Opublikowano: 24.X.1966 52093 KI. 48 b, 1/14 MKP C 23 c UKD 621.793.73 4/JH i B! B i..! Wspóltwórcy wynalazku: Jan Czerwinski, Tadeusz Gastol, Arkadiusz %^,ju [,,,,. ropolitanski, Wojciech Mlotkowski, Ferdyn^cf/ ~ Kolek fi-' "' Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcji Kablowych, Ozarów k.Warszawy (Polska) Sposób cynowania drutu zwlaszcza cienkiego drutu miedzianego oraz urzadzanie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób cynowania, czyli powierzchniowego pokrywania cyna drutu, zwlaszcza cienkiego drutu miedzianego (o srednicy nie przekraczajacej jednego mm), polegajacy na przepuszczaniu uprzednio wyzarzonego i powierz¬ chniowo wytrawionego drutu przez kapiel z rozto¬ pionej cyny, a nastepnie bezposrednio po wyjsciu z kapieli przeciaganie go przez ciagadlo powoduja¬ ce zgarniecie nadmiaru cyny, a równoczesnie jego zgniot. Przedmiotem wynalazku jest takze urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu, wyposazone w zespól do trawienia drutu z ciaglym doplywem roz¬ tworu trawiacego oraz w wanne z roztopiona cy¬ na, w której scianie jest umieszczone gniazdo wraz z zamocowanym z nim ciagadlem, przy czym w ce¬ lu uzyskania zgniotu srednica otworu ciagadla jest równa lub nieco mniejsza od srednicy drutu przed cynowaniem.W produkcji przewodów elektrycznych stosuje sie czesto drut miedziany ocynowany. Pokrywaja¬ ca jego powierzchnie warstwa cyny ulatwia luto¬ wanie przewodów, a ponadto stanowi zabezpiecze¬ nie antykorozyjne, przy czym spelnia ona swe za¬ dania nawet wtedy, gdy grubosc jej nie przekracza rzedu jednego do dwu mikronów.Dotychczas cynowanie cienkich drutów miedzia¬ nych (o grubosci nie przekraczajacej 1 mm) wy¬ konuje sie przepuszczajac drut przez wanne z ka¬ piela z roztopionej cyny, przy czym dlugosc wan¬ ny i predkosc drutu sa tak dobrane, ze w trakcie 25 30 przepuszczania go przez roztopiona cyne nastepu¬ je równoczesne jego wyzarzenie. Po wyjsciu z ka¬ pieli drut jest przepuszczany przez oczko majace najczesciej postac wezla ze sznura azbestowego po¬ wodujace zgarnianie nadmiaru cyny, po czym zo¬ staje ochlodzony i nawijany jest na szpule.Zasadnicza wada tego znanego sposobu cynowa¬ nia drutu jest niewielka wydajnosc zwiazana z ma¬ la predkoscia jego przepuszczania przez kapiel, wy¬ noszaca kilka metrów na sekunde oraz nierówno¬ mierna grubosc warstwy cyny, niekiedy kilkakrot¬ nie przekraczajaca wartosc nominalna, co powo¬ duje oczywiscie odpowiednio wieksze zuzycie cyny i nierówncmlernosc srednicy drutu w poszczegól¬ nych przekrojach, a tym samym obnizenie jego ja¬ kosci. Ponadto okazalo sie, ze wskutek tarcia war¬ stwy cyny o szorstka powierzchnie azbestowego oczka powierzchnia jej nie jest gladka i szczelna powodujac przez to obnizenie wlasnosci antykoro¬ zyjnych drutu, co ma szczególnie ujemne znaczenie w przypadku produkcji przewodów elektrycznych dla przemyslu okretowego.W celu usuniecia tych wad zbudowano urzadze¬ nia umozliwiajace przepuszczanie drutu przez ka¬ piel cynowa ze znacznie wieksza predkoscia wy¬ noszaca okolo 20 m/sek., stosujac specjalny spo¬ sób odwijania drutu ze szpuli zdawczej przez czo¬ lowe sciaganie jego zwojów w kierunku osi szpuli, oraz metalowe lub diamentowe oczka zgarniajace o srednicy