DE2002087C2

DE2002087C2 - Tungsten filament electrode for electric lamps, process for their production and device for carrying out this process

Info

Publication number: DE2002087C2
Application number: DE19702002087
Authority: DE
Inventors: James Little Falls N.J. Petro; Clair M. Old Bridge N.J. Rively
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Philips North America LLC
Priority date: 1969-01-22
Filing date: 1970-01-19
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB1296224A; NL7000892A; FR2028902A1; NL168992C; ES178327U; ES400786A1; BE744561A; ES178327Y; ES374895A1; DE2002087A1; NL168992B

Description

Die Erfindung betrifft eine Wendelelektrode aus Wolfram für elektrische Lampen, die mehrere im Abstand zueinander gehaltene Windungen und an mindestens einem Ende einen Knoten aufweist-The invention relates to a filament electrode made of tungsten for electric lamps that have several at a distance turns held to one another and has a knot at at least one end -

Eine derartige Wendelelektrode ist beispielsweise aus der DE-AS 11 46 585 bekannt, ein anderes Beispiel ist die US-PS 35 23 207.Such a helical electrode is known, for example, from DE-AS 11 46 585, another example is US-PS 35 23 207.

Bei der DE-AS 11 46 585 entsteht der Knoten am Ende der Wendelelektrode dadurch, daß in das gewendelte Ende eines Glühfadens ein Kerndrahtstück eingeschoben und dann der den Kerndraht enthaltende Teil mittels einer weiteren Wendel überwickelt wird, um so die Befestigung zu verbessern. Mit dem Kerndraht sind dann die Leuchtfadenenden an die Stromzuführungen angeklemmt.In DE-AS 11 46 585 , the knot at the end of the helical electrode arises in that a piece of core wire is inserted into the coiled end of a filament and then the part containing the core wire is wound over by means of another helix in order to improve the fastening. The filament ends are then clamped to the power supply lines with the core wire.

Eine ähnliche Wendelelektrode zeigt die US-PSA similar helical electrode is shown in US Pat

35 23 207, wobei allerdings anstelle der Überwicklung mit einer zweiten Wendel eine Klammer benutzt wird, um die Wendel eines Lampenglühfadens auf einem eingeschobenen Kerndrahtstück festzuhalten.
Die AT-PS 1 68 495 zeigt eine Elektrode für eine elektrische Entladungslampe bei der an den Endpunkten des Glühfadens mit Hilfe von Stützen oder Trägern in Gestalt einer Scheibe, Schale oder Hülse eine Aktivierungssubstanz angebracht wird, um so die Lebensdauer der Elektrode zu erhöhen.35 23 207, although instead of being wrapped with a second filament, a clamp is used to hold the filament of a lamp filament on an inserted piece of core wire.
AT-PS 1 68 495 shows an electrode for an electric discharge lamp in which an activating substance is attached to the end points of the filament with the help of supports or carriers in the form of a disk, shell or sleeve, in order to increase the service life of the electrode.

Die US-PS 23 63 028 zeigt einen Kathodenglühfaden, der gleichfalls mit Emissionsmaterial beschichtet ist und Elektrodenendabschlüsse aufweist, die dazu dienen, ein Auffasern des Drahtgeflechtes zu verhindern, aus der der Glühfaden gebildet istThe US-PS 23 63 028 shows a cathode filament which is also coated with emission material and Has electrode end terminations which serve to prevent the wire mesh from fraying out of the the filament is formed

Die Wendelelektroden bzw. Glühfäden aller genannten Druckschriften sind jedoch für die Massenherstellung von elektrischen Lampen nicht sonderlich gut geeignet Wendelelektroden aus Wolfram für elektrische Lampen werden nämlich üblicherweise dadurch hergestellt, daß ein sehr feiner Wolframdraht um einen Dorn aus einem anderen Metall (beispielsweise Eisen) herumgewickelt und der sich ergebende zusammengesetzte Draht dann in Abschnitte von gewünschter Länge zerschnitten wird, woraufhin dann der Dorn von den Abschnitten durch chemische Auflösung getrennt wird, um so eine hohle Wendel aus Wolframdraht zu erhalten, die eine Anzahl von im Abstand zueinander gehaltenen Windungen aufweist Wegen der Härte und der kleinen Abmessungen des Wolframdrahtes entstehen an den Schnittenden der so hergestellten Wendeln Drahtvorsprünge, die dazu führen, daß sich die Enden der Wendeln mit den Enden von anderen Wendeln verhaken. Dieses Problem tritt insbesondere bei der Massenproduktion von elektrischen Lampen auf, bei denen mit Hilfe von automatisch arbeitenden Maschinen aus einem Vorratshaufen von Wendelelektroden einzelne Wendeln der Montageeinrichtung zugeführt werden müssen. Infolge des starken Verhakens der einzelnenThe spiral electrodes or filaments of all of the cited publications are, however, for mass production Not particularly suitable for electric lamps. Tungsten filament electrodes for electric lamps In fact, lamps are usually made by wrapping a very fine tungsten wire around a mandrel of another metal (e.g. iron) wrapped around it and the resulting composite Wire is then cut into sections of the desired length, whereupon the mandrel is then removed from the sections is separated by chemical dissolution so as to obtain a hollow helix of tungsten wire which has a number of spaced turns because of the hardness and the small size Dimensions of the tungsten wire arise at the cut ends of the spirals produced in this way. which cause the ends of the coils to become entangled with the ends of other coils. This problem occurs particularly in the mass production of electric lamps, in which with With the help of automatically working machines from a stock pile of individual spiral electrodes Coils must be fed to the assembly device. As a result of the strong entanglement of the individual

Wendeln konnte diese Zufuhr von einzelnen Wendeielektroden nicht automatisiert werden, vielmehr war es notwendig, die Trennung einzelner Wendeln von dem Vorratshaufen von Hand vorzunehmen. Dadurch werden die Herstellungskosten für derartige elektrische Lampen erhöht. Außerdem kann es häufig geschehen, daß zahlreiche Wendelelektroden so stark miteinander verhakt sind, daß eine Trennung überhaupt nicht mehr möglich ist, so daß große Mengen von Wendelelektroden häufig nicht mehr verwendet werden konnten.Wendeln, this supply of individual reversible electrodes could not be automated, rather it was necessary to make the separation of individual coils from the stock pile by hand. This will be increases the manufacturing costs for such electric lamps. In addition, it can often happen that numerous helical electrodes are so strongly interlocked that they are no longer separated at all is possible, so that large amounts of helical electrodes could often no longer be used.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Wendelelektrode aus Wolfram für elektrische Lampen der eingangs genannten Art, bei der dieses Problem der gegenseitigen Verhakung nicht oder zumindest in nur sehr verringertem Ausmaß auftritt und dadurch die Herstellungskosten erheblich erniedrigt werden.The object of the invention is to create a filament electrode made of tungsten for electric lamps of the type mentioned at the beginning, in which this problem of mutual entanglement is not or at least only to a very great extent occurs to a reduced extent and thereby the manufacturing cost can be significantly reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Knoten aus geschmolzenem Material gefertigt einstückig mit der zugehörigen Endwindung ausgebildet ist und diese abschließtThis object is achieved according to the invention in that the knot is made of molten material is formed in one piece with the associated end turn and this closes

Durch diese Ausbildung wird die Entstehung von zur Verhakung neigendem Draht an den Enden der Wendelelektrode verhindert Infolgedessen lassen sich die erfindungsgemäßen Wendelelektroden wesentlich einfacher handhaben und insbesondere auch von automatisch arbeitenden Montageeinrichtungen verarbeiten, so daß die Herstellungskosten für diese Wendelelektrode verwendende elektrische Lampen stark reduziert werden können. Das Problem der Verhakung wird noch weiter reduziert, wenn gemäß Anspruch 2 der Knoten ausreichend groß ist, um die von der zugehörigen Endwindung gebildete öffnung in der Wendel zu verschließea As a result of this design, wire tending to become entangled is created at the ends of the helical electrode As a result, the helical electrodes according to the invention can be made much simpler handle and in particular also process automatically working assembly devices, so that the manufacturing costs for this coil electrode using electric lamps are greatly reduced can. The problem of entanglement is reduced even further if, according to claim 2, the knot is sufficiently large to close the opening in the coil formed by the associated end turna

Sind die beiden Enden der Wendel gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung durch einen Knoten aus verschmolzener, verformbarer (duktiler) Wolfram-Eisen-Legierung abgeschlossen und befinden sich wenigstens die den Knoten benachbarten und damit integralen Windungen der Wendel in einem im wesentlichen nicht rekristallisierbaren Zustand und sind damit verformbar, erleichtert sich die Handhabung auch noch insofern, als die Bruchgefahr beim Abscheiden der einzelnen Wendelelektrode aus einem Haufen derartiger Wendelelektroden und die anschließende Montage ohne Gefahr eines Brechens durchgeführt werden kann.Are the two ends of the coil according to yet another embodiment of the invention by a Knots made of fused, malleable (ductile) tungsten-iron alloy are completed and located at least the turns of the helix which are adjacent to the knot and are therefore integral in one essentially In a non-recrystallizable state and are therefore deformable, handling is also made easier insofar as the risk of breakage when separating the individual filament electrodes from a pile of such Spiral electrodes and the subsequent assembly can be carried out without the risk of breaking can.

Es ist auch günstig, wenn die verschmolzenen Wolfram-Eisen-Legierungs-Knoten einen Durchmesser haben, der größer als der Außendurchmesser der angrenzenden Windungen der Wendel ist und wenn sie voneinander einen vorgegebenen Abstand aufweisen. Dies erleichtert gleichfalls die automatisierte Handhabung der erfindungsgemäßen Wendelelektrode.It is also beneficial if the fused tungsten-iron alloy knot have a diameter greater than the outer diameter of the adjacent turns of the helix and when they are apart have a predetermined distance. This also facilitates automated handling the helical electrode according to the invention.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Wendelelektrode der oben geschilderten Art, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eine bestimmte Menge eines festen Materials in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem vorgegebenen Teil eines langgestreckten, gewendelten Drahtstückes gebracht wird, das Material bis zum Schmelzen und Verschmelzen mit dem benachbarten Teil des gewendelten Drahtstückes erwärmt wird, um dadurch einen Knoten aus geschmolzenem Material zu bilden, der an einem Ende eines Segmentes liegt und mit diesem integral ist, und daß das geschmolzene Material anschließend bis zu seiner Verfestigung gekühlt wird. Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in Unteransprüchen.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die erfindungsgemäßen Knoten aus geschmolzenem Material dadurch herzustellen, daß das Festmaterial, das in Form eines langgestreckten Gliedes in die Wendel eingeschoben wird, es handelt sich dabei beispielsweise um einen Eisendorn, mit Hilfe eines fokussieren Laserstrahls zum Schmelzen gebracht wird. Das Festmaterial hat dabei vorzugsweise eine niedrigere Schmelztemperatur als das Material, aus dem das gewendelte Drahtstück besteht Dies trifft zum Beispiel insbesondere bei dem genannten Eisendorn zu, der in eine Wendel eingeschoben ist, die aus z. B. einem Wolframkerndraht, einem Eisenfülldraht und einer Umwicklung aus feinem Wolframdraht besteht, wie es an sich bekannt ist Die dabei entstehende Legierung besitzt eine größere chemische Widerstandskraft als reines Eisen, so daß der Eisendorn chemisch entfernt werden kann, während die Woifram^j wendel und der aus der Legierung bestehende Knoten zurückbleiben.The invention also relates to a method for producing a helical electrode of the type described above, the method being characterized in that a certain amount of a solid material is brought in the immediate vicinity of a predetermined part of an elongated, coiled piece of wire, the material until it melts and Fusing with the adjacent portion of the coiled length of wire to thereby form a knot of molten material lying at and integral with one end of a segment, and then cooling the molten material until it solidifies. Further refinements of the method can be found in the subclaims.
It has proven particularly advantageous to manufacture the knots according to the invention from molten material by melting the solid material, which is inserted into the helix in the form of an elongated member, for example an iron spike, with the help of a focused laser beam will. The solid material preferably has a lower melting temperature than the material from which the coiled piece of wire is made. A tungsten core wire, a Eisenfülldraht and a wrapping consists example made of fine tungsten wire, as is known in the art The resulting alloy has a greater chemical resistance than pure iron, so that the iron mandrel can be chemically removed, while the Woifram ^j spiral and existing nodes of the alloy remain.

Besteht die Wendelelektrode nicht nur aus einem gewendelten Wolframdraht, sondern aus der weiter oben bereits genannten, einen Eisenfülldraht umfassenden Kombination, so wird auch der Eisenfülldraht bei dem chemischen Verfahren entfernt In letzterem Falle entsteht also eine mit Knoten versehene Wendel, die aus einem gewendelten Wolframkerndraht wie einer lockeren Umwicklung des Wolframkerndrahtes mit feinem Wolframdraht besteht. Diese Konstruktion ermöglicht die besonders günstige Aufbringung von Emissionsmaterial, wie es bei der Verwendung als Elektrode in einer Leuchtstofflampe notwendig ist In diesem Falle dient der Knoten auch zum Festhalten des den Wolframkerndraht locker umgebenden feinen WolframdrahtPS.Does the spiral electrode not only consist of a coiled tungsten wire, but the one above already mentioned combination comprising an iron cored wire, the iron cored wire is also used in the case of the chemical process removed In the latter case, a spiral with knots is created, which is a coiled tungsten core wire like a loose winding of the tungsten core wire with fine Consists of tungsten wire. This construction enables the particularly favorable application of emission material, as it is necessary when using it as an electrode in a fluorescent lamp. In this case it is used the knot is also used to hold the fine tungsten wire PS loosely surrounding the tungsten core wire.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Wendel läßt sich aber nicht nur besonders gut bei der Herstellung von Leuchtstofflampen einsetzen, die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich auch bei der Verwendung als Glühfaden für Glühlampen oder dgl., wobei der Glühfaden einfach oder auch doppelt gewendelt sein kann.The helix formed according to the invention can not only be used particularly well in the production of Use fluorescent lamps, the advantages of the invention also result when used as Filament for incandescent lamps or the like. The filament can be single or double coiled.

