DE2254920C3

DE2254920C3 - Method and device for vertical crucible-free zone melting that is repeated in one direction

Info

Publication number: DE2254920C3
Application number: DE19722254920
Authority: DE
Inventors: Vasilij Fedorovitsch Belov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2254920B2; DE2254920A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum vertikalen, in einer Richtung wiederholten tiegelfreien Zonenschmelzen eines Stabes mit einer Spule, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Stabdurchmesser sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine luftdichte Kammer enthält, worin Halter mit lösbaren Verbinuungen für die Befestigung des Stabes in vertikaler Stellung und eine Spule mit einer in die Kammer eingeführten Stromzuführung angebracht sind, die mit einer Stromauelle und einem Antrieb für die relative vertikale BewegungThe invention relates to a method for vertical crucible-free repetition in one direction Zone melting of a rod with a coil, the inner diameter of which is smaller than the diameter of the rod as well as a device for carrying out the method, which contains an airtight chamber, wherein holder with detachable connections for fastening the rod in a vertical position and one Coil with a power supply introduced into the chamber are attached, which with a Stromauelle and a drive for relative vertical movement

ic des Stabes und der Spule verbunden ist.ic of the rod and the coil is connected.

Aus Pfann »Zone Melting«, 2. Aufl. 1966, Seite 78 sind drei Arten zum in einer Richtung wiederholten tiegelfreien Zonenschmelzen eines Stabes bekannt, nämlichFrom Pfann "Zone Melting", 2nd ed. 1966, page 78 are three ways to repeat in one direction crucible-free zone melting of a rod known, namely

a) daß ein Erhitzer verwendet wird und η Durchläufe des Stabes durch den Erhitzer odera) that a heater is used and η passes the rod through the heater or

b) daß η Erhitzer und ein Durchlauf vorgesehen sind oderb) that η heater and a pass are provided or

c) daß Lld Erhitzer vorgesehen sind und daß der Stab um einen Hub d hin- und herbewegt wird.c) that Lld heaters are provided and that the rod is moved back and forth by a stroke d.

Aus der DE-PS 1 192622 und der CH-PS 407959 sind Verfahren und Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmelzen bekannt, bei denen die den ausgezogenen Teil des Stabes umgebende Induktionsspule einen kleineren Innendurchmesser besitzt als der nicht ausgezogene Stab.From DE-PS 1 192622 and CH-PS 407959 methods and apparatus for crucible-free zone melting are known in which the drawn out The induction coil surrounding part of the rod has a smaller inner diameter than the one not drawn out Rod.

Aus der GB-PS 1 074488 ist es bekannt, aus einem dicken Halbleiterkörper durch Verwendung mehrerer JO Zuchtkrstalle eine solche Anzahl von dünnen Stäben herzustellen, bis der dicke Halbleiterkörper vollständig verbraucht ist. Zu diesem Zweck wird jedesmal, wenn ein Stab erzeugt ist, der Halbleiterkörper und der Stab mit einem Ruck voneinander getrennt, wor-J5 auf der Halbleiterkörper nach Herabführen der Induktionsspule mit einem neuen Zuchtkristall verbunden wird.From GB-PS 1 074488 it is known to convert a thick semiconductor body through the use of several JO breeding claws such a number of thin rods manufacture until the thick semiconductor body is completely consumed. For this purpose every time when a rod is produced, the semiconductor body and the rod are separated from one another with a jerk, wor-J5 connected to a new seed crystal on the semiconductor body after the induction coil has been brought down will.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglichen, ein und denselben Stab mit einer Spu'e, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Stabdurchmesser in einer Richtung wiederholt tiegelfrei zonenzuschmelzen.The present invention is based on the object of specifying a method and a device, which make it possible to use one and the same rod with a coil whose inner diameter is smaller than the rod diameter in one direction repeatedly melt crucible-free zone.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die auf-4^r> einanderfolgenden Schritte:According to the invention, this is achieved by the following ^{steps on-4 r} >:

