DE2024866A1

DE2024866A1 - Manufacture of a cooled electrode tip

Info

Publication number: DE2024866A1
Application number: DE19702024866
Authority: DE
Inventors: Serafino M. Media; Kemeny George Alfred Export; Wolf Charles B. Irwin;_Pa. DeCorso (V.StA.)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1971-12-02

Abstract

Inner annular shell with U-shaped cross-section in the annulus nests inside an outer annular U-section shell with space between for the close fit of a number of uniformly spaced radially aligned U-shaped conduits and molten brazing material is run into all the interstices in the annular U-space to form an integrated structure. One of the shells is electrically conductive. Specifically spacers may be inserted between all the conduits in the outer annular gap.

Description

Verfahren zur Herstellung von strömungsmittelgekühlten Elektrodenspitzen Die erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von strömungsmittelgekühlten Elektrodenspitzen, welche einen ringförmigen Innenmantel mit U-förmigem Querschnitt aufweisen, dessen jeweils ringförmige Innen- und Außenwandung jeweils einen bestimmten Durchmesser haben, und welche weiter einen mit diesem Innenmantel zusammenwirkenden ringförmigen Außenmantel mit U-förmigem Querschnitt aufweisen, dessen jeweils ringförmige Innen- und sußenwandung jeweils einen bestimmten anderen Durchmesser haben, wobei mindestens einer der beiden Mäntel aus elektrisch leitendem Material besteht, wobei ferner innerhalb des Außenmantels eine Vielzahl von U-förmigen, hohlen Leitung gen radial angeordnet ist, welch letztere jeweils in bestimmtem Abstand voneinander auf dem gesamten Umfang des AuBenaantels angeordnet sind, und wobei schließlich der Innenmantel derart bemessen ist, daß er in den von der Vielzahl von Leitungen gebildeten ringraum derart hineinpaßt, daß er dicht an diesen Leitungen anliegt. Process for the manufacture of fluid-cooled electrode tips The invention relates to a method for producing fluid-cooled Electrode tips, which have an annular inner jacket with a U-shaped cross-section have, whose inner and outer walls are each ring-shaped and each have a specific one Have diameter, and which further cooperate with this inner jacket annular Have an outer jacket with a U-shaped cross-section, each of which has an annular inner and sußenwandung each have a certain different diameter, at least one of the two sheaths consists of electrically conductive material, furthermore within the outer jacket a plurality of U-shaped, hollow conduits radially is arranged, which latter each at a certain distance from each other on the entire circumference of the outer jacket, and finally the inner jacket is dimensioned such that it is in the annular space formed by the plurality of lines fits in such a way that it fits tightly against these lines.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zur Herstellung von strömungsmittelgekühlten Elektrodenspitzen bzw. nach diesem Verfahren hergestellte Elektrodenspitzen zu verbessern. The object of the invention is to be achieved, a method for the production of fluid-cooled electrode tips or after this Process to improve manufactured electrode tips.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von strömungsmittelgekühlten Elektrodenspitzen der eingangs dargelegten Art, welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) Einbringen von Distanzstücken jeweils zwischen zwei einander benachbarten Leitungen und jeweils im Bereich derjenigen Teile, dieser Leitungen, welche sich zwischen der Wandung größeren Durchmessers des Innenmantels und der Wandung größeren Durchmessers des Außenmantels befinden-, b) Zusammenlöten des Innenmantels, des außenmantels und der Leitungen mittels geschmolzenem Hartlötmaterial, welches dabei in sämtliche Zwischenräume zwischen den Leitungen, den Distanzstücken und den benachbarten Wandungen der Mäntel hineinfließt, und c) Festwerdenlassen des Hartlötmaterials, so daß sich ein integraler, d.h. "einstückiger" zlektrodenaufbau ergibt. In order to achieve this object, the invention includes a method for the production of fluid-cooled electrode tips of the type set out at the beginning Type, which is characterized by the following steps: a) Insertion of spacers each between two adjacent lines and each in the Area of those parts, these lines, which are larger between the wall Diameter of the inner jacket and the wall of the larger diameter of the outer jacket located-, b) soldering together the inner jacket, the outer jacket and the cables by means of molten brazing material, which in doing so in all gaps between the lines, the spacers and the adjacent walls of the jackets flows into it, and c) solidifying the brazing material so that an integral, i.e., results in "one-piece" electrode construction.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die als Beispiel dienenden beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche im einzelnen zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Innenmantel einer erfindungsgemäßen Elektrodenspitze, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung den Außenmantel der erfindungsgemäßen Elektrodenspitze, Fig. 3 die Anordnung des Innenmantels innerhalb des Außenmantels, weiter zwei Strömungsmittelleitungsröhren zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel, und schließlich die Endteile zweier, sich hinter den beiden Leitungsröhren befindlicher Distanzstücke, Fig. 4 den linken Teil der in Fig. 3 dargestellten, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elektrodenspitze teilweise in einer Ebene hinter der Schnittebene von Big. 3, wobei das in Seitenansicht dargestellte Distanzstück sich vor dem dahinter befindlichen, gestrichelt dargestellten Leitungsrohr befindet und wobei die Zwischenräume zu sehen sind, welche am Verfahrensende mit Hartlötmaterial gefüllt sind, Fig. 5 im Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 den Innenmantel und den Außenmantel, die Leitungsröhren, die zwischen diesen befindlichen Distanzstücke und ein Flußmittel, welches zu Hartlötungszwecken hinzugefügt werden kann, welches jedoch beim Hartlöten in einer gesteuerten Atmosphäre, d.h. in einer reduzierenden çtmosphäre auch weggelassen werden kann, Fig. 6 in Seitenansicht ein Distanzstück, welches für die Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (vgl. Fig. 4) geeignet ist, Fig. 7 in Seitenansicht eine U-förmige Leitungsröhre, welche für die Verwendung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrodenspitze bzw. für die Verwendung bei dem in Fig. 4 dargestellten, erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist, Fig. 8 einen Querschnitt durch das in Fig. 6 dargestellte Distanzstück, wobei ersichtlich ist,daß das Distanzstück massiv ausgebildet ist und daß ein Rechteck eine geeignete Distanzstückquerschnittsform ist, Fig. 9 anhand eines Querschnittes durch die in Fig. 7 dargestellte Leitung die massive Wandung der Leitung und einen inneren Strömungskanal, durch welchen ein Kühlmittel hindurchströmt, Fig. 10 eine weitere Querschnittsform einer Leitung, welche anstelle der in Fig. 9 dargestellten Leitung verwendet werden kann, wobei diese Leitung einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt und für die Kühlmittelströmung einen im wesentlichen quadratischen Kanalquerschnitt aufweist, mig. 11 noch einen weiteren geeigneten Leitungsquerschnitt, welcher anstelle des in Fig. 9 dargestellten verwendet werden kann, wobei die Leitung außen einen rechteckigen Querschnitt und innen einen rechteckigen Kanalquerschnitt für das Kühlmittel aufweist, Fig. 12 vergrößert einen Teil des Innenmantels und des sußenmantels und der Leitungen bzw. Röhren nach Beendigung des Hartlötverfahrens, wobei der sich mit dem erfindungsgemäßen Hartlötverfahren ergebende integrale Aufbau der Elektrodenspitze ersichtlich ist, Fig. 17 schematisch einen Ofen, welcher für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer susführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenspitze geeignet ist und in welchem die Mäntel, Distanzstücke und Leitungen gemeinsam mit der Hartlötmasse aufgeheizt werden, wobei die Ofenatmosphäre gesteuert und bei Bedarf der Ofen durch die dargestellte Pumpe evakuiert werden kann, und Fig. 14 zwei Öfen, welche zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenspitze geeignet sind und in welchen der Elektrodenaufbau und die Hartlötmasse jeweils gesondert aufgeheizt werden, wobei die Hartlötmasse nach dem Aufheizen auf ihren Schmelzpunkt und nach dem Flüssigwerden in den Elektrodenaufbau hineingegossen wird und darin erstarrt, so daß sich eine im wesentlichen integrale, d.h. "einstückige" Elektrodenspitze ergibt. The invention is described below with reference to FIG. 1 as an example Serving accompanying drawings, which show in detail: Fig. 1 shows the inner jacket of a device according to the invention in a perspective view Electrode tip, 2 shows the outer jacket of the electrode tip according to the invention in a perspective representation, 3 shows the arrangement of the inner jacket within the outer jacket, and also two fluid line tubes between the inner jacket and the outer jacket, and finally the end parts of two, spacers located behind the two conduits, Fig. 4 the left Part of the shown in Fig. 3, produced by the method according to the invention Electrode tip partially in a plane behind the cutting plane of Big. 3, where the spacer shown in side view is in front of the one behind it, The line pipe shown in dashed lines is located and the gaps can be seen which are filled with brazing material at the end of the process, Fig. 5 shows the inner jacket and the outer jacket in section along the line V-V in FIG. 4, the conduits, the spacers between them and a flux, which can be added for brazing purposes, but which is when brazing in a controlled atmosphere, i.e. in a reducing atmosphere also omitted can be, Fig. 6 in side view of a spacer, which for use is suitable in the method according to the invention (cf. FIG. 4), FIG. 7 in side view a U-shaped conduit tube which is suitable for use in the manufacture of the electrode tip according to the invention or for use in the one shown in FIG. method according to the invention is suitable, Fig. 8 is a cross section by the spacer shown in Fig. 6, it being seen that the spacer is solid and that a rectangle is a suitable spacer cross-sectional shape FIG. 9 on the basis of a cross section through the line shown in FIG the massive wall of the line and an inner flow channel through which a coolant flows through, FIG. 10 shows a further cross-sectional shape of a line, which can be used in place of the line shown in Fig. 9, where this line has a substantially square cross-section and for the coolant flow has an essentially square channel cross-section, mig. 11 still another suitable line cross-section, which instead of the one shown in Fig. 9 shown can be used, the pipe outside a rectangular Has a cross-section and inside a rectangular channel cross-section for the coolant, Fig. 12 enlarges part of the inner jacket and the outer jacket and the lines or tubes after completion of the brazing process, wherein the with the invention The integral structure of the electrode tip resulting from the brazing process can be seen, 17 schematically shows a furnace which is used for carrying out the method for Production of a suspension form of an electrode tip according to the invention is suitable is and in which the coats, spacers and lines together are heated with the brazing compound, the furnace atmosphere controlled and at If the furnace can be evacuated by the pump shown, and Fig. 14 two ovens which are used to carry out the process of making another preferred embodiment of an electrode tip according to the invention are suitable and in which the electrode structure and the brazing compound are each heated separately be, the brazing material after heating to its melting point and after the liquid is poured into the electrode structure and solidifies therein, so that there is a substantially integral, i.e., "one-piece" electrode tip results.