Neben dem Herstellungsverfahren für die Wendelelektrode gemäß der eingangs genannten Art betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, woobei verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung in Unteransprüchen gelehrt werden.In addition to the manufacturing method for the helical electrode according to the type mentioned above, the Invention also an apparatus for carrying out the method, whereby various embodiments the device are taught in subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments which are shown in the drawings are shown. It shows

F i g. 1 perspektivisch in vergrößertem Maßstab ein Ende einer Leuchtstofflampe mit erfindungsgemäßer Wendelelektrode;F i g. 1 shows, in perspective, on an enlarged scale, one end of a fluorescent lamp with a lamp according to the invention Helical electrode;

Fig.2 eine Seitenansicht der Wendelelektrode vor ihrer Verbindung mit Stromzuführungsdrähten und vor Beschichtung mit Emissionsmateriai;2 shows a side view of the helical electrode their connection to power supply wires and prior to coating with emissive materials;

Fig.3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die unbeschichtete Wendelelektrode gemäß F i g. 2 längs der Line I1I-III;3 shows a cross-section on an enlarged scale by the uncoated spiral electrode according to FIG. 2 along the line I1I-III;

Fig.4 in vergrößertem Maßstab eine Teilseitenansicht eines Segmentes des zum Aufbau der in den F i g. 1 3 dargestellten Wendelelektrode verwendeten zusammengesetzten Drahtes;4 shows a partial side view on an enlarged scale a segment of the to build the in the F i g. 1 3 shown helical electrode used composite Wire;

F i g. 5 eine vergrößerte Teilansicht des in F i g. 4 dargestellten Drahtaufbaus nach dessen Aufwicklung auf einen Eisendorn zur Bildung eines zur Herstellung von Wendelelektroden geeigneten Wendelelektrodenausgangsdrahtes; F i g. 5 is an enlarged partial view of the FIG. 4 shown Wire build-up after it has been wound onto an iron mandrel to form one for the production of Helical electrodes of suitable helical electrode output wire;

Fig.6 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht eines von dem Wendelelektrodenausgangsdraht abgetrennten Abschnittes nach Bildung von Knoten an den Enden, jedoch vor chemischer Auflösung des Eiscndor-6 shows, on an enlarged scale, a side view of a cut off from the helical electrode output wire Section after the formation of knots at the ends, but before the chemical dissolution of the icicle

nes und des Eisenfülldrahtes;nes and iron cored wire;

Fig. 7a—7d seitliche Teilansichten eines Abschnittes des Wendelelektrodenausgangsdrahtes zur Erläuterung der verschiedenen Schritte bei einem Verfahren zur gleichzeitigen Knotenbildung und Abtrennung eines embryonalen Wendelelektrodenabschnittes entsprechend der vorliegenden Erfindung;7a-7d are partial side views of a section of the helical electrode output wire to explain the various steps in a method for simultaneous knot formation and separation of an embryonic coil electrode section accordingly of the present invention;

F i g. 8 eine Seiten-Teilansicht eines Endes der fertigen, nicht rekristallisierten Wendelelektrode aus Wolfram, nachdem Eisendorn und Fülldraht chemisch entfernt wurden;F i g. 8 is a partial side view of one end of the finished, non-recrystallized spiral electrode made of tungsten; after the iron mandrel and filler wire have been chemically removed;

Fig.9a—9d schematisch den Aufbau einer mechanischen Vorrichtung sowie der zugehörigen elektrischen Schaltung zur automatischen Zertrennung eines fortlaufend zugeführten Wendelelektrodenausgangsdrahtes in an den Enden Knoten aufweisende Abschnitte gleichförmiger Länge mittels eines Laserstrahls;9a-9d schematically show the structure of a mechanical Device and the associated electrical circuit for the automatic disconnection of a continuous fed helical electrode output wire into sections having knots at the ends more uniformly Length by means of a laser beam;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer gemäß dem schematischen Aufbau der Fig.9a—9d arbeitenden Vorrichtung zur Herstellung von erfindungsgemäßen Wendelelektroden;10 is a perspective view of an operating according to the schematic structure of FIGS. 9a-9d Device for producing helical electrodes according to the invention;

F i g. 11 ein Phasendiagramm, das die Betätigung der verschiedenen Komponenten der Maschine gemäß Fig. 10 beim Durchlaufen eines vollen Arbeitszyklus in der zeitlichen Aufeinanderfolge veranschaulicht;F i g. 11 is a phase diagram showing the actuation of the various components of the machine according to FIG. 10 when going through a full work cycle in the chronological sequence illustrated;

Fig. 12 eine Seitenansicht einer etwas abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendelelektrode, gemäß der der Wendelelektrodenausgangsdraht gesondert mittels eines Laserstrahls mit Knoten versehen und mit Hilfe eines Messers in embryonale Wende- !elektrodenabschnitte getrennt wird;Fig. 12 is a side view of a somewhat modified one Embodiment of the spiral electrode according to the invention, according to that of the spiral electrode output wire knot separately with a laser beam and cut into embryonic reversal with the help of a knife. ! electrode sections are separated;

Fig. 13 perspektivisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendelelektrode, bei der an beiden Enden der vorgeschnittenen Abschnitte des Wendelelektrodenausgangsdrahtes gleichzeitig Knoten gebildet werden;13 shows a further embodiment in perspective the spiral electrode according to the invention, in which at both ends of the pre-cut sections of the Coiled electrode output wire are knotted at the same time;

Fig. 14a—14d Seitenansichten einer vorgeformten Drahtwendel, die die verschiedenen Arbeitsgänge entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Bildung von Knoten wiedergibt und bei der kurze Metalldrahtabschnitte in die Wendel eingesetzt und sodann mit Hilfe von Laserstrahlen geschmolzen werden, um die gewünschten integral verschmolzenen Knoten zu erhalten;14a-14d are side views of a preformed Wire helix that performs the various operations according to a further embodiment of the invention to form knots and inserted into the coil in the short metal wire sections and then melted using laser beams to form the desired integrally fused Get knot;

Fig. 15 eine Teilseitenansicht des Endes einer ge- « formten Wendel, mit der eine weitere Ausführungsform zur Bildung eines Knotens veranschaulicht wird, wonach das Ende eines Metalldrahtes geschmolzen und mit der Endwindung der Wendel verschmolzen wird, wenn der Draht in die Wendel eindringt; so15 is a partial side view of the end of a formed helix which illustrates another embodiment for forming a knot, according to which the end of a metal wire is melted and fused with the end turn of the helix, when the wire penetrates the coil; so

Fig. 16 perspektivisch eine noch weitere Ausführungform der erfindungsgemäß hergestellten Wendelelektrode, bei der Knoten als integrale Bestandteile von in die Wendel eingesetzten Drahtabschnitten gebildet werden;16 shows a still further embodiment in perspective of the helical electrode produced according to the invention, in which the knot is an integral part of wire sections inserted into the coil are formed;

Fig. 17a —17b in vergrößertem Maßstab Seitenansichten eines mit Knoten versehenen doppelt gewendelten Glühfadens und der zugehörigen Stromzuführungsstelle einer Glühlampenhalterung, wobei die Knoten dazu dienen, die leuchtende Länge des montierten Glühfadens zu bestimmen.Figures 17a-17b are side views on an enlarged scale a double-coiled filament with knots and the associated power supply point a lightbulb holder, the knots serving to lighten the length of the mounted Determine the filament.

Mit F i g. 1 ist eine Halterung 10 für eine Leuchtstofflampe wiedergegeben. Die Halterung 10 weist einen Glasschaft 11 auf, der an seinem einen Ende in einen kegelförmigen Teller 12 sowie ein Pumprohr 13 übergeht, das sich in den Glasschaft 11 erstreckt und zusammen mit einer seitlich in dem Glasschaft 11 angeordneten öffnung 14 einen Durchgang zur Evakuierung und zur Quecksilberdosierung der Lampe nach der Eindichtung des Glasschaftes 11 in den Lampenkolben bildet Zwei Stromzuführungsdrähte 16 und 17 sind dicht durch einen Quetschfuß 15 am anderen Ende des Glasschaftes 11 geführt An ihren freien Enden gehen die beiden Stromzuführungsdrähte jeweils in einen Klemmbügel 18 über, mit deren Hilfe die Enden einer Glühkathode eingespannt sind, die von einer »lauffreien« Elektrodenwendel 20 aus nicht rekristallisiertem Wolframdraht gebildet ist, der eine Schicht aus einem geeigneten elektronenemittierenden Material E wie einem Gemisch aus Erdalkalioxiden trägt.With F i g. 1 shows a holder 10 for a fluorescent lamp. The holder 10 has a glass shaft 11, which merges at one end into a conical plate 12 and a pump tube 13, which extends into the glass shaft 11 and, together with an opening 14 arranged laterally in the glass shaft 11, a passage for evacuation and for Mercury dosing of the lamp after the sealing of the glass shaft 11 in the lamp bulb forms Two power supply wires 16 and 17 are tightly guided through a pinch 15 at the other end of the glass shaft 11 At their free ends, the two power supply wires each merge into a clamping bracket 18, with the help of which the Ends of a hot cathode are clamped, which is formed by a "run-free" electrode coil 20 made of non-recrystallized tungsten wire, which carries a layer of a suitable electron-emitting material E such as a mixture of alkaline earth oxides.

Die beiden Enden der Wendel 20 sind mit einer perlenartigen Verdickung 21 aus geschmolzenem, verformbarem Metall versehen, die sich über die Endfläche der Wendel erstreckt. Das Beschichtungsmaterial E reicht nur über den mittleren Abschnitt der Wendel 20, so daß die in unmittelbarer Nachbarschaft der Klemmbügel 18 befindlichen Windungen der Wendel 20 ohne Beschichtung sind. Solche Wendeln werden als »lauffreie« Wendeln bezeichnet, weil sie aus einer Mehrzahl im Abstand voneinander angeordneter Windungen gleichen Durchmessers bestehen und so eine Wendel von linearem Verlauf und über die ganze Länge gleichbleibender Querschnittsabmessungen bilden. Solche »lauffreien« Wendeln haben daher keine größeren sekundären Windungen und keinen mittleren Wendel-Laufabschnitt, wie das für Doppel- oder Dreifachwendel-Glühfäden zutrifftThe two ends of the coil 20 are provided with a pearl-like thickening 21 made of molten, deformable metal, which extends over the end face of the coil. The coating material E extends only over the central section of the helix 20, so that the windings of the helix 20 located in the immediate vicinity of the clamping bracket 18 are without a coating. Such coils are referred to as "non-running" coils because they consist of a plurality of coils of the same diameter arranged at a distance from one another and thus form a coil with a linear course and constant cross-sectional dimensions over the entire length. Such "non-running" coils therefore have no larger secondary turns and no central coil running section, as is the case for double or triple coil filaments

Wie mit F i g. 1 und 2 gezeigt, sind die Verdickungen 21 mit den Endwindungen 22 der Wendel 20 integral, wobei sie die Endwindungen 22 abschließen und etwa die gleiche Größe wie der Außendurchmesser der Wendel haben. Die Verdickungen 21 gehen dementsprechend in die Enden der Wendel 20 über und schließen diese ab. Wie in vergrößertem Maßstab mit F i g. 3 dargestellt, weist die Wendel 20 einen gewendelten Kerndraht 23 aus geeignetem hitzebeständigem Material wie nicht rekristallisiertem Wolfram auf, der von einer Wicklung aus feinem, lose darum herum geschlungenem hitzebeständigem Draht 24 wie nicht rekristallisiertem Wolfram umgeben ist Die Windungen des feinen Drahtes 24 umschließen den Kerndraht 23 und bilden dabei einen korbartigen Aufbau, der die Fähigkeit der Wendel 20, emissionsfähiges Material aufzunehmen, erhöht Wenn der mittlere Bereich der Wendel 20 mit dem Emissionsmaterial E nach Befestigung der Wendel an den Zuführungsdrähten 16 und 17 beschichtet wird, füllt das Emissionsmaterial £den von den mit Spiel gewickelten Windungen des feinen Drahtes 24 gebildeten korbartigen Aufbau aus, wobei die Windungen 22 der Wende! 20 in der aus Fig.! ersichtlichen Weise überbrückt werden.As with F i g. 1 and 2, the bulges 21 are integral with the end turns 22 of the coil 20, terminating the end turns 22 and being approximately the same size as the outer diameter of the coil. The thickenings 21 accordingly merge into the ends of the helix 20 and close them off. As shown on an enlarged scale with FIG. 3, the coil 20 has a coiled core wire 23 made of a suitable refractory material such as non-recrystallized tungsten, which is surrounded by a winding of fine, loosely wrapped heat-resistant wire 24 such as non-recrystallized tungsten. The turns of the fine wire 24 enclose the core wire 23, forming a basket-like structure, which include the ability of the coil 20, emission material capable increased when the central portion of the helix 20 with the emissive material e by mounting the coil to the lead wires 16 and coated 17, fills the emissive material £ the of the windings of the fine wire 24 wound with play from the basket-like structure, the windings 22 of the turn! 20 in the from Fig.! obvious way to be bridged.

Zur Herstellung der Elektrodenwende! 20 wird der Wolframkerndraht 23 mit einem etwas größeren Fülldraht 25 aus einem anderen Metall wie Eisen gepaart, wobei das Eisen anschließend auf chemischem Wege aus der Wendel herausgetrennt werden kann, ohne den Wolframkerndraht zu beeinträchtigen. Der paarweise geführte Kerndraht 23 und Eisenfülldraht 25 bilden einen zweiadrigen Kernaufbau. Um diesen zweiadrigen Kernaufbau wird der feine Wolframdraht 24 dicht herumgewickelt, so daß die Drahtanordnung 26 der F i g. 4 entsteht. Die Drahtanordnung 26 wird ihrerseits um einen drahtförmigen Eisendorn 27 gewickelt, so daß ein nachstehend als Drahtvorrat 28 bezeichneter Aufbau entsprechend F i g. 5 erhalten wird.For making the electrode turn! 20 is the tungsten core wire 23 with a slightly larger filler wire 25 paired from another metal such as iron, with the iron then chemically can be separated from the coil without affecting the tungsten core wire. The pair guided core wire 23 and iron filler wire 25 form a two-core core structure. To this two-wire In the core structure, the fine tungsten wire 24 is tightly wrapped around it so that the wire assembly 26 of FIG. 4th arises. The wire assembly 26 is in turn wound around a wire-shaped iron mandrel 27, so that a hereinafter referred to as wire supply 28 structure corresponding to FIG. 5 is obtained.

Gemäß dem Stand der Technik werden von demAccording to the prior art, the

Drahtvorrat 28 mit gewünschten Längen abgetrennte Abschnitte in ein Säurebad (beispielsweise Chlorwasserstoffsäure) getaucht, das den Eisenfülldraht 25 sowie den Eisendorn 27 löst, so daß die gewünschte fertige Wendel aus dem gewendelten Wolframkerndraht 23 und dem lose darum herumlaufenden feinen Wolframdraht 24 zurückbleibt Infolge des kleinen Durchmessers des Wolframkerndrahtes 23 ist eine glatte Trennung auf mechanischem Wege praktisch nicht möglich. Vielmehr ist es unvermeidlich, daß an den Schnittenden Gratbildungen verbleiben. Da der Kerndraht 23 von dem feinen Draht 24 nur los umschlungen wird, stehen die mit den Gratbildungen versehenen Enden des Kerndrahtes naturgemäß über die Enden der fertigen Wendel hinaus, so daß es zu der vorstehend erwähnten gegenseitigen Verhakung kommt, wenn die Wendeln in eine Einfüllöffnung eingeleitet und en masse verarbeitet werden.Wire stock 28 with desired lengths separated sections in an acid bath (e.g. hydrochloric acid) immersed, which solves the iron filler wire 25 and the iron mandrel 27, so that the desired finished Helix made from the coiled tungsten core wire 23 and the fine tungsten wire loosely running around it 24 remains due to the small diameter of the tungsten core wire 23, a smooth separation is on mechanically not practically possible. Rather, it is inevitable that burrs will form at the cut ends remain. Since the core wire 23 is only loosely looped around by the fine wire 24, those with the The ends of the core wire provided with burrs naturally extend beyond the ends of the finished helix, see above that it comes to the above-mentioned mutual entanglement when the spirals in a filling opening initiated and processed en masse.

