DISPOSITIVO Y M TODO P&-3? l??'I i S -.g? ?a-L gl^I-'J.S' EL?CTROCO-jDUCTOR D?SCRIPCZO-N. D? LA IIWSK.CIOS. La invención está relacionada con un aparato y un método para tratar, limpiar y/o calentar en particular,, material continuo eléctricamente conductor durante el movimiento en una dirección de la extensión del mismo. Un aparato conocido de este tipo se utiliza para el material de alambre recocido antes de un paso del método para la reducción del diámetro del material de alambre mediante la transformación por medios de estiramiento del material de alambre. Además, el aparato conocido se utiliza para limpiar el material de alambre antes de ser recubierto con un material de aislamiento para permitir una buena adhesión del material de aislamiento el cual, por ejemplo, se aplica por barnizado. El aparato conocido incluye un horno de recocido formado como tubo a través del cual se transfiere el material continuo. El tubo, por ejemplo, se calienta por calentamiento por resistencia y por radiación o convección que transmite calor al material continuo que se mueve a través del mismo., para el recocido de este último. Además, durante el calentamiento, las impurezas se evaporizan en la superficie del material continuo y este efecto de limpieza puede apoyarse porque se mantiene una atmósfera de gas particular-por ejemplo, vapor, dentro del horno.
Para lograr un calentamiento deseado del material de alambre, el material de alambre tiene que permanecer un periodo de tiempo dado en el horno. Si la velocidad ele movimiento del material continuo se incrementa para incrementar el rendimiento del aparato, la longitud del aparato tiene que incrementarse correspondientemente. Una ventaja del aparato conocido de este modo se encuentra .en su requerimiento espacial incrementado al igual que la demanda de energía para calentar el horno con un rendimiento incrementado. Es un objeto de la presente invención crear un aparato para tratar material continuo del tipo antes descrito, que permita un tratamiento eficiente también en caso de velocidades de movimiento incrementadas del material continuo. De acuerdo con la presente invención,. se proporciona un aparato para tratar material continuo eléctricamente conductor durante su movimiento a través del aparato en su dirección de extensión, el cual incluye un arreglo de electrodos dispuesto con una distancia a un material continuo y por lo menos parcialmente cubriéndolo. Una cámara de descarga de gas localizada entre el material continuo y el arreglo de electrodos se llena con gas de reacción. Además, están disponibles medios de contacto para general un contacto eléctrico con el material continuo en
movimiento y al aplicar un voltaje eléctrico entre los medios de contacto y el arreglo de electrodos, se puede producir una descarga de gas en la cámara de descarga de gas. Esta descarga de gas genera un plasma en la cámara ele descarga de gas, es decir, se forman aqui partículas eléctricamente cargadas . A medida que el material continuo conectado a través del medio de contacto en la presente actúa como electrodo por si mismo, una porción de las partículas eléctricamente cargadas generadas en el gas de reacción y aceleradas por el voltaje chocan directamente en el material continuo y ejercen el efecto de tratamiento sobre el mismo.
De este modo, este bombardeo con partículas cargadas., del material continuo puede, por ejemplo, provocar el limpiado de la superficie del material continuo y/o calentar el material continuo en su totalidad. El aparato de acuerdo con la presente invención,, de preferencia se utiliza para un material de alambre metálico recocido, alambre de cobre en particular, antes del paso de estirado para reducir el diámetro del material de alambre y/o para limpiar la superficie del material de alambre antes del paso de revestimiento para revestir el material de alambre con un material de aislamiento y/o para calentar el material de alambre en su totalidad antes del paso de revestimiento . El arreglo de electrodos, de preferencia.- comprende
una simetría de cilindro a través de la cual se e/tie de un material continuo esencialmente de manera axial y en linea recta. Por medio de esto, un arreglo de electrodos esencialmente que cubre por completo el materia] continuo se hace disponible de modo que una descarga de gas es uniforme alrededor del material continuo en la dirección circunferencial y de este modo se logra un tratamiento uniforme del material desde todos los lados. Ademas se ouede ajustar el dimensionamiento correspondiente de ia longitud oe la geometría del cilindro y la intensidad del tratamiento, en armonía con la velocidad del movimiento del material continuo a través del aparato. Una presión desviadora de la presión ambiental del gas de reacción en la cámara de descarga de gas de preferencia se ajusta para un menor control de ia carga de gas, cuando se proporciona un recipiente que cubre la cámara de descarga de gas en una manera esencialmente hermética aJ gas. El material continuo entra en este recipiente moviéndose a través del aparato a través de un seguro de entrada y sale a través de un seguro de salida. El seguro de entrada y/o ei seguro de salida, respectivamente, proporcionan una función de sellado suficiente entre el recipiente y el materia -continuo en movimiento y esto es para permitir el paso del material continuo con la fricción más baña posible Si el material continuo es un alambre, el seguro de
entrada y/o el seguro de salida pueden estar formados estirando una placa como usualmente se utiliza para e estirado de alambre. Tal placa de estiramiento tambi n es denominada como dado de estiramiento u orificio de estiramiento. El diámetro interno dentro del mismo está en armonía con el diámetro externo del cable de modo que por un lado no existe esencialmente ningún espacio entre el cable y la placa de estirado y por el otro lado la fricción entre e-1 cable y la placa de estirado es lo más ba a posible do modo que esencialmente tampoco se afecta la reducción del diámetro e tenor del cable por la deformación durante e L paso a través de la placa de estirado. Para evitar que el aire ambiental entre a la cámara de descarga de gas a través del seguro de entrada o el seguro de salida, respectivamente, de preferencia se proporciona una cámara de gas protectora que está limitada a la cámara de reacción mediante el seguro de entrada y el seguro de salida, respectivamente. Con esto se puede garantizar que a través del seguro respectivo solo puede entrar gas protecto -inofensivo en la cámara de descarga de gas. La presión de gas en la cámara de gas protectora puede ser más baja que la cámara de descarga de gas. De preferencia, sin embargo, la presión aquí es más alta y la entrada del aire ambiental dentro de la cámara de gas protectora por si misma puede entonces evitarse y la presión aqui es más alta que la
presión estándar. La cámara de gas protectora posterior en la cual entra el material continuo después del tratamiento también puede ser proporcionada para enfriar el material continuo tratado. Enseguida, el gas protector que sale de la cámara de gas protectora, de preferencia, se enfria por si misma y/o de preferencia está bajo presión incrementada para intensificar la transferencia de calor del material continuo. Además, para enfriar el material continuo tratado un baño liquido, un baño de agua en particular, se puede proporcionar, dentro del cual el material continuo entra directamente después del tratamiento en la cámara de descarga de gas. De preferencia, sin embargo, el material continuo tratado entra en el baño del liquido después de pasar a través de la cámara de gas protectora posterior, y con esco se evita la entrada del liquido del baño de liquido a través del seguro de salida dentro de la cámara de descarga de gas hasta cierto punto. Para hacer disponible una descarga de gas como se defina posible, se proporciona, de preferencia un suministro ele gas para suministrar el gas de reacción con una composición de gas dada dentro de la cámara de descarga de gas. De preferencia, sin embargo, por lo menos parte de is cantidad de gas suministrada es suministrada a la cámara de gas protectora donde actúa como gas protector. Después de
esto el gas se mueve desde la cámara de gas protectora al recipiente a través del seguro de entrada, respect /ámente para actuar ahi como gas de reacción. Esta modalidad permite un dimensionamiento particularmente libre de fricción ele los seguros de entrada y de salida, respectivamente, sin que gases extraños entren en la cámara de descarga de gas. La cantidad de gas suministrada a la cámara de descarga de gas, se ajusta de preferencia principalme te dependiendo de una señal de un detector de presión de gas que detecta la presión en la cámara de descarga de gas. La presión en la cámara de descarga de gas puede además disminuirse por debajo de la presión amoientai bombeándola utilizando una bomba de vacio. El gas de reacción de preferencia incluye argón y/c nitrógeno y/o aire. Una modalidad simple del recipiente y del arreglo de electrodos es posible cuando el arreglo de electrodos mismo es parte del recipiente hermético al gas. De preferencia, el arreglo de electrodos entonces está formado como un tubo de metal que forma parte de la pared del recipiente hermético al gas. El arreglo de electrodos de preferencia incluye una pluralidad ele electrodos parciales por lo menos de manera parcial también cubriendo el material continuo, el cual en la dirección de la extensión del material están dispuestos
adyacentes uno al otro y eléctrica y mutuamente aislados. Con esto, se puede generar una descarga de gas separada entre cada electrodo parcial individual y el material continuo permitiendo que actúe contra las no homogeneidades en la intensidad del tratamiento a lo largo de la longitud del arreglo de electrodos. La corriente proporcionada por medio de una fuente ele corriente, para la descarga de gas de preferencia está dimensionada de modo que la descarga de gas sea una descarga luminosa. Aqui se prefiere que el voltaje proporcionado por la fuente de corriente sea un voltaje directo, de modo que el arreglo de electrodos sea conmutado como ánodo y el material-continuo - como cátodo. Por lo tanto, los iones ele gas generados en la descarga de gas en el plasma chocan contra el material continuo y de este modo provocan un tratamiento particularmente intenso. Para ajustar el tratamiento del material continuo a una intensidad deseada, se proporciona de preferencia nr. detector de temperatura el cual detecta la temperatura del material continuo lo más directamente posible después del tratamiento. La corriente proporcionada para la descarga de gas, por la fuente de corriente entonces se ajusta, regula en particular dependiendo de la temperatura detectada. Un tratamiento particularmente uniforme del material continuo puede lograrse por las vibraciones del
material continuo con respecto al arreglo de electrodos son amortiguadas por medio de un medio de atenuací cn proporcionado para lo mismo. BR?V? D?SCRIPCZOH D? LOS DIBUJOS En las siguientes modalidades preferidas ele la presente invención serán descritas con detalle hacienoo referencia a los dibujos en los cuales: la FIGURA 1 es una vista esquemática que muestra una primera modalidad del aparato de acuerdo con la presente invención, utilizado para el recocido de material de alambre y la FIGURA 2 muestra un arreglo ele electrodos oe otra modalidad del aparato de acuerdo con la presente invención . La FIGURA 1 muestra un aparato 1 de acuerdo con la presente invención, a través del cual se transfiere un material continuo, principalmente alambre de cobre que va a ser tratado. Con respecto al aparato 1, el alambre 5 esté soportado por medio de un rodillo 5 de guia de lado de entrada y un rodillo 7 de guia del laclo de salida. Un medio impulsor no mostrado mueve el alambre a lo largo ele su dirección de extensión dentro de una dirección indicada poc una flecha 9. El tratamiento del alambre 3 es llevado a cabo en una cámara 11 de descarga en la cual se puede generar un gas de descarga que rodea el alambre 3. Durante la descarga
del gas, el alambre actúa como cátodo para cuyo proposito se conecta a través del rodillo 5 de guia del lado de entrada -un contacto de fricción no mostrado y una linea 13 de corriente a una fuente 15 de corriente. La linea 13 de corriente además descansa sobre un potencial en masa del aparato. El ánodo de la descarga de gas está formado por un tubo 17 ele acero cilindrico circular el cual centralmente intercala el alambre 3. El tubo 17 de acero está eléctricamente conectado a un polo positivo de la fuente 15 de corriente a una linea 19. Gracias al voltaje proporcionado por la fuente 15 de corriente, se puede encender una descarga de gas en la cámara 11 de descarga de gas, la cual entonces arderá uniformemente de modo que un pre-resistor correspondientemente dimensionado y de preferencia ajustable en la fuente ele corriente limita la corriente ele descarga. Para poder proporcionar una atmósfera e gas adecuada para la descarga de gas deseada, en la cámara de descarga de gas, esta última está rodeada por un tanque 21 de vacio esencialmente hermético al gas. Dentro de este- el tubo 17 de acero por si mismo es parte del tanque 21 ele vacio. Por medio de piezas 23 y/o 25 de aislamiento de conexión de pestañas herméticas al gas, respectivamente se conectan ios extremos de cara frontal del tubo 17 de acero, en clónele la pieza 23 de aislamiento orientada hacia el rodillo 5 ele guia anterior soporta un seguro 27 de entrada para el alambre 3 y
la pieza 25 de aislamiento orientada hacia el rodillo ' de guia posterior soporta un seguro 29 de salida para el alambre _> . El seguro 27 de entrada y el seguro 27 de salida están formados respectivamente por medio de una placa ele estiramiento a partir de diamante u otro material duro. Tales placas de estiramiento también son denominados como dados de estiramiento u orificios de estiramiento, usualmente utilizados para la transformación del cable 3 durante el estiramiento del cable. El diámetro interior de las placas 27 y 29 de estiramiento está dimensionado tan pequeño que el paso del gas en un espacio entre el alambre 3 y la placa 27 29 de estiramiento es tan bajo como sea posible y esta aimensionado tan grande de modo que la fricción entre la placa 27, 29 de estiramiento y el alambre 3 también es bajo. El tanque 21 de vacio formado por el tubo 17 de acero, las piezas 23,25 de aislamiento, el seguro 27 de entrada y el seguro 29 de salida y la cubierta de la cámara 11 de descargt de gas pueden evacuarse a través de una linea 31 de evacuación, por medio de una válvula 33 ele rendimiento controlable y una bomba 35 de vacio. Como gas de reacción para la descarga de cjas se utilizan nitrógeno el cual es succionado por un suministro 37 de gas desde un depósito 39 y se suministra al tanque 21 de vacio, para poder evitar la entraaa del aire ambiental der tro
ele la cámara 11 de descarga de gas a través ele los seguros 27,29, una cámara 41 de gas protectora está dispuesta enfrente del seguro 27 de entrada, que pasa el alambre 3 antes de su entrada al tanque 21 y el cual está cubierto por una continuación 43 de la pieza 23 de aislamiento que está sellado con respecto al alambre por medio de una placa 45 de estiramiento adicional. Habiendo salido del tanque 21, el. alambre 3 tratado entra en un recipiente 47 ele gas protector cubierto por una continuación 49 de la pieza 25 de aislamiento sellada con respecto al alambre 3 por medio de una placa 51 de estiramiento adicional. Para rellenar los recipientes 41, 47 de gas protector con nitrógeno, el suministro 37 de gas comprende lineas 55 y 53 de suministro, respectivamente, conectadas al depósito 39 a través de válvulas 51 y 53 de rendimiento controlable, respectivamente. A partir de los recipientes 41 y 47 de gas protector el nitrógeno se mueve a través de los seguros 27, 29 dentro del tanque 21 del cual una vez más es bombeado fuera por medio de la linea 36 de evacuación, la válvula 33 de rendimiento controlable y la bomba 35 de vacio. El suministro 37 de gas además incluye una linea 59 de suministro adicional a través de la cual el nitrógeno del depósito 39 puede suministrarse directamente al tanque 21 por medio de una válvula 61 de rendimiento controlable adicional. La presión de gas en el tanque 21 es detectada por el detector 63 de presión cuya
señal de salida es alimentada en el medio 65 de control del suministro 37 de gas. Dependiendo de la presión de gas detectado en el tanque 21 el medio 65 de control selecciona las válvulas 33,51, 53 y 61 de gas de rendimiento controlable para ajustar una presión de gas que favorece la descarga de gas en la cámara 11 de descarga de gas. Dentro del tanque 21, un detector 67 ele radiación dirigido al alambre 3 se localiza en el área cerca del extremo frontal de la cámara de descarga de gas, orientado hacia el rodillo 7 de guia posterior, el detector de radiación detecta la radiación de calor emitida oor el alambre 3 para determinar la temperatura del alambre 3 esencial y directamente después de su tratamiento OG la cámara 11 de descarga de gas. Una señal de temperatura correspondiente es alimentada por medio de la linea D oe señal a la fuente 15 de corriente, la cual entonces ajusta la corriente que está disponible a través de las lineas 13 17 de corriente para el mantenimiento de la descarga ele gas elependiendo de la señal de temperatura de modo que el aldmbre 3 después de su tratamiento en la descarga de gas muestra una temperatura deseada. El alambre 3 que puede estar muy caliente directamente después de su tratamiento entra en el recipiente 47 también rellenado con gas protector por medio del seguro 29 de salida. En el recipiente 47 de gas protector ei
nitrógeno está bajo presión incrementada, el cual po-ejemplo, también puede estar por encima de la nresion ambiental. Por convección, el alambre 3 calentado transmite por lo menos parte de su calor al nitrógeno en la cámara 47 de gas protector, con esto enfriando el alambre 3. A partir de la cámara 47 de gas protector a través ele la placa 51 de estiramiento, el alambre 3 entra en un baño 71 de agua en el cual se enfria final y completamente a la temperatura ambiental. El baño 71 de agua del alambre 3 sale a través de otra placa 73 de estiramiento y entra en contacto con el aire ambiental. Debido a que el enfriamiento de la cámara ? l de gas protector y el baño 71 de agua se puede evitar una reacción que puede ser obvia por los colores de o ido por ejemplo, del alambre 3 tratado por calor con el aire ambiental . El rodillo 7 de guia del lado de salida está suspendido en un resorte 75 de atenuación elástico manteniendo el alambre 3 cooperando con el dispositivo de suministro no mostrado, ya que el alambre 3 bajo tensjon mecánica hace que se amortigüen las vibraciones del alambre 3 con respecto al tubo 17 de acero que actúa como ánodo de la descarga de gas. Con esto se prepara un ardido uniforme de la ele carga de gas y de este modo un tratamiento uniforme ele L alambre 3. Utilizando el aparato descrito anteriormente los
alambres endurecidos por un estiramiento inicial fueron recocidos de modo que subsecuentemente una ve" mas permitieron una extensión de más del 30?. ACJUJ er particular, un alambre con un diámetro de 0.25 mm fue alimentado a través del aparato con una velocidad oe 100 m/mm, un alambre con 0.5 mm de diámetro - con una velocidad de 50 a 85 m/mm y un alambre con 1 mm de diámetro-con 15 a 20 m/min. Para la descarga de gas, también vario el parámetro. Para este propósito se utilizó argón con 7.9 moer y una corriente de 1 A fue alimentada a 800 V. De igual manera, se utilizaron N2 a 1.8 a 4.9 mbar, 0.5 a 1.0 A a 850 a 1100 V al igual que aire a 2.0 mbar y 0.5 a l.U A a aproximadamente 780 a 1000 V. Ba o todas las condiciones descritas, los alambres fueron tratados exitosamente, es decir, se recocieron de modo que permitieron una extensión de mas del 30 por ciento. En la siguiente descripción se explicará una modificación del aparato mostrado en la FIGURA 1. Los componentes que corresponden con respecto a su construcción y su función son denominados por los números de referencia de la FIGURA 1, por el bien de la distinción, sin embargo, se proporcionan con una letra. Por explicación, se hace referencia a toda la descripción anterior. En la FIGURA 2, se muestra una modalidad modificada del arreglo del electrodo. Aqui, el arreglo de electrodos
incluye tres electrodos 91, 93 y 95 parciales cada uno de ellos estando formado de un tubo de acero. Un alambra 3a que va a ser tratado centralmente se extiende a través cié ios tubos 91, 93 y 95 de acero y los tubos 91, 93 95 de acero están arreglados con una distancia axial entre si La distancia axial entre los tres tubos 91, 93, 95 está conectada respectivamente por tubos de aislamiento 97 99 con pestañas en una manera hermética al gas de modo que los tubos 91, 93, 95 de acero están arreglados en una manera eléctrica y mutuamente aislada. Los tubos 91, 93 y 95 de acero \/ los tubos 97 y 99 de aislamiento juntos forman una parte de tubo de un tanque 21a hermético al gas. Cada uno de los tubos 91, 93, 95 ele acero cubren una cámara 11 de descarga de gas separada. para respectivamente crear una descarga ele gas en las cámaras lia de descarga de gas, cada uno de los tubos 91, 93, 95 de acero está conectado a una fuente 15a de corriente por medio de una linea 101, 103, 105 de corriente individual, respectivamente. La fuente 15a de corriente comprende un pre-resisto - 10" ajustable individual mostrado esquemáticamente correlacionado con cada una de las lineas 101, 103 105 de corriente. Tal fuente 15a de corriente ademas esta en contacto con el alambre 3a tratado por medio de una linea 13a ele corriente. Un detector 67a de temperatura suministra una señal de temperatura que corresponde a la temperatura del
