DD275757A5 - Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen waermebehandlung von wolframwendeln auf molybdaenkernen - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Waermebehandlung von auf Molybdaenkernen befindlichen Wolframwendeln, wobei die Wendel zuerst durch eine nasse, eine Temperatur von 1 300C aufweisende und hiernach durch eine trockene, eine Temperatur von 1 700-1 850C aufweisende Wasserstoffatmosphaere gefuehrt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangszeit des der Waermebehandlung zu unterziehenden Wolframwendeldrahtes durch die Waermezone 3-7 s, vorteilhafterweise 5 Sekunden, jedoch die Zeitdauer des Durchganges durch den die hohe Temperatur von 1 700-1 850C aufweisenden Abschnitt hoechstens 7 Sekunden betraegt. Die Erfindung erstreckt sich auch auf die zur Verwirklichung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, die aus zwei aus Metall mit einem hohen Schmelzpunkt gefertigten Gluehrohren Wende- bzw. Umlenkraedern zum Auf- und Abwickeln der Wendeln dienenden Vorrichtung sowie einer Temperaturmess- und Regeleinheit besteht. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wolframwendel in axialer Richtung durch die mittels eines direkten Stromdurchganges geheizten aus Metall mit hohem Schmelzpunkt gefertigten, eine geringe Waermetraegheit aufweisenden Gluehrohre gefuehrt wird, die durch eine elektrische Leistungseinheit mit direktem Stromdurchgang aufgeheizt werden und die Temperaturregelung aufgrund der Messung des Widerstandes des Gluehrohres durch elektronische Steuerung des durchgefuehrten Stromes erfolgt. Fig. 1

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Ein wichtiger Schritt in der Wendelfertlgungitechnologle der Lichtquellenproduktion ist der Glüharbeitsgang, der die Wärmebehandlung der auf dem Molybdänkerndraht befindlichen Sekundär-Wolframwendeln bedeutet. Die Glühtechnologie verfolgt zwei wichtige Ziele, und zwar die zur Entgraphitisierung der Wendel dienende Wärmebehandlung

(reinigende Wärmebehandlung) sowie die Fixierung der Wolframwendel auf dem Molybdän-Kerndraht (fixierende

Wärmebehandlung). Nach der zur Zeit bekannten und den derzeitigen Stand der Technik repräsentierenden Methodo erfolgt die reinigende Glühung

bei einer Temperatur von 1100-1300⁰C in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre und in Ihrem Verlaufe wird das auf der Wendel befindliche- bei dem Zug als Schmiermittel verwendete- Graphit durch den Sauerstoffgehalt des Wasserdampfes abgebrannt.

Nach dem Wendelungsarbeiirqang erfolgt die zur Fixierung der Wendelgeometrie angewandte Fixierungsglühung bei einer Temperatur von 1600'C in einer trockenen Wasserstoffatmosphäre. Im Verlaufe dieser Arbeitsgänge muß die Durchziehgeschwindigkeit des Wendeldrahtes so ausgewählt sein, daß die Zeitdauer

der Wärmebehandlung (die Gosamtaufenthaltsdauer des gegebenen Drahtatachnittes im Glühraum) ungefähr 20s beträgt. Dies hat zur Folge, daß die Durchziehgeschwindigkeit außerordentlich gering ist (im Falle einer 200mm langen

Wärmebehandlungszone 0,01 m/s beträgt) und demzufolge die Produktivität sehr niedrig ist. Auf einer Temperatur von 1600'C katin die Wendel, ohne spröd zu werden, längere Zeit gehalten werden, wogegen oberhalb

dieser Temperatur im Falle von Wärmebehandlungszeiten mit Größenordnungen von Minuten die Glühung bereits eine primäre

Rekristallisation in der Wolframwendel zur Folge hat. Die Wendel wird brüchig und ungeeignet für die Montage. Oberhalb dieser Temperatur wird auch der Molybdänkern selbst spröd und brüchig. Die Wärmebehandlung kann andererseits nur in dem Falle als erfolgreich angesehen werden, wenn weder der Molybdänkern,

noch die Wolframwendel brüchig werden und die Wendel auch nach Herauslösen des Kernes ihre Form beibehält.

Nachteil des den derzeitigen Stand der Technik repräsentierenden im Vorstehenden beschriebenen Verfahrens ist der große Energiebedarf (Elektroenergie, Wasserstoff) und die verhältnismäßige Langsamkeit des Verfahrens, d. h. daß das Verfahren

nicht genügend produktiv ist.

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, den hohen Energiebedarf und die geringe Effektiv .tat zu vermeiden. Darlegung de» Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wendelwärmebehandlungsverfahron und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe der Energieaufwand bei gleichzeitiger Erhöhung der Produktivität In einem wesentlichen Maße vermindert werden kann. Aufgrund von Versuchen und Fertigungserfahrungen wurde die Erkenntnis gewonnen, daß die vorstehend genannten beiden wichtigen Glühparameter, die Temperatur und die Zeltdauer Innerhalb gewisser Grenzen Ineinander konvertiert werden können. Es wurde festgestellt, daß Im Falle einer wesentlichen Erhöhung der Glühtemperatur die Glühdauer vermindert werden kann und diese Erkenntnis Möglichkeiten zur Entwicklung eines Wärmebehandlungsverfahrens bietet, da* bei einer wesentlich kürzeren Zeitdauer die Forderungen trotzdem erfüllt. Es wurde festgestellt, daß die mechanischen Spannungen in der Wolframwendet bei 1800'C während etwa 5 Sekunden abklingen - zu einer Relaxation kommen -, wobei während einer derart kurzen Zeitdauer der Molybdänkorn und die Wolfremwendel noch nicht brüchig worden. Im Falle einer Wärmezonenlänge von 0,5m kann so eine Durchziohgeschwindigkoit von 0,1 m/s angewandt werden.

IndlesemFallekannabor die Aufenthaltsdauer der Wendel Im Glühraum nicht mehrzwischen weiten Grenzen verändert werden. Die Aufenthaltsdauer kann nur eine bostimmte Zeitspanne sein, die von der die Grundtemperatur von 1600'C überschreitenden Glühübertemperatur abhängt. Im Falle einer kleineren Glühzeit verschwinden die durch die Wendelung verursachten mechanischen Spannungen nicht vollständig, und so kommt es zu einem .Zusammenspringen" der Wendel nach Herauslösen des Molybdänkernes, wogegen Im Falle einer längeren Aufenthaltsdauer die bereite zuvor erwähnte Brüchigkeit auftritt.

Dieses Problem wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Schnellglühvorrichtung gelöst, wobei die Glühtemperatur in stehender Position der Wendel nur die herkömmliche Grundtemperatur ist, wogegen mit dem Ingangsetzen des Durchziehens der Wendel - mit der durch die vorstehend aufgeführten Überlegungen bestimmten Geschwindigkeit zugleich die Temperatur des Glühraumes den um die gegebene Übertemperatur erhöhten Wert mit einer Zeitkonstante von etwa 800ms aufnimmt. Nach Erreichen der erforderlichen Glühtemporatur sichert das digitale Präzisionsregelsystem eine innerhalb des Toleranzbereiches von + 20°C liegende Temperaturstabilität. Bei einer aus beliebigem Grund erfolgenden Unterbrechung des Durchziehvorganges erfolgt mit einer dem Anheizen ahnlichen Geschwindigkeit die Rückkühlung des Systems auf den Grundtemperaturwert.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde durch eine Heizanordnung mit geringer Wärmeträgheit, eine auf einem Mikroprozessorsystem beruhende Signal- und Datenverarbeitung, die schnelle und hochgenaue Glühtemperaturmessung ermöglicht, die durch eine vorzugsweise mit einer digitalen Pl-Regelung kombinierte Verwirklichung der Leistungssteuerung bei Temperaturänderungen eine schnelle ohne Ulierschwingen erfolgende Einstellung, bei Temperaturhaltung hingegen eine hohe Stabilität zur Folge haben.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von auf einem Molybdänkern befindlichen Wolframwendeln, In dessen Verlaufe die Wendel zuerst durch eine feuchte, eine Temperatur von 1300⁰C aufweisende und hiernach durch eine trockene, eine Temperatur von 1700 bis 185O⁰C aufweisende Wasserstoffatmosphäre geführt wird.

