EP0849770A2 - Manufacturing procedure of helicoidally wound coiled filaments and coiled filaments manufactured using said procedure - Google Patents

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EP0849770A2
EP0849770A2 EP97121787A EP97121787A EP0849770A2 EP 0849770 A2 EP0849770 A2 EP 0849770A2 EP 97121787 A EP97121787 A EP 97121787A EP 97121787 A EP97121787 A EP 97121787A EP 0849770 A2 EP0849770 A2 EP 0849770A2
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EP
European Patent Office
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core
wire
filament
winding
coil
Prior art date
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EP97121787A
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German (de)
French (fr)
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EP0849770B1 (en
EP0849770A3 (en
Inventor
Jürgen Eder
Reinhard Sprenger
Hans Liermann
Peter Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP0849770A3 publication Critical patent/EP0849770A3/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F35/00—Making springs from wire
    • B21F35/006—Double twist coil springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/02—Incandescent bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
    • H01K3/02—Manufacture of incandescent bodies

Definitions

  • the invention is based on a method for producing helically wound Spiral body, in particular incandescent body, according to the preamble of claim 1.
  • incandescent bodies according to this method are made. These are in particular: Incandescent bodies in the sense of single or double coiled lamps for incandescent lamps, but also for filaments for pin electrodes from High pressure discharge lamps.
  • EP-A 149 282 already discloses a process for producing helically wound Incandescent known.
  • a filament wound on the core wire (coil) is then heated to approx. 1900 to 2200 ° C to reduce tensions, for example by means of laser, high frequency or resistance heating of the core wire.
  • the glow wire is held on the core wire. Overall should this minimizes tension in the spiral.
  • To pull out of the core wire from the wound filament becomes relative turned towards the core wire in the opposite direction. This cumbersome Procedure is necessary because of the inside diameter of the coil is adapted to the outer diameter of the core wire and therefore not it is to be avoided that the coil adheres to the core wire.
  • the method according to the invention uses Manufacture of helically wound incandescent bodies which are known per se Technology in which a glow wire made of refractory material, usually tungsten, wound on a core wire and thermally is treated and then separated and the core wire is removed becomes.
  • the new process is based on the idea of the winding wire material to influence thermally already during the winding process. Across from conventional methods, in which you also put the filament on one Endless core winds, you save the subsequent work step of relaxation annealing on the core wire in a continuous process. In particular, it must be ensured that the radius of curvature the coil, on which the filament is then exposed after exposure to temperature is wound is small compared to the axial length of it incandescent body to be produced. In a particularly preferred embodiment the coils are separated immediately after winding, so that winding can be dispensed with.
  • the winding material is additional through the winding process elastic deformation up to the yield point of the wrapping material forced the so-called torsional stress.
  • the first process step according to the invention is that the filament is thermally treated.
  • the filament In the case of the manufacture of incandescent bodies, the filament must be on a Temperature brought close to the recrystallization temperature of the material will. A temperature in the range between is preferably suitable for this 60 and 90% of the recrystallization temperature. In the case of tungsten this means that the filament reaches a temperature of more than 1200 ° C, preferably more than 1400 ° C is brought. The recrystallization temperature the tungsten is around 1800 C.
  • core here includes both Core wires as well as solid core pins.
  • the spiral is still hot, but has already cooled slightly isolated. If the spiral is still too hot before separating, it runs it is colored or oxidation can occur. In the worst case the coil opens too little or not at all. Also hangs the so-called service life of the core.
  • the finished spiral has when separating still a residual voltage, which immediately after the Separate into an increase in the inside diameter of the helix implemented so that the coil loses intimate contact with the core wire. It only sits loosely on the core wire.
  • the thermal treatment is preferably carried out for both embodiments the winding wire by means of a plasma torch.
  • a plasma torch The principle of such Plasma torch is described in more detail, for example, in NL-A 71 12 767.
  • Plasma can be argon, helium, hydrogen, nitrogen and use their mixtures.
  • the plasma burning takes place in the free gas stream, in particular argon, an argon / nitrogen mixture or an argon / hydrogen mixture is used becomes.
  • nitrogen can also be used as a protective gas cone will. Both the anode and the cathode are advantageously located of the plasma torch in the burner housing.
  • the filament should advantageously have a temperature of more before winding reach than 1200 ° C.
  • An interchangeable core (machine core) is particularly suitable as a core, because this stabilizes the winding process and minimizes tolerances in the winding process. It is recommended that the machine core be thermally good (in the temperature range around 1800 ° C) resilient material such as Spring steel or tungsten. The machine core should have temperatures up well tolerated more than 1800 ° C.
  • the material of the winding wire is typical tungsten, possibly with additives how potassium, silicon, aluminum and / or thorium can be doped.
  • the present invention also includes incandescent bodies or electrodes Coils made by the method described above, and lamps made from it.
  • the surprising property that the spiral is particularly advantageous remains almost dimensionally stable in the axial direction.
  • the axial popping is analogous to opening a spring, it is also elastic and expresses itself in the Reduction of the wound turns while observing the given Winding length.
  • the minor is expressed axial residual stress in that it is only a minor Scattering of the total length of the helically wound filament causes.
  • the temperature during the thermal pretreatment is just now chosen that the desired final inside diameter of the coil automatically by popping open radially after separation results.
  • the exact dimensioning essentially depends on the diameter of the core and winding material, on the temperature and also on the winding speed.
  • the increase in the inside diameter of the spiral caused by the radial opening is type-specific and moves in one area from 2 to 30%.
  • the desired dimensions of the spiral can be with a smaller core wire compared to the prior art achieve.
  • the method according to the invention is basically suitable for two different ones Applications:
  • the procedure must be modified by using a conventionally manufactured endless primary helix, that is still wound on a core wire as a core wire is used for a secondary helix.
  • the procedure described above is then used to make the secondary helix. Then the further processing steps or directly that take place Triggering the primary core.
  • the method is suitable for all known diameters of the core wire or glow wire and is applicable to all known gradients.
  • Diameter of the glow wire and core wire is due increasing surface adhesion a tendency to glue the glow wire observed with the core wire.
  • This so-called revolver technique enables a longer period of use (Service life) of a machine core.
  • Revolver technology is an automatic feeding of a Materials before the n + 1-th process step, but after complete processing of the preceding nth process step. This corresponds to one Revolver along with the automatic feeding of the next cartridge chamber Content after firing a shot.
  • a second area of application is pin electrodes with applied coils.
  • Such electrodes are known, for example, from US Pat. No. 3,067,357.
  • such electrodes can be produced by using particularly high temperatures in the thermal heat treatment of the winding wire, which are in the range of the recrystallization temperature of the material used. In the case of tungsten, the temperatures are preferably around or just above 1800 ° C. This prevents the elastic residual tensions that cause the helix to spring open. In this way, the winding wire can be on the core pin or electrode shaft burn ".
  • the impressed tensions are nothing more than a forced minimal change in the crystal lattice of a grain or Crystallites that also differ in bond lengths, angles and bond forces reflect. Smeared with every temperature increase of a material the position of the atoms in the crystal lattice more, i.e. their location will for a special structure is becoming less and less energy-efficient up to a reversible one Phase conversion (e.g. conversion of the ⁇ phase of a crystal into the ⁇ phase), whereby from a certain temperature for the predominant Taken a different, energetically more favorable structure becomes. The sum of the microscopic lattice distortions gives the macroscopic Residual voltage component.
  • the plasma temperature is preferably set so that the temperature of the winding material comes approximately into the area of the so-called solidus-liquidus transition So the material is soft "deformed, the bond distances in the lattice are relatively large and thus the bond forces are relatively small.
  • the shaping process step which is carried out very quickly, the material has enough time, without impressing stresses in the lattice, a new structure through partial or complete The original structure type of the crystal lattice is retained. As the cooling time increases, the bonding conditions normalize again and the coil sits tension-free (burnt) on the electrode shaft.
  • the press fit is the reversal of the winding technique of incandescent bodies. It becomes an elastic electrode coil subsequently provided with a core pin, the outside diameter of which is larger is than the inside diameter of the electrode coil. The electrode coil is expanded. The elastic deformation creates a resilient force by feeding the pen. Thus the pen held by friction of the individual turns.
  • the helix is normally pushed on and then welded to the core pin or the core pin is added later inserted into the helix (press fit).
  • the process does not require welding or pressing, since the Helps hold the core well on its own.
  • one is Damage to the electrode (embrittlement), as occurs during the welding process unavoidable would no longer be possible.
  • a displaceable machine core 1 made of spring steel is on one End in a holder 2a and at the other end in a counter holder 2b guided by means of a radial forming and clamping device 15. It can be withdrawn or pushed out in the holder 2a will.
  • a stationary machine core can also be used and a moving wire feed unit can be used.
  • a glow wire 3 is coming as a winding material from a supply coil 6, whose axis 8 is arranged parallel to the machine core 1, by means of a wire feed (not shown) on the machine core 1 to one Coil 13 wound in compliance with a predetermined slope, the is set by means of a pitch drive 9.
  • a section of the glow wire 3 hits the machine core 1, it is thermally treated by means of a plasma torch 4.
  • the plasma heating takes place in the free gas stream by means of an argon plasma 5
  • Plasma torch is only in operation, while a winding drive 12 and the Incline drive 9 are active. If the intended length of a filament is wound, a wire cutter 7 comes into action and lengthens the Illuminant off. The coil jumps up and can be easily stripped off, while the machine core 1 is retracted. Immidiatly after the wire feed starts again and the plasma torch enters again Action.
  • a suitable machine control with appropriate drives ensures the combination of winding process and at the same time thermal treatment of the winding material depending on the speed.
  • a simply coiled filament 10 for festoon lamps 20 (Halogen incandescent lamps) with four luminous segments (each about 70 narrow Turns) and three interruptions in between (five each wide turns) and two ends (eight wide turns each).
  • the machine core consists of spring steel with a diameter of 1.4 mm.
  • the total clamping length is more than 50 mm.
  • the diameter of the filament is about 120 microns.
  • Fig. 3 shows schematically a double-coiled filament 11, the Secondary coil is produced by the method according to the invention.
  • the filament consists of tungsten.
  • an electrode 14 which consists of a core pin or electrode shaft 18 and a coil 19 wound thereon.
  • the spiral 19 is burned onto the core pin 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