Für die Herstellung von Elektrodenspitzen wird Kupfer bzw. eine Kupferlegierung verwendet und es ist deshalb bei bestimmten Herstellungsverfahren erforderlich, daß das Hartlot bzw. die Hartlötlegierung einen Schmelzpunkt aufweist, welcher beträchtlich unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer liegt. Die Auswahl einer geeigneten Hartlötlegierung, welche diese Eigenschaft hat, ist nicht schwierig, da die meisten der üblichen Hartlötlegierungen unterhalb von etwa 816°C schmelzen, während Kupfer bei etwa 10810C schmilzt. Andererseits sind Lötlegierungen mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt, beispielsweise Weichlötlegierungen, ungeeignet, nicht nur deshalb, weil diese Legierungen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, sondern auch deshalb, weil während des normalen Betriebes der Elektrode die Temperatur in dem Bereich, in welchem sich die Lötmasse befindet, etwa zwischen 3160C und 5380c beträgt und weil in diesem Temperaturbereich die Weichlötlegierungen flüssig sind. For the production of electrode tips, copper or a copper alloy is used used and it is therefore necessary in certain manufacturing processes, that the brazing alloy or the brazing alloy has a melting point which is considerable is below the melting point of copper. The selection of a suitable brazing alloy, which has this property is not difficult as most of the common brazing alloys melt below about 816 ° C, while copper melts at about 10810C. on the other hand are solder alloys with a very low melting point, e.g. soft solder alloys, unsuitable, not only because these alloys have a very low thermal conductivity have, but also because during normal operation of the electrode the temperature in the area in which the solder is located, approximately between 3160C and 5380c and because the soft soldering alloys are in this temperature range are liquid.

Während der Zeitspanne, welche für das Hineinfließen der Lötlegierung in die Zwischenräume zwischen den Röhren bzw. Leitungen und der Mantelanordnung und für das Ausfüllen sämtlicher Leerräume erforderlich ist, darf die Lötlegierung keine zu große Menge von Kupfer auflösen bzw. zum Schmelzen bringen. Dann nähmlich, wenn eine Lötlegierung verwendet. During the time required for the solder alloy to flow in into the spaces between the tubes or lines and the jacket assembly and is required to fill in any empty spaces, the solder alloy may be used do not dissolve too large an amount of copper or melt it bring. Then if a solder alloy is used.

wird, welche Kupfer zu schnell auflöst, "friAt" sich diese Lötlegierung durch die Wandungen der Kupferröhren bzw.which dissolves copper too quickly, this solder alloy "fries" itself through the walls of the copper tubes or

Kupferleitungen hindurch und füllt diese mit Lötlegierung aus, so daß durch diese Leitungen kein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, mehr hindurchgeleitet werden kann.Copper lines through and fills them with solder alloy, see above that no coolant, such as water, is passed through these lines can be.

Es hat sich ergeben, daß die meisten der Niedrigtemperatur-Hartlötlegierungen Kupfer nicht zu schnell auflösen. Es hat sich weiter ergeben, daß die am meisten befriedigende Hartlötlegierung, welche im Handel unter der Bezeichnung "BT"-Hartlot bekannt ist und welche das Kupfer-Silber-Eutektikum darstellt, dessen chemische Zusammensetzung in der folgenden Tabelle angegeben ist, Kupfer mit beträchtlicher Geschwindigkeit auflöst. Bei Verwendung dieser Hartlötlegierung und insbesondere bei Verwendung von Hartlötflußmitteln, welche die Auflösung noch verstärken, ist es erforderlich, daß die Kupferteile dem flüssigen Hartlötmaterial nur während einer relativ kurzen Zeitspanne ausgesetzt werden. Bei Verwendung der "BT" -Hartlötlegierung muß diese Zeitspanne auf weniger als zehn Minuten und vorzugsweise auf weniger als fünf Minuten beschränkt werden.It has been found that most of the low temperature brazing alloys Do not dissolve copper too quickly. It also turned out that the most satisfactory brazing alloy, which is commercially available under the name "BT" -Hartlot is known and which represents the copper-silver eutectic, its chemical Composition given in the table below is copper with considerable Speed dissolves. When using this braze alloy and in particular when using brazing fluxes which further increase the resolution it required that the copper parts the liquid brazing material only during one exposed for a relatively short period of time. When using the "BT" braze alloy Must be less than ten minutes and preferably less than this period of time five minutes.

Die Elektrodenspitzenanordnung wird aus Kupfer bzw. The electrode tip arrangement is made of copper or

aus Kupferlegierungen hergestellt, weil diese Metalle eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, welche beim Betrieb der Elektrode, beispielsweise als Elektrode im Ofenbetrieb, ein sicheres Abführen der dabei auftretenden sehr hohen Wärmeflüsse gestattet.Made from copper alloys because these metals are a very have high thermal conductivity, which during operation of the electrode, for example as an electrode in furnace operation, a safe discharge of the very occurring high heat fluxes permitted.

