DE2214358A1

DE2214358A1 - GLOW THREAD FOR AN ELECTRIC LAMP WITH A TEMPERED TUNGSTEN WIRE AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING

Info

Publication number: DE2214358A1
Application number: DE19722214358
Authority: DE
Inventors: Ronald C Koo
Original assignee: Duro Test Corp
Current assignee: Duro Test Corp
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE2214358C2

Description

Glühfaden für eine elektrische Lampe mit einem vergüteten Wolframdraht und Verfahren zu seiner Herstellung ===================================~==~========.===== Die Erfindung bezieht sich auf einen Glühfaden für eine elektrische Lampe mit einem vergüteten Wolframdraht und ein Verfahren zu seiner Herstellung.Filament for an electric lamp with a tempered tungsten wire and method of its manufacture ==================================== ~ == ~ ====== ==. ===== The invention relates to a filament for an electric lamp with a tempered tungsten wire and a process for its manufacture.

Glühfäden aus Wolframdraht finden eine weitverbreitete Verwendung in Glühlampen und Leuchtstofflampen. Da man die nachteiligen Einflüsse der Verunreinigungen auf die metallurgischen Eigenschaften von Wolfram erkannt hat, treffen die Lampenhersteller außergewöhnliche Maßnahmen, um einen Wolframdraht herzustellen, welcher nur eine minimale Menge an Restverunreinigungen aufweist. So wird z.B. Wolframerz mit höchster Reinheit verwendet, und zur Vermeidung einer Verunreinigung bzw. Verschlechterung während des Verfahrens wird die Reduktion des Wolframoxids im allgemeinen in Wolframbooten (tungsten boats) ausgeführt. Ferner werden als routinemäßige Qualitätskontrollen an dem Material Verunreinigungsanalysen ausgeführt, und zwar an verschiedenen Stufen des Pulver-Metallurgie- oder Pulver-Verarbeitungsverfahrens Wenngleich eine sehr große Sorgfalt bei der Herstellung des Glühfadendrahtes ausgeübt wird, hat sich bei der Herstellung der Glühfäden selbst in den letzten vierzig Jahren grundsätzlich nichts verändert. Der übliche Herstellungsvorgang berücksichtigt im allgemeinen nicht irgendwelche Verunreinigungen, welche in den Glühfaden gelangen, oder die nachteiligen Einflüsse dieser Verunreinigungen.Tungsten wire filaments are in widespread use in incandescent and fluorescent lamps. Since you can see the adverse effects of the impurities has recognized the metallurgical properties of tungsten, meet the lamp manufacturers extraordinary measures to produce a tungsten wire which is only one has a minimal amount of residual impurities. For example, tungsten ore is the highest Purity, and to avoid contamination or deterioration During the process, the reduction of the tungsten oxide is generally carried out in tungsten boats (Tungsten Boats). They are also used as routine quality controls Impurity analyzes are carried out on the material at various stages the powder metallurgy or powder processing process Although great care is taken in the manufacture of the filament wire, has been making the filament itself for the past forty years basically nothing changed. The usual manufacturing process is taken into account in the generally not any impurities that get into the filament, or the adverse effects of these impurities.

Wolframfäden für elektrische Glühlampen werden gewöhnlich in der Form von Schraubenwendeln oder gewickelten Schraubenwendem hergestellt, wobei die letzteren eine Schraubenwendel aufweisen, die selbst wendelförmig gewickelt ist. Das üblicherweise am häufigsten verwendete Verfahren zur Herstellung solcher Glühfaden-Schraubenwendeln weist die folgenden Schritte auf: (1) Aufwickeln des Wolframdrahtes als Schraubenwendel auf einem langgestreckten Dorn; (2) Vergüten der Schraubenwendel, während sie sich noch auf dem Dorn befindet, indem man sie durch einen Wasserstoff-Ofen hindurchführt, der auf einer erhöhten Temperatur, in der Regel etwa 1200 OC, gehalten wird; (3) Abschneiden des Dornes und der Schraubenwendel auf die gewünschte Lange der einzelnen Glühfäden; (4) Auflösen oder whegçitzen der einzelnen Dorne in einer geeigneten Säure, z.B.Tungsten filaments for electric light bulbs are usually in the form made of helical spirals or coiled helical spirals, the latter have a helix which is itself helically wound. Usually that most commonly used method of making such filament helixes comprises the following steps: (1) winding up the tungsten wire as a helical coil on an elongated mandrel; (2) Tempering the helix while it is moving is still on the mandrel by passing it through a hydrogen furnace, which is maintained at an elevated temperature, typically around 1200 OC; (3) Cut the mandrel and the helix to the desired length of each Filaments; (4) Dissolve or whisk the individual mandrels in a suitable one Acid, e.g.

Salzsäure und (5) erneutes Vergüten des Wolframdrahtes in flüssigem Wasserstoff bei einer erhöhten Temperatur, gewöhnlich etwa bei 1300 OC, zwecks Reinigung.Hydrochloric acid and (5) renewed tempering of the tungsten wire in liquid Hydrogen at an elevated temperature, usually around 1300 OC, for purification.

Die zwei in der gesamten Lampenindustrie gebräuchlichen Materialien für die Dorne sind Stahl und Molybdän. Abgesehen von der Wirtschaftlichkeit ist die Auswahl des Dorn-Materials durch eine große Zahl technischer Erfordernisse eng begrenzt.The two materials used throughout the lamp industry for the mandrels are steel and molybdenum. Apart from the economy it is the selection of the mandrel material is narrow due to a large number of technical requirements limited.

