DE1269856B

DE1269856B - Method and device for applying a firmly adhering thick copper layer to metallic wire or rod material in a molten manner

Info

Publication number: DE1269856B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Roland Polk Carreker Jun; Robert Mabie Parke
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1960-09-12
Filing date: 1961-08-30
Publication date: 1968-06-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer festhaftenden dicken Kupferschicht auf metallisches Draht- oder Stabmaterial auf schwelzflüssigem Wege Es ist bereits ein Verfahren zum Aufbringen einer festhaftenden, dicken Metallschicht auf metallisches Draht- oder Stabmaterial bekannt, bei dem das Stabmaterial nach Durchlaufen eines elektrolytischen Reinigungsbades und eines Spül- oder Waschbades verhältnismäßig kalt aus einer Vakuumzone durch eine Büchse unterhalb der Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls in das Schmelzbad eingeleitet und durch das flüssige Metall hindurchgeführt wird.Method and apparatus for applying a tightly adherent thick copper layer on metal wire or rod material on schwelzflüssigem way There is already a process for applying an adherent, thick metal layer on metal wire or rod material, in which the bar material, after passing through an electrolytic cleaning bath and a rinsing - or washing bath is introduced relatively cold from a vacuum zone through a sleeve below the surface of the molten metal into the molten bath and passed through the molten metal.

Wenn dieses Verfahren zum Aufbringen eines Kupfermantels auf das Draht- oder Stabmaterial aus Kupfer oder einem anderen Metall, z. B. Nickel oder Stahl, verwendet wird, konnte bisher aus ungeklärten Gründen nicht immer eine zufriedenstellende Haftung erzielt werden.If this method of applying a copper jacket to the wire or rod material made of copper or another metal, e.g. B. nickel or steel, is used, could not always be a satisfactory one for unexplained reasons Liability can be achieved.

Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß man nach dem bekannten Verfahren metallisches Stabmaterial mit festhaftenden Kupferüberzügen versehen kann, wenn man schmelzflüssiges Kupfer mit einem Sauerstoffgehalt von weniger als 0,002 % verwendet.It has now surprisingly been found that after the known method metallic rod material with firmly adhering copper coatings can be provided if you have molten copper with an oxygen content of less used as 0.002%.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Aufbringen einer festhaftenden, dicken Kupferschicht auf metallisches Draht- oder Stabmaterial, das kalt aus einer Vakuumzone durch eine Büchse unterhalb der Oberfläche des schmelzflüssigen Kupfers in das Kupferschmelzbad eingeleitet und durch das flüssige Metall hindurchgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein schmelzflüssiges Kupfer verwendet wird, das einen Sauerstoffgehalt von weniger als 0,002 ()/o aufweist.The invention therefore relates to a method for applying a firmly adhering, thick copper layer on metallic wire or rod material, the cold from a vacuum zone through a can below the surface of the molten liquid Copper is introduced into the molten copper bath and passed through the liquid metal which is characterized in that a molten copper is used which has an oxygen content of less than 0.002 () / o.

Die Herabsetzung des Sauerstoffgehaltes des schmelzflüssigen Kupfers wird zweckmäßigerweise durch Behandlung mit Graphit vorgenommen.The reduction in the oxygen content of the molten copper is expediently carried out by treatment with graphite.

Es empfiehlt sich ferner, daß das Draht- oder Stabmaterial durch Abschaben einer dünnen Schicht an dem ganzen Umfang seiner Oberfläche gereinigt und gegen die Atmosphäre abgedichtet in die Vakuumzone eingeführt wird.It is also recommended that the wire or rod material by scraping a thin layer on the entire circumference of its surface cleaned and against the atmosphere is introduced into the vacuum zone in a sealed manner.

Die Erfindung sei im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen einer festhaftenden, dicken Kupferschicht auf metallisches Draht- oder Stabmaterial zeigt. Danach ist metallisches Stabmaterial 2 in eine Ziehvorrichtung 3 eingebracht, die einer Schabvorrichtung 4 benachbart ist. Die Ziehwerkzeuge der Vorrichtung 3 können den Stab abstützen, während er in ein Schabeisen eingeführt wird, das eine dünne Metallschicht von dem gesamten Umfang des Stabes entfernt, damit der Oxydüberzug oder andere oberflächliche Verunreinigungen beseitigt werden und außerdem eine hinreichend enge Berührung zwischen Schabeisen und Stab gewährleistet wird, die einer Dichtung entspricht. Falls gewünscht, können andere Mittel zur Reinigung angewendet werden, z. B. können chemische Reinigungsmittel verwendet werden, damit der Oxydüberzug oder andere Verunreinigungen von der Staboberfläche entfernt werden.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing which shows a schematic view of a device for applying a firmly adhering, thick copper layer to metallic wire or rod material. Then metallic rod material 2 is introduced into a pulling device 3 which is adjacent to a scraping device 4. The pulling tools of the device 3 can support the rod while it is being inserted into a scraper which removes a thin layer of metal from the entire circumference of the rod to remove the oxide coating or other superficial contamination and also to ensure a sufficiently close contact between the scraper and the rod that corresponds to a seal. If desired, other means of cleaning can be used, e.g. B. chemical cleaning agents can be used to remove the oxide coating or other contaminants from the rod surface.

