DE925389C

DE925389C - Schmelzbad, insbesondere Zinnbad

Info

Publication number: DE925389C
Application number: DES32143A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Phil Nat Wenk
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-02-12
Filing date: 1953-02-12
Publication date: 1955-03-21
Also published as: DE959607C; DE955737C

Description

Schmelzbad, insbesondere Zinnbad Es ist bekannt, Schmelzbäder der Einwirkung von Schall- und Ultraschallschwingungen auszusetzen. Beispielsweise werden von Ultraschallschwingern beschallte Lötbäder verwendet, um oxyd!ierbare Drähte, Kabelenden, u@sw. leicht verzinnen zu können. Die bekannten Schmelzbäder arbeiten mit Koppelschwingern. Diese Anordnung gestattet es, die durch die Ummagnetisierung in den Magnetostriktionsschwingern auftretende Wärme mit Hilfe einer Kühlvorrichtung abzuführen, während sich das Schmelzbad auf eine Temperatur von z. B. 25o° C erwärmt. Diese Koppelschwinger sind durch ihr Koppelglied mit Verlusten behaftet.
Es ist ferner ein Induktionsofen bekannt, bei dem der die Schmelze enthaltende Behälter einen dicken Boden aufweist und mit diesem auf einem magnetostriktiven Schallerzeuger angeordnet ist. Der dicke Boden wirkt hierbei an sieh wie ein Koppelschwinger und hat somit ebenfalls die oben angeführten Nachteile. Auch die Erfindung betrifft ein Schmelzbad, insbesondere Zinnbad, mit einem Schmelzbehälter und einem die Schmelze zu Schwingungen anregenden Magnetostriktionsschwinger.
Den genannten Verlusten und dem Aufwand an Kühlung wird jedoch erfindungsgemäß dadurch begegnet, daß mindestens ein Teil der Wandung des Schmelzbehälters von Oberflächenteilen des Schwingkörpers gebildet wird. Das Koppelglied und die damit verbundenen Verluste fallen hierbei ganz weg. Die bei den bekannten Schmelzbädern kaum zu vermeidenden Kühlmittel des Schwingers werden ebenfalls eingespart; die im Schwinger auftretende Wärme kann nunmehr zusätzlich oder unter Umständen ausschließlich zur Heizung des Schmelzbades ausgenutzt werden. Der Schwinger kommt durch die enge Verbindung mit dem Bad bereits kurz nach dem Anheizen des Bades auf die Endbetriebstemperatur. Der Schwinger wird vorteilhaft .mit einer hochtemperaturfesten Erregerwicklung versehen; hierfür wird vorzugsweise Blankdraht oder Litze mit Glasschlauchgewebeisolation verwendet, die eine Temperaturerhöhung des Magnetostriktionsschwingers bis etwa 300° C erlaubt.
Vorteilhaft ist es, Mittel zur Konstanthaltung der Temperatur des Bades vorzusehen, da ein Magnetostriktionsschwinger bei Temperaturänderungen seine Resonanzfrequenz ändert. Hierfür können beliebige bekannte Mittel, z. B. ein Thermoelement in Zusammenarbeit mit einem Heizregler, verwendet werden.
An Hand der Zeichnung seien vorteilhafte Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung erläutert. Die Fig. i zeigt einen Magnetostriktionsschwinger, dessen Schwingkörper i aus Nickeleisenblechen aufgebaut ist. Das obere Ende ist mit einem hartverlöteten Metallrand versehen, die Stirnfläche des Schwingkörpers ist zur Dichtung metallgespritzt und somit ,gegen die Schmelze geschützt. Die mit Glasschlauchgewebe isolierte Erregerwicklung des Schwingers ist mit 2 bezeichnet. Zur Gäsbe'heizurig des Bades ist eine Ringrohrleitung q. vorgesehen. Ein Thermoregler 5 arbeitet mit dem Brenngaszuführungsregler 6 zusammen und sichert so die konstante Badtemperatur.