Die bedeutendsten dieser Erfordernisse für den Dorn sind: (i) Für das Glühfaden-Wfckeln und Vergüten unter Zugspannung ohie p aXtische Verformung des Domes wird eine hohe Zugfestigkeit benötigt; (2) Der Schmel?punkt des Dornes muß über der Vergütungstemperatu~ lein, welche erforderlich ist, um die Glüfaden-Spule cder -Schraubenwendel vor dem Abtrennen zu erhärten bzw. spPnnunbYsEreg zu machen; (3) Der Temperatur-Ausdehnungskoeffient de Dornes sollte dicht bei demjenigen der Glühfaden-Schraubenwendel bei der Vergütungstemperatur liegen; (4) Es wird eine ausreichende Bindung zwischen der Glühfaden-Schraubenwendel und dem Dorn während der Vergütung benötigt, um die Beibehaltung der Schraubenwendel-Geometrie beim anschließenden Abtrennen des Dornes in einzelne Glühfäden zu gewährleisten; und (5) der Dorn muß sich chemisch auflösen lassen, ohne Beeinträchtigung der Wolfram-Schraubenwendel oder -Spule. Aus vorstehenden Gründen wurden und werden zur Zeit Stahldorne nahezu universell für die meisten gegewickelten Glühfäden verwendet, während Molybdän-Dorne für schraubenlinienförmig gewickelte wendelförmige Glühfäden benutzt werden, welche Vergütungstemperaturen erfordern, die über dem Schmelzpunkt von Stahl liegen.The most significant of these requirements for the mandrel are: (i) For filament twisting and tempering under tensile stress without practical deformation the dome requires a high tensile strength; (2) The melting point of the mandrel must be above the tempering temperature that is required to run the glowing filament coil to harden the helix or to make spPnnunbYsEreg before cutting off; (3) The temperature expansion coefficient de Dornes should be close to that the Filament-helical coils lie at the tempering temperature; (4) It will be a adequate bond between the filament helix and the mandrel during the remuneration required in order to maintain the helical geometry during the subsequent To ensure separation of the mandrel into individual filaments; and (5) the mandrel must can be chemically dissolved without affecting the tungsten helix or coil. For the foregoing reasons, steel mandrels have been and are almost at present universally used for most coiled filaments, while molybdenum mandrels are used for helically wound helical filaments, which Require tempering temperatures that are above the melting point of steel.

Die Verwendung von Stahl als Dornmaterial ist, wenngleich dies wirtschaftlich ist, vom Standpunkt der Qualität der erzeugten Glühfäden unerwünscht, da Stahl einen schädlichen Einfluß auf die metallurgischen Eigenschaften des Wolframfadens während des Herstellungsverfahrens hat. Der Hauptgrund besteht darin, daß bei der Ausbildung der Bindung zwischen der Schraubenwendel und dem Dorn während des Vergütungsschrittes unvermeidlich eine kleine Eisenmenge in das Wolfram diffundiert und dieses spröde macht. Um dies zu verstehen, sollte man berücksichtigen, daß in dem stark gezogenen Wolframdraht, der für Lampenglühfäden verwendet wird, vor der Rekristallisation eine faserige Zwischenstruktur vorhanden ist, wobei die durchschnittliche Zwischenkorngröße dieser Struktur kleiner als 1 /u ist.The use of steel as the mandrel material, although economical is undesirable, from the standpoint of the quality of the filaments produced, since steel has a harmful influence on the metallurgical properties of the tungsten filament during of the manufacturing process. The main reason is that in training the bond between the helix and the mandrel during the tempering step inevitably a small amount of iron diffuses into the tungsten, making it brittle power. To understand this, one should take into account that in the strongly drawn Tungsten wire used for lamp filaments before recrystallization an intermediate fibrous structure is present, the average intermediate grain size this structure is less than 1 / u.

Nan hat längst erkannt, daß eine Wechsel- oder Austauschdiffusion von Elementen, etwa von Eisen in Wolfram entlang den Zwischengrenzzn und Korngrenzen des Wolframs wesentlich schneller abläuft als innerhalb der Kristalle durch die normalen Kristallseiten hindurch. Da die Aktivierungsenergie bei einer Raumdiffusion (innerhalb der Körner oder Kristalle) - sie liegt bei rund 120 Kcal/mol für Eisen in Wolfram - um ein Mehrfaches höher ist als diejenige für eine Grenz- oder Zwischenflächen-Diffusion (entlang den Grenzen), kann eine ZwischenSlachen-Diffusion in einem merklichen Ausmaß leicht bei Temperaturen auftreten, die weniger als die Hälfte von derjeneigen des Wolframs betragen. Bei Wolfram, das eine große Konzentration von Zw schengrenzen und Korngrenzen bzw. Kristallgrenzen pro Volumeneinheit aufweist, wenn es als stark gezogener Draht zur Verwendung von Glühfäden umgeformt ist, diffundiert daher eine beträchtliche Eisenmenge während der Vergütung bei einer relativ niedrigen Temperatur in das Wolfram, und zwar vorzugsweise entlang den Grenzen oder Grenzflächen.Nan has long since recognized that an exchange or exchange diffusion of elements such as iron in tungsten along the intermediate and grain boundaries of the tungsten runs much faster than within the crystals through the normal crystal sides. Since the activation energy in a space diffusion (inside the grains or crystals) - it is around 120 Kcal / mol for iron in tungsten - is several times higher than that for an interface or interfacial diffusion (along the boundaries), inter-pool diffusion can occur to an appreciable extent easily occur at temperatures less than half of that of Tungsten amount. In the case of tungsten, there is a large concentration of intermediate boundaries and has grain boundaries or crystal boundaries per unit volume if it is considered strong drawn wire is deformed to use filaments, therefore diffuses a considerable amount of iron during tempering at a relatively low temperature into the tungsten, preferably along the boundaries or interfaces.

Ferner ist auch ein Konzentrationsgradient von Eisen in der Wolfram-Schraubenwendel vorhanden, der von der inneren, in Berührung mit dem Dorn stehenden Wendelfläche gegen die äußere Wendelfläche hin abnimmt, die niemals in Berührung mit dem Dorn steht.Furthermore, there is also a concentration gradient of iron in the tungsten helix present that of the inner helical surface in contact with the mandrel decreases towards the outer helical surface, which never comes into contact with the mandrel stands.

Bei Wolfram-Glühfäden, die nach bekannten Verfahren auf einem Stahldorn hergestellt werden, hat man durch Analysen mit vergüteten Schraubenwendeln zur Feststellung von Verunreinigungen, die nach dem Auflösen des Stahldornes durchgeführt wurden, nachgewiesen, daß eine merkliche Eisenmenge in die Glühfaden-Wendel diffundiert. Der nach dem Vergüten vorhandene Eisenanteil variiert von einem Schraubenwendelsegment zum anderen und hängt von dem Werdegang des Wolframdrahtes ab. Bei einem Wolframdraht mit einem Durchmesser von etwa 0,06 mm (2,5 mils) bewirkt das Vergüten in der oben beschriebenen Art auf typische Weise eine Erhöhung der Eisenkonzentration bis auf 50 bis 100 ppm (nach Gewicht), im Vergleich zu 10 ppm oder weniger Eisen in dem Draht vor dem Vergüten. Analysen von Oberflächenmaterial, das man von der vergüteten Schraubenwendel abätzte, zeigten Eisenkonzentrationen, die erheblich über 100 ppm lagen.In the case of tungsten filaments, which are mounted on a steel mandrel using known methods are produced, one has to determine by analyzes with tempered helixes of impurities that were carried out after the steel mandrel was dissolved, demonstrated that a significant amount of iron diffuses into the filament coil. The iron content present after quenching and tempering varies from one helix segment on the other hand and depends on the development of the tungsten wire. With a tungsten wire with a diameter of about 0.06 mm (2.5 mils) does the tempering in the above described type in a typical manner an increase in the iron concentration up to 50 to 100 ppm (by weight), compared to 10 ppm or less iron in the Wire before quenching and tempering. Analysis of surface material, which one of the tempered Helical coil etched off showed iron concentrations well above 100 ppm lay.