Der Stab 2 wird nach der Reinigung in einen Durchlaß eingeführt, der teilweise durch das Rohr 5 begrenzt ist. Dieser Durchlaß, der durch Schabeisen und Stab abgedichtet ist, wird evakuiert, um eine weitere Sicherung zu bieten, daß der Stab völlig frei von Oxydationsbelägen ist, wenn die Aufbringung einsetzt. Der Stab gelangt in ein Rollengehäuse 6, in dem eine drehbare Umlenkrolle 7 angebracht ist, welche die Richtung des Stabes 2 ändert, so daß er senkrecht nach oben in das Gehäuse 8 weitergeführt wird, in dem ein entsprechendes Getriebe eingebaut ist, das den Stab durch den evakuierten Durchlaß des Rohres 5, der Gehäuse 6 und 8 und durch das Rohr 25 führt. Dieser Antrieb, der aus den Antriebsrollen 9 und 10 besteht, ist in dem evakuierten Durchlaß angebracht, da die Ziehvorrichtung 3 und das Schabeisen 4 für den Stab erfordern, daß der Stab hindurchgezogen wird.After cleaning, the rod 2 is inserted into a passage which is partially delimited by the tube 5. This passage, which is sealed by the scraper and rod, is evacuated to provide further assurance that the rod is completely free of oxidation deposits when deposition begins. The rod arrives in a roller housing 6, in which a rotatable deflection roller 7 is attached, which changes the direction of the rod 2 so that it is continued vertically upwards into the housing 8 , in which a corresponding gear is installed, which the rod through the evacuated passage of the tube 5, the housings 6 and 8 and through the tube 25 leads. This drive, consisting of the drive rollers 9 and 10 , is mounted in the evacuated passage since the pulling device 3 and the scraper 4 for the rod require that the rod be pulled through.

Die Antriebsrollen werden durch eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung angetrieben, die mit der Welle 15 verbunden ist, welche ein Untersetzungsgetriebe 16 antreibt. Die Ausgangswelle 17 des Untersetzungsgetriebes 16 ist direkt mit der Antriebsrolle 10 verbunden. Die Antriebsrolle 9 ist auf einer Welle 20 angeordnet, die über Zahnräder 18 und 19 mit der Welle 17 verbunden ist. Auf diese Weise drehen sich die Antriebsrollen 9 und 10 in entgegengesetzter Richtung und bewegen den Stab 2 aufwärts. (Nicht gezeigte) Dichtungen können an den Wellen 17 und 20 angeordnet sein, so daß eine Evakuierung des Durchlasses gewährleistet ist.The drive rollers are driven by a drive device (not shown) connected to the shaft 15 which drives a reduction gear 16. The output shaft 17 of the reduction gear 16 is directly connected to the drive roller 10 . The drive roller 9 is arranged on a shaft 20 which is connected to the shaft 17 via gears 18 and 19 . In this way the drive rollers 9 and 10 rotate in opposite directions and move the rod 2 upwards. Seals (not shown) can be arranged on shafts 17 and 20 so that evacuation of the passage is ensured.

Das Untersetzungsgetriebe 16 besitzt eine zweite Ausgangswelle 21, die mit dem Getriebekasten 22 verbunden ist welcher eine Ausgangswelle 23 besitzt, die mit einer zweiten Antriebsvorrichtung verbunden ist. die nachstehend eingehender beschrieben wird.The reduction gear 16 has a second output shaft 21 which is connected to the gear box 22 which has an output shaft 23 which is connected to a second drive device. which is described in more detail below.

