Verfahren, um Drähte, Bänder, Bleche und dergleichen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungenamit einem festhaftenden, elastischen Isolierüberzug zu versehen. Aluminium und Aluminiumlegierungen überziehen sich bekanntlich schon beim Lie gen an der Luft mit einer dünnen Oxydhaut, die für gewisse Zwecke als elektrische Isolie rung bereits ausreicht. Für andere Zwecke ist die so gebildete dünne Oxydhaut aber als Isolierung nicht ausreichend, und es ist da her in solchen Fällen nötig, eine stärkere Isolierschicht auf dem Aluminium oder den Aluminiumlegierungen anzubringen.
Dies kann bekanntlich dadurch geschehen, dass entweder durch Einwirkung geeigneter che mischer Substanzen festhaftende Nieder schläge von Aluminiumoxyd oder andern Aluminiumverbindungen auf den Metallober flächen anbringt, oder daB man solche Nieder schläge auf elektrolytischem Wege auf den Metalloberflächen erzeugt. Ferner kann man die Isolierschicht auf der Metalloberfläche auch durch oxydierende Gase oder Dämpfe in .an sich bekannter Weise bilden, Auch kann man gegebenenfalls das Aluminium oder dergleichen mit andersartigen isolierend wirkenden Überzügen versehen.
Bei der Herstellung derartiger Überzüge ergibt sich aber unter Umständen eine Schwierigkeit, insofern, als die so hergestell ten isolierenden .Überzüge aus Aluminium oxyd oder dergleichen spröde sind und daher beim Biegen der damit versehenen Teile, wie Drähte, Bänder, Bleche und dergleichen, leicht brüchig werden, abspringen oder gar zum Brechen dünner Drähte, Bänder oder Bleche Veranlassung geben.
Es bat sich nun gezeigt, daB es gelingt, diesen Übelstand zu vermeiden, wenn man die mit dem isolierenden Überzug zu verse- henden Gegenstände während der Behand lung mit dem die Überzugsschicht bewirken den Mittel, zum Beispiel Flüssigkeiten, Ga sen einer mechanischen Bearbeitung unter wirft.
Diese mechanische Bearbeitung kann zum Beispiel stattfinden entweder durch fortdauerndes oder intermettierend erfolgen des Hämmern, Klopfen, Reiben oder Hin- und Herbiegen der Metallgegenstände, in solcher Weise, dass der sich auf ihnen bil dende Isolierüberzug während dieser Bear beitung entsteht. Er besitzt dann, wie sich gezeigt hat, die wünschenswerte Elastizität und springt beim Biegen der so behandelten Metallgegenstände weder ab, noch wird er dabei brüchig. Der gebildete Überzug kann wegen seiner Elastizität und grossen Wider standsfähigkeit auch vorteilhaft als Schutz schicht gegen andere als elektrische äussere Einflüsse dienen.
In einfacher Weise kann man das neue Verfahren zum Beispiel derartig ausüben, dass man die mit dem Überzug zu versehenden Drähte, Bänder oder Bleche aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, die beispielsweise als Anode durch ein elektrolytisches Bad hindurchgeführt werden, während dieser Durchführung durch das Bad über Roll- körper führt, die abwechselnd in verschie dener Lage derart angeordnet sind, dass der über sie geführte Draht oder das Band Schlangenlinienform oder Zickza.ckform an nimmt.
Der zu behandelnde Gegenstand wird so bei seiner Durchführung durch das elektrolytische Bad abwechselnd hin- und tiergebogen und in dieser Weise der gemäss vorliegender Erfindung erforderlichen mecha nischen Bearbeitung während der Bildung der Oxydschicht unterworfen. Dabei kann man für das elektrolytische Bad Basen oder Lösung oxydierend wirkender Salze verwen den; vorteilhaft werden Lösungen organischer Säuren, wie Oxalsäure oder dergleichen oder oxydierend wirkender anorganischer Säuren, wie Chromsäure oder Salpetersäure, als Bad flüssigkeit benutzt.
In ganz gleicher Weise kann man die mechanische Bearbeitung auch vornehmen, wenn die Bildung der Oxyd schicht oder dergleichen durch Einwirkung von Gasen oder Dämpfen auf die Metällober- fläche erfolgen soll. Auch andere Mittel zum Hin- und Herbiegen und zur sonstigen me chanischen Bearbeitung der Drähte, Bänder oder auch Bleche während der Bildung der Isolierschicht können natürlich angewandt werden.