Wenn andererseits die Hartlötlegierung eine ziemlich niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, so wird der gesamte Vorteil, welcher sich aus der Verwendung von Kupfer für die Elektrodenspitze ergibt, zunichte gemacht. In bezug auf den Wärmefluß durch den äußeren Kupfermantel und durch das Hartlot hindurch zu den Röhren und von diesen aus zum Wasser bzw. zu einem anderen Kühlmittel wird gefordert, daß der Wärmeabfall im Bereich des Hart lots so gering wie möglich ist. Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß die von Hartlot ausgefüllten Bereiche möglichst klein gemacht werden und daß Hartlötmaterialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit verwendet werden. Je höher die thermische Leitfähigkeit des Hartlötmateriales ist, um so dicker kann eine aus Hartlötmaterial gebildete Verbindung ausgeführt werden. Die folgende Tabelle gibt die chemischen Bestandteile einiger bestimmter, mit (1) bis (4) numerierter Hart löt legierungen, deren Schmelzpunkte bzw. ungefähre Schmelzpunkte bzw. Schmelzpunktbereiche sowie einen Schätzwert für deren thermische Leitfähigkeit an, wobei die thermische Leitfähigkeit von Kupfer mit 100 % angenommen ist. (In Wirklichkeit gibt die Tabelle die Prozentzahlen der elektrischen Leitfähigkeit an, wobei diejenige von Kupfer mit 100 % angenommen ist; die Prozentzahlen der elektrischen Leitfähigkeit geben jedoch einen guten Schätzwert für die Prozentzahlen der thermischen Leitfähigkeit an.) TABELLE I Zahl der Legierung Cu% Ag% Zn% andere Schmelzpunkt Leitfähigkeit % oder -bereich % (1) "BT"-Hartlötlegierung 28 72 781°C 84 (2) "Easy Flow 45" 15 45 16 24 Cd 609°C bis 620°C 29 (3) "Easy Flow 3" 15,5 50 15,5 16 Cd 632°C bis 688°C 20 3 Ni (4) "PDS 1855"+ 34 50 16 677°C bis 775°C 25 + Handy & Harman Hartlot ETX In bezug auf die thermische Leitfähigkeit ist die Hartlötlegierung (1), d.h. die "BT'-Hartlötlegierung die günstigste Hartlötlegierung und wird deshalb häufig verwendet. Bei bestimmten Anwendungsfällen, bei welchen die Wärmeflüsse nicht zu groß sind, ist auch die Hartlötlegierung (2) verwendbar, welche im Handel unter der Bezeichnung "Easy Flow 45"-Hartlötlegierung bekannt ist. On the other hand, if the brazing alloy has a rather low thermal conductivity has the full benefit of using copper for the electrode tip is nullified. In terms of heat flow through the outer copper jacket and through the braze to and from the tubes from to water or to another coolant is required that the heat loss in the area of the hard solder is as small as possible. This requirement is thereby fulfilled that the areas filled with hard solder are made as small as possible and that brazing materials with high thermal conductivity are used. The higher the thermal conductivity of the brazing material, the thicker it can be a connection formed from brazing material can be carried out. The following table gives the chemical constituents of some specific ones numbered (1) to (4) Hard soldering alloys, their melting points or approximate melting points or melting point ranges and an estimate of their thermal conductivity, where the thermal Conductivity of copper is assumed to be 100%. (In reality the table gives the percentages of electrical conductivity, with that of copper is assumed to be 100%; give the percentages of electrical conductivity however, a good estimate of the thermal conductivity percentages at.) TABLE I number of alloy Cu% Ag% Zn% other melting point Conductivity% or Range% (1) "BT" braze alloy 28 72 781 ° C 84 (2) "Easy Flow 45 "15 45 16 24 Cd 609 ° C to 620 ° C 29 (3)" Easy Flow 3 "15.5 50 15.5 16 Cd 632 ° C to 688 ° C 20 3 Ni (4) "PDS 1855" + 34 50 16 677 ° C to 775 ° C 25 + Handy & Harman hard solder ETX In terms of thermal conductivity is the braze alloy (1) i.e. the "BT 'braze alloy is the cheapest braze alloy and is therefore often used. In certain applications where the heat flows are not too great, the brazing alloy (2) can also be used, which is known in the trade as "Easy Flow 45" braze alloy.

In Fig. 1 ist ein Innenmantel 22 dargestellt, welcher im wesentlichen Zylinderform aufweist und welcher mit jeweils zylindrischen, axial verlaufenden Innen- bzw. In Fig. 1, an inner jacket 22 is shown, which essentially Has cylindrical shape and which each with cylindrical, axially extending Indoor resp.

Außenwandungen 17 bzw. 18 sowie mit einem kreisringförmigen, flachen Boden 19 versehen ist.Outer walls 17 and 18 and with a circular, flat one Bottom 19 is provided.

In Fig. 2 weist ein Außenmantel 24 eine Innenwandung 15, eine Außenwandung 16 und einen Boden 20 auf. Die obere Stirnfläche der Außenwandung 16 des Außenmantels 24 ist bei 25 zum Teil abgeschrägt und entspricht der abgeschrägten Fläche 25 gemäß der Darstellung in Fig. 3. Der Außenmantel 24 weist weiterhin eine kegelige bzw. sich nach oben verjüngende Fläche 26 auf, welche an der Innenwandung 15 gebildet ist und welche der in Fig. 3 dargestellten kegeligen Fläche 26 entspricht. Wenn bei dem Hartlötverfahren kein Flußmittel verwendet wird, so ist diese kegelige Fläche 26 nicht erforderlich. In FIG. 2, an outer jacket 24 has an inner wall 15, an outer wall 16 and a bottom 20. The upper end face of the outer wall 16 of the outer jacket 24 is partially beveled at 25 and corresponds to the beveled surface 25 according to FIG the illustration in Fig. 3. The outer jacket 24 also has a conical or surface 26 which tapers upwards and which is formed on the inner wall 15 and which corresponds to the conical surface 26 shown in FIG. 3. if If no flux is used in the brazing process, this is a tapered surface 26th not mandatory.

In Fig. 3 sind der Außenmantel 24, der Innenmantel 22 und zwei etwa U-förmig gebogene Röhren bzw. Leitungen zwischen diesen Mänteln dargestellt, wobei eine dieser Leitungen die Bezugszahl 29, die andere der beiden Leitungen die Bezugszahl 30 und die Elektrodenspitze die Bezugszahl 28 trägt. In Fig. 3 sind zwei Distanzstücke 31 und 32 sichtbar, welche jeweils zwischen zwei Leitungen angeordnet sind und deren Ende jeweils um die abgeschrägte Fläche 25 herumgebogen ist. Ein Asbestring 34 bedeckt die gesamte, von dem ringförmigen.Innenmantel mit U-förmigem Querschnitt eingenommene Fläche und ist von einem aus geeignetem Material hergestellten Gewicht 35 bedeckt. In Fig. 3, the outer jacket 24, the inner jacket 22 and two are approximately U-shaped bent tubes or lines between these jackets shown, wherein one of these lines the reference number 29, the other of the two lines the reference number 30 and the electrode tip has the reference number 28. In Fig. 3 there are two spacers 31 and 32 visible, which are each arranged between two lines and their Each end is bent around the beveled surface 25. An asbestos ring 34 covered the whole of the ring-shaped inner jacket with a U-shaped cross-section Surface and is covered by a weight 35 made of a suitable material.

Fig. 4 weicht von der Darstellung in Fig. 3 dahingehend ab, daß der für die Darstellung gewählte Schnitt in voller Seitenansicht das Distanzstück 31 zeigt. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 muß das Distanzstück 31 nicht fest an der benachbarten Wandung des Innenmantels 22 anliegen und muß außerdem nicht einen Spalt 37 vollständig ausfüllen, welch letzterer zweckmäßigerweise zwischen der Außenwandung des Innenmantels und der Innenwandung des Außenmantels 24 freigelassen wird. Dieser Zwischenraum bzw. Spalt 37 ist außer an denjenigen Stellen, an welchen sich Leitungen 29 und Distanzstücke 31 in ihm befinden, mit Flußmittel 47 und nach Beendigung des Hartlötverfahrens mit Hartlötmaterial gefüllt. Darüberhinaus kann es sich bei der Herstellung der Elektrodenanordnung als unmöglich bzw. unerwünscht herausstellen, daß die Leitungen 29 sowohl am Innenmantel als auch am Außenmantel eng anliegen. Fig. 4 differs from the representation in Fig. 3 in that the The section selected for the illustration shows the spacer 31 in full side view shows. As shown in Fig. 4, the spacer 31 does not have to be fixed to the adjacent wall of the inner jacket 22 and also does not have to have a gap 37 fill in completely, the latter expediently between the outer wall of the inner jacket and the inner wall of the outer jacket 24 left free will. This gap or gap 37 is except at those points where there are lines 29 and spacers 31 in it, with flux 47 and after Completion of the brazing process filled with brazing material. In addition, can it turns out to be impossible or undesirable in the production of the electrode arrangement point out that the lines 29 both on the inner jacket and on the outer jacket close fitting.

Demgemäß ist in Fig. 4 ein Zwischenraum 54 dargestellt, welcher sich zwischen der Leitung 29, die mit zum Teil gestrichelter Außenlinie gezeigt ist, und der benachbarten Innenseite der Außenwandung des Außenmantels befindet.Accordingly, a gap 54 is shown in Fig. 4, which between the line 29, which is shown with a partially dashed outer line, and the adjacent inside of the outer wall of the outer jacket.