Eine Anzahl von Führungsrollen 11, die den Stab halten und ausrichten, bevor er in den Tiegel 26 eingeführt wird, sind in dem Gehäuse 8 untergebracht. Der Stab gelangt aus dem Gehäuse 8 in das Rohr 25, das mit einem Absaugrohr 27 und über dieses mit einer Pumpe verbunden ist, damit ein Vakuum in den Durchgängen der Bauteile 5, 6, 8 und 25 aufrechterhalten wird. Am oberen Ende des Rohres 25 ist eine Düse 29, welche sich in den Tiegel 26 erstreckt, angebracht. Sie bewirkt, daß der Stab 2 in den Tiegel 26 geführt wird. Am Austrittsende 29" der Düse 29 gelangt der Stab 2 in Berührung mit dem geschmolzenen Kupfer, so daß der Stab in der nachstehend angeführten Weise mit Kupfer überzogen wird.A number of guide rollers 11, which hold and align the rod before it is inserted into the crucible 26 , are housed in the housing 8. The rod passes from the housing 8 into the tube 25, which is connected to a suction tube 27 and via this to a pump, so that a vacuum is maintained in the passages of the components 5, 6, 8 and 25 . At the upper end of the tube 25 , a nozzle 29, which extends into the crucible 26 , is attached. It has the effect that the rod 2 is guided into the crucible 26. At the outlet end 29 ″ of the nozzle 29 , the rod 2 comes into contact with the molten copper, so that the rod is coated with copper in the manner indicated below.

Das geschmolzene Kupfer im Tiegel 26 wird durch den Ofen 31 geliefert, der z. B. durch elektrische Induktionsheizkörper entsprechend beheizt wird. Das dem Ofen 31 zugeführte Kupfer besteht aus Kupfer mit einem geringen Sauerstoffgehalt, z. B. aus Kathodenkupfer. Wird Kupfer mit einem höheren Sauerstoffgehalt als 0,002 % bzw. 20 Teilen je Million Teilen Kupfer verwendet, dann müssen Reduktionsmittel zugesetzt werden, die den Sauerstoffgehalt des Kupfers herabsetzen. Die Reduktionsmittel können entweder im Ofen 31 oder im Tiegel 26 oder in beiden vorhanden sein. Die Reduktionsmittel können Stoffe sein, die in unmittelbare Berührung mit dem geschmolzenen Kupfer gelangen, so daß dessen Sauerstoff ein gasförmiges Erzeugnis mit ihnen bildet, welches aus dem geschmolzenen Kupfer entfernt wird. Vorzugsweise besteht das Reduktionsmittel aus Kohlenstoff, z. B. Graphit, oder, falls Kupfer von geringer Leitfähigkeit hergestellt werden soll, kann Phosphor verwendet werden.The molten copper in the crucible 26 is supplied through the furnace 31 , which is e.g. B. is heated accordingly by electric induction heaters. The copper supplied to the furnace 31 consists of copper with a low oxygen content, e.g. B. made of cathode copper. If copper with an oxygen content higher than 0.002% or 20 parts per million parts of copper is used, reducing agents must be added to reduce the oxygen content of the copper. The reducing agents can be present in either furnace 31 or crucible 26 or both. The reducing agents can be substances which come into direct contact with the molten copper so that its oxygen forms with them a gaseous product which is removed from the molten copper. Preferably the reducing agent consists of carbon, e.g. B. graphite, or, if copper of low conductivity is to be made, phosphorus can be used.

Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel kann die Ofenauskleidun- aus Graphit bestehen, oder Holzkohlenteilchen können in die Schmelze eingeführt werden. Der Graphit verbindet sich mit dem- Sauerstoff und bewirkt, daß sein Anteil weni ger - als etwa 20 Teile je Million Teile Kupfer beträgt. Während das Kupfer im Ofen 31 schmilzt, wird der Ofen vorzugsweise durch einen Deckel 39 bedeckt, und die Oberfläche der Schmelze wird vorzugsweise mit einer Schicht aus einem neutralen Gas, z. B. Stickstoff, abgedeckt, das durch die Leitung 41' eingeleitet wird.In the present embodiment, the furnace lining can consist of graphite, or charcoal particles can be introduced into the melt. The graphite combines with oxygen DEM and causes its content ger Weni - is than about 20 parts per million copper. While the copper is melting in furnace 31 , the furnace is preferably covered by a lid 39 and the surface of the melt is preferably covered with a layer of a neutral gas, e.g. B. nitrogen, which is introduced through line 41 '.

