DE626705C

DE626705C - Verfahren und Vorrichtung zum galvanischen Niederschlagen von Metallen

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Publication number: DE626705C
Application number: DET43393D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-12-24
Filing date: 1933-12-24
Publication date: 1936-03-05
Also published as: GB412563A; GB412577A; GB412582A; US2075332A; FR766113A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 5. MÄRZ 1936

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV! 626705 KLASSE 48 a GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Dezember 1933 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum galvanischen Niederschlagen von Metallen auf einen Kern unter Hindurchleiten desselben durch eine Lösung jenes Metalles, wobei der Kern in bekannter Weise um seine Achse während des Durchtritts durch die Lösung gedreht wird. Die Erfindung wird im nachstehenden in Anwendung auf die Herstellung solcher Gegenstände näher beschrieben,

welche einen Kern aus Eisen und einen Überzug aus Kupfer aufweisen. Derartige Gegenstände werden häufig für Drähte, Kabel, Streifen, Rohre u. dgl. benötigt. Sie sind insofern wertvoll, als der Eisenkern, beispielsweise Stahlkern, dem Gegenstand Festigkeit und der Kupferüberzug elektrische Leitfähigkeit und Korrisionsbeständigkeit verleiht. Die Erfindung ist jedoch auch auf die Herstellung anderer Metallkombinationen anwendbar. Ein Nichteisenkern kann mit Kupfer, Nickel oder einem anderen Metall überzogen werden. Für Fahrdrähte kann ein Kupferkern mit Eisen überzogen sein. Bimetallgegenstände können durch Niederschlagen von Nickel oder einem anderen Metall auf einen Kern aus Kupfer oder einem anderen Metatt hergestellt werden.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der galvanischen Niederschläge, insbesondere die Erzielung außerordentlich dichter Überzüge, wie sie nach den bekannten Verfahren nicht herstellbar sind. Erfindungsgemäß wird der in das Bad eintretende Kern einer Bremskraft, z. B. 1400 bis 3000 kg/cm², unterworfen, welche den Kern während der Niederschlagung des Metalles unter eine Zugspannung versetzt, die hinreicht, um eine nennenswerte Streckung, jedoch nicht dauernde Dehnung zu bewirken, so daß das galvanisch niedergeschlagene Metall im Fertigzeugnis verdichtet ist. Um die Wirkung der Zugspannung über die ganze im Bad befindliche Kernlänge zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß der Kern vom Zeitpunkt seines Eintritts in die Lösung bis zum Aufhaspeln durch die Zugspannung in einer geradlinigen Bahn gehalten. Aus dem gleichen Grunde wird ferner erfindungsgemäß der Kern auf seiner Bahn zwecks Drehung um diese als Drehachse von Kontaktrollen gestützt, welche gleichzeitig zur Stromzuführung dienen. Die angestrebte Verdichtung des Niederschlags nach der Entspannung wird wesentlich unterstützt und gleichmäßig gestaltet, wenn erfindungsgemäß auf dem niedergeschlagenen Metall verdichtete Zonen in Form von schraubenförmigen Vertiefungen oder schwachen Rillen zwecks Verfeinerung der Kornstruktur gebildet werden, indem der Kern im Bad durch eine vorzugsweise unmittelbar angetriebene Kontaktrolle gestützt wird, deren Drehachse im spitzen Winkel zum Kern verläuft. Um jegliche störende Reibung und damit verknüpfte Schädigung des Überzuges sowie Behinderung der Zugspannung auf den Kern

beim Ein- und Austritt aus dem Bade zu vermeiden, läßt man erfindungsgemäß die Lösungen der niederzuschlagenden Metalle aus den beiden Enden der Badtröge ausströmen und den Kern durch die ausströmende Lösung ohne Berührung • mit irgendwelchen festen Dichtungs- oder Führungsorganen, wie Scheiben oder Stopfbüchsen o. dgl., ein- und austreten. Vorteilhaft wird ferner erfindungsgemäß der Kern in geradliniger ίο Bahn durch eine Mehrzahl von in Abständen angeordneten Bädern hindurchgeführt, ohne daß beim jedesmaligen Aus- und Eintritt in das betreffende Bad eine Ablenkung von jener geradlinigen Bahn stattfindet, und zwar so, daß er zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bädern eine Luftstrecke frei durchsetzt. Zur Erzeugung eines aus mehreren verschiedenen Metallen bestehenden Überzuges wird erfindungsgemäß der Kern als Kathode durch aufeinanderfolgende Bäder verschiedener Metalle geführt, wobei die Wiederauflösung des vorher niedergeschlagenen Metalles in einem folgenden Bad vermieden wird, indem man den Kern an der Eintrittsstelle mit einer unlöslichen Anode umgibt und eine hohe Stromdichte anwendet. Eine hierfür besonders vorteilhafte Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Anode sich über eine vergleichsweise kurze Strecke längs der Kernbahn bei Eintritt des Kernes in das Bad erstreckt und eine zweite Anode im Abstand von der erstgenannten längs der Kernbahn angeordnet ist und beide Anoden in verschiedene Stromkreise geschaltet sind.

Zur Erzielung einer in der Längsrichtung gleichmäßigen Niederschlagung und einer in der verfügbaren Durchtrittszeit höchstmöglichen Niederschlagsdicke wird erfindungsgemäß der elektrische Kontakt mit dem Kern in mit seiner Wanderrichtung zunehmenden Abständen bewirkt, so daß ein Ausgleich für die zunehmende Leitfähigkeit des immer dicker werdenden Niederschlags erzielt wird. Bei einer zur Durchführung des neuen Verfahrens besonders geeigneten Vorrichtung, bei welcher der Kern auf dem Weg von einer Abwickelhaspel zu einer Aufwickelhaspel durch das Bad geführt wird und beide Haspeln senkrecht zu ihren Drehachsen gleichsinnig gedreht werden und die Aufwickelhaspel zur Hervorrufung der Zugspannung dient, ist letztere erfindungsgemäß. mit einem hinreichend starken Antrieb versehen, um nicht nur den Kern durch die Bäder hindurchzuziehen, sondern auch eine an der Abwickelhaspel wirkende Bremskraft zu überwinden, so daß der Kern einer beträchtlichen Zugspannung z. B. von 1400 bis 3000 kg/cm² unterworfen wird. Falls jeder Haspel eine Kernführung zugeordnet ist, sind erfindungsgemäß die Führungen, zwischen welchen sich der Kern erstreckt, gemeinsam mit den zugehörigen Haspeln um die Kernachse drehbar. Vorteilhaft besteht erfindungsgemäß die Bremseinrichtung aus einem Rad, um dessen Kranz der Kern zwecks Reibungseingriff herumgeschlungen ist und dessen Drehung durch eine gegebenenfalls einstellbare Bremse gehemmt wird. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind das Rad und die Abwickelhaspel mit parallelen Drehachsen in einem gemeinsamen Rahmen gelagert, welcher um eine zu jenen Drehachsen senkrechte Achse drehbar ist. Schließlich können erfindungsgemäß zwecks selbsttätiger Aufrechterhaltung der Zugspannung ein oder mehrere in einem Gehäuse geführte, federbelastete Kolben vorgesehen sein, welche schräg zur Bewegungsrichtung des Kerns verlaufen, der in Berührung mit jenen Kolben durch das Gehäuse hindurchtritt, wobei die Kolben normalerweise den freien Durchtritt des Kerns in Richtung der Zugspannung gestatten, jedoch ein Nachlassen derselben durch Festhalten des Kerns verhindern.