The production of a helically wound body, especially an incandescent element, comprises heat treating a high melting material wire (3) in the region of its recrystallisation temperature and then immediately winding the wire (3) on a core (1). Preferably, the wire (3) is a tungsten wire and is heat treated by an argon/nitrogen or argon/helium plasma torch (4) at just below, preferably 60-90% of, the recrystallisation temperature. Also claimed are: (i) a coil, especially an incandescent element, or electrode produced by the above process; and (ii) a lamp equipped with the above coil or electrode.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung helikal gewundener Wendelkörper, insbesondere Glühkörper, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem ist sie auf Glühkörper gerichtet, die nach diesem Verfahren hergestellt sind. Es handelt sich dabei insbesondere um Glühkörper im Sinne von einfach oder auch zweifach gewendelten Leuchtkörpern für Glühlampen, aber auch um Wendeln für Stiftelektroden von Hochdruckentladungslampen.The invention is based on a method for producing helically wound Spiral body, in particular incandescent body, according to the preamble of claim 1. In addition, it is directed to incandescent bodies according to this method are made. These are in particular: Incandescent bodies in the sense of single or double coiled lamps for incandescent lamps, but also for filaments for pin electrodes from High pressure discharge lamps.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP-A 149 282 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung helikal gewundener Glühkörper bekannt. Hier wird eine Anzahl von Glühkörpern fortlaufend aus einem Glühdraht helikal auf einen Kerndraht gewickelt. Der auf den Kerndraht aufgewickelte Glühdraht (Gewendel) wird anschließend zum Abbau von Spannungen auf ca. 1900 bis 2200 °C erhitzt, beispielsweise mittels Laser, Hochfrequenz oder Widerstandsheizen des Kerndrahts. Dabei wird der Glühdraht auf dem Kerndraht festgehalten. Insgesamt sollen dadurch Spannungen im Gewendel minimiert werden. Zum Herausziehen des Kerndrahts aus dem gewickelten Glühdraht wird das Gewendel relativ zum Kerndraht in entgegengesetzter Richtung gedreht. Dieses umständliche Verfahren ist deshalb notwendig, weil der Innendurchmesser des Gewendels dem Außendurchmesser des Kerndrahts angepaßt ist und daher nicht zu vermeiden ist, daß das Gewendel auf dem Kerndraht haftet.EP-A 149 282 already discloses a process for producing helically wound Incandescent known. Here is a number of incandescent bodies continuously helically wound from a filament on a core wire. Of the The filament wound on the core wire (coil) is then heated to approx. 1900 to 2200 ° C to reduce tensions, for example by means of laser, high frequency or resistance heating of the core wire. Here the glow wire is held on the core wire. Overall should this minimizes tension in the spiral. To pull out of the core wire from the wound filament becomes relative turned towards the core wire in the opposite direction. This cumbersome Procedure is necessary because of the inside diameter of the coil is adapted to the outer diameter of the core wire and therefore not it is to be avoided that the coil adheres to the core wire.