Diesem Problem der gegenseitigen Verhakung wird abgeholfen, indem die Enden des Eisendornes 27 vor dessen chemischer Entfernung geschmolzen werden, so daß eine integrale Verdickung 21 aus einer geschmolzenen verformbaren Wolfram-Eisenlegierung an beiden Enden des Abschnitts von dem Drahtvorrat 28 gebildet wird. Da die zur Lösung des Eisendorns 27 und des Fülldrahtes 25 verwendete Säure Wolfram nicht angreift, bleiben auch diese Wolfram-Eisenlegierung-Verdickungen 21 an den Endwindungen der fertigen Wendel 20 v;ach Entfernung der reinen Eisenkomponenten entsprechend F i g. 1 und 2 bestehen.This problem of mutual entanglement is remedied by the ends of the iron mandrel 27 in front whose chemical removal are melted, so that an integral thickening 21 from a melted deformable tungsten-iron alloy formed at both ends of the section of the wire stock 28 will. Since the acid used to dissolve the iron mandrel 27 and the filler wire 25 does not attack tungsten, These tungsten-iron alloy thickenings 21 also remain on the end turns of the finished filament 20 v; after removal of the pure iron components according to FIG. 1 and 2 exist.

Beim Schmelzen des Eisendorns 27 löst die erweichte Masse geschmolzenen Eisens die darüber liegenden Wolframanteile der Drahtanordnung 26, so daß die Enden des Kerndrahtes 23 und des darüber gewundenen feinen Drahtes 24 sich damit vereinigen und mittels der entsprechenden Verdickungen 21 festgelegt werden. Die Endwindungen der fertigen Wendel 20 sind so durch perlförmige Verdickungen 21 abgeschlossen, die im wesentlichen glatt ausgebildet und größer als der Abstand zwischen den Windungen 22 sind, so daß das Problem, daß es infolge der mit Gratausbildungen versehenen Enden des Kerndrahtes 23 bei den lauffreien Wendeln nach dem Stand der Technik zu gegenseitigen Verhakungen kommen kann, vollständig beseitigt wird. Die an ihren Enden dcrch die Verdickungen 21 abgeschlossenen Wendeln X lassen sich daher en masse weiter verarbeiten und versenden, ohne daß die Wendeln ineinander eingreifen und sich dann verhaken können. Infolgedessen lassen sie sich leicht voneinander trennen und mittels einer geeigneten automatischen Zufuhreinrichtung in eine Montageeinrichtung einleiten.When the iron mandrel 27 melts, the softened mass of molten iron dissolves the overlying tungsten portions of the wire arrangement 26, so that the ends of the core wire 23 and the fine wire 24 wound over it unite with it and are fixed by means of the corresponding thickenings 21. The end turns of the finished coil 20 are closed off by pearl-shaped thickenings 21, which are essentially smooth and are larger than the distance between the turns 22, so that the problem that there is due to the burr ends of the core wire 23 in the non-running coils According to the state of the art, mutual entanglements can occur, is completely eliminated. The coils X closed at their ends by the thickenings 21 can therefore be further processed and shipped en masse without the coils engaging in one another and then being able to get caught. As a result, they can easily be separated from one another and introduced into an assembly device by means of a suitable automatic feed device.

Zum Schmelzen der Enden des Eisendorns 27 lassen sich verschiedene konzentriert wirkende und steuerbare Hitzequellen wie ein fokussierter Elektronenstrahl, ein Plasmabrenner oder eine scharf gebündelte Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme einsetzen, jedoch ist einem Laserstrahl mit Rücksicht darauf der Vorzug zu geben, daß er sich leicht mit großer Genauigkeit auf die Enden des Eisendorns fokussieren läßtFor melting the ends of the iron mandrel 27, various controllable and concentrated effects can be used Heat sources such as a focused electron beam, a plasma torch or a sharply focused oxygen-hydrogen flame use, however, preference is given to a laser beam in consideration of the fact that it can be easily focused on the ends of the iron mandrel with great accuracy

Mit F i g. 6 ist ein Abschnitt 29 aus nicht rekristallisiertem Drahtvorrat 28 gezeigt, an dessen Enden integrale Verdickungen aus verformbarer (duktiler) Wolfram-Eisenlegierung mit Hilfe eines Laserstrahls gebildet worden sind. Wie ersichtlich, sind die Verdickungen 21 mit den Enden der um den Eisendorn 27 herumgewundenen Drahtanordnung 26 vereinigt und integral. Diese Abschnitte haben eine genau bestimmt? Länge L und stellen praktisch fertige Wendeln dar, da sie nur noch in ein Säurebad eingetaucht, gewaschen und anschließend getrocknet werden müssen, um als fertige Wendeln vorzuliegen. With F i g. 6 shows a section 29 of non-recrystallized wire stock 28, at the ends of which integral thickenings of deformable (ductile) tungsten-iron alloy have been formed with the aid of a laser beam. As can be seen, the thickenings 21 are united with the ends of the wire arrangement 26 wound around the iron mandrel 27 and are integral. Do these sections have an exactly determined? Length L and represent practically finished coils, as they only have to be immersed in an acid bath, washed and then dried in order to be available as finished coils.

Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß die Ausstattung des Drahtvorrats 28 mit Verdickungen und die Aufteilung in Abschnitte 29 gleichzeitig in einem einzelnen Vorgang erfolgen können. Die verschiedenen Stufen eines solchen Arbeitsgangs, bei dem gleichzeitig einerseits Verdickungen gebildet werden, andererseits eine Abtrennung erfolgt, sind mit Fig.7a—7d veranschaulicht, die nachstehend beschrieben werden.A significant advantage can be seen in the fact that the equipment of the wire supply 28 with thickenings and the division into sections 29 can be done simultaneously in a single operation. The different Stages of such an operation in which, on the one hand, thickenings are formed, on the other hand a separation takes place, are illustrated with Fig. 7a-7d, which are described below.

Entsprechend F i g. 7a wird der Drahtvorrat 28 einem Laserstrahl 30 ausgesetzt, der an einer Stelle auf die Achse des Eisendorns 27 fokussiert wird, die um den gewünschten Abstand L von dem Ende der Verdickung 21 entfernt liegt, die in Verbindung mit dem vorhergehenden Verdickungs-/Trennvorgang an dem freien Ende des Drahtvorrats 28 gebildet wurde. Die intensive Hitze, die von dem auftreffenden Laserstrahl 30 erzeugt wird, läßt den Eisendorn 27 rasch schmelzen und läßt eine erweichte Masseansammlung kochenden Eisens entstehen, durch die der darüber befindliche Teil des Eisenfülldrahtes und die entsprechenden Teile des Wolframkerndrahtes 23 sowie des feinen Drahtes 24 von der Drahtanordnung 26 schmelzen. Dadurch wird mittels des auftreffenden Lasterstrahls 30 in der mit F i g. 7b veranschaulichten Weise eine geschmolzene Massensammlung 2Γ aus Wolfram-Eisenlegierung gebildet. Wenn dieser Zustand eingetreten ist, wird auf das freie Ende des Drahtvorrats 28 in Richtung des in F i g. 7c angegebenen Pfeiles ein axialer Zug ausgeübt, infolgedessen die geschmolzene Masseansammlung 21' beginnt, sich in zwei kugel- oder perlförmige Körper z'i teilen. Der axiale Zug wird aufrechterhalten, bis die geschmolzene Masseansammlung aus Wolfram-Eisenlegierung vollständig voneinander getrennt worden ist Der Laser wird hierauf abgeschaltet, und infolge der Oberflächenspannung der an den abgetrennten Enden des Drahtvorrats 28 verbleibenden geschmolzenen Legierung ziehen sich die entsprechenden kugelförmigen Masseansammlungen geschmolzener Legierung von sich aus zu den perlförmigen Verdickungen 21 zusammen, die mit den abgetrennten Enden der Drahtanordnung 26 integral und vereinigt sind, wie das F i g. 7d zeigt Die aus dem Legierungsmaterial bestehenden geschmolzenen kugelförmigen Ansammlungen erstarren rasch, so daß die Verdickungen 21 aus dem miteinander verschmolzenen Wolfram und Eisen an dem freien Ende des Drahtvorrats 28 sowie an dem benachbarten Ende des neu gebildeten, gerade abgetrennten Abschnittes 29 erhaltenAccording to FIG. 7a, the wire stock 28 is exposed to a laser beam 30 which is focused on the axis of the iron mandrel 27 at a point which is the desired distance L from the end of the thickening 21, which in connection with the previous thickening / cutting process on the free end of the wire supply 28 was formed. The intense heat generated by the incident laser beam 30 melts the iron mandrel 27 quickly and creates a softened accumulation of boiling iron through which the overlying part of the iron filler wire and the corresponding parts of the tungsten core wire 23 and the fine wire 24 of the Melt wire assembly 26. As a result, by means of the impinging laser beam 30 in the FIG. 7b, a molten mass collection 2Γ is formed from tungsten-iron alloy. When this state has occurred, the free end of the wire supply 28 in the direction of FIG. 7c, an axial pull is exerted, as a result of which the molten mass accumulation 21 'begins to divide into two spherical or pearl-shaped bodies z'i. The axial pull is maintained until the molten mass of tungsten-iron alloy has been completely separated from one another. The laser is then switched off and, due to the surface tension of the molten alloy remaining on the severed ends of the wire stock 28, the corresponding spherical mass of molten alloy is drawn away from it out to form the pearl-shaped thickenings 21 which are integral and unified with the severed ends of the wire assembly 26, as shown in FIG. 7d shows the molten spherical aggregates consisting of the alloy material rapidly solidify so that the thickenings 21 of the fused tungsten and iron at the free end of the wire stock 28 as well as at the adjacent end of the newly formed, just severed section 29 are obtained

so werden. Der durch die perlförmige Verdickung 29 (wie rechts in F i g. 7d dargestellt) abgeschlossene Abschnitt 29 ist somit identisch mit dem Abschnitt 29 der F i g. 6 und weist dabei eine vorgegebene Länge L auf.be like that. The section 29 closed off by the pearl-shaped thickening 29 (as shown on the right in FIG. 7d) is thus identical to the section 29 in FIG. 6 and has a predetermined length L.

Wie mit F i g. 8 gezeigt, sind die Verdickungen 21 mit den Enden des Wolframkerndrahtes 23 sowie des darum herumgewundenen feinen Wolframdrahtes 24 in der fertigen Wendel 20 vereinigt und verschmolzen. Die Verdickungen 21 legen die Wolframdrähte somit sicher fest und sorgen gleichzeitig für einen glatten abgerundeten Abschluß an jedem Ende der fertigen Wendel, so daß automatisch eine Verhakung von Wendeln miteinander verhindert wird.As with F i g. 8, the thickenings 21 are shown with the ends of the tungsten core wire 23 and around it wound around fine tungsten wire 24 in the finished coil 20 combined and fused. the Thickenings 21 thus securely fix the tungsten wires and at the same time ensure a smooth, rounded shape Termination at each end of the finished spiral, so that the spirals are automatically entangled with one another is prevented.

Nachdem der abgetrennte und mit den Verdickungen 21 versehene Abschnitt 29 abgeleitet und in einen Trichter eingeleitet worden ist, wird der Drahtvorrat 28 im Verhältnis zu dem Laser um eine Strecke L vorgeschoben und der gerade beschriebene Vorgang wiederholt Wenn die Laserstrahlintensität und die Zeit, die derAfter the severed and provided with the thickened portion 29 has been diverted and introduced into a funnel, the wire stock 28 is advanced in relation to the laser by a distance L and the process just described is repeated

Laser eingeschaltet wird, in der richtigen Weise auf die Geschwindigkeit, mit der der Drahtvorrat 28 weitergerückt wird, sowie auf den Einsatz und die Stärke des auf das Ende des Drahtvorrats einwirkenden axialen Zuges abgestimmt sind, können die Arbeitszyklen mit großer Geschwindigkeit wiederholt werden, um Abschnitte 29 des Drahtvorrats 28 in Massenproduktion herzustellen, die eine sehr gleichförmige Länge aufweisen und an ihren Enden durch periförmige Verdickungen abgeschlossen sind Die bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung, die diesen Anforderungen entspricht, wird weiter unten beschrieben.Laser is turned on in the right way on that Speed at which the wire supply 28 is advanced, as well as the use and strength of the the end of the wire supply acting axial tension are matched, the work cycles with large Speed can be repeated to mass produce sections 29 of wire stock 28, which have a very uniform length and terminated at their ends by peripheral thickenings The preferred embodiment of an apparatus that meets these requirements is described further described below.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Laserstrahl 30 den Drahtvorrat 28 genau genommen nicht im eigentlichen Sinne durchschneidet, sondern lediglich den Eisendorn 27 schmelzen läßt und dabei eine Masseansammlung kochenden Eisens entstehen läßt, das dann die darüber befindlichen Bereiche der Drahtanordnung 26 löst, so daß sich eine kugelförmige Masse aus geschmolzener Wolframdrahtverbindung bildet. Die eigentliche Trennung des Drahtvorrats 28 wird somit durch den axialen Zug hervorgerufen, der nach Bildung der geschmolzenen Masseansammlung auf das freie Ende des Drahtvorrats ausgeübt wird. Dies stellt einen wichtigen Gesichtspunkt dar, da die Temperatur des Eisendorns 27 in Nähe der geschmolzenen Masseansammlung der Wolfram-Eisenlegierung zu niedrig ist, um eine Rekristallisation des Wolframs in der Zeit hervorzurufen, die nötig ist, um den Schmelz- und Trennvorgang auszuführen. Wäre dies nicht der Fall, so würden die ungeschmolzenen Teile der Wolframdrähte 23, 24 rekristallisiert und spröde werden, mit dem Ergebnis daß die mit den Verdickungen versehenen Endwindungen brechen und sich von der fertiggestellten Wendel 20 trennen würden,sofern diese nicht ganz besonders vorsichtig behandelt wird.It should be pointed out that the laser beam 30 does not actually actually cover the wire stock 28 Senses cuts through, but only lets the iron mandrel 27 melt and thereby an accumulation of mass lets arise boiling iron, which then dissolves the overlying areas of the wire assembly 26, so that a spherical mass of molten tungsten wire compound forms. The real separation of the wire supply 28 is thus caused by the axial tension that occurs after the formation of the molten Mass accumulation is exerted on the free end of the wire supply. This is an important consideration represents that the temperature of the iron mandrel 27 is in the vicinity of the molten mass accumulation of the tungsten-iron alloy is too low to cause the tungsten to recrystallize in the time necessary is to carry out the melting and separating process. If this were not the case, the unmelted ones would Parts of the tungsten wires 23, 24 recrystallize and become brittle, with the result that those with the thickenings provided end turns would break and separate from the completed coil 20, if it is not handled with particular care.