Wird das Verfahren so ausgeführt, dass der zu behandelnde Gegenstand in dem den Überzug erzeugenden Mittel über drehbar gelagerte Rollkörper geleitet wird, so kann man die Einrichtung so treffen, dass ein mit einer schraubenlinienförmigen Nut versehener Rollkörper von rundem oder eckigem Quer schnitt als Führung für den Draht oder der gleichen dient. Zweckmässig wird die An ordnung so getroffen, dass mehrere Rollen vorhanden sind und der Draht mehrmals über dieselben- läuft. Die erstrebte Hin- und Her biegung wird besonders gefördert, wenn min destens eine der Rollen eine entgegengesetzte Drehrichtung hat.
Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass eine ungerade Zahl von Rollen nebeneinander liegen; über welche der Draht oder dergleichen in Schlangenlinien geführt wird, so dass die 2., 4. usw. Rolle sich in entgegengesetzter Richtung dreht, wie fdie 1., 3. usw.
Vorteil haft wird dies auch dadurch erzielt, dass eine Mehrzahl von Rollen vorhanden ist, zwischen denen die Metallbahnen so laufen, .dass siF@ sich kreuzen. Hierdurch wird eine besondvr., gute Durchwalkung oder Durchknetung de,; Metalles erreicht, da -die Biegung des; eben abwechselnd in entgegengesetzten Rich tungen stattfindet.
Die Rollen oder Walzen können auch eine muhe, unregelmässige oder gewellte, zum Beispiel gezahnte Oberfläch(-_ erhalten, so dass -der Draht oder dergleichen nicht nur eine mehrfache Biegung, scr_dern auch eine mechanische Bearbeitung- seiner Oberfläche erfährt.
Bei starken Drähten erfordert die fort währende Biegung eine erhebliche Kraft aufwendung und verursacht eine starke Rei bung an den Rollen und in den Rollenlagern. Dies gilt auch bei dünnen Drähten, wenn dio Zahl der Biegungsstellen bezw. Rollen eine grössere ist. Wenn es sich daher um Metalle handelt, die nur geringe Zugfestigkeit bezw. erhebliche Dehnung besitzen, so ist es vor teilhaft, die Zugbeanspruchung möglichst zu verringern, und daher mindestens einen Teil der Führungsrollen mit derjenigen Ge schwindigkeit anzutreiben, in welcher der Draht durch das oxydierende Mittel geführt werden soll.
Man kann unter Umständen auch alle Führungsrollen des Drahtes und diesen selbst mit gleicher Geschwindigkeit, also zum Beispiel von einem einzigen äussern Antrieb aus antreiben, wodurch eine voll kommene Zugentlastung des Drahtes oder dergleichen erreicht wird. Die Führungs rollen und ihr Antrieb können vorteilhaft auf einem oder mehreren in das Bad oder der gleichen einzusetzenden beweglichen Gestell angeordnet sein, um Raum zu sparen und die Bedienung zu erleichtern. Die Anord nung kann endlich so getroffen werden, dass mehrere Draht- oder Bandbahnen gleich zeitig in demselben Bade behandelt werden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung schematisch dar gestellt, und zwar ist als Ausführungsbei spiel eine elektrolytische Oxydationsvorrich tung mit Gleichstrombetrieb gewählt. Die Vorrichtung kann auch mit Wechsestrom betrieben werden.
Abb.l zeigt das mit der Vorrichtung und der Drahtzu- und -Ableitung versehene Bad, Abb. 2 das die Biegungsvorrichtung und den Antrieb tragende Gestell.
Die zu oxydierende oder zu überziehende Metallbahn 1 wird von links her über Spann- und Führungsrollen. 6 und 7 in das Bad 3 geleitet und hinter dein Bade über die Rollen 2 zu der Aufspulvorrichtung abge führt. Die Metallrollen 6 sind an einer leitenden Platte oder dergleichen 5 gelagert, die gleichzeitig den einen Pol, bei Gleich strom die positive Elektrode bildet, so dass der blanke Draht durch leitende Berührung mit dieser Stromzuführung positiv wird. In dem Bad 3 sind Platten oder dergleichen eingetaucht, die mit dem andern Pol der Stromquelle verbunden sind.
Die Hin- und Herbiegung des Drahtes 1 geschieht auf zwei Scheiben oder Rollen 13, 15, die in einem Gestell 8 leicht drehbar gelagert sind. Jede dieser Rollen besitzt mehrere Führungsnuten 14 bezw. 16, und der Draht ist dadurch mehrmals über die Rollen geleitet, dass er in diesen Führungsnuten, die in den beiden Rollen etwas gegeneinander versetzt liegen, geführt wird.