Ein ähnliches Verfahren mit Wärmebehandlung des Glühdrahts zur Beseitigung der Spannungen und anschließendem Auslösen des Kerndrahts aus dem Gewendel ist auch aus DE-OS 34 35 323 und JP-OS 49-67 481 bekannt. Letztere verwendet als Mittel zum Aufheizen des Gewendels auf eine Temperatur zwischen 600 und 900 °C eine Lampe.A similar procedure with heat treatment of the filament for removal the voltages and then triggering the core wire the spiral is also known from DE-OS 34 35 323 and JP-OS 49-67 481. The latter used as a means of heating the coil to a temperature a lamp between 600 and 900 ° C.

Derartig präparierte Gewendel haben zwar eine gute Formstabilität. Diese verhindert jedoch gerade ein einfaches Auslösen des Kerndrahts aus dem Gewendel.Spirals prepared in this way have good dimensional stability. This however, just prevents the core wire from simply being released from the Spiral.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von helikal gewickelten Wendelkörpern, insbesondere Glühkörpern, mit guter Formstabilität bereitzustellen, das einfach und zeitsparend ist und sich daher besonders gut maschinell umsetzen läßt.It is an object of the present invention to produce a method of helically wound filaments, in particular incandescent bodies to provide good dimensional stability that is simple and time-saving can therefore be implemented particularly well by machine.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the characterizing process steps of the claim 1 solved. Particularly advantageous configurations can be found in the dependent claims.

In einer Ausführungsform benützt das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung helikal gewundener Glühkörper die grundsätzlich an sich bekannte Technik, bei der ein Glühdraht aus hochschmelzendem Material, normalerweise Wolfram, auf einen Kerndraht gewickelt wird und thermisch behandelt wird sowie anschließend vereinzelt wird und der Kerndraht herausgelöst wird. In one embodiment, the method according to the invention uses Manufacture of helically wound incandescent bodies which are known per se Technology in which a glow wire made of refractory material, usually tungsten, wound on a core wire and thermally is treated and then separated and the core wire is removed becomes.

Das neue Verfahren geht dabei von der Idee aus, das Wickeldrahtmaterial bereits während des Wickelvorgangs thermisch zu beeinflussen. Gegenüber herkömmlichen Verfahren, bei denen man ebenfalls den Glühdraht auf einen Endloskern wickelt, spart man dabei den nachfolgenden Arbeitsgang des Entspannungsglühens auf dem Kerndraht im Durchzugverfahren ein. Insbesondere muß dabei gewährleistet werden, daß der Krümmungsradius der Spule, auf die der Glühdraht anschließend nach der Temperatureinwirkung aufgewickelt wird, klein ist gegenüber der axialen Länge der daraus herzustellenden Glühkörper. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Vereinzeln der Gewendel direkt nach dem Wickeln, so daß auf ein Aufspulen verzichtet werden kann.The new process is based on the idea of the winding wire material to influence thermally already during the winding process. Across from conventional methods, in which you also put the filament on one Endless core winds, you save the subsequent work step of relaxation annealing on the core wire in a continuous process. In particular, it must be ensured that the radius of curvature the coil, on which the filament is then exposed after exposure to temperature is wound is small compared to the axial length of it incandescent body to be produced. In a particularly preferred embodiment the coils are separated immediately after winding, so that winding can be dispensed with.

Einerseits erfolgt beim Wickeln eine bleibende plastische Verformung über die Fließ-(Streck)-Grenze des Wickelmaterials hinaus, weil das Wickelmaterial auf den Radius des Kernmaterials gebogen werden muß, was eine Biegespannung einprägt.On the one hand, permanent plastic deformation occurs during winding the flow (stretch) limit of the wrapping material because the wrapping material must be bent to the radius of the core material, which is a bending stress impresses.

Andererseits wird dem Wickelmaterial durch den Wickelprozeß zusätzlich eine elastische Verformung bis hin zur Fließ-(Streck-)Grenze des Wickelmaterials aufgezwungen, die sog. Torsionsspannung.On the other hand, the winding material is additional through the winding process elastic deformation up to the yield point of the wrapping material forced the so-called torsional stress.

Beim Wickeln ergibt sich eine Superposition aus Biege- und Torsionsspannung. Der elastische Restspannungsanteil (Biegung und Torsion) wird nach dem Vereinzeln freigesetzt und äußert sich einerseits im Aufspringen des Gewendels auf einen größeren Innendurchmesser. Der Glühkörper bleibt dabei formstabil, also helikal gewickelt. Andererseits äußert sich der plastische Restspannungsanteil in der Verminderung der Zahl der gewickelten Windungen unter Einhaltung der axialen Länge (vergleichbar dem Aufdrehen einer Feder im elastischen Bereich des Federmaterials). When winding, there is a superposition of bending and torsional stress. The elastic residual stress component (bending and torsion) is reduced released from singling and expresses itself on the one hand in the popping up of the Spiral to a larger inner diameter. The filament remains stable in shape, i.e. helically wound. On the other hand, the plastic one expresses itself Residual voltage share in the reduction in the number of wound Turns with adherence to the axial length (comparable to unscrewing a spring in the elastic area of the spring material).

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine ausreichende thermische Behandlung des Wickelmaterials auch direkt vor dem Wickelvorgang sichergestellt werden kann und zwar ohne nennenswerte Einbußen bei den üblichen Wickelgeschwindigkeiten. Insbesondere bei Verwendung eines Plasmabrenners für die thermische Behandlung ist der Energieübertrag so hoch, daß Umdrehungsgeschwindigkeiten von 10000 UpM (Umdrehungen pro Minute) und mehr erreicht werden können. Typische Werte sind 6000 bis 8000 UpM.Surprisingly, it has been shown that sufficient thermal Treatment of the wrapping material also ensured directly before the wrapping process can be and without significant loss in the usual winding speeds. Especially when using a Plasma torch for thermal treatment is how energy is transferred high that revolution speeds of 10,000 rpm (revolutions per minute) and more can be achieved. Typical values are 6000 up to 8000 rpm.

Der erste Verfahrensschritt besteht erfindungsgemäß darin, daß der Glühdraht thermisch behandelt wird.The first process step according to the invention is that the filament is thermally treated.

Im Falle der Herstellung von Glühkörpern muß der Glühdraht auf eine Temperatur bis nahe an die Rekristallisierungstemperatur des Materials gebracht werden. Bevorzugt eignet sich dafür eine Temperatur im Bereich zwischen 60 und 90 % der Rekristallisierungstemperatur. Im Falle des Wolfram bedeutet dies, daß der Glühdraht auf eine Temperatur von mehr als 1200 °C, bevorzugt mehr als 1400 °C, gebracht wird. Die Rekristallisierungstemperatur des Wolfram liegt bei etwa 1800 C.In the case of the manufacture of incandescent bodies, the filament must be on a Temperature brought close to the recrystallization temperature of the material will. A temperature in the range between is preferably suitable for this 60 and 90% of the recrystallization temperature. In the case of tungsten this means that the filament reaches a temperature of more than 1200 ° C, preferably more than 1400 ° C is brought. The recrystallization temperature the tungsten is around 1800 C.

