DE3715454A1 - Aggregat zur elektrochemischen reinigung von beim schweissen verwendeten langmaterialien, vorwiegend draht - Google Patents

Aggregat zur elektrochemischen reinigung von beim schweissen verwendeten langmaterialien, vorwiegend draht

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DE3715454A1 DE19873715454 DE3715454A DE3715454A1 DE 3715454 A1 DE3715454 A1 DE 3715454A1 DE 19873715454 DE19873715454 DE 19873715454 DE 3715454 A DE3715454 A DE 3715454A DE 3715454 A1 DE3715454 A1 DE 3715454A1
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Herstellung von Schweiß- und Auftragsschweißwerkstoffen, insbesondere auf ein Aggregat zur elektrochemischen Reinigung von beim Schweißen verwendeten Langmaterialien, vorwiegend Draht.
Die Erfindung kann zur elektrochemischen Reinigung von Langmaterialien wie Schweiß- und Auftragsschweißband, Streifen, der bei der Pulverdrahtherstellung zum Einsatz kommt, und andere beim Schweißen verwendete metallische Mate­ rialien angewandt werden.
Am effektivsten kann die Erfindung zur Reinigung von Stahldraht angewendet werden, der bei der Herstellung be­ triebswichtiger Schweißkonstruktionen z. B. im Atom- und Energiemaschinenbau zur Verwendung kommt.
Der Bedarf an hochwertiger Reinigung von Schweißdraht steigt besonders auf der heutigen Entwicklungsstufe bei der Herstellung großer Präzisions-Schweißkonstruk­ tionen für Kernkraftwerke und andere Energieanlagen, deren Ausführung durch eine Vielzahl von Schweißdrähten und Auf­ schweißungen bei langer Dauer des Schweißprozesses gekenn­ zeichnet ist.
Bekanntlich hängt die Verbesserung der technologischen Charakteristiken eines Schweißvorgangs (stabiles Brennen des Lichtbogens, vermindertes Verspritzen der Schweiße, Gleich­ mäßigkeit des Drahtvorschubs über die Leitkanäle von Schweiß­ anlagen u. a.) in hohem Maße von der Oberflächenbeschaffenheit des Schweißdrahtes ab.
Das Vorhandensein von Oberflächenverschmutzungen am Draht in Form von Spuren technologischer Kon­ servierungsfette, Oxiden, Rost u. ä. bedingt unbefriedigende schweißtechnologische Drahteigenschaften, was die Qualität der Schweißverbindungen stark vermindert, die Leistung her­ absetzt und den Arbeitsrhythmus der Anlagen zur automatischen und halbautomatischen Schweißung stört, deren Betriebsbedin­ gungen verschlechtert und in manchen Fällen den Einsatz des Drahtes zum Schweißen besonders betriebswichtiger Konstruk­ tionen unmöglich macht.
Dies erfordert die Anwendung arbeitsintensiver und wenig effektiver Arbeitsoperationen der Drahtreinigung von Oberflächenver­ schmutzungen durch mechanische Bearbeitung, von denen die folgenden am weitesten verbreitet sind:
  • - Abreiben der Drahtoberfläche durch aus Filz beste­ hende Flügelräder im Medium staubförmiger Abfälle von Erz­ mineral-Komponenten und Wasser;
  • - Kugel- und Sandstrahlen durch direkte Schlageinwir­ kung spezieller Reagenzien - metallischen Schrotes, Sandes und anderer Reagenzien - auf die Drahtoberfläche;
  • - Entfernen der Oberflächenschicht des Metalls mit Hil­ fe umlaufender Mikroschnittwerkzeuge wie Nadelfräser und Stahl­ drahtbürsten.
Es muß bemerkt werden, daß den bekannten Mitteln der mechanischen Reinigung spezifische Kennwerte eigen sind, die zu Defekten an der Drahtoberfläche (Kratzer, Haarrisse, Ungänzen) und zu Verzerrungen der Geometrie des runden Draht­ querschnittes (Gleichdick, Unrundheit) führen.
Die aufgezählten Parameter beeinflussen die Gleichmäßigkeit des Drahtvorschubs über Leitkanäle von Schweiß­ anlagen negativ, verschlechtern die Stromzuführung und rufen einen erhöhten Verschleiß der Stromkontaktdüsen von Schweißappara­ ten hervor.
Darüber hinaus haben die Einrichtungen zur mechanischen Drahtreinigung,
  • - eine relativ niedrige Reinigungsqualität;
  • - eine hohe Abnahme des Grundwerkstoffs, was die Kosten des technologischen Ablaufs indirekt erhöht;
  • - die Notwendigkeit eines häufigen Wechsels des Arbeits­ materials (Filzwischer, Schrot usw.), was eine niedrige Wirt­ schaftlichkeit des Reinigungsprozesses und des Wirkungsgra­ des der Ausrüstungen bedingt;
  • - einen hohen Verstaubungsgrad der Atmosphäre, der un­ günstige Arbeitsbedingungen für das Bedienungspersonl her­ beiführt und die Installation zusätzlicher Lüftungsmittel erfordert;
  • - die Notwendigkeit, die mechanische Reinigung unmittelbar vor der Schweißung durchzuführen, weil der nach gegenwärtig angewandten Methoden gereinigte Draht schnell rostet.
Der Prozeß der mechanischen Reinigung ist auch durch niedrige Leistung und begrenztes Sortiment des zu bearbei­ tenden Drahtes bezüglich des Durchmessers gekennzeichnet, weil die Reinigung des häufigsten Sortiments von Draht mit Durchmes­ sern unter 1-2 mm durch mechanische Mittel sehr schwierig ist.
Großer Arbeitsaufwand und geringe Effektivität der mechanischen Reinigung rufen eine beträchtliche Erhöhung der Betriebskosten hervor, die bei der Bearbeitung von Präzi­ sions-Schweißdraht oft 50% seines Preises erreichen.
Es sind Abscheideanlagen zur Vorbehandlung der Drahtober­ fläche durch Kontaktverkupferung in der wäßrigen Lösung von Kupfervitriol und Schwefelsäure bekannt (siehe das Buch "Pro­ izvodstvo metizov"/Herstellung von Metallwaren/, Moskau, Verlag "Metallurgia", 1977, S. 34).
Während der Verkupferung wird von der Drahtoberflä­ che das technologische Schmiermittel entfernt, und die Kupfer­ schicht verbessert den elektrischen Kontakt des Drahtes mit der Stromkontaktdüse des Schweißapparates.
Die Erfahrungen bei der Verwendung von verkupfertem Schweißdraht haben folgende Parameter der Abscheide-Verkupfe­ rungsanlagen bestimmt:
  • - da bei der Kontaktverkupferung der erforder­ liche Grad der Adhäsion der Kupferschicht am Stahlträger fehlt, wird eine Zerstörung des Kupferüberzugs durch fallende Rahmen der Schweißautomaten und eine Verstopfung der Leitkanä­ le mit Kupfer herbeigeführt;
  • - unbefriedigende Gleiteigenschaften des Drahtes infol­ ge Porigkeit des Überzugs und Bildung von galvanischen Mikro­ zellen zwischen Kupferüberzug und Stahloberfläche (wegen Störung der Lückenlosigkeit des Kupferüberzugs), die ein punktförmiges Zerschneiden des Drahtes hervorrufen;
  • - erhöhte Betriebskosten, welche damit zusammenhängen, daß als Überzug Kupfer - ein seltenes und teures Ma­ terial - verwendet wird.
Außerdem ist für die Herstellung von verkupfertem Schweiß­ draht ein Stahl mit begrenztem Kupfergehalt - höchstens 0,10- 15% - erforderlich. Anderenfalls übersteigt die Kup­ fermenge in den Nähten die zulässige Höhe, was die phy­ sikalisch-mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindun­ gen von Präzisionserzeugnissen, insbesondere die Bestrah­ lungsbeständigkeit der Nähte der Ausrüstungen von Kernkraft­ werken, verschlechtert.
Bekannt ist ferner eine Anlage zur elektrochemischen Reinigung von Schweiß- und Auftragsschweißdraht (Fachzeit­ schrift "Svarochnoe proizvodstvo" /Schweißtechnischer Be­ trieb/, Moskau, Verlag "Mashinostroenie", 1980, Nr. 8, S. 30-31).
Diese Anlage besitzt einen Block der bipolaren Behand­ lung von Schweißdraht und eine Einrichtung zum Drahtwaschen mit Wasser. Der Block der bipolaren Behandlung verfügt über - hintereinander angeordnet - eine Katoden- und eine Anoden­ sektion.
Der Reinigungsprozeß wird bei einer Laufgeschwin­ digkeit des Drahtes von 0,5-15 m/min in Elektrolyten folgen­ der Zusammensetzung:
  • a) wäßrige Kochsalzlösung (25%ige Lösung von NaCl in Wasser);
  • b) schwefelsauere Chrom-Phosphor-Lösung, % (bezogen auf Masse): 60H3PO4, 20H2SO4, 5Cr2O3, H2O-Rest durchgeführt.
Zu den Vorteilen der Anlage sind Kompaktheit und das niedrige Gewicht der technologischen Baueinheiten sowie ein hinreichend zuverlässiges und einfaches Transportsystem zu rechnen.
In der Katodensektion des Blocks der bipolaren Behand­ lung findet dank der Kavitation des Elektrolyts an der Draht­ oberfläche die Entfernung von Ölverschmutzungen und die Ver­ seifung ihrer Reste an der Drahtoberfläche statt.
In der Anodensektion erfolgt die Zerstörung der passi­ vierenden Schicht an der Drahtoberfläche unter Bildung von atomarem Sauerstoff.
Infolgedessen entsteht an der Drahtoberfläche ein gleich­ mäßiger Oxidfilm.
Der an der Oberfläche des gereinigten Drahtes vorhandene Oxidfilm bedingt eine niedrige Qualität der Schweißnähte.
Der negative Einfluß des Oxidfilmes auf die Festigkeits- und plastischen Eigenschaften der Naht und besonders auf deren Kerbschlagzähigkeit besteht darin, daß der im Oxid befind­ liche Sauerstoff bei seiner Auflösung in der Schweiße mit Kohlenstoff, Schwefel und atomarem Wasserstoff gasförmige Reaktionsprodukte bildet, welche die Ursache sind für die Entstehung von Poren im Nahtwerkstoff und für die Intensi­ vierung der Verspritzung des flüssigen Metalls aus der Schweißbogenzone. Aus diesen Gründen macht das Vorhandensein von Oxiden an der Drahtoberfläche es notwendig, in die Schweißzone (besonders beim Schweißen von betriebswichti­ gen Konstruktionen) teure Elemente - Desoxydationsmittel wie Titan, Aluminium u. a. - zusätzlich einzuführen.
Überdies vergrößert der Oxidfilm stark den Elektrokontakt­ widerstand im Abschnitt "Stromkontaktdüse-Draht" und ruft erhöhten Verschleiß, Anbrennen und Elektroerosion kontak­ tierender Teile des Vorschubgerätes von Schweißanlagen her­ vor.
Infolgedessen wird die Stromzuführung gestört, nimmt die Genauigkeit beim Leiten der Elektrode in die Schweißzone ab und verschlechtern sich die Bedingungen einer qualitätsgerech­ ten Nahtformung.
Außerdem bewirkt der Gehalt an Schwefelsäure im Elektro­ lyt bei der Drahtreinigung eine Steigerung des Wasser­ stoffgehaltes im Metall (Beizsprödigkeit), was die Folge ei­ ner aktiven Entwicklung des Wasserstoffs und der Aufnahme des letzteren im atomaren Zustand durch das Metall ist, er ruft auch eine Drahtblasigkeit hervor, welche durch die niedrige Temperatur des Drahtreinigungsprozesses und das Vor­ handensein von Schwefelwasserstoff in der Lösung begünstigt wird. Indem sich der Wasserstoff in der Schweiße bis zum Gleichgewichtszustand auflöst, diffundiert er je nach Kristallisation der Schmelze aus dieser, was zur Bildung von Undichtigkeiten und Poren in der Schweißnaht führt.
Die Verwendung der Kochsalzlösung als Elektrolyt setzt die Korrosionsbeständigkeit des Drahtes infolge einer depassi­ vierenden Wirkung des Kochsalzes auf die Drahtoberfläche her­ ab, was es notwendig macht, das Salz von der Metalloberflä­ che sorgfältig zu entfernen.
Das der elektrochemischen Reinigung folgende Wa­ schen des Drahtes mit Wasser stellt kein effektives Mit­ tel dar, da eine vollständige Entfernung des Kochsalzes von der Metalloberfläche nur bei chemischer Behandlung bei­ spielsweise durch Bleichen des Drahtes im Gemisch von Sal­ peter- und Salzsäure möglich ist. Außerdem kann das Kochsalz als chlorhaltiger Stoff eine Vergiftung durch das sich während der Schweißung bildende Phosgen verursachen.
Das Vorhandensein aggressiver Säurekomponenten im Elektrolyt bestimmt die Notwendigkeit, die Bauein­ heiten der Anlage korrosionsbeständig auszuführen, bedingt den Einsatz von zusätzlichen Lüftungseinrichtungen und An­ lagen zur Abwasserneutralisation, schafft ungünstige Be­ dingungen zum Umweltschutz und zur Gewährleistung der sanitär-hygienischen Arbeitsnormen des Bedienungs­ personals.
Es ist weiter eine Einrichtung zur Pulverdrahtherstellung be­ kannt, in welcher ein Aggregat zur elektrochemischen Draht­ reinigung vorgesehen ist (UdSSR-Urheberschein 8 63 730, IPK C 25 7/00, veröffentlicht im offiziellen Bulletin Nr. 34 am 15. 09. 81). Dieses Aggregat enthält einen Block der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung, der hintereinander ange­ ordnete Katoden- und Anodensektionen besitzt. Als Elektrolyt wird eine 5 bis 7%ige wäßrige Natriumkarbonatlösung verwen­ det.
Außerdem besitzt das Aggregat Einrichtungen zum Waschen und Trocknen von Draht.
In der Katodensektion des Blocks der bipolaren Elektro­ lyt-Kavitations-Behandlung findet dank der Kavitation des Elektrolyts an der Drahtoberfläche die Entfernung von Öl­ verschmutzungen und die Verseifung ihrer Reste an der Draht­ oberfläche statt.
In der Anodensektion erfolgt die Zerstörung der passivie­ renden Schicht der Drahtoberfläche unter Bildung von atomarem Sauerstoff.
Infolgedessen bildet sich an der Drahtoberfläche ein gleichmäßiger Oxidfilm.
Die Elektrolyt-Kavitations-Behandlung verleiht der Schweißdrahtoberfläche eine Reihe von im Vergleich zur z. B. mechanischen Reinigung besseren Eigenschaften.
Der Draht mit der nach dem Elektrolyt-Kavitations-Ver­ fahren behandelten Oberfläche besitzt eine höhere Korrosions­ beständigkeit unter atmosphärischen Bedingungen, weist eine höhere Klasse der Oberflächengüte auf (wegen der polierenden Wirkung während des Behandlungsprozesses), enthält zwei- bis dreimal weniger Rest-Wasserstoff und vermindert die Ver­ spritzung beim Schweißen von Elektrodenmetall.
Trotz einiger Vorteile löst dieses Aggregat ebenfalls nicht das Problem einer hohen Qualität der Reinigung von Draht bei dessen Verwendung beim Schweißen von Präzisionser­ zeugnissen.
Seine Anwendung zur Reinigung von Schweißdraht be­ triebswichtiger Bestimmung wird dadurch eingeschränkt, daß auf der Oberfläche eines gereinigten Erzeugnisses eine Rest­ menge von Oxiden vorhanden ist, welche die Bildung der Po­ rigkeit von Schweißnähten und eine Verschlechterung ihrer mechanischen und technologischen Eigenschaften hervorrufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aggregat zur elektrochemischen Behandlung von beim Schweißen verwen­ deten Langmaterialien, vorwiegend Draht, mit einer solchen Ausführung des Blocks der bipolaren Elektrolyt-Kavitations- Behandlung und mit einer solchen Anordnung zusätzlicher Einrichtungen zur Drahtbehandlung zu schaffen, die es ge­ statten, die Qualität der Behandlung von Schweißdraht für die Verwendung desselben beim Schweißen von Präzisions­ erzeugnissen zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Aggregats zur elektrochemischen Reinigung von beim Schweißen verwendeten Langmaterialien, vorwiegend Draht, gelöst, bei welchem auf­ einanderfolgend in Laufrichtung des zu reinigenden Drah­ tes mindestens ein Block der bipolaren Elektrolyt-Kavita­ tions-Behandlung, der hintereinander angeordnet eine Kato­ den- und eine Anodensektion enthält und Einrichtungen zum Waschen und Trocknen des gereinigten Drahtes angeordnet sind, wobei erfindungsgemäß die Anodensektion ein Elektrolyt- Plasmatron darstellt, und zwischen den Einrichtungen zum Waschen und Trocknen eine Einrichtung zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzuges eingebaut ist.
Zur elektrochemischen Behandlung wird in der vorliegenden Erfindung eine wäßrige Natriumsulfatlösung verwendet.
Beim Stromdurchgang durch das dissoziierte Natriumsulfat in der Katodensektion des Blocks der bipolaren Behandlung erfolgt eine explosionsartige Zerstörung und Entfernung des Films der Ölverschmutzungen von der Drahtoberfläche in­ folge einer ausgiebigen Entwicklung von Wasserstoffbläschen und der Hydrodynamik des Prozesses, die bei der Kavitation des Elektrolyts zu verzeichnen ist.
Der Wasserstoff, der ein flotationsaktives Agens ist, flotiert das Öl in den oberen peripheren Bereich der Katoden­ sektion, wo es in Form eines ausgeschäumten Produktes über einen ständigen Überlauf entfernt wird.
Da die Anodensektion ein Elektrolyt-Plasmatron darstellt, findet in ihr die Entfernung des passivierenden Oxidfilmes statt, der sich an der Drahtoberfläche nach der Katodenreinigung gebildet hat.
Entladungserscheinungen im Plasmatron werden von der Bildung einer stabilen Gasschicht um den zu bearbeitenden Draht herum begleitet, die durch die Ionisation von Ato­ men besonders in Gegenwart leicht ionisierbarer Atome von Alkalimetallen hervorgerufen wird.
Dank einer hohen Temperatur im Plasmatron wird verhindert, daß in der Gashülle Beimengungen von Ballastgasen-Stickstoff, Wasserstoffdioxid, Sauerstoff, Wasserdampf - auftreten und folglich ein Oxidfilm an der Erzeugnisoberfläche gebildet wird.
Hierbei ist der Elektrolyt-Plasma-Prozeß im Anodenregi­ me in der wäßrigen Natriumsulfatlösung durch Spannungspulsa­ tion in der Reinigungszone gekennzeichnet. Diese Pulsation ist für die vollständige Entfernung des Oxidfilmes wirksam.
Jedoch ist es sehr schwer, den Draht in einem solchen Zustand zu halten, da er an der Luft schnell oxydiert. Die zwischen der Einrichtung zum Waschen und der Einrichtung zum Trocknen vorhandene Einrichtung zum Auftragen eines Schmier­ mittel-Schutzüberzugs gibt die Möglichkeit, auf die Draht­ oberfläche eine Schmiermittel-Schutzschicht aufzubringen.
Dies gibt dem Draht aufgrund der passivierenden Wirkung des Schmiermittel-Schutzüber­ zuges die Korrosionsbeständigkeit.
Als Ergebnis des oben Dargelegten steigt die Qualität der Schweißdrahtreinigung und es ist möglich, den Schweiß­ draht beim Schweißen von Präzisionserzeugnissen zu verwen­ den.
Dies wiederum verbessert den Durchlauf des Drahtes durch die Leitkanäle der Schweißanlagen und vermindert die erfor­ derliche Zugkraft der Vorschubgetriebe von Schweißautoma­ ten.
Da im Schmiermittel-Schutzüberzug eine ge­ ringe Menge der Salze von Alkalimetallen vorhanden ist, er­ folgt außerdem eine Aktivierung des Drahtes, was zum stabi­ len Brennen des Schweißbogens führt.
Es ist zweckmäßig, daß das Elektrolyt-Plasmatron ein Ge­ häuse, durch welches der zu behandelnde Draht hindurchläuft, mit Öffnungen zur Elektrolytzu- und -ableitung besitzt, das zwei keramische Platten enthält, zwischen denen keramische zylindrische Mantelschüsse verdrehbar hintereinander ange­ ordnet sind.
Die Behandlung des Drahtes im Elektrolyt-Plasmatron wird von Entladeerscheinungen begleitet.
Die vorstehend beschriebene Ausführung des Elektrolyt- Plasmatrons mindert die Einwirkung von Stoßwellen auf die Innenfläche des Plasmatrons, was optimale technologi­ sche Behandlungsparameter zu wählen erlaubt. Dies wiederum führt zur Verbesserung der Qualität der Drahtbehandlung und zur Verlängerung der Nutzungsdauer des Elektrolyt-Plasmatrons.
Außerdem bedingt die zylindrische Form der Mantelschüsse eine schnelle Dämpfung der Geschwindigkeit des dem Plasma­ tron zugeführten Elektrolytstroms und die Gleichmäßigkeit seiner Verteilung im Plasmatronvolumen. Dies schließt die Entstehung von turbulenten Störungen des Elektrolyts aus und trägt in hohem Maße zu effektiver Entfernung von ver­ unreinigten Elektrolytfraktionen aus dem Plasmatron bei. In­ folgedessen wird das Elektrolyt erneuert, wodurch die Qualität der Drahtbehandlung verbessert wird.
Die Möglichkeit der Verdrehung der keramischen zy­ lindrischen Mantelschüsse gestattet es, einen optimalen Elektrolytstand zu wählen und dadurch eine optimale Behand­ lungsart schnell und genau zu bestimmen. Dies ist beson­ ders wichtig für Elektrolyt-Plasma-Prozesse, bei denen der Elektrolytstand einen wesentlichen Einfluß auf den Verlauf des technologischen Prozesses ausübt.
Es ist wünschenswert, daß in jeder keramischen Platte zumindest eine Bohrung ausgeführt ist, in die eine Buchse eingesetzt ist, welche eine mit einer Exzentrizität ausge­ führte Bohrung zum Drahtdurchlauf aufweist.
Die Verwendung der exzentrischen Buchsen vereinfacht die Einstellung des Plasmatrons bezüglich der Achse des Aggre­ gates und verringert die für die technologische Einregulie­ rung erforderliche Zeit.
Es ist vorteilhaft, wenn in jeder keramischen Platte zumin­ dest eine Nut eingearbeitet ist, in der eine Führung zum Drahtdurchlauf eingesetzt ist, welche zum freien Herausziehen ihres oberen Teils aus der Nut geteilt ausgeführt ist.
Die Verwendung der geteilten Führung zum Durchlauf des Drahtes vereinfacht den Prozeß der Einführung des Drahtes ins Plasmatron beträchtlich, verringert die Zeit der Ein­ führungsoperationen und erhöht die Betriebszuverlässigkeit des Aggregats.
Es ist zweckmäßig, daß die keramischen Platten und die keramischen zylindrischen Mantelschüsse an den Kontaktstel­ len Ringnuten zur Unterbringung von elastischen Dichtungen aufweisen.
Die Ausführung der Ringnuten für elastische Dichtungen ist zur Sicherung des Plasmatrons gegen das Ausfließen des Elektrolyts sowie zur Dämpfung von bei der Elektrolyt-Plasma- Behandlung auftretenden Stoßbelastungen gedacht.
Es ist erwünscht, daß die Öffnung zum Drahtdurchlauf in jedem keramischen zylindrischen Mantelschuß ausgeführt ist und einen Sektor darstellt, dessen Bogenlänge im wesent­ lichen 1/3 der Länge des Kreisumfangs dieses Mantelschusses beträgt.
Dies gestattet, einen zur Durchführung des technologischen Prozesses erforderlichen Elektrolytstand im Plasmatron ein­ zustellen und schafft auch günstige Bedingungen zur Ent­ fernung von verunreinigten ausgeschäumten Produkten, die während der Drahtbehandlung anfallen, aus dem oberen peri­ pheren Teil des Plasmatrons.
Wenn die Bogenlänge des Sektors kleiner als 1/3 des Kreisumfangs des Mantelschusses ist, steigt der Elektro­ lytstand im Plasmatron an, was die Durchführung des technologi­ schen Prozesses der Drahtbehandlung negativ beeinflußt.
Wenn die Bogenlänge des Sektors größer als 1/3 des Kreis­ umfangs des Mantelschusses ist, so sinkt der Elektrolytstand im Plasmatron, was den technologischen Ablauf ebenfalls ne­ gativ beeinflußt.
Es ist zweckmäßig, wenn die Einrichtung zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzugs ein Bad und eine Pumpe zur Rückführung des Schmiermittel-Schutzüberzugs darstellt.
Diese konstruktive Ausführung der Einrichtung gewährlei­ stet günstige Bedingungen für die Erneuerung des Schmiermit­ tel-Schutzüberzuges und stabilisiert die Zuverlässigkeit seines Aufbringens auf die Drahtoberfläche.
Es ist günstig, wenn die Einrichtung zum Drahtwaschen mindestens zwei Kammern enthält, die hintereinander ange­ ordnet sind, wobei die in der Drahtlaufrichtung erste Kammer mit einer Quelle für die Wasserzufuhr, die zweite Kammer aber mit einer Quelle für die Wasser- und Druckluftzufuhr in Ver­ bindung steht.
Das Vorhandensein der zweiten Kammer intensiviert den Prozeß des Reinigens der Drahtoberfläche von Schlackenverschmutzungen und Elektrolytspuren durch Schaffung einer Wasserverwirbelung durch Druckluft­ strahl.
Außerdem wird der Wasserverbrauch für das Waschen des Drahtes reduziert.
Es ist vorteilhaft, daß die Trocknungseinrichtung zumin­ dest zwei Paar Rollen darstellt, die in jedem Paar in bezug auf den Draht gegenüberliegend angeordnet und an eine Stromquelle zu ihrer Erwärmung angeschlossen sind.
Die Ausführung der Trocknungseinrichtung in Form einer kompakten Baueinheit zur Elektrokontakterwärmung bietet ne­ ben der Gewährleistung einer hohen Qualität der Drahttrock­ nung und Entfernung des ins Metall diffundierten Wasserstoffs die Möglichkeit, die Abmessungen und das Gewicht des Aggre­ gates durch Ausschalten von herkömmlichen sperrigen Trock­ nungsanlagen mit dämpf- oder gasbetriebenen Lufterhitzern zu verringern.
Es ist zweckmäßig, daß das Aggregat eine Vorrichtung zur mechanischen Drahtreinigung besitzt, die vor dem Block der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung angeordnet ist.
Es ist erwünscht, daß die Vorrichtung zur mechanischen Drahtreinigung zumindest zwei Bürsten mit metallischen Flor enthält, die längs der Laufrichtung des Drahtes drehbar an­ geordnet sind und aus einem Satz einen Antrieb besitzenden Scheiben bestehen.
Falls der Ausgangsdraht an seiner Oberfläche von Transport und Lagerung herrührende mechanische Verschmut­ zungen (festklebendes Verpackungspapier, Kohlenstaub u. a. m.) aufweist, wird die Effektivität der Drahtbehandlung im Plasma­ tron stark verringert.
Das Vorhandensein der Vorrichtung zur mechanischen Draht­ reinigung, die Bürsten mit metallischem Flor darstellt, erlaubt es, alle größeren mechanischen Verschmutzungen von der Draht­ oberfläche vollständig zu entfernen. Hiernach werden an der Drahtoberfläche zurückgebliebene Oxidschichten und Rost er­ folgreich im Plasmatron entfernt.
Durch die vorbeschriebene konstruktive Ausführung des Aggregats zur elektrochemischen Reinigung von beim Schweißen verwendeten Langmaterialien wird die Qualität des Schweißdrah­ tes erhöht und die Möglichkeit geschaffen, ihn beim Schweißen von Präzisionserzeugnissen einzusetzen.
Zum besseren Verstehen der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen angeführt, in diesen zeigt
Fig. 1 Schema eines erfindungsgemäßen Aggregats zur elektrochemischen Drahtreinigung;
Fig. 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plasma­ trons, axonometrische Darstellung mit teilweisen Ausbrüchen;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 eine andere Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Plasmatrons, axonometrische Darstellung mit teilwei­ sem Ausbruch;
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab;
Fig. 6 Punkt A in Fig. 6, in vergrößertem Maßstab.
Das erfindungsgemäße Aggregat zur elektro­ chemischen Behandlung von Langmaterialien, vorwiegend Draht, enthält aufeinanderfolgend in Drahtlaufrichtung ange­ ordnet eine Entrolleinrichtung 1 (Fig. 1) zum Aufsetzen einer Drahtspule, einen Stumpfschweißapparat 2, der einen kontinuierlichen technologischen Prozeß gewährleistet, eine Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung, einen Block 4 der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung, eine Ein­ richtung 5 zum Drahtwaschen, eine Einrichtung 6 zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzuges, eine Einrichtung 7 zum Drahttrocknen und eine Aufwickeleinrichtung 8.
Unter dem Block 4 der bipolaren Elektrolyt-Kavitations- Behandlung, der Einrichtung 5 zum Drahtwaschen und der Ein­ richtung 6 zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzugs befindet sich ein Zirkulationsbehälter 9.
Dieser Behälter 9 weist drei Abteilungen 10, 11 und 12 auf, die jeweils für Elektrolyt, Wasser und Schmiermittel- Schutzüberzug bestimmt sind.
Für die Elektrolytzuführung in den Block 4 steht die Ab­ teilung 10 des Zirkulationsbehälters 9 mit einer Pumpe 13, weiter mit einem Sammler 14 für die Elektrolytverteilung, ei­ ner Absperr- und Regelungsarmatur 15 und Rohrleitungen 16 in Verbindung.
Für die Wasserzufuhr in die Einrichtung 5 zum Drahtwa­ schen steht die Abteilung 11 des Zirkulationsbehälters 9 mit einer Pumpe 17 einer Rohrleitung 18 in Verbindung.
Der Block 4 der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behand­ lung besitzt hintereinander angeordnet eine Katodensektion 19 und eine Anodensektion 20, die ein Elektrolytplasmatron mit demselben Bezugszeichen 20 darstellt.
Für die Speisung des Blocks 4 dient eine Gleichstrom­ quelle 21.
Die Katodensektion 19 ist zur Elektrolyt-Kavitations- Behandlung des Drahtes bestimmt, während das Plasmatron 20 zur Elektrolyt-Plasma-Behandlung vorgesehen ist, welche ein vollständiges Entfernen des Oxidfilms von der Drahtoberflä­ che gewährleistet.
Das Elektrolyt-Plasmatron 20 kann eine beliebige Kon­ struktion haben, die zur Realisierung ähnlicher Zwecke be­ stimmt ist.
Im vorliegenden Beispiel besitzt das Elektrolyt-Plasma­ tron 20 (Fig. 2) ein Gehäuse 22 mit Öffnungen zur Zu- und Ab­ leitung des Elektrolyts.
Das Gehäuse 22 enthält zwei keramische Platten 23, 24, zwischen denen nacheinander keramische zylindrische Mantel­ schüsse 25 verdrehbar angeordnet sind.
Im vorliegenden Beispiel sind drei Mantelschüsse 25 vorge­ sehen. Ihre Anzahl kann jedoch beliebig sein. Sie hängt von den geforderten technologischen Parametern der Draht­ behandlung ab.
Jeder keramische zylindrische Mantelschuß 25 besitzt eine Öffnung 26 (Fig. 3) für die Zu- und Ableitung des Elek­ trolyts.
Diese Öffnung 26 stellt einen Sektor dar, dessen Bogen­ länge im wesentlichen 1/3 des Kreisumfangs des Mantelschus­ ses 25 beträgt.
Die keramischen Platten 23 (Fig. 2), 24 und die Mantel­ schüsse 25 weisen an den Kontaktstellen Ringnuten 27 zum Ein­ setzen von elastischen Dichtungen 28 auf.
Ungefähr in der Mitte jeder Platte 23 und 24 ist ei­ ne Bohrung 29 ausgeführt, in die eine Buchse 30 drehbar ein­ gesetzt ist.
In diesem Beispiel sind in den Platten 23 und 24 je ei­ ne Bohrung 29 ausgeführt. Jedoch können in jeder Platte zwei, drei und mehr Bohrungen vorgesehen sein. Dies hängt davon ab, in wieviel Reihen der Draht durch das Aggregat zur elektrochemischen Reinigung durchgelassen wird.
Die Buchse 30 weist eine Bohrung 31 zum Durchlauf des zu behandelnden Drahtes auf. Diese Bohrung 31 ist mit einer Exzentrizität E (Fig. 3) ausgeführt.
Mittels der Drehung der Buchsen 30 (Fig. 2) in den Bohrungen 29 der keramischen Platten 23, 24 wird das Plasmatron 20 bezüglich der Aggregatachse durch Zusammenfallen der exzentrischen Bohrungen 31 der Buchsen 30 in bezug auf die technologische Achse eingestellt.
Die keramischen Platten 23, 24 weisen vier Bohrungen 32 auf, in denen Schraubenkupplungen 33 mit Muttern 34 einge­ setzt sind, durch die Mantelschüsse 25 zu einem Paket zusammengesetzt sind.
Innerhalb des Plasmatrons 20 (Fig. 1) sind Elektroden 35 montiert.
Die Katodensektion 19 des Blocks 4 der bipolaren ELek­ trolyt-Kavitations-Behandlung kann eine beliebige bekannte Konstruktion haben, die funktional für diesen Zweck bestimmt ist. Jedoch ist im vorliegenden Beispiel zur Vereinfachung von Herstellung und Montage des Aggregats die Katodensektion 19 konstruktiv ähnlich der vorstehend beschriebenen Bauart des Plasmatrons 20 ausgeführt.
Die durch die Spezifik des schweißtechnischen Betriebs bedingte Nomenklatur des im Aggregat zu bearbeitenden Drahtes zeichnet sich durch eine große Vielfältigkeit von Typen und Durchmessern aus. Dies ruft die Notwendigkeit eines häufigen Neueinführens von Draht im Block 4 der bipolaren ELektro­ lyt-Kavitations-Behandlung beim Übergang von einem Sortiment zum anderen hervor, wobei die Dauer und der Schwierigkeits­ grad der Einführungsoperation in gewissen Maße die Betriebs­ zuverlässigkeit und die Leistungsfähigkeit des Aggregats im ganzen regeln.
Im vorliegenden Beispiel besitzt das Aggregat nur einen Block 4 der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung. Es können jedoch zwei, drei und mehr derartige Blöcke vorgese­ hen sein. Ihre Anzahl hängt vom Verschmutzungsgrad des Aus­ gangsdrahtes und von den technologischen Parametern seiner Reinigung ab.
Zur Erleichterung der Drahteinführung in das Plasma­ tron 36 (Fig. 4) kann dieses eine gegenüber der beschrie­ benen Bauart etwas abweichende Konstruktion haben. In diesem Fall ist jeder zylindrische Mantelschuß 25 konstruktiv ähnlich wie vorstehend beschrieben und in Fig. 2 dargestellt ausge­ führt.
Die kennzeichnende Besonderheit des Plasmatrons 36 be­ steht in der Konstruktion zweier keramischer Platten 37, 38.
In jeder von diesen Platten ist eine oben offene Nut 39 eingearbeitet, in welcher eine Führung 40 zum Durchlauf des Drahtes eingesetzt ist. Diese Führung 40 ist zum freien Her­ ausziehen ihres oberen Teils aus der Nut 39 geteilt ausge­ führt.
In diesem Beispiel ist in den Platten 37 und 38 eine Nut 39 eingearbeitet, aber es können in jeder Platte je zwei, drei und mehr solche Nuten 39 vorgesehen sein. Ihre Anzahl hängt davon ab, in wieviel Reihen der Draht durch das Aggregat zur elektrochemischen Reinigung durchgelassen wird.
Das Paket der keramischen Mantelschüsse 25 ist in die­ sem Fall mittels (in der Zeichnung nicht gezeigter) Anschlag­ schrauben zusammengesetzt, die auf der Außenseite der kerami­ schen Platten 37, 38 angebracht sind.
Im vorliegenden Beispiel besitzt das Aggregat zur elek­ trochemischen Reinigung eine Entrolleinrichtung 1 (Fig. 1), einen Stumpfschweißapparat 2 und eine Aufwickeleinrichtung 8. Sie können eine beliebige, zur Realisierung ähnlicher Zwecke bestimmte Konstruktion haben. Außerdem können sie im anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung überhaupt nicht vorgese­ hen sein, da der Draht aus anderen Vor- bzw. Einrichtungen der Elektrolyt-Kavitations-Behandlung zugeführt und nach der Behandlung in andere Vor- bzw. Einrichtungen übergeben wer­ den kann.
Hinter dem Stumpfschweißapparat 2 ist in Drahtlauf­ richtung eine Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung angeordnet.
Das Vorhandensein der Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung vor dem Block 4 der bipolaren Elektrolyt-Ka­ vitations-Behandlung bietet die Möglichkeit, zuerst alle groben mechanischen Verschmutzungen von der Drahtoberflä­ che vollständig zu entfernen. Danach werden an der Drahtober­ fläche zurückgebliebene Oxidschichten und Rost erfolgreich im Plasmatron entfernt.
Die Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung stellt Bürsten 41 (Fig. 5) mit metallischem Flor dar. Diese Bür­ ten 41 sind drehbar längs der Drahtlaufrichtung angeordnet und bestehen aus einem Satz von Scheiben 42 (Fig. 6), die einen Antrieb 43 (Fig. 5) besitzen. Die Arbeitsfläche des Satzes Scheiben 42 stellt eine U-förmige Ringnut 44 zum Durchlauf des Drahtes dar.
Jede Scheibe 42 (Fig. 6) besitzt einen metallischen Flor, der gegen radiales Herausfallen durch Ringe 45 ge­ sichert ist. Gegen horizontale Verschiebung ist der Flor durch Büchsen 46 vermittels einer Mutter 47 gesichert. Der Kontakt­ winkel α einer Scheibe 42 mit dem Draht ist größer als 90°.
Die Ringnut 44 fällt mit der Drehebene der Schei­ ben 42 und mit der Bewegungsebene des Drahtes zusammen.
Hinter dem Block 4 (Fig. 1) der bipolaren Elektrolyt-Ka­ vitations-Behandlung des Drahtes ist die Einrichtung 5 zum Drahtwaschen angeordnet.
Diese Einrichtung 5 kann eine beliebige bekannte, für ähnliche Zwecke bestimmte Konstruktion haben.
Im vorliegenden Beispiel enthält die Einrichtung 5 zum Drahtwaschen zwei Kammern 48, 49, die hintereinander ange­ ordnet sind. Die in Drahtlaufrichtung erste Kammer 48 steht mit der Rohrleitung 18 für die Wasserzufuhr aus der Ab­ teilung 11 des Zirkulationsbehälters 9 in Verbindung. Die in Drahtlaufrichtung zweite Kammer 49 ist mit Rohrleitungen 50, 51 jeweils für die Zuführung von Wasser und Druckluft aus Hauptleitungen versehen. Das Vorhandensein der Kammer 49 intensiviert den Prozeß des Waschens der Drahtoberfläche zum Entfernen von Schlackenverschmutzungen und Elektrolytspuren durch Schaffung einer Wasserverwirbelung durch Druckluftstrahl.
Hinter der Einrichtung 5 zum Drahtwaschen ist mit dem Zweck, den Draht gegen Korrosion zu schützen, eine Einrich­ tung 6 zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzugs an­ geordnet.
Diese Einrichtung 6 kann eine beliebige, für ähnliche Zwecke bestimmte Konstruktion haben.
Im vorliegenden Beispiel besitzt diese Einrichtung 6 ein Bad 52 und eine Pumpe 53 zur Rückführung des Überzugs, wel­ che über eine Rohrleitung 54 mit der Abteilung 12 des Zir­ kulationsbehälters 9 in Verbindung stehen.
Hinter der Einrichtung 6 zum Auftragen eines Schmier­ mittel-Schutzüberzuges ist eine Einrichtung 7 zum Draht­ trocknen angeordnet.
Diese Einrichtung 7 kann eine beliebige bekannte, für ähnliche Zwecke bestimmte Konstruktion haben.
