DE59933C

DE59933C - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kupferröhren auf elektrolytischem Wege

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Publication number: DE59933C
Application number: DENDAT59933D
Authority: DE
Original assignee: A. St." ELMORE in Spring Grove Hunslet, Leeds
Anticipated expiration: 1910-11-19

Description

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KAISERLICHES

Austio-H ungaMan Metal Company Limited in Sonbon, 64 (Scmnon Street; 33er
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PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Diese Erfindung bezieht sich auf das bekannte Verfahren des Erfinders, Metällrohre auf elektrolytischem Wege herzustellen und die Niederschläge während der Bildung derRohrwandungen auf einem langsam umlaufenden Dorn im galvanischen Bade zu verdichten. Die so' hergestellten Rohre sind durchweg von gleicher Stärke und Dichtigkeit und finden Verwendung als Leitungsrohre für Flüssigkeiten und Dämpfe, oder sie werden in der Längsrichtung oder in Schraubenlinien durchschnitten und aus einander gebogen, um daraus Bleche, Stäbe oder Draht anzufertigen.

Die vorliegende Erfindung aber besteht in Verbesserungen dieses Verfahrens und der dabei benutzten Apparate.

Dieses verbesserte Verfahren gestaltet sich wie folgt:.

Der zur Verminderung des Gewichtes vorzugsweise hohle, an seiner Aufsenfläche sauber bearbeitete und polirte Eisen- oder Stahldorn wird mit seiner aus einem die. Elektricität nicht leitenden Material hergestellten Drehachse unter der Oberfläche des Elektrolyts in einem ebenfalls nicht leitenden Material gelagert und dann mittelst eines Schleifcontactes mit dem negativen Pol einer Elektricitätsquelle verbunden. Die mit dem anderen Pol derselben Elektricitätsquelle verbundene Anode besteht aus zwei zu beiden Seiten des umlaufenden Domes angeordneten Kupferscheiben, welche in dem galvanischen Bade — einer Lösung von ι Gewichtstheil des Doppelsalzes von Cyan-■ kalium und Cyankupfer in 20 Theilen Wasser —' auf dem Boden des Behälters stehen. In diesem auf eine Temperatur von 55 bis 60⁰C. erhaltenen Bade wird der mit angemessener Geschwindigkeit gedrehte Dorn während ungefähr einer Viertelstunde der elektrischen Einwirkung ausgesetzt und dadurch mit einer Kupferschicht überzogen, welche darauf während eines nahezu gleichen Zeitraumes aufserhalb des Bades der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird, wodurch die Oberfläche- der Kupferschicht oxydirt, so dafs die nächste darauf niedergeschlagene Kupferschicht nicht an der vorhergehenden haften bleibt.

Der so vorbereitete _$ mit einer oxydirten Kupferschicht überzogene Dorn wird nun in ein anderes galvanisches Bad gebracht, in welchem eine in geringem Abstand vom Boden der Zersetzungszelle angeordnete durchlochte Kupferplatte als Anode dient. Ueber letztere können aufserdem kleine Kupferstücke oder Körner in einer dicken Schicht verbreitet' sein, auch empfiehlt es sich, wie im vorigen' Bade, aufrecht stehende Kupferplatten auf den durchlochten Kupferboden zu beiden Seiten des umlaufenden Dornes aufzustellen. Dieses Bad besteht aus einer Lösung von Kupfervitriol mit einer gewissen Menge freier Schwefelsäure. Wenngleich die Mengenverhältnisse sich ändern können, so erscheint es doch zweckmäfsig, mit einem Bade aus ungefähr drei Gewichtstheilen Kupfervitriol und einem Theil Schwefelsäure auf 20 Theile Wasser zu beginnen und dann im Verlaufe des weiteren Processes nach und nach ein wenig Säure hinzuzufügen.

