DE2716452A1

DE2716452A1 - Verfahren zur herstellung eines flussmittel-beschichteten dochtes sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2716452A1
Application number: DE19772716452
Authority: DE
Inventors: Ernst Spirig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1977-04-14
Publication date: 1977-11-10
Also published as: CH620604A5; US4133291A; FR2349393B1; DE2716452C2; AU2403577A; JPS52133056A; AU502482B2; US4081575A; FR2349393A1

Description

Ernst Spirig, Speerstraße 14, P.O. Box 160, CH-8640 Rapperswil, Schweiz

Verfahren zur Herstellung eines flußmittel-beschichteten Dochtes sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines flußmittel-beschichteten Dochtes aus Metallfasern, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem aus US-PS 3 627 191 bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Dochte wird dieser aus einer Metalldrahtlitze, gewöhnlich Kupfer, geformte Docht mit einer Lösung aus einem festen Flußmittel in einem flüchtigen Lösungsmittel beschichtet, und die beschichtete Litze wird anschließend beheizt, um das Lösungsmittel zu verdampfen und eine dünne Schicht von dem festen Flußmittel auf den Drähten der Litze zu hinterlassen. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß eine Harzlösung das Metall angreift, mit dem es sich in Kontakt befindet, und das Ausmaß des Angriffs wächst offensichtlich mit der Temperatur. Aufgrund dessen führt die Beheizung des mit der Lösung beschichteten

7 09845/0770

DKS/KG/gs/il

-i-

Dochtes zu erhöhtem chemischem Angriff seitens der Beschichtungslösung auf den beschichteten Docht.

Außerdem ist es notwendig, sicherzustellen, daß das Lösungsmittel vollständig verdampft ist, bevor der Docht auf eine Vorratsspule gewickelt werden kann, um eine fortgesetzte, wenn auch langsame chemische Einwirkung zu verhindern. Die Vorschubgeschwindigkeit des Dochtes durch die Trockenzone muß daher notwendigerweise soweit reduziert werden, daß eine vollständige Verdampfung des Lösungsmittels sichergestellt wird; das setzt der Produktionsgeschwindigkeit selbstverständlich Grenzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines flußmittel-beschichteten Metalldochtes nebst Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, bei der keine Temperaturanhebung des Dochtes oder des Flußmittels auftritt.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren ist gekennzeichnet durch ein Desoxidieren des Dochtes und ein Beschichten des Dochtes mit einer anhaftenden Schicht aus einem Flußmittel-Material ohne Erhöhung der Temperatur des Dochtes oder des Materials im Anschluß an die Beschichtung des Dochtes.

Bei einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung wird dieses Problem gelöst durch ein Herstellverfahren für einen flußmittel-beschichteten Metalldocht, in dessen Verlauf zerkleinertes Flußmittel-Material mit Hilfe elektrostatischer Einrichtungen auf den Docht aufgetragen wird.

7 09845/077

In einer erfindungs<jemäßcn Vorrichtung zum Auftragen einer FluJimittel-Beschichtung auf einen Metalldocht wird dieser Docht nacheinander durch eine Desoxidationskammer, ein eine Lösung eines Flußmittel-Materials in einem flüchtigen Lösungsmittel enthaltendes Bad und eine partiell evakuierte Kammer geleitet, worin das LösungsmiLtel aus dem benetzten Docht verdampft wird.

Bei einer erfindungsgemäßen Alternativ-Vorrichtung zum Auftragen einer Flußmitte]-Beschichtung auf einen Metalldocht wird dieser Docht nacheinander durch eine Desoxidationskammer und dann durch eine andere Kammer geleitet, in welche zerkleinertes Flußmittei-M^terial eingeführt wird, das ein gegenüber dem Docht wesentlich abweichendes elektrisches Potential aufweist, um die Beschichtung auf dem Docht zu erzeugen.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Modifikation der Vorrichtung von Fig. 1,

und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Verfahren zur Herstellung eines harzbeschichteten Metalldochtes wird ein Metalldocht 1 von einer Vorratsspule 2 abgewickelt und in eine Kammer 3 eingeführt, und zwar durch eine Eingangsdichtung 3a hindurch, die in an sich bekannter Weise die

709845/0770

Einlaßbewegung des Dochtes in die Kammer relativ wenig behindert, aber andererseits das Ausströmen von Gas aus der Kammer wesentlich behindert. Innerhalb der Kammer 3 durchläuft der Docht 1 eine Heizeinrichtung 4, beispielsweise eine elektrische Induktionsheizung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Heizeinrichtung 4 aus einer einzigen Windung einer Induktionsspule 4a, deren elektrisch isolierte Anschlüsse 4b und 4c außerhalb der Kammerwandung liegen und entsprechend verdrahtet sind. Zur Stromversorgung der Heizspule der Heizeinrichtung 4 dient eine Hochfrequenzquelle 5, deren im Bereich von zehn bis einige hundert Kilohertz liegender Hochfrequenzstrom amplitudenmäßig durch ein Stellglied 5a verändert werden kann. Ober einen Schalter 6a ist die Hochfrequenzquelle 5 an Klemmen 6 einer VJechsel stromversorgung angeschlossen.

