DE2844236C2 - Vorrichtung zum Verzinnen von Drahtenden, insbesondere abisolierten Kabelenden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verzinnen von Drahtenden, insbesondere abisolierten Kabelenden, vorzugsweise an Drahtschneide- und Abisoliermaschinen mit horizontalem Quertransport der Drahtstücke, mit einem über eine Pumpe umgewälzten und durch eine Düse aufwärts geführten Zinnbad, in deren abwärts gerichtetem Lötwellen-Überfluß die Drahtenden mit dem Zinn in Kontakt kommen.

Derartige Geräte, auch zuweilen als Auslötwelle bezeichnet, sind bekannt. Sie bestehen aus einem Behälter zur Aufnahme des Zinnbades. Der Behälter kann durch einen Boden unterteilt sein, wobei an diesen Boden und den unter ihm befindlichen Raum eine aufwärts gerichtete Düse angeschlossen ist, die über den Spiegel des Zinnbades hinausreicht und dort etwa einen

allseits gleichhohen Überlaufrand bildet In der Regel ist die Düse mit rechteckigem oder quadratischem Austrittsquerschnitt versehen und besitzt gleich hohe Wandteile. Durch eine über einen Motor angetriebene Pumpe wird das Zinnbad laufend umgewälzt wobei das Zinn durch die Düse aufwärts geführt wird und im Bereich des Überlaufrandes sich ein Lötwellen-Überfluß ergibt in dessen Bereich die zu verzinnenden Drahtenden mit dem Lötwellen-Überfluß in Kontakt gebracht werden. Der Lötwellen-Überfluß ist frei von Schlacke und Oxydationsprodukten, so daß hier immer eine saubere bewegte Zinnoberfläche zur Verfügung steht, um die Drahtenden zu verzinnen. Die Formgebung und das Aussehen des Lötwellen-Überflusses ist dem Wasseraustritt aus einem gefaßten Bninnen oder dem Überlauf an einem Wasserwehr oder dergleichen vergleichbar. Dies bedeutet daß die überfließende Zinnmasse im Bereich des Lötwellen-Überflusses eine gekrümmte Oberfläche besitzt die am höchsten Punkt horizontal beginnt und sich dann bogenförmig nach abwärts neigt Da die Fallstrecke des Zinnes nur gering ist, wird bei den bekannten Vorrichtungen ein senkrecht nach unten gerichteter Zinnfluß, d.h. ein Lötwellen-Überfiuß mit senkrechter Oberflächebegrenzung, nicht erreicht Daraus ergibt sich, daß ζ. Β. zwei senkrecht übereinander geführte gleich lange Drähte, beispielsweise einer Doppellitze, mit unterschiedlicher Eintauchtiefe Tiit dem Lötwellen-Überfluß in Berührung gebracht werden. Eine einwandfreie und gleichmäßige Verzinnung ist beispielsweise dann nicht mehr möglich, wenn die zu verzinnenden Drahtenden sehr kurz bemessen sein müssen. Es besteht dann die Gefahr, daß der oben durch den Lötwellen-Überfluß geführte Draht nur ungenügend, d. h. nur im Bereich des feien Endes verzinnt wird, während der darunter befindliche Draht selbst im Bereich der Isolierung mit Zinn in Berührung kommt. Weiterhin weisen die bekannten Geräte, eine Düse mit relativ großer Austrittsfläche auf, wodurch also der Lötwellen-Überfluß nach allen Seiten hin gerichtet ist und somit eine beachtliche Länge aufweist, obwohl für den Kontakt mit den Drahtenden an sich nur eine begrenzte Strecke ausgenutzt wird. Auch eine vermehrte Oxydation des Zinnes tritt damit ein. Die Pumpe, die zum Umwälzen des Zinnbades dient, wird in der Regel über einen Gleichstrommotor angetrieben, der auf Schwankungen im elektrischen Netz sehr empfindlich reagiert. Dies bedeutet, daß sich die Menge und die Form des Lötwellen-Überflusses je nach den Netzschwankungen verändert, so daß eine präzise Einstellung der Eintauchtiefe des Drahtendes in den Lötwellen-Überfluß nicht möglich und die Beibehaltung dieser Eintauchtiefe nicht garantiert werden kann. Auch die relative Anordnung der Düse innerhalb des Behälters, der das Zinnbad aufnimmt, ist insofern ungünstig, als die Düse in relativ großer Entfernung von einer Seitenwand des Behälters angeordnet ist. Dies bedeutet wiederum, daß die zu verzinnenden Drahtenden von uem Greifer, der den horizontalen Quertransport der Drahtstücke durchführt, nur relativ weit entfernt von dem freien Drahtende gegriffen werden können, so daß während des Transportes und der Verzinnung die freien Drahtenden eine relativ große Labilität besitzen. Auch hierdurch werden die Verhältnisse beim Verzinnen beeinträchtigt indem nur bis zu gewissem Grade reproduzierbare Verhältnisse geschaffen werden. Insbesondere bei der Verarbeitung von zwei Stück einadriger Litze befinden sich oft die Drahtenden seitlich versetzt zueinander, so daß