Bei Temperaturen über 1800 °C kommt man in einen Bereich, in dem der Wolfram-Sinterwerkstoff zu rekristallisieren beginnt, was sich in zunehmender Versprödung äußert. Das Material wird dadurch bruchanfällig. Damit wäre aber bei einer weiteren Verarbeitung (Montage von Halteringen oder Endstücken an der Wendel oder Langziehen des Wendelkörpers) mit einem hohen Ausschuß zu rechnen.At temperatures above 1800 ° C one comes into an area in which the Tungsten sintered material begins to recrystallize, which is increasing Embrittlement. This makes the material fragile. But that would be for further processing (assembly of retaining rings or end pieces on the coil or elongate the coil body) with to be reckoned with a high committee.

In einer zweiten Ausführungsform werden für die Herstellung von Elektroden dagegen noch höhere Temperaturen benötigt, die bevorzugt im Bereich der Rekristallisierungstemperatur liegen, weil sich die eingeprägten Spannungen in diesem Fall nicht mehr freisetzen sollen. Eine gewisse Rekristallisierung ist also erwünscht.In a second embodiment, for the manufacture of electrodes in contrast, even higher temperatures are required, which are preferred in the range the recrystallization temperature, because the impressed stresses should no longer release in this case. A certain recrystallization is therefore desirable.

Unmittelbar danach wird der erhitzte Glühdraht bzw. Wendelkörper auf den Kern gewickelt. Um eine merkliche Abkühlung des so hergestellten Gewendels zu verhindern, findet die Erwärmung des Gewendels unmittelbar in der Nähe des Kernes statt. Der Begriff Kern umfaßt hier sowohl Kerndrähte als auch massive Kernstifte.Immediately afterwards, the heated filament or filament is opened wrapped the core. To noticeably cool down the so produced To prevent spiral heating takes place immediately held near the core. The term core here includes both Core wires as well as solid core pins.

Im nächsten Schritt wird das noch heiße, aber bereits leicht abgekühlte Gewendel vereinzelt. Ist das Gewendel vor dem Vereinzeln noch zu heiß, läuft es farbig an bzw. kann es zur Oxidation kommen. Im ungünstigsten Fall springt die Wendel zu wenig oder überhaupt nicht mehr auf. Auch hängt die sog. Standzeit des Kernes davon ab. Dabei besitzt das fertige Gewendel beim Vereinzeln noch eine Restspannung, die sich unmittelbar nach dem Vereinzeln in eine Vergrößerung des Innendurchmessers des Gewendels umsetzt, so daß das Gewendel den innigen Kontakt zum Kerndraht verliert. Es sitzt nur noch locker auf dem Kerndraht auf.In the next step, the spiral is still hot, but has already cooled slightly isolated. If the spiral is still too hot before separating, it runs it is colored or oxidation can occur. In the worst case the coil opens too little or not at all. Also hangs the so-called service life of the core. The finished spiral has when separating still a residual voltage, which immediately after the Separate into an increase in the inside diameter of the helix implemented so that the coil loses intimate contact with the core wire. It only sits loosely on the core wire.

Aufgrund dessen läßt sich schließlich in einem letzten Verfahrensschritt der Kerndraht aus dem locker aufsitzenden Gewendel leicht herauslösen.Because of this, the Slightly remove the core wire from the loosely fitting coil.

Bevorzugt erfolgt für beide Ausführungsformen die thermische Behandlung des Wickeldrahts mittels eines Plasmabrenners. Das Prinzip eines derartigen Plasmabrenners ist beispielsweise in NL-A 71 12 767 näher beschrieben. Als Plasma läßt sich beispielsweise Argon, Helium, Wasserstoff, Stickstoff und deren Mischungen verwenden.The thermal treatment is preferably carried out for both embodiments the winding wire by means of a plasma torch. The principle of such Plasma torch is described in more detail, for example, in NL-A 71 12 767. As Plasma can be argon, helium, hydrogen, nitrogen and use their mixtures.

Für die vorliegenden Zwecke hat es sich als besonders geeignet erwiesen, daß das Plasmabrennen im freien Gasstrom erfolgt, wobei insbesondere Argon, ein Argon/Stickstoff-Gemisch oder ein Argon/Wasserstoffgemisch angewendet wird. Insbesondere kann Stickstoff auch als Schutzgaskegel eingesetzt werden. Vorteilhaft befinden sich sowohl die Anode als auch die Kathode des Plasmabrenners im Brennergehäuse.It has proven particularly suitable for the present purposes that the plasma burning takes place in the free gas stream, in particular argon, an argon / nitrogen mixture or an argon / hydrogen mixture is used becomes. In particular, nitrogen can also be used as a protective gas cone will. Both the anode and the cathode are advantageously located of the plasma torch in the burner housing.

Vorteilhaft soll der Glühdraht vor dem Wickeln eine Temperatur von mehr als 1200 °C erreichen.The filament should advantageously have a temperature of more before winding reach than 1200 ° C.

Besonders gut eignet sich ein Wechselkern (Maschinenkern) als Kern, da dieser den Wickelprozeß stabilisiert und Toleranzen im Wickelprozeß minimiert. Es empfiehlt sich dabei, daß der Maschinenkern aus thermisch gut (im Temperaturbereich um 1800 °C) belastbarem Material wie z.B. Federstahl oder Wolfram besteht. Der Maschinenkern sollte Temperaturen bis mehr als 1800 °C gut vertragen.An interchangeable core (machine core) is particularly suitable as a core, because this stabilizes the winding process and minimizes tolerances in the winding process. It is recommended that the machine core be thermally good (in the temperature range around 1800 ° C) resilient material such as Spring steel or tungsten. The machine core should have temperatures up well tolerated more than 1800 ° C.

Das Material des Wickeldrahts ist typisch Wolfram, das eventuell mit Zusätzen wie Kalium, Silizium, Aluminium und/oder Thorium gedopt sein kann.The material of the winding wire is typical tungsten, possibly with additives how potassium, silicon, aluminum and / or thorium can be doped.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch Glühkörper oder Elektroden mit Wendeln, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt sind, sowie daraus hergestellte Lampen.The present invention also includes incandescent bodies or electrodes Coils made by the method described above, and lamps made from it.