Im vorliegenden Beispiel stellt die Einrichtung 7 zum Drahttrocknen zwei Paar Rollen 55 dar, die in bezug auf den Draht gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Rollen 55 sind an eine Stromquelle 56 zu ihrer Erwärmung angeschlossen.
Je nach dem Schema des Anschlusses der Stromquelle kön­ nen drei, vier und mehr solche Rollenpaare vorgesehen sein.
Alles vorstehend Gesagte bezieht sich auf ein Aggregat zur elektrochemischen Drahtreinigung, bei dem der Draht in einer Reihe zugeführt wird. Jedoch kann der Draht in zwei, drei und mehr Reihen zugeführt werden.
Das Aggreagt zur elektrochemischen Reinigung von Lang­ materialien, vorwiegend Draht, arbeitet folgendermaßen.
In die entsprechenden Abteilungen 10, 11 und 12 des Zirkulationsbehälters 9 wird Elektrolyt, Wasser und Schmiermittel-Schutzüberzug eingefüllt.
Als Elektrolyt wird eine 10-12%ige wäßrige Natriumsulfatlösung bei einer Temperatur von 50-60°C verwendet.
Da im Aggregat ein neutraler Elektrolyt zur Verwendung kommt, wird der Einsatz von teuren Anlagen zur Abwasserneutralisation und zusätzlichen Lüftungssystemen ausgeschaltet und es werden günstige Be­ dingungen für Umweltschutz und zur Gewährleistung der sanitär­ hygienischen Arbeitsnormen des Bedienungspersonals geschaf­ fen.
Als Schmiermittel-Schutzüberzug wird eine Sei­ fenemulsion, die eine 1,5%ige wäßrige Lösung von Lithium- oder Kaliumseife bei einer Temperatur von 60 ± 5°C enthält, verwendet.
Eine zur Reinigung bestimmte Drahtspule wird auf die Entrolleinrichtung 1 aufgesetzt. Dann werden die Pumpen 13, 17, 54 eingeschaltet und die Zuführung von Elektrolyt, Wasser und Schmiermittel-Schutzüberzug vorgenommen. Mittels der Absperr- und Regelungsarmatur 15 sowie des Sammlers 14 für die Elektro­ lytverteilung wird die erforderliche Intensität der Elektrolytzuführung in den Block 4 der bipolaren Elektro­ lyt-Kavitations-Behandlung eingestellt.
Die Elektroden 35 schließt man jeweils an den Plus- und den Minuspol der Gleichstromquelle 21 an. Dann werden die Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung, die Einrich­ tung 5 zum Drahtwaschen, die Einrichtung 6 zum Auftragen des Schmiermittel-Schutzüberzugs, die Trocknungseinrichtung 7 und die Aufwickeleinrichtung 8 eingeschaltet.
Nachdem der ganze Draht der ersten Spule gereinigt wor­ den ist, wird auf die Entrolleinrichtung 1 eine neue Drahtspule aufgesetzt und mittels des Stumpfschweißapparates 2 die Verbindung des vorderen Endes des Drahtes der neuen Spule mit dem hinteren Ende des Drahtes der ersten Spule zu einem ununterbrochenen Strang vorgenommen. Auf diese Weise ist es möglich, gereinigten Draht beliebiger Länge zu erhalten.
Die mechanische Reinigung des Drahtes mittels der Rei­ nigungsvorrichtung 3 geht auf folgende Weise vor sich.
Man schaltet den Drehantrieb 43 der Bürsten 41 ein. Die in Drehbewegung versetzten Bürsten 41 umfassen mit ihrem metallischen Flor mittels der U-förmigen Ringnut 44 den Draht und reinigen ihn von mechanischen Verschmut­ zungen.
Das Vorhandensein der Vorrichtung 3 zur mechanischen Drahtreinigung gestattet es, zunächst sämtliche groben me­ chanischen Verschmutzungen von der Drahtoberfläche zu ent­ fernen, wobei lediglich Oxydschichten und Rost für die elek­ trochemische Reinigung zurückbleiben.
Die erfindungsgemäße Konstruktion der Bürsten 41 mit metallischen Flor schließt querverlaufende ringförmige, schraubenförmige und andere Kratzer an der Drahtoberfläche aus, weil sich der Flor in der erfindungsgemäß vorgeschlage­ nen Konstruktion beim Umlauf der Bürsten 41 gleichsam längs des laufenden Drahtes abwälzt. Die Anbringung der Antriebs­ scheiben 42 in Form eines Satzes erlaubt es, die Reinigung des Drahtes an dessen gesamten Umfang durchzuführen.
Beim Durchlauf des Drahtes durch den Block 4 der bipo­ laren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung wird er nach zwei Verfahrensweisen behandelt:
  • - nach dem Elektrolyt-Kavitations-Verfahren in der Ka­ todensektion 19;
  • - nach dem Elektrolyt-Plasma-Verfahren im Plasmatron 20 (Anodensektion).
Das Wesen des Mechanismus der Drahtreinigung, der die vorgenannten Behandlungsweisen in sich vereinigt, besteht im folgenden. Beim Stromdurchgang durch das dissoziierte Natriumsulfat in der Katodensektion 19 findet eine explo­ sionsartige Zerstörung und Entfernung des Films von Ölver­ schmutzungen von der Drahtoberfläche statt, was die Folge ei­ ner ausgiebigen Entwicklung von Wasserstoffbläschen und hydrodynamischer Erscheinungen ist, welche bei der Kavita­ tion des Elektrolyts auftreten. Der Wasserstoff, der ein flo­ tationsaktives Agens ist, flotiert das Öl in den oberen pe­ ripheren Bereich der Katodensektion 19, wo es in Form eines ausgeschäumten Produktes mittels eines ständigen Über­ laufs entfernt wird. Neben der Entfernung der Ölverschmut­ zungen erfüllt die Katodensektion 19 die Funktion einer stromzuführenden Zeile in bezug auf das Plasmotron 20, des­ sen Hauptbestimmung in der Entfernung des nach der Ka­ todenreinigung gebildeten passivierenden Oxidfilmes auf der Drahtoberfläche besteht.
Der Prozeß der Elektrolyt-Plasma-Behandlung zeichnet sich durch Lokalisierung der Energie des elektrischen Fel­ des in der Behandlungszone des Erzeugnisses und durch Ent­ stehung einer impulsartigen elektrischen Entladung an der Trenngrenze Metall-Elektrolyt aus. Die Entladungserschei­ nungen werden von der Bildung einer Gasschicht um das Erzeug­ nis herum begleitet, welche durch die Ionisation von Atomen hervorgerufen ist, besonders in Gegenwart leicht ionisierbarer Atome von Alkalimetallen. Dank der hohen Temperatur des Anodenprozesses (t < 1200°C) wird verhindert, daß in der Gashülle Beimengungen von Ballastgasen-Stickstoff, Kohlen­ dioxid, Sauerstoff, Wasserdampf - auftreten und folglich sich ein Oxidfilm an der Oberfläche des Erzeugnisses bildet.
Diese Besonderheiten der Elektrolyt-Plasma-Behandlung stellen ein positives Moment dar, da sie mit den Anforde­ rungen übereinstimmen, welche an die Qualität des Schweiß­ drahtes, besonders eines Präzisionsdrahtes, gestellt werden.
Das Auswaschen von Elektrolytspuren vom Draht, das in der Einrichtung 5 zum Drahtwaschen erfolgt, wird fol­ gendermaßen vorgenommen.
Aus der Hauptleitung strömt reines Wasser über die Rohr­ leitung 50 in die in Drahtlaufrichtung zweite Kammer 49 ein und fließt dann in die Abteilung 11 des Zirkulationsbehäl­ ters 9 ab.
Zwecks Intensivierung des Waschprozesses führt man in die Kammer 49 gleichzeitig mit dem Wasser aus der Hauptlei­ tung Druckluft über die Rohrleitung 51 zu, was günstige Be­ dingungen zur Verwirbelung des Wassers durch Druckluftstrahl schafft.
Das aus der Kammer 49 abgeflossene Wasser wird aus der Abteilung 11 mittels der Pumpe 17 über die Rohrleitung 18 der in Drahtlaufrichtung ersten Kammer 48 zugeführt. Dadurch wird der Wasserverbrauch für das Waschen des Drah­ tes reduziert.
Das Aufbringen der Seifenemulsion auf die Drahtoberflä­ che in der Einrichtung 6 zum Auftragen eines Schmiermittel- Schutzüberzugs kommt folgendermaßen zustande.
Der Draht gelangt in das Bad 52, in welches mit Hilfe der Pumpe 53 mittels der Rohrleitung 54 regelmäßig die Sei­ fenemulsion aus der Abteilung 12 des Zirkulationsbehälters 9 zugeführt wird.
Das Aufbringen der Seifenemulsion auf die Oberfläche des Schweißdrahtes schützt diesen vor Korrosion, schließt das Zusammenkleben der Drahtwindungen in der Aufwickeleinrich­ tung 8 aus und vermindert die Kraft, mit welcher der Draht durch die Leitkanäle der Vorschubgetriebe der Schweißanlagen hindurchgezogen wird. Außerdem führt das Aufbringen einer geringen Menge von Salzen von Alkalimetallen zur Aktivierung des Drahtes und zum stabilen Brennen des Schweißbogens.
Das Trocknen des Schmiermittelüberzugs an der Drahtober­ fläche in der Trocknungseinrichtung 7 erfolgt mittels Er­ wärmung des Drahtes auf 200 bis 250°C durch Leiten des elektrischen Stroms durch den Draht im Moment seiner Be­ wegung durch zwei Paar der an die Stromquelle 56 angeschlos­ senen Rollen 55.
Die Ausführung der Trocknungseinrichtung 7 in Form ei­ ner kompakten Baueinheit der Elektrokontakterwärmung ge­ stattet es, neben der Gewährleistung einer hohen Qualität der Trocknung des Drahtes sowie der Entfernung des in das Metall diffundierten Wasserstoffs die Abmessungen und das Gewicht des Aggregates zu verrin­ gern.
Nach den beschriebenen Arbeitsoperationen wird der Draht auf die Aufwickeleinrichtung 8 gewickelt, worauf er zur Stelle seiner Verwendung abtransportiert wird.

Claims (11)

1. Aggragat zur elektrochemischen Reinigung von beim Schweißen verwendeten Langmaterialien, vorwiegend Draht, bei welchem aufeinanderfolgend in Laufrichtung des zu reinigenden Drahtes mindestens ein Block (4) der bipolaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung, der hintereinander an­ geordnet eine Katodensektion (19) und eine Anodensektion (20) besitzt, und Einrichtungen (5, 7) zum Waschen und zum Trock­ nen des gereinigten Drahtes angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anodensektion ein Elektro­ lyt-Plasmatron (20) darstellt, und zwischen den Einrichtun­ gen (5, 7) zum Waschen und zum Trocknen eine Einrichtung (6) zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzuges angeord­ net ist.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Elektrolyt-Plasmatron (20) ein Ge­ häuse (22), durch welches der zu behandelnde Draht hindurch­ läuft, mit Öffnungen (26) zur Elektrolytzu- und -ableitung, besitzt, das zwei keramische Platten (23, 24, 37, 38) ent­ hält, zwischen denen keramische zylindrische Mantelschüsse (25) verdrehbar hintereinander angeordnet sind.
3. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in jeder keramischen Platte (23, 24) zumindest eine Bohrung (29) ausgeführt ist, in der eine Buchse (30) eingesetzt ist, welche eine mit einer Exzen­ trizität (E) ausgeführte Bohrung (31) zum Drahtdurchlauf aufweist.
4. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in jeder keramischen Platte (37, 38) zumindest eine oben offene Nut (39) eingearbeitet ist, in der eine Führung (40) zum Drahtdurchlauf eingesetzt ist, welche zum freien Herausziehen ihres oberen Teils aus der Nut (39) geteilt ausgeführt ist.
5. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die keramischen Platten (23, 24, 37, 38) und die keramischen zylindrischen Mantelschüsse (25) an den Kontaktstellen Ringnuten (44) zur Unterbringung von elasti­ schen Dichtungen (28) aufweisen.
6. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnung (26) für die Elektrolytzu- und -ableitung in jedem keramischen zylindrischen Mantel­ schuß (25) ausgeführt ist und einen Sektor darstellt, des­ sen Bodenlänge im wesentlichen 1/3 des Kreisumfangs dieses Mantelschusses (25) beträgt.
7. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (6) zum Auftragen eines Schmiermittel-Schutzüberzugs ein Bad (53) und eine Pumpe (54) zur Rückführung des Schmiermittel-Schutzüberzugs darstellt.
8. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung (5) zum Drahtwaschen mindestens zwei Kammern (49, 50) enthält, die hintereinander angeord­ net sind, wobei die in Drahtlaufrichtung erste Kammer (49) mit einer Wasserzuflußleitung (18), während die zweite Kammer (50) mit Hauptleitungen für Wasser- und Druckluftzufuhr in Verbindung steht.
9. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (7) zum Drahttrocknen zumindest zwei Paar Rollen (56) darstellt, die in jedem Paar in bezug auf den Draht gegenüberliegend angeordnet und an ei­ ne Stromquelle zu ihrer Erwärmung angeschlossen sind.
10. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es eine Vorrichtung (3) zur mechani­ schen Drahtreinigung besitzt, die vor dem Block (4) der bi­ polaren Elektrolyt-Kavitations-Behandlung angeordnet ist.
11. Aggregat nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung (3) zur mechanischen Drahtreinigung zumindest zwei Bürsten (41) mit metallischem Fluor (45) enthält, die längs der Drahtlaufrichtung drehbar ange­ ordnet sind und aus einem Satz einen Antrieb besitzen­ den Scheiben (42) bestehen.
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