DE1621097A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von langgestreckten Metallgegenstaenden,insbesondere von Draehten - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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PATENTANWALT DIPL.-ING. R. MOLLER-BDRNER ' PATENTANWALT Dl PL-I NG. H AN S-H. WEY

BERLIN 33 (DAHLEM) · PODBI ELSKIALLEE 68 8 MÖNCHEN 22 . WI D EN MAYE RSTRASS E

TELEFON (0311) 762907 · TELEGR.: PROPINDUS TELEFON (0811) 225585 · TELEGR.: PROPINDUS

FERNSCHREIBER: 0184057 (TELEX) FERNSCHREIBER: 0524244 (TELEX)

KENNECOTT COPPER CORPORATION New York, New York (USA)

Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von langgestreckten Metallgegenständen, ins- .

besondere von Drähten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von langgestreckten Metallgegenständen, insbesondere von Draht, wie z.B. feinem Kupferdraht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die damit hergestellten Erzeugnisse.

Derzeit erfolgt die technische Herstellung von Metalldrähten, insbesondere aus Kupfer, mit Hilfe von mechanischen Verfahren. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Kupferdraht ein Block aus Kupfer der gewünschten Qualität wiederholt meohaniachen Abnahmevorgangen unterworfen, bis man schließlich

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einen Draht mit dem gewünschten Durchmesser erhält.

Die wiederholten Ziehvorgänge· verursachen beträchtliche Kosten, besonders bei sehr dünnem Draht, der bei seiner Herstellung oft reißt..

Es ist schon vorgeschlagen worden, diese Kosten durch eine elektrolytisch^ Herstellung des Drahtes zu vermeiden. Dabei verwendet man im allgemeinen einen Ausgangsdraht, der stets in ein und derselben Richtung durch ein Elektrolytbad bewegt wird. Infolge der Elektrolyse wird Metall auf dem Draht abgeschieden, so daß sein Durchmesser vergrößert wird. Der im Durchmesser vergrößerte Draht wird durch ein Ziehwerkzeug gezogen, so daß der Durchmesser des Drahtes herabgesetzt und gleichzeitig seine Länge vergrößert wird.

Dieses bekannte Verfahren hat Jedoch verschiedene Nachteile, so daß es technisch unbrauchbar ist. Da der Ausgangsdraht nach jedem Ziehvorgang gereinigt werden muß, soll auf dem Draht eine möglichst dicke Kupferschicht abgeschieden werden. Dabei bilden sich Dendrit«; so daß gewöhnlich ein Nieder-' schlag von mangelhafter Beschaffenheit erzielt wird. Bei einem dünnen Niederschlag ist dagegen ein häufigeres Reinigen erforderlioh, so daß das Verfahren wirtschaftlich unintareaeant wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von langgestreckten Metallgegenständen, beispielsweise von Metalldrähten, insbesondere von feinen Metalldrähten, wie z.B. von feinen Kupferdrähten, insbesondere für Elektromagnete, "zu schaffen, die in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften den nach den bekannten Verfahren hergestellten Kupferdrähten gleichwertig oder überlegen sind, und bei deren Herstellung die Anwendung von hohen Stromdichten gestattet ist, so daß hohe Leistungen bei der Drahtherstellung erzielt werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Teilstück eines metallischen Ausgangselementes einem Elektrolyten ausgesetzt und zwecks Querschnittsvergrößerung wiederholt Metall auf dem Ausgangselement abgeschieden wird, das Teilstück in einer Richtung einer Querschnitt-sabnähme unterworfen und dabei die elektrolytisehe Abscheidung auf dem Ausgangselement fortgesetzt wird, danach das Teilstück des Ausgangselements einer Querschnittsabnahme in der entgegengesetzte^ Richtung unterworfen, gleichzeitig mit der Querschnittsabnahme die Länge des Ausgangselements vergrößert wird,und daß die Zusatzlängen des Ausgangselements gesammelt werden.

Iri den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung ist dar Gegenstand der Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend näher erläutert ist. Es zeigen: 109814/1732

BAD ORIGINAL ·/■

FIg. 1 einen Vertika!schnitt durch die schematisch dargestellt· Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrene}

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2«2 in Fig. 1; und

Fig» 3 einen Vertikalsohnitt durch eine sohematisch dargestellte Vorrichtung in einer weiteren Ausführungen form .

Auf einer Grundplatte 10 sind zwei parallele Führungsschienen 11 angeordnet, auf denen ein Schlitten 12 verschiebbar ist, in dessen Unterseite zwei Längsnuten lh ausgebildet sind, in welche die Schienen 11 eingreifen.

Auf der Oberseite des Schlittens 12 sind an den Enden zwei Halter 15 und 16 montiert. Zwischen den Haltern 1st ein Zylinder 18 angeordnet, der vorzugsweise aus Glas oder einem anderen inerten Werkstoff besteht« Zwischen den beiden

Enden des Zylinefers 18 und dem benachbarten Halter 15 bzw.

16 ist je eine elastische Scheibe 19 bzw. 20 angeordnet, die zum Abdichten des betreffenden Endes des Zylinders dient. Der linke Halter 15 und die ihm zugeordnete Dichtungsscheibe 19 sind mit kleinen öffnungen versehen, die miteinander korrespondieren,und durch die im Betrieb der Vorrichtung ein Draht W geführt werden kann. Der rechte Halter 16 und die ihm zugeordnete Dichtung«scheibe 20 sind ebenfalls mit

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Öffnungen versehen, die miteinander korrespondieren und
durch die der Draht hindurchtreten kann. Die Öffnungen
In den Dichtungsscheiben 1° und ZO sind so klein, daß
die Scheiben den Draht; V elastisch umschließen und ab«

dichten«

In dem Zylinder 18 ist zwischen der Mitte des Zylinders
und dessen linkem Ende ein ringförmiger Ziehwerkzeugträger 21 montiert,' in dem ein Ziehwerkzeug 22 aus Diamant oder einem anderen harten Material angeordnet ist. Das Ziehwerk« zeug 22 hat eine zentrale Öffnung 23, durch die der Draht tritt. Xn dem Zylinder 18ist als Abstandshalter für den Ziehwerkzeugträger 21 eine Hülse Zh angeordnet. Auf beiden Seiten des Ziehwerkzeugträgers 21 sind elastische Unterlag« scheiben vorgesehen. Zentral in dem Zylinder 18 ist eine zweite Abstandshülse 26 angeordnet, so daß der Ziehwerk« zeugträger 21 festgehalten wird.

Die Öffnung 23 des Ziehwerkzeuges korrespondiert mit den anderen von dem Draht durchsetzten Öffnungen.« beispiel·« weise in den Haltern 15 und 16, und ist io klein, daß »ie den Draht satt umgreift und abdichtet·

Zwischen den rechten End· und ύ»τ Mitte des Zylinder· 18 1st «In zweiter Zienwerkzeugträger Bf. angeordnet, auf dessen

BAD

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entgegengesetzten Seiten zwei Abteile gebildet sind. Der zweite oder rechte Ziehwerkzeugträger ist ähnlich ausgebildet wie der linke Ziehwerkzeugträger 21, d.h. mit einem aus Diamant oder einem anderen harten Material bestehenden Ziehwerkzeug 28 -versehen und besitzt eine zentrale Durch-* trittsöffnung 29 für den Draht. In dem Zylinder ist eine Abstandshülse 33 angeordnet, die den Ziehwerkzeugträger 27 festhält. Zwischen dem Ziehwerkzeugträger 27 und den Abstandshülsen 26 und 33 sind zwei Unterlageeheiben 25 angeordnet .

Die Ziehwerkzeugträger 21 und 27 teilen das Innere des Zylinders 18 somit in drei Abteile 30, 31 und 32.

Ferner ist der Zylinder 18 mit zwei Öffnungen 3k versehen, die einen Eintritt und einen Austritt für das linke Abteil 30 bilden, sowie mit zwei Öffnungen 35» die einen Eintritt und «inen Austritt für das mittlere Abteil 31 bilden,und weiterhin mit zwei Öffnungen 36» die einen Eintritt und einen. Austritt für das rechte Abteil 32 bilden. Der Zylinder ist außerdem mit einer öffnung 38 versehen, die mit •inen Pfropfen 39 abgedichtet ist« Ein elektrischer Kon~ ?_:

taktdraht ko führt durch den Pfopfen 39 in da» mittlere Allteil 31» wo ·* einen elektrischen Kontakt mit einer

Drahtwendel kt herstellt, die als Anode dient. Öle Ab- '

atandshüleen 2k, 26 und 33 sind Mit öffnungen versehen,

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die mit den Öffnungen in dem Zylinder 18 korrespondieren.

Am rechten Ende des Schlittens 12 ist ein Tragetück 44 be~

festigt. Ein Pleuel 45 ist am einen Ende mittels eines Gelenkzapfens 46 an dem Tragstück 44 und am anderen Ende mit« teIs eines Gelenkzapfens 49 an einem Kurbelarm 48 angelenkt. Der Kurbelarm 48 ist an der Antriebswelle 50 eines Elektromotors 51 angebracht.

Auf der linken Seite der Grundplatte 10 let nine ortsfeste Spannrolle 52 angeordnet, so daß bei einer Bewegung des Schlittens nach rechts die Reibung zwischen der Rolle und d ί Draht in diesem eine Zugspannung erzeugt. Xn d@r Nähe dieser Spannrolle ist eine Aufhaspe!spule 54 angeordnet, die lösbar auf einer W₉IIe 55 montiert ist„ die iron einem nicht dargestellten Elektromotor mit konstantes Drehmoment angetrieben wird, und zwar in Fig. 1 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil angedeutet 1st.

Der Draht ¥ ist an seinem rechten Ende an einen festen Träger 56 verankert und durch die Endöffnungen des rechten Halters 16 und der rechten Dichtungsscheibe 20, das rechte Abteil 32, die Öffnung 29 des Ziehwerkzeuges 28, das mitt** lere Abteil 31, die Öffnung 23 des Ziehwerkzeuges 22, das linke Abteil 30, die miteinander korrespondierenden Öffnungen

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in der linken Bichtscheibe 19 und dem linken Halter 15, von unten gegen die Spannrolle 52 und um die Aufhaspelspule 5k geführt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung von feinem Kupferdraht wird zunächst eineStück aus sauberem, feinem Kupferdraht ¥ am rechten. Ende verankert, durch die Vorrichtung gefädelt, an der Spannrolle 52 zur An« lagejgebracht und mit seinem linken Ende an der Aufhaspele spule 54 befestigt. Das mittlere Abteil 31 wird mit einer sauren Kupfersulfatlösung gefüllt. Die Endabteile 30 und ^32 können !©er bleiben oder mit desoxygeniertem Wasser oder einer anderen Lösung als ¥asehflüssigkeit gefüllt sein, die gegebenenfalls auch umgewälzt werden kaum» Eine Gleichspan« nung wird beispielsweise über ©ine Solle 58 und/oder di© Spannrolle 52 an den als Kathode wirkenden Brakt ¥ und über den Braiat 40 an die als Anode wirkende Brahtwosads 1 kl aage« legt ο Di© Drahtwendel 4t kamm aus einem inertes. M®tall_c bei«- spielsweis© Platin oder dergleichen,,bestellen."

Mit Hilf© des Ele&tromötßrs 51 wird dar KiaE^elasra- kB um genuiirseigersinn angetrieben* Bie Dfehbetfogang dies arms 48 tsrird über di® -Pleaalstaiage "45 auf <d®n '3eb.i±%%bsi "IS Ütserfex'iSgQaj, so daß ©ich dieser ami* ύο%· Griandplat-fe©' iO"&in« und herbewegt, Kupfer wird kontiniiiesrlioa auf der la dem mittleren Abteil 31 foafisadlloiisn DralitläagQ gaivaais©lx sab-

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gesch.ied.en. Die Hublänge des Schlittens 12 ist ebenso groß wie oder etwas größer als die in dem mittleren Abteil 31 befindliche Drahtlänge zuzüglich dem Betrag, welcher der bei der Quersohnittsabnahme auftretenden Streckung entspricht. Wenn sich der Schlitten 12=nach links bewegt, wird der in der Elektrolysezelle im Durchmesser vergrößerte Draht durch die Öffnung des Ziehwerkzeuges 28 bewegt und dabei im Durchmesser wieder verkleinert. Wenn der Schlitten 12 dann umgesteuert wird und eine in Fig. 1 nach rechts führende Bewegung beginnt, wird der im Durchmesser vergrößerte Draht im Durchmesser wieder verkleinert, während er sich durch die Öffnung in dem Ziehwerkzeug 22 bewegt.

Bei der Herabsetzung des Durchmessers des Drahtes wird des-, sen Länge gleichzeitig vergrößert. Da der Draht von der Spannrolle 52 und durch die Wirkung der Aufhaspelspule 5^ unter Spannung gehalten wird, werden bei zunehmender Länge des Drahtes dessen zusätzliche Dehnungsstücke auf der Auf-, haspelspule 5k aufgewickelt.

Vorzugsweise wird im Betrieb ein frischer Elektrolyt kontinuierlich durch die Ein- und Auetrittsöffnungen 35 des mittleren Abteils 31 umgewälzt. Die Ziehwerkzeuge 22 und 28 bewirken nicht nur eine Abnahme des Drahtdurohmeesers, son·· dem haben ferner den Vorteil, daß der verbrauchte Elektrolyt von der Oberfläche des Drahtes abgedrückt und eine PoIa-

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risation der Kathodenfläche verhindert wird. Infolgedessen kann man mit einer hohen Stromdichte arbeiten.

Die wiederholte. Abnahme des Drahtquerschnitts hat ferner den Vorteil, daß die Drahtoberfläche glatt bleibt, so daß eine unerwünschte Dendritenbildung verhindert wird.

Beispiel ί

In einem Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung zur Herstellung von Kupferdraht nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wurden Diamantziehwerkzeuge verwendet, in denen der Draht auf einen Durchmesser von 0,13 mm gezogen wurde. Die Abscheidebedingungen und die Geschwindigkeit der Vorrichtung wurden so gesteuert, daß ein Ziehvorgang erfolgte,, wenn ein Niederschlag in einer Dicke von höchstens 0,005 mm vorhanden war. Infolgedessen betrug die Querschnittsabnahme pro Ziehvorgang etwa 15$· Der Elektrolyt wurde ständig ergänzt. Es erfolgte eine kontinuierliche Herstellung von Draht, der auf der Aufhaspelspule aufgewickelt wurde.

Als Elektrolyt wurde eine ziemlich konzentrierte Lösung verwendet, die in 1 1 Vaster 272 g CuSOk.5H„0 und 32,6 g H„3Q. enthielt. In dem Elektrolyten wurde kein anderes Mit-

t@l verwendet. Die Stromdichte betrug etwa O_t17 A/om .

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Das Produkt war in seinen Eigenschaften einem elektrolytisdi hergestellten, hammergarem Kupferdraht überlegen, insbeson« dere hinsichtlich der Biegefestigkeit, der. elektrischen Leitfähigkeit, der Zugfestigkeit und der Dehnung. Das Mikroge-» füge des Drahtes enthielt keine OxycHeinsohlüsse.

Der Draht hatte folgende Kennwerte^ die aucli für andere erfindungsgemäß hergestellte Drähte typisch warens

Kennwerte des Drahtes aaoli eimer eias'tüadigen 5OO°C:

2 Zugfestigkeit . 2380 kg/cm

Dehnung / . . 36 |S-. -■-.-"

spezifischer ®l©istE*i©efesr ■ ■""/.-

Widerstand ·...■' 1Og^. JMJB _

Beispiel IX ■ " -

Bex öinetE &.tiUQs?oti AiasifSSi.^taaigsibQiiSipJ.Ql ea^iaiGX.^ «dLqjt Sl©M"feE"olyt 400 g 0uSO|,»5H„O vwu. 96 g" M^S©» pro 1 ?Jaas<&r_o Β&τ Slektroljt

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und herbewegt,, daJ3 pr© 6 -Sefeamdea stcä. ^Isteroirgämg© erkali;ea

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wurden. Es wurde mit verschiedenen Stromdichten bis zu 1 A/cm gearbeitet. Das erhaltene Produkt war elektrolytisch hergestelltem, hammergarem Kupferdraht gleichwertig oder überlegen.

Anstatt in einem geschlossenen zylindrischen Behälter kann sich der Elektrolyt auch in einer oben offenen Rinne befinden.

Die Verwendung von Spülbädern ist zwar zweckmäßig, bei der Herstellung von Kupferdraht aber nicht unbedingt erforderlich. Daher kann man in manchen Fällen die beiden Abteile für die Spülbäder weglassen. Bei Verwendung von Diamantziehwerkzeugen können diese als Enddichtungen dienen. Die Endabteile 30 und 32 sind jedoch dann erforderlich, wenn die freiliegenden Metallflächen, die in das Elektrolytbad zurückkehren, in einer Inertatmosphäre bleiben sollen, bis sie keiner weiteren Abscheidung mehr ausgesetzt werden; dies ist gewöhnlich der Fall, wenn ein Draht aus einem anderen Material als Kupfer hergestellt wird. In diesem Fall kann man die Endabteile mit einem Inertgas oder einer Inertflüs— sigkeit, beispielsweise destilliertem Wasser füllen.

Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, man an beiden Enden der Vorrichtung je eine Aufwickelhaspel und eine Spannrolle vorsehen. Beide

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Haspeln sind mit einem Antriebsmotor mit konstantem Drehmoment versehen, so daß der Draht unter konstanter Spannung durch die Wirkung von gleichen Kräften gehalten wird, die auf beide Enden des Drahtes ausgeübt werden. In diesem Fall wird der Draht auf beiden Aufwickelhaspeln aufgewickelt.

Wenn das Elektrolytbad nur relativ kurz ist, hängt der Draht zwischen den Ziehwerkzeugen nicht durch. In technischen Anlagen kann jedoch ein langes Bad erwünscht sein. Man kann dann in dem Elektrolytbad ein oder mehrere zusätzliche Ziehwerkzeu ge vorsehen, die den Draht abstützen und eine zusätzliche Zieh— und Abstreifwirkung ausüben.

Gemäß Fig. 3 kann man ein langes Drahtstück W« nacheinander um zwei angetriebene Rollen 60 und 61 wickeln, so daß eine große Drahtlänge in das Elektrolytbad eingetaucht ist. In einer derartigen Anlage sind zwei oder mehrere Ziehwerkzeuge 64, 6$ vorgesehen, mit denen die gewünschte Querschnitts ab nähme in jeder Richtung erzielt wird. Der elek— trische Kontakt mit dem Draht wird über eine oder beide der Führungsrollen 66, 67 oder auf eine andere geeignete Weise hergestellt. Die nicht gezeigte Anode kann inert oder los lieh sein.

IiLe von den Ziehwerkzeugen auegeübte Abstreifwirkung ist Tür die Anwendung einer hohen Stromdicht· und die fi einer guten Ausbeute wichtig. Man kann eine

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noon höhere Ausbeute erzielen und daher mit noch höheren Stromdichten arbeiten, wenn in dem Bad eine Mischwiöcung oder Turbulenz erzeugt wird, so daß ständig frischer Elektrolyt mit der Fläche in Berührung gebracht wird, auf der die Abscheidung erfolgt.

Gewöhnlich arbeitet man vorzugsweise mit Spülbädern. Dabei soll die Länge ties in jedem der an entgegengesetzten Enden des Elektrolytbades vorgesehenen Spülbäder befindlichen Drahtes größer sein als die Länge des bei jedem Zug in das Spülbad gezogenen Drahtes. Infolgedessen tritt der aus einem Spülbad austretende Draht nicht wieder in das Elektrolytbad ein, so daß jede schädliche ¥irkung der Atmosphäre auf die Drahtoberflache, auf der die Abscheidung erfolgt, verhindert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß man mit sehr hohen Stromdichten arbeiten kann, weil keine Dendritenbildung auftritt, und eine unbegrenzte Verformung ohne Glühung möglich ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß in dem Elektrolytbad keine Zusätze, wie beispielsweise Leim, erforderlich eind, wahrscheinlich weil eich keine Dendriten bilden. Infolge der Abwesenheit c ®ser Zusätze wird die Reinheit des Produktes verbessert und ein« Herabsetzung der Zellenspannung und damit ein höherer^Wirkungsgrad ermöglicht.

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Wichtige Vorteile -werden auch, dadurch, erzielt, daß die Ziehwerkzeuge mit der Elektrolytlösung in Berührung stehen. Infolgedessen können die Werkzeuge den Draht einwandfrei an den Stellen abdichten, an denen er in die Elektrolytlösung eintritt bzw. diese Lösung verläßt* Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß bei dieser Anordnung die Elektrolytlösung als Schmiermittel beim Ziehen verwendet werden kann und gleichzeitig die Ziehwerkzeuge die zersetzte Elektrolytlösung einwandfrei entfernen, so diß die Metallabscheidung mit guter Ausbeute erfolgt. Die Verwendung der Ziehwerkzeuge als Trennmittel zwisohen der Elektrolytlösung und dem destillierten Wasser oder einem anderen iner« ten oder Spülmittel hat den. Vorteil, daß vor einer weiteren Abscheidung von Metall auf dem Draht keime Hois&lgiaag erforderlich ist_r weil, der Ziehvorgang in einer gesollt! fest ©21 gebung erfolgt, nicht in einer eigenen Zi®hanlage_s die Atmosphäre ausgesetzt ist.

Vorstehend wurde die Durchführung des Verfahrens mit einer unlöslichen Anode beschrieben. Man kann jedoch auch eine lösliche Anode aus Kupfer oder einem anderen Metall verwen— den. Bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Draht mit hoher Produktionsleistung verwendet man meistens eine Kupferanode.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand der Herstellung von

feinem Kupferdraht erläutert, kann jedoch auch auf die_

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~ 16 «·

Herstellung von Drähten aus anderen Metallen, beispielsweise Eisen und Nickel, angewendet werden.

Dicke Niederschläge oder eine hohe Stromdichte können zu einer Dendritenbildung bzw. einer ungleichmäßigen Ober-» fläche führen, was die Qualität des Drahtes herabsetzt. Daher vergrößert man die Quersohnittsflache des Drahtes zweckmäßig nur tun 5 - 10%, ehe der Draht durch ein Ziehwerkzeug gezogen wird und dadurch eine Querschnittsabnahme erfährt. Bei einem dünnen Niederschlag kann man eine viel höhere Stromdichte anwenden und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöhen. Dies ist ein wichtiger Vorteil des vorliegenden Verfahrens gegenüber anderen. Er wird dadurch ermöglicht, daß in dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Reinigung zwischenden Arbeitsvorgängen erforderlich ist. In anderen Verfahren, in denen vor jedem Absoheidevorgang eine Reinigung vorgenommen werden muß, ist aus wirtschaftlichen Gründen ein diäcerer Niederschlag auf dem Draht (entsprechend einer Vergrößerung der Querschnitts fläche um 30 $) erforderlich. Das erfindungs*» gemäße Veriäiren hat den großen. Vorteil, daß der zwischen zwei Ziehvorgängen erhaltene Niederschlag, beispielsweise aus Kupfer, eine Dicke von nur 0,0075 nun oder weniger haben kann. Dadurch wird selbst bei hohen Stromdichten eine De,ndritenbildung verhindert. .