Die Fig. 2 a und 2 b zeigen im geschnittenen Aufriß und Seitenriß ein Schmelzbad in Röhrenform. Der rohrförmige Schwingkörper 7 ist an seinen beiden Enden mit Abdeckscheiben 8 verschlossen. Aus dem Rohr ist oben eine öffnung ausgeschnitten und ein rechteckiger Rahmen 9 -auf= gesetzt, wodurch eine Tauschöffnung entsteht. Auf dem Rohr können eine oder mehrere Erregerwicklungen 2 aufgebracht sein. -Die Zinnschmelze -3 nimmt den ganzen Hohlraum des Rohres ein. Die Heizung kann in diesem Ausführungsbeispiel zweckmäßig durch elektrische Heizwendeln erfolgen, die z. B. in die Abdeckscheiben 8 eingebaut sind. In den Scheiben 8 können nach Bedarf je eine oder mehrere öffnungen 13 zum Hindurchziehen von Drähten vorgesehen werden.
Die Fig. 3 a und 3 b zeigen einen doppel-T-förmigen Schwingkörper io, der an beiden Enden durch die Querstücke i i abgeschlossen ist. Das Zinnbad 3 befindet sich im oberen Teil des entstandenen wannenförmigen Hohlraumes. Die- Erregerwick lung2 ist in diesem Beispiel am Schwingungsknoten des Schwingkörpers angebracht. Wenn es für die Schwingeigenschaften dieser Lötbadform erforderlich ist, kann als Gegengewicht zur Zinnschmelze eine z. B. aus Blei bestehende Ausgußmasse 12 in den unteren wannenförmigen Raum des Schwingkörpers eingelassen werden. Auch für die Löt- bzw. Schmelzbäder nach Fig.2 und 3 werden zweckmäßig Temperaturregler vorgesehen.
Die Beispiele zeigen, daß das Schmelzbad gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Schmelzbädern im Aufbau wesentlich einfacher ist. Hinzu kommt seine vielfältige Anwendbarkeit. S0 können z. B. Kupfer- oder Aluminiumdrähte ebenso wie Bleche aus Eisen, Kupfer, Aluminium usw, - im Durchlaufverfahren verzinnt werden. Geschieht dieser Arbeitsgang sofort anschließend an den Zieh-bzw. Walzprozeß, so ist eine Oxydbildung zwischen den beiden Arbeitsgängen auf ein Minimum beschränkt, was insbesondere beim Verzinnen von Eisen wesentlich ist. Eine Vorrichtung zum Verzinnen von Eisenblechen kann beispielsweise nach Fig. i ausgebildet sein. Die Beschallung geschieht hierbei vorteilhaft durch mehrere Magnetostriktionsschwinger. Eine Vorbeschallung des Gutes am Badeinlauf, beispielsweise in einem vorgeschalteten Reinigungsbad, kann besonders bei Eisenblechen den Wirkungsgrad beträchtlich steigern.
Das Schmelzbad nach der Erfindung kann außer für - Metallschmelzen auch für andere Schmelzen, z.. B. Glas- oder Kunststoffschmelzen, mit Vorteil verwendet werden. Werden statt Glasschlauchgewebe als Isolation der Erregerwicklung z. B. Silikone oder andere hochtemperaturfeste Isolierstoffe verwendet, so kann die Bädtemperatur bis nahe - an den -Curiepunkt des Magnetostriktionsschwingkörpers gesteigert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schmelzbad, insbesondere Zinnbad, mit einem. Schmelzbehälter und einem die Schmelze zu Schwingungen anregendenMagnetostriktionsschwinger, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Wandung des Schmelzbehälters von Oberflächenteilen des Schwingkörpers gebildet wird.
2. Schmelzbad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß- die-elektrischen- Leiter der Erregerwicklung mit einer hochtemperaturfesten Umhüllung, vorzugsweise mit einem Glasschlauchgewebe, isoliert sind.
3. Schmelzbad nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper stabförmig ausgebildet ist und mit einer als Schmelzbehälter dienenden, sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Höhlung versehen ist. . q..
Schmelzbad nach Anspruch i. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper die Form - eines Rohres hat, aus dem eine Schmelzbadöffnung herausgeschnitten ist.
5. Schmelzbad nach Anspruch ,¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnenden des Rohres durch je eine Scheibe abgeschlossen sind, in denen nach Bedarf je eine oder mehrere Öffnungen zum Hindurchziehen eines Drahtes vorgesehen sind.
6. Schmelzbad nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Konstanthaltung der Temperatur der- Schmelze vorgesehen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 741 i87.