Vorläufige Prüfungswerte zeigen, daß die Temperatur des Eisendorns 27 in Nähe der geschmolzenen Masseansammlung 21' aus Wolfram-Eisenlegierung annähernd 1400° C beträgt, während die Rekristallisationstemperatur von Wolfram etwa bei 1900°C liegt Eisen hat einen Schmelzpunkt von annähernd 1535° C. Somit sind sowohl die Verdickungen 21 als auch die Wolframdrähte mit den Windungen 22 der fertiggestellten Wendel 20 verformbar und in unrekristallisiertem Zustand Preliminary test data indicate that the temperature of the iron mandrel 27 is in the vicinity of the molten mass accumulation 21 'made of tungsten-iron alloy is approximately 1400 ° C, while the recrystallization temperature of tungsten is around 1900 ° C iron has a melting point of approximately 1535 ° C. Thus are both the thickenings 21 and the tungsten wires with the turns 22 of the completed Helix 20 deformable and in the non-recrystallized state

Ein anderer wesentlicher Gesichtspunkt ist in diesem Zusammenhang in der Tatsache zu sehen, daß die geschmolzene Masseansammlung 2Γ aus Wolfram-Eisenlegierung bei ihrer Bildung entsprechend F i g. 7b an Größe zunimmt, so daß sie sich nicht länger in fokussierter Zuordnung gegenüber dem Laserstrahl 30 befindet Dadurch wird eine Erhitzung der kolbenförmigen geschmolzenen Masseansammlung automatisch beendet und eine Übererwärmung der Legierung sowie eine mögliche Verdampfung und Kristallisierung durch den Laserstrahl verhindert Da außerdem die Drahtanordnung 26 einen korbartigen Aufbau hat, sucht sie die geschmolzene Legierung zu halten, so daß beim Eintreten der Trennung etwa gleichmäßige Mengen der Legierung von den abgetrennten Enden des Drahtvorrats gehalten werden.Another essential point of view in this connection is to be seen in the fact that the molten Mass accumulation 2Γ made of tungsten-iron alloy during its formation according to FIG. 7b increases in size so that they are no longer in focus Assignment opposite the laser beam 30 is located. This causes heating of the bulb-shaped molten mass accumulation automatically terminated and an overheating of the alloy as well as a possible evaporation and crystallization by the laser beam is also prevented by the wire arrangement 26 has a basket-like structure, it seeks to hold the molten alloy so that when it enters the separation of approximately even amounts of the alloy from the severed ends of the wire stock is maintained will.

Infolge der von dem auftreffenden Laserstrahl 30 erzeugten intensiven Hitze kommt es nahezu augenblicklich zum Schmelzen und zur Teilung der geschmolzenen Legierungs-Masseansammlung 2Γ. Die auftretenden Oberflächenspannungskräfte und die Geschwindigkeit, mit der das Schmelzen und die Trennung auftreten, hindern daher das geschmolzene Metall daran, von dem Drahtvorrat 28 abzufallen. Es wurde auch gefunden, daß die zum Schmelzen des Eisendorns 27 und zur Bildung der geschmolzenen Wolfram-Eisenansammlung 2V erforderliche Zeit erheblich herabgesetzt werden kann, wenn auf die Stelle der Einwirkung des Laserstrahls auf den Draht 28 ein feiner Sauerstoffstrahl gerichtet wird. Die sich dabei ergebende oxydierende Atmosphäre an der Schmelzstelle ruft eine kontrollierte Verbrennung hervor, die die während der Laser-Schmelzphase des Zyklus erzeugte Wärmemenge erhöht Das bevorzugte Verfahren zur gleichzeitigen Verdickungsbildung und Trennung schließt dementsprechend die Verwendung eines gesteuerten Sauerstoff-Strahls an der Schmelzstelle ein.As a result of the intense heat generated by the incident laser beam 30, the molten alloy mass accumulation 2Γ is almost instantaneously melted and divided. The surface tension forces that occur and the rate at which melting and separation occur therefore prevent the molten metal from falling off the wire stock 28. It has also been found that the time required to melt the iron mandrel 27 and form the molten tungsten-iron pool 2V can be reduced significantly if a fine beam of oxygen is directed at the location of the laser beam on the wire 28. The resulting oxidizing atmosphere at the melting point creates a controlled combustion that increases the amount of heat generated during the laser melting phase of the cycle. Accordingly, the preferred method of simultaneous thickening and separation involves the use of a controlled oxygen beam at the melting point.

Eine Analyse der verschmolzenen Wolfram-Eisenverdickungen an den Enden der lauffreien Wolfram-Elektrodenwendeln 20, wie sie vorstehend beschrieben wurden, zeigte für die Verdickungen eine Zusammensetzung von 75 Gew.-% Fe, 20 Gew.-% W und etwa 5% Fe2W. Anhand eines 38% Fe-W-Phasendiagramms läßt sich theoretisch herleiten, daß sich nur etwa 4,5 Gew.-% des Wolframs in fester Lösung mit dem Eisen befanden und insofern eine echte Wolfram-Eisenlegierung bildeten. Die übrige Wolfram- und Eisenmenge bildete keine Legierung, sondern stellte ein Metallgemisch in Gestalt eines zweiphasigen Fe-W-Körpers dar. Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck »Wolfram-Eisenlegierung« umfaßt dementsprechend ein verschmolzenes Gemisch aus Fe und W, das eine echte Feststoff-Legierung von Fe-W enthalten kann oder nichtAn analysis of the fused tungsten-iron thickenings at the ends of the non-running tungsten electrode coils 20, as described above, showed a composition for the thickenings of 75% by weight Fe, 20% by weight W and about 5% Fe2W. Using a 38% Fe-W phase diagram, lets theoretically derived that only about 4.5 wt .-% of the tungsten was in solid solution with the iron and in so far formed a real tungsten-iron alloy. The rest of the tungsten and iron were none Alloy, but represented a metal mixture in the form of a two-phase Fe-W body. The one in the description and the term "tungsten-iron alloy" as used in the claims encompasses accordingly a fused mixture of Fe and W, which may contain a true solid alloy of Fe-W or not

Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel weist die dargestellte und oben beschriebene lauffreie Elektrodenwendel 20 eine Gesamtlänge von etwa 17 mm auf. Der Durchmesser des Eisendorns 27 beträgt annähernd 0,4 mm, der des Eisenfülldrahtes 25 annähernd 0,127 mm, der des Wolframkerndrahtes 23 annähernd 0,0584 mm, der des herumgewickelten WolframdrahtesAccording to a special embodiment, the illustrated and above-described non-running electrode coil 20 has a total length of about 17 mm. The diameter of the iron mandrel 27 is approximately 0.4 mm, that of the iron filler wire 25 approximately 0.127 mm, that of the tungsten core wire 23 approximately 0.0584 mm that of the wound tungsten wire

•to 24 annähernd 0,0254 mm, während der Durchmesser der fertiggestellten Wendel einen Wert von etwa 0,76 mm hat Es wurde ein 100 W-CCV Laser eingesetzt, dessen Strahl auf einen Punkt des Eisendorns von etwa 0,127 mm fokussiert wurde. Die Wellenlänge der von dem Laser erzeugten Strahlung betrug 10,6 Mikron. Die Energiedichte des den Eisendorn beaufschlagenden fokussierten Laserstrahls betrug annähernd 0,6 MW/cm². Der Laser wurde annähernd 0,07 see. eingeschaltet, während das freie Ende des Drahtvorrats 28 einer Zugkraft von etwa 142 g ausgesetzt wurde, um die geschmolzene Masseansammlung aus Wolfram-Eisenlegierung zu trennen. Die gesamte Verdickungsbildung und Abtrennung wurden in der Zeit abgeschlossen, in der der Laser eingeschaltet war, d h. innerhalb von 0,07 see• to 24 approximately 0.0254 mm, while the diameter of the completed coil has a value of approximately 0.76 mm. A 100 W CCV laser was used, the beam of which was focused on a point on the iron mandrel of approximately 0.127 mm. The wavelength of the radiation generated by the laser was 10.6 microns. The energy density of the focused laser beam impinging on the iron mandrel was approximately 0.6 MW / cm ² . The laser was approximately 0.07 seconds. turned on while the free end of the wire supply 28 was subjected to a tensile force of about 142 grams to separate the molten mass of tungsten-iron alloy. All of the thickening and separation was completed by the time the laser was on, i.e., about 100% of the time that the laser was on. within 0.07 see

Die Entfernung des Eisendorns 27 und des Fülldrahtes 25 von dem mit Verdickungen ausgestatteten Abschnitt 29 des Drahtvorrats 28 erfolgte durch Eintauchen der Abschnitte in konzentrierte Chlorwasserstoffsäure für etwa 30 min. Die von den Eisenanteilen befreiten Wendeln wurden anschließend in deionisiertem Wasser und Alkohol gewaschen und sodann getrocknetThe removal of the iron mandrel 27 and the filler wire 25 from the section provided with thickenings 29 of the wire stock 28 was made by dipping the sections in concentrated hydrochloric acid for about 30 minutes The coils, from which the iron components were removed, were then immersed in deionized water and Alcohol washed and then dried

Mit F i g. 9a ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Schaltkreises zur Trennung von Drahtvorrat 28 in Abschnitte 29 von genau bestimmter Länge und zur gleichzeitigen Bildung von Wolfram-Eisenlegierungsverdickungen an den beiden Enden jedes einzelnen Abschnittes -wiedereeeeben.With F i g. Figure 9a is schematically a preferred embodiment of an apparatus and circuit for separating wire stock 28 into sections 29 of precisely defined length and for simultaneous formation of tungsten-iron alloy thickenings at the two ends of each individual section -wiedereeeeben.

Die Vorrichtung weist einen Tisvh 32 mit einem Paar Spannbacken 34 auf, die an einem Schlitten 35 befestigt sind, der längs einer an d^m Tisch befestigten, mit einer Fühiungsnut versehenen Führung 36 hin- und her beweglich ist Nur eine der beiden Spannbacken 34 wird mittels einer Nockenscheibe 37 über eine damit zusammenwirkende Rolle 38 und eine dazwischengeschaltete mechanische Gelenkverbindung betätigt Die Nockenscheibe 37 wird von einer durch einen Motor (nicht dargestellt) in Drehung versetzten Antriebswelle 39 weiter bewegtThe device has a table 32 with a pair Clamping jaws 34, which are attached to a carriage 35, which is attached to a table along a, with a Guide 36 provided with guide groove can be moved back and forth. Only one of the two clamping jaws 34 is by means of a cam disk 37 via a roller 38 interacting therewith and an interposed roller mechanical articulation actuated The cam disk 37 is operated by a motor (not shown) set in rotation drive shaft 39 is moved further

Die Hin- und Herbewegung des Schlittens 35 wird durch einen V-förmigen Kipphebel 40 bewirkt, der um einen feststehenden Zapfen 41 schwenkbar ist Der eine Schenkel des Kipphebels 40 ist mit dem Schlitten 35, der andere Schenkel dagegen über eine mechanische Gelenkverbindung sowie eine Rolle 43 mit einer zweiten Nockenscheibe 42 gekoppelt Die Nockenscheibe 42 ist so konturiert, daß dem Kipphebel 40 eine kurbelwellenartige Bewegung erteilt wird, die den Schlitten 35 bei einer vollen Umdrehung der Nockenscheibe um eine der Länge der Abschnitte 29, in die der Drahtvorrat 28 unterteilt werden soll, entsprechende Strecke vorrückt und diesen anschließend wieder in. seine Ausgangslage zurückkehren läßt F i g. 9a zeigt die Stellungen der verschiedenen Nockenscheiben sowie der zugeordneten Elemente zu Beginn eines Arbeitszyklus unmittelbar nachdem ein Abschnitt 29 von einem Ende des Drahtvorrats 28 abgetrennt und ausgeworfen worden ist F i g. 9b—9d zeigen die Nockenscheiben und die Einstellungen der zugeordneten Teile bei Weiterdrehung der Antriebswelle 39 um einen Winkel von 270° in Schritten von 90°.The to-and-fro movement of the slide 35 is brought about by a V-shaped rocker arm 40 which can be pivoted about a stationary pin 41. One leg of the rocker arm 40 is connected to the slide 35, while the other leg is via a mechanical articulated connection and a roller 43 coupled to a second cam disk 42. The cam disk 42 is contoured in such a way that the rocker arm 40 is given a crankshaft-like movement which, with one full revolution of the cam disk by one of the length of the sections 29 into which the wire supply 28 is to be divided, advances the corresponding distance and then allows it to return to its original position. F i g. 9a shows the positions of the various cam disks and the associated elements at the beginning of a working cycle immediately after a section 29 has been severed from one end of the wire supply 28 and ejected. FIG. 9b-9d show the cam disks and the settings of the associated parts when the drive shaft 39 continues to rotate through an angle of 270 ° in steps of 90 °.

Wie mit Fig.9a gezeigt, ist auf der Welle 39 eine dritte Nockenscheibe 44 befestigt, die mit einer Rolle 45 zusammenwirkt, die über eine geeignete Gelenkverbindung einen Schaltarm 46 betätigt Der Schaltarm 46 liegt je nach Einstellung der Nockenscheibe 44 an einem von zwei Kontakten 47, 48 an. Zu Beginn des mit F i g. 9a veranschaulichten Zyklus liegt der Schaltarm 46 an dem Kontakt 47 an, der über einen Leiter 49, einen Gleichrichte 50 sowie einen Widerstand 51 an das eine Ende einer Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Das andere Ende des Schaltarmes 46 liegt über einen Kondensator 66 und einen zweiten Leiter 65 an dem anderen Ende der Wechselspannungsquelle. In seiner Ausgangsstellung verbindet der Schalter 46 den Kondensator somit über den Gleichrichter 50 und den Widerstand 51 unmittelbar mit der Spannungsquelle, so daß der Kondensator 66 auf eine durch die Werte des Gleichrichters und des Widerstandes vorbestimmte Spannung aufgeladen wird.As shown with Fig.9a, on the shaft 39 is a third cam disk 44 attached, which cooperates with a roller 45, which has a suitable articulation actuated a switching arm 46. Depending on the setting of the cam disk 44, the switching arm 46 rests on one from two contacts 47, 48 on. At the beginning of FIG. 9a, the switching arm 46 lies at the contact 47, which via a conductor 49, a rectifier 50 and a resistor 51 to the one End of an AC voltage source is connected. The other end of the switching arm 46 lies over a Capacitor 66 and a second conductor 65 on the other End of the AC voltage source. In its initial position, switch 46 connects the capacitor thus via the rectifier 50 and the resistor 51 directly to the voltage source, so that the capacitor 66 to a predetermined by the values of the rectifier and the resistor Voltage is charged.