Mit dem neuen Verfahren wird bei der Herstellung von Glühkörpern erreicht, daß die durch den Wickelvorgang in das Gewendel eingebrachte Spannung infolge der kurz zuvor vorgenommenen thermischen Behandlung gerade so beeinflußt wird, daß das Gewendel nach dem Vereinzeln infolge der gespeicherten mechanischen Energie in der Lage ist, radial aufzuspringen. Das radiale Aufspringen ist genau der weiter oben beschriebene elastische Restspannungsanteil. Aufgrund dessen löst sich das Gewendel automatisch vom Kerndraht, im Gegensatz zum Stand der Technik, wo dieser Verfahrensschritt das größte Problem bereitet.With the new process in the manufacture of incandescent bodies, that brought into the coil by the winding process Tension due to the thermal treatment that was carried out just before is influenced just so that the spiral after separating as a result of the stored mechanical energy is able to jump open radially. The radial popping is exactly the elastic described above Residual voltage component. Because of this, the spiral loosens automatically from the core wire, in contrast to the prior art, where this Process step causes the biggest problem.

Besonders vorteilhaft ist die überraschende Eigenschaft, daß das Gewendel in axialer Richtung nahezu formstabil bleibt. Das axiale Aufspringen ist analog zum Aufdrehen einer Feder auch elastisch und aüßert sich in der Verminderung der gewickelten Windungen unter Einhaltung der vorgegebenen Wickellänge. Bei der vorliegenden Erfindung äußert sich die geringe axiale Restspannung dahingehend, daß sie lediglich eine geringfügige Streuung der Gesamtlänge des helikal gewundenen Glühkörpers bewirkt.The surprising property that the spiral is particularly advantageous remains almost dimensionally stable in the axial direction. The axial popping is analogous to opening a spring, it is also elastic and expresses itself in the Reduction of the wound turns while observing the given Winding length. In the present invention, the minor is expressed axial residual stress in that it is only a minor Scattering of the total length of the helically wound filament causes.

Die Temperatur bei der thermischen Vorbehandlung wird nun gerade so gewählt, daß sich der gewünschte endgültige Innendurchmesser des Gewendels automatisch durch das radiale Aufspringen nach dem Vereinzeln ergibt. Im konkreten Einzelfall hängt die genaue Bemessung im wesentlichen vom Durchmesser des Kern- und Wickelmaterials, von der Temperatur und auch von der Wickelgeschwindigkeit ab.The temperature during the thermal pretreatment is just now chosen that the desired final inside diameter of the coil automatically by popping open radially after separation results. In the specific individual case, the exact dimensioning essentially depends on the diameter of the core and winding material, on the temperature and also on the winding speed.

Die Vergrößerung des Innendurchmessers des Gewendels, bedingt durch das radiale Aufspringen, ist typenspezifisch und bewegt sich in einem Bereich von 2 bis 30 %.The increase in the inside diameter of the spiral caused by the radial opening is type-specific and moves in one area from 2 to 30%.

Anders ausgedrückt lassen sich die gewünschten Abmessungen des Gewendels mit einem im Vergleich zum Stand der Technik kleineren Kerndraht erzielen.In other words, the desired dimensions of the spiral can be with a smaller core wire compared to the prior art achieve.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich grundsätzlich für zwei verschiedene Anwendungen:The method according to the invention is basically suitable for two different ones Applications:

Zum einen lassen sich damit einfach oder zweifach gewendelte Leuchtkörper für Glühlampen herstellen. Im Falle des einfach gewendelten Leuchtkörpers kann das Verfahren direkt wie beschrieben angewendet werden.On the one hand, it can be used as a single or double coiled filament for incandescent lamps. In the case of the simply coiled filament the method can be applied directly as described.

Im Falle des zweifach gewendelten Leuchtkörpers muß das Verfahren modifiziert werden, indem ein konventionell hergestelltes Endlos-Primärgewendel, das noch auf einem Kerndraht gewickelt ist, als Kerndraht für ein Sekundärgewendel verwendet wird. Das oben beschriebene Verfahren wird dann für die Herstellung des Sekundärgewendels angewendet. Danach erfolgen dann die weiteren Bearbeitungsschritte oder direkt das Auslösen des Primärkernes.In the case of the double-coiled filament, the procedure must be modified by using a conventionally manufactured endless primary helix, that is still wound on a core wire as a core wire is used for a secondary helix. The procedure described above is then used to make the secondary helix. Then the further processing steps or directly that take place Triggering the primary core.

Das Verfahren eignet sich für alle bekannten Durchmesser des Kerndrahts bzw. Glühdrahts und ist auf alle bekannten Steigungen anwendbar. Mit abnehmendem Durchmesser des Glühdrahts und Kerndrahts wird aufgrund zunehmender Oberflächenhaftung eine Tendenz zum Verkleben des Glühdrahts mit dem Kerndraht beobachtet. Hier schafft eine periodisch abwechselnde Verwendung mehrerer Kerndrähte Abhilfe. Je nach Belastung kommen dabei 5 bis 50 oder sogar mehr Kerndrähte bzw. -Stifte zum Einsatz. Diese sog. Revolvertechnik ermöglicht eine längere Verwendungsdauer (Standzeit) eines Maschinenkerns.The method is suitable for all known diameters of the core wire or glow wire and is applicable to all known gradients. With decreasing Diameter of the glow wire and core wire is due increasing surface adhesion a tendency to glue the glow wire observed with the core wire. Here creates a periodically alternating Remedy using multiple core wires. Depending on the load 5 to 50 or even more core wires or pins are used. This so-called revolver technique enables a longer period of use (Service life) of a machine core.

Unter Revolvertechnik versteht man eine automatische Zuführung eines Materials vor dem n+1-ten Prozeßschritt, aber nach vollständiger Abarbeitung des vorausgehenden n-ten Prozeßschrittes. Dies entspricht bei einem Revolver dem automatischen Zuführen der nächsten Patronenkammer nebst Inhalt nach Abgabe eines Schusses.Revolver technology is an automatic feeding of a Materials before the n + 1-th process step, but after complete processing of the preceding nth process step. This corresponds to one Revolver along with the automatic feeding of the next cartridge chamber Content after firing a shot.

