DE595659C

DE595659C - Method and device for the electrolytic production of metallic deposits

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Publication number: DE595659C
Application number: DE1930595659D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-12-14
Filing date: 1930-12-12
Publication date: 1934-04-19
Also published as: GB368412A; FR707403A; US2061554A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von Metallniederschlägen in Form von Rohren oder rohrförmigen Schichten, das es insbesondere ermöglicht, hochwertige Leitungsdrähte für frei tragende Hochspannungsleitungen mit großen Spannweiten herzustellen, die auf einer die mechanische Belastung aufnehmenden Stahlseele den leitenden-Kupfermantel tragen.The invention is a method and a device for electrolytic Production of metal deposits in the form of tubes or tubular layers, which in particular enables high-quality wire for self-supporting high-voltage lines with large spans to produce on a steel core that absorbs the mechanical load wear the conductive copper jacket.

Um diesen Kupfermantel auf elektrolytischem Wege in vollkommen gleichförmiger Dicke entstehen zu lassen, wird gemäß der Erfindung der als Kathode kontinuierlich durch eine oder mehrere elektrolytische Zellen hindurchwandernde endlose Draht gleichzeitig um seine Achse gedreht, wie dies für nicht axial bewegliche Kathoden, insbesondere die zur Rohrherstellung dienenden Kerne, früher schon vorgeschlagen wurde. Hierdurch wirdTo this copper jacket electrolytically in a perfectly uniform way Letting arise thickness, according to the invention, is continuous as the cathode endless wire traveling through one or more electrolytic cells at the same time rotated about its axis, as is the case for non-axially movable cathodes, in particular the for pipe production serving cores, has been proposed earlier. This will

,,, erreicht, daß die Dicke der niedergeschlagenen Metallschicht auf dem ganzen Umfang der Kathode die gleiche ist.,,, that the thickness of the deposited metal layer reaches around the entire circumference of the Cathode is the same.

Man kann dasselbe auch dadurch erreichen, daß man die Anoden um die wandernde Ka-.,. thode kreisen läßt.The same can be achieved by placing the anodes around the moving ca -.,. method revolves.

Verwendet man statt eines Stahldrahtes Drähte, Rohre oder Stäbe aus einem leicht schmelzbaren Metall, z. B. aus Blei, als Kathode und schlägt darauf Kupfer, Eisen ο. dgl. nieder, so erhält man ein Gebilde, aus dem sich der Kern leicht wieder herausschmelzen läßt, so daß ein Rohr aus Kupfer, Eisen 0. dgl. zurückbleibt.If you use wires, tubes or rods from a single piece of steel instead of a steel wire fusible metal, e.g. B. made of lead as a cathode and beats copper, iron on it ο. Like. Down, a structure is obtained from which the core can easily melt out again leaves, so that a pipe made of copper, iron, etc. remains.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Ummanteln eines endlosen Drahtes mit einem anderen Metall. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die elektrolytische Zelle nach Fig. 1. Fig. 3 und 4 ist ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt durch eine Vorrichtung, durch die ein Draht, Stab oder Rohr in seiner Achsenrichtung fortbewegt und gleichzeitig um diese Achse gedreht werden kann, ohne auf eine Rolle aufgewickelt zu werden. Fig. 5 zeigt, teilweise im Schnitt, eine Verbindungsstelle zweier rohrförmiger Kathodenkerne, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung des Kerndrahtes aus geschmolzenem Metall, Fig. 7 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, zweier übereinanderstehender rotierender Zellen mit senkrecht hindurchgeführter Kathode;, Fdg. 8 einen axialen Schnitt durch eine Stopfbüchse für die Vorrichtung nach Fig. 7.Fig. Ι is a longitudinal section through a device for sheathing an endless wire with another metal. Fig. 2 is a cross section through the electrolytic Cell according to Fig. 1. Figs. 3 and 4 are a longitudinal section and a cross section through a device, through which a wire, rod or tube is moved in its axial direction and simultaneously rotated about this axis can be used without being wound onto a roll. Fig. 5 shows, partly in section, a connection point of two tubular cathode cores, FIG. 6 shows a section through an apparatus for continuously producing the core wire from molten material Metal, Fig. 7 is a view, partly in section, of two superposed rotating Cells with a perpendicular cathode; FIG. 8 shows an axial section through a Stuffing box for the device according to FIG. 7.