Auf der Welle 49 sitzt ferner eine vierte Nockenscheibe 52, die mit einer Rolle 53 zusammenwirkt Die Rolle 53 ist über eine geeignete Gelenkverbindung mechanisch an einen weiteren Schaltarm 54 angeschlossen, der mit Kontakten 55,56 zusammenwirkt. Der Kontakt 55 ist über einen Leiter 57 an eine der Leistungseingangsklemmen eines CCVLasers 60 angeschlossen, während der andere Kontakt 56 über einen Leiter 58 mit dem Leiter 49 und insofern mit dem anderen Ende der Spannungsquelle verbunden ist. Die andere Eingangsklemme des Lasers 60 steht mit der anderen Seite der Spannungsquelle über einen weiteren Leiter 59 in Verbindung. Zu Beginn es mit Fig.9a veranschaulichten Zyklus ist die Nockenscheibe 52 so ausgerichtet, daß der Schalter 54 sich in der gezeigten Weise in seinem »offenen« Zustand befindetA fourth cam disk 52, which cooperates with a roller 53, is also seated on the shaft 49 Roller 53 is mechanically connected to a further switch arm 54 via a suitable articulated connection, which interacts with contacts 55,56. Contact 55 is connected to one of the power input terminals via a conductor 57 a CCV laser 60 connected, while the other contact 56 via a conductor 58 with the conductor 49 and to the extent that it is connected to the other end of the voltage source. The other input terminal of the laser 60 is connected to the other side of the Voltage source connected via a further conductor 59. At the beginning it illustrated with Fig.9a Cycle, the cam disk 52 is aligned so that the switch 54 is in its "open" position in the manner shown. State

Eine auf der Antriebswelle 39 sitzende, mit eineV Rolle 62 zusammenwirkende fünfte Nockenscheibe 61 ist mittels einer geeigneten Gelenkverbindung mechanisch mit der beweglichen Backe eines zweiten Paares Klemmbacken 63 gekoppelt, die in einer Flucht mit dni Spannbacken 34 in Höhe des Lasers an dem Tisch 32 befestig sind. An dem Tisch 32 ist auf der den Spannbacken 63 abgewandten Seite des Lasers 60 ein ringförmiger Elektromagnet 64 befestigt, der über Leiter 65'A fifth cam disk 61 which is seated on the drive shaft 39 and interacts with a roller 62 is mechanically linked to the movable jaw of a second pair by means of a suitable articulation Clamping jaws 63 coupled, which are in alignment with dni Clamping jaws 34 are attached to the table 32 at the level of the laser. The clamping jaws are on the table 32 63 on the side facing away from the laser 60, a ring-shaped electromagnet 64 is attached, which via conductor 65 '

to und 67 mit dem Kondenstor 66 bzw. dem Kontakt 48 elektrisch in Verbindung stehtto and 67 is electrically connected to the capacitor 66 and the contact 48, respectively

Wenn daher der Schaltarm 46 anschließend an dem Kontakt 48 angreift, wird der Elektromagnet 64 in Reihe mit dem Kondensator 66 geschaltet, der sich über den Elektromagnet entlädt Dieser Impuls erregt den Elektromagneten 64 und erzeugt vorübergehend ein magnetisches Feld, das das benachbarte freie Ende des eingespannten Drahtvorrats 28 anzieht und auf dieses eine axiale Kraft ausübt In dem Fall des oben beschriebenen speziellen Beispiels einer lauffreien Elektrodenwendel 20 bestand die elektromagnetische Wicklung aus annähernd 100 Windungen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm, während der Kondensator 66 einen Wert von 2000 μ^ hatte, der Wert des Widerstandes 51 1 Ohm betrug, der Gleichrichter 50 von einer handelsüblichen Diode für 20 A und 300 V gebildet war und die Spannungsquelle 110 V Wechselspannung lieferte.Therefore, when the switch arm 46 subsequently engages the contact 48, the electromagnet 64 becomes in series connected to the capacitor 66, which is on the Electromagnet discharges This pulse excites the electromagnet 64 and temporarily creates a magnetic one Field that attracts the adjacent free end of the clamped wire supply 28 and on this one exerting axial force In the case of the above-described specific example of a non-running electrode coil 20 the electromagnetic winding consisted of approximately 100 turns of copper wire with a diameter of 1.6 mm, while the capacitor 66 had a value of 2000 μ ^, the value of the resistor 51 1 ohm, the rectifier 50 was formed by a commercially available diode for 20 A and 300 V and the Voltage source supplied 110 V AC.

Zusammenfassend ist die Nockenscheibe 42 zu Beginn des mit F i g. 9a wiedergegebenen Zyklus so gestellt, daß der Kipphebel 40 bereit ist, seine Vorwärtsbewegung zu beginnen und den Schlitten 35 zusammen mit den Spannbacken 34 um eine vorgegebene Strecke zu dem Laser 60 hin zu bewegen. Die Nockenscheibe 37 steht so, daß die Spannbacken 34 den Vorratsdraht 28 erfassen, und die Nockenscheibe 44 ist so eingestellt, daß der Schaltarm 46 an dem Kontakt 47 angreift. Der Kondensator befindet sich im geladenen Zustand. Die Nockenscheibe 52 steht so, daß der Schaltarm 54 in seiner »offenen« Stellung liegt, während der Laser 60 ausgeschaltet ist Die Nockenscheibe 61 steht so, daß die Spannbacken 63 geöffnet sind, und der Elektromagnet 64 ist entregt, da der Schaltarm 46 infolge der Beeinflussung durch die Nockenscheibe 44 an dem Kontakt 47 und nicht an dem Kontakt 48 angreift.In summary, the cam disk 42 is at the beginning of FIG. 9a reproduced cycle in such a way that that the rocker arm 40 is ready to begin its forward movement and the carriage 35 together with the clamping jaws 34 to move a predetermined distance towards the laser 60. The cam disk 37 stands so that the clamping jaws 34 grip the supply wire 28, and the cam disk 44 is adjusted so that the switching arm 46 engages the contact 47. The capacitor is in the charged state. the The cam 52 is positioned so that the switch arm 54 is in its "open" position while the laser 60 is switched off The cam 61 is so that the jaws 63 are open, and the electromagnet 64 is de-energized because the switching arm 46 is at the contact 47 as a result of the influence of the cam disk 44 and does not attack contact 48.

Um die Heizwirkung des Laserstrahls auf den Drahtvorrat 28 zu erhöhen, wird durch eine an dem Tisch 32 angebrachte Düse 68 ein feiner Sauerstoffstrahl auf den Brennpunkt des Laserstrahls gerichtet Die Düse 68 steht über eine geeignete Leitung 69 mit einer Sauerstoffquelle in Verbindung.In order to increase the heating effect of the laser beam on the wire stock 28, an on the table 32 attached nozzle 68 a fine jet of oxygen aimed at the focal point of the laser beam is in communication via a suitable line 69 with a source of oxygen.

Nach Drehung der Antriebswelle 39 und der daraui sitzenden verschiedenen Nockenscheiben um einen Winkel von 90° befinden sich die Spannbacken etc. in den mit F i g. 9b veranschaulichten Stellungen. Wie dar· gestellt, hat die Nockenscheibe 42 den Kipphebel 4C verschwenkt, der seinerseits den Schlitten 35 um einer vorgegebenen Weg auf den Laser 60 zu bewegt hat Di« Spannbacken 34 bleiben während dieses Intervalls ge schlossen und verschieben den eingespannten Drahtvor rat 28 somit um den gleichen Weg in Richtung auf der Laser 60, so daß das mit der Verdickung abgeschlos sene freie Ende des Drahtvorrats um einen vorgegebe nen Abstand über den Brennpunkt des Lasers hinaus be wegt wird. Die Nockenscheibe 61 hat die Klemmbak ken 63 offen gehalten, um so den Vorschub des Draht Vorrats 28 zu ermöglichen. Die Nockenscheiben 44 unc 52 (in F i g. 9b nicht dargestellt) halten die Schaltarm« 46 und 54 in den mit Fig.9a gezeigten Stellungen, seAfter rotating the drive shaft 39 and the various cam disks seated thereon by one At an angle of 90 °, the clamping jaws etc. are in the areas marked with FIG. 9b illustrated positions. How about Provided, the cam disk 42 has pivoted the rocker arm 4C, which in turn moves the carriage 35 by one Di «clamping jaws 34 have moved the predetermined path towards the laser 60 during this interval closed and move the clamped Drahtvor council 28 thus by the same path in the direction of the Laser 60, so that the free end of the wire supply completed with the thickening was given by one NEN distance is moved beyond the focal point of the laser. The cam 61 has the clamping jaw ken 63 held open so as to enable the wire supply 28 to be advanced. The cam disks 44 unc 52 (not shown in FIG. 9b) hold the switching arms 46 and 54 in the positions shown in FIG

daß der Kondensator 66 weiterhin geladen wird und der Laser 60 sowie die Erregerwicklung des Elektromagneten 64 ohne Spannungsversorgung bleiben.that the capacitor 66 continues to be charged and the laser 60 and the excitation winding of the electromagnet 64 remain without voltage supply.

Nach Drehung der Antriebswelle 39 und der entsprechenden Nockenscheiben uir einen Winkel von weiteren 90° (insgesamt 180^c) entsprechend Fig.9c ist der Kipphebel 40 unbewegt geblieben, so daß der Schlitten 35 sich weiterhin an dem Ende seiner Vorwärtsbewegung befindet Durch die Nockenscheibe 37 sind jedoch die Spannbacken 34 geöffnet worden, so daß der Drahtvorrat 28 freigegeben wird und der Schlitten 35 sowie die Spannbacken 34 den Rücklauf ausführen könnea Die Nockenscheibe 44 hält den Schaltarm 46 in Verbindung mit dem Kontakt 47, so daß der Kondensator 66 sich weiter auflädt und der Elektromagnet 64 weiterhin unerregt bleibt Jedoch hat die Nockenscheibe 52 den Schalter 54 betätigt und geschlossen, so daß der Laser 60 erregt wird und sein fokussierter Strahl 30 den Eisendornbereich des Drahtvorrats 28 an einer Stelle beaufschlagt, die um einen vorgegebenen Abstand von dem zuvor mit einer Verdickung versehenen Ende aus gesehen innen liegtAfter rotation of the drive shaft 39 and the corresponding cam disks uir an angle of a further 90 ° (180 ^{c in} total) according to FIG However, the clamping jaws 34 have been opened so that the wire supply 28 is released and the carriage 35 and the clamping jaws 34 can carry out the return movement Electromagnet 64 still remains de-energized However, cam 52 has actuated switch 54 and closed so that laser 60 is energized and its focused beam 30 impinges on the iron mandrel area of wire stock 28 at a location a predetermined distance from that previously with a thickening provided end is seen from the inside

Nach einer weiteren Drehung der Antriebswelle 39 um 90° (d. h. nach Ausführung einer Dreivierteldrehung) befinden sich die Nockenscheiben und die zugeordneten Elemente in den mit F i g. 9d gezeigten Stellungen. Die Nockenscheibe 42 hat dann den Kipphebel 40 betätigt und damit den Schlitten 35 und die Spannbacken 34 in ihre Ausgangslage zurückgeführt, während die Nokkenscheibe 37 die Spannbacken 34 in ihrer geöffneten Stellung gehalten hat Die Nockenscheibe 44 hat den Schalter 46 betätigt, so daß der Kondensator 66 sich über den Elektromagneten 64 entladen konnte und das entstehende magnetische Feld den Endabschnitt 29 des Drahtvorrats 28 an der Stelle abgetrennt hat, wo er durch die Einwirkung des Laserstrahls 30 geschmolzen wurde. Außerdem wurde der Abschnitt dabei durch den ringförmigen Elektromagneten 64 hindurch gefördert Der Laser bleibt durch die Einwirkung der Nockenscheibe 52, die den Schalter 54 in seiner geschlossenen Stellung hält, eingeschaltet Die Spannbacken 63 bleiben durch die Nockenscheibe 61 geschlossen und fixieren somit den Drahtvorrat 28 während des Trennvorgangs. Wie veranschaulicht, weist der von dem Drahtvorrat abgetrennte Abschnitt 29 an seinen beiden Enden Wolfram-Eisenlegierungsverdickungen 21 auf. Die durch den ringförmigen Elektromagneten 64 weitergeförderten Abschnitte fallen in einen Auffangbehälter oder Trichter (nicht dargestellt). An dem freien Ende des Drahtvorrats 28 wird ebenfalls eine verschmolzene Wolfram-Eisenlegierungsverdickung 21 gebildet Der damit versehene Drahtvorrat steht dann bereit, um in Verbindung mit dem nächsten Trennvorgang um einen vorgegebenen Abstand weiter bewegt zu werden.After a further rotation of the drive shaft 39 by 90 ° (i.e. after executing a three-quarter turn) the cam disks and the associated elements are located in the FIG. Positions shown in 9d. the The cam disk 42 has then actuated the rocker arm 40 and thus the slide 35 and the clamping jaws 34 in FIG returned to their original position, while the cam disk 37, the clamping jaws 34 in their open Has held position The cam disk 44 has actuated the switch 46, so that the capacitor 66 is could discharge via the electromagnet 64 and the resulting magnetic field the end section 29 of the Wire stock 28 has severed at the point where it has melted by the action of the laser beam 30 became. In addition, the section was conveyed through the ring-shaped electromagnet 64 The laser remains due to the action of the cam 52, which the switch 54 in its closed Holds position, switched on The clamping jaws 63 remain closed and fixed by the cam disk 61 thus the wire supply 28 during the cutting process. As illustrated, the section 29 cut off from the wire stock has tungsten-iron alloy thickenings 21 at its two ends. By the annular electromagnet 64 further conveyed sections fall into a collecting container or Funnel (not shown). At the free end of the wire supply 28 is also a fused Tungsten-iron alloy thickening 21 formed. The wire stock provided with it is then ready to be inserted into Connection to the next cutting process to be moved a specified distance further.

