DE632416C

DE632416C - Process for the elimination of internal stresses in helically wound luminous bodies

Info

Publication number: DE632416C
Application number: DEA67007D
Authority: DE
Original assignee: ALLG GLUEHLAMPENFABRIKS AKT GE
Current assignee: ALLG GLUEHLAMPENFABRIKS AKT GE
Priority date: 1932-08-11
Filing date: 1932-09-02
Publication date: 1936-07-08

Description

Verfahren zur Beseitigung der inneren Spannungen- von schraubenförmig gewundenen Leuchtkörpern Die Leuchtkörper für elektrische Glühlampen werden üblich aus Drähten von hochschmelzenden Metallen, wie z. B. Wolfram, hergestellt, und zwar wird ihnen zumeist eine schraubenförmige Gestalt (Wendel) gegeben. Die Herstellung des schraubenförmigen Leuchtkörpers geschieht auf besonderen Wickelmaschinen, auf denen cler Wolframdraht über einen Kerndraht aus einem niedriger schmelzenden Metall gewickelt wird. Sodann wird durch ein passendes Säuregemisch, das den Wolframdraht nicht angreift, der Kerndraht ausgelöst. Es. hat sich in der Praxis schon gleich nach Beginn der Verwendung von schraubenförmig gewundenen Wolframdrähten als zweckmäßig erwiesen, vor dem Auslösen den noch auf dem Kerndraht befindlichen Wolframdraht durch Glühen in einer inerten Atmosphäre zu entspannen. Bei diesem Glühprozeß wird natürlich auch der Kerndraht entspannt, und zwar im allgemeinen um so mehr, als dieser Kerndraht aus einem viel niedriger schmelzenden Metall hergestellt ist als Wolfram. Das Entspannen des Kerndrahtes ist ebenfalls nützlich, weil dadurch das Schneiden des Leuchtkörpers in Stücke entsprechend den in der Glühlampe benötigten Längen erleichtert wird. Das Glühen des Wolframdrahtes samt Kerndraht kann entweder so geschehen, daß der Draht samt Kerndraht von einer Spule auf eine andere umgespult wird und daß zwischen den zwei Spulen der Draht dem Glühprozeß unterworfen wird, indem er z. B. durch einen elektrisch oder mit Gas geheizten Ofen durchgezogen wird. Das Glühen kann aber auch auf diese Art geschehen, daß die ganze Spule, auf der der Leuchtdraht samt Kerndraht aufgewickelt ist, in einen Ofen hineingelegt wird. Die erste Ausführung hat den Vorteil, daß hierbei der Kerndraht, der ja von Haus aus nicht ganz gerade ist, geradegerichtet wird, was das spätere Schneiden in Stücke erleichtert. Ein Nachteil dieser Ausführungsart ist jedoch der, daß die Glühtemperatur durch das Weichwerden des Kerndrahtes nach oben begrenzt ist. Bei der zweiten Ausführungsart, bei der der Kerndraht ja nicht auf Zug beansprucht wird, kann eine höhere Temperatur gewählt werden als bei der ersten Art, was füg dern Wolfrän`idraht von Vorteil ist, weil ja Wolfram eine verhältnismäßig hohe Temperatur zum Entspannen erfordert. Ein Nachteil der zweiten Ausführungsart ist jedoch der, daß der Kerndraht beim Entspannen sich meistens kräuselt. Dadurch bekommt das ganze Gebilde, d. i. Leuchtdraht- samt Kerndraht, eine gekräuselte Gestalt, was das spätere Arbeiten damit erschwert.Procedure for eliminating internal stresses - from helical coiled filaments The filaments for electric light bulbs are common from wires of refractory metals, such as. B. tungsten, made, namely they are usually given a helical shape (helix). The production of the helical filament is done on special winding machines which the tungsten wire has a core wire made of a lower melting metal is wrapped. A suitable acid mixture is then used to make the tungsten wire does not attack, the core wire tripped. It. has already been the same in practice after starting to use helically wound tungsten wires as expedient proved to remove the tungsten wire still on the core wire before triggering to relax by glowing in an inert atmosphere. During this annealing process Of course, the core wire also relaxes, and in general more so than this core wire is made of a much lower melting metal than Tungsten. Relaxing the core wire is also useful because it does this Cut the filament into pieces according to what is needed in the light bulb Lengths is facilitated. The glow of the tungsten wire including the core wire can either done in such a way that the wire together with the core wire is rewound from one reel to another and that between the two coils the wire is subjected to the annealing process, by z. B. is pulled through an electrically or gas-heated oven. The glow can also be done in this way that the whole coil on the the filament and core wire is wound up and placed in an oven. The first version has the advantage that it uses the core wire, which is inherent from being not quite straight, what is later being cut into pieces is straightened relieved. A disadvantage of this embodiment, however, is that the annealing temperature is limited upwards by the softening of the core wire. In the second embodiment, where the core wire is not subjected to tensile stress, a higher temperature can occur can be chosen as with the first type, which is advantageous with the tungsten wire, because tungsten requires a relatively high temperature to relax. A However, the disadvantage of the second embodiment is that the core wire is relaxed when it is relaxed mostly ripples. This gives the whole structure, i. i. Luminous wire and core wire, a curled shape, what the later work thus made more difficult.