In Fig. ι ist ι ein Trog, in dem der Elektrolyt 2 in ständiger Zirkulation gehalten wird. Auf dem Boden und an den Seitenwänden des Troges ι sind die Anoden 3 angeordnet. Stopfbüchsen 5 und 6 dienen zur Hindurchführung des Kathodendrahtes. Will man die Stopfbuchse am Trogende in Fortfall bringen, so führt man die Kathode in ansteigender Bahn durch den Elektrolyten, so daß sie über dem Elektrolytspiegel bzw. dem Trogrand austritt. Der Draht wird vor seinem Eintritt in die Zelle von einer Spule 7 abgewickelt, die um ihre Achse drehbar in dem Schneckenkranz 9 gelagert ist, der durch eine Schnecke 10 gedreht wird. Kugellager 13 zwischen dem Ständer 12 und dem Schnekkenkranz 9 vermindern die Reibung. Die Schnecke 10, die in waagerechten Lagern n des Gehäuses 12 ruht, erhält ihren Antrieb über ein Kegelgetriebe 15 von einer Welle 14. Führungsrollen 16 vor der Stopfbüchse 5 bewirken, daß der Kerndraht 4 (die Kathode) zentrisch in bezug auf den Schneckenkranz 9 in die Zelle eintritt. Ähnliche Führungsrollen 17 sind am anderen Ende der Zelle angeordnet. Der Draht 4, auf dem sich während des Durchganges durch die Zelle der Metallmantel niedergeschlagen hat, wird unter Spannung auf eine Spule 18 aufgewickelt, deren Achse in dem Schneckenkranz 20 gelagert ist. Auch dieser'Schneckenkranz ist in dem Gehäuse 21 drehbar gelagert und erhält seinen Antrieb von einer Schnecke 22, die von der Welle 14 und dem Kegelgetriebe 23 gedreht wird. Die Umdrehungen der Schnekkenkränze 9 und 20 verlaufen also genau synchron. Auf der Spule 18 ist eine Kegelradscheibe 24 befestigt, die mit einem Kegelradring 25 des Gehäuses 21 in Eingriff steht. Durch die Drehung der Welle 14, die durch Elektromotor oder Transmission angetrieben werden kann, wird eine synchrone Drehung der Schnecken 10 und 22 und damit der Schneckenkränze 9 und 20 sowie der Spulen 7 und 18 bewirkt. Auf diese Weise wird der Kathode 4 auf ihrem Wege durch die Zelle 1 eine konstante Drehung um ihre Achse erteilt. In Fig. Ι ι is a trough in which the electrolyte 2 is kept in constant circulation. The anodes 3 are arranged on the floor and on the side walls of the trough ι. Stuffing boxes 5 and 6 are used to lead through the cathode wire. If you want to remove the stuffing box at the end of the trough, the cathode is led in a rising path through the electrolyte so that it emerges above the electrolyte level or the trough edge. Before it enters the cell, the wire is unwound from a reel 7 which is rotatably mounted about its axis in the worm ring 9 which is rotated by a worm 10. Ball bearings 13 between the stator 12 and the helical gear 9 reduce the friction. The worm 10, which rests in horizontal bearings n of the housing 12, receives its drive via a bevel gear 15 from a shaft 14. Guide rollers 16 in front of the stuffing box 5 cause the core wire 4 (the cathode) to be centered with respect to the worm ring 9 in the cell enters. Similar guide rollers 17 are arranged at the other end of the cell. The wire 4, on which the metal jacket has deposited during its passage through the cell, is wound under tension onto a reel 18, the axis of which is mounted in the worm ring 20. This worm ring is also rotatably mounted in the housing 21 and is driven by a worm 22 which is rotated by the shaft 14 and the bevel gear 23. The revolutions of the worm rims 9 and 20 therefore run exactly synchronously. A bevel gear disk 24, which meshes with a bevel gear ring 25 of the housing 21, is fastened on the spool 18. The rotation of the shaft 14, which can be driven by an electric motor or transmission, causes the worms 10 and 22 to rotate synchronously and thus the rims 9 and 20 and the coils 7 and 18. In this way, the cathode 4 is given a constant rotation about its axis on its way through the cell 1.

