DE1919296B2 - Verfahren und anlage zur herstellung von verkupferten, insbesondere fuer die co tief 2 -schutzgasschweissung dienenden stahldraehten - Google Patents

Verfahren und anlage zur herstellung von verkupferten, insbesondere fuer die co tief 2 -schutzgasschweissung dienenden stahldraehten

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verkupferten, insbesondere für die CGvSchutzgasschweißung dienenden Stahldrähten sowie eine Anlage zur Durchführung desselben.
Bei der heute im allgemeinen zur Herstellung von verkupferten Drähten angewandten Methode wird der aus Stahl bestehende Walzdraht in schnell arbeitenden Vorzügen vorgezogen und mit Hilfe von Wicklern auf bis etwa 1000 kg Draht fassende Kronen aufgespult. Sodann werden die Kronen in öfen (vorzugsweise in Topfofen) eingebracht und in diesen der Draht entweder unter der Atmosphäre oder im Vakuum geglüht, um die Kaltverfestigung des Drahtes zu beseitigen. Danach werden die auf die Kronen aufgewickelten Walzdrahtstücke zu einer größeren Zahl (z. B. 46) endlosen Adern verbunden, welche von den Kronen ablaufen und parallel zueinander die nachstehend angeführten Einrichtungen durchlaufen. Zunächst gelangen die Adern in ein entweder elektrolytisches oder rein chemisches Beizbad, werden hierauf abgespült, in einem Tauchbad verkupfert und mit einem Ziehfett (wie z. B. Seife oder öle) versehen. Sodann wird der Drahtdurchmesser mit Hilfe eines Tauchzuges auf das gewünschte Maß verringert. Danach werden die Adern mit Hilfe eines vorzugsweise von einem Repulsionsmotor angetriebenen Spulers auf Spulen aufgewickelt. Die bereits angeführte große Zahl von (z. B. 46) parallel zueinander die genannten Anlageteile durchlaufenden Adern ist zur Erzielung einer befriedigenden Stundenleistung der Anlage unbedingt erforderlich, da die Adern Beiz- und Tauchbad nur mit verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeiten durchlaufen dürfen. Infolgedessen sind die Anschaffungskosten einer solchen Anlage außerordentlich hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und verkupferten Draht aus zu einer einzigen Ader verbundenem Walzdraht kontinuierlich ohne Zwischenlagerung mit großer Arbeitsgeschwindigkeit herzustellen. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß aus Stahl bestehender, kontinuierlich fortbewegter Walzdraht, in an sich bekannter Weise mit Ziehfett versehen, durch mehrere Ziehsteine gezogen wird, daß in bekannter Weise elektrischer Strom durch den Draht hindurchgleitet und dieser infolgedessen stark erwärmt und ausgeglüht wird, daß der Draht in einem elektrolytischen Bad gebeizt und anschließend abgespült unc sodann in einem Kupfersulfat als Hauptbestandtei enthaltenden Bad stromlos verkupfert wird und daß it an sich bekannter Weise der Draht mit Ziehfet versehen durch einen oder mehrere Ziehsteine gezogei und danach auf Spulen aufgewickelt wird.
Eine der verschiedenen zur Duchführung de
erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Anlagen ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein mehrere, z. B. fünf, Ziehsteine aufweisender Mehrtrommel-Vorzug vorgesehen ist, wobei sich vor Hen Ziehsteinen je ein mit Ziehfett füllbares Gefäß befindet, durch das der zu verkupfernde Draht hindurchläuft, daß eine zwei gegeneinander elektrisch solierte, in bekannter Weise eine elektrisch leitende Flüssigkeit enthaltende Kontaktbehälter aufweisende Glüheinrichtung vorhanden ist, daß beide Kontaktbäder η je einem Pol einer Stromquelle, vorzugsweise einer Gleichstromquelle, angeschlossen sind, wobei der Draht . J35 erste Kontaktbad, sodann in das zweite Kontaktbad und hierauf wieder zurück in das erste Kontaktbad läuft, daß ein Behälter für ein elektrolyt^ ι ches Beizbad, eine zum Abspülen des Drahtes dienende Abspritzvorrichtung sowie ein Behälter f"r ein Kupfersulfat als Hauptbestandteil enthaltendes Bad vorgesehen sind und daß ein vorzugsweise stufenlos regelbarer, ein mit Ziehfett füllbares Gefäß durch das der Draht .·. hindurchläuft sowie einen Ziehstein aufweisender Ziehblock und überdies ein Spuler vorhanden sind. Hierbei erweist es sich als zweckmäßig, wenn zwischen Glüheinrichtung und Beizbad zur verzögerten Abkühlung des Drahtes eine mehrere Windungen desselben _> aufnehmende Rolle vorgesehen ist.