Durch das Aufwickeln von Material mit erhöhter Temperatur auf einen Maschinenkern nimmt die Temperatur des Maschinenkerns über seine Einsatzzeit hin zu, bis sich ein stationäres Temperaturgleichgewicht zwischen Maschinenmaterial, Wickelmaterial und Umgebungstemperatur eingestellt hat. Mit zunehmender Temperatur des Maschinenkerns nimmt seine Stabilität ab, d.h. er wird weicher und labiler (bei Sinterwerkstoffen härter und spröder), weshalb er für den Gesamtprozeß empfindlicher wird. Durch Anwendung der Revolvertechnik hat der einzelne Kern die Möglichkeit, sich während der Nutzzeit der alternativ verwendeten anderen Kerne (typisch 5 bis 50 Kerne) wieder abzukühlen. Somit kann eine deutlich höhere Standzeit und auch eine geringere Streuung in der Geometrie des Gewendels erzielt werden.By winding material at an elevated temperature on a machine core takes the temperature of the machine core over its operating time until there is a steady temperature equilibrium between machine material, Has set winding material and ambient temperature. As the temperature of the machine core increases, its stability decreases from, i.e. it becomes softer and more unstable (harder and more brittle with sintered materials), which is why it becomes more sensitive to the overall process. By application With the turret technique, the individual core has the opportunity to look at itself the useful life of the other cores used as an alternative (typically 5 to 50 cores) to cool down again. This can result in a significantly longer service life and also achieved less scatter in the geometry of the helix will.

Ein zweites Anwendungsgebiet sind Stiftelektroden mit aufgebrachten Wendeln. Derartige Elektroden sind beispielsweise aus US-A 3 067 357 bekannt. Gemaß dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich derartige Elektroden herstellen, indem bei der thermischen Wärmebehandlung des Wickeldrahts besonders hohe Temperaturen, die im Bereich der Rekristallisationstemperatur des verwendeten Materials liegen, angewendet werden. Im Falle des Wolframs liegen die Temperaturen bevorzugt um oder knapp über 1800 °C. Dadurch werden die elastischen Restspannungen, die ein Aufspringen der Wendel bewirken, verhindert. Auf diese Weise kann der Wickkeldraht auf dem Kernstift bzw. Elektrodenschaft

Figure 00090001
festbrennen".A second area of application is pin electrodes with applied coils. Such electrodes are known, for example, from US Pat. No. 3,067,357. According to the method according to the invention, such electrodes can be produced by using particularly high temperatures in the thermal heat treatment of the winding wire, which are in the range of the recrystallization temperature of the material used. In the case of tungsten, the temperatures are preferably around or just above 1800 ° C. This prevents the elastic residual tensions that cause the helix to spring open. In this way, the winding wire can be on the core pin or electrode shaft
Figure 00090001
burn ".

Durch diese erhöhte Temperatureinwirkung findet ein Ausgleich zwischen den elastischen Restspannungen und den chemischen und strukturellen Verhältnissen statt. Die eingeprägten Spannungen sind nichts anderes als eine erzwungene minimale Änderung des Kristallgitters eines Kornes oder Kristallites, die sich auch in den Bindungslängen, -winkeln und Bindungskräften widerspiegeln. Mit jeder Temperaturerhöhung eines Materials verschmiert die Lage der Atome im Kristallgitter mehr, d.h. ihre Lage wird für eine spezielle Struktur energetisch immer ungünstiger bis hin zur reversiblen Phasenumwandlung (z. B. Umwandlung der α-Phase eines Kristalls in die β-Phase), wobei ab einer bestimmten Temperatur für die vorherrschenden Verhältnisse eine andere, energetisch günstigere Struktur eingenommen wird. Die Summe der mikroskopischen Gitterverzerrungen ergibt den makroskopischen Restspannungsanteil.Due to this increased temperature, there is a balance between the elastic residual stresses and the chemical and structural Relationships instead. The impressed tensions are nothing more than a forced minimal change in the crystal lattice of a grain or Crystallites that also differ in bond lengths, angles and bond forces reflect. Smeared with every temperature increase of a material the position of the atoms in the crystal lattice more, i.e. their location will for a special structure is becoming less and less energy-efficient up to a reversible one Phase conversion (e.g. conversion of the α phase of a crystal into the β phase), whereby from a certain temperature for the predominant Taken a different, energetically more favorable structure becomes. The sum of the microscopic lattice distortions gives the macroscopic Residual voltage component.

Im Unterschied zum Wickeln von Glühkörpern (bei 1200 - 1800 °C im Falle des Wolfram) ist bei der Herstellung von Elektroden mit Wendeln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren daher ein größerer Energieübertrag notwendig (entsprechend einer Temperatur über 1800 °C bei Wolfram, die somit im Bereich der Rekristallisation liegt), damit der Restspannungsanteil sich nicht durch Gitterverzerrungen elastisch einprägt, sondern sich die Spannungen durch eine strukturelle Umorganisation" der Gitterbausteine kompensieren (Teilrekristallisation bzw. vollständige Rekristallisation) unter Beibehaltung der natürlichen Struktur. Allgemein wird beim Wickeln von Wendeln auf Elektroden die Plasmatemperatur bevorzugt so eingestellt, daß die Temperatur des Wickelmaterials näherungsweise in den Bereich des sog. Solidus-Liquidus-Übergangs kommt. Das Material wird also weich" verformt, die Bindungsabstände im Gitter sind relativ groß und damit die Bindungskräfte relativ klein. Nach dem formgebenden Prozeßschritt, der sehr schnell ausgeführt wird, hat das Materials genügend Zeit, ohne Einprägung von Spannungen in das Gitter eine neue Struktur durch Teil- oder vollständige Rekristallisation auszubilden. Der ursprüngliche Strukturtyp des Kristallgitters bleibt dabei erhalten. Mit zunehmender Abkühlzeit normalisieren sich wieder die Bindungsverhältnisse und die Wendel sitzt spannungsfrei (festgebrannt) auf dem Elektrodenschaft.In contrast to the winding of incandescent bodies (at 1200 - 1800 ° C in the case of tungsten), a greater energy transfer is therefore necessary in the manufacture of electrodes with filaments by the method according to the invention (corresponding to a temperature above 1800 ° C for tungsten, which is therefore in the range recrystallization), so that the residual stress component is not elastically impressed by lattice distortions, but the stresses by a structural one Compensate for reorganization of the lattice building blocks (partial recrystallization or complete recrystallization) while maintaining the natural structure. In general, when winding coils on electrodes, the plasma temperature is preferably set so that the temperature of the winding material comes approximately into the area of the so-called solidus-liquidus transition So the material is soft "deformed, the bond distances in the lattice are relatively large and thus the bond forces are relatively small. After the shaping process step, which is carried out very quickly, the material has enough time, without impressing stresses in the lattice, a new structure through partial or complete The original structure type of the crystal lattice is retained. As the cooling time increases, the bonding conditions normalize again and the coil sits tension-free (burnt) on the electrode shaft.

Beim Stand der Technik muß das Halten der Wendein auf dem Stift durch Schweißen oder durch Preßsitz realisiert werden. Dieser zusätzlich notwendige Arbeitsschritt des Verschweißens bewirkt eine ähnliche Strukturänderung wie der oben beschriebene Vorgang, aber nur im Bereich der Schweißzone.In the prior art, holding the wendein on the pin must Welding or by press fit. This additionally necessary The welding step causes a similar structural change as the process described above, but only in the area of the welding zone.