Gemäß der Erfindung beträgt die Durchgangsdauer der der Würmebehandlung zu unterziehenden Wolframwendel durch die Wärmezonen 3-7, vorteilhafterweise jedoch 5s, wobei jedoch die Durchgangrdauer durch den die hohe Temperatur, d.h. 170O-1850°C aufweisenden Abschnitt höchstens 7 Sekunden ausmacht.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, die aus zwei aus einem einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall gefertigten Glührohren, einem Wenderad, einer zum Aufwickeln und einer zum Abwickeln der Wendel dienanden Einheit sowie einer Temperaturmeß· und Regeleinheit besteht. Gemäß der Erfindung wird die Wolframwendel in axialer Richtung durch die mit direkter Stromzuleitung beheizten, aus einem einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall gefertigten Glührohre geringer Wärmeträgheit geführt, die durch die elektrische Leistungseinheit in stillstehender Position der Wolframwendel allmählich bei dem Reinigungsglühen zur vollen, bei dem Fixierungsglühen nur bis zur Grundtemperatur, bei dem Ingangsetzen der Wendeldrahtbewegung hingegen mit einer geringen Zeitkonstante auf die um die Übertemperatur erhöhte Glühtemperatur aufgeheizt wird, wogegen bei Abstellen der Wolframwendeldrahtbewegung die Leistungseinheit ähnlich schnell auf die Grundtemperaturzurückkühlt. Die schnelle ur d direkte Messung der Temperatur der Glührohre erfolgt durch Auswertung ihres elektrischen Widerstandes, der in der elektronischen Einheit verarbeitet, einerseits zur Steuerung der Leistungseinheit, andererseits zur Anzeige zur Temperatur verwendet wird. Der Reinigungs- und Fixierungsglühprozeß erfolgt unter einer gemeinsamen Glocke in der Weise, daß nasses Wasserstoffgas direkt in das im ersten Glühraum befindliche Glührohr, trockenes Wasserstoffgas hingegen unmittelbar in das im zweiten Glühraum befindliche Glührohr geführt wird und diese beiden unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalte aufweisenden Gase sich erst in der Glocke vermischen, die oben geschlossen ist, demzufolge der Wolframwendeldraht mit einer Richtungsänderung unten aus der Glocke herausgeführt wird. Es Ist erfindungsgemäß von Vorteil, daß die Glührohre zugleich auch Temperaturfühler sind, und der durch die Leistungseinheit gelieferte Heizstrom als Meßstrom verwendet wird.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die unter Einwirkung des Heizstromes an dem Glührohr abfallende elektrische Spannung an zwei von der Stromzuleitung unabhängigen Punkten des Glührohres gemessen wird.

Zweckmäßig wird das zu dem durch das Glührohr iüöS^vHnn Strom proportionale Signal und auf ähnliche Weise die auf einem gegebenen Abschnitt des Giührohies abfallende elektrische Spannung auf den Absolutwert-Geber geführt und das für die einer Netzperiode entsprechende Zeitspanne berechnete Integral des Absolutwertes des Signals auf dem Ausgang des Integrators erhalten, das dann durch den Abtast- und Halteschaltkreis abgetastet wird

Die Einstellung der Temperatur des Glührohres beim Ingangsetzen und bei.n Abstellen des Durchziehens des Wolframwendeldrahtes wird mit Hilfe der Leistungssteuerung durch Anlegen bzw. Abnehmen eines Leistungeimpulses gegebener Größe und Zeitdauer auf das Glührohr gesichert und die Temperaturhaltung hiernach durch Temperaturregelung, zweckdienlicherweise mittels einer digitalen Pl-Regelung vorgenommen.

Es ist vorteilhaft, wenn der zur Berechnung des .kalten" Widerstandes des Glührohres erforderliche Meßstrom und die durch diesen erzeugte elektrische Spannung auf die Weise bestimmt wird, daß während der Zeitdauer der Messung die Loistungseinheit einem Spannungsimpuls an das Glührohr leitet.

Bei der Im Verlaufe des Gebrauches eintretenden Zunahme des Kaltwiderstandes des Glührohres wird das Erreichen eines gegebenen Wertes angezeigt und das verbrauchte Glührohr kann ausgewechselt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, daß das Glührohr durch zwei Wärmerückstrahl-Metallspiegel, ein Keramikring bzw. -rohr und eine Kühlwasserspirale zur Minderung der Intensität der Wärmestrahlung bzw. zur Kühlung umgeben wird,