Der Zwischenraum 54 zwischen der Leitung 29 und der benachbarten Wandung des Außenmantels kann sich im wesentlichen um die gesamte im Querschnitt U-förmige Elektrodenspitze herum erstrecken. Im unteren Bereich der Elektrodenspitze trägt dieser Zwischenraum die Bezugszahl 40 und ist mit einem Flußmittel ausgefüllt. Sowohl die Leitung 29 als auch das Distanzstück 31 sind jeweils an ihrem oberen Ende an der Außenseite der Mäntel derart mit einem abgeschrägten Ende versehen, daß zwischen den Leitungen und Distanzstücken und der Außenwandung des Innenmantels 22 eine Mulde 49 gebildet ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 befindet sich in der Mulde 49 eine bestimmte Menge Flußmittel 47. Dieses Flußmittel befindet sich auch abwärts in dem Zwischenraum 43 zwischen dem Distanzstück 31 und der Außenwandung des Innenmantel8 und füllt weiterhin den unteren Zwischenraum 40 sowie jeglichen zwischen der Leitung 29 und der angrenzenden Innenwandung des Außenmantels 24 existierenden Zwischenraum aus. In gleicher Weise ist auf der anderen Seite des ringförmigen, im Querschnitt U-förmigen Elektrodenspitzenteiles eine bestimmte Flußmittelmenge 47 in eine Mulde 59 eingebracht, welches von dieser aus nach unten verläuft und jeden etwaigen Zwischenraum 62 ausfüllt, welcher zwischen der Innenwandung des Außenmantels 24 und der Innenwandung des Innenmantels 22 gebildet ist. In Fig. 4 ist das Distanzatück 3i in vollständiger Seitenansicht dargestellt, während in Fig. 4 rechts die Leitung 29 in voller Seitenansicht sichtbar ist. Auf der rechten Seite der Darstellung in Fig. 4. befinden sich keine Distanzstücke. Auf dieser Seite sind die Leitungen einander unmittelbar benachbart.The space 54 between the line 29 and the adjacent wall the outer jacket can be substantially all around the U-shaped in cross-section Extend the electrode tip around. Wears in the lower area of the electrode tip this space has the reference number 40 and is filled with a flux. As well as the line 29 and the spacer 31 are each at their upper end the outside of the jackets so provided with a beveled end that between the lines and spacers and the outer wall of the inner jacket 22 a trough 49 is formed. According to the illustration in FIG. 4, there is one in the trough 49 certain amount Flux 47. This flux is located also downwards in the space 43 between the spacer 31 and the outer wall of the inner jacket 8 and continues to fill the lower gap 40 as well as any between the line 29 and the adjacent inner wall of the outer jacket 24 existing Space off. In the same way is on the other side of the annular, a certain amount of flux in the cross section of the U-shaped electrode tip part 47 introduced into a trough 59, which runs downward from this and fills any space 62 between the inner wall of the outer jacket 24 and the inner wall of the inner jacket 22 is formed. In Fig. 4 is the spacer 3i shown in full side view, while in Fig. 4 on the right the line 29 is visible in full side view. On the right side of the illustration in Fig. 4. There are no spacers. On this side the lines are each other immediately adjacent.

Im Bereich des Innendurchmessers berühren sich die Leitungen einander und im Bereich des Außendurchmessers sind die Zwischenräume jeweils zwischen zwei Leitungen von Distanzstücken ausgefüllt. Hinter der Leitung 29 befindet sich im Bereich des Außendurchmessers der Elektrodenspitze (in Fig. 4 nicht sichtbar) wiederum ein Distanzstück. Diese Distanzstücke müssen an der Außenwandung des Innenmantels 22 nicht eng anliegen, so daß das Flußmittel 47 in die Zwischenräume zwischen den Distanzstücken und der Außenwandung des Innenmantels 22 hinabfließen kann, wodurch ein Hartverlöten der gesamten Elektrodenanordnung derart möglich ist, daß sich eine integrale, d.h. 'teinstückige" bzw. einheitliche Elektrodenanordnung ergibt, was im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird. Das Flußmittel ist zwar so dargestellt, als fülle es sämtliche Leerraum aus, es ist jedoch klar, daß dieses Flußmittel nur dann an die entsprechenden Stellen fließen kann, nachdem es während des Hartlötverfahrens verflüssigt worden ist.The lines touch each other in the area of the inner diameter and in the area of the outer diameter, the spaces are between two Lines filled with spacers. Behind the line 29 is located in the Area of the outer diameter of the electrode tip (not visible in FIG. 4) again a Spacer. These spacers must be on the outer wall of the inner jacket 22 do not fit tightly, so that the flux 47 into the spaces between the spacers and the outer wall of the inner jacket 22 flow down can, whereby a hard soldering of the entire electrode arrangement is possible in such a way, that there is an integral, i.e. 'one-piece' or unitary electrode arrangement results, which is described in more detail below. The flux is although depicted as filling all the white space, it is clear that this flux can only flow to the appropriate places after it has been liquefied during the brazing process.

Ein in Fig. 4 dargestelltes Hartlötmaterial 51 kan aus BT-Hartlötlegierung bestehen. Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenspitze gemäß der Darstellung in Fig. 4 werden die Elektrodenspitze und die Hartlötlegierung gemeinsam in einen Ofen eingebracht (vgl. Fig, 13), in welchem die Temperatur derart erhöht wird, daß mindestens das Hartlötmaterial 51 schmilzt. Die geschmolzene bzw. A brazing material 51 shown in FIG. 4 can be made of BT brazing alloy exist. In the method for producing an electrode tip according to the illustration in Fig. 4, the electrode tip and the brazing alloy are combined into one Furnace introduced (see. Fig. 13), in which the temperature is increased so that at least the brazing material 51 melts. The melted resp.

verflüssigte Hartlötlegierung 51 fließt daran anschließend in sämtliche Zwischenräume zwischen den Leitungen und Mänteln, zwischen den Distanzstücken und den Mänteln, zwischen den Leitungen und den Distanzstücken sowie in jeglichen nicht ausgefüllten Zwischenraum zwischen den Distanzstücken hinein. Wegen der Verwendung eines Hartlötflußmittels 47 ist es erforderlich, daß diese BT-Hartlötlegierung nach dem Aufheizen der Elektrodenanordnung sämtliche Zwischenräume in nicht mehr als zehn Minuten und vorzugsweise in weniger als fünf Minuten ausfüllt, so daß ein merkliches Auflösen des Kupfermaterials des Außenmantels und des Innenmantels, der Leitungen und der Distanzstücke vermieden wird. Die Betrachtungen, welche hinsichtlich der Festlegung der Zeitspanne, während welcher das Hartlötmaterial auf das Kupfer einwirken darf, angestellt werden müssen, sind oben bereits angegeben worden.liquefied braze alloy 51 then flows into all of them Gaps between the lines and jackets, between the spacers and the jackets, between the cables and the spacers as well as in any empty space between the spacers. Because of the use a brazing flux 47, it is necessary that this BT brazing alloy after the heating of the electrode assembly all gaps in no more than ten minutes, and preferably less than five minutes, so that a noticeable Dissolving the copper material of the outer jacket and the inner jacket, the cables and the spacers is avoided. The considerations made with regard to the Determination of the period of time during which the brazing material will act on the copper may, have to be employed, have already been stated above.

In Fig. 4 ist weiterhin ein Lichtbogen 64 dargestellt, welcher von der Elektrodenspitze 28 ausgeht. Außerdem ist eine Zuleitung 65 mit dem Außenmantel 24 verbunden, welche als Stromzuführung für das Erzeugen und Aufrechterhalten des Lichtbogens 64 dient. Die Traganordnung der Elektrode muß mindestens einen Teil aufweisen, welcher aus elektrisch leitendem Material besteht und welcher sich von der Elektrodenspitze bis etwa zum oberen Ende der Elektrode erstreckt. Dieser Teil aus leitendem Material ist an eine Potentialquelle angeschlossen und leitet den Strom zur Elektrodenspitze, so daß ein Lichtbogen erzeugt und aufrechterhalten werden kann. Der Lichtbogen 64 kann von der Elektrodenspitze aus zu einer beliebigen Fläche entgegengesetzter Polarität verlaufen, welche von der Schmelze in einem Ofen bzw. von einer anderen Elektrode gebildet sein kann. In Fig. 4, an arc 64 is also shown, which of the electrode tip 28 goes out. In addition, a lead 65 is connected to the outer jacket 24 connected, which is used as a power supply for generating and maintaining the Arc 64 is used. The support structure of the electrode must be at least one part have, which consists of electrically conductive material and which differs from the electrode tip extends to approximately the upper end of the electrode. this part made of conductive material is connected to a potential source and conducts the current to the tip of the electrode so that an arc is created and maintained can. The arc 64 can extend from the electrode tip to any surface opposite polarity, which is caused by the melt in a furnace or can be formed by another electrode.

