WO2007138092A2 - Verfahren zum verbinden einer elektrode mit einem haltestab und anordnung umfassend eine elektrode und einen haltestab - Google Patents

Verfahren zum verbinden einer elektrode mit einem haltestab und anordnung umfassend eine elektrode und einen haltestab Download PDF

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WO2007138092A2
WO2007138092A2 PCT/EP2007/055292 EP2007055292W WO2007138092A2 WO 2007138092 A2 WO2007138092 A2 WO 2007138092A2 EP 2007055292 W EP2007055292 W EP 2007055292W WO 2007138092 A2 WO2007138092 A2 WO 2007138092A2
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Rainer Himml
Gerhard Löffler
Thomas Mehr
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Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems

Definitions

  • a method of connecting an electrode to a support bar and assembly comprising an electrode and a support bar
  • the present invention relates to a method in which an electrode is connected to a holding bar and an arrangement with such an electrode and a holding bar.
  • the attachment of electrodes, in particular of anodes and cathodes, with holding rods is known.
  • the example of ⁇ trained tungsten or molybdenum support rods must, especially when this arrangement of the electrode and the support rod is to be arranged in a discharge lamp, ensure a durable, temperature-resistant and mechanically stable connection.
  • the connection must be designed such that the operation of the discharge lamp is not impaired in terms of function.
  • the service life of this connection should therefore be at least designed for a lamp operation of at least 3,000 hours and for an operating temperature of approximately 1,600 ° C.
  • ⁇ cal stability vibrations which can occur during transport, for example, withstand and provide cooling during lamp operation without damage beyond.
  • this connection is established between an electric ⁇ en and a holding rod by forming a bore in the electrode and a soldering of the support rod in this hole with a refractory material, beispiels- weiseZirkon performed.
  • a metal foil such as tantalum or molybdenum
  • the soldering of the support rod in the hole is carried out in a vacuum under a protective gas atmosphere.
  • the arrangement of the electrode and the holding rod is introduced into an annealing cylinder.
  • the heating of the connection partners takes place via an external heating with a medium-frequency transmitter. The heat supply is therefore only externally generated, whereby the whole production can be relatively complex and in some embodiments also relatively insufficiently met.
  • a lengthy pumping and a long flushing process is necessary.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a method and an arrangement, with which or in which the electrode and the holding rod can be connected with less effort and with high precision.
  • an electrode and a support bar be made available initially as separate elements be ⁇ , which are then joined by a welding process permanently interconnected.
  • a mechanically stable and very precise connection between the electrode and the support rod allows the ⁇ .
  • the formation can be done relatively quickly and with little effort. There are no previous measures, such as pumping down a Glühzylinders required.
  • connection of the electrode and the holding ⁇ bar is formed by a pressure welding. It preferably, it is, if the connection by a resistance- pressure welding, in particular by a politicianssbuckel- -A-
  • connection between the electrode and the holding rod can also be formed by friction welding, in particular by rotational welding.
  • These special welding methods which can be summed up under the pressure welding, ten electrode materials and the materials of the support rod, a particularly stable mechanical connection are formed exclusively in particular in the use ⁇ .
  • the precise An ⁇ may order these components are mutually ensured by this welding process.
  • These welding methods ensure the formation of a mechanical connection which can withstand the conditions required in a discharge lamp.
  • this pressure welding process enables a relatively fast production, whereby a cost-effective production of these parts can be made possible.
  • a protective gas purging is preferably carried out.
  • passive gases in particular inert gases, can be used for inert gas purging. This is sufficient in particular when the electrode and the holding rod have relatively clean surfaces.
  • an active gas in particular hydrogen, but also carbon dioxide
  • an active gas can be used for protective gas purge .
  • Active gases are particularly advantageous when the surfaces of the electrode and / or the support rod are dirty.
  • the separately provided elements of the electrode and of the Hal ⁇ testabs are non-detachably connected by means of a resistance soldering, in particular by a conductive resistance soldering, with protective gas purging. Also, by this specified soldering a fast and the requirements of a discharge lamp sufficient mechanical connection between the electrode and the support rod can be generated.