1. Führen der Schmelzzone von der Ausgangsstellung (Stellung I) zum anderen Ende des Stabes (Stellung II),1. Guide the melting zone from the starting position (position I) to the other end of the rod (Position II),

2. Bildung eines Spaltes im Stab oder im oberen Stabhalter durch Bewegen des unteren und des oberen Stabhalters in entgegengesetzter Richtung bzw. durch Lösen der Teile 9 und 7 des oberen Stabhalters,2. Form a gap in the rod or in the upper rod holder by moving the lower and the upper rod holder in the opposite direction or by loosening parts 9 and 7 of the upper Rod holder,

3. Herausführen der Spule aus dem Bereich des Stabes durch Bewegen senkrecht zu ihrer Längsachse in dem gebildeten Spalt,3. Take the coil out of the area of the rod by moving it perpendicular to its longitudinal axis in the gap formed,

4. Wiederzusammenführen der getrennten Teile,4. reconnecting the separated parts,

5. Zurückführen der Spule auf die Höhe (Stellung IV) der Stellung I,5. Return the bobbin to the height (position IV) of position I,

bo 6. Bildungeines Spaltes im unteren Stabhalter oder zwischen Anfahrkopf und Stab durch Lösen der Teile 12 und 11 des unteren Stabhalters bzw. durch Aufschmelzen mit dem Außenteil der Spule,bo 6. Formation of a gap in the lower rod holder or between the approach head and rod by loosening parts 12 and 11 of the lower rod holder or by melting with the outer part of the coil,

b^r, 7. Einschwenken der Spule auf die Stellung I,
8. Wiederzusammenführen der getrennten Teile. Durch eine solche Führung der Induktionsspule auf einer rechteckigen Bahn unter jeweiligem Herauszie- b ^r , 7. swiveling the bobbin into position I,
8. Merging the separated parts back together. By guiding the induction coil on a rectangular path with the respective pull-out

hen an einer Trennstelle und anschließender schneller Schließung dieser Trennstelle ist es möglich, einen dicken Stab mehrmals in einer Richtung tiegelfrei zojienzuschmelzen, obwohl der Stab außen einen sehr viel größeren Durchmesser besitzt als die Spule innen, was zur intensiven Zonenreinigung vorteilhaft ist.hen at a separation point and subsequent rapid closure of this separation point, it is possible to create a to melt a thick rod several times in one direction without a crucible zojien, although the outside of the rod has a much larger diameter than the inside of the coil, which is advantageous for intensive zone cleaning.

Dieses Verfahren wird vorteilhaft mit einer Vorrichtung, in der Halter mit lösbaren Verbindungen für die Befestigung des Stabes in vertikaler Stellung und eine Spule mit in einer in die Kammer eingeführten K) Stromzuführung angebracht sind, die mit einer Stromquelle und einem Antrieb für die relative Bewegung des Stabes und der Spule verbunden ist, durchgeführt, bei der die Stromzuführung mit einem Antrieb für das Drehen um ihre Achse ausgestattet und mit einer Stromquelle über einen Gleitkontakt verbunden ist.This method is advantageously carried out with a device in the holder with detachable connections for fixing the rod in a vertical position and a coil with a K inserted into the chamber) Power supply are attached, with a power source and a drive for relative movement of the rod and the coil is connected, carried out in which the power supply with a drive for the Rotating around its axis and connected to a power source via a sliding contact.

Vorzugsweise besteht dabei der Gleitkontakt aus Buchsen mit koaxialer Achsbohrung, die die Stromzuführung umfassen, wobei im Spalt zwischen den Buchsen und der Stromzuführung Kegeleinlagen aus -?o elektrisch leitendem Material vorgesehen sind.In this case, the sliding contact preferably consists of sockets with a coaxial axis bore that provide the power supply include, wherein in the gap between the sockets and the power supply tapered inserts from -? o electrically conductive material are provided.