Die Kammer 3 ist mit einem Rohranschluß 3b versehen, der wiederum über eine Rohrleitung 7 an eine Quelle eines reduzierenden Gases angeschlossen ist, repräsentiert durch einen Gaszylinder 8. Zweckmäßigerweise führt man der Kammer Wasserstoff als reduzierendes Gas zu, um auf diese Weise eine reduzierende Atmosphäre zu erzeugen, welche aus dem beheizten Docht 1 Oxide und andere Oberflächenverunreinigungen entfernt und auf diese Weise für eine saubere Metalloberfläche für die Beschichtung sorgt. Mittels eines geeigneten Stellmittels, beispielsweise in Form eines Ventils 8a,kann man den Zufluß des reduzierenden Gases aus dem Gaszylinder 8 in die Kammer 3 steuern. Die korrekten atmosphärischen Bedingungen innerhalb der Kammer 3 kann man mittels geeigneter Einrichtungen überwachen, hier angedeutet durch einen Druckanzeiger 9. Man kann aber auch andere Mittel, beispielsweise

709845/0770

Durchflußmengen-Anzeigeeinrichtungen verwenden gezogen.

, falls vorDer desoxidierte Docht verläßt die Kammer 3 durch eine Auslaßdichtung 3c und wird anschließend in ein Beschichtungsbad 10 eingetaucht, worin sich eine aus Harz in einem geeigneten organischen Lösungsmittel bestehende Lösung befindet. Zu dem Beschichtungsbad 10 gehört ein Behälter 11 mit Führungsrollen 12 und 13, über die der desoxidierte Docht geführt, in eine im Behälter befindliche Beschichtungslösung 14 eingetaucht und wieder herausgeführt wird.

Nach Verlassen des Beschichtungsbades 10 gelangt der benetzte Docht 1a auf dem Wege durch eine Drucke! ichtung 15a in eine Trockenkammer 15, die über eine Rohrleitung 16 an eine Luft-Pumpeinrichtung 17 angeschlossen ist, mit deren Hilfe der Luftdruck in der Trockenkammer 15 wesentlich unter atmosphärischen Druck abg&senkt wird. Zur Drucküberwachung innerhalb der Trockenkammer 15 dient ein Druckanzeiger 18. Falls erwünscht, kann der benetzte Docht 1a innerhalb der Trockenkammer 15 auch eine verlängerte Förderbahn durchlaufen, wozu dann geeignete Rollen 19 in der Kammer angeordnet wären, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. Der abgesenkte Druck innerhalb der Trockenkammer 15 sorgt für eine schnelle Verdampfung des Lösungsmittels aus dem benetzten Docht 1a bei Raumtemperatur von etwa 20° C. Zwar erfolgt der Trockenvorgang des benetzten Dochtes in der Trockenkammer umso schneller, je niedriger der Druck in der Kammer ist, aber vorzugsweise wird der Kammerdruck so gewählt, daß das Lösungsmittel in der Trockenkammer bei Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit verdampft, welche nicht die Kontinuität der Flußmittel-Beschichtung beeinträchtigt.

Der beschichtete und getrocknete Docht 1b verläßt' die Trockenkammer 15 durch eine Auslaßdruck-Dichtung 15b und wird anschließend von einer Aufwickelspule 20 aufgenommen,

7098*5/0770

die hier über durch eine strich-punktierte Linie 21 angedeutete Antriebsmittel mit einem Elektromotor 22 gekoppelt ist. Vorzugsweise werden diese Antriebsmittel 21 unter Abtastung des Wickelumfangs auf der Aufwickelspule so geregelt, daß der Docht mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit durch die gesamte Beschichtungsvorrichtung gezogen wird.

