Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dünner Kupferbänder
mit abgerundeten Kanten.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Herstellung dünner Kupferbänder oder dergleichen mit abgerundeten Kanten
sowie auf eine Vorrichtung zur Durehführung des Verfahrens. Bei Transformatoren
kann durch die Verwendung von Kupfer» bändern anstelle der bisher üblichen
Kupferdrähte ein
wesentlich höherer Füllfaktor der Wicklung und damit
ein
erheblich verminderter Kupferbedarf und eine gedrungenere Trans
L ornat orbauweise erreicht werden, Die Anwendung von
Kupferbändern
ist jedoch bisher an daei mit denn gratigen Kanten der geschnittenen
Bänder zusammenhängenden Isolationssahwierigkeiten gescheitert. Denn einerseits
kann das an den gratigen Kanten sich ausbildende, aufgrund der Spitzenwirkung
verstärkte elektrische Feld zu Durchschlägen durch die Isolation hindurch
führen und andererseits entsteht durch die scharfen gratig en Kanten zusätzlich
die
Gefahr, daD die Isolation zerschnitten wird. Es ist
bekannt,
die Kanten von Kupferflachdrähten oder ähnlich
dicken
Kupferbändern walztechnisch durch Anrollen abzurunden. Diese Maßnahme ist jedoch
nicht bei dünnen Bär;-d ern, Streifen oder dergleichen aus Kupfer dur chführbe r
g die beispielsweise eine Dicke von nur 0,1 bis 0i4 mm ha-
ben. Es ist ferner
bekannt, Massengüter in einem einfachen Elektrolytbad elektrocheaisch zu entgraten.
Diese Maßrahmen sind gleichfalls nicht geeignet und brauchbar, um geschnittene dünne
Kupferbänder so zu behandeln, daß nur deren scharfe gratige Kanten abgerundet werden.
Die Erfindung zeigt einen Wegl der es -ermöglicht, dünne Kupferbänder
oder dergleichen mit abgerundeten Kanten herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren
besteht darin, daß das als
Anode geschaltete Kupferband kontinuierlich durch
ein Blek» trolytbadv das aus Wasser, einem oxydierend wirkenden )Letallsalz
und einer kupferoxydlösenden Carbon$äure des Typs BCOOH zusammengesetzt wird, hindurchgeleitet
und mit seinen ganten an zwei langgestreckten Kathoden parallel und in einem konstanten
Abstand zu diesen Kathoden vorbeigeführt wird und daß das zwischen einer
Kathode und dem Kupferband sich ausbildende elektrische Feld mittels
eines
die Kathode umhüllenden und längs einer den Bandkanten
gegenüberliegenden Mantellinie aufgeschlitzten isolierenden Schutzrohres
so in Dickenrichtung des $upferbandea begrenzt wird# da4die Stromdichte
an den Bandkanten gegenüber der
an den Bandflächen,
@tegentlich verstärkt wird. E:., wurde @iberragcr@e@°=:@ gefur-den, ääb nit der
erfindungsgem:jiZ'cr, fla@naaT-e -Er--. Lr.P derartii#e beeinflussung der elektrischen
1@elder bewirkt wird, da.3 einerseits cie breiten Seitenf13cäen d-z-o Eandes -nicht
angegriffen werden und daß an-.:r@:rseijs auc:: :die sclirsalen x,4--itenfläch@n
des .öandes we# :: eilt ' icii v.-erji ger als a; e Bandkanten ang egriffen werden,
da:Z craK'ti::ch ausschließlich die gratigen, abzutragenden mär .arten ar4egriffen
und abgerundet werden. Man kann daaex@ a@zi' diese Weise uus einem gewalzten und
geschnittcrßri -dünnen 1,i!t'?:9iband @#.'3.a K`.lt?ferLZfi%'S' mit abgerundeten
ran-4e:: herstellen, dessen beyteziabmesssrg durcr,. die Kantenkeine Verringerung
erfänrt und dessen breite .in -ihrer Oberflächenbeschaffenheit unv e--änder t bleibe.-1.
erb@;i können di"ke Kathodenstäbe ;-erwendet werdEr, die horte Stromstärken ertragen,
um aus Wirtschaftlcrkei.tsgr#.'.nsaen bei geringer ßadlärge groae Ab-
tragungen
zta e.rz:! Alen.
Vrt:iJ.hay'te^@:ei.se wird die erfindurgsgexäl'ze Maßnahme deral:
t -aur cäi-lg @@ f ü t; , daß das Kupferband mit einem Abstand von etwa 'i0 bis
20 .= zwischen seinen Kanten lind den bandparalleletl Kathoden rin diesen entlanggeführt
-wird und daß die Begreuzuri3 dec elQ-Irt.tischen Feldes zwischen dem Kupferband
und einer Tathode mittels eines 3 bis G/ mm breiten Schlitr# r.es cIcs Schut4.rohre:3
erfolgt, vorzugsweice etwa j.r. der
Mitte des Abstandes zwischen
Kathode und Kupferband, hiermit werden, wie praktische Versuche gezeigt haben, sehr
gute Ergebnisse erzielt. Als oxydierend wirkendes )lietallealz, das Kupfer in Kupferoxyd
umwandelt, wird vorteilhafterweise Kaliumdichromat verwendet. Als kupferoxydlösende
Garbonsäure des Typs RC00H, die Kupferoxyd anzugreifen vermag und damit einen sich
absetzenden Schlemm bildet, wird vorteilhafterweise Essigsäure verwendet. Ein hieraus
bestehender Elektrolyt hat die Vorzüge, daß er ungiftig ist, standfest
ist und nicht zu rasch verdampft und daß sich das Kupfer nicht auf der Kathode
ablagert, so daß sich der Abstand zwischen der Kathode und dem Kupferband nicht
verändert, Sehr gute Frgebnisse sind mit einem Blektrolytbad erzielbar,
das aus einer wässrigen Lösung von Kaliumdichromat und Essigsäure
besteht in einer Konzentration von etwa 70 g Kaliumdichromat
und etwa 120 cm3 Eseigeäure pro Liter, wobei vorzuge.-weise dem
Bad noch ein Entspannungsmittel zugesetzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur äeratellung dünner Kupferbänder oder dergleichen mit abgerundeten Kanten besteht
darin, daß in einem Behälter fährungs- und Lenkrollen angeordnet eindg
die das kontinuierlich durch den Bem hälter hindurchgezogene, als
Anode mit einer Stromquelle
in Verbindung stehende Kupferband
gegen Bandbewegungen quer zur Bandlängsrichtung sichern, daß
in dem Behälter
an die Stromquelle angeschlossene Kathodenstäbe.,
vorzugs.r weise Silberksthodenstäbe, angeordnet sind, die sich parallel zur rsandlängsrichtung
erstrecken und in einem konstanten .Abstand, vorzugsweise einem solchen von
etwa 10 bis
20 mmq ,den bandkanten gegenüberstehen, daß jeder der Kathodenstäbe
in einem isolierenden Schutzrohr angeordnet ist, das entlang einer zwischen dem
Kathodenstab und dem Kupferband liegenden Mantellinie mit einem engen Längsechlita
versehen ist, vorzugsweise einem solchen von etwa 3 bis 9 mm .breite, und daß der
t3ehäiter mit einem Elektrolyten aua
Wasser, einem oxydierend wirkenden Metallsalz,
vorzugs# weise Kaliumdichromatl und einer kupferoxydlösenden Carbon# säure des Typs
ß.0001, vorzugsweise Essigsäure, gefühlt ist. In der Zeichnung ist ein Ausfihrungebeispiel
einer Vorrich» tiarig zur Herstellung dünner Kupferbänder oder dergleichen mit abgerundeten
ganten nach der Erfindung dargestellt# und zwar zeigt rvig. 1 die vorrichtung
in schematischer Darstellung; rig. 2 einen 'xeilschnitt durch die. vorrichtung nach
der
Linie II-II in r'ig. 1, in vergrößerter Darstellung. Das zu entgratende
:Band 1! das auf einer Trommel 2 aufgewickelt ist$ durchläuft kontinuierlich
einen Elektrolysebehälter 3 und wird auf einer Trommel 4 wieder aufgespult: Eine
dem Behälter 3 vorgeschaltet: Schweißzange 5 ermög» licht die Aufrechterhaltung
des kontinuierlichen Betriebes
beim Wechseln der Trommel 2. Nach
Verlassen des iiehälters 3 wird an dem band noch haftende Elektrolytflüssigkeit
mittels Abquetschrollen 6 und einer Wasserbrause 7 entfernt und danach das
Band mittels einer Heizung B getrocknet. Mittels einer über dem ziehälter 3 angeordneten
Absaugung 9 wird der beim Prozess entstehende Wasserstoff entfernt.
Das band
1 läuft vor und hinter seiner in den Behälter 3 eintauchenden Strecke über Umlenkrollen
10, die als Kontaktrollen an eine Stromquelle angeschlossen sind und das band als
Anode schalten. Im unteren Bereich des Behälters 3 ist eine weitere Umlenkrolle
11 angeordnet, .mit deren hilf e das Band auf awei nahezu senkrechten Strecken
durch aen ziehälter, das heißt durch ein blektrolytbad der bereits beschriebenen
Art) hindurchgeführt wird. Dadurch, daB die Rollen 'l0 und 11 aufgrund ihrer in
x'ig. 2 deutlicher gezeigten Ausbildung das Band an seinen schmalen Seitenflächen
führen und daß den Band unter Spannung und hierbei ferner auf den beiden
nahezu senkrechten Strecken durch den Behälter hindurchgezogen wird, wird das Band
auf seinem Wege durch den Behälter gegen Bandbewegungen quer zur Bandlängsrichtung
gesichert. In dem ziehälter 3 sind an
die erwähnte Stromquelle angeschlossene
Kathodenstäbe 12 angeordnet, z.b. Silbexksi:.odenstäbe, und zwar auf beiden
Strecken des banden in dem Behälter jeweils zwei
In fig.
2 ist die Bandführung auf einer der beiden Strekken des Bandes in dem BehUlter deutlicher
dargestellt. -Die beiden Kathnderstäbe 12" an denen das Band 1 mit seinen Kanten
vorbeigefÜhrt wird, erstrecken sich parallel zur Bandlängsrichtung und sehen den
Bandkanten in. einem konstanten Abstand .A gegenüber. Dieser Abstand A ist vorteilhafterweise
rnit etwa 10 bis 20 mm bemessen. Jeder Kathodenstab 12 ist in einem isolierenden
Schutzrohr 13 angeordnet, das entlang einer zwischen dem Kathodenstab und dem Band
liegenden Mantellinie mit einen läaigsschlitz 14
vorsehen ist, der Eine enge
Schlitzbreite ü aufweist. Diese Schlitzbreite B ist vorteilhafterweise mit etwa
3 bis um bemessen. Das Schuttrohr 13 ist vorteilhafterweise ferner so ausgebildet
und angeordnet, daß der Längsschlitz 14 etwa in der Mitte des Abstandes
A zwischen Kathode 12 und Band 1 liegt. Vermittels dieser beschriebenen Anordnung
von Kathodenstäben und Schutzrohren wird das zwischen einer Kathode und dem band
sich ausbildende elektrische reld derart in Dickenrichtung des Bandes beeinflußt
und begrenzt, da:3 die Stromdichte an den Bandkanten gegenüber der Stromdichte an
den bandflgchen wesentlich verstärkt wird, so daß feststellbar rnzr an den gratigen
Bandkanten eine korrzentrierte, intensive Materialabtragung stattfindet und die
g eWdnB c:te Abrundung der Windkanten erzielt wird, während die breiten und die
schmalen Bandflächen als solche nicht ang egriffen werden,
Die
Kathodenstäbe können einen Durchmaos:er von etwa
$ mm haben, so daß ein Strom
mit einer Stromstärke von 300 Ampare oder mehr angewendet werden kann. Die B4ndgesahwindigkeit
kann bis zu 't t pro Minute betragen, und zweckmäßigerweiae hat das
Elektrolytba:d eine T.emp.eratur von etwa 35° C .