  • a first borings is preferred in this embodiment tion in the electrode attached, in which then the solder ⁇ material is introduced.
  • a capacitor production machine is charged via a mains voltage and then discharged again over the weld.
  • this resistance soldering heat is thus not supplied from the outside in comparison to the prior art, but in particular led by the conduction of the electric current from the inside to the weld and there performed a melting of the corresponding materials and generating the compound Phy .
  • the connection can also be faster and expense poorer and in ERAL ⁇ nen also be performed lessness. The heat generation and heat supply from the inside to the welding point makes these advantages possible.
  • the electrode is formed with a larger diameter than the support rod.
  • a very stable connection can be ensured by the proposed methods. Not least, the risk of BeCdi ⁇ is characterized conditions or destruction of the compound at shock loads during transport is reduced. Even during operation of the lamp, the durable and reliable mechanical connection can be ensured with these relatively large electrodes.
  • the electrode may be substantially cylindrical in shape. In the axial direction of the holding rod and thus preferably in the axial direction of the electrode, this is designed rotationally symmetrical.
  • the retaining bar is formed at least at the intended end for connection to the electrode as a solid profile.
  • This massive material from ⁇ forming the mechanical connection to the electrode can be op- timal designed.
  • the retaining bar can also be ⁇ ne entire length be realized as a solid profile. Welding process specifics ⁇ DERS in the welding process, in particular the pressing ⁇
  • This embodiment is advantageous for the support rod. The relatively high pressures that are exerted on the connection in these pressure welding methods, in the solid profile design of at least the front end of the support rod to no undesirable deformation.
  • an intended for connection with the electrode end of the support rod and / or an intended for connection to the supporting rod end of the electrode is ver ⁇ tapers, in particular conically formed.
  • a bead extending beyond the diameter of the connection can be prevented during the joining of the electrode and the holding rod.
  • the electrode and / or the holding rod are at least partially formed of tungsten.
  • this material specification is by no means limitative.
  • the electrode and / or the holding bar can be made from all materials or material connections possible for these two components with regard to their use and can be connected by the proposed connection methods. The proposed methods are thus not limited to specific material configurations of the electrode and / or the support rod.
  • the electrode and the support rod in a discharge lamp are preferred, especially in a discharge lamp Hochdruckentla ⁇ arranged, in particular at least area-wise melted.
  • these two Components ⁇ th inextricably linked and formed connecting portion is realized as a welded joint.
  • the permanent connection between the electrode and a holding bar is formed by resistance soldering.
  • FIG. 1 is a perspective view of an inventive arrangement of an electrode connected to a support rod
  • FIG. 2 is an illustration of a portion of Figure 2 ge ⁇ Josess an external view
  • Fig. 3 is a sectional view of Fig. 2;
  • Fig. 5 is an enlarged view of the material joining at an edge of the connecting region between the electrode and the holding rod.
  • FIG. 1 schematically shows an arrangement of an electrode 1, which is designed as an anode, and a probe 2.
  • the arrangement is designed for use in egg ⁇ ner high-pressure discharge lamp.
  • the support rod 2 is surrounded by a quartz glass being formed ⁇ block 4 and by an also formed of quartz glass supporting roll. 5
  • anode 1 is ro formed ⁇ tationssymmetrisch and has a diam ⁇ ser, which is substantially larger than the diameter of the support rod 2.
  • a mechanically non-detachable connection between the anode 1 and the support rod 2 by resistance butt welding means a resistance bucking machine.
  • this welded joint 3 is designed such that the connecting region 3 has no enlarged dimension compared to the diameter of the retaining rod 2.
  • these ten as separate Components ⁇ elements provided are prefabricated according to prior to bonding the anode 1 with the support rod. 2
  • the front end and thus that of the anode 1 facing the end of the support rod 2 is conical. During the butt welding, this conical region is then practically reduced and bonded to the material of the anode 1.
  • the holding rod 2 which is formed from tungsten, has a diameter of about 5.5 mm.
  • the diameter, which is also made of tungsten anode 1 is about 18 mm.
  • Fig. 2 is an enlarged view of an external view of an anode 1 and a support rod 2 in the region of the permanent mechanical connection 3 is shown.
