DE700539C

DE700539C - Elektrischer Leiter aus Kupfer oder Aluminium fuer gummiisolierte Adern

Info

Publication number: DE700539C
Application number: DE1931S0102279
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-12-06
Filing date: 1931-12-06
Publication date: 1940-12-21

Description

Elektrischer Leiter aus Kupfer oder Aluminium für gununüsolierte Adern Bekanntlich erhalten die Leiter gummiisolierter elektrischer Leitungen einen Schutzüberzug, der das Leitermaterial gegen die Einwirkung des in der Gummiisolierung enthaltenen Schwefels und umgekehrt die Gummiisolierung gegen die Einwirkung des Leitermaterials schützt. Als Material für einen solchen Schutzüberzug hat sich bisher Zinn als besonders geeignet erwiesen, das entweder im Wege der Feuerverzinnung im flüssigen Zustande auf den Leiter aufgebracht oder im Wege der galvanischen Verzinnung elektrolytisch auf der Leiteroberfläche niedergeschlagen wird. Der Vorteil der galvanischen Verzinnung gegenüber der Feuerverzinnung liegt darin, daß dabei mit einem geringeren Materialaufwand und geringerem Materialabfall genügend dichte und widerstandsfähige überzugsschichten erreicht werden können. Es ergibt sich aber bei der galvanischen Verzinnung der Nachteil, daß -durch die Kristallisation des Zinnes auf der Leiteroberfläche keine genügend geschmeidige Schicht entsteht, so daß sich beim Biegen des Leiters feine Risse bilden, die die Schutzwirkung der Schicht beeinträchtigen. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, an Stelle des Zimtüberzuges andere Metalle, z. B. Cadmium, als Schutzschicht nur auf den Leiter aufzubringen. Derartige LUberzüge ergeben aber besonders harte und wenig dehnungsfähige überzüge, die außerdem noch das- Löten der Leiter beeinträchtigen, so daß sie sich für den praktischen Gebrauch nicht durchsetzen konnten. Es ist auch bereits bekannt, unter oder über der elektrolytisch niedergeschlagenen Zinnschicht noch eine Cadmiumschicht aufzubringen. Abgesehen davon, daß eine solche Schicht einen weiteren Material- und Arbeitsaufwand bedeutet, bleibt dabei auch der Mangel an Schmiegsamkeit in der Zinnschicht selbst bestehen und bildet weiterhin eine Gefahrenquelle für die gummiisolierte elektrische Leitung, da durch die Rißbildung in der Zinnschicht auch die nur dünne Cadmiumschicht beeinflußt wird, die außerdem auch allein für den chemischen Schutz des Leitermaterials nicht ausreicht.
Diese Nachteile der bekannten Leiter für gummiisolierte elektrische Leitungen werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß statt der üblichen Zinnschicht eine elektrolytisch erzeugte Zinn-Cadmium-Schicht auf dem Leiter angeordnet ist. In einem solchen Überzug sind die Zinn- und Cadmiumkristalle ineinandergebettet, wodurch die Schmiegsamkeit des überzuges so weit erhöht wird, daß beim Biegen des Leiters keine Risse in der Schutzschicht mehr auftreten und die volle Schutzwirkung der Schicht aufrechterhalten bleibt, so daß keine gegenseitige chemische Beeinflussung zwischen Gummi- und Leitermaterial mehr auftreten kann. Hinzu kommt noch, daß durch die Cadmiumbeigabe zum Zinn die Dauerhaftigkeit des Zinnüberzuges erhöht wird, ohne daß seine Lötfähigkeit beeinträchtigt wird. Dieser Vorzug ist insofern besonders wesentlich, als die Überzüge aus reinem Zinn eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber den Vulkanisationseinflüssen zeigen, die sich zu einer Dunkelfärbung bzw. einem Mattwerden des überzuges und auch zu einer Erschwerung der Lötung auswirken können.