Bei weiterer Drehung der Antriebswelle 39 und der entsprechenden Nockenscheiben 37, 42, 44, 52 und 61 um 90°, so daß eine vollständige Drehung ausgeführt wird, werden die Spannbacken 34 geschlossen, die Spannbacken 63 geöffnet und der Schalter 46 in Eingriff mit dem Kontakt 47 gebracht, so daß der Elektromagnet 64 wieder ausgeschaltet und die Aufladung des Kondensators 66 von neuem eingeleitet wird. Der Schaltarm 54 kehrt in seine geöffnete Stellung zurück, so daß der Laser 60 ausgeschaltet wird. Am Ende einer vollen Umdrehung der Antriebswelle 39 befinden sich somit die verschiedenen Nockenscheiben, Spannbacken und Schalter wieder in den mit F i g. 9a gezeigten Stellungen, der Laser 60 und der Elektromagnet 64 sind ausgeWith further rotation of the drive shaft 39 and the corresponding cam disks 37, 42, 44, 52 and 61 by 90 ° so that a complete rotation is carried out is, the jaws 34 are closed, the jaws 63 are opened and the switch 46 is engaged brought to the contact 47, so that the electromagnet 64 is switched off again and the charging of the capacitor 66 is initiated again. The shift arm 54 returns to its open position so that the laser 60 is turned off. At the end of a full revolution of the drive shaft 39 there are thus the various cam disks, clamping jaws and switches back in the with F i g. 9a, the laser 60 and the electromagnet 64 are out schaltet, der Kondensator 66 beginnt, sich wieder aufzuladen, und der gerade beschriebene Zyklus wird wiederholtswitches, the capacitor 66 begins to recharge, and the cycle just described is repeated

Der Sauerstoffstrahl strömt fortlaufend aus der Düse s 68, so daß das Schmelzen, Abtrennen und Verdicken des Drahtvorrats 28 in oxydierender Atmosphäre erfolgea Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Nockenscheiben 37, 42,44,52 und 61 die Klemmbacken 34 und 63 sowie den Schlitten 35 in zeitlicherThe oxygen jet flows continuously out of the nozzle 68, so that the melting, separating and thickening of the Wire supply 28 was carried out in an oxidizing atmosphere. From the above description it can be seen that the cam disks 37, 42, 44, 52 and 61, the clamping jaws 34 and 63 and the carriage 35 in terms of time

ίο Abstimmung mit der Betätigung der Schaltarme 46 und 54 verstellen, so daß der Laser 60 und der Elektromagnet 64 repetitiv rasch in Übereinstimmung mit der Bewegung des Drahtvorrats 28 arbeiten und den Drahtvorrat in Abschnitte 29 zertrennen, die an beiden Endenίο coordination with the actuation of the switching arms 46 and Adjust 54 so that the laser 60 and the electromagnet 64 operate repetitively rapidly in accordance with the movement of the wire stock 28 and cut the wire stock into sections 29, which are at both ends mit Verdickungen 21 versehen sind und eine vorgegebene, gleichförmige Länge habea In der Praxis kann eine Vorrichtung mit den angegebenen Merkmalen bei Verwendung eines 100 W-CCVLasers mit einer Geschwindigkeit von 400 Vorschüben/min arbeiten und so eineare provided with thickenings 21 and have a predetermined, uniform length Device with the specified features when using a 100 W CCV laser work at a speed of 400 feeds / min and such a entsprechende Zahl Abschnitte 29 mit Verdickungen versehener Wendeln (entsprechend dem erwähnten speziellen Ausführungsbeispiel) in einer Minute erzeugen, wenn ein feiner Sauerstoffstrahl auf die Schmelzzone gerichtet wird. Da der Sauerstoffstrahl in der Schmelzproduce the corresponding number of sections 29 with thickened coils (corresponding to the mentioned special embodiment) in one minute, when a fine jet of oxygen is directed onto the melting zone. Because the oxygen jet in the enamel zone eine gesteuerte Verbrennung hervorruft, wird die zum Schmelzen des Eisendorns 27 erforderliche Zeit erheblich verringert, ohne daß deshalb die Leistung des Lasers gesteigert werden müßte. Dadurch kann die Maschine mit einer schnelleren Vorschubgeschwindigkeitzone causes controlled combustion, the time required to melt the iron mandrel 27 is significantly reduced without sacrificing the performance of the Lasers would have to be increased. This allows the machine to travel at a faster feed rate arbeiten als für den Fall, daß ein solcher Sauerstoffstrahl fehlt oder daß das Schmelzen in einer indifferenten Stickstoffatmosphäre in Luft vorgenommen wird.work as in the event that such an oxygen jet is absent or that the melting is carried out in an inert nitrogen atmosphere in air.

Eine praktische Ausführungsform einer Herstellungsmaschine, die in der gerade beschriebenen WeiseA practical embodiment of a manufacturing machine operating in the manner just described arbeitet, ist mit Fig. 10 gezeigt Diese Maschine weist den Tisch 32 mit einer zentral angeordneten langgestreckten Plattform 70 auf, an der die Spannbacken 34 und 63 befestigt sind. Ein an einer Ecke des Tisches 32 befestigter Motor 71 treibt die mit den Nockenscheibenis shown with FIG. 10. This machine has the table 32 with a centrally arranged elongate platform 70 on which the clamping jaws 34 and 63 are attached. A motor 71 attached to one corner of the table 32 drives the one with the cam disks 37,61,44 und 52 versehene Welle 39 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Nockenscheibe 42, die zugehörige Rolle 43 sowie der damit zusammenwirkende Kipphebelarm 40 der mit den F i g. 9a—9d gezeigten Vorrichtung durch einen an den Schlitten einerseits sowie eine37, 61, 44 and 52 provided shaft 39. In this exemplary embodiment, the cam disk 42, the associated roller 43 and the rocker arm 40 interacting therewith are of the type shown in FIGS. 9a-9d by one on the carriage on the one hand and one umlaufende Scheibe 73 andererseits angekoppelten Lenker 72 ersetzt Die Scheibe 73 wird über eine Welle 74 angetrieben, die ihr Drehmoment von der Antriebswelle 39 aus über ein Kegelradgetriebe 75 erhält Die beiden Wellen 39 und 74 sind mittels an dem Tisch 32rotating disc 73 on the other hand, coupled link 72 replaced. The disc 73 is via a shaft 74 driven, which receives its torque from the drive shaft 39 via a bevel gear 75 The both shafts 39 and 74 are by means of the table 32 befestigter Lagerböcke 76 gehalten, in denen sich die Wellen mittels geeigneter Lager frei drehen können.fastened bearing blocks 76 held, in which the Can rotate shafts freely by means of suitable bearings.

Der Lenker 72 ist mit der Scheibe 73 an einer Stelle gekoppelt, die von der Drehachse der Scheibe 73 so weit entfernt ist, daß der Schlitten 35 bei Drehung derThe handlebar 72 is in one place with the disk 73 coupled, which is so far removed from the axis of rotation of the disc 73 that the carriage 35 upon rotation of the Scheibe 73 um 360° längs einer Nut 77 in der Führung 36 zunächst um eine Strecke vorwärtsbewegt wird, die der Länge der abzutrennenden Segmente 29 gleich ist, und anschließend in seine Ausgangslage zurückkehrt Diese Anordnung ist somit der Nockenscheiben-KipphebelDisk 73 is initially moved forward by 360 ° along a groove 77 in the guide 36 by a distance that the Length of the segments to be separated 29 is the same, and then this returns to its starting position The arrangement is thus the cam rocker arm arm-Anordnung der Fig.9a—9d in funktionell Hin sicht äquivalentarm arrangement of FIGS. 9a-9d in functional direction view equivalent

Die Nockenscheibe 37 der Fig. 10 betätigt die bewegliche Spannbacke 34 über die Rolle 38 und eine mit der beweglichen Spannbacke 34 bei 79 gekoppeltenThe cam disk 37 of FIG. 10 actuates the movable clamping jaw 34 via the roller 38 and one with it the movable jaw 34 coupled at 79 Verbindungsstange. Die Verbindungsstange 78 ist mittels eines Lagers 80 beweglich geführt. Die Spannbakken 34 können dementsprechend längs einer vorgegebenen Bahn auf den Laser 60 zu und von diesem wegConnecting rod. The connecting rod 78 is movably guided by means of a bearing 80. The clamping jaws 34 can accordingly move towards and away from the laser 60 along a predetermined path

hin- und herbewegt und zu Beginn und bei Ende eines Hubes des Schlittens 35 geöffnet bzw. geschlossen werden.moved back and forth and opened and closed at the beginning and at the end of a stroke of the carriage 35.

Das zweite Paar Spannbacken 63 wird mittels der Nockenscheibe 61 betätigt, die über die Rolle 62 und einen V-förmigen Kipphebel 81 angreift, der schwenkbar an dem Tisch 32 befestigt und fiber einen Lenker 82 mit der beweglichen Spannbacke 63 gekoppelt ist Die bewegliche Spannbacke 63 ist mittels an der Plattform 70 befestigter Profilstacke 83 längsverschieblich geführt Der den Elektromagneten 64 steuernde Schaltarm 46 wird durch die Nockenscheibe 44 und die damit zusammenwirkende Rolle 45 gesteuert Der den Laser 60 steuernde Scnaltarm 54 wird durch die Nockenscheibe 52 und die damit zusammenwirkende Rolle 53 betätigtThe second pair of clamping jaws 63 is by means of Actuated cam disk 61, which engages via roller 62 and a V-shaped rocker arm 81 which is pivotably attached to table 32 and via a link 82 is coupled to the movable clamping jaw 63. The movable clamping jaw 63 is connected to the platform by means of The switching arm 46 controlling the electromagnet 64 is guided in a longitudinally displaceable manner The laser 60 is controlled by the cam disk 44 and the roller 45 cooperating therewith The control arm 54 is actuated by the cam 52 and the roller 53 cooperating therewith

Der 100 W-COrLaser 60 ist vertikal oberhalb des Tisches 32 durch vane Abstützung 84 gehalten. Der mit den Spannbacken 34 und 63 fluchtende ringförmige Elektromagnet 64 ruht auf einem Lagerblock 85 auf. Der Drahtvorrat ist auf eine Spule 86 aufgewickelt, die an der Unterseite des Tisches 32 mittels Armen 87 befestigt ist Der Drahtvorrat läuft fiber eine Laufrolle 88, die mittels eines Armes 89 oberhalb der Spule 86 gehalten ist Der Drahtvorrat 28 läuft dann weiter zwischen den Spannbacken 34 und 63 hindurch sowie durch eine düsenartige Drahtführung 90. Diese Drahtführung 90 ist ebenfalls an der Plattform 70 befestigt und so ausgerichtet daß der Drahtvorrat den Laserstrahl 30 schneidet in Nähe des Magneten 64 und außerdem im wesentlichen koaxial dazu verläuftThe 100 W COr laser 60 is held vertically above the table 32 by means of a vane support 84. The one with The ring-shaped electromagnet 64 aligned with the clamping jaws 34 and 63 rests on a bearing block 85. The wire supply is wound on a spool 86 which is attached to the underside of the table 32 by means of arms 87 The wire supply runs over a roller 88, which is held above the spool 86 by means of an arm 89. The wire supply 28 then continues to run between the clamping jaws 34 and 63 and through a nozzle-like wire guide 90. This wire guide 90 is also attached to the platform 70 and aligned so that the wire stock intersects the laser beam 30. Die Die Federstel des Laser Beams 30 ist mit der Laser-Beam 30 in der Laser-Beam 30 in the vicinity of the magnet 64 and also substantially coaxial therewith

Mit F i g. 11 ist das Phasendiagramm der Maschine wiedergegeben. Wie draus ersichtlich, sind die verschiedenen Nockenscheiben und Antriebsvorrichtungen (Lenker 72 und Scheibe 73) so aufeinander abgestimmt daß bei Drehung der Wellen 39,74 um 180° (Vorwärtshub des Schlittens 35) die Spannbacken 63 geöffnet bleiben und der Laser 60 sowie der Elektromagnet 64 ausgeschaltet sind. Während der nächsten 180° eines vollen Umlaufs (d. h. während des Rückhubs des Schlittens 35) werden die Spannbacken 34 geöffnet die Spannbacken 63 geschlossen, der Laser 60 eingeschaltet und der Elektromagnet 64 kurzzeitig unmittelbar am Ende des Zyklus eingeschaltet Durch das Zusammenwirken der Spannbacken 34 und 63 wird der Drahtvorrat 28 somit periodisch weiter durch die Drahtführung 90 bewegt, und an ihren Enden durch Verdickungen abgeschlossene Abschnitte 29 vorgegebener Länge werden von dem freien Ende des Drahtvorrats 28 abgetrennt und mittels des magnetischen Feldes durch den ringförmigen Elektromagneten 64 in einen Auffangbehälter 91 gefördertWith F i g. 11 is the phase diagram of the machine reproduced. As can be seen from this, the various cams and drive devices are (Handlebar 72 and disk 73) matched to one another so that when the shafts 39, 74 are rotated through 180 ° (forward stroke of the slide 35), the clamping jaws 63 remain open and the laser 60 and the electromagnet 64 are switched off. During the next 180 ° of a full During one revolution (i.e. during the return stroke of the carriage 35) the clamping jaws 34 are opened and the clamping jaws are opened 63 closed, the laser 60 switched on and the electromagnet 64 switched on briefly immediately at the end of the cycle Clamping jaws 34 and 63, the wire supply 28 is thus periodically moved further through the wire guide 90, and sections 29 of a predetermined length closed at their ends by thickenings are of separated from the free end of the wire supply 28 and into a collecting container 91 by means of the magnetic field through the ring-shaped electromagnet 64 promoted

Mit Fig. 12 ist eine etwas abgewandelte Ausführungsmöglichkeit zum Zertrennen des zusammenhängenden Drahtvorrats 28 in eine Mehrzahl von Abschnitten vorgegebener Länge L mittels eines Laser-Verdikkungsvorgangs und eines anschließenden, gesonderten Schneidvorgangs gezeigt Der Drahtvorrat 28 wird in einer vorbestimmten Weise an einem Laser 60 vorbeigerückt, der in zeitlicher Abstimmung mit der Vorrückgeschwindigkeit eingeschaltet wird, so daß der Drahtvorrat 28 an mehreren, in gleichen Abständen voneinander folgenden Stellen geschmolzen und eine Reihe verschmolzener Wolfram-Eisenlegierungs- Verdickungen 92 gebildet wird. Diese Verdickungen 92 werden anschließend mechanisch mittels eines Messers 93 durchtrennt, so daß einzelne Abschnitte vorgegebener Länge L entstehen. Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Abschnitten sind die entsprechend diesem Aus12 shows a slightly modified embodiment for cutting the coherent wire stock 28 into a plurality of sections of predetermined length L by means of a laser thickening process and a subsequent, separate cutting process is switched on in timed coordination with the advance speed, so that the wire stock 28 is melted at several, equally spaced successive points and a series of fused tungsten-iron alloy thickenings 92 is formed. These thickenings 92 are then severed mechanically by means of a knife 93, so that individual sections of a predetermined length L arise. In contrast to the sections described above, the sections corresponding to this are from führungsbeispiel gebildeten Abschnitte an ihren Enden jeweils durch halbierte kugelförmige Verdickungen 94 mit im wesentlichen ebenen Endflächen abgeschlossen. In der fertigen Wendel erstrecken sich diese halbierten Verdickungen 94 quer zur Wendelachse, wobei sie mit den Endwindungen der Wendel integral sind und diese abschließen.Guide example formed sections at their ends by halved spherical thickenings 94 finished with essentially flat end faces. These halved extend in the finished helix Thickenings 94 transverse to the helix axis, being integral with the end turns of the helix and these to lock.