Das Auftreten örtlicher Ausscheidungen oder Absonderungen von Eisen, das in einer Wolframdraht-Glühfadenwendel eindiffundiert ist, wird verantwortlich gemacht für die Ausbildung zahlreicher Eisensplitter auf den vergüteten Glühfadenwendeln, nachdem der Dorn weggeätzt worden ist. Diese Splitter können in manchen Fällen Kurzschlüsse zwischen den Windungen der Schraubenwendel erzeugen.The appearance of local excretions or secretions of iron, diffused into a tungsten wire filament coil is responsible made for the formation of numerous iron splinters on the tempered filament coils, after the mandrel has been etched away. In some cases, these splinters can short-circuit generate between the turns of the helix.

Wolframdraht-Glühfadenwendeln mit sehr vielen Eisenausscheidungen sind ferner brüchig und verringern den Produktionsausstoß elektrischer Lampen (bzw. sie führen zu einem erhöhten Ausschuß). Brüche oder Risse in den Glühfäden treten häufig an der inneren Seite der Schraubenwendel auf, die während der Montage der Schraubenwendel in einer Lampe durch die Zulei tungen festgeklemmt wird. Dies deutet darauf hin, daß örtlich auftretendes Eisen zu einer starken Sprödigkeit führt, da die Druckbeanspruchungen oder -spannungen an der inneren Seite der Schraubenwendel einen plastischen Materialfluß begünstigen sollten, statt einen Riß oder einen Bruch auszulösen.Tungsten wire filament coils with a lot of iron precipitates are also brittle and reduce the production output of electric lamps (resp. they lead to increased rejects). There are breaks or tears in the filaments often on the inner side of the helix, which occurs during the assembly of the Helical coil is clamped in a lamp through the supply lines. This indicates point out that locally occurring iron leads to severe brittleness, since the compressive stresses or stresses on the inner side of the helix should favor a plastic flow of material, rather than a crack or break trigger.

Ein weiterer schädlicher Einfluß des Eisens besteht darin, daß es die Vorteile verringert, die man durch Legieren nicht durchhängender Glühfaden erreicht. GlUhlampen-G.lühfaden werden normalerweise mit kleinen Mengen an Aluminilumls Silicium und Kalium-Mischungen legiert, um die Rekristallisationstemperatur anzuheben und eine verkettende oder verbindende Gepügestruktur Eigenschaft bei durchhangfestem Wolfram während erhöhter Temperaturen zu erzeugen. Es ist bekannt, daß in legiertes Wolfram eindiffundiertes Eisen die Rekristallisationstemperatur reduziert und eine nicht verkettete, gleichgerichtete Gefüges struktur erzeugt, die den Einfluß der Legierungsmittel zur Erzeugung eines nicht durchhängenden Materials teilweise wieder aufhebt.Another harmful influence of iron is that it Reduces the benefits of alloying non-sagging filaments. Incandescent filaments are normally made with small amounts of aluminum / silicon and potassium mixtures are alloyed to raise the recrystallization temperature and an interlinking or connecting stamped structure property in the case of non-sagging Generate tungsten during elevated temperatures. It is known that in alloyed Tungsten diffused iron reduces the recrystallization temperature and a non-chained, rectified microstructure generated, which has the influence of the Alloying agent to produce a non-sagging material partially again cancels.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein neuartiger Dorn zur Herstellung der Glühfadenwendeln sowie ein neues Verfahren zur Ausbildung der Glühfadenwendeln verwendet. Man erzielt dadurch einen Glühfaden, in dem die Menge an Verunreinigungen, welche während der Herstellung in den Faden hineingelangt, kontrolliert und verringert werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Glühfäden weisen erheblich verbesserte Betriebseigenschaften auf, und zwar aufgrund der Verringerung des Anteils an Verunreinigungen.In accordance with the present invention, there is provided a novel mandrel for manufacture filament coils and a new method for forming the filament coils used. This creates a filament in which the amount of impurities, which gets into the thread during manufacture, controlled and reduced can be. Filaments made in accordance with the present invention exhibit significant improved operating characteristics due to the reduction in the proportion of impurities.

Gemäß einem vervorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Material, welches einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Glühfadenmaterial hat und mit diesem nicht legiert, als Überzug über einen inneren Kern des Dornes aufgebracht. Die Schraubenwendel wird anschließend auf dem überzogenen Dorn aufgewickelt und vergütet. Die vergütete Schraubenwendel wird in erwünschte Längen unterteilt, und der Dorn wird von dem Kern abgelöst bzw. weggeätzt oder aufgelöst. Bei der Vergütung des Glühfadens bildet das Uberzugsmaterial eine kräftige Bindung mit der Schraubenwendel aus und dient als Barriere gegen eine Diffusion des inneren Kernmaterials in die Glühfadenwendel. Dadurch wird ein Glühfaden hergestellt, der im wesentlichen keine zusätzlichen eindiffundierten Verunreinigungen aufweist, im Vergleich zu denjenigen, welche in dem Glühfadenmaterial vor dem Vergüten vorhanden waren. Das Überzugsmaterial auf dem Dorn vermeidet ferner die Ausbildung von Splittern auf der vergüteten Schraubenwendel sowie ein Sprödewerden derselben.According to a preferred embodiment of the invention, a Material which has a lower melting point than the filament material and not alloyed with this, applied as a coating over an inner core of the mandrel. The helical coil is then wound onto the coated mandrel and hardened and tempered. The tempered helical coil is divided into the desired lengths, and the mandrel is detached from the core or etched away or dissolved. In terms of remuneration of the filament, the coating material forms a strong bond with the helical coil and serves as a barrier against diffusion of the inner core material into the Filament coil. This produces a filament that has essentially no has additional impurities diffused in, compared to those which were present in the filament material prior to annealing. The coating material on the mandrel also avoids the formation of splinters on the tempered screw helix as well as becoming brittle.

Das Überzugsmaterial tragt ferner zur Beschleunigung des Auflösungsprozesses bei.The coating material also helps to accelerate the dissolution process at.