Nachstehend wird das gegenständliche Verfahren an einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, welche in der Zeichnung in Draufsicht schematisch dargestellt ist, eingehend erläutert, ι /pig. I -3).
Mit Hilfe des Schwenkkranes 1 werden Bunde von aus Stahl bestehendem Walzdraht 16 auf die jeweils um 180° zu schwenkende Wendehaspel (Doppelhaspel) 3 gebracht. Auf iiieser werden die Enden zweier jeweils < benachbarter Bunde mit Hilfe einer an sich bekannten Draht-Stumpfschweißmaschine 2 verbunden, so daß der Walzdraht 16 eine im wesentlichen endlose Ader bildet. Der Walzdraht 16 durchläuft sodann einen an sich bekannten Schlingenfänger 4 und wird mit Hilfe der Biegeentzunderungseinrichtung 5 (in welcher der Draht mittels mehrerer drehbarer Rollen stark abgebogen wird, so daß der Zunder abspringt) entzundert. Hierauf wird der Walzdraht 16 nacheinander durch die fünf Ziehsteine des Mehrtrommel-(Fünftrommel-) Vorzuges 6 gezogen. Vor jedem Ziehstein ist ein mit Ziehfett gefülltes Gefäß vorgesehen, durch welches der Draht 16 läuft. Sodann gelangt der Draht 16 in die zwei gegeneinander elektrisch abisolierte Bleibäder (Kontaktbäder) 8' und 8" aufweisende Glüheinrichtung Beide Bleibäder 8' und 8" sind an je einem Pol einer Gleichstromquelle (bei welcher es sich beispielsweise um einen Umformer handeln kann) angeschlossen, wobei die Wanne des ersten Bleibades 8' überdies noch geerdet ist. Der Draht 16 wird mit Hilfe von Rollen in das erste Bleibad 8', sodann in das zweite Bleibad 8" und hierauf wieder zurück in das erste Bleibad 8' geleitet. Hierbei ist das zwischen den beiden Bleibädern 8' und 8" vorhandene freie Wegstück des Drahtes 6 auf der Rücklaufseite wesentlich länger als auf der Hinlaufseite. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß auf diesen beiden Wegstücken die für die Umlenkung des Drahtes 16 dienenden Rollen verschieden hoch angeordnet sind. Trotz der hohen Geschwindigkeit, mit welcher der Draht 16 fortbewegt wird, kann die Glühstrecke sehr kurz gehalten werden, da die für den Glühvorgang erforderliche Wärme innerhalb des Drahtes "l6 von dem durch diesen hindurchfließenden elektrischen Strom erzeugt wird. Alle Glühmethoden, bei welchen die Wärme von außen dem Draht 16 zugeführt wird, ergeben verhältnismäßig sehr lange Erhitzungszeiten (die sich aus den für den Wärmeübergang, die Durchwärmung und das Ausglühen erforderlichen Teilzeiten zusammensetzen) und infolgedessen bei großen Fortbewegungsgeschwindigkeiten des Drahtes untragbar lange Glühstrecken. Nach dem Glühvorgang läuft der Draht 16 über eine mehrere Windungen desselben aufnehmende Rolle 8'", wodurch die Abkühlung des Drahtes 16 verzögert wird. Sodann wird der nur mehr eine Temperatur von etwa 2000C aufweisende Draht 16 ebenfalls mit Hilfe von Rollen in das eiektrolytische Beizbad 9 geleitet. Für das elektrolytische Beizen dient als Stromquelle ein mit einem Vollweggleichrichter ausgestatteter Transformator. Der Draht 16 ist über mehrere außerhalb des Elektrolyten (d. h. der Badflüssigkeit) angeordneten Kontaktrollen mit dem positiven Pol und demgemäß die im Elektrolyten befindliche als Rohr ausgebildete von Kühlwasser durchströmte Elektrode (Kathode) mit dem negativen Pol dieser Stromquelle verbunden. Als Elektrolyt ist z. B. etwa 12%ige Schwefelsäure geeignet. Das Beizbad 9 ist abgedeckt und mit einer Absaugvorrichtung versehen. Der Draht 16 durchläuft die Wanne des Beizbades 9 zweimal in einander entgegengesetzten Richtungen und wird sodann außerhalb des Beizbades 9 mittels einer Abspritzvorrichtung durch Aufspritzen von Wasser gespült, wodurch der an dem Draht 16 anhaftende Beizschlamm von diesem entfernt wird. Nach der Abspritzvorrichtung ist ein stufenlos regelbarer Spilltrieb 10 vorgesehen, welcher den kontinuierlichen Transport des Drahtes 16 durch Glüheinrichtung 8 und Beizbad 9 bewirkt. Der von dem Spilltrieb 10 ■ weglaufende, praktisch keine Zugspannung aufweisende Draht 16 wird hierauf mit Hilfe von Rollen durch das Kupfersulfat als Hauptbestandteil enthaltende Verkupferungsbad 11 geleitet und in diesem stromlos verkupfert. Hierbei durchläuft der Draht 16 die Wanne ι des Verl'.upferungsbades 11 mehrmals in einander entgegengesetzten Richtungen. Die eben erwähnte Wanne ist mit Kunststoff ausgekleidet um eine unerwünschte Elementbildung zu vermeiden. Mehrere in diese Wanne eingebaute mit Hilfe von Thermostaten ι betätigte Tauchsieder halten die Badicmperatur auf den eingestellten Wert konstant. Sodann durchläuft der aus dem Verkupferungsbad 11 kommende Draht 16 ein mit Ziehfett gefülltes Gefäß (wodurch auf diesen eine Fettschicht aufgebracht wird) sowie den Ziehstein eines Ii Ziehblockes 12, dessen Arbeitsgeschwindigkeit stufenlos regelbar ist. Der Durchmesser des durch den eben angeführten Arbeitsgang geglätteten Drahtes 16 wird sodann auf einer an sich bekannten Tauchziehmaschine
13 mit Hilfe von Ziehsteinen in maximal dreizehn Zügen r> auf das gewünschte Fertigmaß reduziert. Danach wird
der Draht 16 mit Hilfe eines ebenfalls bekannten Spulers
14 auf Spulen 14' aufgewickelt. Zwischen Mehrtrommel-(Fünftrommel-) Vorzug 6 und Spuler 14 sind mehrere Schalter vorgesehen, welche mit Hilfe von Federn
κι gegen den vorbeilaufenden Draht 16 gedrückte Rollen aufweisen und sämtliche Teile der Anlage sofort automatisch stillsetzen, wenn an dieser eine Störung (beispielsweise infolge Abreißens des Drahtes 16) auftritt. Diese Schaltautomatik kann jedoch mittels
h-> eines zusätzlichen Schalters überbrückt werden. Sämtliche Anzeigegeräte und für den Betrieb der Anlage erforderlichen Schalter sind zentral auf einem Schaltpult 15 zusammengefaßt. Infolgedessen ist für die
Bedienung dieser Anlage lediglich ein Mann erforderlich, der ohne weiteres auch mehrere solche Anlagen im wesentlichen gleichzeitig bedienen kann. Es ist noch zu erwähnen, daß die Anlage ein Anspitzwalzwerk 7 aufweist, welches gestattet, den Durchmesser des zu -, Betriebsbeginn in die Ziehsteine einzubringenden Drahtendes auf das hierfür erforderliche Maß zu verringern.
Im Gegensatz zu den bisher zur Herstellung von verkupferten, für die CO2-Schutzgasschweißung dienen- )(> den Stahldrähten angewandten Herstellungsmethoden ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung solcher Drähte fast vollautomatisch durchzuführen. Der zu Betriebsbeginn erforderliche Arbeitsaufwand für das Einbringen des Drahtes in die r, Ziehsteine und die sonstigen Anlageteile ist bei dem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Anlagen wesentlich geringer als bei den bekannten Anlagen, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich mit einer Draht-Ader gearbeitet wird. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß Anschaffungskosten und Platzbedarf der zu seiner Durchführung dienenden Anlagen wesentlich geringer als für die bisher bekannten zur Verkupferung von Stahldrähten dienenden Anlagen sind. Demgemäß werden durch das erfindungsgemäße Verfahren die Kosten für die Herstellung verkupferter Stahldrähte wesentlich verringert. Dabei haften die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Kupferschichten besonders fest an dem Grundmaterial, welcher Umstand jedenfalls darauf zurückzuführen ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Ausglühen, Beizen und Verkupfern der Drähte unmittelbar nacheinander ohne Zwischenlagerung der Drähte kontinuierlich durchgeführt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von verkupferten, insbesondere für die CO2-Schutzgasschweißung dienenden Stahldrähten, dadurch gekennzeichnet, daß aus Stahl bestehender, kontinuierlich fortbewegter Walzdraht in an sich bekannter Weise mit Ziehfett versehen, durch mehrere Ziehsteine gezogen wird, daß in bekannter Weise elektrischer Strom durch den Draht hindurchgeleitet und dieser infolgedessen stark erwärmt und ausgeglüht wird, daß der Draht in einem elektrolytischen Bad gebeizt und anschließend abgespült und sodann in einem Kupfersulfat als Hauptbestandteil enthaltenden Bad stromlos verkupfert w\rd und daß in an sich bekannter Weise der Draht mit Ziehfett versehen durch einen oder mehrere Ziehsteine gezogen und danach aufspulen aufgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Beizbad Schwefelsäure enthält.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein mehrere, zum Beispiel fünf, Ziehsteine aufweisender Mehrtrommel-Vorzug (Fünftrommel-Vorzug 6) vorgesehen ist, wobei sich vor den Ziehsteinen je ein mit Ziehfett füllbares Gefäß befindet, durch das der zu verkupfernde Draht (16) hindurchläuft, daß eine zwei gegeneinander elektrisch isolierte, in bekannter Weise eine elektrisch leitende Flüssigkeit enthaltende Kontaktbäder (Bleibäder 8' und 8") aufweisende Glüheinrichtung (8) vorhanden ist, daß beide Kontaktbäder (Bleibäder 8' und 8") an je einem Pol einer Stromquelle, vorzugsweise einer Gleichstromquelle angeschlossen sind, wobei der Draht (16) in das erste Kontaktbad (Bleibad 8') sodann in das zweite Kontaktbad (Bleibad 8") und hierauf wieder zurück in das erste Kontaktbad (Bleibad 8') läuft, daß ein Behälter für ein elektrolytisches Beizbad (9), eine zum Abspülen des Drahtes (16) mit Wasser dienende Abspritzvorrichtung sowie ein Behälter für ein Kupfersulfat als Hauptbestandteil enthaltendes Bad (Verkupferungsbad 11) vorgesehen sind und daß ein stufenlos regelbarer, ein mit Ziehfett füllbares Gefäß, durch das der Draht hindurchläuft, sowie einen Ziehstein aufweisender Ziehblock (12) und überdies ein Spuler (14) vorhanden sind.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Glüheinrichtung (8) und Beizbad (9) zur verzögerten Abkühlung des Drahtes (16) eine mehrere Windungen desselben aufnehmende Rolle (8'") vorgesehen ist.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Zufuhr des Walzdrahtes (16) dem Mehrtrommel-Vorzug (Fünftrommel-Vorzug 6) eine jeweils um 180° schwenkbare Wendehaspel (Doppelhaspel 3), auf welcher die Enden zweier jeweils benachbarter Walzdraht-Bunde mit Hilfe einer an sich bekannten Draht- ι Stumpfschweißmaschine (2) verbunden verden können und ein an sich bekannter Schlingenfänger (4) vorgeschaltet sind.
6. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Glüheinrichtung (8) das zwischen den ι beiden Kontaktbädern (Bleibädern 8' und 8") für den hindurchlaufenden Draht (16) vorgesehene freie Wegstück auf der Rücklaufseite wesentlich langer als auf der Hinlaufseite ist.
7. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen elektroiytischem Beizbad (9) und Verkupferungsbad (Jl) ein stufenlos regelbarer Spilltrieb (10) angeordnet ist.
8. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ziehblock (12) und Spuler (14) eine Tauchziehmaschine (13) angeordnet ist, die mehrere Ziehsteine aufweist.
DE1919296A 1968-04-19 1969-04-16 Verfahren und Anlage zur Herstellung von verkupferten, insbesondere für die CO2 -Schutzgasschweißung dienenden Stahldrähten Expired DE1919296C3 (de)

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