Fig. 5 zeigt einen Teil eines Schnittes längs der Linie V-V in Fig. 4, aus welchem ersichtlich ist, daß die Leitungen 29 im Inneren mit Strömungsmittelkanälen 70 versehen sind. Obgleich die Distanzstücke 31 sorgfältig ausgewählt bzw. maßhaltig hergestellt sind ist es trotzdem möglich, daß kleine Zwischenräume 43 zwischen den Distanzstücken und der benachbarten Wandung des Innenmantels 22 im Bereich des gesamten Außendurchmessers der Elektrodenspitze vorhanden sind, d.h. im Bereich des mit dem größeren Durchmesser versehenen Ringspaltes zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel der Elektrodenspitze. Fig. 5 shows part of a section along the line V-V in Fig. 4, from which it can be seen that the lines 29 inside with fluid channels 70 are provided. Although the spacers 31 are carefully selected or dimensionally accurate are made, it is still possible that small spaces 43 between the Spacers and the adjacent wall of the inner jacket 22 in the area of the entire Outside diameter of the electrode tip, i.e. in the area of the larger diameter provided annular gap between the inner jacket and the outer jacket the electrode tip.

Außerdem können Zwischenräume 54 zwischen den Leitungen 29 und der benachbarten Wandung des Außenmantels 24 vorhanden sein. Die Zwischenräume zwischen den Leitungen, Distanzstücken und Wandungen müssen nicht notwendigerweise, wie in Fig. 5 dargestellt, gleich groß sein. Beispielsweise können einige Distanz stücke den Außenmantel 24 und andere Distanzstücke den Innenmantel 22 berühren. Die Zwischenräume, welche anfänglich mit Flußmittel 47 gefüllt sind, füllen sich während des Hartlötverfahrens mit geschmolzener Hartlötlegierung, welche eine Verbindung mit dem Kupfer der benachbarten Leitungen und den angrenzenden Bereichen des Innenmantels und des Außenmantels herstellt und damit einen vollständig integralen, d.h. einheitlichen bzw. einstückigen Aufbau bildet, was beispielsweise in Fig. 12 dargestellt ist.In addition, spaces 54 between the lines 29 and the adjacent wall of the outer jacket 24 may be present. The spaces between the lines, spacers and walls do not necessarily have to be, as in Fig. 5, be the same size. For example, some spacers can be used the outer jacket 24 and other spacers the inner jacket 22 touch. Fill the spaces which are initially filled with flux 47 during the brazing process with molten braze alloy, which is a Connection to the copper of the adjacent lines and the adjacent areas of the inner jacket and the outer jacket and thus a completely integral, i.e., forms a unitary or one-piece construction, as shown for example in Fig. 12 is shown.

Gemäß der Darstellung in Fig. 12 ist der Hartlötverbund, welcher sich als Endergebnis durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt, derart ausgebildet, daß die einzelnen Leitungen und Distanzstücke nicht mehr voneinander unterschieden werden können und daß die Elektrodenspitze aus einem ringförmigen, im Querschnitt U-förmigem Mantel besteht, welcher innere und äußere Teile sowie eine Reihe von in bestimmtem Abstand zueinander angeordneten, U-förmigen Strömungsmittelkanälen für ein Kühlmittel um die Elektrodenspitze herum aufweist. Die inneren und äußeren Teile der Elektrodenspitze, welche sich durch das Hartlötverfahren ergeben, sind mit 71 und 72 und die hindurchverlaufenden Strömungsmittelkanäle mit 73 bezeichnet. Wie oben bereits dargelegt, ist der integrale Aufbau das Ergebnis eines Lötverfahrens und lediglich aus Darstellungsgründen ist in Fig. 12 die Fläche, in welcher der Hartlötvorgang stattgefunden hat, durch eine Bezugszahl 74 gekennzeichnet. Es ist jedoch klar, daß nach Beendigung des Hartlötvorganges diese Fläche vollständig in den Außenmantelteil, den Innenmantelteil und die Rohrleitungen integriert ist, d.h. daß diese Fläche ein gemeinsames Teil der genannten Teile bildet. As shown in FIG. 12, the braze composite is which results as the end result of the method according to the invention, designed in such a way that the individual lines and spacers can no longer be distinguished from one another can be and that the electrode tip from an annular, in cross section U-shaped jacket consists of inner and outer parts as well as a number of U-shaped fluid channels arranged at a certain distance from one another for a coolant around the electrode tip. The inner and outer Parts of the electrode tip that result from the brazing process are denoted by 71 and 72 and the fluid channels extending therethrough with 73. As stated above, the integral construction the result of a soldering process and only for the sake of illustration, the area in FIG. in which the brazing process took place, identified by a reference number 74. It is clear, however, that after completion of the brazing process, this area is completely is integrated into the outer shell part, the inner shell part and the pipelines, i.e. that this surface forms a common part of said parts.

Zur weiteren Erläuterung der Schritte, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzielung des Endproduktes erforderlich sind, wird im folgenden Bezug genommen auf: Fig. 6, welche im Seitenriß ein Distanzstück 31 zeigt, Fig. 7, welche im Seitenriß eine Leitung 29 zeigt, Fig. 8, welche einen Querschnitt durch das in Fig. 6 dargestellte Distanzstück 31 und weiter den massiven Aufbau dieses Distanzstückes zeigt, Fig. 9, welche einen Querschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 7 durch die Leitung bzw. Röhre 29 und durch den darin ausgebildeten Strömungskanal 70 hindurch zeigt, Fig. 10, welche eine geeignete Leitung 80 mit anderer, d . h. quadratischer Querschnittsform zeigt, in welcher ein Strömungsmittelkanal 81 gebildet ist, und Fig. 11, welche noch eine weitere, d.h. To further explain the steps involved in the inventive Procedures required to achieve the final product are referred to below taken on: Fig. 6, which shows a spacer 31 in side elevation, Fig. 7, which shows a line 29 in side elevation, Fig. 8, which is a cross-section through the in Fig. 6 shown spacer 31 and further the solid structure of this spacer Fig. 9, which shows a cross section along the line IX-IX in Fig. 7 through the Line or tube 29 and through the flow channel 70 formed therein Figure 10 shows a suitable conduit 80 with another, i.e. H. more square Shows a cross-sectional shape in which a fluid channel 81 is formed, and FIG Fig. 11 which shows yet another, i.

rechteckige Querschnittsform einer geeigneten Leitung 85 zeigt, in welcher ein Strömungsmittelkanal 86 gebildet ist.shows the rectangular cross-sectional shape of a suitable conduit 85 in FIG which a fluid channel 86 is formed.

Bei einer Art des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Mäntel zusammen mit den innerhalb der Mäntel an den entsprechenden Stellen angeordneten Distanzstücken und Leitungen gemeinsam mit dem Hartlötmaterial und in einigen Fällen mit einem darin befindlichen bzw. auf den Mänteln befindlichen Flußmittel in einem Ofen 88 angeordnet, welcher in Fig. 13 dargestellt ist. Die Atmosphäre des Ofens 88 ist bei Bedarf steuerbar, wofür eine mit dem Ofen verbundene Pumpe 89 vorgesehen ist. Der Ausdruck "Steuern der Atmosphäre",welcher hier verwendet wird, bedeutet, daß eine reduzierende Atmosphäre erzeugt wird und schließt außerdem den Ausdruck '7Evakuieren" ein, so daß die Pumpe 89 bei Bedarf derart auszuwählen ist, daß mit ihr mindestens ein Teil des Gases aus dem Innenraum des Ofens 88 herausgepumpt und damit im Ofen mindestens ein Teilvakuum gebildet werden kann. Zu diesem Zweck ist weiterhin ein Ventil 90 am Luft- bzw. Gaseinlaß des Ofens 88 vorgesehen. Einstell-und Anzeigemittel für die Temperatur in dem Ofen 88 sind der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung weggelassen worden. In one type of method of the invention, the jackets are together with the spacers arranged at the appropriate locations within the jackets and leads along with the brazing material, and in some cases with a flux located therein or on the shells in an oven 88 arranged, which is shown in FIG. The atmosphere of the oven is 88 controllable if necessary, for which purpose a pump 89 connected to the furnace is provided. The term "controlling the atmosphere" as used herein means that a reducing atmosphere is created and also includes the expression '7 evacuate " a, so that the pump 89 is to be selected if necessary so that with her at least some of the gas is pumped out of the interior of the furnace 88 and thus in the furnace at least a partial vacuum can be formed. To this end is still a Valve 90 is provided at the air or gas inlet of the oven 88. Setting and display means for the temperature in the furnace 88 are in the drawing for the sake of clarity been omitted.