Bei einem bevorzugten Ausfahrungsbeispiel der Erfindung wird Kupfer oder eine Kupferlegierung als Überzugsmaterial auf einem inneren Dorn-Kern aus Stahl verwendet. Das Kupfer oder die Kupferlegierung schmilzt während der Vergütung der Glühfadenwendel und bildet mit dieser eine Verbindung, um eine bessere geometrische Form zu erhalten. Die Dorne können ferner sehr schnell von den Schraubenwendeln abgelöst bzw. aufgelöst werden, wenn man eine geeignete Säure, etwa eine Salpetersäure, verwendet.In a preferred embodiment of the invention, copper is used or a copper alloy as a coating material on an inner mandrel core made of steel used. The copper or the copper alloy melts during the tempering of the Filament coil and forms with this a connection to a better geometric To maintain shape. The mandrels can also be removed from the helical screws very quickly be detached or dissolved if you use a suitable acid, such as nitric acid, used.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Überzugs materia] statt auf dem Dorn auch auf den Draht aufgetragen werden.According to a further feature of the invention, the covering material can be can also be applied to the wire instead of the mandrel.

Die Erfi:dting wird nun an Hand der beiliegenderl Abbildungen ausfährlich !eschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den bildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.The result is now detailed on the basis of the enclosed illustrations ! ewritten, with all the details arising from the description and the formations or features can contribute to the solution of the problem within the meaning of the invention and with the Willing to be patented in the application.

Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Dornes gemäß der vorliegenden Erfindung, auf dem die Glühfaden-Schraubenwendel aufgewickelt ist; Fig. 2 einen Längsschnitt einer vergüteten Schraubenwendel auf einem Dorn und Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt einer vergüteten Schraubenwendel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.1 shows a perspective view of the mandrel according to FIG present invention having the filament helix wound thereon; FIG. 2 shows a longitudinal section of a tempered screw coil on a mandrel, and FIG. 3 shows a partial longitudinal section of a tempered helical coil according to another Embodiment of the invention.

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Dorn 10 weist einen inneren Kern 12 auf, der mit einer dünnen Schicht eines geeigneten Materials 14 überzogen ist. In dem bevorzugten, nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Kern 12 aus Stahl, und das Material des Überzugs 14 ist Kupfer.Reference is now made to FIG. A mandrel 10 has an inner Core 12, which is coated with a thin layer of a suitable material 14 is. In the preferred, according to the described embodiment of the invention the core 12 is made of steel and the material of the cladding 14 is copper.

Wie weiter unten noch beschrieben wird, können auch Kupferlegierungen verwendet werden. Für den Fall, daß für den inneren Kern Stahl verwendet wird und Kupfer oder eine Kupferlegierung das Überzugsmaterial bildet, kann das letztere auf den inneren Kern galvanisch aufgetragen oder aufplattiert oder aufgelegt werden.As will be described further below, copper alloys can also be used be used. In the event that steel is used for the inner core and Copper or a copper alloy forms the coating material, the latter can be Electroplated or plated or laid on the inner core.

Eine Schraubenwendel 16 aus Glühfadendraht wird auf die äußere Schicht oder Lage 14 aufgewickelt, so daß sie keine unmittelbare Berührung mit dem inneren Kern 12 des Dornes hat. Der Draht besteht beispielsweise aus Wolframmaterial, und die Schraubenwendel kann mit irgendeiner geeigneten Zahl von Windungen pro Zoll aufgewickelt werden. Wenn mit Wolfram gearbeitet wird, wird Kupfer als bevorzugtes Überzugsmaterial verwendet. Die Auswahl von Kupfer in Verbindung mit Wolframdraht hat den Vorteil, daß Kupfer das Wolfram leicht benetzt, jedoch keine wahrnehmbare Löslichkeit in Wolfram zeigt.A helix 16 of filament wire is attached to the outer layer or layer 14 wound so that it does not have direct contact with the interior Has core 12 of the mandrel. The wire is made of tungsten material, for example, and the helix can be any suitable number of turns per inch be wound up. When working with tungsten, copper is preferred Coating material used. The choice of copper in conjunction with tungsten wire has the advantage that copper wets the tungsten slightly, but not noticeably Shows solubility in tungsten.

Es soll nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens für den in Fig. 1 gezeigten Dorn betrachtet werden. Das Kupfer oder eine Kupferlegierung wird als Überzug auf einen Stahldrahtkern aufgebracht, der anfänglich ein Draht mit relativ großem Durchmesser ist. Z.B. beträgt der Durchmesser des Drahtes etwa 2,54 mm (0,1 Zoll) und die Dicke des Überzugs beträgt 0,076 mm (0,003 Zoll). Der überzogene Stahldraht wird dann auf ein feines Drahtausmaß bzw. -größe gezogen, z.B. auf einen Durchmesser von etwa 0,254 mm (0,01 Zoll) wobei die Überzugsschicht eine Dicke von etwa 0,0076 mm (0,0003 Zoll) aufweist. Hierbei wird das Kupfer oder die Kupferlegierung durch Bearbeitung auf das Ausmaß ausreichend gehärtet, daß es während der Wicklung der Schraubenwendel auf dem Dorn einer Verformung widersteht. Die Dicke des benötigten Überzugs hängt in großem Ausmaß von dem Dorndurchmesser ab.Let us now consider the preferred embodiment of the manufacturing process for the mandrel shown in FIG. 1. The copper or a copper alloy is applied as a coating to a steel wire core, which is initially a wire with a relatively large diameter. E.g. the diameter of the wire is about 2.54 mm (0.1 inch) and the thickness of the coating is 0.076 mm (0.003 inch). Of the coated steel wire is then drawn to a fine wire gauge, e.g., to a diameter of about 0.254 mm (0.01 inches) with the coating layer has a thickness of about 0.0076 mm (0.0003 inches). Here the copper or the copper alloy is hardened by machining to the extent that it is sufficiently hardened resists deformation while winding the helix on the mandrel. The thickness of the coating required depends to a large extent on the mandrel diameter away.

Um den verbesserten Glühfaden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung herzustellen, wird eine Schraubenwendel aus Wolframdraht mit der erwünschten Zahl von Windungen pro Zoll auf den Dorn aufgewickelt. Die Wolfram-Schraubenwendel auf dem Dorn wird dann bei einer Temperatur von rund 1100 0C vergütet, indem man sie durch einen röhrenförmigen Ofen hindurchleitet, welcher eine nicht oxydierende Atmosphäre aus Wasserstoff oder Stickstoff enthält. Der Dorn und die Schraubenwendel werden anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt.To the improved filament of the preferred embodiment of the invention, a helical coil made of tungsten wire with the desired Number of turns per inch wound on the mandrel. The tungsten helix on the mandrel is then tempered at a temperature of around 1100 0C by passes it through a tubular furnace, which is a non-oxidizing one Contains atmosphere of hydrogen or nitrogen. The mandrel and the helix are then cooled to room temperature.