Mit Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit zur Gewinnung verschmolzener metallischer Verdik13 is another possible embodiment for the extraction of fused metallic Verdik klingen an den Enden einer hitzebeständigen Drahtwen del wiedergegebea Bei dieser Ausführungsmöglichkeit werden die einzelnen Arbeitsgänge in umgekehrter Reihenfolge wie bei dem Beispiel nach F i g. 12 ausgeführt Wie dargestellt wird der Drahtvorrat 28 zunächst mitsound at the ends of a heat-resistant wire del wiedergegebea In this embodiment, the individual operations are carried out in the reverse order as in the example according to FIG. 12 executed As shown, the wire supply 28 is initially included tels eines Paares Messer 95 in einzelne Abschnitte 29'by means of a pair of knives 95 into individual sections 29 ' zerschnitten. Die Messer 95 haben dabei voneinandercut up. The knives 95 have each other einen Abstand, so daß die herausgetrennten Abschnittea distance so that the severed sections an ihren beiden Enden zunächst um Abschnitte ygrö-at both ends initially by sections ygrö-

- ßer als die endgültige Länge L sind. Die Abschnitte Y - are greater than the final length L. Sections Y sind so gewählt daß sie beim Schmelzen Wolfram-Eisenverdickungen der gewünschten Größe bilden. Für den Fall der oben beschriebenen lauflosen 40 W-Elektrodenwendoln haben die überstehenden Abschnitte Y jeweils eine Länge von etwa 0,5 mm.are chosen so that they form tungsten-iron thickenings of the desired size when melted. In the case of the 40 W non-rotating electrode filaments described above, the protruding sections Y each have a length of approximately 0.5 mm.

Die von dem Drahtvorrat 28 vorgeschnittenen Abschnitte 29' werden parallel zueinander ausgerichtet und dann etwa mittels eines geeigneten Förderbandes an einem Paar Laser 60 vorbeigeführt, deren Abstand so gewählt ist und die so eingeschaltet werden, daß ihreThe sections 29 'precut from the wire stock 28 are aligned parallel to one another and then guided past a pair of lasers 60, for example by means of a suitable conveyor belt, the spacing of which is as follows is selected and which are switched on so that their Strahlen 30 die überstehenden Abschnitte Y der entsprechenden Abschnitte 29' treffen und schmelzen, wenn diese in ihre im Verhältnis zu den Lasern ausgerichtete Lage gelangea Die entstehenden erweichten Masseansammlungen 2V geschmolzenen LegierungsBeams 30 hit the protruding sections Y of the corresponding sections 29 'and melt when they come into their position in relation to the lasers. The resulting softened mass accumulations 2V molten alloy materials gehen automatisch in kugelförmige Verdik- kungen 21 solcher Größe über, daß die endgültigen Abschnitte 29 die gewünschte Länge L habea Es liegt auf der Hand, daß die vorstehend erläuterte Arbeitsfolge durch Verwendung geeigneter Betätigungseinrichtunmaterials automatically merge into spherical thickenings 21 of such a size that the final sections 29 have the desired length L. It is obvious that the working sequence explained above can be carried out by using suitable actuating devices gen für die Messer 95 in zeitlicher Zuordnung zu der Vorrückbewegung des Förderbandes und der Einschaltung der Laier 60 automatisch ablaufen kann.gen for the knife 95 in time assignment to the Advance movement of the conveyor belt and the activation of the Laier 60 can take place automatically.

Ein Verfahren zur Herstellung von mit Verdickungen versehenen Wolframelektrodenwendeln, die eine WärA process for the production of thickened tungsten electrode coils that have a heat mebehandlung erfordern, um die Wendel auf dem Dorn zu richten, ist mit F i g. 14a— 14d gezeigt Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel bestehen der Fülldraht 25 und der Dorn 27 aus einem unterschiedlichen hitzebeständigen Metall wie Molybdän, das der Wärmebehand-require treatment to get the helix on the mandrel is to be judged with F i g. 14a-14d are shown accordingly In this embodiment, the filler wire 25 and the mandrel 27 are made of a different heat-resistant metal such as molybdenum, which the heat treatment lungstemperatur widersteht Der erhaltene wärmebehandelte Drahtvorrat wird mechanisch in Abschnitte vorgegebener Länge zertrennt, und der hitzebeständige Dorn sowie der Fülldraht werden in üblicher Weise chemisch gelöst, um eine Wolframwendel 20' (F i g. Ha) zuThe resulting heat-treated wire stock is mechanically cut into sections A predetermined length is severed, and the heat-resistant mandrel and the filler wire are chemically dissolved in the usual manner in order to form a tungsten filament 20 '(FIG. 4a) erhalten, die identisch mit bekannten Wendeln ist und einen Wolframkerndraht 23 sowie einen lose darum herumgewickelten feinen Wolframdraht 24 aufweist Jedoch übersteigt die Länge der Wendel 20' die gewünschte Endlänge geringfügig.which is identical to known coils and has a tungsten core wire 23 and a fine tungsten wire 24 loosely wound around it. However, the length of the coil 20 'slightly exceeds the desired final length.

Entsprechend Fig. 14b werden kleine stabförmige Abschnitte 96 aus Eisendraht in die beiden Enden der Wendel 20' eingesetzt, so daß ihre Endflächen im wesentlichen in einer Ebene mit den Endwindungen der Wendel Hegen. Die Enden der Wendel 20' werden dannAccording to FIG. 14b, small rod-shaped sections 96 made of iron wire are inserted into the two ends of the Helix 20 'inserted so that their end faces are substantially in one plane with the end turns of the Wendel Hegen. The ends of the helix 20 'are then im Verhältnis zu einem Paar Laser 60 ausgerichtet, deren Abstand voneinander so gewählt ist, daß die fokussierten Laserstrahlen 30 die eingesetzten stabförmigen Abschnitte % an vorgegebenen Punkten treffen diealigned in relation to a pair of lasers 60, whose distance from one another is chosen so that the focused laser beams 30 hit the inserted rod-shaped sections% at predetermined points

innerhalb der Enden der Wendel liegen, wie das mit F i g. 14c dargestellt ist Der Abstand zwischen den Lasern 60 ist so, daß die fertige Wendel 20 der F i g. 14d mit den anschließenden integralen Verdickurgen 21 aus · Wolfram-Eisenlegierung die gewünschte vorgegebene Länge L besitzt Dieses Verfahren ermöglicht somit die Herstellung von Wendeln mit hitzebeständigen Metalldornen, deren Schmelzpunkt zu hoch liegt, um sie ohne Rekristallisierung der Wolframdrahtwende' in Verdikkungen schmelzen zu können.lie within the ends of the helix, as shown in FIG. 14c. The spacing between the lasers 60 is such that the finished filament 20 of FIG. 14d with the subsequent integral thickeners 21 made of tungsten-iron alloy has the desired predetermined length L This process thus enables the production of coils with heat-resistant metal spikes whose melting point is too high to be able to melt them into thickenings without recrystallization of the tungsten wire coil.

Anstatt die vorgeschnittenen stabförmigen Abschnitte 96 aus Eisendraht in die Enden einer dornfreien Wolframdrahtwendel 20' entsprechend Fig. 14 einzusetzen, kann ein Draht 97 aus Eisen (oder einem anderen geeigneten Metall) axial in ein Ende der Wendel 20' eingeführt und dabei gleichzeitig mittels eines Laserstrahls 30 geschmolzen werden, um eine geschmolzene Kugel 2Γ aus Eisen zu bilden, die in der Endwindung der Wendel liegt und diese End windung dabei löst, το daß eine integrale Verdickung aus geschmolzener Wolfram-Eisenlegierung gebildet wird. Nach der Lösung der Endwindung der Wendel 20' wird der Laser 60 ausgeschaltet und die erhaltene Verdickung abgekühlt Der Eisendraht 97 wird dann mittels des Lasers 60 oder eines Messers in Höhe des äußeren Endes der Verdickung abge- trennt Der Eisendraht 97 kann auch von einer seitlich angeordneten Stelle aus statt vom Ende der Wendel her zwischen den Windungen in die Wendel 20' eingeführt werden.Instead of the pre-cut rod-shaped sections 96 of iron wire in the ends of a thorn-free To use tungsten wire coil 20 'according to FIG. 14, a wire 97 made of iron (or another suitable metal) axially inserted into one end of the helix 20 'and at the same time by means of a laser beam 30 are melted to form a molten ball 2Γ made of iron, which is in the end turn of the helix and this end winding it solves, το that one integral thickening is formed from molten tungsten-iron alloy. After the end turn of the coil 20 'has been loosened, the laser 60 is switched off and the resulting thickening is cooled. The iron wire 97 is then cut off by means of the laser 60 or a knife at the level of the outer end of the thickening. The iron wire 97 can also come from a laterally arranged point instead of from the end of the helix are inserted between the turns in the helix 20 '.

Man kann auch eine Elektrode oder einen Glühfaden aus Wolframdraht herstellen, die an beiden Enden eine verschmolzene Metallverdickung hat, die einen integralen Bestandteil eines Wendeleinsatzes bildet Diese Ausführungsmöglichkeit ist mit F i g. 16 veranschaulicht Dabei werden Abschnitte 98 aus Eisendraht oder Stifte in die beiden Enden einer Wolframdrahtwendel 99' eingesetzt und dann die Enden der Wolframwendel und der Eisendrahtabschnitte geschmolzen, so daß die erweichten Massenansammlungen 2Γ aus geschmolzener Wolfram-Eisenlegierung (von denen eine in Fig. 16a gezeigt ist) entstehen. Diese Ausführungsmöglichkeit entspricht weitgehend derjenigen der Fig. 14 mit der Ausnahme, daß die Abschnitte 98 aus Eisendraht langer sind und nur deren äußere Enden mittels des Laserstrahls 30 zum Schmelzen gebracht werden. Die fertige Wendel 99 (Fig. 16b) ist somit an ihren beiden Enden mit einer verschmolzenen Wolfram-Eisenverdickung 21 versehen, die Jas Ende der ungeschmolrenen Teile der entsprechenden Eisendrahtabschnitte 98 bildet, und diese von den Windungen der Wendel umschlossenen ungeschmolzenen Drahtteile dienen dann als Führungseinsätze.You can also make an electrode or filament from tungsten wire with a has fused metal thickening that forms an integral part of a helical insert Execution is possible with F i g. 16 illustrates sections 98 of iron wire or pins inserted into the two ends of a tungsten wire coil 99 'and then the ends of the tungsten coil and of the iron wire sections melted, so that the softened accumulations of mass 2Γ of melted Tungsten-iron alloy (one of which is shown in Fig. 16a) result. This execution option corresponds largely to that of FIG. 14 with the The exception is that the sections 98 made of iron wire are longer and only their outer ends are melted by means of the laser beam 30. The finished one Helix 99 (FIG. 16b) is thus at both ends provided with a fused tungsten-iron thickening 21, the end of the non-molten parts of the corresponding iron wire sections 98, and these are enclosed by the turns of the helix Unmelted wire parts then serve as guide inserts.

Die Befestigung der fertigen Wendel 99 an ihren entsprechenden Stromzuführungsdrähten erfolgt entweder durch Punktschweißung oder durch Einklemmen der Endteile der Wicklung mit den eingesetzten Eisendrahtabschnitten 98. Der mittlere Bereich der Wendel 99 weist hier eine Mehrzahl gleichmäßig voneinanderThe finished coil 99 is fastened to its corresponding power supply wires either by spot welding or by clamping the end parts of the winding with the iron wire sections 98 inserted. The middle area of the helix 99 here has a plurality evenly from one another entfernter Primärwindungen gleichen Durchmessers auf, jedoch kann dieser mittlere Bereich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine Mehrzahl Sekundärwindungen größeren Durchmessers eines Doppelwendel-Fadens aufweisen, wie sie in Glühlampen und Hoch leistungselektroden für Leuchtstofflampen hoher Ausgangsleistung Verwendung finden.distant primary turns of the same diameter , however, within the scope of the present invention, this middle area can also have a plurality of secondary turns of a larger diameter of a double-helix thread, such as those in incandescent lamps and high Find power electrodes for fluorescent lamps with high output power.

Die neuartigen, als Abschluß dienenden Verdickungen aus ge- bzw. verschmolzenem verformbarem Metall lassen sich auch mit Vorteil auswerten, um die effektive »beleuchtete Länge« eines Glühlampenfadens zu bestimmen; wie das mit Fig. 17 veranschaulicht ist Wie mit Fig. 17a gezeigt, kann der Faden 100 als Doppelwendel ausgebildet sein und somit einen mittleren tonnenförmigen Bereich mit mehreren, im Abstand voneinander angeordneten sekundären Windungen 101 haben, der an seinen Enden in in Längsrichtung verlaufende Wendelarme 102 übergeht Die beiden Wendelarme sind jeweils wieder durch eine Verdickung 21 aus verschmolzener Wolfram-Eisenlegierung abgeschlossen. Diese beiden Verdickungen 21 haben einen bestimmten Abstand voneinander und weisen jeweils, wie aus der Zeichnung ersichtlich, einen Außendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser der Wendelarme 102 istThe new type of thickening made of fused or fused deformable metal can also be evaluated with advantage in order to determine the effective "illuminated length" of a light bulb filament; as illustrated with Fig. 17 How 17a shown, the thread 100 can be designed as a double helix and thus have a central barrel-shaped area with several secondary turns 101 spaced apart from one another, the helical arms 102 running in the longitudinal direction at its ends merges with the two helical arms are each closed again by a thickening 21 made of fused tungsten-iron alloy. These two thickenings 21 have a certain distance from one another and each have, as shown in FIG Drawing can be seen, an outer diameter which is greater than the outer diameter of the helical arms 102 is

Wie mit F i g. 17b gezeigt, kann ein solcher Glühfaden an Stromzuiührungsdrähten 103 der Halterung so angebracht sein, daß die Zuführungsdrähte 103 in unmittelbarer Nähe der nach innen zeigenden Begrenzungsflächen der Verdickungen 21 liegen und dabei vorzugsweise an diese angrenzen. Da die Verdickungen 21 voneinander einen genau bestimmten Abstand haben, dienen sie beim Festklemmen der Wendel mittels der Zuführungsdrähte 103 als Führungen oder »Bezugspunkte«. Dadurch kann die Länge des zwischen den Zuführungsdrähten 103 aufgehängten Fadens 100 auf sehr wirtschaftliche und zuverlässige Weise mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Die effektive Leuchtlänge des aufgehängten Fadens 100 kann so innerhalb sehr enger Toleranzen eingehalten werden.As with F i g. 17b, such a filament can be attached to power supply wires 103 of the holder in such a way that the supply wires 103 are in the immediate vicinity of the inwardly pointing boundary surfaces of the thickenings 21 and preferably adjoin them. Since the thickenings 21 have a precisely defined distance from one another, they serve as guides or "reference points" when the helix is clamped by means of the feed wires 103. As a result, the length of the thread 100 suspended between the lead wires 103 can be very large economical and reliable way to be determined with great accuracy. The effective light length of the suspended thread 100 can thus be adhered to within very narrow tolerances.

