DE2615442C2

DE2615442C2 - Verfahren und Vorrichtung zum konti- nuierlichen Löten von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten

Info

Publication number: DE2615442C2
Application number: DE2615442A
Authority: DE
Inventors: Hans Gustav Erik Stallarholmen Wahlbeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-11
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1984-05-10
Also published as: CA1082994A; CS222178B2; CH612861A5; DK155981C; FR2306776A1; IT1057506B; FR2306776B1; HU173547B; PT65000A; JPS5238446A; DE2615442A1; US4073428A; DK155981B; NL7603663A; DD123864A5; BE840553A; GB1544820A; DK168476A; SE387559B; PT65000B

Description

so Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten der Verbindungsstellen von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten.
Bei der Herstellung von Ketten aus Edelmetallen werden offene Gliedergelenk-Stoßstellen gebildet, welche zusammengelötet werden müssen, um die Zugfestigkeit der Kette zu erhöhen. Nach bekannten Methoden wurde die Kette vor dem Zusammenlöten entweder in ein halbflüssiges oder pulverförmiges Lötmittel eingetaucht oder durch das Lötmittel gezogen, worauf es von allen Teilen, mit Ausnahme der Gliederverbindungen oder der Stoßstellen entfernt wurde. Danach wird üblicherweise die Kette mit einer dünnen Schicht aus Talkum überzogen. Die auf diese Weise vorbehandelte Kette wurde zum Löten in Vertikalrichtung hängend durch eine Heizvorrichtung geleitet, die in der Regel aus einem gasbeheizten geschlossenen Gehäuse besteht, in welchem die Kette auf eine zum Schmelzen des Lötmit-

tels geeignete Temperatur erhitzt und die Verbindungsstellen zusammengelötet wurden.

In anderen Fällen kann die Kette aus einem dünnen Metallrohr bestehen, in dessen Innenraum Lötmittel und manchmal auch ein Flußmittel eingefüllt werden. Auch in diesem Falle erfolgt das Löten dadurch, daß die Kette durch eine Heizvorrichtung geleitet wird, wodurch das Lötmittel geschmolzen und die Gelenk- bzw. Verbindungsstellen zusammengelötet werden.

Diese bekannte Methode hat jedoch einige Nachteile. Beim Erhitzen der Kette erweicht das Material, und zwar insbesondere im Falle von Silberketten, und es kann vorkommen, daß die Stoß- bzw. Verbindungsstellen je nach dem Gewicht der Kette selbst und der reduzierten Festigkeit des Materials etwas geöffnet werden, so daß das Lötmittel die Stoß- bzw. Verbindungsstelle nicht mehr füllt Dadurch ergibt sich eine ungelötete Stelle in der Kette, die als solche schwer zu bemerken ist und Anlaß zum Reißen der fertigen Kette bilden kann.

In einigen Fällen ergibt sich auch ein Überschuß an Lötmittel in der Verbindungsstelle, und ein Tci! des Lötmittels kann während des Lötvorgangs aus der Stoßbzw. Verbindungsstelle nach außen fließen. Da die Glieder während des Lötens aneinanderhängen, hängt das Herausfließen des Lötmittels aus der Stoßstelle von den Kapülarkräften ab, die eine Einsaugwirkung in der Zone zwischen zwei benachbarten Gliedern hervorrufen, so daß die Glieder unter Umständen biegesteif miteinander verbunden werden.

Durch Einmischen von Legierungen in das Kettenmetall, insbesondere durch Einmischen von Schwermetall, ζ. B, Kadmium, das dem Öffnen der Glieder bei der Erhitzung entgegenwirkt, hat man versucht, den Nachteil des öffnens der Kettenverbindungen zu eliminieren. Um ein Steiflöten der Glieder zu vermeiden, hat man die Kette in der zuvor erwähnten Weise mit einer Schicht aus Talkum überzogen. Eine solche Isolation bietet nur sehr begrenzten Schutz gegen ein Steiflöten, da sich das Talkum vor und während des Lötens leicht löst.

Aufgabe oer Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetallkctten unter Einbringen von Lötmittel in die Stoß- bzw. Verbindungsstellen der Glieder anzugeben, mit deren Hilfe die bisher unvermeidbare und zu einem Öffnen der Glieder während des Lötens führende Zugspannung, die Verwendung von Schwermetallen als Legierungsstoffe und die Gefahr der Steiflötung von Gliedern praktisch vermieden werden können.

Ausgehend von einem Verfahren zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten, wobei Lötmittel an der Stoßbzw. Verbindungsstelle jedes Gliedes aufgebracht wird, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontalen Ebene mit einer Geschwindigkeit abgesenkt wird, die etwas höher als die Bewegung der aufliegenden Kette gemacht wird, so daß die Glieder etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden, und daß ein kurzer Abschnitt der Kette bei deren Auflage auf der horizontalen Ebene auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das Lötmittel schmilzt und das Löten der Glieder bzw. Verbindungsstellen ohne Einwirkung von Zugspannungen auf die Kettenglieder stattfindet. Nach einer gewissen Abkühlung kann die gelötete Kette von der etwa horizontal verlaufenden Ebene ohne Gefahr des Öffnens der Gliederverbindungen oder Bildung von steifen Lötstellen abgehoben v/erden. Wenn die Kette beim Löten erhitzt wird, dehnen sich die Glieder aus und können frei relativ zueinander expandieren. Wahrend der nachfolgenden thermischen Schrumpfung kann in Abhängigkeit von dem Oberschuß an Lötmittel und Talkum eine gewisse Spannung zwischen den Gliedern auftreten. Zur Vermeidung dieses Effekts ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Glieder nach dem Löten zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden, so daß die thermische Schrumpfung der Glieder ohne gegenseitige Beeinträchtigung der Glieder stattfinden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele» der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Schemaansicht auf ein einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einer horizontalen Drehscheibe; und

F i g. 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einer vertikal drehbaren Scheibe.

Ein wichtiges Merkmal der Erfind .:ng besteht darin, daß das Löten der Güederverbip.dimgen oder anderer Stoßstellen der Kette an einer etwa horizontal auf einem Tisch oder einer Scheibe liegenden Kette durchgeführt wird, wobei die Glieder etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden. Dadurch wird es möglich, das Aultreten von Zugspannungen zwischen den Kettengliedern und daraus resultierende Lötfehler zu vermeiden und das Risiko von steifen Lötstellen der Glieder durch Einsaugen des in Längsrichtung der Kette nicht abfließenden Lötmittelüberschusses zwischen zwei benachbarte Glieder weitgehend zu eliminieren.

In der Praxis kann das beschriebene Verfahren so ablaufen, daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontalen Ebene mit einer Geschwindigkeit abgesenkt wird, welche etwas höher als die Bewegung der Kette auf der etwa horizontalen Ebene ist, so daß sich die Glieder beim Auflegen auf die Ebene etwas ineinanderschieben. Zum Absenken oder Zuführen der Kette kann eine Zuführvorrichtung verwendet werden, die entlang der Horizontalebene beweglich ist, oder die Horizontalebf ne selbst kann relativ zur Zuführvorrichtung beweglich gemacht werden. Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten der Kette wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

In F i g. 1 ist eine Ausführungsfonn uieser Vorrichtung schematisch dargestellt; sie weist eine kreisförmige horizontale Scheibe 1 auf, welche an einer Axialwelle 2 drehbar gelagert ist. An einer Stelle oberhalb der Drehscheibe bzw. des Drehtisches 1 sind Transportrollen 3 gelagert, welche eine zu lötende Kette 4 aus einer Spule 5 aufnehmen und der Scheibe zuführen bzw. auf die Scheibe auflegen.

Die Drehscheibe 1 und die Transportrollen 3 stehen in einem bestimmten Drehzahlverhältnis, wobei eine in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung die Umlaufgeschwindigkeiten der Drehscheibe 1 und Transportrollen 3 in ein bestimmtes Verhältnis setzt. Eine solche Einrichtung kann durch eine der Drehscheibe oder den Transp^rtrollen zugeordnete Drehzahlver-Stellvorrichtung oder durch eine Vorrichtung gebildet sein, welche die Transportrollen 3 radial zur Drehscheibe bewegt. Bei einer Bewegung radial einwärts in Richtung des Mittelpunkts 6 der Drehscheibe 1 erhöht sich die Zuführgeschwindigkeit relativ zur Bewegungsgeschwindigkeit der kztte auf der Platte, und bei einer Bewegung der Zuführ- bzw. Transportrollen radial auswärts vermindert sich die Zuführgeschwindigkeit zur Geschwindigkeit der Kette auf der Drehscheibe.

Die Drehscheibe 1 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hohen thermischen Isolationseigenschaften, so daß ein möglichst geringer Teil der zum Löten vorgesehenen Wärme von der Drehscheibe absorbiert wird. Vorzugsweise besteht die Drehscheibe aus nicht brennbarem Keramikmaterial.

Die Aufheizung der Kette auf Löttemperatur kann in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. auf elektrischem oder elektrisch induktivem Wege erfolgen. In der Zeichnung ist die Heizvorrichtung jedoch als Gasbrenner dargestellt, der an einer Seite der Drehscheibe 1 festinoniiert und der Bewegungsrichtung der Ketten entgegengerichtet ist. Der Gasbrenner 7 ist in einem solchen Abstand von der Auflegestelle 8 der Kette auf die Drehscheibe angeordnet, daß die Kette an der Auflegestelle vom Gasbrenner 7 nicht beeinträchtigt wird. Wegen der Relativgeschwindigkeit beim Absenken der Ketten auf ren, schleifen, walzen ο. dgl. abgenommen werden.

Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung weist eine vertikale Scheibe 13 auf. die um eine nicht dargestellte Achse in Richtung des Pfeils 14 drehbar gelagert ist. Der höchste Punkt der Scheibe liegt an der mit dem Pfeil 15 bezeichneten Stelle. Auch in diesem Falle kann die Scheibe aus einem keramischen oder einem anderen Material mit guten thermischen Isoliereigenschaften bestehen. Die Breite der Scheibe kann bei Bedarf verändert werden. An ihrer Peripherie weist sie vorzugsweise eine Nut oder andere Mittel zur Führung der zu lötenden Kette 4 auf.

Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Kette von zwei Zuführ- bzw. Transportrollen 3 zugeführt, deren Drehzahl im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 13 variierbar ist. Die Kette wird auf den Umfang der Scheibe 13 mit einer Ge-

dic Drehscheibe und bei der Wciicrführung der Kette schwindigkeit aufgelegt, welche etwas höher als die

auf der Drehscheibe werden die Glieder leich« zusammen- bzw. ineinandergeschoben, bevor die Kette in beachtlichem Maße erhitzt wird. Bei Verwendung einer kreisförmigen Drehscheibe kann der Brenner 7 um etwa 90° von der Auflegestelle der Kette auf der Scheibe verschoben angeordnet sein; jedoch kann dieser Winke! bei Bedarf geändert werden.

Wenn die Kette beim Vorbeilauf am Brenner 7 erhitzt wird, expandieren die Glieder und es entsteht eine gewisse Bewegung zwischen den Gliedern. Nach dem Vorbeilauf der Glieder am Brenner kühlen sie sich nacheinander ab, und während dieses Abkühlens kann in Abhängigkeit von der vorausgegangenen Bewegung und einem zwischen den Gliedern vorhandenen Überschuß an Lötmittel und Talkum eine gewisse Zugspannung zwischen den Gliedern auftreten. Bevor das Lötmittel ausgehärtet und die Temperatur soweit abgesunken ist. daß eine solche Zugspannung auftreten kann, werden die Glieder daher vorzugsweise weiter zusammen- bzw. ineinandergeschoben, und dies kann in einfacher Weise mit Hilfe einer festmontierten Stange 9 geschehen, die etwas schräg montiert ist und lose mit der Oberfläche der Drehscheibe in Kontakt steht, so daß die Kette von der Stange in Richtung des Scheibenmittelpunkts bewegt wird. Gleichzeitig damit werden die Glieder zusammen- bzw. ineinandergeschoben, so daß der Bildung von Spannungen zwischen den Gliedern während der nachfolgenden Verfestigung und des Abkühlens entgegengewirkt werden wird. Die Schubstange 9 kann relativ zum Gasbrenner 7 verstellbar angeordnet sein und sollte vorzugsweise mit einem solchen Winkel zum BreK.ver angebracht sein, daß das Lötmittel noch vor der Betätigung durch die Stange 9 eine gewisse Verfestigung erfahren, jedoch noch keine beachtliche thermische Schrumpfung der Kette stattgefunden hat Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist der Brenner 7 unter einem Winkel von etwa 90° von der Ablegestelle der Kette auf der Drehscheibe und die Schubstange 9 unter.einem Winkel von etwa 45° zum Brenner 7 angeordnet Unter Auflage auf der Drehscheibe 1 folgt die Kette deren Drehbewegung in Richtung des Pfeils 10, wird laufend herabgekühlt und kann schließlich mit Hilfe von Transportrollen 11 vom Drehtisch abgehoben und in einen Behälter 12 eingeleitet bzw. auf eine Spule aufgewickelt werden. Wenn die Abkühlung der Kette beschleunigt werden solL kann eine Blasdüse zwischen der Schubstange 9 und der Abhebestelle der Kette von der Drehscheibe angeordnet werden. Aus dem Aufnahmebehälter 12 oder der Spule kann die Kette für eine Weiterbehandlung, z. B. polie-Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe ist. Auf diese Weise werden sie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die Kettenglieder etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben. Die Kette wird vorzugsweise an einer Stelle etwas vor dem obersten Punkt 15 auf die Scheibe aufgelegt, und der Winkel /wischen dem obersten Punkt 15 und dem Auflegepunkt 8 ist nach Bedarf variierbar. In einiger Entfernung von dem Auflegepunkt der Ke ie ist der Brenner 7 angeordnet, der eine Gasflamme schräg gegen die Kette 4 richtet. Um die Kettenglieder weiter ineinanderzuschieben, kann ein Gleitschuh 16 nahe der Scheibe 13 montiert sein, der die Kettenglieder leicht ineinanderschiebt, wenn die Kette 4 an dem Gleitschuh vorbeiläuft. Der Gleitschuh kann als Reibungsbacke o. dgl. ausgebildet sein, die entlang des Umfangs der Scheibe 13 gleitet, oder er kann auch die Form einer Rolle annehmen, die mit niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit als die Scheibe 13 gedreht wird. Zum Abzug der Kette sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel Transportrollen 11 vorgesehen, durch die die Kette zur weiteren Behandlung kontinuierlich abgezogen wird. Durch Ablegen der Kette in der zuvor beschriebenen Weise auf einer im wesentlichen horizontalen Ebene und durch leichtes Zusammenschieben der Kettenglieder ist es beim Löten der Kette in dieser (leicht zusammengeschobenen) Stellung möglich, auf die Kettenglieder wirkende Spannungen und damit die Gefahr fehlerhafter Lötstellen durch geöffnete Gliederverbindungen zu vermeiden. Die Verwendung von giftigen Schwermetallen, wie sie nach dem Sand der Technik im Kettenmetall als Legierungen in der Regel gebraucht wurden, wird durch die Erfindung überflüssig. Praktisch vollständig beseitigt wird das Risiko einer steifen Lötstelle der Kettenglieder, die beim Stande der Technik darauf zurückzuführen ist, daß Lötmittel aus der Verbindungsstelle fließt und in den Raum zwischen zwei Glieder eingesaugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten, wobei Lötmittel an der Stoß- bzw. Verbindungsstelle jedes Gliedes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontale Ebene mit einer Geschwindigkeit abgelegt wird, die etwas höher als die Bewegung der aufliegenden Kette gemacht wird, und daß ein kurzer Abschnitt der Kette bei deren Auflage auf der horizontalen Ebene auf Löttemperatur erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführgeschwindigkeit der Kette zur Horizontalebene im Verhältnis zur Auflagegeschwindigkeit der Kette auf der Horizontalebene gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette in einem solchen Abstand von der Ablagestelle auf die im wesentlichen horizontale Ebene auf Löttemperatur gebracht wird, daß eine merkliche Erwärmung der Kette erst nach deren Weiterbewegung von der Ablagestelle stattfindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette auf eine horizontal drehbare Scheibe abgelegt und die Zuführgeschwindigkeit der Kette zur Scheibe relativ zur Drehgeschwindigkeit der Scheibe gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dafc die Kette auf den Außenumfang einer vertikal drehbaren Scheibe an einer Stelle aufgelegt wird, die mi. etwas Abstand vor dem höchsten Punkt des Scheibenumfangs liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder nach der Erwärmung auf Löttemperatur etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammen- bzw. Ineinanderschie ben der Kettenglieder nach einem gewissen Verfestigen des Lötmittels, jedoch vor einer maßgeblichen thermischen Schrumpfung der Kette stattfindet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette von der Scheibe erst abgenommen wird, wenn sich das Lötmittel vollständig verfestigt hat und die Kette weitgehend abgekühlt ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer die Kette und das Lötmitte! auf Löttemperatur bringenden Heizvorrichtung, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen horizontal verlaufende Ebene (1; 13) und .»ine Zuführvorrichtung (3) zum Auflegen der Kette (4) auf die horizontale Ebene, wobei die horizontale Ebene und die Zuführvorrichtung mit aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten bewegbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (3) eine solche auf die Bewegung der horizontalen Ebene (1; 13) abgestimmte Drehzahl hat, daß die Geschwindigkeit, mit der die Kette (4) der horizontalen Ebene (1; 13) zugeführt wird, etwas höher ist als die Geschwindigkeit der Kette bei deren Weiterbewegung auf der horizontalen Ebene.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch

gekennzeichnet, daß die Ebene als horizonal drehbare Scheibe (1) ausgebildet ist und die Zuführvorrichtung Transportrollen (3) aufweist, die in fester Lagebeziehung zur drebaren Scheibe (1) gelagert sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (7) relativ zu den Förderrollen (3) verschieblich angeordnet sind, so daß die Lage der Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Drehscheibe ίο (1) änderbar isL

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Ebene als vertikal drehbare Scheibe (13) ausgebildet ist, auf deren Umfang die Kette (4) auflegbar ist, und daß die Zurührvorrichtung Förderrollen (3) aufweist, weiche ortsfest in bezug auf die Drehscheibe (13) gelagert sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kettengüeder zusammenschiebende Vorrichtung (9) an der Bewegungsbahn der Kette (4) hinter der Heizvorrichtung (7) angeordnet isL

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kettenglieder zusammenschiebende Vorrichtung eine Schubstange (9) aufweist, die in einem gewissen Abstand hinter der Heizvorrichtung (7) angeordnet ist und die Kette (4) leicht radial einwärts in Richtung des Scheibenmittelpunkts drängt

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (9) gegenüber der Drehscheibe (1) verschieblich gelagert ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kette zusammenschiebende Vorrichtung als Reibvorrichtung (16) ausgebildet ist, die radial außen von der Drehscheibe (13) angeordnet und an der Kette (4) unter Reibschluß in Anlage bringbar ist.

18. Vorrichtung nach einem ,Her Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abzugsvorrichtung (11) vorgesehen ist, welche die Kette (4) von dem Tisch oder der Drehscheibe (1; 13) an einer solchen Stelle abhebt, an der das Lötmittel vollständig verfestigt und die Kette weitgehend abgekühlt ist.