Das geschmolzene Kupfer wird durch einen Abflußstutzen 33, der sich in den Innenteil 28 des Tiegels 26 erstreckt, eingeführt. Die Spiegelhöhe der Schmelze im Innenteil 28 kann durch eine Kontrolleinrichtung 38 abgelesen werden, die gleichzeitig eine Einrichtung für die Temperaturanzeige im Tiegel enthalten kann. Die Kontrolleinrichtung- 38 regelt einen Servomotor 37, der durch einen Stab 35 mit einem Graphitblock 34 verbunden ist. Die Größe des Graphitblockes 34 ist derartig abgestimmt, daß er beim Eintauchen in die Schmelze 32 des Ofens 31 die Spiegelhöhe und die Zufuhr des Kupfers zum Innenteil 28 regelt. Bevor das Überziehen einsetzt, wird dieser Graphitblock aus der Schmelze 32 entfernt. Wenn aber gewünscht wird, daß das geschmolzene Kupfer in den Tiegel fließen soll, wird der Graphitblock in die Kupferschmelze 32 eingetaucht, was durch den Servomotor 37 in Übereinstimmung mit der KontroR-einrichtung 38 geschieht.The molten copper is introduced through a drain port 33 which extends into the inner part 28 of the crucible 26 . The level of the melt in the inner part 28 can be read off by a control device 38 , which can at the same time contain a device for displaying the temperature in the crucible. The control device 38 controls a servomotor 37 which is connected to a graphite block 34 by a rod 35. The size of the graphite block 34 is coordinated in such a way that it controls the level of the mirror and the supply of copper to the inner part 28 when it is immersed in the melt 32 of the furnace 31. Before the coating starts, this graphite block is removed from the melt 32 . However, if it is desired that the molten copper should flow into the crucible, the graphite block is immersed in the copper melt 32 , which is done by the servo motor 37 in accordance with the control device 38.

Der Innenteil 28 des Tiegels 26 zur Aufnahme des geschmolzenen Kupfers 30 besteht vorzugsweise aus Graphit. Außerdem können Graphitteilchen auf die Oberfläche der Schmelze gegeben werden, so daß sie sich mit dem in der Schmelze vorhandenen Sauerstoff verbinden und sie damit einen geringen Sauerstoffgehalt aufrechterhalten oder ihn herabsetzen. Um eine weitere Oxydation des geschmolzenen Kupfers zu verhüten, kann ein neutrales Gas, z. B. Stickstoff, durch eine Leitung 41 eingeführt werden, so daß oberhalb der Schmelze eine neutrale Atmosphäre erhalten wird.The inner part 28 of the crucible 26 for receiving the molten copper 30 is preferably made of graphite. In addition, graphite particles can be placed on the surface of the melt so that they combine with the oxygen present in the melt and thereby maintain or reduce oxygen content. To prevent further oxidation of the molten copper, a neutral gas, e.g. B. nitrogen, are introduced through a line 41 so that a neutral atmosphere is obtained above the melt.

Wie bereits angeführt, geht der Stab 2, der von unten in den Tiegel eingeführt wird, nachdem er mit Hilfe der Vorrichtung 4 gereinigt wurde, durch einen evakuierten Durchlaß, welcher nicht nur oxydierende Atmosphäre von der Staboberfläche fernhält, sondern auch alle Gase entfernt, die möglicherweise durch viskose Reibung des bewegten Stabes in den Durchlaß eingeführt worden sind, so daß der Stab, der durch die Düse 29 in die Tiegel eingeführt wird, überwiegend frei von Verunreinigungen und weitgehend entgast ist.As already stated, the rod 2, which is introduced into the crucible from below after it has been cleaned with the aid of the device 4, passes through an evacuated passage which not only keeps oxidizing atmosphere away from the rod surface, but also removes all gases which possibly have been introduced into the passage by viscous friction of the moving rod, so that the rod which is introduced into the crucible through the nozzle 29 is predominantly free of impurities and largely degassed.

