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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen
elektrolytischen Heizen von Draht.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum kontinuierlichen elektrolytischen 3aizen von Draht, Stangen oder anderen langgestreckten
Produkten aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder einem anderen Metall, sowie auf
eine Vorrichtung zum Ausführen eines derartigen Verfahrene. Das Verfahren und die
Vorrichtung nach der Erfindung sind inebesondere für die Vorbehandlung von,
gewalzten Stangen, z.D. aus Kupfer vor dem Drahtziehen vorgesehen. An gewalzten
Stangen aus Kupfer oder dgl, haftet stets ein Überzug aus Kuprooxyd oder anderen
Kupferoxyden. Selbst eine Spur solcher Oxyde auf oder in der Oberfläche
hat einen
schlechten Einfluß auf die mechanischen und elektrischen Eigenschaften
des Metalls. Es ist deshalb notwendig, diesi Kupfersohiohten, auch Zunder genannt,
zu entfernen, bevor diese Stangen zu Draht ausgezogen werden.
Zum
Entfernen dieses störenden Zunders ist es bereits bekannt i den Draht mechanisch
hin uni her zu biegen, so daß der Zunder abbrö^kelt. Dieses bekannte mechanische
Entzunderungsverfahrenri.st sehr unvollkommen und für die rationelle Massenverarbeitung
nicht geeignet. Man hat zwar auch schon chemische und elektrochemische Beizverfahren_versueht,
bei welchen der Draht kontinuierlich in gestreckter Porm durch entsprechende chemische
Beizbäder gefördert wird. Auch diese bekannten chemischen bzw. elektrochemischen
Heizverfahren ermöglichen nur eine geringe Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes,
denn die Verweilzeit des Drahtes in den Beizbädern kann allein durch Verlängern
der.Bäder nicht beliebig gesteigert werden Jan diese Nachteile der bekannten Beizverfahren
zu vermeid®ng wird erfindungegemäß vorgeschlagen, dem Draht in an sich vom Galvanisieren
her bekannter Weise eine Bewegung längs seiner Achse aufzuzwingen und den Draht
auf diesem Wege nacheinander gerade zu richten, dann zu einer 'Jendel mit waagerechter
Achse zu biegen und diese-Wendel schließlich auf eine oder mehrere über eineng Beizbäd
angeordnete Tragrollen aufzubringen, derart, daß die von den Tragrollen herabhängenden
Windungen der Weddel bei der kontinuierlichen Bewegung des Drahtes kontinuierlich
mehrmals in das Beizbad hinein und aus diesem wieder herausgeführt werden. Obwohl
es an sich zum Galvanisieren bereits bekannt ist, den Draht zu einer Wendel zu biegen
und diese Wende'. längs waagerecht angeordneter Tragrollen durch entsprechende Behandlungsbäder
zu führen, tritt bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens für den erfindungsgemäßen
Zweck des Beizens di.e,nicht vorhersehbare vorteilhafte Wirkung auf, daß durch das
wiederholte Eintauchen und Herausziehen des Drahtes aus d,em Beizbad bei gleicher
Verweilzeit der Draht schneller blanl wird als beiden bekannten üblichen Beizverfahren
mit ständig
in das Beizbad eingetauchtem Draht.
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. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Draht vorzugsweise
vor dem Einführen in die 3äder stark hin- und hergebogen. Durch diese an sich vom
mechanischen Entzundern von Draht her bekannte Maßnahme wird nicht nur die oberste
,_leicht.abbrechende Oxydschicht abgetragen, sondern es werden auch die darunterliegenden
stärker haftenden dünnen Oxydschichten bis zur metallischen Drahtoberfläche aufgerissen,
so daß über diese Risse in der Oxydschieht die nachfolgende Beizbehandlung wesentlich
schneller und intensiver wirksam werden kann. Auch hierdurch-ist eine weitere Steigerung
der Produktionsgeschwindigkeit möglich..
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht erstmals ein schnelles und
rationelles kontinuierliches üntzundern von Draht und dgl. und benötigt zum Reinigen
des auslaufenden Drahtes nur sehr geringe Waschwassermengen, was im Hinblick auf
die strengen Abwasserbestimmungen von größter Bedeutung ist. Diese Verunreinigung
der Abwässer kann noch dadurch weitr2r herabgesetzt <<erden, daß wenigstens
auf die letzte Windung der Wendel ein Luftstrahl gerichiet wird, so daß durch diesen
auf dem Draht anhaftende Badflüssigkeit zurückgeblasen wird.
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Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden
im. folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines den Eingang der chemischen
Behandlungseinrichtung zeigenden Teile der Anlage.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die gesamte Anlage und Fig. 3 ist eine
Teilansicht der zur Vergrößerung des 'Nindungsdurchmessers dienenden Einrichtung.