Anstatt eine Rolle mit meh reren parallelen nebeneinandu liegenden Ringnuten zu versehen, kann auch eine An zahl von einfachen Rollen mit je einer schraubenlinienförmigen Führungsnut auf derselben Achse gelagert sein, wobei die Einzelrollen gegeneinander eine gewisse Be weglichkeit haben können. Die Metallbahn ist so geleitet, dass sie sich zwischen den bei den Rollen 13 und 15 kreuzt, so dass der Draht jedesmal beim Übergang von der einen Rolle auf die andere eine Umkehrung der Biegungsrichtung erleidet. Um den Draht von Zug grösstenteils zu entlasten, ist bei, dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die eine der Rollen, 13, von aussen angetrieben.
Zu diesem Zweck ist auf dem Gestell 8, wel ches die Rollen 13, 15 trägt, ausserhalb des Bades eine Antriebsscheibe 9 gelagert, die durch Kette oder Schnurantrieb 10, 11 mit der Achse der Rolle 13 verbunden ist und durch einen beliebigen Antrieb, zum Beispiel von einem Motor in Drehung versetzt wird. In ähnlicher Weise können auch andere Füh rungsrollen, zum Beispiel 15, 6, 7 oder 2 an getrieben werden,.
Auch die Haspel oder Auf spulvorrichtung für den fertigen Draht, so wie unter Umständen auch die Ablauf trommel des blanken Drahtes können mit gleicher Ablauf- bezw. Aufwickelgeschwin- digkeit des Drahtes angetrieben werden, so dass der Draht von jedem Zuge entlastet ist, auch wein er in sehr zahlreichen Windungen hin- und hergebogen wird.
Anstatt die Füh- ri.agsrollen 13, 15, wie dargestellt, über einander in einem stehenden Gestell 8 auf horizontalen Achsen anzuordnen, kann auch ein liegendes Gestell und eine Nebenein- anderlagerung der Rollen benutzt werden. wobei die Achsen vertikal stehen. können. Das stehende Gestell hat den Vorteil, dass die Eintritts- und Austrittsenden des zu be- handelnden Drahtes an der Oberfläche des Bades liegen.
Es können auch mehrere Drahtbahnen gleichzeitig in demselben Bade durch-Anordnung mehrerer Biegungsvorrich- tungen solcher Art behandelt werden und hierbei sämtliche Biegungs- und Führungs vorrichtungen von einer Stelle aus angetrie ben sein.
Process for providing wires, strips, sheets and the like made of aluminum or aluminum alloys with a firmly adhering, elastic insulating coating. As is well known, aluminum and aluminum alloys cover each other with a thin oxide skin when lying in the air, which is sufficient as electrical insulation for certain purposes. For other purposes, however, the thin oxide skin formed in this way is not sufficient as insulation, and it is therefore necessary in such cases to apply a thicker insulating layer to the aluminum or the aluminum alloys.
As is well known, this can be done either by applying solid deposits of aluminum oxide or other aluminum compounds to the metal surfaces through the action of suitable chemical substances, or by generating such deposits electrolytically on the metal surfaces. In addition, the insulating layer on the metal surface can also be formed by oxidizing gases or vapors in a manner known per se. The aluminum or the like can also be provided with other types of insulating coatings.
In the production of such coatings, however, there may be a difficulty insofar as the insulating coatings made of aluminum oxide or the like are brittle and therefore easily brittle when the parts provided with them, such as wires, strips, sheets and the like are bent jump off or even break thin wires, strips or sheets.
It has now been shown that this inconvenience can be avoided if the objects to be provided with the insulating coating are subjected to mechanical processing during the treatment with the agents, for example liquids, gases .
This mechanical processing can take place, for example, either continuously or intermittently by hammering, knocking, rubbing or bending the metal objects back and forth, in such a way that the insulating coating on them is formed during this processing. As has been shown, it then has the desirable elasticity and neither cracks off when the metal objects treated in this way are bent, nor does it become brittle. Because of its elasticity and great resistance, the coating formed can also advantageously serve as a protective layer against external influences other than electrical.
In a simple manner, the new method can be practiced, for example, in such a way that the wires, strips or sheets to be provided with the coating made of aluminum or aluminum alloy, which are passed through an electrolytic bath as an anode, for example, are rolled through the bath during this implementation - Leads body that are alternately arranged in different positions in such a way that the wire or tape passed over them assumes a serpentine shape or zigzag shape.
The object to be treated is thus alternately bent back and forth as it is passed through the electrolytic bath and in this way subjected to the mechanical processing required according to the present invention during the formation of the oxide layer. You can use bases or a solution of oxidizing salts for the electrolytic bath; Solutions of organic acids, such as oxalic acid or the like or oxidizing inorganic acids, such as chromic acid or nitric acid, are advantageously used as the bath liquid.
The mechanical processing can also be carried out in exactly the same way if the formation of the oxide layer or the like is to take place through the action of gases or vapors on the metal surface. Other means for bending back and forth and for other mechanical processing of the wires, strips or sheets during the formation of the insulating layer can of course be used.
If the method is carried out in such a way that the object to be treated is passed in the means producing the coating over rotatably mounted roller bodies, the device can be made so that a roller body provided with a helical groove of a round or angular cross-section serves as a guide for the Wire or the same is used. The arrangement is expediently made such that there are several rollers and the wire runs over the same several times. The desired back and forth bending is particularly encouraged if at least one of the rollers has an opposite direction of rotation.
This can be achieved, for example, by having an odd number of rolls next to each other; over which the wire or the like is guided in serpentine lines, so that the 2nd, 4th etc. roller rotates in the opposite direction, as for the 1st, 3rd etc.
This is also advantageously achieved in that there is a plurality of rollers between which the metal tracks run in such a way that siF @ intersect. This results in a particularly good full or kneading de,; Metal reached because -the bend of the; takes place alternately in opposite directions.
The rollers or cylinders can also have a rough, irregular or corrugated surface, for example toothed, so that the surface of the wire or the like not only undergoes multiple bending, but also a mechanical treatment.
In the case of strong wires, the constant bending requires a considerable amount of force and causes strong friction on the rollers and in the roller bearings. This also applies to thin wires if the number of bending points or. Roles is a bigger one. Therefore, when it comes to metals that have only low tensile strength or. have significant elongation, it is advantageous to reduce the tensile stress as much as possible, and therefore to drive at least part of the guide rollers with the speed in which the wire is to be passed through the oxidizing agent.
Under certain circumstances, it is also possible to drive all of the wire's guide rollers and the wire itself at the same speed, for example from a single external drive, thereby achieving complete strain relief for the wire or the like. The guide rollers and their drive can advantageously be arranged on one or more movable frames to be used in the bathroom or the same in order to save space and facilitate operation. The arrangement can finally be made so that several wire or tape webs are treated simultaneously in the same bath.
In the drawing, an example embodiment of a device for carrying out the invention is shown schematically, namely an electrolytic Oxydationsvorrich device with direct current operation is selected as Ausführungsbei game. The device can also be operated with alternating current.
Fig.l shows the bath provided with the device and the wire feed and discharge, Fig. 2 the frame supporting the bending device and the drive.
The metal web 1 to be oxidized or coated is moved from the left via tension and guide rollers. 6 and 7 passed into the bath 3 and leads abge behind your bath on the rollers 2 to the winder. The metal rollers 6 are mounted on a conductive plate or the like 5, which at the same time forms one pole, in the case of direct current the positive electrode, so that the bare wire becomes positive through conductive contact with this power supply. In the bath 3 plates or the like are immersed, which are connected to the other pole of the power source.
The wire 1 is bent back and forth on two disks or rollers 13, 15, which are mounted in a frame 8 so as to be easily rotatable. Each of these roles has several guide grooves 14 respectively. 16, and the wire is guided several times over the rollers in that it is guided in these guide grooves, which are slightly offset from one another in the two rollers.
Instead of providing a role with several parallel ring grooves lying next to one another, a number of simple roles can also be stored on the same axis, each with a helical guide groove, with the individual roles being able to have a certain mobility against each other. The metal web is guided in such a way that it crosses between the rollers 13 and 15, so that the wire undergoes a reversal of the bending direction every time it passes from one roller to the other. In order to relieve the wire of tension for the most part, one of the rollers 13 is driven from the outside in the illustrated embodiment.
For this purpose, a drive pulley 9 is mounted on the frame 8, wel Ches the rollers 13, 15 outside the bath, which is connected by chain or cord drive 10, 11 to the axis of the roller 13 and by any drive, for example is set in rotation by a motor. In a similar way, other guide rollers, for example 15, 6, 7 or 2, can be driven.
The reel or winding device for the finished wire, as well as, under certain circumstances, the drain drum of the bare wire can be respectively with the same drain. The winding speed of the wire can be driven so that the wire is relieved of every pull, even if it is bent back and forth in numerous turns.
Instead of arranging the guide rollers 13, 15 one above the other in a standing frame 8 on horizontal axes, as shown, a horizontal frame and a side-by-side bearing of the rollers can also be used. with the axes being vertical. can. The standing frame has the advantage that the entry and exit ends of the wire to be treated are on the surface of the bath.
It is also possible to treat several wire tracks at the same time in the same bath by arranging several bending devices of this type and all bending and guiding devices can be driven from one point.