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Sockel für elektrische Lampen
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Lampen und betrifft Lampensockel, die aus einem verhältnismässig dünnen Metallmantel bestehen, an den ein aus Glas bestehender Isolator angepresst ist.
Lampensockel, die aus einem dünnen Metallmantel, gewöhnlich aus Messing, bestehen und bei denen an einem Ende ein Glaskörper als Isolator angepresst ist, werden gegenwärtig allgemein in der Weise hergestellt, dass man den Messingmantel in eine metallische Pressform einsetzt, in diese Form eine Charge geschmolzenen Glases einbringt, diese Charge von Glas mittels eines Pressstempels in die gewünschte Form presst, hierauf mit Hilfe eines stiftförmigen Stempels das Glas vom Ösenloch des Sockels entfernt und schliesslich, nachdem sich das Glas hinreichend abgekühlt hat, um seine Form beizubehalten, den Sockel aus der Pressform auf ein Kühlband ausstösst.
Nach dem Ausstossen der Sockel aus den Pressformen der Maschine für die Sockelherste11ung wäre es am günstigsten, das Glas einem durch- greifenden Glüh-oder Anlassprozess zu unter- werfen, um die inneren Spannungen in diesem zu beseitigen und hiedurch Sprünge und Brüche des Glases, die bisher insbesondere bei grossen
Sockeltypen zu einem verhältnismässig hohen
Prozentsatz an Ausschuss führten, auf ein Minimum herabzusetzen. Ein solches Glühen des Glases ist jedoch nicht durchführbar, weil hiebei zugleich mit dem Glas auch die Messingmantel geglüht werden und infolgedessen ihre Festigkeit oder
Widerstandsfähigkeit gegen Eindrücken weit- gehend einbüssen würden.
Nach der allgemein üblichen Praxis werden deshalb bei der Sockel- herstellung die Sockel rasch auf die Raum- temperatur abgekühlt, um ein wesentliches Aus- glühen der Messingmäntel zu verhindern. Wenn ein Sockel so rasch abgekühlt wird, wird zwar der Messingmantel nicht wesentlich ausgeglüht, doch gilt das auch für das Glas, und infolgedessen verbleibt im Glas ein Spannungszustand, der insbesondere bei grossen Sockeltypen zu Sprüngen oder Brüchen des Glases führt und daher einen verhältnismässig grossen Prozentsatz Ausschuss (Sockel mit gesprungenem oder gebrochenem Glaskörper), den sogenannten"Schwund"ver- ursacht.
Die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten könnten zum Teil durch Anwendung von dickeren Messingmänteln überwunden werden, weil es dann möglich wäre, die Sockel vollständig auszuglühen und trotzdem eine hinreichende Festigkeit der Mäntel zu gewährleisten, oder aber durch Verwendung einer Glassorte mit geringerer Wärmedehnung, die sich ohne zu springen, rasch abkühlen lässt. In beiden Fällen würden jedoch die anwachsenden Materialkosten jede Einsparung zunichte machen, die durch Verminderung des Ausschusses (Sockel mit gesprungenem oder gebrochenem Glaskörper) erzielbar wäre. Es wurde deshalb ständig nach einem Glas für Lampensockel gesucht, das weniger leicht springt und doch die Herstellungskosten des Sockels nicht über die mögliche Einsparung hinaus erhöht, welche durch Herabsetzung des Ausschusses erzielt werden kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung sind Lampensockel der beschriebenen Art, die beträchtlich weniger zum Springen und Brechen der daran angebrachten Glasisolation neigen und qualitativ im Vergleich zu den bisher allgemein verwendeten Sockeln wesentlich verbessert sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung sind Lampen- sockel, die nicht nur mit wesentlich verbesserter
Qualität und geringerem Ausschuss durch Bruch der daran vorgesehenen Glasisolation hergestellt werden können, sondern auch im wesentlichen zu den gleichen oder geringeren Kosten wie die früheren Sockel.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer Aus- führungsform derselben an Hand der beigegebenen
Zeichnungen hervor, die einen Querschnitt durch den Sockel einer elektrischen Glühlampe gemäss der Erfindung zeigt.
Wie dargestellt ist, besteht der Lampensockel I gemäss der Erfindung aus einem rohrförmigen, verhältnismässig dünnen Metallmantel 2 ; der vorzugsweise aus Messing hergestellt ist und je nach Art und Grösse des Sockels eine Wand- stärke von 0. 12 bis 0. 28 mm hat. Die Wandstärke bei den im Handel als normale Schraubsockel
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geführten Sockeln liegt ebenso zwischen etwa 0#12 und 0-15 mm, während für grössere Sockeltypen, wie beispielsweise für den sogenannten Goliathsockel, Wandstärken bis zu 0-28 mm verwendet werden. Der Mantel 2 ist an einem Ende mit einem nach innen gekehrten Flansch 3 versehen, an den ein Glaskörper 4 als Isolator angepresst ist, welcher dieses Ende des Mantels abschliesst.