Ausführungsbelsplele Die Erfindung wird im Nachstehenden ausführlich beschrieben und durch Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen: Fi(i. 1: eine Skizze der orfindungsgeitiäßen Glüheinheit, Fig. 2: eine Skizze dos Aufbaues der Glühräume und Flg. 3: das Blockdiagramm der Temperaturregelung der Glüheinheit. Bei der e isgemäßon Glüheinheit (Fig. 1) Ist der der Glühbehandlung zu unterziehende Wolframwendeldraht 1 auf der In

der At loit 2 befindlichen Spule 3 angeordnet und sein Weitertransport erfolgt mittels der Transportwalze 4 und des

Fördergurtes. Die Transportwalze 4 und der Fördergurt sichern die konstante Durchziehgeschwindigkeit des Wolframwendeldrahtes 1. Der Wolframwendeldraht 1 gelangt Ober das Wenderad (Umlenkrad) 5, β und den Leitapparat 7 auf

die in der Aufwickeleinheit 8 angeordnete Spule 3.

Des im Vorstehenden behandelte Entgraphitisierungs- und Fixierungsglühen erfolgt In den unter einer gemeinsamen Glocke 9

angeordneten Ausbrennrtumen 10,11. Das Schutzgas wird unmittelbar in die Glührohre 12 auf die aus der Fig. ersichtliche

Weise, und zwar in das im Glühraum 11 befindliche Glührolir 12 das trockene Wasserstoffgas, in das in dem Ausbrennraum 10

befindliche Glührohr 12 das nasse Wasserstoffgas zugeführt. Die aus den Glührohren 12 ausströmenden Gase vermischen sich in der Glocke 9.

Bei der Gblicden Drahtdurchführung kann das Abschließen des Ausbrennraumes nicht in vollständigem Ausmaß erfolgen, da

der Wendeldraht im oberen Teil der Glocke herausgeführt werden muß. Dies hat einen großen Schutzgasverbrauch zur Folge, da das ein leichteres spezifische.» Gewicht als die Luft aufweisende Wasserstoffgas neben dem Wendeldraht intensiv herausströmt. Bei der erfindungsgemäßen Ordnung hingegen wird der Wolframwendeldraht 1 mit einer Richtungsänderung von 18O⁰C unten aus der Glocke 9 herausgeführt und dadurch die Verwendung einer oben geschlossenen Glocke ermöglicht.

In diesem Falle kann das Wasserstoffgas nur unten aus der Glocke 9 herausströmen, nachdem der ganze Innenraum der Glocke

ausgefüllt wurde. Mit dieser Methode reicht auch ein geringer Schutzgasersatz aus und dadurch vermindert sich der auf eine

Wendel bezogene Wert der verbrauchten Schutzgasmenge um eine Größenordnung. Der andere Vorteil der Verwendung einer oben geschlossenen Glocke besteht darin, daß bei einem Ausfall der Wasserstoffgaszuführung keine Luft in die Glocke 9 eindringen und so, obwohl die Heizrohre noch eine Zeitlang glühen, keine Explosion eintreten kann. Die lineare Wärmedehnung und die Geradlinigkeit (Krümmungslosigkeit) der Glührohre 12 wird durch die Spannfedern 13

gesichert.

Der Aufbau der Glühräume 10 und 11 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die Glührohre ^werdenvonjezweiWärmerückstrahlspiegeln 14,

15, das Keramikrohr 16 und die Kühlwasserspirale 17 umgeben. Die metallenen Wärmerückstrahlspiegel 14,15 und das

Keramikrohr 16 vermindern die Ausstrahlung der Wärmeenergie. Beim Einführen bzw. Wiedereinführen des Wolframwendeldrahtes 1 muß die Glocke 9 nicht angehoben werden, da die Glührohre 12 und die Leitplatte 18 das Einziehband

in elnor geschlossenen Bahn führen, so daß bei einem Wiederingangsetzen der Anlage kein Spülen mit Stickstoffgas erforderlich

Das Glührohr 12 ist ein aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt zweckdienlicherweise aus Molybdänblech gefertigtes Rohr,

das mit direkter Stromzuleitung geheizt wird.

Der durch das Glührohr 12 in axialer Richtung durchgezogene Wolframwendeldraht 1 wird durch die Wärmestrahlung erhitzt

und seine Temperatur kommt allmählich der des Glührohres 12 nahe. Die Zeitkonstante der Erwärmung des

Wolframwendeldrahtes 1 ergibt sich in Abhängigkeit von dem Drahtdurchmesser. Die Durchziehgeschwindigkeit des Wolframwendeldrahtes 1 wird so ausgewählt, daß der durch den Wendeldraht innerhalb der Zeitdauer von einigen Zeitkonstanten zurückgelegte Weg im Vergleich zur Länge des GIChrohres 12 gering bleibt. Diese Forderung wird bei dem zuvor

genannten Geschwindigkeitswert erfüllt.