Das Kupfer, das am Austrittsende der Düse 29 in Nähe des Stabes eingeführt wird, besitzt einen geringen Sauerstoffgehalt. Ist das Kupfer, das in den Ofen 31 geliefert wird, von geringem Sauerstoffgehalt, beispielsweise weniger als etwa 20 Teile je Million Teile Kupfer und vorzugsweise zwischen 4 und 10 Teilen je Million, dann bewirken die Reduktionsmittel und die neutrale Atmosphäre oberhalb der Schmelze, daß der niedere Sauerstoffgehalt beibehalten wird, indem sie eine Oxydation verhindern, die durch ein Leck eintreten könnte. Ist der Sauerstoffgehalt des Kupfers, das in den Ofen 31 geliefert wird, höher, dann reduzieren die Reduktionsmittel im Ofen 31 und im Tiegel 26 den Sauerstoffgehalt, so daß bei Einsetzen der Verkupferung der Sauerstoffgehalt in den gewünschten Grenzen liegt und während der Verfestigung des aufgetragenen Kupfers keine Gase in nennenswerten Mengen austreten.The copper that is introduced at the exit end of the nozzle 29 near the rod has a low oxygen content. If the copper supplied to furnace 31 is low in oxygen, for example less than about 20 parts per million copper and preferably between 4 and 10 parts per million, then the reducing agents and the neutral atmosphere above the melt will cause the low oxygen content is maintained by preventing oxidation that could occur through a leak. If the oxygen content of the copper which is supplied to the furnace 31 is higher, then the reducing agents in the furnace 31 and in the crucible 26 reduce the oxygen content so that the oxygen content is within the desired limits when the copper plating starts and during the solidification of the applied copper no gases escape in significant quantities.

Man hat festgestellt, daß für eine richtige Aufbringung ohne Beschädigung des Stabes 2 und zur Verhütung eines Rückflusses des Kupfers nach unten in den Spielraum zwischen Stab 2 und Düse 29 die Geschwindigkeit des Stabes 2 einen vorgegebenen Wert überschreiten muß, der von den physikalischen Eigenschaften der Vorrichtung abhängt. Der Stab geht durch die Kupferschmelze im Tiegel und entzieht der Schmelze Wärme. Das Kupfer wird auf den Stab aufgebracht und bewirkt, daß der Stab einen größeren Durchmesser erhält und sich durch Einwirkung der Wärme ausdehnt. Am Austrittsende 29' der Düse 29 bewirkt der hydraulische Druck des geschmolzenen Kupfers im Tiegel, daß das geschmolzene Kupfer in den Spielraum zwischen Stab und Düse gedrückt wird. Auf Grund der Stabgeschwindigkeit und der gleichzeitig stattfindenden Aufbringung des geschmolzenen Kupfers tritt jedoch keine Gegenströmung der Kupferschmelze in die Düse ein, die den Vorgang behindern würde.It has been found that for proper application without damaging rod 2 and to prevent backflow of copper down into the clearance between rod 2 and nozzle 29, the speed of rod 2 must exceed a predetermined value which depends on the physical properties of the device depends. The rod goes through the copper melt in the crucible and removes heat from the melt. The copper is applied to the rod and causes the rod to have a larger diameter and expand when exposed to the heat. At the outlet end 29 'of the nozzle 29 , the hydraulic pressure of the molten copper in the crucible causes the molten copper to be pressed into the clearance between the rod and the nozzle. Due to the rod speed and the simultaneous application of the molten copper, however, there is no counterflow of the copper melt into the nozzle, which would hinder the process.

Der mit Kupfer überzogene Stab durchläuft abschließend die Schicht aus einem neutralen Gas, die über der Schmelze lagert, und wird durch eine Düse 43 aus dem Tiegel herausgeführt. Falls gewünscht, können Kühleinrichtungen 41, z. B. Sprühdüsen, angebracht werden, welche den stark erhitzten Stab beim Verlassen des Tiegels abkühlen.The rod, which is coated with copper, then passes through the layer from a neutral gas, which is stored above the melt, and is passed through a nozzle 43 led out of the crucible. If desired, cooling means 41, e.g. B. spray nozzles are attached, which the strongly heated rod when leaving the crucible to cool.

Der aus dem Tiegel 26 austretende erwärmte Stab ist außerordentlich zerbrechlich. Um einen Bruch zu vermeiden, kann eine entsprechende Stoßsicherung 45 vorgesehen sein. Diese kann die Richtung des Stabes um mehr als 901 ändern. Die Vorrichtung 45 besteht aus einem Arm 46, der sich um eine Welle 47 bewegt. Der Arm besitzt eine Anzahl von Rollen 48, welche durch ein Gegengewicht 49 auf der Verlängerung des Arms 46 eine Vorspannung des Stabes bewirken. Die Reaktion des bewegten Stabes verursacht eine Drehung des Arms 46, die ein Ventil 50 in Tätigkeit setzt. Das pneumatische Ventil 50 ist durch eine Leitung 51 mit einer Quelle für den pneumatischen Druck verbunden und so angebracht, daß es einen Druckluftmotor 52 regelt, der mit einer zweiten Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, welche den Stab aus der Stoßsicherung treibt. Die Arbeitsweise dieser Anordnung wird weiter unten beschrieben werden.The heated rod emerging from crucible 26 is extremely fragile. In order to avoid breakage, a corresponding shock protection 45 can be provided. This can change the direction of the bar by more than 901 . The device 45 consists of an arm 46 which moves around a shaft 47. The arm has a number of rollers 48 which, through a counterweight 49 on the extension of the arm 46, pretension the rod. The reaction of the moving rod causes the arm 46 to rotate which actuates a valve 50 . The pneumatic valve 50 is connected to a source of pneumatic pressure by a line 51 and is mounted to control an air motor 52 which is coupled to a second drive device which drives the rod out of the shock absorber. The operation of this arrangement will be described below.