zusammen mit der vertikalen Versetzung eine unregelmäßige Lage der Drahtenden zu dem Zinnbad vorliegt Die unregelmäßige Lage bewirkt eine unregelmäßige Verzinnung, falls die Drahtenden den Lötwellen-Überfluß überhaupt erreichen. Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, Führungsschienen entlang des horizontalen Quertransportes im Bereich der Lötwelle anzuordnen, an denen sich die Drähte im Endbereich ausrichten sollen. Um eine Führungswirkung zu erreichen, ist es erforderlich, die Führungsschienen möglichst nahe an dem Lötwd'en-Überfluß im Bereich der Drahtenden anzuordnen, wo aber andererseits eine rasche Zuset-'•'zung der Führungsschienen eintritt. Das abspritzende "Zinn setzt sich auf den Führungsschienen ab, so daß deren Oberfläche rauh und gleichsam mit Gleithindernissen besetzt wird. Die Drahtenden bleiben beim •^Quertransport kurzzeitig an den Hindernissen hängen 'und lösen sich dann peitschenartig wieder, so daß die Führungswirkung gerade nicht eintritt, sondern die unkontrollierte Lage der Drahtenden ncjh verstärkt wird. Auch eine aufwendige Reinigung der Führungsschienen in kurzen Abständen hilft nur wenig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sie einen zumindest angenähert senkrechten Lötwellen-Überfluß aufweist, dessen Oberflächenform weitgehend konstant ist, und zwar auch dann, wenn sich Mengenschwankungen des umgewälzten Zinnes infolge von Netzschwankungen der elektrischen Versorgung ergeben.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Düse lippenförmig mit im wesentlichen zwei den Austrittsspalt begrenzenden Wänden ausgebildet ist und daß im Bereich der Düse ein den Lötwellen-Überfluß etwa senkrecht nach unten richtendes Leitblech vorgesehen ist. Die Erfindung verläßt damit den üblichen Austrittsquerschnitt einer Düse, nämlich die Rechteck- oder Quadratform und schafft einen Austrittsspalt mit zwei relativ nah beieinander angeordneten Wänden, so daß eine Lippendüse gebildet wird. Die Jden Austrittsspalt begrenzenden Wände können dabei ^gleich hoch ausgebildet sein, so daß sich je ein !'Lötwellen-Überfluß im Anschluß an jede der beiden <ä Wände ergibt. Da bei Verzinnen von Drahtenden äijedoch regelmäßig nur der eine Lötwellen-Überfluß ^benötigt wird, ist in diesem Bereich ein Leitblech vorgesehen, welches den bogenförmigen Lötwellen-Überfluß etwa senkrecht nach unten richtet Geringfügige Abweichungen von der senkrechten Flußrichtung sind unschädlich. Wesentlich an der senkrechten Flußrichtung des Lötwellen-Überflusses ist es, daß die übereinander und in der Regel auch seitlich versetzt zueinander angeordneten Drahtenden dennoch im wesentlichen gleiche Eintauchtiefe erhalten und daß die Oberfläche des Lötwellen-Überflusses auf die-.e Weise sehr konstant gehalten werden kann, etwa wie ein von oben nach unten fließender vorhangartiger Zinnschleier. Trotz des Leitbleches fließt das Zinn zwischen der den Austrittsspalt begrenzenden Wand und dem Leitblech bogenförmig. An dem Leitblech wird es jedoch nach unten abgelenkt, so daß sich dann ein weitgehend senkrechter Fluß ergibt, zumindest gerade auf der Seite, auf der die Berührung mit den Drahtenden stattfindet. Auf der anderen Seite, also der Wandung zugekehrt, ist immer noch eine bogenförmige Begrenzung vorhanden, die aber insofern vorteilhaft ist, als sich Mengenschwankungen in erster Linie in einer Veränderung der Oberfläche an dieser Stelle auswirken, nicht dagegen im Bereich der Oberfläche, die mit den Drahtenden in Berührung kommt. Weiterhin ist vorteilhaft, daß überraschenderweise auf die Anordnung von Führungsschienen völlig verzichtet werden ■■> kann, so daß auch entsprechende Säuberungsarbeiten entfallen. Die ebene Oberfläche des Lötwellen-Über flusses ist groß genug und in ihrer Form stabil genug, um auch unregelmäßig abstehende Drahtenden ordnungsgemäß in der gewünschten Weise zu verzinnen.
in Das Leitblech kann relativ zu dem Lötwellen-Überfluß und damit zu der Düse bzw. der die Düse begrenzenden Wand ver- und feststellbar angeordnet sein. Die Verstellungsmöglichkeit kann dabei in gewissen Grenzen in sämtlichen Raumrichtungen ΐϊ möglich sein, so daß das Leitblech auch in seiner Neigung einstellbar und feststellbar ist Im allgemeinen genügt aber bereits eine Verstellmöglichkeit quer zur senkrechten Flußrichtung des Lötwellen-Überflusses.
Mit besonderem Vorteil kann die dem Leitblech abgekehrte Wand der Düse höher als die dem Leitblech zugekehrte andere Wand der Düse ausgebildet sein. Dann ergibt sich in der Regel nur ein einziger Lötwellen-Überfluß, und zwar genau an der Steile, an der er benötigt wird. Das umgewälzte Lötzinn fließt