In Fig.3 ist das Blockschema der Temperaturregelung für die den Gegenstand der Erfrischung bildende Schnellglühanlage zu

sehen.

Die dem Glührohr 12 zugeführte elektrische Leistung wird zweckdienlicherwnise durch eine mit thyristorbestückten Schaltelementen aufgebaute Leistungseinheit 19 geliefert, deren Zündeinheit über den D-A-Wandler 21 durch das Mikroprozessorsystem 20 gesteuert wird. Die Messung der Temperatur des Wolframdrahtes 1 wird durch den bereite erwähnten Umstand ermöglicht, daß der Draht nach Zurücklegen der Erwärmungsweglänge mit guter Näherung die Temperatur des Glührohres 12 annimmt. Auf diese Weise

genügt es, das Material des Glührohres auf der gegebenen Temperatur zu halten. Zur Temperaturmessung wird die außerordentlich hohe Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes des Glührohres 12 ausgenutzt. (So beträgt der

Widerstand bei einer Temperatur von t700'C etwa das Zehnfache des Widerstandes bei Raumtemperatur.) Die Bestimmung des elektrischen Widerstandes wird durch gleichzeitige Auswertung des durch das Glührohr 12

durchfließenden Stromes und der auf einem gegebenen Abschnitt des Rohres abfallenden elektrischen Spannung vorgenommen.

An dem Ausgang der Stromwandlereinheit 22 erscheint eine zum Heizstrom proportionale elektrische Spannung, die zum Absolutwertgeber 23 gelangt. Das zur Netzperiode gehörende Integral des Absolutwertes des Signals wird am Ausgang des Integrators 24 erhalten, dessen Signal über den analogen Demultiplexer 25 durch den Abtast- und Halteschaltkreis 26 abgetastet

wird, und diese Information mit Hilfe des A-D-Konverters 27 gelangt dann in das Mikroprozessorsystem 20. Die elektrische

Spannung wird an zwei - von der Stromzuleitung unabhängigen - Punkten des GlOhrohres 12 gemessen, um die zufolge des

großen Stromes an dem Kontaktwiderstand der Stromzuleitung erscheinende, mit der Temperatur des Giührohres 12 in keinem

Zusammenhang befindliche Spannung von etwa 0,5-1 V entfallen zu lassen. Hiernach wird die Spannung nach einer ähnlichen Signalverarbeitung dem Mikroprozessorsystem 20 zugeleitet. Durch die Anwendung der für die einer Netzperiode entsprechenden Zeitdauer vorgenommenen Integration anstelle der

üblichen .kontinuierlichen* Integration folgt das auf den A-D-Konverter 27 gelangende Signal schnell dem Jeweiligen Wert des

Ausgangssignals der Stromwandlereinheit 22, so daß die Knickpunktfrequenz der Übertragungsfunktion dieses Gliedes größer

sein wird als die, die Im Falle einer kontinuierlichen Integration zu erhalten wäre, so daß bei dem ganzen Regelsystem eine größere Schlelfenverstärkung und eine schnellere Regelung erreicht wird. Auf diese Welse Ist das Olührohr 10 nicht nur ein

Heizelement, sondern zugleich auch ein Temperaturfühler, demzufolge der jeweilige Durchschnittswert der Tomperaturverteilung in der Länge trägheitsfrei gemessen werden kann. Das Steuersystem versieht die Steuerungeaufgaben der Heizung der beiden Röhren abwechselnd. Durch Teilung der zur Spannung und zum Strom proportionalen Größen wird der elektrische Widerstand erhalten. Durch Teilung desselben durch den

vorhergehend gemessenen .kalten* Rohrwiderstand erhält man das Widerstandsverhältnis, das mit einer guten Näherung als die lineare Funktion der Temperatur Im gegebenen Bereich angesehen werden kann. Nach Berechnung der Beziehung

T - T₀ + a/-1)wlrd die Temperatur angezeigt und dieser Wert liefert zugleich auch das zur Regelung erforderliche Meßwerisignal. Das erforderliche Sollwertsignal wird in ⁰C auf den Nummernschaltern eingestellt. Aus dem sich als Differenz

dieser beiden Werte ergebenden Befehlssignol wird zweckdienlicherweise mit Hilfe eines digitalen Pl-Algorithmus die Stellgröße hergestellt, die über den D-A-Wandler 21 das Steuersignal der Leitungseinheit liefert.