Beim Preßsitz handelt es sich um die Umkehrung der Technik des Wickelns von Glühkörpern. Es wird nämlich ein elastisches Elektrodengewendel nachträglich mit einem Kernstift versehen, dessen Außendurchmesser größer ist als der lichte Durchmesser des Elektrodengewendels. Das Elektrodengewendel wird dabei aufgeweitet. Die elastische Verformung erzeugt durch das Zuführen des Stiftes eine rückfedernde Kraft. Somit wird der Stift mittels Reibung der einzelnen Windungen festgehalten. The press fit is the reversal of the winding technique of incandescent bodies. It becomes an elastic electrode coil subsequently provided with a core pin, the outside diameter of which is larger is than the inside diameter of the electrode coil. The electrode coil is expanded. The elastic deformation creates a resilient force by feeding the pen. Thus the pen held by friction of the individual turns.

Bei bekannten Elektroden wird also normalerweise die Wendel aufgeschoben und dann mit dem Kernstift verschweißt oder der Kernstift wird nachträglich in die Wendel eingeschoben (Preßsitz). Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist aber weder ein Schweißen noch Einpressen notwendig, da die Wendel von selbst gut auf dem Kerndraht hält. Insbesondere ist eine punktuelle Schädigung der Elektrode (Versprödung), wie sie beim Schweißvorgang nicht zu vermeiden wäre, nicht mehr möglich.In the case of known electrodes, the helix is normally pushed on and then welded to the core pin or the core pin is added later inserted into the helix (press fit). In the invention However, the process does not require welding or pressing, since the Helps hold the core well on its own. In particular, one is Damage to the electrode (embrittlement), as occurs during the welding process unavoidable would no longer be possible.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sehr hohe Einstelleistungen erzielen, wenn man das gesamte Verfahren betrachtet. Zwar ist verglichen mit anderen Maschinen, die beim Wickeln keine Vereinzelung des Gewendels vornehmen (sog. Lassomaschinen, siehe DE-A 16 39 095), die Einstelleistung beim Wickeln kleiner. Dafür ist aber für alle nachfolgenden Verfahrensschritte der Zeitaufwand deutlich kleiner bzw. es entfallen eine Reihe von Verfahrensschritten vollständig, insbesondere das mühselige Auslösen des Kerndrahts. Des weiteren entfällt auch die Bereitstelltung eines Endloswickelkerns sowie das Formstabilglühen als separater Verfahrensschritt und der nachfolgende Trennprozeß.With the method according to the invention, very high setting powers can be achieved achieve if you look at the whole process. It is compared with other machines that do not separate the spiral during winding carry out (so-called Lasso machines, see DE-A 16 39 095), the adjustment when wrapping smaller. But this is for all subsequent process steps the expenditure of time is significantly less or there are no rows of procedural steps completely, especially the tedious triggering of the core wire. Furthermore, there is also no need to provide an endless winding core and dimensionally stable annealing as a separate process step and the subsequent separation process.

Figurencharacters

Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1
eine schematische Darstellung des Wickelvorgangs;
Figur 2
eine Halogenglühlampe mit einfach gewendeltem Glühkörper;
Figur 3
ein zweifach gewendelter Glühkörper für Glühlampen;
Figur 4
eine Stiftelektrode mit aufgebrannter Wendel.
The invention will be explained in more detail below with the aid of several exemplary embodiments. Show it:
Figure 1
a schematic representation of the winding process;
Figure 2
a halogen incandescent lamp with a single coiled filament;
Figure 3
a double coiled filament for incandescent lamps;
Figure 4
a pin electrode with a burned-on coil.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Fig. 1 zeigt die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teile einer Wickelmaschine. Ein verschiebbarer Maschinenkern 1 aus Federstahl ist an einem Ende in einer Halterung 2a sowie am anderen Ende in einer Gegenhalterung 2b mittels einer radialen Anform- und Einspannvorrichtung 15 geführt. Er kann in der Halterung 2a zurückgezogen bzw. herausgeschoben werden.1 shows the parts of a winding machine that are essential for the present invention. A displaceable machine core 1 made of spring steel is on one End in a holder 2a and at the other end in a counter holder 2b guided by means of a radial forming and clamping device 15. It can be withdrawn or pushed out in the holder 2a will.

In einer anderen Ausführungsform kann auch ein feststehender Maschinenkern und eine bewegte Drahtzufuhreinheit verwendet werden.In another embodiment, a stationary machine core can also be used and a moving wire feed unit can be used.

Ein Glühdraht 3 wird als Wickelmaterial von einer Vorratsspule 6 kommend, deren Achse 8 parallel zum Maschinenkern 1 angeordnet ist, mittels eines Drahtvorschubs (nicht dargestellt) auf den Maschinenkern 1 zu einem Gewendel 13 gewickelt unter Einhaltung einer vorgegebenen Steigung, die mittels eines Steigungsantriebs 9 eingestellt wird.A glow wire 3 is coming as a winding material from a supply coil 6, whose axis 8 is arranged parallel to the machine core 1, by means of a wire feed (not shown) on the machine core 1 to one Coil 13 wound in compliance with a predetermined slope, the is set by means of a pitch drive 9.

Kurz bevor ein Abschnitt des Glühdrahts 3 auf den Maschinenkern 1 trifft, wird er mittels eines Plasmabrenners 4 thermisch behandelt. Das Plasmaerhitzen erfolgt im freien Gasstrom mittels eines Argon-Plasmas 5. Der Plasmabrenner ist nur im Betrieb, während ein Wickelantrieb 12 und der Steigungsantrieb 9 tätig sind. Wenn die vorgesehene Länge eines Leuchtkörpers gewickelt ist, tritt ein Drahtabschneider 7 in Aktion und längt den Leuchtkörper ab. Die Wendel springt auf und läßt sich leicht abstreifen, während der Maschinenkern 1 zurückgefahren wird. Unmittelbar danach setzt der Drahtvorschub wieder ein und der Plasmabrenner tritt wieder in Aktion.Shortly before a section of the glow wire 3 hits the machine core 1, it is thermally treated by means of a plasma torch 4. The plasma heating takes place in the free gas stream by means of an argon plasma 5 Plasma torch is only in operation, while a winding drive 12 and the Incline drive 9 are active. If the intended length of a filament is wound, a wire cutter 7 comes into action and lengthens the Illuminant off. The coil jumps up and can be easily stripped off, while the machine core 1 is retracted. Immidiatly after the wire feed starts again and the plasma torch enters again Action.