Wie
aus der Zeichnung hervorgeht, wird der Walzdraht 10 mittels Vorschubwalzen 11, 12
duroh eine mechanische Entzunderungevorrichtung 14, 15 gezogen. In dieser wird der
Draht, indem er zur Umkehr seiner Bewegungsrichtung über Rollen 14 und 15 gezwungen
wird, stark.hin- und hergebogen. Nach jeder Riohtungsänderung wird die sich bei
diesem Arbeitsvorgang lösende Oxyd- bzw. Zunderschicht von Drahtbürsten 16
und 17 entfernt. Anstdlle der Bürsten oder in Verbindung mit diesen können auch
Saug- oder Preßluftvorriehtungen verwendet werden. Anschließend wird der Draht von
den Vorschubrollen 11 und 12 durch eine oder mehrere Geradribhteinrichtungen 21
und 22 und über eine Biegerolle 23 geschoben. Die Anordnung der Vorschubrollen 11
und 12 in bezug auf die Geradrichteinrichtungen 21 ist für die Erfindung nicht wesentlich.
Von der Biegerolle 23 bewegt eich der zu einer Schraubenlinie gebogene Draht über
die Tragrollen 30, 31 und bildet neue Windungen der sich kontinuierlichen vorbewegenden
Drahtwendel 10'. Von den Tragrollen 30 und 31 wird eine Vielzahl von Windungen
getragen. Die von den Rollen herabhängenden Teile der Wendel werden dann
in den aus Fig. 2 ersichtlichen Bädern behandelt. In die Behandlung eingeschlossen
ist ein saures Beizbad und ein Bad, in welchem die Oberflächenschichten des
Kupfers und dgl. von der Kupferstange abgelöst werden. Bei der als Beispiel gezeigten-Anlage
enthält das erste Bad 40 eine übliche alkalische Reinigungslösung. Hierauf folgt
ein Spülbad 41, dann ein elektrolytisches saures Beizbad 42 mit beiapielsweise.einer
10%-igen schwefeligen Säure, in welchem.der Draht a18 Anode geschaltet ist.
Die Kathode bildet ein in das Bad eingehängtes Eisenblech. Dann_folgt ein
weiteres nicht dargestelltes Wasserspülbad, das vorzugsweise neutralisiert wird.
Es schließt sich dann ein@Elektrolysebad 44 an, das eine
Badflüssigkeit
zur elektrochemischen Entfernung der OberflächeaaUchten des Metalls enthält. Eine
Badflüssigkeit 44, die in befriedigender Weise Kupfer entfernt, ist eine wässrige
Lösung, die 25 g/1 freies Alkaliumoyanid, 10 g/1 Alkaliumhydroxyd, besonders Kaliumcyanid
und bis zu etwa 70 g/1 Kupfermetall enthält. Wenn der Gehalt an Kupfer oder anderem
Metall in diesem Bad 70 g/1 erreicht oder übersteigt ,. kann das darüber hinaus
vorhandene Metall wiedergewonnen oder entfernt werden. Diesem Bad folgt ein weiteres
Spülbad 45. Die Kupferstange bzw. der -draht kann nach Verlassen des Bades 45 gezogen
werden. Zu diesem Zweck werden die Windungen 10' mit der Vorrichtung 50,-zu Windungen
10'1 größeren Durchmessers aufgeweitet. Die Rolle 51 dieser Vorrichtung 50 übt zwischen
den Rollen 30 und 31 einen Druck auf die Windungen aus, wodurch deren Krümmungsradius
vergrößert bzw. die Krümmung verkleinert wird. Der durch die Rolle 51 aufgebrachte
Druck kann durch die Vorrichtung 52 eingestellt werden. Die aufgeweiteten Windungen
1011 werden auf zwei Trägern 60, 61 angehäuft, von denen jeder aus einer Mehrzahl
frei drehbarer benachbarter Rollen 62, 63 besteht, die durch Schäfte 64 und 65 getragen
werden. Von den Rollen 62, 63 wird der Draht 1011 zu einer Spannrolle 69 geführt
und von da aus zu Ziehvorrichtungen, die aus den Drahthaspeln 70, 71, 72 und
den
Zieheisen 73, 74 bestehen. Die Mittel 50, 60, 61, 69 eto. bilden eine
Speichervorrichtung, von der der vorbehandelte Draht nach Wunsch mit von der Zuführungsgeschwindigkeit
abweichenden Geschwindigkeit entnommen werden kann. Dieser Draht kann von den Rollen
60, 61 so lange abgezogen werden, bis dessen Durchmesser ungefähr gleich dem oder
kleiner als der Drahtdurohmesser der Windung 10 ist. Aus diesem Grunde kann der
Teil der Anlage, in dem das Kupfer entfernt wird, für eine gewisse Zeitdauer mit
einer anderen Geschwindigkeit arbeiten als die Vorrichtung zum Ziehen des Drahtes,
und die Ziehvorrichtung auch auf Wunsch stillgelegt werden, wenn eine Auswechslung
der Zieheisen nötig ist.