Weiterhin wird gemäß der Erfindung der verfahrensmäßige Fortschritt erreicht. daß der galvanische Niederschlag der Zinn-Cadmium-Schicht in einem Arbeitsgang, d. h. in einem Durchgang durch ein elektrolytisches Bad, erreicht werden kann, während bei dem bekannten Verfahren mehrere Bäder nacheinander durchlaufen werden müssen.
Als Elektrolyte können sowohl saure als auch alkalische Lösungen verwendet werden. Z. B. wird gemäß der Erfindung eine alkalische Lösung als Elektrolyt verwendet, die folgendermaßen hergestellt wird.
Man löst 3 Teile Natriumhydroxyd in 16 Teilen Wasser, ferner i Teil Weinsäure in 16Teilen Wasser sowie o,o5Teile Zinnchlorür in 2 Teilen Wasser. Diese drei Lösungen werden unter Hinzufügen von o,oi Teil Cadmiumacetat miteinander vereinigt. Als Anode wird vorteilhaft eine Elektrode aus einer Zinn-Cadmium-Legierung verwendet, als Kathode dient das zu überziehende Metall. Eine günstige Badspannung ist etwa i bis Volt Gleichspannung. Nach etwa io Minuten ist ein genügend schwefelsicherer Überzug auf der Oberfläche des elektrischen Leitungsmaterials hergestellt.
Sehr gute Ergebnisse erzielt man auch mit Hilfe eines sauren Elektrolyten. Ein derartiges elektrolytisches Band besteht vorteilhaft aus i Teil Zinnhydroxyd und o,2 Teiler_ Cadmiumacetat, die in 8o Teilen gesättigter Oxalsäurelösung gelöst sind. Die Lösung wird mit Ammoniak versetzt, bis der freie Oxalsäuregehalt etwa 4% beträgt. Als Anode verwendet man einen Zinnstab oder eine Zinnplatte mit etwa 5% Cadmiumgehalt. Nach etwa i o Minuten ist ein genügend schwefelsicherer Überzug, bestehend aus einer Legierung von etwa 95% Zinn und etwa 50/0 Cadmium, auf der Oberfläche des elektrischen Leitungsmaterials hergestellt. Natürlich kann die Zusammensetzung des Zinn-Cadmium-Niederschlages je nach der Badspannung, Zeitdauer und Elektrolytbeschaffenheit auch so beeinflußt werden, daß.sich, falls erforderlich, ein anderer Cadmiumgehalt des Überzuges ergibt.
Zusätze von Schutzkolloiden zum Elektrolyten, wie z. B. Tragantschleim, Pepton, Gelatine usw., sind in manchen Fällen vorteilhaft, da auf diese Weise die Abscheidung günstig beeinflußt wird, so daß die Korrosionssicherheit der Zinn-Cadmium-Schicht erhöht werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Leiter aus Kupfer oder Aluminium für gummiisolierte Adern, der mit einer Schutzschicht aus Zinn und Cadmium gegen die Einwirkung des in der Gummiisolierung enthaltenen Schwefels überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Zinn-Cadmium-Legierung besteht, die elektrolytisch auf der Leiteroberfläche niedergeschlagen ist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Leiters nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt, aus dem der Zinn-Cadmium-überzug entsteht, dadurch hergestellt wird, daß man eine wässerige, saure Zinnoxalatlösung mit Cadmiumsalz versetzt und mit Ammoniak so weit abstumpft, daß die saure Reaktion noch erhalten bleibt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Leiters nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinn-Cadmiumüberzug in einem elektrolytischen Bade hergestellt wird, das aus einem Gemisch von Natronlauge und Lösung der Weinsäure, Zinnchlorür und Cadmiumsalz in Wasser besteht.
4. Verfahren zur Herstellung eines Leiters nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode für das elektrolytische Bad ein Stab oder eine Platte aus einer Zinn-Cadmium-Legierung dient, deren Cadmiumgehalt etwa 5% beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Leiters nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung in einem Elektrolyten vorgenommen wird, dem Schutzkolloide, wie Tragantschleim, Peptom oder Gelatine, zugesetzt sind.