Die auf den umlaufenden Dorn niedergeschlagenen Metallschichten werden in diesem Bade mit Hülfe besonderer, in nachstehendem erläuterter Vorrichtungen von einem hin- und herwandernden Polirwerkzeuge bearbeitet, bis die gewünschte Wandstärke für das fertige Rohr erreicht ist. Sollen auf demselben Dorn mehrere Rohre oder Metallschichten über einander im galvanischen Bade erzeugt werden,

so mufs die Oberfläche einer jeden Metalllage in geeigneter Weise behandelt werden, um das Anhaften der einzelnen Lagen an einander zu vermeiden. Dieses wird nun in der Weise • bewerkstelligt, dafs man den Elektrolyten zeitweise in einen anderen Behälter überführt und dann jedesmal während einer kurzen Zeit die frisch niedergeschlagene und vom Polirwerkzeuge bearbeitete Metalloberfläche der atmosphärischen Luft aussetzt, um sie oxydiren zu lassen. Auch kann man die Metalloberfläche, anstatt sie oxydiren zu lassen, mit einer dünnen Haut einer Wachs- oder Harzlösung zur Herbeiführung der gleichen Wirkung überziehen. Wird kein besonderer Werth auf eine polirte Metalloberfläche gelegt, so kann man auch auf dem einfachen Wege der Stromumkehrung binnen weniger Minuten eine ' Oxydhaut auf der Metalloberfläche erzeugen, welche das Anhaften der nächsten Metallschicht wirksam verhindert.

Um nun die so hergestellten Rohre von dem Dorn leicht abziehen zu können, wird letzterer aufserhalb des Bades in eine besondere Maschine gelegt, in welcher die Metallschichten der Einwirkung . geeigneter, parallel zur Achse des Domes hin- und herwandernder Druckrollen ausgesetzt werden. Diese Rollen haben den Zweck, den Umfang der niedergeschlagenen Metallrohre ein wenig zu strecken und dadurch von ihrem jeweiligen Kern abzulösen, so dafs die Rohre einzeln, davon abgezogen werden können. Diese Rohre sind gebrauchsfertig und können nun als Wasser- oder Dampfleitungsrohre oder dergleichen gerade oder beliebig gebogen benutzt werden. In der Längenrichtung aufgeschnitten, lassen sich aus den geraden Rohren Bleche herstellen, welche gewünschtenfalls noch weiter ausgewalzt werden ■können. Werden die Rohre direct auf dem Dorn schraubenlinig durchschnitten, so können die einzelnen abgeschnittenen Streifen gerade gerichtet und in Stäben oder zu Draht gezogen als Handelswaare verwerthet werden.
■ In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. ι die obere Ansicht und Fig. 2 ein Längsschnitt von dem ersten, zweiten und einem Theil des dritten der in zwei Reihen angeordneten elektrolytischen Bäder, in welchen die Bildung der Rohrwandung durch galvanischen Niederschlag des Kupfers auf den rotirenden Eisendornen oder Kernen stattfindet, sowie von den Mechanismen, welche die Drehbewegung der letzteren und die Hin- und Herbewegung des Polirwerkzeuges bewirken. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch ein Doppelbad nach x-x in vergröfsertem Mafsstabe.