  • This compound 3 is formed by a resistance ⁇ butt welding. It is in the field of mecha- Niche compound 3 to detect a radially encircling bead-like thickening 31. This is out ⁇ forms in a mechanical connection of the support rod 2 with the anode 1, if these two parts are not tapered formed before connecting to the facing ends.
  • this thickening 31 can be removed subsequently to form this connection 3.
  • the mechanical joint 3 shown in FIG. 2 was exemplarily produced with a welding current of 15.5 kA and a current time of three periods with a 50 Hz alternating current.
  • the contact pressure was set at 2.5 kN.
  • Fig. 3 is a sectional view in the longitudinal direction of the embodiment in Fig. 2 is shown. Explicitly, the material structuring of the anode 1 and the holding rod 2 can be seen. Also the cohesive connection of these materials in the area of the mechanical connection 3 can be seen. In this regard, further enlarged De ⁇ tail views in Figs. 4 and 5 are shown.
  • Fig. 4 shows the material cut-I of FIG. 3 and since ⁇ with 3 in a centered range of the mechanical connection
  • Fig. 5 shows the material segment II in the region of the edge and therefore in the region of the bead or thickening 31 of the mechanical connection 3
  • the error-free welded joint and the coarse-grained structure can be recognized.
  • the microstructure receptacles in FIGS. 4 and 5 show the faultless resistance-butt-welded tungsten connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Elektrode (1) mit einem Haltestab (2), bei welchem die beiden Komponente (1, 2) als separate Elemente bereitgestellt werden, wobei die Elektrode (1) mit dem Haltestab (2) durch ein Schweißverfahren oder durch ein Widerstandslöten unter Schutzgasspülung unlösbar verbunden wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Verbinden einer Elektrode mit einem Haltestab und Anordnung umfassend eine Elektrode und einen Haltestab
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem eine Elektrode mit einem Haltestab verbunden wird sowie eine Anordnung mit einer derartigen Elektrode und einem Haltestab.
Stand der Technik
Die Befestigung von Elektroden, insbesondere von Anoden und Kathoden, mit Haltestäben ist bekannt. Die beispiels¬ weise aus Wolfram oder Molybdän ausgebildeten Haltestäbe müssen insbesondere dann, wenn diese Anordnung aus der Elektrode und dem Haltestab in einer Entladungslampe an- geordnet werden soll, eine dauerhafte, temperaturfeste und mechanisch stabile Verbindung gewährleisten. Die Verbindung muss so ausgebildet sein, dass der Betrieb der Entladungslampe nicht funktionsbeeinträchtigend beein- flusst wird. Die Lebensdauer dieser Verbindung sollte da- her zumindest für einen Lampenbetrieb von mindestens 3.000 Stunden sowie für eine Betriebstemperatur von ca. 1.600° C ausgelegt sein. Darüber hinaus muss die mechani¬ sche Stabilität Vibrationen, wie sie beispielsweise beim Transport auftreten können aushalten sowie die Kühlung im Betrieb der Lampe beschädigungsfrei gewährleisten können.
Besonders bei Xenonlampen (XBO-Lampen) oder Quersilberdampflampen (HBO-Lampen) ist die Bruchfestigkeit dieser Verbindung sowie die ausreichende Leitfähigkeit von e- lektrischen Strom und Wärme zu gewährleisten. Darüber hinaus ist auch die genaue Axialität der Anordnung dieser beiden Elemente zueinander für den weiteren Lampenbetrieb eine wesentliche Funktionsvoraussetzung. Nicht zuletzt ist auch eine kostengünstige Realisierung in der Ferti¬ gung zu berücksichtigen.
