Ueber die Herstellung der Edison-Glühlichtlampen. Mit Abbildung. Ueber die Herstellung der Edison-Glühlichtlampen. Im Anschlüsse an die in D. p. J. 1883 249 93 beschriebene Londoner Glühlampenfabrik der Hammond Electric Light and Power Supply Company entnehmen wir einem Berichte Dr. Moncel's in der Lumière électrique, 1884 Bd. 11 * S. 181 und einem Vortrage von H. Cox im Württembergischen Bezirksvereine deutscher Ingenieure (vgl. Zeitschrift 1884 * S. 85) die nachfolgenden Mittheilungen über die in Ivry (Paris) befindliche Fabrik Edison'scher Glühlampen, welche der bedeutendsten derartigen Fabrik in NewarkDie Fabrik in Newark liefert bei 10 stündiger Tagesarbeit wöchentlich 11000 Lampen; das Luftleerpumpen geht jedoch Tag und Nacht ohne Unterbrechung fort. an Gröſse, zweckmäſsiger Anlage und vorzüglichen Einrichtungen, sowie in der Güte ihrer Fabrikate wenig nachgibt. Diese Fabrik steht unter der Leitung Batchelor's, des fruchtbarsten Mitarbeiters Edison's. Das Wichtigste bei der Fabrikation der Glühlampen ist die Herstellung der haarfeinen Kohlenfäden, welche bis 800 Stunden im luftleeren Räume rothglühend erhalten werden müssen, ohne zu verbrennen, oder, wie Platindraht, zu schmelzen. Eine solche Dauerhaftigkeit, Biegsamkeit und solchen Zusammenhalt konnte man kaum bei einer Pflanzenkohle voraussetzen. Nach den ungenügenden Erfolgen, welche man bis zum J. 1880 in Glühlampen mit kleinen Kohlenstiften erzielt hatte, muſste man die gegen Ende 1879 von den amerikanischen Fachzeitschriften gebrachten Mittheilungen über Edison's Glühlampen mit Miſstrauen aufnehmen; dennoch belebten sie die fast aufgegebenen Versuche Anderer mit neuer Ausdauer. In Edison's Lampen besteht der Kohlenfaden aus verkohltem Bambusrohre.Die Edison Electric Lamp Company besitzt in Japan eine eigene Farm für Bambusrohrkultur, welche die Fasern zu täglich 40000 Glühlampen liefern soll. Die Fasern, welche dazu verwendet werden, sind die äuſseren der Bambusstäbe, welche in Streifen von 200mm Länge, 5 oder 10mm Breite und 0mm,75 Dicke in Bündeln aus Japan kommen. Die Streifen dürfen weder aus zu alten, noch aus zu jungen Stäben geschnitten werden, wenn sie dauerhafte und gleichartige Fäden liefern sollen; am besten sind 3jährige Pflanzen. In Ivry werden die Streifen zunächst zerkleinert, gut polirt und auf genau vorgeschriebene Dicke, Breite und Länge gebracht. Diese Arbeit verrichten Frauen mittels zweckmäſsig eingerichteter Instrumente mit parallel gestellten Messern. Nach einer Prüfung der AbmessungenZur Untersuchung der Dicke dient ein sinnreiches Instrument mit einem ungleicharmigen Hebel, an dessen einem Ende ein Spiegel, am anderen eine kleine Nase befestigt ist. Durch den Schlitz einer senkrechten, in Viertelzoll eingetheilten Latte fällt ein Lichtstrahl auf den Spiegel und wird von diesem auf die Latte zurückgeworfen. Mittels mehrerer hinter einander liegender Hebel wird eine so starke Uebersetzung erreicht, daſs eine Abweichung von 0mm,025 (0,001 Zoll engl.) in der Faserdicke eine Bewegung des Lichtstrahles um 1 Zoll veranlaſst; beträgt die Bewegung ¼ Zoll, so wird die Faser zurückgewiesen. Die Breite wird nicht in gleicher Weise geprüft, da sie erfahrungsgemäſs leicht viel genauer zu erzielen ist. werden die Fasern in einem besonderen Werkzeuge so abgeschnitten, daſs