In geringem Abstand von dem Boden der vorzugsweise aus Holz mit wasserdichtem Ueberzug bestehenden Zersetzungszellen A ist eine· durchlochte Kupferplatte B mit einer dicken Schicht C, aus granulirtem Kupfer bestehend, bedeckt, und es sind ferner zwei aufrecht stehende Kupferplatten D, eine an jeder Seite des " Domes E, auf der Platte B angeordnet. "Zwischen den beiden Reihen der Zersetzungszellen und in der ganzen Längenausdehnung derselben ist die Betriebswelle F gelagert, auf welcher für jedes einzelne Bad eine besondere Riemscheibe G befestigt ist. Die Bewegung der letzteren wird durch Riemen auf die Vorgelegewellen H übertragen, welche durch Kettentrieb mit den Dornen E in Verbindung stehen. Die Achse jedes Domes ist aus Holz und ruht an jedem Ende in aus zwei winklig zu einander angeordneten Glasplatten e bestehenden Lagern, welche in passend ausgeschnittene Holzblöcke eingelassen und oberhalb mit einer Holzplatte e¹ abgedeckt sind, um das Anheben der Achse durch den Zug des Kettentriebes zu verhindern. Oberhalb des mittleren Raumes zwischen den beiden Endbädern ist eine Schraubenspindel K gelagert, welche durch eine axial verschiebbare Kupplung k mit jeder der beiden in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Riemscheiben L L¹ . in Verbindung gebracht werden kann. Die Kupplung k ist mit einem oberhalb derselben aufgehängten. Gewichtshebel M verbunden, an welchen eine parallel zur Schraubenspindel K geführte, mit zwei Stellringen nn^l versehene Stange JV angreift. Ein Kreuzkopf O bildet die Mutter der Schraubenspindel K und trägt einen aufrecht stehenden Arm 0, welcher die Stange JV umfafst. Dieser Kreuzkopf gleitet auf einer Stange P, welche über die ganze Länge der Bäderreihe sich erstreckt und für jedes, einzelne Rad einen Kreuzkopf O¹ trägt. Die Kreuzköpfe O und O¹ haben bewegliche Arme O², in deren Längsschlitze die Polir- oder Verdichtungswerkzeuge Q. mittelst ihres seitlichen Drehz.apfens verstellbar befestigt sind, so dafs dieselben in schräger Richtung auf die Oberfläche des Domes. zu pressen vermögen.. Zur Regelung des Druckes dient ein elastisches Band q, welches das Werkzeug umfafst unddurch Einlegen in den einen oder anderen Haken q^l mehr oder weniger gespannt wird.

Angenommen, die Schraubenspindel K werde von der Riemscheibe L so gedreht, dafs der Kreuzkopf O und gleichzeitig die Stange P und die mit ihr verbundenen Kreuzköpfe O¹ und Arme O² nach rechts wandern, so werden auch die Polirwerkzeuge Q die Oberfläche der sämmtlichen von der Welle F aus gedrehten Dorne E entlang bewegt, pis der Arm 0 sich dem Stellring η nähert und nach Zusammendrücken der Stofsfeder die Stange JV so weit verschiebt, bis der Gewiehtshebel M in die seiner jeweiligen Stellung entgegengesetzte Lage gebracht ist, wobei die Kupplung k aus der Riemscheibe L ausgelöst und mit der in umgekehrter Richtung rotirenden Scheibe L¹ in Eingriff gebracht wird. Hierdurch wird auch

Claims

die Drehungsrichtung der Schraubenspindel K umgekehrt, worauf auch die Kreuzköpfe O O¹ mit den- Polirwerkzeugen Q sich wieder zurückbewegen, bis der Arm ο gegen den Stellring n¹ stöfst und aufs Neue die Umsteuerung der Spindel K verursacht.

In der Zeichnung ist ferner die Maschine, mittelst welcher das Strecken der Metallschichten auf dem Dorn bewirkt wird, um die Rohre leicht von letzterem abstreifen zu können, in Fig. 4 im Querschnitt, in Fig. 5 im Aufrifs und in Fig. 6 im Grundrifs dargestellt. Der Dorn E mit den auf ihn niedergeschlagenen Metallschichten wird zwischen den Centrirspindeln R und R¹, welche in den mittelst Schrauben r r¹ senkrecht verstellbaren Lagern ruhen, gehalten. Ein Schlitten S, welcher mit Hülfe einer Schraube S¹ parallel zur Achse des Domes auf dem Bett A der Maschine verschoben werden kann, trägt die drei Druckrollen T¹ T² T³ in geeigneten Lagern. Die Stellung der beiden unteren Lager mit den Rollen T¹ T² kann durch die rechts- und linksgängige Schraube t gleichmäfsig zu der senkrecht durch die Achse des Domes gelegten Ebene verändert werden. Die obere Druckrolle T³ ist in einem einarmigen Hebel U gelagert, welcher an einem mittelst der Schraubenspindel u¹ senkrecht verschiebbaren Schlitten u gelenkartig aufgehängt ist. Das andere Ende des Hebels U ist durch Vermittelung eines Zwischengliedes einstellbar mit einem doppelarmigen · Gewichtshebel V verbunden, dessen kurzer Arm hakenförmig über die nach- unten vorspringende Nase des Schlittens S greift und auf dessen langem Arm das verstellbare Gewicht ν reitet. Während nun der Dorn E mit seinen Metallüberzügen langsam gedreht wird, wird der Schlitten S mit den Druckrollen auf dem Bett der Maschine entlang bewegt, so dafs der von den Rollen gegen die jeweilig äufsere Metallschicht ausgeübte Druck die gewünschte Streckung und dadurch ein Ablösen der letzteren von dem Dorn bewirkt.