Bei einer weiteren Art des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Elektrodenspitzenanordnung, welche aus dem Innenmantel und dem Außenmantel, den Distanzstücken und Leitungen besteht, in einem Ofen 91, welcher für diesen Zweck geeignet und in Fig. 14 dargestellt ist, auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt. Die Mantelanordnung ist innerhalb des Ofens 91 in gestrichelter Umrißlinie 92 angedeutet. Ein weiterer Ofen 93, welcher ebenfalls in Blockform in Fig. 14 dargestellt ist, dient zum Aufheizen der Hartlötmasse. Der Behälter für das aufzuheizende Hartlötmaterial 95 ist durch gestrichelte Linien 94 innerhalb des Ofens 93 angedeutet. In a further type of the method according to the invention, the Electrode tip arrangement, which consists of the inner jacket and the outer jacket, the Spacers and leads consists, in an oven 91, which for this purpose suitable and shown in Fig. 14, heated to a certain temperature. The jacket arrangement is indicated within the furnace 91 in a dashed outline 92. Another furnace 93, which is also shown in block form in FIG. 14, serves to heat up the brazing compound. The container for the brazing material to be heated 95 is indicated by dashed lines 94 within the furnace 93.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend der Darstellung in Fig. 14 werden der Innenmantel und der Außenmantel, die Rohrleitungen und die Distanzstücke sorgfältig zusammengesetzt und entsprechend dem Material, aus welchem diese Elektrodenteile gebildet sind, wird die Temperatur in dem Ofen 91 durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel derart eingestellt, daß diese Elektrodenanordnung innerhalb des Ofens eine bestimmte gleichmäßige Temperatur annimmt. When carrying out the method according to the invention accordingly 14, the inner jacket and the outer jacket, the pipelines and the spacers carefully assembled and according to the material, from which these electrode parts are formed becomes the temperature in the furnace 91 set by means not shown in the drawing so that this Electrode assembly within the furnace assumes a certain uniform temperature.

Wenn die Mäntel, Leitungen und Distanzstücke aus Kupfer bestehen, so darf die Temperatur des Ofens 91 nicht den Schmelzpunkt von Kupfer (etwa 10810C) erreichen. Die Mittel zur Einstellung und Anzeige der Temperatur in dem Ofen 9i sind der übersichtlichkeit halber in Fig. 14 nicht dargestellt. In gleicher Weise sind Mittel zur Einstellung und Anzeige der Temperatur bei dem Ofen 93 vorgesehen, welche jedoch ebenfalls der Übersichtlichkeit halber in Fig. 14 nicht dargestellt sind. Abhängig von der Zusammensetzung des Hartlötmateriales 95 in dem Ofen 93 wird dieses geschmolzen und vollständig verflüssigt, so daß es leicht in die Spalten und Zwischenräume der Elektrodenspitzenanordnung 92 hineinfließen kann. Abhängig von der Temperatur, auf welche die Elektrodenspitzenanordnung 92 aufgeheizt worden ist und abhängig von der Zusammensetzung der Hartlötmasse 95 und der Temperatur, auf welche die Hartlötmasse nach dem Schmelzen aufgeheizt worden ist, wird das Hartlötmaterial 95, falls eine Verwendung von Flußmittel nicht erforderlich ist, in die Mulden 33 und/oder 21 gemäß Fig. 3 oder, wenn eine Verwendung von Flußmittel (beispielsweise Flußmittel 47 in Fig. 4) erforderlich ist, wird ein Hartlötmaterial in die Mulde 49 und/oder die Mulde 59 hineingegossen.If the jackets, cables and spacers are made of copper, so the temperature of the furnace 91 must not be Melting point of Copper (around 10810C). The means of setting and displaying the temperature in the furnace 9i are not shown in FIG. 14 for the sake of clarity. In in the same way are means for setting and displaying the temperature in the oven 93 are provided, which, however, are also not shown in FIG. 14 for the sake of clarity are shown. Depending on the composition of the brazing material 95 in the Oven 93 this is melted and completely liquefied, so that it can easily be in the gaps and spaces of the electrode tip assembly 92 can flow into it. Depending on the temperature to which the electrode tip arrangement 92 is heated and depending on the composition of the brazing compound 95 and the temperature, to which the brazing compound has been heated after melting, becomes the brazing material 95, if the use of flux is not required, into the troughs 33 and / or 21 according to FIG. 3 or, if a use of flux (e.g. Flux 47 in Fig. 4) is required, a brazing material is placed in the well 49 and / or the trough 59 is poured in.

Es ist klar, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Darstellung in Fig. 14 das Hartlötmaterial 51, welches gemäß der Darstellung in Fig. 4 um den Innenmantel herumgewickelt ist, nicht vorhanden ist, wenn die Mantelanordnung in den Ofen 91 eingebracht wird, da bei dieser Art des erfindungsgemäßen Verfahrens das geschmolzene Hartlötmaterial anschließend erst hinzugefügt wird und sämtliche oben genannten Zwischenräume zwischen den Leitungen und den Mänteln, zwischen den Distanzstücken und den Mänteln und zwischen den Distanzstücken und den Leitungen vollständig ausfüllt.It is clear that when carrying out the method according to the invention as shown in FIG. 14, the brazing material 51, which according to the illustration in Fig. 4 µm the inner jacket is wrapped around, does not exist is when the jacket assembly is placed in the furnace 91, since in this type of the method according to the invention, the molten brazing material only then and all of the above spaces between the lines and the jackets, between the spacers and the jackets, and between the spacers and completely fills the lines.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Darstellung in Fig. 13 sei zunächst angenommen, daß die Atmosphäre in dem Ofen 88 nicht gesteuert wird, daß das Ventil 90 geöffnet ist und daß die Pumpe 89 abgeschaltet ist. Eine vollständige Mantelanordnung gemäß der Darstellung in Fig. 4, welche sowohl mit Flußmittel als auch mit Hartlötmaterial versehen ist, wird in den Ofen 88 eingebracht. Es ist klar, daß der Ofen 88 Mittel zur Einstellung und Steuerung der Ofentemperatur sowie Mittel zur Anzeige der im Inneren des Ofens herrschenden Temperatur aufweist, welche jedoch der Übersichtlichkeit halber sämtlich weggelassen sind. Die sich im Inneren des Ofens 88 befindende Elektrodenanordnung wird sodann auf eine Temperatur aufgeheizt, bei welcher das Hartlötmaterial 51 schmilzt, bei welcher jedoch nicht das Material der Leitungen 29 bzw. des Innenmantels 22 und des Außenmantels 24 schmilzt. Im vorhergehenden ist bereits in bezug auf geeignete Hartlötmaterialien ausführlich dargelegt worden, daß die meisten Hartlötmaterialien bei einer Temperatur schmelzen und flüssig werden5 welche beträchtlich unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei welcher Kupfer schmilzt bzw. flüssig wird. When carrying out the method according to the invention as shown In Fig. 13 it is first assumed that the atmosphere in the furnace 88 is not controlled that the valve 90 is open and that the pump 89 is switched off. One complete jacket arrangement as shown in Fig. 4, which both with Flux as well as brazing material is placed in the furnace 88. It will be appreciated that the oven 88 has means for setting and controlling the oven temperature as well as means for displaying the temperature prevailing inside the furnace, however, all of which have been omitted for the sake of clarity. Which are in The electrode assembly located inside the furnace 88 is then heated to a temperature heated, in which the brazing material 51 melts, but in which not the Material of the lines 29 or the inner jacket 22 and the Outer jacket 24 melts. The foregoing has already been made with regard to suitable brazing materials It has been detailed that most brazing materials are at one temperature melt and become liquid5 which are considerably below that temperature lies at which copper melts or becomes liquid.

Wenn der Innenmantel und der Außenmantel, die Leitungen und die Distanzstücke aus Kupfer bestehen, so stellt die Auswahl eines geeigneten Hartlötmateriales, welches bei 51 angebracht wird, keine besondere Schwierigkeit dar, außer, daß es von Vorteil ist, ein Hartlötmaterial auszuwählen, welches eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, und daß es weiterhin von Vorteil ist, ein Hartlötmaterial auszuwählen, welches das dem Hartlötmaterial ausgesetzte Kupfer nur in geringem Maße während der Zeitspanne auflöst, während welcher sich die Elektrodenspitze und das Hartlötmaterial innerhalb des Ofens befinden und auf die im Inneren des Ofens herrschende Temperatur aufgeheizt werden, wobei diese Zeitspanne nicht ausreicht, um ein Loch in irgendeine der Kupfer leitungen 29 hineinzuschmelzen, was oben bereits erläutert worden ist.If the inner jacket and the outer jacket, the lines and the spacers consist of copper, so the selection of a suitable brazing material, which at 51 does not present any particular difficulty other than that it is an advantage is to select a brazing material that has a high thermal conductivity, and that it is further advantageous to select a brazing material which the copper exposed to the braze material only to a small extent during the period dissolves, during which the electrode tip and the brazing material inside of the furnace and heated to the temperature inside the furnace this time being insufficient to make a hole in any of the copper Lines 29 melt into it, which has already been explained above.