Es zeigt sich also, daß das -Entspamle)#des Leuchtdrahtes samt Kern SchwierigkeTte@' verursacht, deren Quelle darin liegt, daß'`man-` es hier mit zwei ganz verschiedenen Metallen zu tun hat, einem niedrigschmelzenden und einem hochschmelzenden, die auch verschiedene Entspannungstemperaturen erfordern.So it turns out that the -Entspamle) # of the light wire including the core Difficulty @ ', the source of which lies in the fact that' one- 'is here with two has to do with very different metals, a low-melting point and a high-melting point, which also require different relaxation temperatures.

Das erfindungsgemäße 'Verfahren zur Beseitigung der inneren Spannungen von schraubenförmig gewundenen Leuchtkörpern aus hochschmelzenden Metallen, wie z. B. Wolfram, die auf einem Kern aus niedrigschmelzenden Metallen, wie z. B. aus Eisen, Kupfer, gewickelt werden, besteht nun darin, daß der Leuchtdraht samt Kerndraht zwei unmittelbar oder nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Glühprozessen unterworfen wird, wobei nur der .erste bei geringerer Temperatur als der zweite erfolgende Glühprozeß unter mehr oder minder starker Zugbeanspruchung des Kerndrahtes durchgeführt wird.The method according to the invention for eliminating internal stresses of helically wound filaments made of refractory metals, such as z. B. tungsten, which is based on a core of low-melting metals, such as. B. off Iron, copper, are wound, now consists in the fact that the light wire together with the core wire subjected to two annealing processes, either immediately or not in succession is, with only the first annealing process taking place at a lower temperature than the second is carried out under more or less strong tensile stress on the core wire.