die Fasern an den beiden Enden einen breiteren Ansatz behalten, womit sie gut mit den Zuleitungsdrähten der Lampe verbunden werden können. Jetzt bilden die Streifen nur noch Fasern von kaum 0mm,33 Dicke, welche auf ihrer ganzen Länge genau gemessen werden, bevor sie zur Verkohlung kommen. Bis dahin ist der Faden nach und nach durch 5 bis 6 Hände gegangen; die Arbeiterinnen sitzen dabei neben einander und reichen sich die in ihrer Zubereitung fortschreitenden Stäbchen zu. Es werden in Jvry Fäden für die Lampen A von 16 Kerzen und Fäden für die Lampen B von 8 Kerzen hergestellt; erstere sollen nach der Verkohlung 140 Ohm Widerstand haben, letztere sind nur halb so lang und besitzen deshalb nur 60 bis 70 Ohm Widerstand. In dem Verkohlungsraume werden die Stäbchen in flache Formen aus Nickel gelegt, in denen man dieselben hufeisenförmig biegt; damit sich die Biegung beim Verkohlen nicht verändert, wird die Faser durch eine gekehlte Scheibe, welche in der Form beweglich ist und so der Verkürzung bei der Verkohlung nachgeben kann, in ihrer Form erhalten. Zur Zeitersparniſs kommen in jede Form zwei Fäden, ein langer und kurzer, letzterer innerhalb des ersteren und gleichfalls mit gekehlter Scheibe. 100 bis 200 solcher Formen werden geschlossen in eine Art luftdicht abgesperrter Muffeln eingesetzt, welche man mit Graphit ausfüllt, damit die äuſsere Luft nicht mit den Nickelformen in Berührung kommt. Eine passende Anzahl der Muffeln bringt man in eine Heizkammer, in welcher man dieselben 12 bis 15 Stunden einer Glühhitze bis zu 2000° aussetzt, um eine vollständige Verkohlung der Fasern zu erzielen. Bann läſst man die Muffeln langsam abkühlen und nimmt die bereits ziemlich festen und biegsamen Kohlenfäden aus den Formen heraus; ohne zu zerbrechen, vertragen die Fäden jetzt schon eine Berührung, ein Auseinanderbiegen der Schenkel und selbst eine leichte Drehung; noch haben dieselben aber nicht die Härte, welche erforderlich ist, wenn die Fäden wiederholtem Glühen im luftleeren Räume ausgesetzt werden sollen. Nachdem die Fäden ausgesucht und nummerweise sortirt worden sind, kommen sie in die Glasbläserei. Die Fabrikation der verschiedenen Glastheile für die Lampen umfaſst ebenfalls eine gewisse Anzahl von Arbeiten, für welche verschiedene Räume nöthig waren. Im ersten Räume, der Bläserei, werden die Glasröhren vorbereitet, welche in die Lampenkugeln eingesetzt werden, um die Stromleiter in dieselben einzuführen. Diese Röhren werden zuerst an zwei Stellen glühend gemacht, damit man daselbst zwei kleine, 6 bis 8cm von einander entfernte Kugeln blasen kann; dann werden diese Röhren zwischen den beiden Kugeln zerschnitten und die beiden Stromleiter aus Platindraht an den beiden entgegengesetzten Enden der Röhre eingesetzt und eingeschmolzen, worauf die Oeffnung der letzteren abgeplattet und vor der Glasbläserlampe zugeschmolzen wird. Dieses Ende kommt später in die Glaskugel hinein und die benachbarte kleine Kugel hat bloſs den Zweck, die Glaskugel der Lampe luftdicht zu schlieſsen, wenn einmal die Drähte und Kohlen eingesetzt sind, und den Hals der Lampe, indem sie an denselben angeschmolzen wird, zu verstärken. Vor dieser Arbeit wird an die Glaskugeln, welche der Fabrik von einer böhmischen Glashütte geliefert werden, an ihrem oberen Ende eine ganz dünne Glasröhre angeschmolzen, welche man an zwei Stellen a aufbläst und mit einer Verengerung behufs gänzlicher Beseitigung nach der Herstellung der Luftverdünnung versieht; mittels dieser Röhre werden nämlich die Lampen mit der Luftpumpe in Verbindung gebracht. In dem nächsten Räume werden nun an die Platindrähte kleine Kupferdrähte angelöthet, welche man umbiegt und so abplattet, daſs letztere an ihrem Ende eine Art Zange oder Klemme bilden, in die man je eines der verbreiterten Enden des Kohlenfadens einsteckt. Dieses Einstecken erfordert groſse Handfertigkeit und wird allgemein von Frauen ausgeführt. Wenn dann die Zangen gut zugedrückt sind, so wird die Röhre in ein galvanoplastisches Bad gebracht, in welchem die Befestigungsstellen und die unteren Enden des Kohlenfadens verkupfert werden, wodurch ein vortreffliches Leitungsvermögen in den elektrischen Verbindungen innerhalb der Lampe hergestellt und ihnen zugleich gröſsere Festigkeit verliehen wird. Zu dieser Arbeit dienen Kästen, deren Böden mit einer groſsen Anzahl (50 bis 60) mittels Kautschukstöpseln verschlossener Löcher versehen ist; durch die Stöpsel gehen die Röhren mit ihren Kohlen hindurch. Alle Drähte der Röhren werden unter dem Kasten verbunden und an den negativen Pol einer Daniell'schen Batterie aus groſsen Elementen angeschlossen; zwischen die Reihen der Röhren aber werden auf den Boden der Kästen parallel Kupferstäbe gelegt, welche die lösliche Anode des Bades bilden. Die Kästen werden dann bis zu passender Höhe über den Befestigungsstellen der Kohlen durch Röhren, die von einem gemeinsamen Vorrathsbehälter kommen, mit einer gesättigten Kupfervitriollösung gefüllt. Nach dieser Galvanisirung werden die Glasröhren mit ihren Kohlen in die Lampen eingeschmolzen. Nach jeder Arbeit, welche vom Glasbläser ausgeführt wird, kommen die erwähnten Kupferzangen in Nachlaſsöfen mit Gasheizung, in welchen dieselben behufs Herabminderung ihrer Zerbrechlichkeit angelassen werden. Bei der ersten Arbeit werden die Röhren der Reihe nach, wie sie fertig werden, auf eine Art Drehkreuz gehängt, über dessen Armen sich Gasflammen befinden. Beim Einsetzen der Röhren in die Glaskugeln werden sie stückweise auf eine Art wagerechten Rahmen gebracht, um in regelmäſsig zunehmendem Abstande über Gasflammen von verschiedener Hitze hin bewegt zu werden. Man bringt die Lampe zuerst an die Stelle des Rahmens, welche der höchsten Gasflamme entspricht; ist dann die nächste Lampe fertig, so bewegt man den Rahmen um einen Schritt, so daſs die erste Lampe über die zweite, etwas entferntere Flamme kommt und eine frische Lampe an der bisherigen Stelle der ersten Platz findet. Nachdem sich dies in ähnlicher Weise 6 bis 7 mal wiederholt hat, haben sich die ersten Lampen allmählich so weit abgekühlt, daſs sie nach und nach abgenommen und in den Raum geschafft werden können, wo sie luftleer gemacht werden. Textabbildung Bd. 253, S. 434 Das Auspumpen der Luft, welches möglichst vollständig durchgeführt werden muſs, weil es nicht nur das Verbrennen der Kohlenfäden in den Lampen verhindern, sondern auch die in Poren der Kohlen noch enthaltenen Gase heraussaugen und die Fäden dichter, und dauerhafter machen soll, bewirkt die Edison Company nicht mittels Geißler'scher Quecksilberluftpumpen, sondern mittels einer