Patenτ-Ansρrüche:

i. Das Verfahren, Kupferröhren auf elektrolytischem Wege herzustellen, darin bestehend, dafs zuerst ein Eisenkern in einem Cyankupferbade mit einer Kupferhaut überzogen und diese dann oxydirt wird, alsdann dieser Kern, zum Zwecke des Niederschlagens und der Verdichtung der Kupferschichten auf denselben, in ein aus einer angesäuerten Lösung von Kupfervitriol bestehendes Bad gebracht wird, in welchem Kupferplatten mit darauf gehäuften Kupferkörnern als Anode dienen, wobei der als Kathode dienende Kern gedreht wird, . während zugleich die darauf niedergeschlagene Kupferschicht durch ein hin- und hergehendes Polirwerkzeug verdichtet und endlich der mit der Kupferschicht versehene Kern der Einwirkung von Druckrollen derart unterworfen wird, dafs die Kupferschicht in der Richtung des Umfanges gestreckt wird und somit von dem Kern als loses Rohr abgezogen werden kann.
2. Bei dem im Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahren die Abänderung dahin, dafs, nachdem eine gewisse Kupferschicht auf dem Kern gebildet und verdichtet worden ist, solche Schicht entweder mit Firnifs überzogen oder oxydirt und dann auf derselben eine weitere Kupferschicht niedergeschlagen wird behufs Bildung getrennter, concentrisch auf einander liegender Kupferrohre.
3. Zur Ausführung des im Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens die Anwendung zweier paralleler Reihen elektrolytischer Bäder mit darin befindlichen Kernen, deren Rotation mittelst einer mittleren Welle F und Scheiben G und H bewirkt wird, während die Hin- und Herbewegung der Polirwerkzeuge sämmtlicher Kerne dadurch gleichzeitig bewirkt wird, dafs eine durch Reversirscheiben LL¹ und Kuppelung k getriebene Schraubenspindel K eine Traverse O trägt, die durch die Rotation der Spindel K das erste Bäderpaar entlang hin- und herbewegt wird und somit diese Bewegung einer Stange P mittheilt, an deren Querarme O² die auf die Kerne pressenden Polirwerkzeuge Q. angebracht sind, wobei die Umkehrung der Schraubenbewegung dadurch automatisch bewirkt wird, dafs die Traverse gegen Ende der Bewegung

. mittelst einer Stange N einen Umschaltungshebel bethätigt, der die Kuppelung der Reversirscheiben L L¹ umstellt.
4. Zur Ausführung des im Anspruch 1. ge-. kennzeichneten Verfahrens die Lockerung der gebildeten Kupferrohre von dem Eisenkern durch Einsetzen des Kernes zwischen Centrirspindeln und langsames Drehen desselben, während zu gleicher Zeit von einem Schlitten S getragene, zur Längsachse des Kerns senkrecht gestellte Druckrollen T¹ T² T³, welche eine Pressung auf die Kupferschicht ausüben, in der Richtung der Länge des Kernes fortbewegt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.