Nach dem Vergüten und Abkühlen werden die Schraubenwendel und der Dorn auf erwünschte Längen abgeschnitten. Die einzelnen abgeschnittenen Dorne werden anschließend von den Schraubenwendeln abgelöst bzw. aufgelöst. Für den letztgenannten Zweck werden die einzelnen Schraubenwendeln und Dorne in einen Behälter gelegt, der teilweise mit Wasser gefüllt ist, welches sich auf Zimmertemperatur befindet. Hierauf wird dem Wasser konzentrierte Salpetersäure hinzugefügt, um eine Säurekonzentration von 25% bis 3 zu erreichen, oder die Säure wird vorzugsweise auf die erwünschte Konzentration gemischt bzw. gebracht, bevor die Schraubenwendeln in den Behälter eingelegt werden. Der gesamte Dorn wird in dieser Lösung schnell aufgelöst, wobei die Schraubenwendel übrigbleibt. Die Wolfram-Schraubenwendeln oder -Spulen sind als Glühfäden gebrauchsfertig, nachdem man sie aus dem Säurebad herausgenommen und gewaschen oder gespült hat.After quenching and tempering and cooling, the helix and the The mandrel cut to the required lengths. The individual cut thorns are subsequently detached or dissolved from the helical coils. For the latter The purpose is to put the individual helical screws and mandrels in a container, which is partially filled with water which is at room temperature. Concentrated nitric acid is then added to the water to achieve an acid concentration from 25% to 3, or the acid is preferably adjusted to the desired one Concentration mixed or brought before the helicals in the container inserted will. The entire mandrel becomes fast in this solution dissolved, leaving the helix. The tungsten helical coils or - Coils are ready to use as filaments after taking them out of the acid bath and has washed or rinsed.

Die vorliegende Erfindung weist zahlreiche Vorteile in bezug auf den eigentlichen kupferüberzogenen Dorn auf. Kupfer weist einen Schmelzpunkt innerhalb des Temperaturbereichs auf, der zum'Erhärten" oder Spannungsfreimachen der Wolfram-Schraubenwendel durch Vergüten benötigt wird. Eine visuelle Überprüfung der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten, vergüteten Schraubenwendeln zeigte, daß das Kupfer während des Vergütungsprozesses geschmolzen war (der Schmelzpunkt von Kupfer beträgt 1083 OC), und daß eine kräftige Verbindung zwischen der Schraubenwendel und der Kupferschicht des Domes beim Abkühlen ausgebildet worden ist. Dies ist in Fig. 2 gezeigt, in der Verbindungspunkte 18 der Schraubenwendel an dem vorher geschmolzenen Überzugsmaterial 14 dargestellt sind. Die Bindung oder Haftung hat sich als stärker herausgestellt, als man sie normalerweise mit einer Schraubenwendel erreicht, die auf einen Stahldorn aufgewickelt wird, der keinen Kupferüberzug aufweist. Der Grund hierfür besteht darin, daß das geschmolzene Kupfer teilweise rund um den Wolframdraht fließt und eine größere Bindungszone zwischen dem Wolframdraht und dem mit Kupfer überzogenen Dorn bildet. Die kräftige Verbindung, die beim Schmelzen und Wiederverfestigen des Kupfers zwischen der Glühfaden-Wendel und dem Kupfer ausgebildet wird, unterstützt die Beibehaltung der Schraubenwendel-Geometrie, wenn die vergütete kontinuierliche Schraubenwendel in erwünschte Längen von einzelnen Gltthfäden aufgetrennt wird.The present invention has numerous advantages over the actual copper-plated mandrel. Copper has a melting point within of the temperature range required for hardening or releasing the tension of the tungsten helical coil is required by tempering. A visual review of the according to the present Invention produced, tempered helicals showed that the copper during the tempering process had melted (the melting point of copper is 1083 OC), and that a strong connection between the helix and the copper layer of the dome has been formed while cooling. This is shown in Fig. 2, in which Connection points 18 of the helical coil on the previously melted coating material 14 are shown. The bond or adhesion has been found to be stronger, than you would normally get with a helix attached to a steel mandrel is wound, which has no copper coating. The reason for this is in that the molten copper flows partially around the tungsten wire and a larger bond zone between the tungsten wire and the copper plated one Thorn forms. The strong bond that melts and resolidifies the Copper is formed between the filament coil and the copper the retention of the helix geometry if the tempered continuous Helical coil is separated into desired lengths by individual smoothing threads.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Oberflächenspannung des Kupfers so groß ist, daß das geschmolzene Kupfer während des Vergütens des Glühfadens nicht abtropft und in Form einer Schicht auf dem Stahlkern verbleibt. Es sei bemerkt, daß der letztere niemals in Berührung mit der Wolfram-Schraubenwendel kommt. Dies ist auch in Fig. 2 dargestellt. Die Bindung wird durch die Wiedererstarrung des geschmolzenen Kupfer-Überzugs 14 teilweise rund um die Wolfram-Schraubenwendel 16 an Punkten 18 ausgebildet, wobei eine Schicht aus Kupfer 14 auf dem inneren Stahlkern 12 erhalten bleibt. Es hat sich herausgestellt, daß ein Kupferüberzug mit einer Dicke von 0,005 mm (0,0002 Zoll) ausreicht, um eine Diffusion von irgendwelchen merklichen Mengen an Eisen aus dem Stahlkern oder anderen Verunreinigungen in die Wolfram-Glühfaden-Schraubenwendel während der Vergütungszeiten zu verhindern, die etwa zehn Sekunden dauern und bei einer Temperatur von 1100 OC ablaufen.Another advantage results from the fact that the surface tension of the copper is so large that the molten copper during the annealing of the filament does not drip off and remains in the form of a layer on the steel core. It should be noted that the latter never comes into contact with the tungsten helical coil. this is also shown in FIG. The connection becomes through the re-solidification of the molten copper coating 14 partially around the tungsten helical coil 16 formed at points 18 with a layer of copper 14 on the inner steel core 12 is retained. It has been found that a copper plating with a 0.005 mm (0.0002 inch) thick enough to allow diffusion of any significant amounts of iron from the steel core or other impurities into the Tungsten filament helix during the tempering periods to prevent the last about ten seconds and run at a temperature of 1100 oC.