Der dargestellte spezielle Sockel 1 ist ein Schraubsockel, bei dem der Mantel 2 mit einem Aussengewinde 5 ausgestattet ist, welches das Einschrauben des Sockels in eine Schraubfassung für die Lampe ermöglicht. Der Sockel 1 kann ferner einen oder mehrere Endkontakte oder Ösen 6 aufweisen, die vom Isolator 4 getragen werden und eine Öffnung 7 besitzen, durch welche ein Zuleitungsdraht für die elek- trische Lampe gezogen und am Endkontakt verlötet oder in anderer Weise befestigt werden kann ; der Isolator 4 ist für diesen Zweck ebenfalls mit einer Öffnung 8 ausgestattet, die sich an die Öffnung 7 am Endkontakt anschliesst.
Das Glas, welches für den Sockel 1 bzw. den Isolator 4 verwendet wird, ist in der Technik als"weiches"Glas bekannt und gewöhnlich ein Natronkalkglas ; es hat einen verhältnismässig hohen, von ungefähr 85-95. 10-7 reichenden Ausdehnungskoeffizienten, im Gegensatz zu der verhältnismässig geringen Ausdehnung von "harten"Gläsern, deren Ausdehnungskoeffizient ungefähr 32-37. 10-7 beträgt. Soweit bekannt, wurden die Gläser hoher Ausdehnung, die bisher für die Sockelherstellung verwendet wurden, stets durch Wiedereinschmelzen von Bruchglas und durch Zufügen von Mangandioxyd zwecks
Färbung des Glases erhalten.
Der Prozentsatz des erforderlichen Mangandioxyds hängt vom verwendeten Bruchglas ab ; gewöhnliches Flaschen- bruchglas benötigt einen Zusatz von 4 bis 6%
Mangan, um dem Glase eine gute Färbung zu erteilen, während Bruchglas von Lampenkolben nur etwa 2% Mangan für eine gute Einfärbung benötigt. Der Grund für diesen Unterschied in der erforderlichen Manganmenge für Bruchglas von Flaschen und Lampenkolben liegt darin, dass das Flaschenbruchglas im allgemeinen eine beträchtliche Menge von kohlenstoffhaltigen Bei- mengungen in Form von Schmutz und bei den bernsteinrarb1gen Flaschen auch Kohlenstoff selbst enthält.
Dieser Kohlenstoff reduziert das Mangan- dioxyd zu einer niedrigeren Oxydationsstufe, die farblos ist, weshalb mehr Mangan erforderlich ist, um eine Färbung zu erhalten und zu ver- hindern, dass das Glas im Endprodukt klar ist.
Typische Zusammensetzungen von Bruchglas aus Flaschen und Lampenkolben, die bei der Herstellung von Lampensockeln gemäss der Erfindung Anwendung finden, sind folgende :
EMI2.1
<tb>
<tb> Flaschenbruchglas <SEP> Kolbenbruchglas
<tb> SiOa <SEP> 71-0-74 <SEP> % <SEP> 71-0-74 <SEP> %
<tb> Al <SEP> 0, <SEP> 0#5- <SEP> 2#0% <SEP> 0#8- <SEP> 2#0%
<tb> BaO <SEP> 00-0-5 <SEP> 0-0-0-0%
<tb> CaO <SEP> 5-0-11-0% <SEP> 4-5-6-0"o
<tb> MgO <SEP> 0. <SEP> 0- <SEP> 5'000 <SEP> 3, <SEP> 0- <SEP> 4-0%
<tb>
EMI2.2
<tb>
<tb> PlMehenbruehglan <SEP> KolbenbruchgtM
<tb> Na2O <SEP> 13#0-16#0% <SEP> 16#0-17#4%
<tb> K, <SEP> 0 <SEP> 0-3-0-6% <SEP> 0- <SEP> !- <SEP> 0-6%
<tb> BtO, <SEP> 0-0-1-0% <SEP> 0-0-1.
<SEP> 0%
<tb> SOg <SEP> 0-1-0-4% <SEP> 0-1-0-4%
<tb>
Die Färbung des in den Lampensockeln verwendeten Glases erfolgt nur mit Rücksicht auf das verbesserte Aussehen. Klarglas wäre technisch für diesen Zweck ebenso gut verwendbar, würde jedoch die Fehler im Glas und die Sockelverkittung der fertigen elektrischen Lampe nicht verdecken ; auch würde Klarglas keinen so guten Farbkontrast mit dem glänzenden Messingmantel des Sockels ergeben.