ununterbrochen wirkenden Quecksilberstrahlpumpe in einem groſsen Saale, in welchem 4 durchbrochene Wände P aufgestellt sind; an jeder dieser Wände sind eine Reihe von Aussaugröhren angebracht, deren oberer Theil nebenstehend abgebildet ist. Im Ganzen sind 450 solche Röhren vorhanden. Das obere Ende einer jeden Röhre ist durch einen Kautschukschlauch C mit einer wagerechten Eisenröhre R mit Hähnen H, das untere Ende T dagegen durch einen zweiten Kautschukschlauch mit einer (3m) tiefer liegenden zweiten Eisenröhre verbunden. Die beiden Eisenröhren laufen oben und unten an allen Wänden hin und enden in zwei mit Quecksilber gefüllten Behältern; mittels einer archimedischen Schnecke in einem weiten Rohre wird das Quecksilber beständig aus dem unteren Behälter in den oberen geschafft. Aus R fällt das Quecksilber durch den Schlauch C und das Röhrenstück B herab und flieſst mit ziemlicher Geschwindigkeit durch das Rohr T ab, reiſst aber dabei zwischen den Theilen des zerreiſsenden Strahles Luftblasen von der darüber stehenden Luftsäule im Rohre N mit nach unten und saugt so die Luft aus dem Behälter Q aus, bis dieser luftleer ist. Um endlich die geringe Menge feuchter Luft, welche schlieſslich in dem Behälter Q noch vorhanden sein kann, zu verschlucken, ist derselbe zur Hälfte mit wasserfreier Schwefelsäure (oder Chlorcalcium) angefüllt. In die Ansatzröhre J des Behälters Q werden die Lampen L eingesetzt, welche oben noch mit der bereits erwähnten Röhre a mit den zwei Erweiterungen versehen sind und mit dieser in den die Oeffnung J verschlieſsenden Kautschukstöpsel eingesteckt sind. An ihrem anderen Ende sind die Lampen mittels ihrer Platindrähte mit den beiden Stromleitern d verbunden, welche den Strom einer Maschine zuleiten. Da so die Lampen mit ihrem inneren Räume mit dem Behälter Q in Verbindung stehen, so werden sie gleichzeitig ebenfalls luftleer gemacht. Die Hähne H gestatten, das Ausflieſsen des Quecksilbers zur rechten Zeit einzustellen. Den durch die Leitungsdrähte d herzugeleiteten Strom schlieſst man durch die Lampe, wenn die Luftleere zu entstehen beginnt, mittels eines bei U befindlichen Stöpselumschalters, neben welchen sich bei W ein Rheostat befindet, mit dessen Hilfe man anfänglich so viel Widerstand in den Stromkreis einschaltet, daſs die Kohlen nur dunkelroth glühen. Da erscheint das Quecksilber durch die Luftblasen erst heftig aufwallend, und wenn mit fortschreitender Luftleere die. Wallung nachläſst, vermindert man den Widerstand; das Wallen nimmt wieder zu, der Widerstand wird abermals vermindert u.s.f., bis die Lampe in ihr volles Glühen versetzt ist. Dann schmelzt man die Lampe bei a mit einem tragbaren Löthbrenner zu und nimmt sie nach Verschlieſsen des Hahnes H vom Apparate ab. Nachdem der im Stöpsel der Oeffnung J steckende Theil der Röhre a von der Lampe entfernt ist, ist diese fertig. Die Röhren T müssen mehr als 70cm lang sein, wenn das Quecksilber gut ausflieſsen soll. Dieser Vorgang nimmt 2 bis 3 Stunden in Anspruch. Darauf kommen die Lampen in einen Raum, in welchem sie mit den Befestigungsschrauben versehen werden. Dieses sind kleine Cylinder aus dünnem Kupferblech, in welche ein Gewinde eingedrückt ist. Eine gröſsere oder kleinere Zahl solcher Cylinder sind auf Scheiben eingesetzt, welche sie in Löchern einer langen