Es ist bekannt, beim Plattieren von Drähten das Überzugsmetall während des galvanischen Niederschiagens durch Ziehwerkzeuge zu dehnen und zu glätten, wobei naturgemäß eine Zugspannung ausgeübt werden muß. Hierbei bleibt aber der Kern selbst in seinem Durchmesser praktisch unverändert, andernfalls eine Beschädigung des Überzugs durch die Ziehwerkzeuge unvermeidlich wäre. Ferner wirkt hierbei die Zugspannung rückwärts nur bis zum ersten im Bad angeordneten Ziehwerkzeug und kann mithin auf den davor befindlichen Teil des Kerns überhaupt nicht streckend wirken, weil für die Zwecke der Dehnung und Glättung des Niederschlags dieser bereits in erheblicher Dicke vorhanden sein muß. Mithin unterscheidet sich die Erfindung von den bekannten Verfahren grundsätzlich durch die andersartige Aufgabe und die zur Lösung derselben dienenden Mittel.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung veranschaulicht, desgleichen gewisse Abänderungen derselben.

Fig. ι stellt schematisch einen Grundriß der gesamten Vorrichtung dar, wobei aus Gründen der Bequemlichkeit diese in mehrere Abschnitte zerlegt wurde.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einer Anzahl von Behältern oder Trögen, welche die verschiedenen Lösungen enthalten, durch welche der Drahtkern hindurchtritt, und veranschaulicht die Hilfsmittel zur Filtration und Wiederrückführung der Lösungen. Unter Trog wird eine n₅ solche Behälterausbildung verstanden, welche offene Stirnseiten aufweist und zur Aufnahme eines Elektrolytbades dient.

. Fig. 3 ist ein Grundriß der Vorrichtung am Eintrittsende, um den Drahtkern in die Bäder einzuführen, und zeigt die Abwickelhaspel sowie den Rahmen, in welchem diese gelagert ist.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Schnitt durch den Spannrad- und Bremsmechanismus, welcher im nämlichen Rahmen wie die Abwickelhaspel gelagert ist, und zwar auf der Eintrittsseite der Bäder.

Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie VI-VI von Fig. 3 und veranschaulicht die Lagerung der Abwickel- bzw. Aufwickelhaspel in deren Rahmen.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Aufwickelhaspel und ihrer Abtriebsverbindungen.

Fig. 8 ist ein Grundriß der Vorrichtung gemäß Fig. 7.

Fig. 9 ist ein Schnitt nach Linie IX-IX von Fig. 7 und zeigt die Klemmeinrichtung, um ein Nachlassen der Drahtspannung zu verhüten.

Fig. 10 und 11 zeigen eine Seitenansicht bzw. einen Grundriß von als Rollen ausgebildeten Kathodenkontakten, welche zwischen den Trogbädern angeordnet sind.

Fig. 12 stellt teilweise im Schnitt die Ansicht

einer der Dampfdüsen dar, die zwischen gewissen Trogbädern nahe dem Eintrittsende der Reinigungsapparatur für den Kern angeordnet sind.

Fig. 13 und 14 stellen im Querschnitt bzw.

im Aufriß eine Kreisanode für hohe Stromdichte dar, welche zur Verhinderung einer Wiederauflösung des vorher niedergeschlagenen Metalles dient.

Fig. 15 ist ein Schnitt durch einen der Tröge und veranschaulicht den Kontakt für die Anode oder den Schleppdraht.

Fig. 16 ist ein Grundriß einer angetriebenen Kathodenkontaktrolle, welche im Innern der Tröge angeordnet ist.

Fig. 17 ist ein Schnitt nach Linie XVII-XVII von Fig. 16.

Fig. 18 ist ein Schaltschema, welches die elektrischen Verbindungen für eine Anzahl Tröge mit den verschiedenen Bädern veranschaulicht. Fig. 19 ist ein Grundriß und
Fig. 20 ein Schnitt nach Linie XX-XX von Fig. 19 und veranschaulicht Hilfsmittel, um die Kathodenkontakte abzuschirmen, damit die Stromdichte längs der Kathode gleichmäßig wird.

Fig. 21, 22 und 23 stellen einen Grundriß bzw. eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt nach Linie ΧΧΙΠ-ΧΧΙΠ von Fig. 21 dar und veranschaulichen eine bevorzugte Ausbildungsform von Rollen zur Stützung des Kerns und zur Verdichtung und Verfeinerung der Kornstruktur des niedergeschlagenen Metalles.

Fig. 24 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Teil des Kerns, nachdem das Metall niedergeschlagen worden ist, und veranschaulicht die x^rt und Weise, in welcher die in den Fig. 21, 22 und 23 dargestellten Rollen den Überzug verdichten und verfeinern.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 wird der zu überziehende Kern oder Draht von einer Abwickelhaspel 2 durch eine Reihe von Reinigungsbädern 3, 4 und 5 hindurchgezogen. Die Reinigungsbäder können verschiedene Zusammensetzungen aufwei-' sen. Es wurde jedoch gefunden, daß bei der Plattierung eines Stahlkernes mit Kupfer oder erst mit Nickel oder Zinn und dann mit Kupfer eine wirksame Reinigung erzielt wird, wenn das Bad 3 eine Soda- oder Ätznatronlösung, das Bad 4 eine Schwefelsäurelösung und ,das Bad 5 eine Salpetersäurelösung ist. Der Kern 6 läuft dann durch die Lösung eines Nickelsalzes, beispielsweise von Nickelsulfat, im Trog 7 und dann durch eine Kupferlösung im Trog 8 und schließlich durch eine Mehrzahl von Trögen 9, deren jeder eine saure Lösung eines Kupfersalzes, beispielsweise Kupfersulfat, enthält. Die Temperatur der Lösung im Trog 8 ist niedriger als die Temperatur der Lösungen in den Trögen 9; erstere beträgt etwa 21⁰C und letztere etwa 60 ° C. Nach dem Hindurchtritt durch den letzten Trog 9 wird der Draht auf die Aufwickelhaspel 10 aufgewunden, welche in einem Rahmen 11 drehbar gelagert ist, der von einem Motor nebst Getriebe 12 so angetrieben wird, daß sich der Rahmen in dem im wesentlichen rechten Winkel zur Drehachse der Haspel 10 dreht. Die Abwickelhaspel 2 auf der Eintrittsseite der Vorrichtung ist in einem ähnlichen Rahmenwerk 13 gelagert, welches von einem Motor nebst Getriebe 14 gedreht werden kann. Die Bauart ist derart, daß der Draht um seine Achse rotiert, während er durch die verschiedenen Bäder hindurchgezogen wird.