Eine geeignete Maschinensteuerung mit entsprechenden Antrieben (hier eine Siemens Standard CNC Steuerung) gewährleistet die Kombination aus Windeprozeß und gleichzeitig erfolgender thermischer Behandlung des Wickelmaterials in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. A suitable machine control with appropriate drives (here a Siemens standard CNC control) ensures the combination of winding process and at the same time thermal treatment of the winding material depending on the speed.

Die Leistungsfähigkeit der Erfindung zeigt sich darin, daß auch kompliziertere Wendeln hergestellt werden können. Beispielsweise läßt sich gemäß Fig. 2 ein einfach gewendelter Leuchtkörper 10 für Soffittenlampen 20 (Halogenglühlampen) mit vier leuchtenden Segmenten (jeweils etwa 70 enge Windungen) und drei dazwischenliegenden Unterbrechungen (jeweils fünf weite Windungen) sowie zwei Enden (jeweils acht weite Windungen) herstellen. Der Maschinenkern besteht dabei aus Federstahl mit einem Durchmesser von 1,4 mm. Die gesamte Einspannlänge beträgt mehr als 50 mm. Der Durchmesser des Glühdraht ist etwa 120 µm.The performance of the invention shows that even more complicated Spirals can be made. For example, according to FIG. 2 a simply coiled filament 10 for festoon lamps 20 (Halogen incandescent lamps) with four luminous segments (each about 70 narrow Turns) and three interruptions in between (five each wide turns) and two ends (eight wide turns each). The machine core consists of spring steel with a diameter of 1.4 mm. The total clamping length is more than 50 mm. The diameter of the filament is about 120 microns.

Fig. 3 zeigt schematisch einen doppelt gewendelten Leuchtkörper 11, dessen Sekundärgewendel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. In allen Ausführungsbeispielen besteht der Leuchtkörper aus Wolfram.Fig. 3 shows schematically a double-coiled filament 11, the Secondary coil is produced by the method according to the invention. In all of the exemplary embodiments, the filament consists of tungsten.

In Fig. 4 ist eine Elektrode 14 gezeigt, die aus einem Kernstift oder Elektrodenschaft 18 und einer darauf gewickelten Wendel 19 besteht. Die Wendel 19 ist auf dem Kernstift 18 festgebrannt.In Fig. 4, an electrode 14 is shown, which consists of a core pin or electrode shaft 18 and a coil 19 wound thereon. The spiral 19 is burned onto the core pin 18.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung helikal gewundener Wendelkörper, insbesondere Glühkörper, bei dem ein Wickeldraht (3) aus hochschmelzendem Material auf einen Kern (1) gewickelt wird und thermisch behandelt wird sowie evtl. anschließend vereinzelt wird und der Kern herausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, a) daß der Wickeldraht (3) zunächst thermisch behandelt wird, wodurch er auf Temperaturen in der Nähe der Rektristallisationstemperatur des verwendeten Materials gebracht wird, und b) daß der Wickeldraht (3) unmittelbar danach auf den Kern (1) gewickelt wird. Process for the production of helically wound spiral bodies, in particular incandescent bodies, in which a winding wire (3) made of high-melting material is wound onto a core (1) and is thermally treated and possibly subsequently separated and the core is detached, characterized in that a) that the winding wire (3) is first thermally treated, whereby it is brought to temperatures in the vicinity of the re-crystallization temperature of the material used, and b) that the winding wire (3) is wound onto the core (1) immediately thereafter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung mittels eines Plasmabrenners (4) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the thermal Treatment is carried out using a plasma torch (4). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Plasmabrennen im freien Gasstrom (5) erfolgt, wobei insbesondere ein Argon/Stickstoff-Gemisch oder ein Argon/Wasserstoffgemisch angewendet wird.A method according to claim 2, characterized in that the plasma burning in the free gas stream (5), in particular an argon / nitrogen mixture or an argon / hydrogen mixture is used becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldraht (3) ein Glühdraht für Leuchtkörper einer Glühlampe ist und daß der Kern ein Kerndraht oder Maschinenkern (1) ist.A method according to claim 1, characterized in that the winding wire (3) is a filament for filament bulbs and that the core is a core wire or machine core (1). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an Verfahrensschritt b) noch folgende weitere Verfahrensschritte ausgeführt werden, nämlich: c) daß der Glühdraht anschließend vereinzelt wird, wobei das fertige Gewendel beim Vereinzeln noch eine Restspannung besitzt, die sich unmittelbar nach dem Vereinzeln in eine Vergrößerung des Innendurchmessers des Gewendels umsetzt, so daß das Gewendel den innigen Kontakt zum Kern verliert, d) und daß schließlich der Kern aus dem locker aufsitzenden Gewendel herausgelöst wird. Method according to Claim 4, characterized in that the following further method steps are carried out after method step b), namely: c) that the glow wire is then separated, the finished coil still having a residual tension when it is separated, which is converted immediately after the separation into an increase in the inside diameter of the coil, so that the coil loses intimate contact with the core, d) and that the core is finally released from the loosely fitting coil. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühdraht vor dem Wickeln eine Temperatur von knapp unterhalb der Rekristallisationstemperatur des verwendeten Materials, bevorzugt zwischen 60 und 90 % der Rekristallisationstemperatur, erreicht.A method according to claim 4, characterized in that the filament a temperature just below the recrystallization temperature before winding of the material used, preferably between 60 and 90% of the recrystallization temperature. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein wechselbarer Maschinenkern ist.Method according to claim 4, characterized in that the core is a changeable machine core. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenkern aus thermisch hochbelastbarem Material besteht.Method according to claim 7, characterized in that the machine core consists of thermally highly resilient material. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Herauslösen des Kerndrahts durch Zurückziehen des Maschinenkerns erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the removal of the core wire by pulling back the machine core. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldraht eine Wendel für die Elektrode einer Entladungslampe bildet und daß der Kern ein Kernstift bzw. Elektrodenschaft ist.A method according to claim 1, characterized in that the winding wire forms a filament for the electrode of a discharge lamp and that the core is a core pin or electrode shaft. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt a) der Wickeldraht auf Temperaturen um oder knapp oberhalb der Rekristallisationstemperatur des verwendeten Materials gebracht wird, insbesondere auf Temperaturen in der Nähe des Solidus-Liquidus-Übergangs.Method according to claim 10, characterized in that in the method step a) the winding wire to temperatures around or just below above the recrystallization temperature of the material used brought, especially to temperatures near the solidus-liquidus transition. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Wickeldrahts Wolfram ist. A method according to claim 1, characterized in that the material of the winding wire is tungsten. Wendelkörper, insb. Glühkörper, oder Elektrode, nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt.Spiral body, in particular incandescent body, or electrode, after the process produced according to one of the preceding claims. Lampe mit gemäß diesem Verfahren hergestelltem Wendelkörper oder Elektrode.Lamp with filament body made according to this method or Electrode.
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