Anstelle von Eisen lassen sich Dorne oder Einsätze aus einem Metall (wie Nickel, Kupfer, Aluminium, Kobalt oder Titan), dessen Schmelzpunkt in der Größenordnung von Eisen liegt, zusammen mit einer WoI-fram-oder einer ähnlichen hitzebeständigen Drahtwendel verwenden.Instead of iron, mandrels or inserts made of a metal (such as nickel, copper, aluminum, cobalt or titanium), the melting point of which is in the order of magnitude of iron, can be used together with a WoI-frame or a similar heat-resistant wire helix.

Das gleichzeitige Verdicken und Abtrennen des Drahtvorrats 28 kann durch Ausübung eines axialen Zuges auf das Ende des Drahtvorrats anstatt mit Hilfe des beschriebenen ringförmigen Elektromagneten 64 mittels einer mechanischen Vorrichtung erfolgen. Eine solche mechanische Vorrichtung kann einen Drahtgreifer aufweisen, der durch ein geeignetes nockengesteuertes Gelenk in zeitlicher Zuordnung zu der Vorrückbewegung des Drahtvorrats sowie der Einschaltung des Lasers 60 betätigt wird, um den Endabschnitt des Drahtvorrats in der gleichen Weise wie der Elektromagnet zu ziehen und zu trennen.The simultaneous thickening and severing of the wire stock 28 can by exercising an axial Pulling on the end of the wire supply instead of with the aid of the annular electromagnet 64 described done by means of a mechanical device. Such a mechanical device can have a wire gripper which, by means of a suitable cam-controlled joint, is timed to the advancing movement of the wire supply and the activation of the Laser 60 is actuated to close the end portion of the wire stock in the same manner as the electromagnet pull and separate.

Hierzu S Blatt ZeichnungenSee S sheet drawings

Claims

Patent claims:

1. Wendelelektrode aus Wolfram für elektrische Lampen, die im Abstand zueinander gehaltene Windungen und an mindestens einem Ende einen Knoten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Knoten (21) aus geschmolzenem Material gefertigt einstückig mit der zugehörigen End- to windung (22) ausgebildet ist und diese abschließt1. Tungsten filament electrode for electric lamps that are kept at a distance from one another Has turns and a knot at at least one end, characterized in that the knot (21) is made of molten material in one piece with the associated end to turn (22) is formed and this closes

2. Wendelelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Knoten (21) ausreichend groß ist, um die von der zugehörigen Endwindung (22) gebildete öffnung in der Wendel (20) zu verschließen.2. helical electrode according to claim 1, characterized in that the node (21) is sufficient is large in order to close the opening formed by the associated end turn (22) in the helix (20).

3. Wendelelektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Snden der Wendel3. helical electrode according to claim 2, characterized in that the two ends of the helix

(20) durch einen Knoten (21) aus verschmolzener, verformbarer (duktiler) Wolfram-Eisen-Legierung abgeschlossen sind und wenigstens die den Knoten(20) by a knot (21) made of fused, deformable (ductile) tungsten-iron alloy are completed and at least the knot

(21) benachbarten und damit integralen Windungen der Wendel (20) sich in einem im wesentlichen nicht rekristallisierbaren Zustand befinden und verformbar sind-(21) adjacent and thus integral turns of the helix (20) are essentially not are in a recrystallizable state and are deformable-

4. Wendelelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschmolzenen Wolfram-Eisen-Legierungs-Knoten (21) einen Durchmesser haben, der größer als der Außendurchmesser der angrenzenden Windungen (22) der Wendel (20) ist, und voneinander einen vorgegebenen Abstand aufweisen.4. helical electrode according to claim 3, characterized in that the fused tungsten-iron alloy nodes (21) have a diameter which is greater than the outer diameter of the adjacent turns (22) of the helix (20), and a predetermined distance from one another exhibit.

5. Verfahren zur Herstellung einer Wendelelektrode gemäß einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Menge eines Festmaterials (27, Fig.5-7; 96, Fig. 14; 97,5. A method for producing a helical electrode according to any one of claims 1-4, characterized in that characterized in that a certain amount of a solid material (27, Fig.5-7; 96, Fig. 14; 97, F i g. 15; 98, F i g. 16) in unmittelbare Nachbarschaft zu einem vorgegebenen Teil eines langgestreckten gewendelten Drahtstückes (26, Fig.5-7; 99, Fig. 16) gebracht wird, das Material bis zum Schmelzen und Verschmelzen mit dem benachbarten Teil des gewendelten Drahtstückes erwärmt wird, um dadurch einen Knoten (21) aus geschmolzenem Material zu bilden, der an einem Ende eines Segmentes liegt \iiA mit diesem integral ist, und daß das geschmolzene Material anschließend bis zu seiner Verfestigung gekühlt wird.F i g. 15; 98, Fig. 16) is brought into the immediate vicinity of a predetermined part of an elongated coiled piece of wire (26, Fig. 5-7; 99, Fig. 16), the material is heated until it melts and fuses with the adjacent part of the coiled piece of wire, in order to thereby to form a knot (21) of molten material lying at one end of a segment and integral therewith, and that the molten material is then cooled until it solidifies.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Festmaterialmenge in Form eines langgestreckten Gliedes (z. B. 98) in die Wendel eingeschoben wird (F i g. 14—16).6. The method according to claim 5, characterized in that the amount of solid material in the form of a elongated limb (e.g. 98) is pushed into the helix (Figs. 14-16).

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Festmaterial eine niedrigere Schmelztemperatur als das gewendelte Drahtstück hat7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the solid material has a lower Has melting temperature than the coiled piece of wire

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Festmaterialmenge sich innerhalb des gewendelten Drahtstücks unmittelbar angrenzend an wenigstens ein Ende des Drahtstückes erstreckt8. The method according to claim 7, characterized in that the amount of solid material is within of the coiled piece of wire extends immediately adjacent to at least one end of the piece of wire

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Glied (z. B. 98, Fig. 16) sich über eine vorgegebene Strecke in die Wendel (99) hineinerstreckt und nur das Ende des Gliedes (98), das sich in unmittelbarer Nähe des Drahtstückendes befindet, unter Bild¹ mg eines Knotens (21) geschmolzen wird, und daß der ungeschmolzene einwärtig angeordnete Bereich des9. The method according to claim 6 or 8, characterized in that the elongated member (z. B. 98, Fig. 16) extends over a predetermined distance into the helix (99) and only the end of the member (98), the is located in the immediate vicinity of the end of the wire piece, under image ¹ mg of a knot (21) is melted, and that the unmelted inwardly arranged area of the Gliedes (98) einen Führungseinsatz für die Wendel bildetLink (98) forms a guide insert for the helix

10. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das gewendelte Drahtstück von einem spiralförmig um einen Dorn, der das Festmaterial enthält, gewundenen Draht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn und die benachbarte Wendel an vorgegebenen Stellen der Drahtstücke zum Schmelzen gebracht werden, so daß an diesen Stellen ein Knoten (z.B. 92, Fig. 12) aus geschmolzenem Material gebildet wird, und daß das Drahtstück an den Knotenstellen in Abschnitte vorbestimmter Länge zertrennt wird (siehe z. B. F i g. 6 und 7), so daß ein Teil des geschmolzenen Materials an dem abgetrennten Ende der Drahtwendel verbleibt und dort einen Knuten bildet10. The method of claim 5 or 6, wherein the coiled piece of wire is of a spiral shape a wire wound around a mandrel containing the solid material, characterized in that that the mandrel and the adjacent helix are brought to melt at predetermined points on the pieces of wire, so that a knot is formed at these points (e.g. 92, Fig. 12) is formed from molten material, and that the piece of wire is severed at the nodes into sections of predetermined length (see e.g. Figs. 6 and 7) so that a part of the molten material remains on the severed end of the wire coil and there one Knuten forms

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Knoten (21) sich bei der Zertrennung in Abschnitte (L) noch in geschmolzenem Zustand befinden und die Knoten (21) dieser Abschnitte (L) gleichzeitig erzeugt werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the nodes (21) are still in the molten state during the separation into sections (L) and the nodes (21) of these sections (L) are generated simultaneously.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung zunächst die Verfestigung der Knoten (21) aus geschmolzenem Material abgewartet und die Knoten (21) dann mechanisch geschnitten werden.12. The method according to claim 10, characterized in that, for separation, the solidification of the nodes (21) made of molten material is awaited and the nodes (21) are then cut mechanically.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5—8 oder 10—12, bei dem das geschmolzene Festmaterial mit dem Drahtmaterial eine Legierung eingeht, dadurch gekennzeichnet, daß das Festmaterial (27) auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der es mit dem Draht (23, 25) eine Legierung eingeht, so daß ein Knoten (21) aus legiertem Material erhalten wird, daß sodann der Knoten (21) bis zu seiner Verfestigung abgekühlt und schließlich der nichtlegierte Anteil des festen Materials (27) chemisch entfernt wird.13. The method according to any one of claims 5-8 or 10-12, in which the molten solid material is alloyed with the wire material, characterized in that the solid material (27) is heated to a temperature at which it is with the Wire (23, 25) is alloyed so that a knot (21) made of alloyed material is obtained, that then the node (21) is cooled until it solidifies, and finally the non-alloyed one Part of the solid material (27) is chemically removed.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5—13, dadurch gekennzeichnet, daß ein fokussierter Laserstrahl (30) verwendet wird, um das Festmaterial (z.B. 27, F ig. 6; 96, Fig. 14; 97, Fig. 15; 98, Fig. 16) zu erhitzea14. The method according to any one of claims 5-13, characterized in that a focused Laser beam (30) is used to move the solid material (e.g. 27, Fig. 6; 96, Fig. 14; 97, Fig. 15; 98, Fig. 16) to heat a

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5—14, dadurch gekennzeichnet, daß das Festmaterial Eisen ist15. The method according to any one of claims 5-14, characterized in that the solid material is iron

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das verbleibende nichtlegierte Eisen durch Eintauchen des mit Knoten versehenen Abschnitts in Chlorwsserstoffsäure entfernt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the remaining non-alloyed Iron is removed by immersing the knotted portion in hydrochloric acid.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 5 — 16, gekennzeichnet durch eine Halte- und Vorschubeinrichtung (61 —63, 81—83, 90) zum Halten und Vorschieben von aus einem Dorn (27) mit einer Wicklung aus hitzebeständigem Draht (26) aufgebauten Wendelelektrodenausgangsdrahtes (28) im Verhältnis zu einem Laser (60), so daß die Bereiche des zu zertrennenden Wendelelektrodenausgangsdrahtes (28) der Reihe nach quer vor und in die Bahn des Laserstrahls (30) gebracht werden, wenn der Laser (60) eingeschaltet wird; eine Einrichtung (84) zur Fokussierung des Laserstrahls (30) auf die Dornkomponente (27) der mittels der Halte- und Vorschubeinrichtung aufeinanderfolgend in den Laserstrahl (30) gebrachten Teile des Wendelelektrodenausgangsdrahtes (28); eine Einrichtung (Fig.9) zur Einschaltung des Laserstrahls (30) für eine vorgegebene Zeitdauer in zeitlicher Abstimmung zur Wirkungsweise der17. Device for performing the method according to one of claims 5-16, characterized by a holding and advancing device (61-63, 81-83, 90) for holding and advancing from a mandrel (27) having a coil of helical electrode output wire (28) constructed from refractory wire (26) in relation to a laser (60), so that the areas of the spiral electrode output wire (28) to be cut one after the other be brought across in front of and in the path of the laser beam (30) when the laser (60) is switched on will; a device (84) for focusing the laser beam (30) on the mandrel component (27) of the successively brought into the laser beam (30) by means of the holding and advancing device Portions of the helical electrode output wire (28); a device (Fig.9) for switching on the Laser beam (30) for a predetermined period of time in coordination with the mode of operation of the

Holding and advancing device, so that the incident laser beam (30) brings the mandrel component (27) of the arranged part of the spiral electrode output wire (28) ram melts and the resulting molten metal mass collection loosens the turns of the wound heat-resistant metal wire (26) located above it, so that forming a molten knot (21) of a mixture of these metals so long as the helical electrode output wire (28) is held stationary with respect to the laser beam (30); as well as a pulling device (34-38, 72-80) for exerting an axial pull on the free end of the helical electrode output wire (28) in timed coordination with the operation of the holding and advancing device and the device for switching on the laser beam (60) in such a way that the pull occurs immediately after the molten node (21) has been formed from the metal mixture and divides the molten node (21), so that the end section (29) of the reversible electrode output wire (28) is severed from the remaining spiral electrode output wire (28) before the spiral electrode output wire (28) is moved further by means of the hall and feed device.

18. The device according to claim 17, characterized in that the holding and feeding device advances the helical electrode output wire (28) along a predetermined path which is substantially runs normal to the laser beam (30) generated by the laser generator (60), and that a device (68,69) is provided next to this path in order to generate a transverse oxygen jet to align the part of the helical electrode output wire (28) lying in the area of the laser beam (30).

19. Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the device for exercising of the axial pull one in time coordination with the operation of the holding and advancing device and the device for switching on the laser beam generator (60) periodically having excited electromagnet (64)

20. Apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that the device for exercising of the axial train a pair towards the laser beam generator (60) and away from it. and has herkommlicnen clamping jaws (34), with the aid of which the free end of the helical electrode output wire (28) after the feed by the holding and feed device with the appropriate Actuation of the clamping jaws (34) can be detected.

21. The device according to claim 20, characterized by a device (39) for moving back and forth and actuating the ones used to detect the helical electrode output wire (28) Clamping jaws (34) in the required time allocation to the mode of action of the other Component of the device.

22. Device according to one of claims 17-21, characterized in that the holding and Feed device has two groups of clamping jaws (34 and 63), which by means of a common Drive shaft (39) rotated cams (38, 37 or 61, 62) can be actuated.

23. Device according to one of claims 17-22, characterized in that the controller the mode of operation of the laser beam generator (60) takes place by means of an electrical circuit which contains a switch (46,54) which is operated by means of one of a common drive shaft (39) rotated cam (44,45; 52,53) can be actuated.

24. Device according to one of claims 17-23, characterized in that the laser beam generator (60) represents a CO2 laser generator.