Gegenwärtig wird diese Verbindung zwischen einer Elektro¬ de und einem Haltestab durch Ausbilden einer Bohrung in der Elektrode und einem Einlöten des Haltestabs in diese Bohrung mit einem hochschmelzenden Material, beispiels- weiseZirkon, durchgeführt. Um das Erfordernis einer ent¬ sprechenden Axialität gewährleisten zu können, ist es erforderlich, dass der Haltestab mit einer Metallfolie, beispielsweise Tantal oder Molybdän, im Bohrloch zusätzlich fixiert wird. Die Verlötung des Haltestabs in der Bohrung erfolgt in Vakuum unter Schutzgasatmosphäre. Dazu wird die Anordnung aus der Elektrode und dem Haltestab in einen Glühzylinder eingebracht. Die Erwärmung der Verbin- dungspartner erfolgt über eine Aufheizung von außen mit einem Mittelfrequenzsender. Die Wärmezuführung ist daher lediglich extern erzeugbar, wodurch die ganze Fertigung relativ aufwändig und in manchen Ausführungen auch relativ unzureichend erfüllt werden kann. Zum Entfernen der Atmosphäre ist ein langwieriges Pumpen sowie ein langer Spülprozess notwendig.
Bei dieser bekannten Vorgehensweise ist daher eine Viel¬ zahl an Fertigungsschritten erforderlich, welche verschiedenste Werkzeuge erfordern. Der Fertigungs- und Mon- tageaufwand ist daher relativ lang und birgt insbesondere im Hinblick auf die Exaktheit der auszubildenden Verbin- dung mehrer Fehlerquellen. So ist die Axialität der Komponenten zueinander bereits vor dem eigentlichen Verbinden präzise herzustellen.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, mit welchen bzw. bei welcher die Elektrode und der Haltestab aufwandsärmer und mit hoher Präzision verbunden werden können .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merk- male nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 6 aufweist, ge¬ löst. Die Aufgabe wird des Weiteren durch Anordnung , welche die Merkmale nach Patentanspruch 13 oder 14 aufweisen, gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren werden eine Elektrode und ein Haltestab zunächst als separate Elemente be¬ reitgestellt, welche dann durch ein Schweißverfahren unlösbar miteinander verbunden werden. Durch ein Schweißen kann eine mechanisch stabile und sehr präzise Verbindung zwischen der Elektrode und dem Haltestab ermöglicht wer¬ den. Das Ausbilden kann dabei relativ schnell und aufwandsarm erfolgen. Es sind keine vorhergehenden Maßnahmen, wie beispielsweise ein Abpumpen eines Glühzylinders erforderlich .
Bevorzugt ist die Verbindung der Elektrode und dem Halte¬ stab durch ein Pressschweißen ausgebildet. Bevorzugt er¬ weist es sich, wenn die Verbindung durch ein Widerstandspressschweißen, insbesondere durch ein Widerstandsbuckel- -A-
schweißen bzw. ein Widerstandsstumpfschweißen, ausgebildet wird. In einem alternativen Vorgehen kann die Verbindung zwischen der Elektrode und dem Haltestab auch durch ein Reibschweißen, insbesondere durch ein Rotations- schweißen, ausgebildet werden. Durch diese speziellen Schweißverfahren, welche unter das Pressschweißen summiert werden können, kann insbesondere bei den verwende¬ ten Elektrodenmaterialen und den Materialen des Haltestabs eine besonders stabile mechanische Verbindung aus- gebildet werden. Darüber hinaus kann auch die präzise An¬ ordnung dieser Komponenten zueinander durch diese Schweißverfahren gewährleistet werden. Diese Schweißverfahren gewährleisten das Ausbilden einer mechanischen Verbindung, welche den im Einsatz in einer Entladungslam- pe erforderlichen Bedingungen stand halten können.
Nicht zuletzt ermöglichen diese Pressschweißverfahren eine relativ schnelle Fertigung, wodurch auch eine kostengünstige Herstellung dieser Teile ermöglicht werden kann. Beim Verschweißen der Elektrode mit dem Haltestab wird in bevorzugter Weise eine Schutzgasspülung durchgeführt. Zur Vermeidung einer Oxidation der Schweißstelle können passive Gase, insbesondere Inertgase, zur Schutzgasspülung verwendet werden. Dies ist insbesondere dann ausreichend, wenn die Elektrode und der Haltestab relativ saubere 0- berflachen aufweisen.