2ΐ dann nur nach einer Stelle über. Auf diese Weise kann der Mengendurchsatz der Umwälzung noch einmal verkleinert werden, was insofern nützlich ist, als damit auch die Oxydation verringert wird. Es ist aber auch möglich, daß die dem Leitblech abgekehrte Wand der Düse nur um ein bestimmtes Maß höher als die dem Leitblech zugekehrte Wand der Düse ausgebildet ist, um so einen zusätzlichen Lötwellen-Überfluß für Überschußzinn zu bilden. Dies bedeutet, daß über die höhere Wandung nur dann Zinn überfließt, wenn beispielsweise

r> infolge von Netzschwankungen plötzlich mehr Zinn gefördert wird, v/elches dann gleichsam abgeleitet wird und die Strömungsverhältnisse im Bereich des Leitbleches nicht beeinträchtigt
Die lippenförmige Düse kann am Ende eines aufwärts führenden, schräg geneigten Schachtes angeordnet sein, wobei die Düse an dem überkragenden Teil des Schachtes sitzt. Auf diese Weise ist es möglich, die Düse und damit den Lötwellen-Überfluß sehr nahe an die Seitenwandung des Behälters für das Zinnbad heranzu-

^ 5 bringen, so daß kurze Abstände zu den Drahtenden konstruktiv möglich werden. Dies wirkt sich dahingehend vorteilhaft aus, daß die Drahtenden von den Greifern, die den horizontalen Quertransport bewerkstelligen, sehr kurz gefaßt werden können, so daß das freie Ende des Drahtendes eine relativ stabile Lage während des Transportes und des Verzinnens einnimmt. Dies wiederum erhöht die Konstanz in der Reproduzierbarkeit der Verhältnisse beim Verzinnen. Es bringt sogar die Möglichkeit, die Eintauchtiefe in den

Lötwellen-Überfluß zu verkleinern. Die ist für eine saubere Verzinnung durchaus förderlich. Versuche haben ergeben, daß selbst, bei kleiner Eintauchtiefe und enger Führung des Drahtendes eine ausgezeichnete Verzinnungsqualität erreichbar ist. Dabei kann man beobachten, wie das Zinn trotz kurzer Eintauchtiefe gleichsam zwischen die Drähte einer Litze einfließt. Die Isolierung eines Kabels bleibt beim Verzinnen der Drahtenden völlig sauber und unbeeinflußt.

Zum Abstreifen von etwaigem überschüssigem Zinn,

bevor die Erstarrungstemperatur des Zinns unterschritten wird, kann das Leitblech oder ein mit ihm verbundenes Teil mehrere abwärts gerichtete Abstreifdrähte zum Abführen von überschüssigem, an den

Drahtenden haftendem Zinn aufweisen. Wesentlich ist dabei, daß es sich um mehrere Abstreifdrähte handelt, an die das Drahtende während seines Quertransportes anschlägt, so daß Zinnspritzer im wesentlichen in das Zinnbad zurückfallen und die Umgebung der Vorrichtung weitgehend sauber bleibt. Die Abstreifdrähte sind dabei zweckmäßig mit engem Abstand nebeneinander bis in das Zinnbad reichend angeordnet, so daß das freie Drahtende in rascher Folge an den verschiedenen Abstreifdrähten anschlägt. Wenn die Abstreifdrähte bis in das Zinnbad hinabreichend vorgesehen sind, werden sie durch das Zinnbad mitbeheizt, so daß sich an ihnen abgestreiftes Zinn nicht aufbauen kann, sondern in das Zinnbad zurückfließt. Eine gesonderte Heizung der Abstreifdrähte ist damit nicht erforderlich. Die Abstreifdrähte können auch mit sich in Bewegungsrichtung der Drahtenden verkleinernden Abstand zu den Drahtenden angeordnet sein, damit mit Sicherheit ein Abstreifen bzw. ein Kontakt zu allen Abstreifdrähten erzielt wird. Die Abstreifdrähte dienen dazu, daß sich an den verzinnten Drahtenden keine Zinnperlen oder Zinnaufwölbungen bilden, die bei der Weiterverarbeitung der Drähte bzw. Kabel hinderlich sein könnten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. Die Zeichnungen zeigen

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht der Düse der Vorrichtung,

F i g. 2 eine schematisierte Draufsicht auf die Düse gemäß F ig. 1,

Fig.3 eine schematisierte Seitenansicht der Düse gemäß F i g. 1 und

Fig.4 die Verhältnisse am Lötwellen-Überfluß in vergrößernder Darstellung.

In den Figuren sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt Die F i g. 1 bis 3 zeigen den schräg aufwärts gerichteten und überkragenden Schacht 1, der an seinem unteren Ende eine Bodenplatte 2 zur Befestigung an einem Zwischenboden des Behälters des Zinnbades aufweist Der Schacht 1 ist innen hohl und steht meist mit dem unteren Raum des Behälters, auf jeden Fall aber mit der Förderpumpe in Verbindung, so daß das Zinnbad, dessen Badspiegel 3 strichpunktiert angedeutet ist, laufend umgewälzt wird, wobei das flüssige Zinn gemäß Pfeil 4 in dem Schacht 1 über den Badspiegel 3 hochgedrückt wird. Am Ende des Schachtes 1 ist die Düse 5 angeordnet über die das Zinn überfließt und hier den Lötwellen-Überfluß 6 bildet Das überfließende Zinn gelangt in das Zinnbad zurück.

Die Düse 5 ist als lippenförmige Düse ausgebildet und besitzt die beiden Begrenzungswände 7 und 8, die sich eng benachbart parallel zueinander erstrecken und den Austrittsspalt 9 einschließen. Selbstverständlich besitzt die Düse 5 auch Seitenwandungen, die aber hier infolge der lippenförmigen Ausbildung vernachlässigbar klein sind. Werden die beiden Wände 7 und 8 gleich hoch ausgeführt, dann ergeben sich zwei Lötwellen-Überflüsse 6 nach vorn und hinten. Vorteilhaft jedoch, wie in den Zeichnungen dargestellt, wird die hintere Wand 7 etwas höher als die vordere Wand 8 gezogen, so daß sich bei konstanter Strömungsmenge entsprechend dem Pfeil 4 nur ein einziger Lötwellen-Überfluß 6 nach vorn ergibt

Im Bereich des Lötwellen-Überflusses 6 und damit der Düse 5 ist ein Leitblech 10 ver- und feststellbar angeordnet, welches so in seiner Neigung und Höhenlage einstellbar ist, daß der bogenförmig ankommende Lötwellen-Überfluß 6 nach unten abgelenkt wird, so daß sich unterhalb des Leitbleches 10 eine angenähert senkrechte Oberfläche 11 an dem Lötwellen-Überfluß 6 ergibt. Die Verhältnisse sind in vergrößerter Darstellung am besten aus F i g. 4 ersichtlich. Die hintere Oberfläche 12 des Lötwellen-Überflusses 6 verläuft im Vergleich zu der vorderen Oberfläche 11 noch bogenförmig, so daß ein Spalt 13 zwischen der Schachtwandung und der hinteren Oberfläche 12 entsteht. Dieser Spalt ist nicht schädlich. Durch Veränderung der Spaltweite werden Unregelmäßigkeiten in der überfließenden Menge ausgeglichen bzw. aufgenommen, wobei jedoch stets die vordere Oberfläche 11 des Lötwellen-Überflusses 6 weitgehend konstant bleibt. Die hintere Wand 7 ist nur geringfügig höher gezogen als die vordere Wand 8 der Düse 5, um, falls beispielsweise durch Netzschwankungen die Pumpe mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben wird und sich demzufolge unterschiedliche Lötzinnmengen pro Zeiteinheit durch den Schacht 1 bewegen, überschüssiges Zinn auch nach hinten, also die Wand 7 überfließend, wegbewegen kann. Dies trägt dazu bei, die Strömungsverhältnisse und die Gestalt des Lötwellen-Überflusses 6 im Bereich der Wand 8 nicht zu beeinflussen.
In den F i g. 1,2 und 4 sind zwei Litzen, beispielsweise eine Doppellitze, dargestellt. Es sind die Isolierungen 14 und 15 und die freien Kabelenden 16 und 17 erkennbar, die senkrecht übereinander, jedoch horizontal und vertikal versetzt gegeneinander angeordnet sind. Zum besseren Verständnis wird noch ausgeführt, daß das

jo Kabelstück an den beiden Isolierungen 14 und 15 durch nicht dargestellte Greifer gefaßt und horizontal querbewegt wird, so daß es gemäß den Pfeilen 18 und 19 in F i g. 2 quer taktweise durch den Lötwellen-Überfluß 6 bewegt wird, wobei der Bewegungstakt jeweils an der Stelle unterbrochen wird, an der die Isolierung 14 in F i g. 2 ersichtlich ist Wie insbesondere F i g. 4 erkennen läßt, tauchen die beiden Drahtenden 16 und 17 mit mindestens angenähert gleicher Eintauchtiefe in den Lötw-ellen-Überfluß 6 ein, wobei sie durch das flüssige Zinn erwärmt werden und das Zinn nicht nur im Bereich der Eintauchtiefe, sondern bis zum Übergangsbereich an der Isolierung in die Litze eindringt bzw. die Drahtenden ummantelt Wie ersichtlich, kommt die Isolierung 14 und 15 mit dem Lötwellen-Überfluß 6 nicht in Berührung.

Wie F i g. 2 erkennen läßt sind an dem Leiblech 10 oder einem mit diesem verbundenen Teil mehrere Abstreifdrähte 20 vorgesehen, die sich im Bereich der Drahtenden 16,17 senkrecht nach unten erstrecken und

so in dem Zinnbad enden, so daß sie durch das flüssige Zinn zugleich beheizt werden. Wenn die Kabelstücke vermittels der nicht dargestellten Greifer gemäß Pfeil 19 in Fig.2 nach der Verzinnung weiter durch den Lötwellen-Überfluß 6 bewegt werden, schlagen sie schließlich mehrfach kurz hintereinander an den Abstreifdrähten 20 an, so daß hier überflüssiges Zinn schonend abgestreift wird und in das Zinnbad zurückgelangt Damit wird eine saubere Verzinnung erreicht, ohne daß sich Zinnaufwölbungen, Zinnperlen od. dgl. an den Drahtenden 16,17 bilden könnten. Die Abstreifdrähte 20 sind vorzugsweise versetzt schräg angeordnet, damit auch ein sicherer mehrfacher Anschlag der freien Drahtenden 16,17 erzielt wird.

Die wesentlichen Vorteile der Vorrichtung sind darin zu sehen, daß der Lötwellen-Überfluß 6 eine weitgehend konstante etwa senkrechte Oberfläche 11 erhält, so daß sich die freien Enden 16,17 von Kabelschnitten mit hoher Genauigkeit und konstanter Eintauchtiefe

reproduzierbar verzinnen lassen. Selbst kürzeste freie Drahtenden 16 und 17 können mit ausgezeichneter Verzinnungsqualität beherrscht werden. Schwankungen der umgewälzten Zinnmenge infolge Netzschwankungen können sich nicht störend auswirken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

J30 249/380'

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verzinnen von Drahtenden, insbesondere abisolierten Kabelenden, vorzugsweise an Drahtschneide- und Abisoliermaschinen mit horizontalem Quertransport der Drahtstücke, mit einem über eine Pumpe umgewälzten und durch eine Düse aufwärts geführten Zinnbad, in deren abwärts gerichtetem Lötwellen-Überfluß die Drahtenden mit dem Zinn in Kontakt kommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) lippenförmig mit im wesentlichen zwei den Austrittsspalt (9) begrenzenden Wänden (7,8) ausgebildet ist und daß im Bereich der Düse (5) ein den Lötwellen-Überfluß (6) etwa senkrecht nach unten richtendes Leitblech (10) vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (ίθ) relativ zu dem Lötwellen-Überfluß (6) und damit zur Düse (5) ver- und feststellbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Leitblech (10) abgekehrte Wand (7) der Düse (5) höher als die dem Leitblech (10) zugekehrte andere Wand (8) der Düse (5) ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie dem Leitblech (10) abgekehrte Wand (7) der Düse (5) einen zusätzlichen Lötwellen-Überfluß für Überschußzinn bildet

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lippenförmige Düse (5) am Ende eines aufwärts führenden, schräg geneigten Schachtes (1) angeordnet ist, wobei die Düse (5) an dem überkragenden Teil des Schachtes sitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (10) oder ein mit ihm verbundenes Teil mehrere abwärts gerichtete Abstreifdrähte (20) zum Abführen von überschüssigem, an den Drahtenden (16, 17) haftenden Zinn aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifdrähte (20) mit engem Abstand nebeneinander bis in das Zinnbad reichend angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifdrähte (20) mit sich in Bewegungsrichtung der Drahtenden (16, 17) verkleinerndem Abstand zu den Drahtenden angeordnet sind.