche eines Kegels (Fig. 2) angeordnet, während die Firma Ehrich & Grätz den Glühfaden nach Fig. 3 aufwickelt.

Die Wolframlampen werden für 5, 10, 16, 25, 32, 50 bis 1000 Hefnerkerzen hergestellt. Die Lichtstärke, die während der ersten 100 Brennstunden noch etwas ansteigt, nimmt während der weiteren Brenndauer nur sehr wenig ab, so daß die Lampe bis zum Defektwerden benutzt werden kann. Ihre Dauer beträgt etwa 1500 bis 2000 Stunden.

Nach Untersuchungen in den Laboratorien der General Electric Co., Schenectady, ergab sich, daß man die Verdampfung des Fadens vermindern und die Lichtausbeute erhöhen kann, wenn in die Glocke Stickstoff bei atmosphärischem Druck eingeführt wird [4]. Zunächst lind nach diesem Prinzip gebaute Starklichtlampen von 600 bis 3000 Hefnerkerzen auf dem Markte erschienen, bei denen sich ein spiralförmig gewundener Wolframdraht in einer mit Stickstoff gefüllten Glasglocke befindet. Der spezifische Effektverbrauch beträgt nur ¹/₂ Watt, die Nutzbrennstundendauer erreicht etwa 800 Stunden. Die Lichtfarbe ist bedeutend weißer als die der normalen Wolframlampen, da die Temperatur des Drahtes mehrere hundert Grad höher ist als bei diesen. Fig. 4 zeigt die Anordnung des Wolframdrahtes einer ¹/₂-Watt-Lampe der Siemens-Schuckert-Werke, während Fig. 5 die Ansicht einer ¹/₂-Watt-Lampe der Auer-Gesellschaft wiedergibt. Die hochherzigen Glühlampen werden mit sogenanntem Goliathsockel, einem Edison-Sockel von größeren Abmessungen, versehen.

Literatur: [1] Mitteilungen der Gesellschaften Siemens & Halske und der Siemens-Schuckert-Werke 1913, Heft 1. – [2] Elektrotechn. Anzeiger 1913, Heft 16 ff. – [3] Elektrotechn. Zeitschr. 1912, Nr. 33. – [4] General Electric Review 1913, Bd. 16.

Holst.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.