Ebenso kann jedoch auch ein aktives Gas, insbesondere Wasserstoff, jedoch auch Kohlendioxid, zur Schutzgasspü¬ lung verwendet werden. Aktive Gase sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Oberflächen der Elektrode und/oder des Haltestabs verschmutzt sind. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die separat bereitgestellten Elemente der Elektrode und des Hal¬ testabs durch ein Widerstandslöten, insbesondere durch ein konduktives Widerstandlöten, mit Schutzgasspülung un- lösbar verbunden. Auch durch dieses spezifizierte Lötverfahren kann eine schnelle und den Anforderungen einer Entladungslampe genügende mechanische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Haltestab erzeugt werden.
Bevorzugt wird bei dieser Ausführung zunächst eine Boh- rung in der Elektrode angebracht, in welche dann das Löt¬ material eingebracht wird. Insbesondere bei dem kondukti¬ ven Widerstandslöten wird ein Kondensator der Fertigungsmaschine über eine Netzspannung aufgeladen und dann über die Schweißstelle wieder entladen. Bei diesem Wider- Standslöten wird somit im Vergleich zum Stand der Technik Wärme nicht von außen zugeführt, sondern insbesondere durch die Leitung des elektrischen Stroms von innen an die Schweißstelle geführt und dort ein Aufschmelzen der entsprechenden Materialien und ein Erzeugen der Verbin- düng durchgeführt. Durch das Widerstandslöten, insbesondere das konduktive Widerstandslöten, kann die Verbindung ebenfalls schneller und aufwandsärmer sowie im Allgemei¬ nen auch präzisier ausgeführt werden. Die Wärmeerzeugung und Wärmezuführung von innen an die Schweißstelle ermög- licht diese Vorteile.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Elektrode mit einem größeren Durchmesser als der Haltestab ausgebildet. Besonders bei relativ großen Elektroden, welche in Formgebung und Ausmaßen, insbesondere in der Dicke, den HaI- testab übertreffen, kann durch die vorgeschlagenen Verfahren eine sehr stabile Verbindung gewährleistet werden. Nicht zuletzt ist dadurch auch das Risiko von Beschädi¬ gungen oder Zerstörungen der Verbindung bei Schockbelastungen während des Transports reduziert. Auch im Betrieb der Lampe kann bei diesen relativ groß ausgebildeten E- lektroden die dauerhafte und zuverlässige mechanische Verbindung gewährleistet werden.
Die Elektrode kann in ihrer Formgebung im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein. In axialer Richtung des Haltestabs und bevorzugt somit auch in axialer Richtung der Elektrode ist diese rotationssymmetrisch gestaltet.
In bevorzugter Weise ist der Haltestab zumindest an dem zur Verbindung mit der Elektrode vorgesehenen Ende als Vollprofil ausgebildet. Durch diese massive Materialaus¬ bildung kann die mechanische Verbindung zur Elektrode op- timal gestaltet werden. Der Haltestab kann auch über sei¬ ne gesamte Länge als Vollprofil realisiert sein. Beson¬ ders bei den Schweißverfahren, insbesondere den Press¬ schweißverfahren ist diese Ausgestaltung des Haltestabs vorteilhaft. Die relativ hohen Drücke, die auf die Ver- bindung bei diesen Pressschweißverfahren ausgeübt werden, führen bei der Vollprofilausgestaltung zumindest des vorderen Endes des Haltestabs zu keiner unerwünschten Verformung .
Bevorzugt ist ein zur Verbindung mit der Elektrode vorge- sehenes Ende des Haltestabs und/oder ein zur Verbindung mit dem Haltestab vorgesehenes Ende der Elektrode ver¬ jüngt, insbesondere konisch, ausgebildet. Durch diese Formgebung kann beim Fügen der Elektrode und des Haltestabs eine sich über den Durchmesser der Verbindung hin- aus erstreckende Wulst verhindert werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Elektrode und/oder der Haltestab zumindest anteilig aus Wolfram ausgebildet sind. Diese Materialspezifikation ist jedoch keinesfalls einschränkend zu verstehen. Prinzipiell kann die Elektro- de und/oder der Haltestab aus allen für diese beiden Komponenten im Hinblick auf deren Einsatz möglichen Materialien oder Materialverbindungen hergestellt sein und durch die vorgeschlagenen Verbindungsverfahren verbunden werden. Die vorgeschlagenen Verfahren sind somit nicht auf spezifische Materialausgestaltungen der Elektrode und/oder des Haltestabs beschränkt.
Bevorzugt werden die Elektrode und der Haltestab in einer Entladungslampe, insbesondere in einer Hochdruckentla¬ dungslampe, angeordnet, insbesondere zumindest bereichs- weise eingeschmolzen.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung umfassend eine E- lektrode und einen Haltestab, sind diese beiden Komponen¬ ten unlösbar miteinander verbunden und der ausgebildete Verbindungsbereich ist als Schweißverbindung realisiert. In einem weiteren Aspekt einer erfindungsgemäßen Anordnung ist die unlösbare Verbindung zwischen der Elektrode und einem Haltestab durch eine Widerstandslötung ausgebildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin¬ dungsgemäßen Anordnungen anzusehen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorlie¬ genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungs- gemäßen Anordnung einer mit einem Haltestab verbundenen Elektrode;
Fig. 2 eine Darstellung eines Teilbereichs aus Fig. 2 ge¬ mäß einer Außenansicht;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung von Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Detailansicht der Materialfügung mittig im Verbindungsbereich zwischen der Elektrode und dem Haltestab; und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Materialfügung an einem Rand des Verbindungsbereichs zwischen der Elektrode und dem Haltestab.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Ele¬ mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist schematisch eine Anordnung aus einer Elektrode 1, welche als Anode ausgebildet ist, und einem HaI- testab 2 gezeigt. Die Anordnung ist zur Verwendung in ei¬ ner Hochdruckentladungslampe ausgebildet. Wie zu erkennen ist, ist der Haltestab 2 von einem aus Quarzglas ausge¬ bildeten Block 4 sowie von einem ebenfalls aus Quarzglas ausgebildeten Stützröllchen 5 umgeben. Die im Ausfüh- rungsbeispiel zylinderförmig ausgebildete Anode 1 ist ro¬ tationssymmetrisch ausgebildet und weist einen Durchmes¬ ser auf, welcher wesentlich größer ist als der Durchmesser des Haltestabs 2. Im Ausführungsbeispiel ist eine me- chanisch unlösbare Verbindung zwischen der Anode 1 und dem Haltestab 2 durch ein Widerstandsstumpfschweißen mittels einer Widerstandsbuckelscheißmaschine ausgebildet. Diese Schweißverbindung 3 ist in der gezeigten Ausführung so ausgebildet, dass der Verbindungsbereich 3 keine im Vergleich zum Durchmesser des Haltestabs 2 vergrößerte Ausdehnung aufweist. Dies kann bei der gezeigten Ausführung dadurch erreicht werden, dass vor dem Verbinden der Anode 1 mit dem Haltestab 2 diese als separate Komponen¬ ten bereitgestellten Elemente entsprechend vorgefertigt werden. Im Ausführungsbeispiel ist dabei vorgesehen, dass das vordere Ende und somit dass der Anode 1 zugewandte Ende des Haltestabs 2 konisch ausgebildet ist. Während dem Widerstandsstumpfschweißen wird dieser konische Bereich dann praktisch abgebaut und stoffschlüssig mit dem Material der Anode 1 verbunden.
Im Ausführungsbeispiel weist der Haltestab 2, welcher aus Wolfram ausgebildet ist, einen Durchmesser von etwa 5,5 mm auf. Der Durchmesser, der ebenfalls aus Wolfram ausgebildeten Anode 1 beträgt etwa 18 mm. Diese Werte sind Ie- diglich beispielhaft und können in ihrer Dimensionierung wesentlich kleiner jedoch auch wesentlich größer sein.
In Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung als Außenansicht auf eine Anode 1 und einen Haltestab 2 im Bereich der unlösbar ausgebildeten mechanischen Verbindung 3 ge- zeigt. Auch diese Verbindung 3 ist durch ein Widerstands¬ stumpfschweißen ausgebildet. Es ist im Bereich der mecha- nischen Verbindung 3 eine radial umlaufende wulstartige Verdickung 31 zu erkennen. Diese wird bei einer mechanischen Verbindung des Haltestabs 2 mit der Anode 1 ausge¬ bildet, wenn diese beiden Teile vor dem Verbinden an den zugewandten Enden nicht verjüngt ausgebildet werden.