Bei Ingangsetzen der Heizung werden die Glührohre 12 im Interesse der Erhöhung ihrer Lebensdauer allmählich bis zur Grundtempereturvon 1600⁰C aufgeheizt. Beim Starten des Durchziehens wird die Temperatursprungartig in der Weise erhöht, daß ein Leistungsimpuls gegebener Größe an das Rohr 12 geführt wird. Demzufolge nimmt das Glührohr 12 einen um die mit der Obertemperatur erhöhte Glühtemperatur liegenden Wert auf. Hiernach erfolgt mit Hilfe des Pl-Algorithmus die Einregelung auf die auf dem Nummernschalter eingestellte Temperatur. Bei einer Drahtstauung, einem Drahtbruch, bei Auslaufen der Spule wird das Durchziehen abgestellt und das Glührohr 12 durch das System auf ähnliche Weise wieder auf die Grundtemperatur zurückgekühlt. Die Zurückkühlung erfolgt auf die Grundtemperatur sprungartig und von hier an allmählich. Da durch das Glührohr 12 zwei WendeldrShte auf einmal durchgezogen werden können, kann bei einem Ausglühen von einem Wendeldraht die vorerwähnte Fehlerkontrolle (Beobachtung) des fehlenden Wendeldrahtes ausgeschaltet werden. Die einzelnen Heizzonen können in manuellem Betrieb auch jeweils getrennt betätigt werden. Hierbei können die Leistungseinheiten 19 mit Hilfe je eines Helikalpotentiometers gesteuert werden, wobei jedoch bei einem Stillstand des Durchziehens die Steuerelektronik die Temperatur auch in diesem Falle automatisch zurücknimmt, so daß sie auch die Grundtemperatur maximiert wird. Bei einem Ausfall der Wasserstoffgas·, Stickstoffgas- bzw. Kühlwasserzuführung sowie be! einem Hochheben der Glocke 9 kommt es zu einer sprungartigen Rückkühlung der Glührohre 12 und Abstellung des Wendelorahtdurchziehens. Außerdem wird bei einem Anheben der Glocke 9 die Wasserstoffzufuhr abgeschlossen und das Heizsystem mit Stickstoffgas durchgespült. Vordem Ingangsetzen der Heizung kann die Messung des Kaltwiderstandes des Glührohres 12 durch Aktivieren des Kaltwiderstand-Druckknopfes gestartet werden, in deren Verlaufe die Leistungseinheit 19 für eine Zeitdauer von 40 ms Spannung an das Glührohr 12 leitet und dieses sich während dieser Zeit in einem zu vernachlässigenriar. Maße erwärmt. Neben dem Vorgenannten kann durch Messung des Kaltwiderstandes auch die Onhnung, die Alterung des Glührohres 12 verfolgt werden, und nach Erreichen eines gegebenen Wertes ist dann das Glührohr 12 auszutauschen. Durch eine Pyrometermessung kann die Einrichtung geeicht werden, mit Aktivierung des Eichungsdruckknopfes kann hiernach über den Nummernschalter der geänderte Temperaturwert eingegeben werden, mit dessen Hilfe die Einrichtung den Wert des in der Temperaturberechnungsformel befindlichen Koeffizienten verändert.