Es ist bekannt, dass Gläser, die mit verschiedenen Oxyden gefärbt sind, bei erhöhter Temperatur (500 C oder höher) für Infrarot andere Durchlässigkeit zeigen als bei normaler Raumtemperatur. Die sichtbare Farbe des Glases oder die Farbintensität bei Raumtemperatur gibt keinen Hinweis auf die bei 500 C oder mehr auftretende Infrarotdurchlässigkeit. Auf Grund dieser Erkenntnis wurde gefunden, dass Gläser, die mit Kobaltoxyd gefärbt sind, mit geringerer Sprung-und Bruchgefahr in Lampensockeln eingepresst und schneller gekühlt werden können als Gläser, welche mit Mangan gefärbt sind. Mit Kobalt gefärbtes Glas ist nämlich bei höheren Temperaturen für die infraroten Strahlen besser durchlässig als Manganglas.
Aus diesem Grunde kann sich die Hitze in einem gepressten Stück eines mit Kobaltoxyd gefärbten Glases besser durch den Glaskörper verteilen, wodurch selbst bei rascher Abkühlung ohne nachfolgendes Ausglühen oder Anlassen weniger Spannungen im Glas auftreten. Diese Wirkung wird erhalten, obwohl das Glas bei Raumtemperatur für das Auge die gleiche sichtbare Farbintensität besitzt. Der einzige wahrnehmbare Unterschied zwischen den beiden Gläsern besteht darin, dass das Kobaltglas im reflektierenden Licht ein Blauton, das Manganglas hingegen einen mehr violetten Ton hat.
Gemäss der Erfindung kann die Menge des in der fertigen Glaszusammensetzung vorhandenen
Kobaltoxyds zwischen etwa 0-03 und etwa
1 Gew.-% liegen. Vorzugsweise wird jedoch der Zusatz an Kobaltoxyd so niedrig gewählt, wie dies gerade noch zur Erzielung einer be- friedigenden Färbung des Glases erforderlich ist.
So kann eine befriedigende Färbung mit ungefähr 0. 062% Kobaltoxyd in der Glaszusammensetzung erhalten werden.
Die ungefähre Zusammen- setzung eines typischen Glases gemäss der Er- findung ist folgende :
EMI2.3
<tb>
<tb> SiOa <SEP> 65-0-73-0%
<tb> Al203 <SEP> 0-5-2-0%
<tb> BaO <SEP> 0-0-0-5%
<tb> CaO <SEP> 4-0-11'00/0
<tb> MgO <SEP> 0-5-2-5%
<tb> Na20 <SEP> 13. <SEP> 0-19'0%
<tb> K20 <SEP> 0-1-0-6%
<tb> BjjOs <SEP> 0-0-2-0%
<tb> CoO <SEP> 0-03-1-0%
<tb>
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Auf der Grundlage der gegenwärtigen Materialpreise sind die Kosten für die Färbung von Bruchglas aus Lampenkolben mit Kobaltdioxyd ungefähr gleich gross wie die Kosten bei einer Färbung mit Mangan. Bei Färbung von Gläsern aus Flas (. henbruch ist die Anwendung von Kobaltoxyd beträchtlich billiger als die Anwendung von Mangan.
Das beruht darauf, dass Kobaltoxyd, im Gegensatz zu Mangandioxyd, nicht zu einer niedrigeren Oxydationsstufe reduziert wird, in der es seine Farbe verliert, weshalb eine minimale Menge an Kobaltoxyd verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil der Anwendung von Kobaltoxyd als Färbungsmittel liegt darin, dass die erforderliche Menge sehr gering, nämlich nur etwa 0. 55 kg für eine Tonne Bruchglas ist, während im Vergleich dazu bis 55 kg Mangandioxyd je Tonne Bruchglas benötigt werden. Es ist daher weniger Speicherraum und weniger Arbeitsaufwand für die Handhabung dieses Rohmaterials erforderlich. Wegen der sehr staubigen Beschaffenheit von Mangandioxyd werden die Werkstätten bei der Mischung der erforderlichen grossen Mengen von Mangan- dioxyd mit schwarzem Staub bedeckt.
Dieser Übelstand ist bei Anwendung von Kobaltoxyd nicht gegeben.
Durch Anwendung der erfindungsgemässen
Glaszusammensetzung wird das Auftreten ge- sprungener oder gebrochener Gläser in den hergestellten Sockeln im wesentlichen vermieden und es wird eine viel bessere Sockelqualität bei gleichen oder geringeren Kosten erhalten.
Neben der wesentlichen Herabsetzung des Ausschusses vermindert die durch Anwendung der erfindungsgemässen Glaszusammensetzung erzielte Herabsetzung der Spannungen in der Glasisolation 4 auf ein Minimum die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Sprüngen oder Brüchen in dieser Glasisolation während der nachfolgenden Handhabung der fertigen Sockel oder während deren Einführung in die elektrischen Lampen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sockel für elektrische Lampen, bestehend aus einem verhältnismässig dünnen Metallmantel und einem gefärbten Glaskörper aus gepresstem Glas mit hohem Ausdehnungskoeffizienten, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskörper (4) als Farbmittel Kobaltoxyd, vorzugsweise in einer
EMI3.1