równej sumie srednicy drutu i zadanej 5209352093 grubosci warstwy cyny. Okazalo sie przy tym, ze wytworzone wskutek wprowadzenia roztopionej cy¬ ny warunki tarcia plynnego w otworze oczka, sprzy¬ jaja tworzeniu sie warstwy pokrywajacej o rów¬ nomiernej i stosunkowo niewielkiej grubosci (rze¬ du kilku mikronów), która charakteryzuje sie po¬ nadto duza gladkoscia i szczelnoscia.Badania wykazaly ponadto, ze minimalna gru¬ bosc mozliwej do uzyskania warstwy cyny jest scisle zalezna od jakosci uprzedniego wytrawienia powierzchni drutu, zas znaczny wplyw na jakosc', a zwlaszcza szczelnosc i gladkosc tej warstwy ma srednica oczka przez która jest przeciagany drut po ocynowaniu. Okazalo sie przy tym, ze korzyst¬ ny wplyw na zmniejszenie grubosci warstwy po¬ krycia cynowego oraz zwiekszenie jej szczelnosci i przyczepnosci do powierzchni drutu ma zastoso¬ wanie przy zgarnianiu nadmiaru cyny równoczes¬ nego przeciagania drutu powodujacego jego zgniot wraz z pokrywajaca go warstwa cyny.W wyniku tych badan okazalo sie ze niezbedny zgniot mozna uzyskac przez zastosowanie jako ocz¬ ka zgarniajacego nadmiar cyny — ciagadla, które¬ go srednica jest równa albo nieco mniejsza od sred¬ nicy drutu przed ocynowaniem, jednak koniecznym warunkiem uzyskania dobrej przyczepnosci war¬ stwy eliminujacej jej zdrapywanie przez obrzeze otworu ciagadla jest intensywne wytrawienie po¬ wierzchni drutu przed wprowadzeniem go do ka¬ pieli cynowej.Istota sposobu cynowania drutu wedlug wyna¬ lazku polega na stosowaniu w trakcie zgarniania nadmiaru cyny po wyjsciu drutu z kapieli jego przeciagania, powodujacego niewielki (okolo 5%) zgniot oraz wstepnego wytrawiania drutu przed cynowaniem przeplywajacym roztworem trawia¬ cym. W tym celu urzadzenie wedlug wynalazku jest zaopatrzone w umieszczone w scianie wanny gniazdo z zamocowanym w nim ciagadlem o sred¬ nicy równej lub nieco mniejszej od srednicy drutu przed ocynowaniem.Konstrukcja gniazda sluzacego do mocowania ciagadla zapewnia przy tym jego sztywne i doklad¬ ne osadzenie w plaszczyznie ruchu drutu, a rów¬ noczesnie mozliwosc szybkiej wymiany ciagadla.Urzadzenie wedlug wynalazku jest ponadto zao¬ patrzone w specjalny zespól trawiacy doprowadza¬ jacy w sposób ciagly roztwór do powierzchni dru¬ tu, równoczesnie rozprowadzajacy go i odprowadza¬ jacy jego nadmiar. Poniewaz przy stosowanych du¬ zych predkosciach drutu rzedu okolo 20 m/sek. na¬ stepuje rozpryskiwanie roztworu trawiacego, zespól ten jest zaopatrzony w szczelna obudowe polaczo¬ na z wyciagiem i zapewniajaca bezpieczenstwo obslugi.Badania wykazaly, ze sposób cynowania drutu, zwlaszcza cienkiego drutu miedzianego wedlug wy¬ nalazku i urzadzenie do stosowania tego sposobu zapewnia mozliwosc uzyskania równomiernego po¬ krycia cynowego o grubosci rzedu ulamka mikro¬ na, calkowicie szczelnego i przy predkosciach dru¬ tu rzedu 20 m/sek.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urza¬ dzenia do cynowania drutu sposobem wedlug wy¬ nalazku w przekroju podluznym, fig. 2 — gniazdo do mocowania ciagadla w przekroju podluznym, fig. 3 — to samo gniazdo w widoku w trakcie mo¬ cowania ciagadla, a fig. 4 — przekrój przez cia- 5 gadlo i uchwyt w przekroju wzdluz linii AA ria fig. 3.Urzadzenie do cynowania drutu, zwlaszcza cien¬ kiego drutu miedzianego sposobem wedlug wyna¬ lazku przedstawione przykladowo na fig. 1 sklada sie z nastepujacych podstawowych zespolów: z ze¬ spolu zdawczego, zespolu trawiacego, zespolu cynu¬ jacego i zespolu odbiorczego.Zespól zdawczy sklada sie ze znanej nierucho¬ mej szpuli 1 z nawinietym drutem 2 przeznaczo¬ nym do cynowania, z otaczajacej ja obudowy 3 za¬ konczonej w górnej czesci stozkiem kierujacym 4 z otworem wylotowym 5 oraz z krazka kierujace¬ go 6 lub zespolu krazków, nadajacych wyciagane¬ mu z otworu 5 drutowi 2 wlasciwy kierunek w ze¬ spole trawiacym. Kierunek ruchu drutu wyciaga¬ nego z otworu 5 oznaczony strzalka I jest zgodny z kierunkiem osi szpuli 1 i najkorzystniej pionowy.Zespól trawiacy sklada sie ze szczelnej obudo¬ wy 7, polaczonej za pomoca krócca 8 z wyciagiem oraz z zamknietego obiegu roztworu trawiacego, który w przykladowym rozwiazaniu konstrukcyj¬ nym przedstawionym na'fig. 1 sklada sie ze zbior¬ nika górnego 9, zaworu regulacyjnego 10, dyszy wylotowej 11, doprowadzajacej roztwór na drut oraz z lejka zlewowego 12 i dolnego zbiornika 13, polaczonego przewodem 14 ze zbiornikiem 9. Do okresowego przepompowywania roztworu ze zbior¬ nika 13 do zbiornika 9 sluzy sprezarka 15, nape¬ dzana silnikiem 16. Wewnatrz obudowy 7 zespolu trawiacego, znajduje sie ponadto para krazków fil¬ cowych 19, osadzonych na dzwigniach 17 i doci¬ skanych za pomoca sprezyny 18 do powierzchni drutu 2, które sluza do rozprowadzania roztworu trawiacego oraz para podobnych krazków filco¬ wych 19, sluzacych do zgarniania nadmiaru roztwo¬ ru. W obudowie 7 znajduje sie otwór 20, przez któ¬ ry wprowadzany jest drut do trawienia oraz otwór 21, przez który wytrawiony drut przechodzi do ze¬ spolu cynujacego.Zespól cynujacy sklada sie ze szczelnej obudo¬ wy 22, polaczonej króccem 23 z wyciagiem oraz z umieszczonej wewnatrz tej obudowy wanny 24 ogrzewanej za pomoca nieuwidocznionego na ry¬ sunku grzejnika i wypelnionej ciekla cyna 25.Scianka czolowa wanny od strony zespolu trawia¬ cego jest zaopatrzona w otwór 26, którym jest wprowadzany wytrawiony drut 2a, wchodzacy pod okreslonym katem pod powierzchnie cyny 25. Na¬ przeciwlegla sciana czolowa wanny jest zaopatrzo¬ na w gniazdo z zamocowanym w nim ciagadlem 27.Gniazdo to przedstawione oddzielnie na fig. 2 i 3 sklada sie z tulei 28 ze stozkowym otworem wloto¬ wym 29, osadzonej w scianie wanny 24 pod po¬ wierzchnia roztopionej cyny 25. Wewnatrz tulei 28 jest osadzone ciagadlo 27 dociskane do jej czolo¬ wej powierzchni przez powierzchnie czolowa 43 tu¬ lei dociskowej 32, polaczonej nakretka 30 nakreca¬ na na gwint 31 tulei 28 i zaopatrzona w rekojesci 33 sluzace do latwiejszego jej pokrecania. Otwór 34 nakretki 30 jest zaopatrzony w rowki 35, w które 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6052003 6 wchodza wystepy 36 uchwytu 37, majacego postac wycinka tulei i zaopatrzonego w rekojesc 38.Uchwyt 37 jest ponadto zaopatrzony w pólpierscie- niowy wystep 39, w którym jest osadzone ciagadlo 27. Ciagadlo ma cylindryczny otwór roboczy 40 o srednicy równej lub nieco mniejszej od srednicy drutu 2 przed ocynowaniem oraz stozkowy otwór wejsciowy 41 i stozkowy otwór wyjsciowy 42.Zespól odbiorczy urzadzenia wedlug wynalazku sklada sie z chlodnicy majacej postac rury 44 po¬ laczonej króccem 45 z doplywem wody, z krazka kierujacego 46 oraz nawijarki 47, na która jest nawijany ocynowany i ochlodzony drut 2b.Sposób cynowania drutu, zwlaszcza cienkiego drutu miedzianego wedlug wynalazku i dzialanie opisanego wyzej urzadzenia jest nastepujace.Drut 2 przeznaczony do ocynowania jest odwija- ny z nieruchomej szpuli 1 zespolu zdawczego i przeciagany przez zespól trawiacy, wanne 24 i chlodnice oraz nawijany na szpule nawijarki 47, przy czym sile ciagnaca drutu uzyskuje sie przez naped nawijarki. Dzieki duzej szybkosci drutu wy¬ noszacej okolo 20 m/sek., zsuwajace sie ze szpuli 1 zwoje sa odrzucane sila odsrodkowa na wewnatrz scianki obudowy 3, przy czym drut 2 jest wycia¬ gany przez otwór 5 stozka kierujacego 4 i kiero¬ wany przez krazek 6 do otworu wlotowego 20 ze¬ spolu trawiacego. Nastepnie przechodzi on miedzy krazkami 19, na które jest doprowadzany w spo¬ sób ciagly — dysza 11 roztwór trawiacy, którego ilosc regulowana jest za pomoca zaworu 10. Kraz¬ ki 19 rozprowadzaja roztwór na calej powierzchni drutu, powodujac jej dokladne wytrawienie (usu¬ niecie tlenków i nalotów). Roztwór trawiacy za¬ wiera korzystne srodki stanowiace katalizatory po¬ wierzchniowe, które ulatwiaja rozprowadzenie cien¬ kiej warstewki cyny na powierzchni drutu.Nadmiar roztworu jest zgarniany przez krazki 19 i scieka przez- lej sciekowy 12 do zbiornika 13 skad jest okresowo przetlaczany przez sprezarke 15 do zbiornika górnego 9, zas wytrawiony i oczy¬ szczony drut 2a przechodzi przez otwór 21 obudo¬ wy 7 i otwór 26 do wnetrza wanny 24 i zostaje wprowadzony pod okreslonym katem a pod po¬ wierzchnia roztopionej cyny 25. Ocynowany drut przechodzi przez otwór 29 tulei 28 i przez ciaga¬ dlo 27, w którym podlega okolo 5-cio procentowe¬ mu zgniotowi. Zgniot ten jest wynikiem obróbki plastycznej ogrzanego do okolo 300°C drutu mie¬ dzianego pokrytego warstwa cyny, powodujac do¬ datkowo zwiekszenie przyczepnosci tej warstwy do powierzchni drutu oraz jej gladkosci, spójnosci i równomiernosci. Po wyjsciu z tulei 28 drut prze¬ chodzi przez chlodnie wodna 44, w której zostaje oziebiony, a nastepnie zostaje skierowany przez krazek kierujacy 46 na szpule odbiorcza nawijar¬ ki 47.Dla wprowadzenia do ciagadla koncówki drutu w trakcie zbrojenia urzadzenia nalezy wyjac cia¬ gadlo z gniazda. W tym celu obraca sie rekojescia 20 25 33 nakretke 30 powodujac odsuniecie tulei doci¬ skowej 32 od ciagadla 27. Nastepnie obraca sie re¬ kojescia 38 uchwyt 37, w ten sposób aby jego wy¬ stepy 36 weszly w rowek 35 otworu 34, co umozli- 5 wia wyciagniecie uchwytu 37 lacznie z ciagadlem 27 bez koniecznosci calkowitego odkrecania nakret¬ ki 30. Po wprowadzeniu drutu w otwór 40 ciaga¬ dla, albo po wymianie ciagadla, co uzyskuje sie przez wlozenie go od góry w pólpierscieniowe wy- 10 stepy 39, osadza sie je w gniezdzie tulei 28 w od¬ wrotnej kolejnosci, po czym dociska sie je do czo¬ lowej powierzchni tej tulei za pomoca nakretki 30.Sposób cynowania drutu wedlug wynalazku i urzadzenie do stosowania tego sposobu moze zna- 15 lezc zastosowanie zwlaszcza do cynowania cienkich drutów miedzianych, stosowanych w produkcji przewodów elektrycznych. PL