Die Tröge, welche die verschiedenen Lösungen enthalten, weisen einen U-förmigen Querschnitt auf und sind an den Stirnseiten offen. Die Tröge bilden also keinen geschlossenen Behälter für die Bäder, sondern sind im Gegenteil an ihren Enden offen, so daß es notwendig ist, ständig die Lösung durch die Tröge umlaufen zu lassen, um den Flüssigkeitsspiegel der Bäder aufrechtzuerhalten, durch welche der Draht hindurchläuft. Die Lösung eines jeden Troges strömt aus den Stirnseiten desselben aus, wird gesammelt, nötigenfalls filtriert und dann wieder in den Trog zurückgeleitet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, strömt die Lösung aus den Stirnseiten einer jeden Trommel in die Auffangbehälter 15 und wird durch Rohrleitungen 16 einem Sumpf 17 zugeführt. Vermittels einer Pumpe 18 wird die Lösung dann mittels Rohrleitungen 19 und 20 durch ein Filter 21 und schließlich wieder in den Trog zurückgeleitet. Die im Sumpf 17 befindliche Lösung wird durch ein Dampfrohr 22 geheizt, welches aus der Hauptdampfleitung 23 gespeist wird. Die Ver-Wendung derartiger, an den Stirnseiten offener Tröge für die Bäder beseitigt die Notwendigkeit

der Verwendung von Stopfbüchsen, welche sonst bei Behältern für Elektrolytbäder der üblichen, an den Stirnseiten geschlossenen Bauart notwendig sind. Derartige Stopfbüchsen sind nachteilig, weil die Packung die Oberfläche des ' niedergeschlagenen Metalles zerkratzt und außerdem Fremdstoffe in den Niederschlag einzuführen vermag. Durch die Verwendung einer Reihe von in Abständen angeordneten Trögen ίο an. Stelle eines einzigen Bades können verschiedene Lösungen in den verschiedenen Trögen benutzt werden, und diese Lösungen können filtriert und in die Tröge zurückgeführt werden. Es ist klar, daß mit der Bezeichnung stirnseitig offene Tröge nicht gesagt ist, daß die Stirnseiten völlig frei von irgendwelcher, den Austritt der Flüssigkeit hindernder Einrichtung sind. So kann beispielsweise ein Wehr vorgesehen sein, während der Hauptgedanke darin besteht, daß der Eintritt und Austritt des Drahtes ohne Vermittlung von Stopfbüchsen o. dgl. bewirkt wird.

Zwischen den Trögen 3, 4 und 5, welche verschiedene Reinigungsflüssigkeiten enthalten, sind Dampfdüsen 25 und Wasserdüsen 26 angeordnet, welche vermittels der Rohre 27 und 28 den Hauptdampf- bzw. Wasserleitungen 23 bzw. 29 angeschlossen sind. Die Düsen 25 und 26 richten auf den zwischen den Trögen befindliehen Draht Dampf- bzw. Wasserstrahlen, welche in Verbindung mit den verschiedenen Reinigungsflüssigkeiten einen sehr sauberen Draht ergeben, auf welchem ein guter Metallniederschlag erzielbar ist. Zwischen den Trögen 5 und 7 ist ferner eine andere Dampf düse 25 vorgesehen, um den Kern vor Eintritt in das Nickelbad in Trog 7 zu reinigen. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, den Kern zunächst mit einem Niederschlag eines anderen Metalles, beispielsweise Nickel oder Zinn, zu versehen, bevor der Kupferüberzug aufgebracht wird. Nickel, welches bevorzugt wird, bildet sowohl mit dem Stahlkern als auch mit dem Kupferüberzug eine Legierung. Die Niederschlagung des Kupfers auf den Kern, der vorhermit Nickel ' überzogen worden war, beginnt in Trog 8 und wird in den Trögen 9 fortgesetzt. Ein Kupferschleppdraht 31 wird von einer Haspel 32 abgewickelt und wandert parallel zu Kern 6 durch sämtliche Tröge 9 mit Ausnahme des letzten in Fig. ι gezeichneten hindurch. Die Anoden im Trog 8 und jene des letzten Troges 9 sind ruhend und von irgendwelcher geeigneter Form, beispielsweise als Stäbe, Gußplatten, Granalien usw., ausgebildet. Der Schleppdraht 31 wird auf eine Haspel 33 aufgewickelt, welche nahe dem Austrittsende der Vorrichtung angeordnet ist. Während der Niederschlagung bewegen sich Kern 6 und Schleppdraht 31 durch die Elektrolytbäder. Außerdem wird der Kern 6 unter großer Spannung gehalten und gleichzeitig um seine eigene Achse gedreht, so daß ein gleichmäßiger Niederschlag erzielt wird. Die auf den Draht ausgeübte Zugspannung beträgt vorzugsweise 1400 bis 3000 kg/cm^a.

Die Hilfsmittel, um den Kern den Bädern zuzuführen, sind in den Fig. 3 bis 6 dargestellt. Die Haspel 2 ist drehbar in einem Rahmen 13 gelagert, so daß bei Drehung der Haspel um ihre Achse der Kerndraht von ihr abgewickelt wird. Der Rahmen 13 ist um seine Längsachse drehbar gelagert, welche im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Haspel 2 verläuft. Der Rahmen wird vermittels einer Antriebsverbindung 14 gedreht. Die Abwickelhaspel 2 und die Aufwickelhaspel 10 sind in ähnlicher Weise gelagert, um eine leichte Entfernung aus dem Rahmen 13 zu ermöglichen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Haspel 2 mit Naben 34 versehen, welche durch Schraubenbolzen 35 befestigt werden. Die Naben sind auf kegelförmigen Lagerhülsen 36 gelagert, welche zwecks Aufnahme von Schrauben 37 mit einem Innengewinde versehen sind. Die Hülsen 36 sind axial verschiebbar in den Gehäusen 38 angeordnet, welche an Rahmen befestigt sind, und können durch Drehung des Handrades 39 eingestellt werden. Bei dieser Anordnung ist es leicht, eine leere Haspel aus dem Rahmen zu entfernen und eine volle Haspel einzusetzen. Gemäß den Fig. 3, 4 und 5 läuft der Kern- * draht 6 nach Verlassen der Abwickelhaspel 2 zwischen den Rollen 40 und 41 hindurch und wird dann um ein Bremsrad 43 herumgeführt, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt zur Wiekelrichtung auf die Haspel. Diese entgegengesetzte Wickelung des Drahtes um die Abwickelhaspel bzw. das Streckrad bewirkt eine Geradstreckung des Drahtes vor Eintritt in die Bäder. '

Es sind ferner Hilfsmittel vorgesehen, um den Draht vom Streckrad so wegzuführen, daß er in geradliniger Verlängerung zu den Führungsrollen 44 verläuft. Zu diesem Zweck dient ein Wackehing 45, welcher um den Kranz des Spannrades 43 herumpaßt. Der Wackelring ist mit einer Kerbe 47 versehen, in welche ein Stift 48 hineinragt, der in~deih Radkranz 46 eingeschraubt ist. Zwischen Wackehing 45 und Radkranz 46 und zwischen Kerbe 47 und Stift 48 besteht eine lose Verbindung. Wenn sich das Rad 43 dreht, wird der Wackehing 45 zufolge der Kerben- und Stiftverbindung 47, 48 mitgeführt. Der Ring wird durch ein keilförmiges Stück 49 und eine Führung 50, die am Rahmen befestigt sind, zum Wackeln gebracht. Die Führung 50 hält den Wackelring dicht gegen den Flansch 51 auf der einen Seite des Spannrades, und das Keilstück 49 zwängt den Ring vom Flansch 51 auf der andern Seite des Rades weg. Diese Anordnung bewirkt, daß der Draht vom Spannrad in

gerader Verlängerung zu den Führungsrollen 44 abläuft.