Ein weiterer Vorteil bezüglich der Verwendung eines mit Kupfer überzogenen Stahldornes besteht darin, daß die Wirksamkeit der Schraubenwendel-Behandlung vermittels einer Salpetersäure erhöht wird, die zum Auflösen des Dornes dient. Bei den üblichen bekannten Verfahren werden die Stahldorne in Salzsäure aufgelöst, und man benötigt bis über eine Stunde für eine komplette Auflösung der Dorne mit großem Durchmesser. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mit Kupfer überzogenen Dorne sehr schnell in Salpetersaure aufgelöst, vorzugsweise in einer 25%gen Salpetersäure, der eine ?obige Schwefelsäure beigemengt ist. Eine vollständige Auflösung von Stahldorne mit einem Durchmesser von 0,28 mm (0,011 Zoll) in Salzsäure erfordert z.B.Another advantage of using a copper plated one Steel mandrel is that the effectiveness of the helical treatment mediates a nitric acid is increased, which serves to dissolve the thorn. With the usual known methods, the steel mandrels are dissolved in hydrochloric acid, and you need up to over an hour for a complete disintegration of the large diameter mandrels. According to the present invention, the mandrels coated with copper become very quick dissolved in nitric acid, preferably in a 25% gene nitric acid, the one ? the above sulfuric acid is added. A complete dissolution of steel mandrels 0.28 mm (0.011 inch) diameter in hydrochloric acid requires e.g.

etwa 25 Minuten, wohingegen mit Kupfer überzogene Stahldorne von der gleichen Größe innerhalb einer Minute vollständig in einem Salpetersäure-Schwefelsäurebad aufgelöst werden.about 25 minutes, whereas copper-plated steel mandrels from the of the same size within a minute completely in a nitric acid-sulfuric acid bath to be resolved.

Daß der gesamte mittup£er überzogene Dorn in einer relativ konzentrierten Lösung einer Salpetersäure schnell aufgelöst werden kann, ist auf den effekt des Kupferüberzugs auf dem inneren Stahlkern zurückzuführen, welcher einen Säureangriff ermöglizht. Ohne den Kupferüberzug wird Stahl in Salpetersäure bei Konzentrat onen über etwa 20% unangreifbar gemacht, und er widersteht dem Angriff der Säure. Die mit Kupfer überzogenen Stahldorne werden jedoch in Salpetersäure bei Konzentrationen bis zu 50% schnell aufgelöst.That the entire mittup £ er coated thorn in a relatively concentrated Solution of a nitric acid that can be quickly dissolved is at the effect of the Copper plating on the inner steel core, which is an acid attack made possible. Without the copper coating, steel turns into nitric acid in concentrates made invulnerable to over about 20%, and it resists the attack of the acid. the However, copper-plated steel mandrels are used in nitric acid at concentrations resolved up to 50% quickly.

Es hat sich auch herausgestellt, daß die Verwendung von mit Kupfer überzogenen Stahldorne und das Auflöseverfahren der Dorne weiterhin die Qualität der fertigen schraubenlinienförmig gewickelten Glühfäden verbessert. Da die mit Kupfer überzogenen Stahldorne innerhalb weniger Minuten ohne Wärmezufuhr aufgelöst werden können, ist der Gewichtsverlust bei Schraubenwendeln, der während der Auflösung des Dornes auftritt, beträchtlich geringer als bei Cchraubenwendeln, die mit Salzsäure behandelt werden, wobei der Gewichtsverlust typisch um 50 verringert ist. Die Verringerung des Gewichtsverlustes erhöht die Gleichförmigkeit der behandelten Schraubenwendeln sowie die Lichtausbeute bzw. Leuchtkraft des in einer Lampe verwendeten Glühfadens.It has also been found that the use of copper coated steel mandrels and the method of dissolving the mandrels continue to improve the quality of the finished helically wound filaments improved. Since the with Copper-coated steel mandrels dissolved within a few minutes without the use of heat is the weight loss in helical coils that occurs during dissolution of the mandrel occurs, considerably less than with helical coils made with hydrochloric acid treated with weight loss typically reduced by 50%. The reduction of the weight loss increases the uniformity of the helices treated and the light output or luminosity of the filament used in a lamp.

Ein weiterer Vorteil bei der Auflösung des mit Kupfer überzogenen Stahldornes in Salpetersäure ergibt sich dadurch, daß gleichzeitig der Graphitbelag auf der Wolfram-Schraubenwendel entfernt wird. Bei dem üblichen Verfahren zur Auflösung eines nicht überzogenen Stahldornes in Salzsäure verbleibt der Graphitbelag auf der Wolfram-Schraubenwendel, und er wird durch anschließende Behandlung der Schraubenwendeln in flüssigem Wasserstoff über 1400 0c beseitigt. Aufgrund der vorliegenden Erfindung ist die Behandlung bzw. Befeuerung der Schraubenwendeln zwecks Reinigung häufig nicht länger nötig. Die Schraubenwendeln, aus denen die Dorne in Salpetersäure bei Temperaturen über 80 0C herausgelöst worden sind, sind im allgemeinen frei von einem Graphitbelag und können ohne weitere Reinigung in Lampen verwendet werden. Dies macht sich ebenfalls in einer Reduzierung der Herstellungskosten bemerkbar.Another advantage in dissolving the copper-coated one Steel mandrel in nitric acid results from the fact that at the same time the graphite coating on the tungsten helical coil is removed. In the usual procedure for dissolution If a steel mandrel is not coated in hydrochloric acid, the graphite coating remains on the tungsten helical coil, and it is made by subsequent treatment of the helical coil eliminated in liquid hydrogen above 1400 0c. Because of the present invention the treatment or firing of the helical screws for the purpose of cleaning is frequent no longer necessary. The helical coils that make up the mandrels in nitric acid are attached Temperatures above 80 ° C. have been leached out are generally free of one Graphite coating and can be used in lamps without further cleaning. this is also noticeable in a reduction in manufacturing costs.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf reines Kupfer als Überzugsmaterial und auf eine spezielle Stahlart für den inneren Kern beschränkt. Kupferlegierungen können ebenso für das Überzugsmaterial verwendet werden. Z.B. kann man mit Legierungen auf Kupferbasis, durch die der Stahldorn überzogen wird, die gleichen oben beschriebenen Ergebnisse erreichen. Durch die Beigabe von 1% bis 5% Silber oder Indium zum Kupfer wird der Schmelzpunkt von reinem Kupfer herabgesetzt. Da Legierungen aus solchen Kompositionen einen Flüssig-Fest-Bereich zeigen, der sich über einen weiten Temperaturbereich erstreckt, verbleiben die Legierungen in einem Temperaturbereich teilweise geschmolzen, der niedriger als der Schmelzpunkt des reinen Kupfers liegt. Dies führt zu zwei Vorteilen gegenüber reinem Kupfer.The present invention does not apply to pure copper as a plating material and limited to a special type of steel for the inner core. Copper alloys can also be used for the coating material. E.g. you can use alloys copper-based, through which the steel mandrel is coated, the same as described above Achieve results. By adding 1% to 5% silver or indium to the copper will the Decreased melting point of pure copper. Because alloys from such compositions show a liquid-solid area that extends over a extends over a wide temperature range, the alloys remain in a temperature range partially melted, which is lower than the melting point of pure copper. This leads to two advantages over pure copper.