Wie bereits erwähnt, besitzt der aus dem Tiegel austretende Stab infolge des Kupferüberzuges einen vergrößerten Querschnitt. Auf Grund der Wärmeausehnung hat sich auch die Stablänge wesentlich vergrößert, und es ist deshalb erforderlich, daß eine Ausgleichsvorrichtung im Antrieb vorhanden sein muß, damit der Stab mit entsprechender Geschwindigkeit aus dem Tiegel herausgeführt wird. Der beschriebene Arm 46, der mit dem Ventil 50 verbunden ist, besitzt eine Tastvorrichtung, welche mit den Antriebsrollen 55 und 56 in Nachbarschaft der Stoßsicherung verbunden ist. Die Antriebsrollen 55 und 56 werden durch die erwähnte Welle 23 angetrieben, die mit der ersten Antriebsvorrichtung und den Rollen 9 und 10 verbunden ist. Die Drehung der Welle 23 wird durch ein Getriebe 60 und die Kettenräder 61 und 62 bewirkt, die durch eine Kette 63 miteinander verbunden sind. Das Kettenrad 62 ist an einer Welle 71 befestigt, die ein Differentialgetriebe 64 antreibt. Die Leistung des Differentialgetriebes 64 wird auf die Welle 65 übertragen, auf der die Antriebsrolle 55 befestigt ist.As already mentioned, the rod emerging from the crucible has an enlarged cross-section due to the copper coating. Due to the thermal expansion, the rod length has also increased significantly, and it is therefore necessary that a compensating device must be present in the drive so that the rod is guided out of the crucible at the appropriate speed. The arm 46 described, which is connected to the valve 50 , has a feeler device which is connected to the drive rollers 55 and 56 in the vicinity of the shock absorber. The drive rollers 55 and 56 are driven by the aforementioned shaft 23 , which is connected to the first drive device and the rollers 9 and 10. The rotation of the shaft 23 is caused by a gear 60 and the sprockets 61 and 62 , which are connected to one another by a chain 63. The sprocket 62 is attached to a shaft 71 which drives a differential gear 64. The power of the differential gear 64 is transmitted to the shaft 65 on which the drive roller 55 is mounted.

Die Antriebsrolle 56 wird durch die Welle 65 mit Hilfe der Getriebe 66 und 67 betrieben. Um die Geschwindigkeit der Antriebsrollen 55 und 56 verändern zu können, wird der Druckluftmotor 52 mit dem Differentialgetriebe 64 über die Welle 72 verbunden. Die Geschwindigkeit des Druckluftmotors 52 wird durch das bereits erwähnte Ventil 50 geregelt, welches durch die Leitungen 68 und 69 mit dem Druckluftmotor verbunden ist. Die Inbetriebnahme des Ventils 50 bewirkt eine Drehung der Welle 72 in der gewünschten Richtung, so daß die Geschwindigkeit der Rollen 55 und 56 entsprechend geregelt werden kann. Für die Halterung sind mehrere Rollen 70 in Nachbarschaft der Rollen 55 und 56 vorgesehen.The drive roller 56 is operated by the shaft 65 by means of the gears 66 and 67 . In order to be able to change the speed of the drive rollers 55 and 56 , the compressed air motor 52 is connected to the differential gear 64 via the shaft 72 . The speed of the air motor 52 is regulated by the already mentioned valve 50 , which is connected to the air motor by the lines 68 and 69. The activation of the valve 50 causes the shaft 72 to rotate in the desired direction so that the speed of the rollers 55 and 56 can be regulated accordingly. Several rollers 70 are provided in the vicinity of rollers 55 and 56 for the support.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird ein fortlaufender Stab 2 in die Ziehvorrichtung 3 und in die Schabvorrichtung 4 eingeführt, wodurch die Oberfläche des Stabes von einer möglicherweise vorhandenen Oxydschicht oder anderen Verunreinigungen befreit wird und durch eine enge Berührung des Schabeisens mit dem Stab eine Dichtung zwischen der freien Atmosphäre und dem evakuierten Durchlaß gebildet wird, der bei dem Rohr 5 beginnt und bei dem Rohr 25 endet. Der Stab durchläuft das Rohr 5, welches wie die Schabvorrichtung 4 und das Gehäuse 6 abgedichtet ist. Der Stab durchläuft sodann das Gehäuse 6 über die Umlenkrolle 7 und wird durch die Antriebsrollen 9 und 10 im Gehäuse 8 befördert. Diese Rollen fördern den Stab in Aufwärtsrichtung durch das Gehäuse 8 und ziehen außerdem den Stab durch die Zug- und Schabvorrichtungen, wie beschrieben. Wenn der Stab durch das Gehäuse 8 läuft, wird er durch Rollen 11 geführt. Der Stab gelangt gereinigt und entgast in das Rohr 25 und die Düse 29. During operation of the device, a continuous rod 2 is introduced into the pulling device 3 and into the scraper device 4, whereby the surface of the rod is freed from any oxide layer or other impurities that may be present and, by close contact of the scraper with the rod, a seal between the free one Atmosphere and the evacuated passage which begins at the tube 5 and ends at the tube 25 is formed. The rod passes through the tube 5, which, like the scraper device 4 and the housing 6, is sealed. The rod then passes through the housing 6 via the deflection roller 7 and is conveyed in the housing 8 by the drive rollers 9 and 10. These rollers convey the rod in an upward direction through the housing 8 and also pull the rod through the pulling and scraping devices as described. When the rod passes through the housing 8 , it is guided by rollers 11. The rod, cleaned and degassed, enters the tube 25 and the nozzle 29.

Wenn der Stab in den Tiegel gelangt, der bis zu einer vorbestimmten Höhe mit dem geschmolzenen Kupfer 30 gefüllt ist, wird er allmählich mit einer Schicht aus geschmolzenem Kupfer überzogen. Die haftfeste Bindung des überzuges wird dadurch erreicht, daß der Stab weitgehend frei von Gasen sowie flüssigen oder festen Verunreinigungen ist, die bei erhöhten Temperaturen verdampfen könnten und das überziehen nachteilig beeinflussen würden. Darüber hinaus bewirken die im Ofen und Tiegel getroffenen Vorkehrungen, d. h. die Schicht aus einem neutralen Gas und die Reduktionsmittel, z. B. Graphit oder Phosphor, daß der Sauerstoffgehalt des geschmolzenen Kupfers bei Beginn der Verkupferung hinreichend gering ist, so daß sich kein Gas niederschlägt, wenn das flüssige Kupfer sich verfestigt. Der Stab 2 durchläuft die Düse 43 und verläßt den Tiegel. Falls gewünscht, kann eine Kühlvorrichtung 44, z. B. Sprühdüsen, vorgesehen sein, damit die Temperatur des Stabes verringert wird.When the rod enters the crucible, which is filled to a predetermined level with the molten copper 30 , it is gradually coated with a layer of molten copper. The adhesive bond of the coating is achieved in that the rod is largely free of gases and liquid or solid impurities which could evaporate at elevated temperatures and would adversely affect the coating. In addition, the precautions taken in the furnace and crucible, i. H. the layer of a neutral gas and the reducing agents, e.g. B. graphite or phosphorus, that the oxygen content of the molten copper at the beginning of the copper plating is sufficiently low so that no gas is precipitated when the liquid copper solidifies. The rod 2 passes through the nozzle 43 and leaves the crucible. If desired, a cooling device 44, e.g. B. spray nozzles may be provided so that the temperature of the rod is reduced.

Der Stab gelangt dann in die Stoßsicherung 45, die wegen der Vorspannung durch das Gegengewicht 49, die Rollen 48, welche auf dem Arm befestigt sind, zwingt, den heißen Stab zu erfassen, dessen Länge durch Wärmeausdehnung und dessen Querschnitt durch den überzug vergrößert wurde. Die Antriebswirkung der Antriebsrollen 55 und 56, die den Stab weiterfördern, wirkt der Vorspannung durch das Gegengewicht49 entgegen. Da der Stab zu diesem Zeitpunkt außerordentlich zerbrechlich ist, wird die Antriebsgeschwindigkeit für die Rollen 55 und 56 in übereinstimmung mit der Kraft abgestimmt, welche auf die Rollen 48 durch den Stab in der Stoßsicherung ausgeübt wird. Die Bewegung der Rollen verursacht eine Drehung der Welle 47, die das Ventil 50 regelt. Die Luft aus dem Ventil 50 durchströmt die Leitungen 68 und 69 und regelt die Geschwindigkeit und Richtung der Drehung der Welle 72 des Motors 52. The rod then passes into the shock absorber 45 which, because of the bias by the counterweight 49, forces the rollers 48, which are mounted on the arm, to grip the hot rod, the length of which has been increased by thermal expansion and its cross-section by the coating. The drive action of the drive rollers 55 and 56, which further convey the rod, counteracts the pretensioning by the counterweight 49. Since the rod is extremely fragile at this point, the drive speed for rollers 55 and 56 is adjusted in accordance with the force exerted on rollers 48 by the rod in the shock absorber. The movement of the rollers causes the shaft 47 which controls the valve 50 to rotate. The air from valve 50 flows through lines 68 and 69 and controls the speed and direction of rotation of shaft 72 of motor 52.

Wie bereits erwähnt wurde, wird die Drehbewegung der Welle 15 über die Welle 23, das Getriebe 60 und die Kettenräder 61 und 62 auf die Antriebswelle 71 des Differentialgetriebes 64 übertragen. Ist der Luftmotor 50 außer Betrieb, dann kann keine Beschleunigung oder Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 65 eintreten, die die Geschwindigkeit der Antriebswelle 71 übertrifft bzw. unterbietet. Der Luftzustrom durch die Leitung 68 bzw. 69 bestimmt die Drehrichtung des Luftmotors 52. Die Richtung,- in der sich der Stab 72 des Luftmotors 52 dreht, bestimmt, ob die Geschwindigkeit der Antriebsrollen 55 und 56 größer oder kleiner als die Geschwindigkeit der Rollen 9 und 10 ist. Der Stab wird durch die Rollen 70 in einen Vorratsraum geführt von dem er in gewünschter Weise in eine andere Zugvorrichtung gebracht wird.As already mentioned, the rotary movement of the shaft 15 is transmitted via the shaft 23, the gear 60 and the chain wheels 61 and 62 to the drive shaft 71 of the differential gear 64. If the air motor 50 is out of operation, then there can be no acceleration or reduction in the rotational speed of the drive shaft 65 which exceeds or undercuts the speed of the drive shaft 71. The air flow through the line 68 or 69 determines the direction of rotation of the air motor 52. The direction in which the rod 72 of the air motor 52 rotates determines whether the speed of the drive rollers 55 and 56 is greater or less than the speed of the rollers 9 and 10 is. The rod is guided by the rollers 70 into a storage space from which it is brought into another pulling device in the desired manner.

Die Erfindung liefert somit ein Verfahren, um geschmolzenes Kupfer fortlaufend besonders festhaftend auf ein metallisches Stabmaterial aufzubringen. Das Stabmaterial kann aus Kupfer oder einem anderen Metall, z. B. Nickel oder Stahl, bestehen.The invention thus provides a method to molten copper continuously and particularly firmly adhering to a metallic rod material. The rod material can be made of copper or another metal, e.g. B. nickel or steel, exist.

Claims

1. A method of applying a tightly adherent thick copper layer on metal wire or rod material, the cold from a vacuum zone through a sleeve below the surface of the molten copper introduced into the Kupferschmelzbad and is passed through the liquid metal, d a d u rch g e - indicates that a molten copper is used which has an oxygen content of less than 0.002%.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reduction in the oxygen content of the molten copper is carried out by treatment with graphite. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Drabt # or rod material cleaned by scraping a thin layer on the entire circumference of its surface and sealed against the atmosphere, is introduced into the vacuum zone. 4. Device for carrying out the method according to spoke 1 to 3 with a guided through the bottom of the crucible for the Eint * tt of the material, which is connected to a vacuum chamber, characterized by a peeling device (4) at the entrance of the material (2) into the vacuum chamber (5, 6, 8, 25). 5. Apparatus according to claim 4, characterized by in the vacuum chamber (8) arranged drive means (9, 10) for the wire or rod material. 6. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that the crucible (26) is connected via a connecting piece (33) to a storage furnace (31) serving to melt the copper and that a control device is used to regulate the level of the molten bath in the crucible (26) (38) is provided which, via a servomotor (37), causes the copper to flow into the crucible (26) by immersing a graphite block (34) in the copper melt (32) . Documents considered: German Auslegeschrift No. 1157 743; U.S. Patent No. 2,707,323; G oe d eritz, "Metallguß", 1955, 11th part, pp. 544 and 547.