Wie oben erwähnt, wird der Draht durch die Bäder unter hoher Zugspannung hindurchgeführt. Diese Spannung wird durch eine Zugvorrichtung im Austrittsende der Vorrichtung bewirkt zusammen mit 'dem Spannrad und einer an diesem angreifenden Bremse. Die Bremse besteht aus den Klötzen 52, welche gegen die Nabe 53 des Spannrades angepreßt werden. Jeder Bremsklotz besteht aus einer Schicht 54 aus Bremsbelag, einer Schicht 55 aus Holz und einer Schicht 56 aus Kautschuk. Die Kautschukschicht ist auf einer Metallplatte 57 befestigt, in welche eine Hülse 58 eingeschraubt ist. Jede Hülse 58 ist auf einem Lager 59 längs verschiebbar gelagert, das seinerseits durch Schraubenbolzen 60 mit dem Rahmen 13 verbunden ist. Die Bremsklötze werden gegen die Nabe des Spannrades durch Drehen der Schrauben 61 angepreßt, welche Köpfe 62 tragen, die kolbenartig in die Hülsen 58 hineinpassen. Die Bremse ermöglicht jede gewünschte Höhe der Bremsspannung. Die Zugspannung ist für die Erzielung eines befriedigenden und gleichmäßigen Niederschlages von höchster Wichtigkeit.

Die Aufwickelhaspel 10 und ihre Antriebsverbindungen sind in den Fig. 7 und 8 dar- gestellt. Die Haspel ist drehbar inTRahmen ir in gleicher Weise gelagert wie die Abwickelhaspel 2 in ihrem Rahmen 13. Der Rahmen 11 wird um seine Längsachse durch den in Fig. 1 dargestellten Antriebsmotor und Getriebe 12 gedreht. Die Motore und Antriebsverbindungen am Eintritts- und Austrittsende der Anordnung sind durch geeignete elektrische Einrichtungen synchronisiert, so daß der Draht an beiden Enden mit der gleichen Geschwindigkeit um seine Achse gedreht wird. Der Draht 6 läuft nach Verlassen des letzten Troges 9 um eine Trommel 70, dann um ein Rad 71 und wird schließlich auf der Aufwickelhaspel 10 aufgewickelt. Die Aufwickelhaspel wird von einem Motor 72 angetrieben, der auf dem Rahmen 11 gelagert ist und mit diesem umläuft. Auf der Ankerwelle 73 des Motors ist ein Zahnrad 74 befestigt, welches mit einem Zahnrad 75 der Welle 76 kämmt. Das gegenüberliegende Ende dieser Welle trägt ein Ritzel 77, welches mit einem Stirnrad 78 der Welle 79 kämmt. Das gegenüberliegende Ende diese Welle 79 trägt ein Ritzel 80, welches mit einem Zahnrad 81 kämmt, das seinerseits mit einem. Zahnkranz 82 in Eingriff steht, der auf der Aufwickelhaspel 10 befestigt ist.

Zur Führung des Drahtes beim Aufwickeln auf die Haspel 10 sind Abstandshalter vorgesehen. Der Draht wird zwischen den Fingern 83 geführt, welche einen Teil einer Schlittenführung 84 bilden, welche längs einer Schraubenspindel 85 hin und her bewegt wird, die ein Rückführgewinde trägt. Die Schraubenspindel 85 wird mittels eines darauf befestigten Stiftrades 86 gedreht, das durch eine Kette 87 mit einem Kettenrad 88 auf der Welle der Haspel 10 in Verbindung steht. Eine Stange 89 paßt in Kerben 90, welche auf den unteren Enden der Arme 91 der Führung vorgesehen sind, um zu verhindern, daß die Führung von der Schraubenspindel herumgedreht wird.

Die Achsen 92 des Rahmens 11 sind in Lagern 93 gelagert. Die linke Achse gemäß Fig. 7 ragt über das Lager um eine gewisse Entfernung hinaus und ist mit Schleifringen 94 versehen. Auf letzteren schleifen die Kontaktbürsten 95, welche durch Leitungen 96 mit einer Stromquelle in Verbindung stehen. Der Motor 72 ist mit den Schleifringen 94 durch die Leitungen 97 verbunden, welche durch die Achse 92 hindurchgeführt sind.

Bei der beschriebenen Bauart wird der Rahmen um seine Längsachse durch einen Motor gedreht unter Vermittlung der Antriebsverbindung 12, und die Aufwickelhaspel wird zwecks Aufwicklung des Drahtes durch den Motor 72 gedreht, welcher auf dem Rahmen gelagert ist und mij: diesem umläuft. Der Rahmen und die Aufwickelhaspel können beide von einem einzigen Motor angetrieben werden; go aber es wird vorgezogen, gesonderte Antriebsmotore für Rahmen und Haspel vorzusehen.

Fig. 9 veranschaulicht eineAnordnung, welche verhindert, daß die Zugspannung des plattierten Drahtes nachläßt. Er besteht aus einem Kopf 98, welcher die Form eines abgestumpften Kegels aufweist und mit der Achse 92 des Rahmens durch Schrauben 99 verbunden ist. Der Kopf ist mit Bohrungen 100 versehen, welche unter einem Winkel gegeneinander und in einer zur Wanderungsrichtung des Drahtes entgegengesetzten Richtung konvergieren. Klemmbacken ιοί sind in jeder Bohrung ■ vorgesehen, desgleichen am inneren Ende jeder Klemmbacke eine Feder 102, welche die Klemmbacken nach außen zwängen. Wenn der Draht 6 sich in Fig. 9 nach rechts bewegt, dann werden die Federn zusammengepreßt und die Klemmbacken in die Bohrungen zurückgedrängt, so daß sie sich in hinreichendem Abstand voneinander bewegen, um den Durchtritt des Drahtes zwischen den Backen zu gestatten. Der Draht wird jedoch an einer Verschiebung nach links gehindert, da in dieser Richtung die Federn die Klemmbacken ng zusammenpressen, so daß sie den Draht zwischen sich erfassen. Diese Anordnung verhindert einen Spannungsverlust des Drahtes, wenn eine volle Aufwickelhaspel aus dem Rahmen entfernt und durch eine leere ersetzt wird. Es wurde gefunden, daß es in manchen Fällen möglich ist, einen hinreichenden Reibungs-