Es leuchtet ein, daß die Verdampfung des Lösungsmittels zu einer Temperaturabsenkung innerhalb der Trockenkammer führt, und dies hat wiederum auf die Dauer eine Verlangsamung des Verdampfungsprozesses zur Folge. Es kann aus diesem Grund erwünscht sein, eine Heizeinrichtung vorzusehen, welche die Innentemperatur der Trockenkammer etwa auf Raumtemperatur hält.

Selbstverständlich kann man die zuvor beschriebene Ausführung auch zur Beschichtung eines Metalldochtes mit anderen löslichen festen Flußmittel-Materialien als Harz verwenden. Ferner kann man selbstverständlich den beschriebenen Beschichtungsprozeß wiederholen, um zusätzlich eine oder mehrere weitere Beschichtungen aus dem gleichen Flußmittel-Material oder eine oder mehrere zusätzliche Schichten eines anderen Flußmittel-Materials aufzutragen. Diese Möglichkeit ist in Fig. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt, wo ein von der Vorratsspule 2 abgewickelter Docht 1 zur Desoxydation in die Kammer 3 gezogen und anschließend durch ein erstes Beschichtungsbad 10, dann in eine erste Trockenkammer 15, anschließend durch ein zweites Beschichtungsbad 30 und schließlich durch eine zweite Trockenkammer gezogen wird, bevor der beschichtete Docht auf die Aufwickelspule 20 aufgewickelt wird. In der Mitte von Fig. ist durch das Bezugszeichen S angedeutet, daß man noch weitere Beschichtungsstufen in den Prozeß einfügen kann.

709845/0770

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt in Fig. 3 der Zeichnung, wird der mit einem Flußmittel zu beschichtende Docht 1 von der Vorratsspule 2 entnommen und über mit Erdpotential verbundene Erdungsrollen 41 hinweg in einen Behälter 40 hineingezogen. Innerhalb dieses Behälters 40 befindet sich eine Verteileinrichtung 410, welche gegenüber Erde auf einer elektrischen Potentialdifferenz von einigen 1000 Volt (vorzugsweise von 5000 V bis 50.000 V) gehalten wird. Die Verteileinrichtung 410 kann mit dem negativen Anschluß einer Hochspannungsquelle 42 verbunden sein, deren positiver Anschluß geerdet ist. Ein Trichter 43 enthält einen Vorrat von groben Partikeln eines festen Flußmittel-Materials 44, welches auf dem Wege aus dem Trichter 4 3 eine bekannte Zerkleinerungseinrichtung 45 durchläuft, die durch einen Elektromotor 4 6 oder in anderer Weise angetrieben wird. Die Zerkleinerungseinrichtung 45 reduziert das aus dem Trichter 43 zugeführte feste Flußmittel-Material 44 vorzugsweise unter Durchflußmengen-Steuerung mittels einer bekannten Durchflußmengen-Steuereinrichtung 47 in ein durch Fühlen nicht wahrnehmbares Pulver, welches der Verteileinrichtung 410 zugeführt wird. Vorzugsweise haben die zerkleinerten Partikel eine Korngröße in der Größenordnung von 0,5 bis 100 Mikron. Zwar kann man jede beliebige bekannte Pulver-Verteileinrichtung verwenden, vorzugsweise wird hier jedoch ein Luftstrom zum Einblasen des von der Zerkleinerungseinrichtung 45 abgegebenen Pulvers und zur Sicherstellung von dessen korrekter Abgabe in den Behälter 40 benutzt. In diesem Zusammenhang ist ein elektrisch angetriebenes Zentrifugalgebläse 48 so angeschlossen, daß es dem Behälter 40 über eine Auslaßleitung 49 Luft entzieht und der Verteileinrichtung 410 über eine Versorgungsleitung 50 Luft zuführt. Man bemerke, daß die Verteileinrichtung 410 gegenüber dem Behälter 40 durch einen Isolator 41a

7098A5/0770

isoliert ist, und daß ferner die Versorgungsleitung 50 aus Isoliermaterial besteht, so daß einwandfrei sichergestellt ist, daß die Verteileinrichtung 410 gegenüber dem Docht 1 einen ausreichenden Potentialunterschied aufweist.

Der vorhandene Potentialunterschied zwischen dem Docht 1 und dem von der Verteileinrichtung 410 in den Behalter abgegebenen pulverisierten Flußmittel-Material hat die Wirkung, daß die Pulvermenge anhaftend auf die Metallfäden des Dochtes aufgetragen wird. Nach Verlassen des Behälters durchläuft der beschichtete Docht 1a Erdungsrollen 51 und wird dann von einer Aufwickelspule 20 aufgenommen, die vorzugsweise in gleicher Weise wiu in Verbindung mit Fig.1 beschrieben angetrieben wird.

Mit Hilfe der zuvor beschriebenen Vorrichtungen wird ein mit einer anhaftenden Schicht eines Flußmittel-Materials beschichteter Metalldocht erzeugt.

Den Schutzumfang der Erfindung bestimmen die anliegenden Ansprüche und nicht die Einzelheiten der folgenden Beschreibung. So ist es beispielsweise nicht unbedingt notwendig, die Beschichtungsoperation unmittelbar nach der Desoxidation vorzunehmen, wie dies im Rahmen des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben ist. Beispielsweise kann man die Desoxidation an einem Ort vornehmen und den desoxidierten Docht in aufgewickelter Form an einen anderen Ort übertragen, bevor man mit der Beschichtung beginnt. Voraussetzung ist, daß die Zwischenlagerung nicht zu einer ausgeprägten Re-Oxidation des Dochtes führt.

709845/Ö77Ö

Leefseite

Claims

Ansprüche

ί1.1 Verfahren zur Herstellung eines flußmittelbeschichteten Dochtes aus Metallfasern, gekennzeichnet durch ein Desoxidieren des Dochtes und ein Beschichten des Dochtes mit einer anhaftenden Schicht aus einem Flußmittel-Material ohne Erhöhung der Temperatur des Dochtes oder des Materials im Anschluß an die Beschichtung des Dochtes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Desoxidation der Docht in eine Lösung des Flußmittel-Materials in einem flüchtigen Lösungsmittel getaucht und danach in eine Kammer eingebracht wird, in welcher der Luftdruck wesentlich niedriger als der atmosphärische Druck ist, um dabei das Lösungsmittel ohne Anhebung der Temperatur desselben zu verdampfen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Benetzung des oxidierten Dochtes durch dessen Eintauchen in ein Bad dieser Lösung bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung des Dochtes nach der Desoxidation durch Halten des Dochtes auf einem festgelegten elektrischen Potential und durch Einbringen des Dochtes in ein Behältnis, worin eine Dispersion von zerkleinerten Partikeln, die sich auf einem von dem des Dochtes wesentlich abweichenden elektrischen Potential befinden, des Flußmittel-Materials erzeugt wird, erfolgt.

709845/0770

ORiGlNAL INSPECTED
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentialunterschied zwischen den Partikeln und dem Docht in der Größenordnung von 5000 V bis 50 000 V liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine Größe im Bereich von 0,5 bis 100 Mikron haben.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (2,20...) zum Hindurchbewegen des Dochtes (1) durch eine geschlossene Kammer (3), die eine reduzierende Atmosphäre enthält, Mittel (4) zum Beheizen des Dochtes innerhalb der Kammer unter Desoxidierung der Metallfäden, und durch Mittel (10,15) zum Auftragen der Beschichtung aus dem Flußmittel-Material auf den Docht ohne Aufheizung des Docht-MateriaIs.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Mitteln zum Auftragen der Beschichtung auf den Docht (1) Mittel (10) zum Benetzen des desoxidierten Dochtes mit einer Lösung (14) des Flußmittel-Materials in einem flüchtigen Lösungsmittel, Mittel (12,15a,15b) zum Hindurchbewegen des benetzten Dochtes (1a) durch ein Behältnis (15) und Mittel (17) zum Halten des Innenraumes des Behältnisses auf einem Druck, der wesentlich unter dem atmosphärischen Druck liegt, so daß auf diese Weise das Lösungsmittel verdampft .
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (17) zum Halten des Behältnisses (15) auf einem unter dem atmosphärischen Druck liegenden Druck

709845/0770

-y-

so ausgebildet sind, daß in dem Behältnis ein Druck erzeugt wird, welcher das Lösungsmittel schnell bei Raumtemperatur verdampfen läßt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Mitteln zum Auftragen der Beschichtung auf den Docht Mittel (41,51) zum Fixieren des elektrischen Potentials des Dochtes (1), Mittel zum Hindurchführen des Dochtes durch ein Behältnis (40) und Mittel zum Einführen von zerkleinerten Partikeln des Materials mit einem Potential, welches wesentlich von dem Potential des Dochtes abweicht, in das Behältnis (40) gehören.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (45,47...) zum Einführen der Partikel in das Behältnis (40) so ausgebildet sind, daß diesen Partikeln ein Potential aufgeprägt wird, welches von dem Potential des Dochtes (1) um einen Betrag von 5000 bis 50 000 V abweicht.

709845/0770