alambre, por medio de una linea 69a de señal a la fuente ±5a ele corriente. La fuente 15a de corriente contro ' a las corrientes alimentadas a las descargas de gas individuales en las cámaras lia de descarga de gas por medio de las lineas 101, 103 y 105 de corriente mediante el cambio ele los pre-resistores 107 individuales de modo que las corrientes suministradas a las descargas de gas individuales son iguales entre si y de este modo las descargas de gas arden con una intensidad respectivamente igual. Toda la corriente de las tres cargas de gas y por lo mismo la intensidad total del tratamiento del alambre 3a se ajusta dependiendo ele la señal de temperatura suministrada por la linea 69a de señal ele ?-al modo que el alambre 3a después de su tratamiento tiene una temperatura deseada. La intensidad del tratamiento del alambre 3a cambia principalmente a lo largo de la longitud del ánodo. Por lo tanto, mediante los tres ánodos 91 93, 95 cortos, se logra un tratamiento mas uniforme del alambre 3a sobre toda la longitud de lo que podría ser pos- pie utilizando un solo ánodo de longitud triple. Las modalidades antes descritas del aparato se utilizan para el alambre de cobre recocido. El aparato sin embargo, también se puede utilizar para limpiar la superficie del alambre de cobre por ejemplo, lograr una mejor aclnesion del material de aislamiento, un barniz de aislamiento por ejemplo, en el alambre. Ademas, por medio del apaiatc de
acuerdo con la presente invención, cualquier material de alambre metálico, como, por ejemplo, el que se utiliza oarc fabpcar objetos arbitrarios a partir de alambre se puede tratar y limpiar en particular. También, se puede concebir el uso de la modificación de superficie y/o la activación de superficie del material continuo. Además, también se puede utilizar el aparato para tratar otros materiales continuos que no tienen corte transversal circular. En tal caso, solamente la forma del arreglo del electrodo y la geometría de los seguros tienen que adaptarse al corte transversal del material continuo. También se puede utilizar el aparato ele acuerdo con la presente invención para tratar materiales no met licos pero eléctricamente conductores, por ejemplo fibras ele carbón . Un uso adicional del aparato se encuentra en calentar el centro conductor de un cable, un cable ele corriente en particular, antes de revestirlo con un material ele aislamiento antes de la entrada del centro dentro del dispositivo de extrusión en particular para aplicar el material de aislamiento. Para intensificar el enfriamiento del mater -al continuo que va a ser tratado, después de salir de la cámara de descarga de gas, el gas puede enfriarse por separado ele la cámara de gas protectora, por medio de un espiral de
enfriamiento arreglado dentro de la misma en partícula - Sin embargo, también es posible suministrar el gas protector de enfriamiento, en la forma liquida, en particular, como nitrógeno liquido por ejemplo, a la cámara de gas protector. En las modalidades antes descritas, los arreglos de electrodos están formados por tubos de acero que ellos mismos forman parte del recipiente ele vacio para la cámara de descarga de gas. Esto da como resultado en una construcción simple del recipiente y el arreglo de electrodo. Sin embargo, aquí, por lo menos una parte del recipiente, principalmente las piezas 23 y 25 de aislamiento deberán proporcionarse para aislar el arreglo de electrodos de los seguros que son tocados por el materia, continuo que se mueve a través oe los mismos. En particular, en caso de modalidades mas complejas del arreglo de electrodos, puede ser ventajoso fabricar el recipiente en total a partir de un material y conectarlo en masa junto con los materiales continuos. Entonces, el arreglo ele electrodos es fabricado como un componente separado ei cual se mantiene en el interior del recipiente y dentro de este se aisla eléctricamente del mismo. Adicionalmente, se puede concebir no formar el arreglo de electrodo por tubos continuos sino por otros materiales, como por ejemplo, red de alambre, para lo mismo Entonces, principalmente, una geometría de electrodos más complicada puede producirse más fácilmente y un intercambio
de gas más intenso con la cámara de descarga de gas puede ocurrir a través de las aberturas en el material de electrodo