widerstand in den Getriebeteilen der Aufwickelhaspel vorzusehen, und daß diese Reibung allein genügt, um den Draht unter Spannung : zu halten, wenn der Motor stillgesetzt wird. Zwischen den Trögen sind Rollenkontakte zwecks Stromzuführung zum Draht 6 vorgesehen, welcher bei dem Verfahren die Kathode bildet. Diese Kontaktrollen sind in Fig. io und Ii dargestellt. Eine Kupferrolle 103 ist in einem Lager 104 gelagert, welches seinerseits auf einem Streifen 105 befestigt ist, der einstellbar von Rollen 106 geführt wird, welche auf einer Platte 107 befestigt sind, die ihrerseits vermittels Schrauben 108 an einem Träger 109 sitzt. Diese Art der Lagerung gestattet es, daß die Rolle leicht bewegt werden kann, um * einen guten Kontakt mit dem Draht 6 zu Hefern. Die Rolle 103 ist auf dem unteren Ende 110 eines Rohres in gelagert, welches sich nach oben jenseits des Halters 109 erstreckt. Das obere Ende des Rohres in ist trichterförmig gestaltet, so daß durch das Rohr leicht Flüssigkeit eingeführt und der Rolle 103 zugeführt werden kann. Das untere Ende 110 des Rohres ist durchlocht, so daß die eingefüllte Flüssigkeit austreten und über die Rolle auf den Draht 6 'heruntertropfen kann. Der Rolle wird durch die Rohrleitung in schwach angesäuertes Wasser zugeführt. Beispielsweise kann 1 Teil Schwefelsäure auf 1000 Teile Wasser verwendet werden, und es wurde gefunden, daß auf diese Weise die Bildung eines dunkel gefärbten Rostes, welcher sonst auf dem Kern entsteht, verhindert werden kann. Der Kern ist nahe der Rolle 103 auf einer Rolle 112 gelagert, welche von einem Rohr 113 gestützt wird, durch welches ebenfalls angesäuertes Wasser in der beschriebenen Weise der Rolle zugeführt werden kann. Die Achse der Rolle 112 ist in einem spitzen Winkel zur Wanderrichtung des Drahtes angeordnet und ' unterstützt so die Drehung desselben beim Hinwegziehen über die Rolle.

Wo die Kathödenkontakte in die Bäder der Tröge eingetaucht sind, besteht die Neigung der Ausbildung von Kupferknoten auf den Kontakten. Diese Knoten kratzen das auf der Kathode niedergeschlagene Metall, wodurch ein Einschluß der Flüssigkeit in den Kratzern bewirkt wird, was zu schwachen Stellen im niedergeschlagenen Metall führt. Es ist deshalb vorteilhaft, die Kathodenkontakte zwischen den Trögen anzuordnen, so daß sie nicht in die Bäder eintauchen müssen.

In den Fig. 16 und 17 ist eine abgeänderte Ausbildungsform des Kathodenkontaktes dargestellt, bei welcher dieser eine angetriebene Rolle bildet, die innerhalb der Tröge angeordnet ist. Die Neigung des Badmetalles zur Knotenbildung auf den Kontaktrollen wird durch Verwendung eines Kratzers ausgeschaltet, welcher das Anhaften des Metalls am Kontakt verhindert. Bei dieser Anordnung kann der Kontakt in das Bad eintauchen, ohne den Überzug der Kathode zu beschädigen. Bei dieser Kontaktart kann ein einziger langer Badtrog an Stelle der Vielzahl von in Abständen angeordneten Trögen 9 gemäß Fig. 1 benutzt werden. Letztere Anordnung führt leicht zur Bildung von Kreisringen aus niedergeschlagenem Metall, wobei diese Ringe während des Durchtritts des Drahtes durch die verschiedenen Troge gebildet werden. Wenn jedoch die Kontakte in die Badflüssigkeit eingetaucht werden können und die Entstehung von Knoten auf den Kontakten und Kratzern auf der Kathode verhindert wird, ist es vorzuziehen, die Kontakte in die Bäder einzutauchen, um so die Neigung zur Bildung von Kreisringen zu verringern.

Bei der Ausbildungsform gemäß Fig. 16 und 17 ist eine Rolle 115 auf einer Welle 116 befestigt, die durch eine Riemenscheibe 117 angetrieben wird. Die Welle ist in den Lagern 118 und' 119 innerhalb bzw. außerhalb des 8g Troges gelagert. Die Rolle 115 ist in spitzem Winkel zur Wanderrichtung des Drahtes 6 angeordnet. Die elektrische Verbindung erfolgt durch die Welle 116 vermittels einer auf dieser schleifenden Bürste 120. Um die Bildung von Kupferknoten auf dem Kontakt zu verhindern, dient der Kratzer 121, welcher bei 122 drehbar gelagert und mit einem Gegengewicht 123 versehen ist. Das Ende 124 des Kratzers legt sich gegen die Rolle an und entfernt irgendwelches Kupfer, das sonst an dieser anhaftet. Eine erhebliche Schwierigkeit ergab sich bei der Erzielung eines guten Kupferniederschlages auf den Kern, der vorher mit Nickel im Trog 7 überzogen worden war. Es wurde gefunden, daß das Kupfer das Nickel auf dem Kern verdrängt, wenn dieser durch die Kupferlösung in Trog 8 hindurchgeführt wird. Auf diese Weise bildet sich schwammförmiges Kupfer von schlechter Haftfähigkeit. Diese Schwierigkeit wurde endgültig durch Verwendung einer kreisförmigen Anode und bei hoher Stromdichte überwunden, wobei die Anode konzentrisch um die Kathode am Eintrittsende des Troges 8 angeordnet war. Diese Kreisanode 130 ist in Fig. 13 und 14 dargestellt. Sie ist eine unlösliche Anode, beispielsweise aus Blei, welche sich nur längs eines kleinen Teils der Troglänge erstreckt und die Kathode 6 teilweise umgibt. Die Anode wird durch Streifen 131 getragen, welche über die Seitenwände des Troges herumgelegt sind. Die Verwendung hoher Stromdichten und einer kreisförmigen Anode wirkt der Neigung des vorher niedergeschlagenen Nickels entgegen, durch das Kupfer verdrängt zu werden, wenn der Draht durch die Kupferlösung hindurchläuft.

Ein Anodenkontakt ist in Fig. 15 dargestellt. Der Schleppdraht 31, welcher die Anode bildet, ruht auf einem Porzellansockel 132, der auf dem Boden des mit Bleifutter 133 ausgekleideten Troges aufliegt. Eine Kontaktbürste 134' schleift auf dem Draht 31.