Die Ofen 88, 91 und 93 sind mit Mitteln versehen, welche die Zeitspanne steuern, während welcher entweder eine Elektrodenanordnung oder ein Hartlötmaterial im Ofeninneren auf bzw. oberhalb einer bestimmten Temperatur gehalten werden müssen. Diese Mittel sind der übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.The ovens 88, 91 and 93 are provided with means which determine the length of time control during which either a Electrode arrangement or a brazing material inside the furnace at or above a certain temperature must be kept. For the sake of clarity, these means are not shown.

Das oben beschriebene Verfahren, welches mit Bezug auf den Ofen 88 in Fig. 13 erläutert worden ist, liefert als Endergebnis einen integralen, einheitlichen Aufbau bzw. eine integrale, einheitliche Materialstruktur zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel, den Rohrleitungen und den Distanzstücken von Fig. 4. Diese einheitliche Materialstruktur ist der einheitlichen Materialstruktur gemäß der Darstellung in Fig. 12 ähnlich. Wie oben bereits erwähnt, ist bei der Auswahl des zu verwendenden Hartlötmateriales eine Anzahl von Überlegungen anzustellen. The method described above, which was performed with respect to the oven 88 in Fig. 13 provides an integral, unitary result as an end result Construction or an integral, uniform material structure between the inner jacket and the outer jacket, piping and spacers of Fig. 4. These uniform material structure is the uniform material structure as shown in Fig. 12 similar. As mentioned above, when choosing which to use Brazing material has a number of considerations to make.

Aus einer genauen Betrachtung der Darstellung in Fig. 4 ist ersichtlich, daß eine bestimmte Menge des Hartlötmateriales in einen Zwischenraum zwischen der Rohrleitung, durch welche das Kühlmittel hindurchgeleitet wird, und dem benachbarten Außenmantel gelangt, welcher einen Teil der Elektrodenspitze bildet. Wenn von der Elektrodenspitze hohe Wärmeflüsse abgeleitet werden müssen, so muß das Hartlötmaterial eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Darüberhinaus muß das Hartlötmaterial eine Schmelz- bzw. Verflüssigungstemperatur aufweisen, welche niedriger ist als diejenige des Materiales der Mäntel, Leitungen und Distanzstücke. Wenn die Mäntel, Leitungen und Distanzstücke aus Kupfer gebildet sind, so stellt die Auswahl eines geeigneten Hartlötmateriales keine Schwierigkeiten dar, da die Schmelztemperatur von Kupfer etwa 11000C beträgt, während die Schmelztemperatur der meisten Legierungen, welche zum Hartlöten geeignet sind, mindestens einige hundert Grade unterhalb dieses Wertes liegt. Andererseits soll das Hartlötmaterial aber eine gute Verbindung mit dem Kupfer herstellen, mit welchem es in Berührung kommt.From a closer look at the illustration in Fig. 4 it can be seen that that a certain amount of the brazing material in a space between the Pipeline through which the coolant is passed and the adjacent one Outer jacket arrives, which forms part of the electrode tip. If from the Electrode tip high heat fluxes must be derived, so must the brazing material high thermal conductivity exhibit. In addition, must the brazing material have a melting or liquefaction temperature which is lower than that of the material of the jackets, lines and spacers. If the jackets, lines and spacers are made of copper, so provide the selection of a suitable brazing material is not a problem, as the The melting temperature of copper is around 11000C, while the melting temperature of most alloys suitable for brazing, at least a few hundred Is just below this value. On the other hand, the brazing material should make a good connection with the copper it comes into contact with.

Nach dem Abkühlen der Hartlötmasse kann die gesamte Elektrodenspitzenanordnung zwecks Entfernung überschüssiger Hartlötmasse und zur Glättung der Wandung der Elektrodenspitze bzw. zur endgültigen maßhaltigen Formgebung bearbeitet werden und es können dabei außerdem Binrichtungen zur Befestigung der Elektrodenspitze an einer entsprechenden Halterung angebracht werden. After the brazing compound has cooled, the entire electrode tip assembly can to remove excess brazing material and to smooth the wall of the electrode tip or processed to the final dimensionally accurate shape and it can thereby also fixtures for attaching the electrode tip to a corresponding one Bracket to be attached.

Zusätzlich zu der Aufgabe, die Röhren bzw. Leitungen der Elektrodenspitze in bestimmtem Abstand zueinander zu halten, haben die Distanzstücke noch zwei weitere Aufgaben: Sie reduzieren die Menge der erforderlichen Hartlötmasse auf ein Minimum und sie erhöhen die Wärmeleitfähigkeit des Materiales in den vorher vorhandenen Leerräumen bzw. Zwischenräumen zwischen den Röhren und den Distanzstücken und zwischen den Wandungen und den Mänteln. In addition to the task of the tubes or lines of the electrode tip at a certain distance from each other hold, have the spacers two more tasks: you reduce the amount of brazing material required to a minimum and they increase the thermal conductivity of the material in the previously existing voids or spaces between the tubes and the spacers and between the walls and the jackets.

Wie vorher bereits erwähnt, neigt während des Einbringens der geschmolzenen Hartlötmasse der in Fig. 3 dargestellte Innenmantel zum Schwimmen und muß deshalb entweder durch ein vorher aufgelegtes Gewicht bzw. durch eine mechanische Befestigung des Innenmantels an dem Außenmantel festgehalten werden. Zusammenfassend sei nochmals gesagt, daß für die Art des Einbringens der Hartlötmasse folgende drei Möglichkeiten bestehen: 1) Aufheizen in Luft zusammen mit einem geeigneten Flußmittel, 2) Aufheizen in einem Ofen bei gesteuerter Ofenatmosphäre zusammen mit einem Flußmittel oder ohne ein Flußmittel, und 3) Aufheizen in einem Vakuum ohne ein Flußmittel.As mentioned earlier, during the introduction of the molten Brazing compound of the inner jacket shown in Fig. 3 for swimming and must therefore either by a previously applied weight or by mechanical fastening of the inner jacket to be held on the outer jacket. To summarize, let me repeat said that the following three possibilities for the type of introduction of the brazing material consist: 1) heating in air together with a suitable flux, 2) heating in a furnace with a controlled furnace atmosphere together with a flux or without a flux, and 3) heating in a vacuum without a flux.

Eine Vielzahl möglicher Hartlötmassen ist für die Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet und allgemein sind deren Wärmeleitfähigkeiten proportional zu deren elektrischen Leitfähigkeiten entsprechend dem Wiedemann-Franz'schen Gesetz. A variety of possible brazing compounds are available for use at The thermal conductivities thereof are suitable and general for the method according to the invention proportional to their electrical conductivities according to Wiedemann-Franz's Law.

Wie oben bereits gesagt, ist eine Vielzahl von Hartlötmaterialien mit Erfolg bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet worden und diese Materialien schließen "Easy-Flow sowie die unter der Bezeichnung "BT" bekannte Hartlötmasse ein. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß die Hartlötmasse, welche im Handel unter der Bezeichnung BT bekannt ist, eine höhere thermische Leitfähigkeit erbringt, daß es jedoch auch schwieriger ist, mit dieser Hartlötmasse das Endprodukt zu gießen, ohne daß die Rohre bzw. Leitungen löcherig werden. Der Grund dafür ist darin zu suchen, daß der Schmelzpunkt der BT-Hartlötlegierung in der Größenordnung von 7810 liegt, d.h. bei einer Temperatur, welche nicht sehr weit unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer liegt, welches für die Leitungen, die Distanzstücke und die Mäntel verwendet wird, während andere Hartlötmassen, welche in der Tabelle I aufgeführt sind, etwas niedrigere Schmelzpunkttemperaturen aufweisen. As stated above, there are a variety of brazing materials has been used successfully in the method of the invention and these materials close "Easy-Flow" as well as the hard soldering compound known under the name "BT" a. It has been found in practice that the brazing material which is commercially available known as BT, provides higher thermal conductivity, however, that it is also more difficult to cast the end product with this brazing compound, without the pipes or lines becoming perforated. The reason for this is in it too seek that the melting point of the BT braze alloy is on the order of 7810 is, i.e. at a temperature which is not very far below the melting point of copper, which is used for the cables, spacers and jackets will, while other brazing compounds listed in Table I will be somewhat have lower melting point temperatures.

Für das Zusammenfügen des Innenmantels und des Außenmantels bzw. für das Einbringen der Leitungen und der Distanzstücke zwischen den Leitungen (vgl. Fig. 3 und 4) ist keine besondere Einrichtung erforderlich. Sämtliche erforderlichen Schritte können von Hand durchgeführt werden. For joining the inner jacket and the outer jacket or for inserting the cables and the spacers between the cables (cf. 3 and 4) no special device is required. All required Steps can be done by hand.

FÜr das Einbringen der Hartlötmasse in die Elektrodenanordnung ist ebenfalls keine besondere Einrichtung erforderlich und es kann jeder geeignete Ofen verwendet werden. In gleicher Weise ist außerdem bei dem Verfahren nach der Erfindung, welches zum Teil in Fig. 14 dargestellt ist, keine besondere Einrichtung zum Aufheizen der aus dem Innenmantel und dem Außenmantel; den Leitungen und Distanzstücken bestehenden Anordnung auf eine bestimmte Temperatur erforderlich. Für das Aufheizen und vollständige Verflüssigen der Hartlötmasse ist irgend eine geeignete Beheizungseinrichtung 91 und kein besonderer Ofen erforderlich. Der in Fig. 14 dargestellte Ofen 93 kann bei Bedarf durch jede beliebige geeignete Aufheizeinrichtung ersetzt werden.For the introduction of the brazing compound into the electrode assembly is likewise no special equipment is required and any suitable oven can be used be used. In the same way is also in the method according to the invention, which is partially shown in Fig. 14, no special device for heating that of the inner jacket and the outer jacket; the lines and spacers Arrangement required at a certain temperature. For heating up and complete Liquefying the brazing compound is any suitable heating device 91 and no special oven required. The furnace 93 shown in FIG. 14 can if necessary, replaced by any suitable heating device.

In den Patentansprüchen wird der Ausdruck "Durchmesser" im Zusammenhang mit der Darstellung in den Fig. 1 und 2 verwendet. Die ringförmige Innenwandung des Innenmantels weist einen größeren Durchmesser als die ringförmige Innenwandung des Außenmantels auf und die ringförmige Außenwandung des Innenmantels weist einen kleineren Durchmesser als die ringförmige Außenwandung des Außenmantels auf. In the claims, the term "diameter" is used in conjunction used with the illustration in Figs. The annular inner wall of the inner jacket has a larger diameter than the annular Inner wall of the outer jacket and the annular outer wall of the inner jacket has a smaller diameter than the annular outer wall of the outer jacket on.

Das Verfahren nach der Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf Kupfermäntel, Kupferröhren bzw. Kupferleitungen und Kupferdistanzstücke beschrieben worden, es ist jedoch selbstverständlich, daß auch andere elektrisch leitende Metalle, welche vorzugsweise eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, verwendet werden können. Although the method according to the invention is with reference to copper sheaths, Copper tubing or tubing and copper spacers have been described there it goes without saying, however, that other electrically conductive metals, which preferably have a high thermal conductivity can be used.

In den Ansprüchen, in welchen die Hart löt legierungen als Hartlötlegierungen (1) bis (4) bezeichnet-worden sind, heißt das, daß die Hartlötlegierungen jeweils chemische Elemente in den in der Tabelle I angegebenen Verhältnissen enthalten, wobei die Hartlötlegierungen in dieser Tabelle ebenfalls jeweils mit Nummer (1) bis (4) versehen sind. In the claims in which the brazing alloys are used as brazing alloys (1) to (4) have been designated, that is, the brazing alloys, respectively contain chemical elements in the proportions given in Table I, where the brazing alloys in this table are also each numbered (1) to (4) are provided.

Die Verwendung von Distanzstücken, wie beispielsweise 31 und 32, stellt eine bevorzugte Lösung zur Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen den Leitungen in jeweils bestimmtem umfangsmäßigem Abstand zwischen den Außenwandungen der beiden Mäntel an bestimmten radialen Stellen dar, weil es die billigste Lösung ist; das Kupfermaterial der Distanzstücke ist viel billiger als die Hartlötmasse, welche die Zwischenräume zusätzlich ausfüllen müßte, wenn keine Distanzstücke verwendet würden. The use of spacers, such as 31 and 32, provides a preferred solution for maintaining the spacing between the lines in each case determined circumferential distance between the Exterior walls of the two jackets at certain radial points because it is the cheapest solution is; the copper material of the spacers is much cheaper than the braze compound, which would have to fill the gaps in addition, if no spacers are used would.

Andere Möglichkeiten zur Halterung der Leitungen an bestimmten radialen Stellen in jeweils bestimmtem umfangsmäßigem Abstand so lange, bis der Hartlötvorgang beendet ist, bestehen darin, daß beispielsweise flache Nuten in die Außenfläche der Wandung größeren Durchmessers des Innenmantels bzw. in die Innenfläche der mit dem größeren Durchmesser versehenen Wandung des Außenmantels eingeschnitten werden, daß die Leitungen in dieser Lage zementiert bzw. anderweitig befestigt werden, daß dazu eine Punkt- bzw. Spitzenlötung vorgenommen wird oder aber daß ein vorragender Teil des jeweils benachbarten Rohres mit jeweils zwei bzw. mehreren kleinen, schräg gebogenen Rohrkrümmern zusammenwirkt. Other ways of holding the lines on certain radial lines Set at a certain circumferential distance in each case until the brazing process is finished, consist in the fact that, for example, shallow grooves in the outer surface the wall of larger diameter of the inner jacket or in the inner surface of the with cut into the wall of the outer jacket with a larger diameter, that the lines are cemented or otherwise fastened in this position, that for this purpose a point or tip soldering is made or that a protruding one Part of the adjacent pipe with two or more small, diagonally cooperates bent pipe elbows.

Claims

l-claims:

O experienced in the manufacture of fluid-cooled electrode tips, which have an annular inner jacket with a U-shaped cross section, the each annular inner and outer wall each have a certain diameter have, and which further have an annular cooperating with this inner jacket have an outer jacket with a U-shaped cross-section, the ring-shaped inner and outer wall each have a certain different diameter, at least one of the two sheaths is made of electrically conductive material, furthermore a plurality of U-shaped, hollow lines radially inside the outer jacket is arranged, which latter each at a certain distance from each other on the entire circumference of the outer jacket are arranged, and finally the inner jacket is dimensioned such that it is in the annular space formed by the plurality of lines fits in such that it rests tightly against these lines, characterized by the following steps: a) Insertion of spacers between two adjacent lines and å in each case in the area of those parts of these Lines, which are located between the wall of larger diameter of the inner jacket and the wall of the larger diameter of the outer jacket are located, b) soldering together the inner jacket, the outer jacket and the lines by means of molten brazing material, which in all spaces between the lines, the spacers and flowing into the adjacent walls of the jackets, c) allowing the to solidify Brazing material so that an integral, i.e., "one-piece" electrode structure is formed results in 2. The method according to claim 1, characterized by the following steps: b1) Heating of the jackets, cables and spacers to a certain temperature, which is lower than that Melting temperature of the material which the jackets, lines and spacers are formed, b2) separate heating a brazing compound to another specific temperature at which the brazing compound becomes liquid, the / other certain temperature being lower than the melting temperature the material from which the jackets, cables and spacers are formed, b3) Introducing the brazing compound into the spaces between the jackets, spacers and lines, b4) keeping the brazing compound liquid for a certain period of time, which is sufficient for the brazing compound to fill all of the spaces mentioned can, but this is not sufficient that the brazing compound is the material of the jackets, Cables and spacers can dissolve significantly, and c1) cooling the entire assembly so that further dissolution by the braze compound is prevented and the latter becomes solid and comes out of the jackets, the lines, the spacers and the braze sheet provides an integral, i.e., "one-piece" construction.

3. The method according to claim 1 or 2, dadurc-h characterized in that one of the following brazing alloys is used as brazing material: Brazing alloy (1) made of 28% Cu and 72 Db Ag, (2) "15% Cu, 45% Ag, 16% Zn and 24% Cd," (3) "15.5% Cu, 50% Ag, 15.5% Zn, 16% Cd and 3% Ni," (4) "34% Cu, 50% Ag and 16 G / O / Zn.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that for the inner jacket and the outer jacket and for the spacers and the Lines copper material is used and that the brazing material is at melting temperature brought and in the interstices the electrode tip during is kept in a liquid state for a certain period of time, which is sufficient is long that the brazing material is a connection between the copper material of the Can produce inner jacket and the outer jacket, but the resolution of the Copper material only goes so far that it does not lead to the formation of Holes come.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that tubes with a round or angular cross-section are used as lines, through which a fluid can be passed through.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that massive spacers are used and each between two adjacent ones Lines are introduced.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the following steps: b1) attaching the brazing material to the itantel assembly, b ') Introducing the shell arrangement with the brazing material attached to it 2 in a Furnace, and b3) controlling furnace temperature and atmosphere Q

8. The method according to claim 7, characterized in that the furnace is at least partially evacuated and that then the temperature inside the furnace is increased to a value becomes, in which the brazing material melts and becomes liquid, but which is lower than the melting temperature of the material from which the electrode assembly is formed.

9. The method according to claim 8, characterized by adding a brazing flux.