Claims (9)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von auf Molybdänkernen befindlichen Wolframwendeln, in dessen Verlaufe die Wendel zuerst durch eine nasse, eine Temperatur von 1300⁰C aufweisende und hiernach durch eine trockene, eine Temperatur von 1700-1850⁰C aufweisende Wasserstoffatmosphäre geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolframwendel durch die Wärmezonen während einer Zeitspanne von 3-7 s, vorteilhafterweise von 5 Sekunden durchgeführt, hierbei aber durch den die hohe Temperatur von 1700-1850⁰C aufweisenden Abschnitt während höchstens 7 Sekunden durchgezogen wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von auf Molybdänkernen befindlichen Wolframwendeln, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einen Molybdänkern aufgewickelte Wolframwendeldraht (1) in axialer Richtung durch die mit direktem Stromdurchgang beheizten aus Metall mit hohem Schmelzpunkt gefertigten geringe Wärmeträgheit aufweisenden Glührohre (12) geführt wird, die durch eine Leistungseinheit (19) bei Stillstand der Bewegung des Wolframwendeldrahteo (1) allmählich im Falle des Reinigungsglühens bis zur vollständigen, im Falle des Fixierungsglühens nur bis zur Grundtemperatur, beim Ingangsetzen jedoch mit einer kleinen Zeitkonstante auf eine um die Übertemperatur erhöhte Glühtemperatur aufgeheizt wird, bei Aussetzen der Bewegung des Wolframwendeldrahtes (1) durch die Leistungseinheit (19) ähnlich schnell auf die Grundtemperatur zurückgekühlt werden; die schnelle und direkte Messung der Temperatur der Glührohie (12) durch Auswertung des elektrischen Widerstandes erfolgt, der in der elektronischen Einheit verarbeitet einerseits zur Steuerung der Leistungseinheit (19), andererseits zur Anzeige der Temperatur verwendet wird; der Reinigungs- und Fixierungsglühprozeß unter einer gemeinsamen Glocke (9) auf die Weise erfolgt, daß nasses Wasserstoffgas unmittelbar in das im ersten Glühraum (10) befindliche Glührohr (12), trockenes Wasserstoffgas hingegen unmittelbar in das im zweiten Glühraum (11) befindliche Glührohr (12) geführt wird und diese beiden unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalte aufweisenden Gase sich in der Glocke (9) vermischen, die oben geschlossen ausgeführt ist, weshalb der Wolframwendeldraht (1) mit einer Richtungsänderung unten aus der Glocke (9) herausgeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glührohre (12) zugleich auch Temperaturfühler sind, und der durch die LeisUingseinheit (19) gelieferte Heizstrom als Meßstrom verwendet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Einwirkung des Heizstromes an dem Glührohr (12) fallende elektrische Spannung an zwei-von der Stromzuleitung unabhängigen - Punkten des Glührohres (12) gemessen wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu dem durch das Glührohr (12) fließenden Strom proportionale Signal und auf ähnliche Weise die auf einem gegebenen Abschnitt des Glührohres (12) faüande elektrische Spannung auf den Absolutwert-Geber (23) geführt, das für die einer Netzperiode entsprechende Zeitspanne berechnete Integral des Absolutwertes des Signals auf dem Ausgang des Integrators (24) erhalten wird, das dann durch den Abtast- und Halteschaltkreis (26) abgetastet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Temperatur des Glührohres (12) beim Ingangsetzen und beim Abstellen des Durchziehens des Wclframwendeldrahtes mit Hilfe der Leistungssteuerung durch Anlegen bzw. Abnehmen eines Leistungsimpulses gegebener Größe und Zeitdauer auf das Glührohr (12) gesichert, die Temperaturhaltung hiernach durch Temperaturregelung, zweckdienlicherweise mittels einer digitalen Pl-Regelung vorgenommen wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Berechnung des „kalten" Wideretandes des G!ührohres (12) erforderliche Meßatio.n und die durch diesen erzeugte elektrische Spannung auf die Weise bestimmt wird, daß während der Zeitdauer der Messung die Leistungseinheit (19) einem Spannungsimpuls an das Glührohr (12) leitet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Im Verlaufe des Gebrauches eintretenden Zunahme des Kaltwiderstandes des Glührohres (12) das Erreichen eines gegebenen Wertes angezeigt wird und das verbrauchte Glührohr ausgewechselt werden kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Glührohr (12) durch zwei Wärmerückstrahl-Metallspiegel (14,15) Keramikring bzw. Rohr (16) und eine Kühlwasserspirale (17) zur Minderung der Intensität der Wärmestrahlung bzw. zur Kühlung umgeben wird.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Gegenstcnd der Erfindung !st ein Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Wolframwendeln auf Molybdänkernen, wobei die Wendel zuerst durch eine feuchte, eine Temperatur von 1300X aufweisende Wasserstoffatmosphäre und hiernach durch eine trockene, eine Temperatur von 170O-185O°C aufweisende Wasserstoffatmosphäre geführt wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, die aus zwei aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt gefertigten Glühr ohren, einem Wenderad, einer zum Auf· und Abwickeln der Wendel dienenden Einheit, Gas- und Kühlwasser-Zuleitstutzen, Stronv.uleitungen sowie einer Temperaturmeß- und Regeleinheit besteht.