Der Strom wird von einer Reihe von Generatoren 140, 141 und 142 geliefert, welche von den Motoren 143, 144 und 145 angetrieben werden, sowie von einem Generator 170, der vom Motor 171 angetrieben wird. Die Tröge 3 und 4 sind mit dem Generator 140 durch die Leitungen 146 und 147 hintereinandergeschaltet. Der negative Leiter 148 des Generators 141 ist mit einer Eisenanode 149 in Trog 5 verbunden. Der positive Leiter 150 des Generators 141 ist parallel mit einer Mehrzahl von Nickelanoden 151, 152, 153, 154 und 155 verbunden. Die Anoden 151 bis 155 sind mit dem Leiter 150 über Widerstände 156 bis 160 verbunden. Der Widerstand 156 ist der größte und der Widerstand 160 der kleinste. Die dazwischenliegenden Widerstände nehmen in ihrer Größe von 156 bis 160 ab, wie es in der Zeichnung angedeutet ist. Diese Schaltung bewirkt eine gleichmäßige Stromdichte über die ganze Länge des Drahtes innerhalb des Troges 7. Werden dagegen nicht verschieden große Widerstände verwendet, dann besteht die Gefahr, daß die größte Stromdichte am Eintrittsende des Troges herrscht, mit dem Ergebnis einer ungleichmäßigen Niederschlagung des Nickels. Die abnehmenden Widerstände 156 bis 160 gleichen den Eigenwiderstand des Drahtes aus und mithin die Stromdichten über die ganze Länge des Drahtes, so daß die Niederschlagung des Metalls im wesentlichen über die ganze Länge des Drahtes gleichmäßig erfolgt.

Die mit hoher Stromdichte betriebene kreisförmige Anode 130, welche in den Fig. 13 und 14 im einzelnen dargestellt ist, steht über Leitung 165 mit dem Positivpol des Generators 142 in Verbindung. Der negative Pol ist durch Leitung 166 mit dem Punkt 167 verbunden, an welchem ein Rollenkontakt den Draht 6 berührt. Eine Anode 168 ist durch Leitung 169 mit dem positiven Pol des Generators 170 verbunden, welcher durch den Motor 171 angetrieben wird. Der Schleppdraht 31 ist an dem Punkt 172 und 173 innerhalb der Tröge 9 durch die Leitungen 174 bzw. 175 mit dem Positivpol verbunden. Die negativen Leitungen 176, 177 und 178 verbinden den Generator mit

. den Punkten 167, 179 bzw. 180 des Kathodendrahtes 6.

Um die Stromdichte über die ganze Länge des Kathodendrahtes 6 in den Trögen 9 besser auszugleichen, ist rings um den Kathodendraht nahe dem Eintrittsende des Troges eine Strom-So linienblende angeordnet, wie aus den Fig. 19 und 20 ersichtlich ist. Die Blende 185 ist in dem Trog nahe dem Eintrittsende zwischen Schleppdraht 31, welcher die Anode bildet, und dem zu plattierenden Draht 6, welcher die Kathode bildet, eingesetzt. Der Schleppdraht hat einen sehr geringen elektrischen Widerstand im Vergleich zu dem zu plattierenden Draht, da ersterer von größerem Durchmesser ist als letzterer, und da er außerdem aus Kupfer besteht, während" der zu plattierende Draht aus Stahl oder aus kupferbedecktem Stahl besteht. Wird eine Blende nicht verwendet, dann nimmt der Strom den Weg kleinsten Widerstandes, und statt, daß er gleichmäßig von der Anode zur Kathode über die ganze Troglänge fließt, fließt er längs des Schleppdrahtes in beiden Richtungen vom Anodenkontakt 186 und weniger durch jenen Teil des Bades nahe dem Anodenkontakt. Unter diesen Umständen wird an den Enden der Tröge eine höhere Stromdichte erzielt, da diese Enden näher den Kathodenkontakten 187 liegen als in der Mitte der Tröge. Durch Einschaltung von Blenden aus nichtleitendem Material zwischen Anode und Kathode nahe den Kathodenkontakten, d. h. zwischen die Drähte 31 und 6 nahe den Enden der Tröge, wird diese Ungleichmäßigkeit in der Stromdichte auf ein Mindestmaß zurückgeführt.

Je größer die in den Trögen 9 benutzten Stromdichten sind, um so schneller wird die Niederschlagung des Kupfers erfolgen, und um so geringer ist die zur Niederschlagung einer vorbestimmten Kupfermenge erforderliche Länge der Vorrichtung. Wenn der Kern- draht in den ersten der Tröge eintritt, in welchem die Kupferniederschlagung stattfindet, besitzt er eine vergleichsweise geringe Leitfähigkeit, welche etwa 7% beträgt, falls der Kerndraht aus Stahl besteht. Würde man versuchen, in diesem Trog mit einer hohen Stromdichte zu arbeiten, dann würde ein grobkörniger Kupferniederschlag entstehen. Es wurde jedoch gefunden, daß bei fortschreitender Zunahme der Kupfermenge zufolge des Durchtritts des Drahtes durch die verschiedenen Tröge eine höhere, mittlere Stromdichte in jedem folgenden Trog verwendet werden kann und dennoch ein zufriedenstellender Niederschlag erzielbar ist. Bei Durchführung des no Verfahrens wird es daher vorgezogen, die Stromdichte fortschreitend gegen das Austrittsende der Vorrichtung hin zu steigern. Dies ermöglicht die Bildung eines zufriedenstellenden Niederschlages und trotzdem die Anzahl der Tröge oder die Länge eines Einzeltroges, falls nur ein solcher benutzt wird, innerhalb erträglicher Grenzen zu halten. Der richtige Abstand der Kathodenkontakte beeinflußt sowohl die Güte des Niederschlages als auch die Kosten des Verfahrens.' Hohe Stromdichten verringern die gesamte Troglänge,

welche zur Erzeugung einer bestimmten Dicke erforderlich ist; aber die Stromdichte kann nicht eine gewisse Größe überschreiten, ohne die Güte des Niederschlages zu beeinträchtigen. S Um die Stromdichte innerhalb der Grenzen zu halten, welche einen guten Niederschlag liefern, wird es vorgezogen, den Abstand zwischen den Kathodenkontakten in der Wanderrichtung des Drahtes zu erhöhen. Wenn gesonderte

ίο Bäder benutzt werden, nimmt die Länge der Tröge 9 und der Abstand zwischen den Kathodenkontakten in gleicher Weise zu. Der erhöhte Widerstand zufolge der zunehmenden Länge des plattierten Kernes zwischen den Kathodenkontakten gleicht den abnehmenden Widerstand pro Längeneinheit zufolge des zunehmenden Durchmessers des plattierten Drahtes mit zunehmender Plattierung aus. Wichtige Faktoren, welche den richtigen Ab-

ao stand der Kathodenkontakte bestimmen, sind folgende:

1. die Fläche des zu plattierenden Drahtes,

2. die Leitfähigkeit des Drahtes,

3. die mittlere Stromdichte pro Flächeneinheit,

4. der elektrische Widerstand der Lösung, welcher sich mit der Zusammensetzung und Temperatur ändert,

5. der Abstand zwischen Anode und Kathode. Eine bequeme Regel zur Bestimmung des Abstandes zwischen den Katiiodenkontakten ist folgende: Dieser Abstand für irgendeinen Teil der Vorrichtung ergibt sich durch Multiplikation der jeweiligen Oberfläche des zu plattierenden Drahtes (ausgedrückt in Quadratzentimetern) mit der jeweils herrschenden Leitfähigkeit des Drahtes (ausgedrückt in Prozenten der Leitfähigkeit eines Drahtes gleicher Abmessung, jedoch aus einheitlichem Metall,

z. B. Kupfer) sowie mit einer Konstanten. Es wurde gefunden, daß für die Konstante die Größe 40 gesetzt werden kann und daß die Anwendung der Formel den Abstand zwischen den Kathodenkontakten in Zentimeter wiedergibt. Für die Konstante ist der Wert 40, wie gesagt, geeignet, aber dieser Wert kann von 20 bis 60 schwanken, Ein Beispiel für die Anwendung der Formel ist folgendes: Zu ermitteln ist der Abstand zwischen Kathodenkontakten zu Beginn der Plattierung, wobei der zu plattierende Stahldraht einen Durchmesser von 0,95 cm aufweist. Die Oberfläche des Drahtes in .Quadratzentimeter ist dann etwa 0,71. Die Leitfähigkeit, ausgedrückt in Prozenten, eines Kupferdrahtes gleicher Abmessung beträgt 7. Mithin ergibt sich der richtige Abstand zwischen den Kathodenkontakten gemäß der Formel zu 0,71 · 7 · 40 = 199 cm.

In den -Fig. 21, 22 und 23 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Rollenträgers für den Draht sowohl zwischen den Trögen als auch in einem Trog· veranschaulicht, wobei dieser Träger geeignet ist, den Kupferniederschlag zu verdichten und die Konstruktur zu verfeinern. Bei dieser Anordnung wird der mit einem Überzug versehene Draht von zwei Rollen 190 gestützt, deren Achsen sich in der Wanderrichtung des Drahtes erstrecken. Jede Rolle weist in der Mitte einen größeren Durchmesser auf als an den Enden und hat die Form eines abgestumpften Doppelkegels. Diese Rollenart bewirkt eine Punktberührung mit dem Draht an Stelle einer Linienberiihrung, welche bei Verwendung der üblichen zylindrischen Rollen auftritt. Der Draht wird von den dickeren Teilen 191 der Rollen gestützt. Die Rollen bestehen vorzugsweise aus sehr hartem Chromnickelstahl, und jede Rolle ist auf der Kupferwelle 192 gelagert. Diese Wellen sind mit einer Kupplung 193 verbunden, welche an ihrem oberen Ende mit einem Kupferrohr 194 in Verbindung steht, das bei 195 trichterförmig ausgebildet ist. Mit dem Rohr 194 steht der negative Pol durch Draht 106 in Verbindung. In den Trichter wird schwach angesäuertes Wasser eingegossen, welches durch das Rohr 194 und die Hohlwelle 192 einer jeden Rolle strömt und durch Öffnungen 197 auf die Rollen und von diesen auf den Draht 6 gelangt. Die go Zuführung von angesäuertem Wasser zu den Rollen verhindert die Ausbildung von dunkel gefärbtem Rost in gleicher Weise, wie es bei den Fig. 10 und 11 beschrieben wurde.

Zwischen Draht und Rollen tritt eine Keilwirkung auf, welche das Korn des niedergeschlagenen Kupfers verdichtet und verfeinert. Diese Verdichtungswirkung" ist ein Vielfaches derjenigen, welche bei Verwendung gewöhnlicher zylindrischer Rollen auftreten würde, da bei den beschriebenen konischen Rollen das gesamte Gewicht des Drahtes an einem einzigen Punkt auf jeder Rolle konzentriert ist. Da der Draht um seine Längsachse gedreht wird, beschreiben die Rollen auf dem Kupferüberzug eine Schraubenlinie oder leichte Rille, wodurch das Kupfer verdichtet und die Kornstruktur zufolge der mechanischen Bearbeitung verfeinert wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die beiden Rollen einer jeden Träger- und Verdichtungsvorrichtung so angeordnet, daß ihre Mittelpunkte sich etwas außerhalb der geradlinigen Verlängerung befinden, d. h. nicht in der nämlichen zur Rollenachse senkrechten Ebene. Der Mittelpunkt der einen Rolle 190 ist also in der Axialrichtung gegenüber dem Mittelpunkt der anderen Rolle etwas vorgerückt, wobei die Vorrückung etwa gleich der Steighöhe der von den Rollen auf der Drahtoberfläche beschriebenen Schraubenlinie ist, so daß bei Durchtritt des Drahtes über einen Rollensatz nur eine einzige Ver-

dichtungslinie auf der Kupferoberfläche entsteht.

Eine Anzahl Rollensätze der beschriebenen Art kann zur Durchführung des Verfahrens benutzt werden. Fig. 24 veranschaulicht die von zwei aufeinanderfolgenden Rollensätzen hervorgerufenen schraubenförmigen Verdichtungslinien. Bevor der mit Kupferüberzug versehene Draht den ersten Rollensatz erreicht, hat er einen Durchmesser D, wie aus Fig. 24 ersichtlich. Nach Passieren des ersten Rollensatzes wird die Verdichtungslinie 198 gebildet, längs welcher die Kupferkörner verfeinert und verdichtet worden sind. Bei weiterem Niederschlagen von Kupfer vergrößert sich der Durchmesser auf D', und wenn der Draht dann einen zweiten Rollensatz passiert, wird eine zweite schraubenförmige Verdichtungsbahn 199 erzeugt. Man sieht mithin, daß durch Erhöhung der Anzahl Rollensätze die Verdichtungs- und Verfeinerungswirkung der Rollen über im wesentlichen die ganze Fläche des niedergeschlagenen Metalles ausgeübt werden kann. Der große Vorteil der Verwendung von Winkelrollen an Stelle zylindrischer Rollen besteht darin, daß die Verdichtung und Kornverfeinerung außerordentlich erhöht wird zufolge der Punktberührung zwischen den Rollen und dem niedergeschlagenen Metall, während gleichzeitig die meisten Kristallkerne ungestört bleiben. Die Verwendung von Trägern in einem System dieser Art ist von großem Vorteil, da sie eine rasche Behandlung des Drahtes gestattet, ohne irgendwelche nachteilige Wirkungen für das Erzeugnis. Die Führung des Drahtes mit Hilfe der Stützen sichert eine genaue Lagerung zu jedem Zeitpunkt und mithin die Aufrechterhaltung der richtigen Bedingungen in der Vorrichtung.