Vorteilhaft besteht dabei der Antrieb aus einem Elektromotor, einem Schneckengetriebe, einer Gewindespindel und Hebeln, wobei letzterer starr mit der Stromzuführung verbunden ist.The drive advantageously consists of an electric motor, a worm gear, and a threaded spindle and levers, the latter being rigidly connected to the power supply.

Die lösbare Verbindung des oberen Halters besteht vorzugsweise aus einem Stift auf dem Stab und L-förmigen Fugen in der Buchse für den Stift.The releasable connection of the upper holder preferably consists of a pin on the rod and L-shaped Grout in the socket for the pin.

DieErfindungwirdnunan Hand von Ausfühiungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described by way of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 ein Schema für die Durchführung des erfhidungsgemäßen Verfahrens zum vertikalen, in einer Richtung wiederholten tiegelfreien Zonenschmelzen,1 shows a scheme for carrying out the according to the invention Process for vertical crucible-free zone melting repeated in one direction,

Fig. 2a, b, c, d die Aufeinanderfolge der Schritte 3ϊ beim Abführen der Spule aus dem Bereich des Stabes durch einen Spalt in der Schmelzzone,2a, b, c, d show the sequence of steps 3ϊ when removing the coil from the area of the rod through a gap in the melting zone,

Fig. 3a, b, c, d die Aufeinanderfolge der Schritte beim Abführen der Spule durch einen Spalt im oberen Halter,3a, b, c, d show the sequence of steps when removing the coil through a gap in the upper one Holder,

Fig. 4a, b, c, d die Aufeinanderfolge der Schritte beim Einführen der Spule in eine zum Stab koaxiale Stellung durch den Spalt in der Schmelzzone,4a, b, c, d show the sequence of steps when inserting the coil into a coil coaxial with the rod Position through the gap in the melting zone,

Fig. 5a, b, c, d die Aufeinamk folge der Schritte beim Einführen der Spule in eine zum Stab koaxiale Stellung durch einen Spalt im unteren Halter,5a, b, c, d show the sequence of steps involved in inserting the coil into a coaxial one to the rod Position through a gap in the lower holder,

Fig. 6 in schematischer Ansicht eine Vorrichtung zur Durchführung des vertikalen, in einer Richtung wiederholten tiegelfreien Zonenschmelzen,6 shows a schematic view of a device for carrying out the vertical, in one direction repeated crucible-free zone melting,

Fig. 7 den Gleitkontakt der Stromzuführung mit Schienen von der Stromquelle und den Drehantrieb für die Stromzuführung.7 shows the sliding contact of the power supply with rails from the power source and the rotary drive for the power supply.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum vertikalen, in einer Richtung wiederholten tiegelfreien Zonenschmelzen verwendet man -55 die Spule 1 (Fig. 1) mit einem Durchmesser, (Jer kleiner als derjenige des Stabes 2 ist. Die Spule 1 und der Stab 2 werden so in Stellung I gebracht, daß die Spule das untere Ende des Stabes 2 umfaßt und sich in Höhe der Stoßverbindung zwischen Stab 2 und ei- (,ο nem Anfahrkopf 3 befindet, der im unteren Halter 4 befestigt wird, um in dem Stab 2 eine einkristalline Struktur zu erhalten. Nach Zufuhr elektrischen Stromes in die Spule 1 wird eine geschmolzene Zone 5 gebildet, die den Stab 2 mit dem Anfahrkopf 3 ver- 1,5 bindet. Danach wird die Spule 1 vom Anfahrkopf 3 nach oben zum gegenüberliegenden Ende des Stabes in Stellung II bewegt. Durch Bewegung des unteren Halters 4 und des oberen Halters 6 in entgegengesetzter Axialrichtung wird dann ein Spalt in der Schmelzzone gebildet (Fig. 1 und 2a, b), durch den die Spule 1 aus dem Bereich des Stabes 2 abgeführt und in Stellung III gebracht wird (Fig. 1 und 2 c). Der Spalt in der Schmelzzone wird duvch axiale Gegenbewegung der Halter 4 und 6 (Fig. 2d) beseitigt, wonach ein Verschmelzen in der Zone 5 erfolgt.When carrying out the method according to the invention for vertical repetition in one direction crucible-free zone melting is used -55 the coil 1 (Fig. 1) with a diameter, (Jer smaller than that of rod 2. The coil 1 and the rod 2 are brought into position I that the Coil encompasses the lower end of rod 2 and is at the level of the butt joint between rod 2 and egg (, ο nem approach head 3 is located, which is fastened in the lower holder 4 to in the rod 2 a monocrystalline Structure. After the supply of electric current to the coil 1, a molten zone 5 becomes formed, which connects the rod 2 with the approach head 3 1.5 binds. Thereafter, the coil 1 is moved from the starting head 3 upwards to the opposite end of the rod moved to position II. By moving the lower holder 4 and the upper holder 6 in opposite directions A gap is then formed in the axial direction in the melting zone (FIGS. 1 and 2a, b) through which the coil 1 is removed from the area of the rod 2 and brought into position III (Fig. 1 and 2 c). Of the The gap in the melting zone is created by an axial countermovement the holder 4 and 6 (Fig. 2d) eliminated, after which a fusion in the zone 5 takes place.

Das Herausführen der Spule 1 aus dem Beieich des Stabes 2 kann nicht nur durch den Spalt in der Zone 5, sondern auch durch einen Spalt im oberen Halter 6 erfolgen.The removal of the coil 1 from the area of the rod 2 can not only be done through the gap in zone 5, but also through a gap in the upper holder 6.

Der Spalt im oberen Halter 6 wird.durch das Herausziehen des Stabes 9, der Stifte 10 aufweist, aus einer Buchse 7 (Fig. 3) des oberen Halters 6 gebildet. Die Stifte 10 passen in L-förmige Fugen 8 der Buchse 7 ein. Die Aufeinanderfolge, in der das Auseinanderziehen und Zusammenschließen des oberen Halters 6 und das Herausführen der Spule 1 aus dem Bereich des Stabes 2 erfolgt, ist in Fig. 3a, b, c und d gezeigt.The gap in the upper holder 6 is made by pulling it out of the rod 9, which has pins 10, formed from a socket 7 (FIG. 3) of the upper holder 6. The pins 10 fit into L-shaped joints 8 of the socket 7. The sequence in which the pulling apart and joining together the upper holder 6 and pulling the spool 1 out of the Area of the rod 2 takes place is shown in Fig. 3a, b, c and d.

Nach dem Herausführen der Spule 1 aus dem Bereich des Stabes 2 wird die Spule aus der Stellung III in Stellung IV bewegt (Fig. 1).After the coil 1 has been moved out of the area of the rod 2, the coil is moved out of position III moved to position IV (Fig. 1).

Man schiebt ferner die Spule 1 in den Bereich des Zusammenschmelzen des Stabes 2 mit dem Anfahrkopf 3, bildet mit dem Außenteil der Spule eine schmelzende Zone 5 (Fig. 4a), die durch eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung der Halter 4 und 6 auseinandergerissen wird (Fig. 4b), bringt die Spule in Stellung I (Fig. 1 und 4c), in der die Spule 1 die Achse des Stabes 2 umfaßt, und schmilzt den Stab 2 mit dem Anfahrkopf 3 zusammen (Fig. 4d).The coil 1 is also pushed into the area in which the rod 2 is fused to the starting head 3, forms with the outer part of the coil a melting zone 5 (Fig. 4a), which is opposed by a Directional movement of the holders 4 and 6 is torn apart (Fig. 4b), brings the coil in position I (FIGS. 1 and 4c), in which the coil 1 surrounds the axis of the rod 2, and the rod 2 melts together with the approach head 3 (Fig. 4d).

Man kann die Spule in Stellung i nicht nur durch den Spalt in der Zone S einführen, sondern auch durch den Spalt im unteren Halter 4.You can insert the coil in position i not only through the gap in zone S, but also through the gap in the lower holder 4.

Der Spalt im unteren Halter 4 wird durch Auseinanderrücken des oberen Teiles H und des unteren Teiles 12 des Halters 4. die eine äußere bzw. eine innere Konizität aufweisen, gebildet.The gap in the lower holder 4 is made by moving the upper part H and the lower part apart Part 12 of the holder 4, which have an outer or an inner conicity, formed.

Die Aufeinanderfolge, in der das Auseinanderziehen und Zusammenschließen des unteren Halters 4 und das Einführen der Spule 1 in Stellung I erfolgt, bei der die Spule die Achse des Stabes 2 umfaßt, ist in Fig. 5 a,b, cgezeigt. Nach dem Einführen der Spule in die Stellung I wird der Zyklus wiederholt.The sequence in which the lower holder 4 and the insertion of the coil 1 takes place in position I, in which the coil encompasses the axis of the rod 2 is shown in Figures 5 a, b, c. After inserting the coil in position I the cycle is repeated.

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung. Die Vorrichtung hat eine luftdichte Kammer 13 mit darin angebrachten Haltern 4 und 6, die in die Kammer 13 durch Gleitdichtungen 14 eingeführt sind. In den Haltern werden Stab 2 und Anfahrkopf 3 in vertikaler Lage befestigt. Um die Schmelzzone zu bilden, wird in der Kammer 13 eine Spule 1 vorgesehen, die aul einer vertikalen koaxialen Stromzuführung 15 angeordne! ist, welche in die Kammer 13 durch Gleitdichtungen 14 eingeführt ist.The device shown in FIG. 6 is suitable for carrying out the method. The device has an airtight chamber 13 with holders 4 and 6 mounted therein, which are inserted into the chamber 13 by sliding seals 14 are introduced. In the holders, rod 2 and approach head 3 are fastened in a vertical position. To form the melting zone, a coil 1 is provided in the chamber 13, the aul a vertical coaxial power supply 15 arranged! which is introduced into the chamber 13 through sliding seals 14 is.

Die vertikale Bewegung des Stabes 2 relativ zur Spule 1 erfolgt mit Hilfe des oberen Schlittens 16 und des unteren Schlittens 17, in denen die Halter 6 bzw. 4 befestigt sind. Im unteren Schlitten ist eine MutterThe vertical movement of the rod 2 relative to the coil 1 takes place with the aid of the upper carriage 16 and of the lower slide 17, in which the holders 6 and 4 are fastened. There is a nut in the lower slide

18 vorgesehen, durch die sieh eine Gewindespindel18 provided through which see a threaded spindle

19 erstreckt. Der obere Sehlitten und der untere sind mit einer Welle 20 und einer Gewindespindel 21 verbunden. Bei dem gleichzeitigen Drehen der Gewindespindel 19 durch den Antrieb 22 und Stillstand der Gewindespindel 21 wird eine gemeinsame vertikale Bewegung der Schlitten 16 und 17, der Halter 6 und19 extends. The upper sehlitten and the lower are connected to a shaft 20 and a threaded spindle 21. When turning the threaded spindle at the same time 19 through the drive 22 and standstill of the threaded spindle 21 becomes a common vertical Movement of the carriages 16 and 17, the holder 6 and

4 und des Stabes 2 relativ zur Spule 1 gewährleistet. Bei Änderung der Drehrichtung der Gewindespindel 19 ändert sich auch die Bewegungsrichtung des Stabes 2 relativ zur Spule 1.4 and the rod 2 relative to the coil 1 guaranteed. When changing the direction of rotation of the threaded spindle 19, the direction of movement of the rod also changes 2 relative to coil 1.

Für die relative Bewegung der Halter 6 und 4 in vertikaler Richtung dient die Welle 20 mit der Gewindespindel 21, die vom Antrieb 23 gedreht wird.The shaft 20 with the threaded spindle is used for the relative movement of the holders 6 and 4 in the vertical direction 21, which is rotated by the drive 23.

Das Herausführen der Spule 1 aus dem Bereich des Stabes 2 und ihre Rückführung in eine mit dem Stab koaxiale Lage wird durch Drehen der Stromzuführung 15 ausgeführt. Die Stromzuführung besteht aus zwei Leitern, von denen der innere ein Rohr 24 ist (Fig. 7) und der äußere Rohre 25 und 26 sind. Die Leiter sind voneinander durch eine Buchse 27 isoliert, die gleichzeitig als Vakuumdichtung dient. Der elektrische Strom wird über Schienen 28 und 29, die mit einem Ende an eine Stromquelle (hier nicht gezeigt) und mit dem anderen Ende an Buchsen 30 und 31 über Kegeleinlagrn 32 und 33 (Fig. 7) aus stromleitendem Material angeschlossen sind, der Stromzuführung 15 zugeleitet. Die Buchse 30 umfaßt das Rohr 26 und die Buchse 31 das Rohr 24. Beim Drehen der Stromzuführung 15 erfolgt ein Gleiten zwischen den Kegeleinlagen 32 und 33 und den Rohren 24 und 26. Im Hohlraum des Leiters 24 und zwischen den Rohren 25 und 26 des äußeren Leiters der Stromzuführung 15 strömt die Kühlflüssigkeit. Die Stromzuführung 15 ist mit einem Drehantrieb ausgestattet, der eine Drehung der Stromzuführung um ihre Achse gewährleistet und Elektromotor 34, Schneckengetriebe 35, Gewindespindel 36 und Hebelsystem 37 enthält, das aus gelenkig verbundenen Hebeln 37a, 37/j und 37 c besteht, wobei der Hebel 37c außerdem noch starr mit der Stromzuführung 15 verbunden ist.The removal of the coil 1 from the area of the rod 2 and its return into one with the rod The coaxial position is carried out by rotating the power supply 15. The power supply consists of two Ladders, the inner one of which is a tube 24 (Fig. 7) and the outer tubes 25 and 26 are. The conductors are isolated from each other by a socket 27, which simultaneously serves as a vacuum seal. The electrical current is via rails 28 and 29, which are connected to a End to a power source (not shown here) and the other end to sockets 30 and 31 via cone inserts 32 and 33 (FIG. 7) made of electrically conductive material are connected to the power supply line 15 forwarded. The socket 30 comprises the tube 26 and the socket 31 the tube 24. When turning the power supply 15 there is a sliding between the tapered inserts 32 and 33 and the tubes 24 and 26. Im Cavity of the conductor 24 and between the tubes 25 and 26 of the outer conductor of the power supply 15 the coolant flows. The power supply 15 is equipped with a rotary drive that rotates the power supply is ensured around its axis and electric motor 34, worm gear 35, threaded spindle 36 and lever system 37 contains, which consists of hinged levers 37a, 37 / j and 37 c exists, the lever 37c also being rigidly connected to the power supply 15.

Die Kegeleinlagen 32,33 werden an die Oberfläche der Stromzuführung 15 mit Ringen 38 und Gummieinlagen 39 gedrückt.The conical inserts 32,33 are attached to the surface of the power supply 15 with rings 38 and rubber inserts 39 pressed.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.The device works as follows.

Der Stab 2 wird im oberen Halter 6 und der Anfahrkopf 3 im unteren Halter 4 befestigt. Die Spule 1 wird in Stellung I gebracht (Fig. 1). Aus der Kammer 13 wird die Luft mit Vakuumpumpen (hier nicht gezeigt) über Rohrstutzen 40 abgepumpt. (Den Prozeß kann man auch in einer Inertgasatmosphäre durchführen.) Dann wird Strom der Spule 1 zugeführt, eine schmelzende Zone 5 gebildet, der Antrieb 22 eingeschaltet und der Arbeitsgang durch langsame Bewegung des Stabes 2 relativ zur Spule 1 bis zur Stellung II (Fig. 1) durchgeführt. Der Antrieb 22 wird abgeschaltet. Man bildet weiter durch Hochfahren des oberen Halters 6 mit Hilfe des Antriebs 23 einen Spalt in der geschmolzenen Zone 5, und durch Einschalten des Elektromotors 34 bringt man die Spule 1 aus dem Bereich des Stabes 2 in Stellung III (Fig. 1). Mit HilfeThe rod 2 is fastened in the upper holder 6 and the approach head 3 in the lower holder 4. The coil 1 is brought to position I (Fig. 1). Out of the chamber 13, the air is pumped out with vacuum pumps (not shown here) via pipe sockets 40. (The process can also be carried out in an inert gas atmosphere.) Current is then fed to coil 1, a Melting zone 5 is formed, the drive 22 is switched on and the operation is carried out by slow movement of the rod 2 relative to the coil 1 up to the position II (Fig. 1) carried out. The drive 22 is switched off. One continues to educate by running up the upper holder 6 with the help of the drive 23 a gap in the molten zone 5, and by switching on of the electric motor 34 brings the coil 1 out of the area of the rod 2 into position III (Fig. 1). With help

"> des Antriebs 23 wird die geschmolzene Zone wieder vereinigt. Ferner wird mit Hilfe des Antriebs 22 ein schneller Rückgang der Spule 1 aus Stellung III in Stellung IV (Fig. 1) ausgeführt. (Während des Rückganges kann man den elektrischen Strom von der Spule abschalten.) Weiterhin wird die Spule 1 mit Hilfe des Elektromotors 34 in den Bereich des Zusammenschnielzens des Stabes 2 mit dem Anfahrkopf 3 geschoben und eine schmelzende Zone gebildet Mit Hilfe des Antriebs 23 wird die schmelzende"> of the drive 23 is the melted zone again united. Furthermore, with the aid of the drive 22, the coil 1 is rapidly retreated from position III in Position IV (Fig. 1) executed. (During the decline you can get the electric current from the Switch off the coil.) Furthermore, the coil 1 is moved into the area where it is snapped together with the aid of the electric motor 34 of the rod 2 is pushed with the starting head 3 and a melting zone is formed With the help of the drive 23 is the melting

15. Zone 5 auseinandergerissen und die Spule in eine mit dem Stab 2 koaxiale Stellung I gebracht (Fig. 1). Dann wird der Zyklus wiederholt. Nach dem Beendigen des Prozesses des Zonenschmelzens wird die Spule 1 abgeschaltet, und nach dem Abkühlen des Stabes 2 wird Luft in die Kammer 13 eingelassen. Der Stab 2 mit dem Anfahrkopf 3 wird aus den Haltern 4 und 6 genommen.15. Zone 5 torn apart and the coil in one with brought the rod 2 coaxial position I (Fig. 1). Then the cycle is repeated. After quitting the process of zone melting, the coil 1 is switched off, and after cooling the Rod 2, air is let into the chamber 13. The rod 2 with the approach head 3 is made from the holders 4 and 6 taken.

Falls man die Spule nicht durch den Spalt in der schmelzenden Zone 5, sondern durch den Spalt im oberen Halter 6 herausführt, wird nach dem Beendigen des Arbeitsganges der Strom von der Spule 1 abgeschaltet, die Buchse 7 mit Hilfe des Antriebs 23 niedergelassen, bis sie sich von den Stiften 10 löst, und mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Antriebs für den oberen Halter in eine Stellung gedreht, in welcher sich vertikale Bereiche der L-förmigen Fugen 8 unter den Stiften 10 einstellen, sodann wird die Buchse 7 hochgefahren und das Auseinanderrücken des oberen Halters 6 vorgenommen.If the coil is not through the gap in the melting zone 5, but through the gap in the the upper holder 6 leads out, the current from the coil 1 is switched off after the end of the operation, the socket 7 is lowered by means of the drive 23 until it is released from the pins 10, and rotated with the help of a drive, not shown here, for the upper holder in a position in which Set vertical areas of the L-shaped joints 8 under the pins 10, then the socket 7 is raised and the moving apart of the upper holder 6 made.

3) Die Spule wird durch den Spalt herausgeführt und in Stellung III (Fig. 1) gebracht, weiter erfolgt der Rückgang, wie oben beschrieben. Das Zusammenschließen des oberen Halters 6 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Falls man die Spule durch den Spalt im unteren Halter 4 in eine mit dem Stab koaxiale Stellungeinführt, wird der obere Halter mit Stab, Anfahrkopf und oberem Teil des unteren Halters mit Hilfe des Antriebs 23 hochgefahren, und die Spule wird durch den zwischen oberem Teil 11 und unterem Teil3) The coil is led out through the gap and brought into position III (Fig. 1), the decrease continues as described above. The joining together of the upper holder 6 takes place in reverse order. If you pass the coil through the gap in the inserting the lower holder 4 into a position coaxial with the rod, the upper holder with rod becomes an approach head and the upper part of the lower holder is raised with the aid of the drive 23, and the spool is by the between the upper part 11 and the lower part

Vi 12 des Halters 4 gebildeten Spalt eingeführt. Vi 12 of the holder 4 formed gap introduced.

Das Zusammenschließen des unteren Halters 4 erfolgt durch Abwärtsbewegen des Stabes 2 mit dem Anfahrkopf 3 und des oberen Teils 11 des unteren Halters 4 mit Hilfe des Antriebs 23 des oberen HaI-ters 6.The lower holder 4 is closed by moving the rod 2 downward with the Approach head 3 and the upper part 11 of the lower holder 4 with the aid of the drive 23 of the upper holder 6th

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for vertical, unidirectional crucible-free zone melting of a Rod with a coil, the inside diameter of which is smaller than the rod diameter through the following steps:

1. Guide the melting zone from the starting position (position I) to the other end of the Rod (position II),

2. Form a gap in the rod or in the upper rod holder by moving the lower and of the upper rod holder in the opposite direction or by loosening the parts 9 and 7 of the upper rod holder,

3. Take the coil out of the area of the rod by moving it perpendicular to it Longitudinal axis in the gap formed,

4. reconnecting the separated parts,

5. Return the bobbin to the height (position IV) of position I,

6. Creation of a gap in the lower rod holder or between the approach head and rod Loosen the parts 12 and 11 of the lower rod holder or by melting with the Outer part of the coil,

7. Swiveling the bobbin into position I,

8. Merging the separated parts back together.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, comprising an airtight chamber contains, wherein holder with releasable connections for fixing the rod in a vertical position are attached to a coil with a power supply introduced into the chamber, which with a power source and a drive for the relative vertical movement of the rod and the coil is connected, characterized in that the power supply (15) with a drive (34) for rotating around its axis and connected to a power source via a sliding contact is.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the sliding contact consists of sockets (30, 31) consists of a coaxial axis bore that encompass the power supply (15), and that in the Gap between the sockets (30, 31) and the power supply (15) tapered inserts (32, 33) electrically conductive material are provided.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the drive consists of one Electric motor (34), a worm gear (35), a threaded spindle (36) and levers (37a, 37 /> and 37c), the latter being rigidly connected to the power supply (15).

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the releasable connection of the upper holder (6) from the pin (10) on the rod (9) and L-shaped joints (8) in the socket (7).