Bei, dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

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bilden der Elektrolyt und die Ziehwerkzeuge eine Einheit, die gegenüber dem ortsfest gehaltenen Draht bewegt wird. Es ist aber auch eine hin— und hergehende Relativbewegung des Drahtes bei ortsfestem Elektrolytbad möglich. Man kann daher das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einer · Vorrichtung durchführen, in der die Elektrolysezelle ortsfest dsb und die beiden an entgegengesetzten Enden der Zelle angeordneten Aufwickelhaspeln gemeinsam hin- und herbewegt werden. Man kann auch sowohl die Aufwickelhaspel als auch die Elektrolysezelle beweglich anordnen und die gewünschte hin« und hergehende Bewegung des Drahtes gegen» über der Zelle und den ihr zugeordneten Ziehwerkzeugen herbeiführen.

Wenn ein sauberer Ausgangsdraht in die Vorrichtung eingefädelt und das Verfahren eingeleitet worden ist, brauoht kein zusätzlicher Ausgangsdraht in demselben Verfahren mehr verwendet zu werden. Es genügt, von Zeit zu Zeit volle Spulen des Produktdrahtes abzunehmen und das Verfahren fortzusetzen. In dem Verfahren wird der Draht, auf dem fortlaufend Metall abgeschieden wird, ständig erneuert, so daß eine Reinigung der Oberfläche des Ausgangsdrahtes nicht erforderlich ist.

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was In Abweichung von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.

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Vo/bt

Claims (10)

PATENTANWALT DlPL.-iNG. HANS-Η. WEY 8 MDNCHEN 22 - W! D EJMMAYE RSTRAS S E TELEFON (0811) 225S85 · TELEGR.: PROPlNDUS FERNSCHREIBER: 0524244 (TELEX) 19 613 KENNECOTT COPPER CORPORATION New York, New York (USA) "Patentansprüche

1. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von langgestreckten Metallgegenständen, insbesondere von Draht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstück eines metallischen Ausgangselements einem Elektrolyten ausgesetzt und zwecks Querschnittsvergrößerung wiederholt Metall auf* dem Aus gangs element abgeschieden wird, das Teilstück in einer Richtung einer Querschnittsabnahme unterworfen und dabei die elektrolytische Abscheidung auf dem Ausgangselement foiigesetzt wird, danach das Teilstück des Ausgangselements einer Quersohnittsabnahme in der entgegengesetzten Richtung unterworfen» gleichzeitig mit der Quer« Schnitteabnahme die Länge des-Ausgangselements vergrößert

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wird, und daß die Zusatzlängen des Ausgangselementes
gesammelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als metallisches Ausgangselement ein Draht verwendet

• wird. "

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als metallisches Ausgangselement ein Kupferdraht und
als Elektrolyt im wesentlichen eine saure Kupfersulfatlösung verwendet werden.

h. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3> dadurch gekennzeiohnet, daß durch eine außerhalb der Elektrolysezone ausgeübte Krafteinwirkung der Draht unter Zugspannung gehalten wird .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrolytisehe Niederschlag auf dem Draht dessen Querschnittsfläche vor der Abnahme um etwa 5 i° bis etwa 10 $ vergrößert.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlängen des Drahtes gesammelt werden, indem der Draht in Längsrichtung bewegt wird.

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7. "Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß ein Drahtteilstüok in einen Elektrolyten eingetaucht gehalten wird, wobei ein Teil des Drahtes aus dem Bade vorsteht, eine Anode mit dem Bad elektrisch leitend in Verbindung steht, das eingetauchte Drahtteilstück als Kathode wirkt und an die Elektroden eine Spannung angelegt wird, und daß auf dem eingetauchten Teil des Drahtes Metall elektrolytisch abgeschieden wird und der Draht der Wirkung von Werkzeugen ausgesetzt wird, die mit dem Bad in Berührung stehen und den Querschnitt des Drahtes herabsetzen und gleichzeitig seine Lange vergrößern.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine hin- und hergehende Längsbewegung zwischen der Drahtlänge und dem Elektrolytbad eingeleitet und aufrechterhalten und der Draht erst in der einen Richtung seiner Länge bei fortgesetzter galvanischer Metallabscheidung auf dem Draht und dann in der entgegengesetzten Richtung seiner Länge durch die Merkzeuge bewegt wird, wobei der Drahtdurchmesser herabgesetzt und gleichzeitig die Drahtlänge vergrößert wird.

9... Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz längen dee Drahtes durch eine Bewegung

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des Drahtes in seiner Längsrichtung aufgenommen werden.

10. VerSiren naoh Anspruch 9, daduroh. gekennzeichnet, daß die Aufnahme nur in einer Richtung erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme in einander entgegengesetzten Längs rieh·» tungen des Drahtes erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 7, daduroh gekennzeichnet, daß im Bereich des Elektrolytbades mindestens «ine Inertζone aufrechterhalten wird, in die der Draht direkt aus dem Elektrolytbad eintritt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüohe 7 bis 12, daduroh gekennzeichnet, daß in dein Elektrolytbad «ine im we« sent lichen konstante Länge eines Metalldrahtes gehalten und der Draht mindestens über einen beträchtlichen Teil seiner Länge duroh mindestens ein Werkzeug bewegt wird, das mit dem in dem Bad befindlichen Elektrolyten in Be*- rührung steht, der Draht dabei zwecks Querschnitt«verminderung zuerst in einer Längsrichtung bewegt wird, wobei die elektrolytisohe Abscheidung von Metall auf

, dem Draht fortgesetzt wird, und daß der Draht dann in der entgegengesetzton Längsrichtung bewegt wird und unter Verminderung des Querschnitte gleichzeitig «eins Längs vergrößert wird. —^ ^aGlNAL

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. ify. Verfahren nach Anspruoh 13» daduroh gekennzeichnet, ; daß zur Querschnittsverminderung der Draht durch mindestens zwei, in je einer von zwei entgegengesetzten Richtungen wirkenden Werkzeugen geführt wird, die beide mit dem Elektrolyten in Berührung stehen.

15. Vorrichtung zur galvanischen Herstellung von Draht nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Ik, ge» kennzeichnet duroh einen Behälter (31) für Elektrolyt« bad, aus dem ein Metall .galvanisch abgeschieden werden kann, eine Einrichtung, die dazu dient, ein- Drahtteilatüok in dem Elektrolyten eingetaucht zu halten, wobei ein Teil des Drahtes (w) aus dam Bade vorsteht, eine mit dem Bad In elektrischem Kontakt stehende Anode (4i), ein· Einrichtung (58) zum Herstellen eines elektrischen Kontakte» mit dem vorstehenden Teil des Drahtes (w), so daß dessen untergetauchte Länge ale Kathode wirken kann, mit dem Elektrolyten in Berührung stehende Werkzeuganordnung und eine Einrichtung, die dazu dient, den Draht (w) na oli einer Vergrößerung seiner Querschnitts fläche zweoks Quersohnittsverntinderung duroh die Werkzeuganordnung zu bewegen.

16. Vorrichtung si&oh Anß'pTuoh- 15₅ gekeimaeiohaet^dttreh eine Einrl©lit.ua.g ssum HerboifuEirea einer fala« und Mergaiaenden .R*ift*ivb©wegi!ua@ swi@.a&®%;--dsEa Dr»lst |¥) und der Werkzeug

BAD« ORIGINAL

109SU /1732 './«

anordnung zuerst in einer und dann in der entgegengesetzten Richtung,

17· Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entfernen der Zusatz längen aus dem Elektrolytbad.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Herbeiführen einer hin- und hergehenden Bewegung zwischen dem Draht (w) und dem Elektrolytbad.

19. Vorrichtung nach Anspruoh 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuganordnung zur Quersohnittsverminderung des Aus gangs draht β s mindestens ein mit dem Elektrolyten in Berührung stehendes Werkzeug besitzt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Querschnittβabnahm· des Drahtes mindestens zwei fest angeordnete Werkzeuge (21, 27) auf« weist, die mit dem Elektrolyten in Berührung stehen und 'dazu dienen, den Durohmesser des Drahtes bei einer Relativbewegung zwischen dem Draht und den Werkzeugen in je einer von zwei einander entgegengesetzten Richtungen zu verringern*

21. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Aneprüohe 1 bis 20, ans ons t wie beschrieben und bzw, oder dargestellt, ■ * _ft * _D < / t A *? 0

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