Da die Spule 18 mit der Kegelradscheibe 24 verbunden ist, die mit dem Kegelradring 25 in Eingriff steht, wird sie auch um ihre Achse 19 gedreht, weil sich die Kegelradscheibe 24 während der Drehung des Schnekkenkranzes 20 an dem feststehenden Kegelradring 25 abwälzt. Die Spule 18 übt dadurch auf den Draht 4 einen konstanten Zug aus. Zwischen der Spule 18 und dem Kegelradring 25 können Zwischengelege eingeschaltet werden, wenn der Kathode 4 eine langsamere oder schnellere Bewegung durch die Zelle erteilt werden soll.Since the coil 18 with the bevel gear disk 24 is connected, which is in engagement with the bevel gear ring 25, it is also around her Axis 19 rotated because the bevel gear disk 24 is rotating during the rotation of the worm ring 20 rolls on the stationary bevel gear ring 25. The coil 18 thereby exercises a constant tension on the wire 4. Between the spool 18 and the bevel gear ring 25 intermediate gears can be switched on when the cathode 4 has a slower or faster movement the cell should be granted.

Bevor der Kathodendraht 4 in die Zelle eintritt, kann er gereinigt und poliert werden; die Reinigungs- und Poliervorrichtungen werden zweckmäßig mit dem Schneckenkranz 9 verbunden und laufen mit ihm um. Auf diese Weise wird eine Torsionsbeanspruchung des Drahtes 4 vermieden.Before the cathode wire 4 enters the cell, it can be cleaned and polished; the cleaning and polishing devices are expediently with the worm ring 9 connected and run around with him. This creates a torsional stress of the wire 4 avoided.

Damit der Draht 4 während seines Weges durch die Zelle 1 nicht durchhängt, sind Stützlager 27 vorgesehen, die gleichzeitig als Glätter für das auf dem Draht niedergeschlagene Metall 4 dienen. Diese Stützlager, von denen eines in Fig. 2 für sich dargestellt ist, bestehen aus je einem Bügel 28 mit zwei fest angeordneten Glättstücken 31 aus Achat, nicht rostendem Stahl o. dgl. Das dritte Glättstück 31 ist in einer Fassung 32 einstellbar befestigt und wird von einer Feder 33 gegen die Kathode 4 gedrückt. Die Bügel sind an einer Gleitschiene 29 befestigt, die in Führungsschienen 30 gleitet und mit dem Exzenterantrieb 36, 37, 38 verbunden ist, der sie hin und her bewegt.So that the wire 4 does not sag during its way through the cell 1 Support bearing 27 is provided, which also acts as a smoother for the deposited on the wire Metal 4 serve. These support bearings, one of which is shown in Fig. 2 by itself, each consist of a bracket 28 with two fixed smoothing pieces 31 made of agate, stainless steel or the like. The third smoothing piece 31 is adjustable in a mount 32 and is pressed against the cathode 4 by a spring 33. The temples are attached to a slide rail 29 which slides in guide rails 30 and with the Eccentric drive 36, 37, 38 is connected, which moves it back and forth.

In Fig. 3 und 4 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit deren Hilfe ein Rohr oder ein Stab, der auf eine Spule nicht aufgewickelt werden kann, durch die Zelle hindurchgezogen und gleichzeitig in Drehung versetzt werden kann. Diese Vorrichtung entspricht im wesentlichen der Vorrichtung nach Fig. 1, doch ist hier die Spule 18 durch ein Paar Klemmrollen 39 und 40 ersetzt, die das Metallrohr 5 r dicht umschließen und in Ouerstegen 41 des Schneckenkranzes 42 gelagert sind. Die Walze 39 trägt an einem Ende ein Zahnrad 47, das mit dem Zahnrad 48 kämmt. Dieses letztere Zahnrad sitzt auf der gleichen Welle wie das Kegelrad 49, das mit dem feststehenden Kegelradring 50 in Eingriff steht. Auf der anderen Seite trägt die Walze 39 ein Zahnrad 45, durch das über das Zahnrad 46 die zweite Walze 40 angetrieben wird. Dreht sich der Schneckenkranz 42 unter der Einwirkung der Schnecke 44, so wälzt sich das Kegelrad 49 an dem feststehenden Kegelradring 50 ab und versetzt dadurch über die Zahnräder 48 und 47 die Walze 39 in Umdrehung, die über die Zahnräder 45 und 46 die zweite Walze 40 mitnimmt.In Fig. 3 and 4, a device is shown with the help of a pipe or a Rod, which cannot be wound onto a spool, pulled through the cell and can be set in rotation at the same time. This device corresponds to essentially the device of Fig. 1, but here the coil 18 is by a pair Pinch rollers 39 and 40 replaced, which tightly enclose the metal tube 5 r and in Ouerstegen 41 of the worm ring 42 are mounted. The roller 39 carries one end Gear 47 that meshes with gear 48. This latter gear sits on the same Shaft like the bevel gear 49 that meshes with the fixed bevel gear ring 50 stands. On the other hand, the roller 39 carries a gear 45 through which the gear wheel 46 the second roller 40 is driven. If the worm ring 42 rotates under the If the worm 44 acts, the bevel gear 49 rolls on the stationary bevel gear ring 50 and thereby sets the roller 39 in rotation via the gears 48 and 47, which takes the second roller 40 with it via the gears 45 and 46.

Wird bei der Vorrichtung nach Fig. 1 die Zugvorrichtung 21 durch die Zugvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 ersetzt, so kann man auch ein steifes Rohr durch die Zelle hindurchführen und gleichzeitig in Umdrehung versetzen, ohne ein Abspringen des elektrolytisch erzeugten Überzuges befürchten zu müssen. Die Vorrichtung gemäß der linken Seite der Fig. ι kann beibehalten werden, wenn das Kernrohr oder der Kerndraht genügend biegsam ist, um aufgespult zu werden. Im anderen Fall ist auch diese Vorrichtung durchIf in the device of FIG. 1, the pulling device 21 by the pulling device 3 and 4 replaced, a rigid tube can also be passed through the cell and at the same time set it in rotation without having to worry about the electrolytically generated coating coming off. The device according to the left side of Fig. Ι can be retained if the The core tube or core wire is flexible enough to be wound up. In the other Case is also through this device

eine Vorrichtung nach Fig. 3 und 4 zu ersetzen. to replace a device according to FIGS.

Während des Durchganges durch die Zelle wird die Kathode durch die Stützlager 27 am Durchhängen verhindert und der sich auf ihr bildende Niederschlag geglättet und dichter gemacht, da die Glättstücke 31 unter der Einwirkung des Exzenters 36, 37, 38 eine hin und her gehende Bewegung ausführen.During the passage through the cell, the cathode is through the support bearings 27 on Prevents sagging and the precipitate that forms on it is smoothed and denser made, as the smoothing pieces 31 under the action of the eccentric 36, 37, 38 one out and perform forward movement.

Fig. 5 zeigt, wie man bei der Herstellung endloser Rohre die Enden von Kernrohrstücken miteinander verbinden kann. Das Ende 53 des fast verbrauchten Kernrohrstückes wird mit dem Ende 54 des neuen Kernrohrstückes durch ein kurzes Rohrstück . 44 verbunden und gegebenenfalls verlötet.FIG. 5 shows how the ends of core tube pieces are produced in the manufacture of endless tubes can connect with each other. The end 53 of the almost used core pipe section is connected to the end 54 of the new core pipe section through a short pipe section. 44 connected and possibly soldered.

Statt das Metall auf einen bereits fertig ' vorhandenen Draht oder Rohr niederzuschlagen, kann auch der Draht bzw. das Rohr unmittelbar vor der Zelle hergestellt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Strangpresse. Der aus dieser Presse austretende Strang gelangt dann unmittelbar in die Stopfbüchse 5 (Fig. 1). Statt einer Strangpresse für festes MetallInstead of knocking the metal down on an already finished wire or pipe, the wire or the tube can also be produced immediately in front of the cell, for example with the help of an extruder. The strand emerging from this press then passes directly into the stuffing box 5 (FIG. 1). Instead of an extruder for solid metal

(z. B. Blei) kann auch eine Vorrichtung verwendet werden, aus: der geschmolzenes Metall in Form eines Stranges herausgedrückt wird, wobei es zu einem Draht oder Rohr erstarrt. Eine Einrichtung dieser Art ist in Fig. 6 gezeigt. 56 ist ein beheizter Schmelzkessel. Der Kolben 58 preßt einen Metallstrang 57 durch die gekühlte enge Leitung 59, in der das Metall zu einem Stab oder Draht 60 erstarrt; dieser kann durch die Stopfbüchse 61 sogleich in die Zelle 1 eingeführt werden.A device (e.g. lead) can also be used from: the molten metal is pressed out in the form of a strand, whereby it solidifies into a wire or tube. A device of this type is shown in FIG. 56 is a heated melting kettle. The piston 58 presses a metal strand 57 through the cooled narrow conduit 59, in the the metal solidifies into a rod or wire 60; this can through the stuffing box 61 are immediately introduced into cell 1.

Statt der bisher beschriebenen Anordnung, bei der die Kathode waagerecht durch die Zelle geführt wird, kann man auch eine senkrechte Anordnung benutzen, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Hier tritt die Kathode 70 in die Zelle 71 von oben ein und durch einen stopfbüchsenartig vorspringenden Teil 72 des Zellenbodens hindurch in die darunterliegende nächste Zelle 73 usw. Die Zellen ruhen drehbar auf Stützlagern 74 und sind mit Zahnkränzen 75 versehen, die mit Zahnrädern 76 der Antriebswelle 77 in Eingriff stehen. Hier rotieren also die Zellen mit den in ihnen befestigten Anoden, während die Kathode 70 nicht rotiert, sondern nur in der Richtung ihrer Achse abwärts gezogen wird.Instead of the arrangement described so far, in which the cathode is guided horizontally through the cell, a vertical arrangement, as shown in FIG. 7, can also be used. Here the cathode 70 enters the cell 71 from above and through a stuffing box-like protruding part 72 of the cell bottom into the next cell 73 underneath it, etc. The cells rest rotatably on support bearings 74 and are provided with toothed rings 75 which are connected to toothed wheels 76 of the drive shaft 77 are engaged. So here the cells rotate with the anodes fixed in them, while the cathode 70 does not rotate, but is only pulled downwards in the direction of its axis.

-Eine Stopfbüchse, die für die senkrechte Anordnung gemäß Fig. 7 besonders geeignet ist, ist in Fig. 8 dargestellt. Hier wird der endlose Kathodendraht, der auch durch einen Stab oder ein Rohr ersetzt sein kann, durch eine Hülse 91 geführt, die von unten her in die Zelle 92 hineinragt. An ihrem unteren Ende ist diese Hülse durch eine Dichtung und eine Büchse 93 verschlossen. Auf der Unterlage 95 ruht der Flansch der Hülse 91 mit Kugellagern auf. In der Durchbrechung des Bodens der Zelle 92 ist die Hülse 91 durch einen zweiten Stopfbüchsenring 96 und eine zweite Dichtung eingedichtet. Bei dieser An-Ordnung rotiert die Zelle 92 um die Hülse 91, die ebenso wie die Kathode 90 keine Drehung ausführt. Hingegen wird die Kathode 90 durch die Hülse 91 hindurch senkrecht nach abwärts gezogen.-A stuffing box designed for the vertical The arrangement according to FIG. 7 is particularly suitable is shown in FIG. Here is the endless cathode wire, which can also be replaced by a rod or a tube a sleeve 91 is guided, which protrudes into the cell 92 from below. At her lower one At the end of this sleeve is closed by a seal and a sleeve 93. On the pad 95 rests the flange of the sleeve 91 with ball bearings. In the breakthrough of the At the bottom of the cell 92 is the sleeve 91 through a second gland ring 96 and a second seal sealed. In this arrangement, the cell 92 rotates around the sleeve 91, which, like the cathode 90, does not rotate. In contrast, the cathode becomes 90 pulled through the sleeve 91 vertically downwards.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of metallic deposits in the form of Tubes or tubular layers on a cathode, which are continuous with the precipitation in a constant axial direction migrates through one or more electrolytic cells, characterized in that the cathode at the same time given a rotation about its axis or lets the anodes revolve around the cathode.

2. The method according to claim 1, characterized in that there is a cathode core made of a fusible metal used.

3. The method according to claim 1, characterized in that the cathode is directly before entering the cell with the help of an extruder z. B. from molten Metal is made.

4. The method according to claim 1, characterized in that the electrolytic Cell rotates around the cathode moving in its longitudinal direction.

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by combining a device for axially conveying the rod-shaped or wire-shaped cathode with a device for continuously rotating the cathode about its longitudinal axis.

6. Apparatus according to claim with each a conveyor arranged in front of and behind the electrolytic cell, thereby characterized in that the two conveying devices are designed so that they are perpendicular to the cathode axis circulate the lying levels synchronously.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that in the cell arranged smoothing tools are arranged as a carrier for the cathode.

8. Apparatus according to claim 5 and 7, characterized in that one of the cooperating Smoothing tools is pressed against the precipitation by a spring.

9. Apparatus according to claim 5 and 8, characterized in that the behind the electrolytic cell arranged

Conveyor consists of a pair of pinch rollers that form the Pull precipitate through the cell without winding it up.

ι o. Device according to claim 5, characterized by means for rotating the electrolytic cell with the anodes around the cathode.

11. The device according to claim, characterized characterized in that the cathode is perpendicular by several superposed Cells stretching.

1 sheet of drawings