Zunächst wird die Steuerung der Vergütungstemperatur der Wolfram-Schraubenwendel weniger kritisch. Zweitens verbessert die Nöglichkeit zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Schraubenwendel und dem Dorn bei niedrigeren Temperaturen die Verformbarkeit des Wolframs, da die eigentümliche Verformbarkeit oder Ziehfähigkeit von stark gezogenem Wolframdraht mit Erhöhung der Vergütungstemperatur abnimmt. Das Vorhandensein dieser Legierungselemente, beispielsweise Indium oder Silber, hat keinen schädlichen Einfluß auf die Wolfram-Schraubenwendel, da diese Elemente sich nicht in Wolfram auflösen lassen.First of all, the tempering temperature of the tungsten helix is controlled less critical. Second, it improves the ability to connect the deformability between the helix and the mandrel at lower temperatures of tungsten because of the peculiar ductility or ductility of strongly drawn Tungsten wire decreases as the tempering temperature increases. The presence of this Alloying elements, for example indium or silver, have no harmful influence on the tungsten helical coil, as these elements do not dissolve in tungsten permit.

Glühfäden-Schraubenwendeln, die in der oben beschriebenen Art und Weise auf mit Kupfer oder Kupferlegierungen überzogene Dorne behandelt wurden, hat man überprüft, und es hat sich herausgestellt, daß sie im wesentlichen völlig frei von Splittern oder dgl. sind und eine merklich verbesserte Verformbarkeit bzw. Ziehfähigkeit aufweisen. Die Erhöhung der Verformbarkeit bzw. Ziehfähigkeit ist am ausgeprägtesten bei Schraubenwendeln, die völlig rekristallisiert sind, d.h. bei Temperaturen über 2000 OC vergütet oder befeuert wurden. Rekristallisierte Schraubenwendeln, die auf mit Kupfer überzogene Stahldorne behandelt wurden, können bei Zimmertemperatur auf eine Länge gestreckt oder gedehnt werden, die mehrfach größer ist als bei Schraubenwendeln, die man in ähnlicher Weise auf blanke Stahldorne behandelt hat, bevor ein Bruch oder Riß auftritt.Filament helical coils made in the manner described above and Treated on mandrels coated with copper or copper alloys one checked and it was found to be essentially completely free of splinters or the like. Are and a noticeably improved deformability or drawability exhibit. The increase in deformability or drawability is most pronounced in the case of helicals that are completely recrystallized, i.e. at temperatures above 2000 OC were remunerated or fired. Recrystallized helicals that are on Steel mandrels coated with copper can be used at room temperature stretched or stretched to a length that is several times greater than that of helical coils, which has been treated in a similar way on bare steel mandrels before breaking or crack occurs.

Dies wirkt sich nicht nur günstig auf eine Produktionseinbuße aus, sondern reduziert auch den Abfall oder Ausschuß bei der Schraubenwendel-Befestigung während der Herstellung und erhöht auch die Stoßfestigkeit der Glühfäden im kalten Zustand, wenn diese in Lampen befestigt sind.This not only has a positive effect on production losses, but also reduces waste in the helical fastening during manufacture and also increases the impact resistance of the filaments in the cold Condition when these are fixed in lamps.

Es hat sich ferner herausgestellt, daß gemäß der vorliegenden erfindung hergestellte Glühfäden im wesentlichen die gleichen Mengen an Verunreinigungen nach dem Vergüten haben, wie sie bereits in dem Glühfadenmaterial vor dem Vergüten vorhanden waren. Dies dürfte auf die Tatsache zurückzuführen sein, daß das Überzugsmaterial auf dem Dorn als eine Barriere gegen eine Diffusion des Dorn-Kernmaterials in den Glühfaden hinein wirkt.It has also been found that according to the present invention filaments produced have essentially the same amounts of impurities quenching and tempering, as already present in the filament material before quenching and tempering was. This is believed to be due to the fact that the coating material on the mandrel as a barrier to diffusion of the mandrel core material into the Filament acts into it.

Wolfram-Glühfadendrähte, die gemäß bekannten Techniken auf einem Stahldorn hergestellt werden, weisen eine Erhöhung der Eisenkonzentration bis zu 50 bis 100 ppm (nach Gewicht) verglichen mit 10 ppm oder weniger an Eisen in dem Draht auf, bevor das Vergüten erfolgte. Ein Wolfram-Glühfadendraht, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt istn enthält im wesentlichen die gleiche Eisenmenge und andere Verunreinigungen nach dem Vergüten wie sie bereits vor dem Vergüten vorhander waren Im all gemeinen beträgt die Eisenkonzentration normalerweise weniger als 15 ppm.Tungsten filament wires mounted on a steel mandrel according to known techniques produced show an increase in iron concentration up to 50 to 100 ppm (by weight) compared to 10 ppm or less of iron in the wire, before the remuneration took place. A tungsten filament wire made in accordance with the present Invention made contains essentially the same amount of iron and others Impurities after quenching and tempering as they were already present before quenching and tempering In general, the iron concentration is usually less than 15 ppm.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 3 shows a further embodiment of the invention.

Hier wird der Dorn-Kern 12, der beispielsweise aus Stahl besteht, nicht überzogen. Der Kern 12 ist durch irgendein geeignetes Verfahren auf den gewünschten Durchmesser gebracht. Der Draht 16, der beispielsweise aus Wolfram besteht, ist mit dem Schutzüberzug 21 versehen, der beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, wie dies bereits oben beschrieben wurde. Um den überzogenen Draht herzustellen, wird zunächst der Draht 16 selbst auf den gewünschten Durchmesser gebracht, z.B. durch einen Ziehvorgang. Anschließend wird der Überzug 21 mit der erwünschten Dicke aufgebracht. Ein geeignetes Verfahren zum Aufbringen des Überzugs ist das Galvanisieren Es können aber auch andere übliche Verfahren angewendet werden.Here the mandrel core 12, which consists for example of steel, not covered. The core 12 is customized by any suitable method Brought diameter. The wire 16, which consists for example of tungsten, is provided with the protective coating 21, for example made of copper or a copper alloy exists, as already described above. To make the coated wire, the wire 16 itself is first brought to the desired diameter, e.g. by a drawing process. Then the coating 21 is made with the desired thickness upset. A suitable method of applying the coating is electroplating However, other conventional methods can also be used.