Diese Verdickung 31 kann jedoch im Nachgang zum Ausbilden dieser Verbindung 3 abgetragen werden.
Die in Fig. 2 gezeigte mechanische Verbindung 3 wurde beispielhaft mit einem Schweißstrom von 15,5 kA und einer Stromzeit von drei Perioden bei einem Wechselstrom mit 50 Hz erzeugt. Die Anpresskraft war dabei mit einem Wert von 2,5 kN festgelegt. Auch diese genannten expliziten Verfahrensparameter sind in ihren Werten lediglich beispielhaft und können ebenfalls in vielfältiger Weise variieren abhängig davon, welches Material bei den zu verbindenden Komponenten vorliegt und welche Formgebung und Dimensio¬ nierung diese aufweisen.
In Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung in Längsrichtung der Ausgestaltung in Fig. 2 gezeigt. Explizit ist dabei die Materialstrukturierung der Anode 1 und des Haltestabs 2 zu erkennen. Auch die Stoffschlüssige Verbindung dieser Materialien im Bereich der mechanischen Verbindung 3 ist zu erkennen. Diesbezüglich sind weitere vergrößerte De¬ tailansichten in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 zeigt dabei den Materialausschnitt I gemäß Fig. 3 und da¬ mit in einem zentrierten Bereich der mechanischen Verbindung 3. Fig. 5 zeigt den Materialausschnitt II im Bereich des Randes und somit im Bereich der Wulst bzw. Verdickung 31 der mechanischen Verbindung 3. Insbesondere bei der Darstellung I kann die fehlerfreie Schweißverbindung und das grobkörnige Gefüge erkannt werden. Die Gefügeaufnah¬ men in den Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die fehlerfreie widerstandsstumpfgeschweißte Wolframverbindung.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Verbinden einer Elektrode (1) mit einem Haltestab (2), bei welchem die beiden Komponente (1, 2) als separate Elemente bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) mit dem Haltestab (2) durch ein Schweißverfahren unlösbar verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Elektrode (1) und dem Haltestab (2) durch Pressschweißen ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch Widerstandspressschweißen, insbesondere durch Widerstandsbuckelschweißen, ausgebil- det wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) und der Haltestab (2) durch Reib¬ schweißen, insbesondere Rotationsschweißen, verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schweißen eine Schutzgasspülung durchgeführt wird.
6. Verfahren zum Verbinden einer Elektrode mit einem Haltestab, bei welchem die Elektrode (1) und der HaI- testab (2) als separate Elemente bereitgestellt wer¬ den, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) mit dem Haltestab (2) durch ein Wi- derstandslöten, insbesondere konduktives Widerstands¬ löten, mit Schutzgasspülung unlösbar verbunden wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) mit einen größeren Durchmesser als der Haltestab (2) ausgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestab (2) zumindest an dem zur Verbindung mit der Elektrode (1) vorgesehenen Ende als Vollprofil ausgebildet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Verbindung mit der Elektrode (1) vorgesehenes Ende des Haltestabs (2) und/oder ein zur Verbindung mit dem Haltestab (2) vorgesehenes Ende der Elektrode (1) verjüngt, insbesondere konisch, ausgebildet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) und/oder der Haltestab (2) zumin¬ dest anteilig aus Wolfram ausgebildet werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) und der Haltestab (2) in einer Ent¬ ladungslampe, insbesondere einer Hochdruckentladungs¬ lampe, angeordnet, insbesondere zumindest bereichs¬ weise eingeschmolzen, werden.
13. Anordnung mit einer Elektrode (1) und einem Haltestab (2) für die Elektrode, welche unlösbar miteinander verbunden sind und der Verbindungsbereich als Schweißverbindung ausgebildet ist.
14. Anordnung mit einer Elektrode (1) und einem Haltestab
(2) für die Elektrode, welche unlösbar miteinander verbunden sind und der Verbindungsbereich durch eine Widerstandslötung ausgebildet ist.
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