wagerechten Platte so tragen, daſs man die Lampe mit ihrem dünner werdenden Ende bis zum unteren Ende des Schraubenganges hineinstecken kann. Sind alle Lampen so eingesetzt, so gieſst man von der oberen Seite der dachförmigen Platten Gyps in die die Verschraubungen bildenden Cylinder, womit die Herstellungsarbeiten abgeschlossen sind. Jetzt handelt es sich darum, die Lampen zu prüfen und nach der für sie erforderlichen elektromotorischen Kraft zu sortiren. Dies geschieht in einem Dunkelzimmer, in welchem ein groſser photometrischer Apparat aufgestellt ist. Ein an der einen Wand des Zimmers befindlicher, schwarz angestrichener wagerechter Kasten hat vorn in der Mitte eine Oeffnung für den Beobachter und zur Ausführung der nöthigen photometrischen Verrichtungen, dann links und rechts zwei gewöhnlich verschlossene Oeffnungen, die nach den Räumen führen, in welchen die als Maſseinheit benutzte Lampe und die zu prüfende Lampe untergebracht sind. Auf dem Boden des Kastens zwischen den beiden Lampen befindet sich eine Theilung, auf welcher sich ein Bunsen'sches Photometer mit Fettfleck verschieben läſst. Die Maſslampe entspricht genau 16 Kerzen; auf der Skala aber sind die Stellen genau bezeichnet, wo sie aufgestellt werden muſs, um die den Lampentypen A und B entsprechende Leuchtkraft von 16 und 8 Kerzen für das Photometer zu liefern. Beim Photometer ist nun ein Rheostat angebracht und man schaltet in den Stromkreis der zu prüfenden Lampe Widerstand ein oder aus, bis sich die Lichtstärken der beiden Lampen im Photometer als gleich erweisen. Eine Verschiebung der Lampen auf der Skala findet also bei der Prüfung nicht statt. Um nun den Strom unmittelbar und ohne Rechnung ablesen zu können, schaltet man ein nicht zu empfindliches Spiegelgalvanometer ein und liest im Augenblicke der Gleichheit der Lichtstärken im Photometer den Stand des Lichtscheines auf einer Theilung ab, auf welcher die Volt aufgetragen sind. Gewöhnlich brauchen die Lampen A 100 bis 105 Volt elektromotorische Kraft, um 16 Kerzen (= 1,5 Carcel) Leuchtkraft zu haben. Zum Messen des Widerstandes der Kohlenfäden, welches der photometrischen Messung vorhergeht, wurde anfänglich die Methode der Wheatstone'schen Brücke benutzt. Jetzt verwendet man einfach ein aperiodisches Galvanometer von Deprez und d'Arsonval mit Spiegel, auf dessen Skala die Ohm mit einer constanten Lampen Kerzen Wider-standOhm Strom-stärkeAmpère Elektro-motorischeKraftVolt Arbeitsverbrauch Lampenauf1 elektr.Pferdest. für1 Lampemk für1 Kerzemk A 32   86 1,18 102 12,26 0,38   6,12 A 16 137   0,745 102   7,74 0,48   9,69 A 16 140   0,747 105   7,99 0,50   9,38 A 16 121   0,828 100   8,43 0,53   8,90 A 16 103 0,92   95   8,92 0,56   8,44 A 10 208 0,49 102   5,10 0,51 14,71 B   8   69   0,745   51   3,87 0,48 19,38 B 16   42 1,20   51   6,24 0,39 12,02 Elektricitätsquelle aufgetragen sind, damit man aus der Nadelablenkung sofort den Widerstand ablesen kann. Der Widerstand der A-Lampen beträgt im kalten Zustande gewöhnlich 220 Ohm und warm 140 Ohm. Uebrigens wird das Edison'sche Glühlicht noch beständig vervollkommnet. Ueber die wesentlichsten Verhältnisse dieser Glühlampen gibt die vorstehende Tabelle Auskunft, welche den Annales industrielles, 1884 S. 248 nach Umrechnung der englischen Maſsbezeichnung entnommen ist.