Die Herstellung der Glühfäden unter Verwendung des überzogenen Drahts und des nicht überzogenen Dorns gemäß Fig. 3 wird in der gleichen Art und Weise ausgeführt, wie dies oben beschrie ben wurde, nachdem der überzogene Draht auf den Dorn auge wickelt worden ist. Fig. 3 zeigt den Draht auf dem Dorn zu einem Zeitpunkt, nachdem der Vewgu.tur organg ausgeSuhrt wor den ist. Wie zu ersehen ist, ist ein Teil des Überzugsmaterials 21 während des Vergütens von dem Draht weggeschmolzen, um die hohlkehlenförmigen Zonen 22 auszubilden. Ein Teil des Überzugsmaterials 21 verbleibt jedoch zwischen dem Dornkern 12 und dem Draht 16, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in den Draht eintreten. Der Dorn und Überzug werden aufgelöst, und die Behandlung des Glühfadens wird in der oben beschriebenen Art und Weise abgeschlossen. Im Zusammenhang mit beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung sei bemerkt, daß der Überzug des Glühfadendrahtes oder des Dornes verhindert, daß Verunreinigungen von dem Dorn oder anderen Quellen in den Glühfadendraht eintreten.The manufacture of the filaments using the coated wire and the uncoated mandrel of Fig. 3 is made in the same manner performed as described above ben after the coated wire on the Thorn eye has been wrapped. Fig. 3 shows the wire on the mandrel at a time after the vewgu.tur process has been carried out that is. As can be seen is, part of the coating material 21 has melted away from the wire during the tempering, in order to form the fillet-shaped zones 22. Part of the coating material 21 however remains between the mandrel core 12 and the wire 16 to prevent Impurities enter the wire. The thorn and coating are dissolved, and the filament treatment is completed in the manner described above. In connection with both embodiments of the invention it should be noted that the coating of the filament wire or mandrel prevents contamination enter the filament wire from the mandrel or other source.

Die vorliegende Erfindung findet auch ihre Anwendung bei der Herstellung von schraubenlinienförmig gewickelten Glühfadenwendeln. In diesem Fall wird der Nolybdän-Dorn oder der Draht überzogen. Die zum Auflösen des Dornes verwendeten Säuren werden entsprechend ausgewählt Wolfram-Glühfäden, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, behalten auch die hohe Zugfestigkeit und Verformungseigenschaft eines nicht verunreinigten, nicht rekristallisierten stark gezogenen Wolframdrahtes. Im Gegensatz hierzu werden Wolframglühfäden, welche auf nicht überzogene Stahldorne hergestellt werden, brüchig, spröde und schwach, wobei der Grad oder das Ausmaß der Sprödigkeit und Schwächung eine Funktion der Eisenmenge ist, welche während des Vergütens in die Wolfram-Draht-Schraubenwendel eindiffundiert.The present invention also finds application in manufacturing of helically wound filament coils. In this case the Nolybdenum mandrel or the wire covered. The ones used to dissolve the thorn Acids are selected according to tungsten filaments made in accordance with the present invention Invention made also retain the high tensile strength and deformation property of a non-contaminated, non-recrystallized, strongly drawn tungsten wire. In contrast, tungsten filaments, which are placed on uncoated steel mandrels be made, brittle, brittle and weak, with the degree or extent the brittleness and weakening is a function of the amount of iron used during the tempering diffused into the tungsten wire helix.

Als typisches Beispiel weisen C-9-Wolframglühfäden, die für eine 60-Watt-Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, eine gleichförmig hche Zerreiß-Zugkraft im Bereich von 406 bis 418 g auf, lIo.f amglühladenS die auf einem nicht übergezogenen Stahldorn beh?nt£lv werden zeiten dagegen Zerreißkräfte iiber einen weiten bereich bis herunter zu 31 g auf.As a typical example, have C-9 tungsten filaments that are designed for a 60 watt lamp produced in accordance with the present invention have a uniformly high tensile strength at break in the range from 406 to 418 g on, lIo.f amglühladenS those on a non-coated Steel mandrels, on the other hand, have tensile forces over a wide range down to 31 g.

Claims

1. Filament for an electric lamp with a tempered tungsten wire, characterized in that the wire has substantially the same amount of contaminants as it was present in the wire before tempering.

2. Filament according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n-e t that the wire is helically shaped.

3. Filament according to Claim 2, characterized in that the wire is strongly drawn before tempering.

4. Filament according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that that the wire contains less than 15 parts by weight per 1,000,000 parts by weight of iron, which forms some of the impurities.

5. Mandrel made of a first metallic material for the production of An electric lamp filament as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the filament wire is wound onto the mandrel, characterized in that the filament wire or the mandrel has a coating of a second or other metallic material, which has a melting temperature lower than the melting temperature of the filament material.

6. mandrel according to claim 5, characterized in that the filament wire Contains tungsten and the first metallic material of the mandrel contains iron.

7. mandrel according to one of claims 5 or 6, characterized in that that the coating material contains copper,

8. mandrel according to claim 7, characterized in that that the coating material contains copper which is alloyed with indium.

9. mandrel according to claim 7, characterized in that the coating material Contains copper that is alloyed with silver.

10. Mandrel according to one of claims 5 to 9, characterized in that that the material of the inner core contains steel, that the coating material contains copper or an optic and the filament material includes tungsten.

11. A method of making a filament for an electrical Lamp according to one of Claims 1 to 4, in which a wire body has a helical shape a mandrel body is wound up, not marked by coating of the wire or mandrel body with a coating maftrial, tempering of the wire the mandrel at an elevated temperature to cover the coating material over such Period of time to melt that no noticeable amount of impurities in the wire diffused in and by removing the wire from the mandrel.

12. The method according to claim 11, characterized in that the wire is coated with the coating material.

13. The method according to claim 11, characterized in that the mandrel is coated with the coating material.

14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in, that the aging step is carried out at a temperature close to the melting temperature of the coating material is performed.

15. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that that the annealing step is carried out at a temperature at which the coating material melts and a bond between the filament wire and the coating material or the coating material and the mandrel.

16. The method according to any one of claims 11 to 15, d a d u r c h g It is not noted that the filament wire is to be wound onto the mandrel is pulled.

17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that that the wire is removed from the mandrel by dissolving the mandrel in an acid bath will.

18. The method according to claim 17, characterized in that the acid contains nitric acid in the bath.

19. The method according to claim 17, characterized in that the acid contains sulfuric acid in the bath.

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