Es werden also die früher geschilderten Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß der Glühprozeß, der bis jetzt in einem Zug durchgeführt wird, in zwei Phasen zerlegt wird. Es wird so in der ersten Phase überwiegend zunächst nur der Kerndraht entspannt und geradegerichtet, und in der zweiten Phase wird sodann im wesentlichen der Wolfranidrahtentspannt. In der ersten Phase wird der Kerndraht unter Zugbeanspruchung verhältnismäßig schwach geglüht, also beispielsweise bei verhältnismäßig niedriger Temperatur beim Umspulen von einer Spule auf die andere durch einen Ofen durchgezogen, wobei der Draht zwischen -den zwei Spulen geglüht und geradegerichtet wird. .Die Temperatur wird zweckmäßig so hoch gewählt, daß der Kerndraht zwar entspannt, aber- noch nicht weichgemacht wird, so daß er -also infolge der beim Umspulen auftretenden Zugbeanspruchung nicht oder nicht in unerwünschter Weise gedehnt wird.. In der zweiten Phase wird eine höhere Temperatur gewählt, entsprechend der . für Wolfram erforderlichen Entspannungstemperatur; je- doch geschieht hier das Glühen im wesentlichen nicht unter Zugbeanspruchung, indem beispielsweise die Spule, auf der der Leuchtdraht samt Kerndraht sich befindet, in einen entsprechend erhitzten .Ofen. eingebracht wird. Nachdem der Kerndraht bereits in der ersten Phase im wesentlichen entspannt und geradegerichtet worden ist, tritt eine Kräuselung nicht ein, lind es wird auch der Kerndraht =eicht deformiert, wenn er auch weich wird. f ;..:Die Erfindung ist offenbar mannigfacher @t.usgestaltung fähig, beispielsweise können :,-";eine oder beide dieser Phasen in mehrere Verfahrensschritte zerlegt werden, also etwa der Kerndraht nicht in einer Stufe entspannt, sondern in einem oder mehreren Verfahrensschritten allmählich ansteigenden Temperaturen oder/und allmählich ansteigenden Zugbeanspruchungen ausgesetzt werden. Ferner kann auch das Material einer thermischen Nachbehandlung oder Zwischenbehandlung unterworfen werden, um die Eigenschaften der Drähte zu verbessern oder eine nachteilige Beeinflussung durch beispielsweise zu rasches Abkühlen der Drähte zu verhindern. Man kann beispielsweise erfindungsgemäß auch derart verfahren, daß man nach der Abkühlung, wenn diese zu einer unerwünschten Härte führt, durch Erwärmen auf Temperaturen von etwa Zoo bis 80o° C je nach Material den Effekt der unerwünschten Härtung beseitigt, was besondere Vorteile bietet.The difficulties described earlier are thus eliminated in that the annealing process, which up to now has been carried out in one go, is broken down into two phases. In the first phase, primarily only the core wire is relaxed and straightened, and in the second phase the Wolfrani wire is then essentially relaxed. In the first phase, the core wire is relatively weakly annealed under tensile stress, for example at a relatively low temperature when rewinding from one coil to the other through a furnace, the wire between the two coils being annealed and straightened. The temperature is expediently chosen so high that the core wire is relaxed, but not yet softened, so that it is not stretched or not stretched in an undesirable manner as a result of the tensile stress occurring during rewinding. In the second phase, a higher one is stretched Temperature chosen according to the. relaxation temperature required for tungsten; JE but here the annealing substantially does not happen under tensile stress, for example, the spool on which the filament together with the core wire is located in a correspondingly heated .Ofen. is introduced. After the core wire has already been essentially relaxed and straightened in the first phase, crimping does not occur, and the core wire is also slightly deformed if it also becomes soft. f; ..: The invention is evidently capable of manifold design, for example: "-"; One or both of these phases can be broken down into several process steps, for example the core wire is not relaxed in one step, but in one or more process steps gradually increasing temperatures and / or gradually increasing tensile stresses. Furthermore, the material can be subjected to a thermal aftertreatment or intermediate treatment in order to improve the properties of the wires or to prevent an adverse effect, for example, by cooling the wires too quickly also proceed in such a way that after cooling, if this leads to an undesirable hardness, the effect of the undesired hardening is eliminated by heating to temperatures of about zoo to 80o ° C., depending on the material, which offers particular advantages.

Die Temperatur, die beim ersten Glühprozeß gewählt wird, richtet sich naturgemäß nach dem Material, aus dem der Kerndraht gemacht ist. Bei dieser Temperatur ist normalerweise "der Wolframdraht noch nicht genügend entspannt. Die Temperatur beim zweiten Glühprozeß ist jedenfalls eine höhere als 'beim ersten Glühprozeß und richtet sich insbesondere nach dem Kexnfaktox des Leuchtdrahtes, d. i. nach dem Verhältnis von Kerndrähtdürchmesser zum Lenchtdrahtdurcllmesser. Sie bewegt sich praktisch zwischen 700 und 1q.00°.The temperature chosen for the first annealing process is determined naturally according to the material from which the core wire is made. At this temperature the tungsten wire is normally not relaxed enough. The temperature in the second annealing process is at any rate higher than in the first annealing process and depends in particular on the key factor of the light wire, i. i. after this Ratio of core wire diameter to lenchtwire diameter. she moves practically between 700 and 1q.00 °.

Claims

PATENT CLAIM: Process for eliminating the internal stresses of helically wound luminous bodies made of refractory metals, such as. B. tungsten, on a core wire made of lower melting metals, such. B. iron, copper, are wound, characterized in that the 'light wire and core wire are subjected to two immediately or not immediately successive annealing processes, only the first at a lower temperature than the second annealing process taking place is carried out under more or less strong tensile stress on the core wire .