Es wird vorgezogen, alle verschiedenen Arten von Stützen für den Draht zu benutzen, welche beschrieben sind, wobei diese verschiedenen Arten in verschiedenen Punkten des Verfahrens in Anwendung kommen. So werden in den Trögen 3, 4, 5, 7 und 8 vorzugsweise Flüssigkeitskontakte verwendet, um irgendwelche mechanische Berührung mit dem Draht zu vermeiden, da festgestellt wurde, daß kleine Kratzer zufolge mechanischer Kontakte durch das ganze Verfahren mit hindurchgeführt werden und diese Fehler tatsächlich mit fortschreitendem Verfahren zunehmen. An dem Punkt 167 in Fig. 18 zwischen Trog 8 und erstem Trog 9 wird vorzugsweise ein durch eine besondere Kraftquelle angetriebener Rollenkontakt gemäß Fig. 16 und 17 verwendet. Es ist_ notwendig, an diesem Punkt Strom zuzuführen, obgleich der Niederschlag noch empfindlich ist. Die Verwendung angetriebener Rollen verringert die Reibung, welche sonst bei losen Rollen auftreten würde, und mithin die Neigung zur Bildung von Kratzern oder sonstigen Beschädigungen des Niederschlages. Beim Durchtritt durch den ersten Trog 9, in welchem sich eine heiße Kupferlösung befindet, wird ein vergleichsweise dicker Niederschlag erzeugt, so daß ein Rollenkontakt der in den Fig. 10 und 11 beschriebenen Art im Punkt 179 Verwendung findet. Es ist nicht notwendig, durch äußere Kraft angetriebene Rollen an diesem Punkt zu verwenden, obgleich der Niederschlag hier nicht dick genug ist, um mit Vorteil die Verdichtungsrollen gemäß Fig. 21 bis 23 anzuwenden. Am Punkt 180 und hinter diesem Punkt werden vorzugsweise Verdichtungsrollen gemäß Fig. 21 bis 23 benutzt, um die Verdichtung und Kornverfeinerung zu vervollständigen.

Ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß es eine breite Auswahl in der Kombination der Metalle ermöglicht. Gewisse hochkohlenstoffhaltige Stähle können nicht mit Erfolg bei so niedrigen Temperaturen wie 1040 ° C ausgewalzt werden, während anderseits beim Auswalzen von BimetaUingots diese Temperatur nicht überschritten werden darf, weil sonst das Kupfer schmelzen würde. Infolgedessen war es nicht möglich, Bimetallkörper durch das Schmelzverfahren herzustellen, bei welchem der Stahlkem einen hohen Kohlenstoffgehalt aufwies.

Obgleich es vorgezogen wird, einen Stahlkern zu verwenden und einen Nickelniederschlag und erst dann einen Kupferniederschlag aufzubringen, kann der erste Niederschlag fortgelassen und das Kupfer unmittelbar auf den Stahlkern niedergeschlagen werden. Andere Metalle außer Stahl, Kupfer und Nickel können verwendet werden, wobei die Zusammensetzungen der verschiedenen Reinigungs- und Elektrolytbäder entsprechend geändert werden müssen. Es können auch Gegenstände anderer Formen außer der Drahtform erzeugt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum galvanischen Niederschlagen von Metall auf einen Kern unter Hindurchziehen desselben durch eine Lösung jenes Metalles, wobei der Kern um seine Achse während des Durchtritts durch die Lösung gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Bad eintretende Kern einer Bremskraft (z. B. 1400 bis 3000 kg/cm²) unterworfen wird, welche den Kern während, der Niederschlagung des Metalles unter eine Zugspannung versetzt, die hinreicht, um eine nennenswerte Streckung, jedoch nicht dauernde Dehnung zu bewirken, so daß das galvanisch niedergeschlagene Metall im Fertigprodukt verdichtet ist.

2. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern vom Zeitpunkt seines Eintritts in die Lösung bis zum Auf-

Io

haspeln durch die Zugspannung in einer geradlinigen Bahn gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern auf seiner Bahn zwecks Drehung um diese als Drehachse von Kontaktrollen gestützt wird, welche gleichzeitig zur Stromzuführung dienen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem niedergeschlagenen Metall verdichtete Zonen in Form von schraubenförmigen Vertiefungen oder schwachen Rillen zwecks Verfeinerung der Kornstruktur gebildet werden, indem der Kern im Bad durch eine vorzugsweise unmittelbar angetriebene Kontaktrolle gestützt wird, deren Drehachse im spitzen Winkel zum Kern verläuft.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungen der niederzuschlagenden Metalle aus den beiden Enden der Badtröge ausströmen und den Kern durch die ausströmende Lösung ohne Berührung mit irgendwelchen festen Dichtungs- oder Führüngsorganen, . wie Scheiben oder Stopfbüchsen o. dgl., ein- und austreten läßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in geradliniger Bahn durch eine Mehrzahl von in Abständen angeordneten Bädern hindurchgeführt wird, ohne daß beim jedesmaligen Aus- und Eintritt in das betreffende Bad eine Ablenkung von jener geradlinigen Bahn stattfindet, und daß er zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bädern eine Luft-. strecke frei durchsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern als Kathode durch aufeinanderfolgende Bader verschiedener Metalle geführt wird, wobei die Wiederauflösung des vorher niedergeschlagenen Metalles in einem folgenden Bad vermieden wird, indem man den Kern

4.5 an der Eintrittsstelle mit einer unlöslichen Anode umgibt und eine hohe Stromdichte anwendet.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch ge-

_So kennzeichnet, daß eine Anode sich über eine vergleichsweise kurze Strecke längs der Kernbahn bei Eintritt des Kernes in das Bad erstreckt und eine zweite Anode im Abstand von der erstgenannten längs der Kernbahn angeordnet ist und beide Anoden in verschiedene Stromkreise geschaltet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt mit dem Kern in mit seiner Wanderrichtung zunehmenden Abständen bewirkt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, wobei der Kern auf dem Weg von einer Abwickelhaspel zu einer Aufwickelhaspel durch das Bad geführt wird und beide Haspeln senk_r recht zu ihren Drehachsen gleichsinnig gedreht werden und die Aufwickelhaspel zur Hervorrufung der Zugspannung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelhaspel mit einem hinreichend starken Antrieb versehen ist, um nicht nur den Kern durch die Bäder hindurchzuziehen, sondern auch eine an der Abwickelhaspel wirkende Bremskraft zu überwinden, so daß der Kern einer beträchtlichen Zugspannung, z. B. von 1400 bis 3000 kg/cm², unterworfen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder Haspel eine Kernführung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führangen (44 bzw. 70), zwischen welchen sich der Kern erstreckt, gemeinsam^ mit den zugehörigen Haspeln um die Kernachse drehbar sind.

12. Vorrichtung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung aus einem Rad (43) besteht, um dessen Kranz (46) der Kern zwecks Reibungseingriff herumgeschlungen ist und dessen Drehung durch eine gegebenenfalls einstellbare Bremse go (52 bis 62) gehemmt wird (Fig. 5)·

13. Vorrichtung nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (43) und die Abwickelhaspel (2) mit parallelen Drehachsen in einem gemeinsamen Rahmen (13) gelagert sind, welcher um eine zu jenen Drehachsen senkrechte Achse drehbar ist (Fig. 3 und 4).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche iobisi2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks selbsttätiger Aufrechterhaltung der Zugspannung ein oder mehrere in einem Gehäuse (98) geführte federbelastete Kolben (101) vorgesehen sind, welche schräg zur Bewegungsrichtung des Kernes (6) verlaufen, der in'Berührung mit jenen Kolben (101) durch das Gehäuse (98) hindurchtritt, wobei die Kolben normalerweise den freien. Durchtritt des Kernes in Richtung der Zugspannung gestatten, jedoch ein Nachlassen derselben no durch Festhalten des Kernes verhindern (Fig. 7, 8 und 9).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen