DD145115A1 - Verzinneinrichtung zum kontinuierlichen verzinnen von draht - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verzinneinrichtung, die schwenkbar in einer Wärmezone angeordnet ist und von dem zu verzinnenden Draht kontinuierlich in vertikaler Richtung durchlaufen wird. Ziel der Erfindung ist es, beim Verzinnen von Draht den Zinn- und Legierungsverlust bei gleichzeitiger Verbesserung der Zinnauftragsqualität auf ein Minimum zu reduzieren. Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und betriebssichere Einrichtung zu schaffen, die diese Bedingungen erfüllt. Das wird dadurch erreicht, daß die Verzinneinrichtung .aus einem Hohlzylinder für den durchlaufenden Draht und einem Vorratsbehälter für die Zinn- oder Legierungsschmelze besteht, die durch Verbindungskanäle zwecks Zirkulation der Zinn- oder Legierungsschmelze miteinander verbunden sind. Der Hohlzylinder weist drahteingangsseitig eine mit einem in die Schmelze hineinragenden Tauchrohr versehene. Eingangsdüse und in vertikaler Richtung dazu eine Ausgangsdüse auf, die beide druckdicht mit dem Hohlzylinder verspannt sind. Vorratsbehälter und Hohlzylinder sind so zueinander bemessen, daß beim Einschwenken der Verzinneinrichtung in die Wärmezone der Hohlzylinder vollständig mit Schmelze ausgefüllt ist bzw. beim Ausschwenken der Verzinneinrichtung der Hohlzylinder entleert wird.

Description

Verzinneinrichtung zum kontinuierlichen Verzinnen von Draht. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verzinneinrichtung zum kontinuierlichen Verzinnen von Draht mit nach unten gerichtetem Drahtdurchlauf, wobei der zu verzinnende Draht die in einer Wärmezone angeordnete und mit einer Zinn- oder Legierungsschmelze gefüllte Verzinneinrichtung durchläuft»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der KabelIndustrie wird vorrangig das Heißverzinnungsverfahren praktiziert» Bei diesem Heißverzinnungsverfahren wird der kalte und harte Draht nach dem Passieren von Beizoder Reinigungsbädern in meist horizontaler Richtung durch einen Behälter mit einer Zinn- oder Legierungsschmelze geführt· Nach dem Durchlauf durch die Schmelze wird der Draht mittels Abstreifer, Düse oder ähnlichem von dem überschüs- ' sigen Metallüberzug befreit und nach einer Luft- oder Wasserkühlung aufgespult. Dieses Verfahren weist aber verschiedene Nachteile auf· So muß auf Grund bestimmter Anforderungen, die an das Weichglühen des Drahtes gestellt v/erden, oder der ,Forderung nach einer Produktionssteigerung entweder die Temperatur der Zinnschmelze oder die Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes diesen Parametern angepaßt werden. Eine Erhöhung der Temperatur der Zinnschmelze führt aber zu unerwünschten und schädlichen Bildungen von Cu-Sn-Verbindung bzw* Oxiden* Andererseits erfordert die Erhöhung der Durclilaufgeschwindig-

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keit des Drahtes eine längere Tauchstrecke in der Schmelze* Eine Verlängerung der Tauchstrecke bedingt aber einen größeren Schmelzbehälter, beansprucht einen größeren unerwünschten Raumbedarf in der Pro.duktionsstätte und einen Hehrbedarf an Zinn. Durch eine Vergrößerung des Schmelzbehälters wird aber auch die Kontaktfläche des geschmolzenen Zinns mit der Luft größer und führt zur Oxidbildung und Verunreinigung der Schmelze, die sich letztlich auch auf die Qualität des verzinnten Drahtes auswirken. Weiterhin muß durch diese Oxidbildung und die auftretenden Verunreinigungen die Schmelze des öfteren erneuert werden, wodurch Verluste an wertvollem Zinn bzw. Legierung entstehen. Ein weiterer Nachteil der Vergrößerung des Schmelzbehälters besteht noch darin, daß von der größeren Oberfläche der Zinnschmelze auch mehr Dämpfe aufsteigen und zu einer Belästigung der dort Beschäftigten führt. Die Beseitigung dieser Dämpfe erfolgt meist durch eine Absaugung und erfordert neben größeren technischen Maßnahmen auch einen größeren Kostenaufwand* Aus dieser Erkenntnis, daß das bekannte horizontale Heißoder Tauchverzinnungsverfahren das kontinuierliche Verzinnen von Drähten nur mit den aufgezeigten Mängeln ermöglicht, wurde nach DD-AP 112 I46 eine Einrichtung zum Glühen und Verzinnen von Drähten mittels elektrischer Heizung vorgeschlagen, bei welcher der Draht in vertikaler Richtung durch eine Wärmezone hindurchgeführt wird, in die eine schließ- und ausschwenkbare Verzinneinrichtung angeordnet ist. Die Verzinneinrichtung enthält einen Schmelzraum zwischen einem Draht eintritt und einem Kaliberaustritt, durch "die der Draht gezogen v/ird· Der Schmelzraum'v/ird von elektrischen Heizelementen mit Temperaturreglung umschlossen. Um auch ein Glühen des Drahtes ohne Verzinnung vorzunehmen, ist die Verzinneinrichtung aus der Wärmezone heraus schwenkbar angeordnet»

Diese bekannte Vorrichtung zeigt 'jedoch noch ge\visse Mängel, die darin bestehen, daß durch die nicht vollständige Füllung und der offenen Bauweise der Verzinneinrichtung die Schmelze mit Luftsauerstoff an der Oberfläche oxydiert und sich eine Oxidschicht mit Verunreinigungen bildet. Diese verunreinigte

Oberflächenschicht muß vom Draht ständig durchlaufen werden, wodurch sich an der Drahtoberfläche gewisse Verunreinigungen absetzen, die zu Fehlern in der Struktur der Verzinnungsschicht des Drahtes führen» Diese Oxydation der Badoberfläche führt außerdem zu einem erhöhten Verbrauch an Schmelze, da diese Oxidschicht des öfteren abgeschöpft und die Schmelze um diesen Materialanteil ersetzt werden muß. Ein weiterer Mangel der Vorrichtung ist, daß der in die Verzinneinrichtung einlaufende Draht vibriert und es somit zu einem ungleichmäßigen Zinnauftrag .kommt, der nicht nur die Qualität des Drahtes beeinträchtigt, sondern auch zu einem höheren Materialverbrauch führte

Ziel der Erfindung

Die erfinderische Lösung soll den Zinn- oder Legierungsverlust beim Verzinnen von Draht, bei gleichzeitiger Verbesserung der Zinnauftragsqualität, auf ein Minimum reduzieren*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Mit der bekannten Einrichtung lassen sich bezüglich eines matex'ial-ökonomischen Zinn- oder Legierungseinsatzes beim Verzinnen von Draht keine optimalen Ergebnisse erzielen« Die Ursachen und Mangel liegen im wesentlichen in der Konstruktion und Gestaltung der Verzinneinrichtung, die einen Zutritt von Luftsauerstoff und eine damit verbundene Oxidschichtbildung sowie Verunreinigung der Schmelze nicht ausschließen. Dies führt zu Zinn- oder Legierungsverlusten. Ferner entstehen, bedingt durch die ungenügende Führung des Drahtes innerhalb der Schmelze, nicht unwesentliche Schwankungen in der Schichtdicke des Zinnauftrages, die sich in einer Qualitätsminderung deo verzinnten Drahtes und letztlich in v/eiteren ökonomischen Verlusten auswirken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache und betriebssichere Verzinneinrichtung zum kontinuierlichen Verzinnen von Draht zu schaffen, die die gestellten Bedin-

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gungen an eine Verzinneinrichtung bei material-ökonomischer DrahtνerzInnung mit geringstem Zinnverlust erfüllt und einen gleichmäßigen Schichtdickenauftrag auf den Draht ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Wärraezone eine schwenkbare Verzinneinrichtung angeordnet ist, die aus einem Hohlzylinder für den Draht mit nach unten gerichtetem Durchlauf und einem Vorratsbehälter für eine Zinn- oder Legierungsschmelze besteht, die durch Verbindungskanäle zwecks Zirkulation der Schmelze miteinander verbunden sind, und der Hohlzylinder drahteingangsseitig eine mit einem in die Schmelze hineinragenden Tauchrohr versehene Eingangsdüse und in vertikaler Richtung dazu eine Ausgangsdüse aufweist.

Nach v/eiteren Merkmalen der Erfindung sind der Vorratsbehälter und der Hohlzylinder so zueinander variiert, daß beim Schwenkvorgang der Verzinneinrichtung in die Wärmezone die Schmelze den Hohlzylinder vollständig ausfüllt und beim Schwenkvorgang der Verzinneinrichtung aus der Wärmezone der Vorratsbehälter die Schmelze aus dem Hohlzylinder aufnimmt. Ferner sieht die Erfindung vor, daß die Eingangsdüse einen Durchgangskanal für den zu verzinnenden Draht aufweist, der so toleriert ist, daß er eine schwingungsfreie Zentrier- und Dichtfunktion auf den durchlaufenden Draht ausübt, und die Eingangsdüse und die Ausgangsdüse druckdicht mit dem Hohlzylinder verspannt sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung sei anhand eines in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Figur 1 zeigt die Verzinneinrichtung in einer Drahtglühanlage. Figur 2 zeigt die Verzinneinrichtung im Schnitt.

Nach Figur 1 wird der zu verzinnende Draht 1 einer Wärmezone, die dtrrch die Kontaktscheiben 2 und 3 gegeben ist, zugeführt und durchläuft in der angegebenen Pfeilrichtung dabei die in der Wärmezone angeordnete Verzinneinrichtung mit vorgeschalteter Schutzgasstrecke 5* Die Verzinneinrichtung 4 besteht nach Figur 2 aus dem mit Schmelze 8 gefüllten Vorratsbehälter 9 und dem Hohlzylinder 10, die durch Verbindungskanäle 11 und 12 zwecks Zirkulation der Schmelze 8 verbunden sind,. Die Schmelze 8 wird im Vorratsbehälter 9 und im Hohlzylinder 10 durch entsprechende Heizelemente 13 auf die erforderliche Temperatur erwärmt und geregelt. Der Hohlzylinder 10 ist drahteingangsseitig durch eine Eingangsdüse 14» die mit einem Tauchrohr 15 kombiniert ist, und drahtausgangsseitig durch eine Ausgangsdüse 16 druckdicht verspannt.

Nach dem Passieren der Verzinneinrichtung 4 wird der Draht im Wasserbecken 6 abgekühlt und durch die Kühlstrecke 7 dem nachfolgenden Aggregat zugeführt* Entsprechend ihrer Punktion ist die in Figur 2 dargestellte Eingangsdüse 14 gegenüber dem Draht 1 so dimensioniert, daß die unter Druck im Hohlzylinder 10 befindliche Schmelze 8 nicht durch den Durchgangskanal 17 herausdringen kann. Gleichseitig wirkt die Eingangsdüse 14 auf Grund der Tolersmz des Durchgangskanals 17 dämpfend auf den durch die hohe Laufgeschwindigkeit in Schwingung befindlichen Draht 1, so daß dieser· schwingungsfrei die Schmelze 8 durchläuft und beruhigt die im Hohlzylinder 10 befindliche Ausgangsdüse 16 verläßt, wodurch ein gleichmäßiger Zinnauftrag des durchlaufenden Drahtes 1 erzielt wird.

Das Einführen des Drahtes 1 in die Verzinneinrichtung 4 erfolgt derart, daß nach dem Herausschwenken der Verzinneinrichtung 4 aus der Wärmezone in die gestrichelte Ruhelage (Figur 1), wodurch die Schmelze 8 aus dem Hohlsylinder 10 vollständig in den Vorratsbehälter 9 hinübergeht, die Eingangsdüse 14 mit dem Tauchrohr 15 und der Ausgangsdüse 1b herausgenommen v/erden können. In der Reihenfolge Eingangsdüse 14 mit dem Tauchrohr 15_f

Hohlzylinder 10 und Ausgangsdüse 16 wird der Draht 1 durch diese Vorrichtungsteile hindurchgeführt.

Nach dem druckdichten Verspannen der gelösten Teile (Eingangsdüse 14 mit Tauchrohr 15 und Ausgangsdüse 16) mit dem Hohlzylinder 10 wird die Verzinneinrichtung 4 in die Wärmezone eingeschwenkt, wie sie in Figur 1 durch die voll gezeichnete Arbeitslage gekennzeichnet ist. Der Vorratsbehälter 9 wird ständig mit Zinn bzw. Legierung so gefüllt, daß während des Verzinnvorganges der Hohlzylinder 10 ständig mit Schmelze 8 gefüllt ist.

Claims (5)

Erfindungsanspruch

1. Verzinneinrichtung zum kontinuierlichen Verzinnen von Draht, die in eine durch elektrische Erhitzung wirkende Wärmezone schwenkbar angeordnet ist und die der zu verzinnende Draht in nach unten gerichteter Durchlaufrichtung passiert, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wärmezone schwenkbar angeordnete Verzinneinrichtung (4) aus einem Hohlzylinder (10) für den durchlaufenden und zu verzinnenden Draht (1) und einem Vorratsbehälter (9) für eine Zinn- oder Legierungsschmelze (8) besteht, die durch Verbindungskanäle (11, 12) zwecks Zirkulation der Schmelze (8) miteinander verbunden sind und der Hohlzylinder (10) drahteingangsseitig eine mit einem in die Schmelze (8) hineinragenden Tauchrohr (15) versehene Eingangsdüse (14) und in vertikaler Richtung dazu eine Ausgangsdüse (16) aufweist.

2« Verzinneinrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (9) und der Hohlzylinder (10) so zueinander variiert sind, daß beim SchwenkVorgang der Verzinneinrichtung (4) in die Wärmezone die Schmelze (8) den Hohlzylinder (10) vollständig ausfüllt.

3» Verzinneinrichtung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (9) so bemessen ist, daß dieser beim Schwenkvorgang der Verzinneinrichtung (4) aus der Wärmezone die Schmelze (8) aus -dem Hohlzylinder (10) vollständig aufnimmt·

4· Vorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsdüse (14) einen Durchgangskanal (17) für den zu verzinnenden Draht (1) aufweist und der Durchgangskanal (17) so toleriert ist, daß er eine schwingungsfreie Zentrier- und Dichtfunktion auf den durchlaufenden Draht (T) ausübt«

5· Verzinneinrichtung nach Punkt T dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsdüse (14) mit Tauchrohr (15) und die Ausgangsdüse (16) druckdicht mit dem Hohlzylinder (10) verspannt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen