Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kon tinuierlichen elektrolytischen Aufbringen einer Metallschicht auf biegsame, strangförmige Werkstoffe, wie Drähte und Bän der, durch mehrfaches Führen des Werkstoffes durch ein oder mehrere Bäder, wobei der Werkstoff in jeder Badstufe auf zwei parallel übereinander angeordneten Walzen, vorzugs weise in Rillen, in mehreren nebeneinander liegenden Schlin gen geführt ist und die obere Walze stromleitend ist und durch
Kontakt dem Werkstoff Strom zuführt und die untere Walze in ein Bad eintauchbar ist.
Es ist vor allem beim Verzinnen von Kupferdraht auf gal vanischem Wege bekannt, den Draht in mehreren nebenein ander liegenden Schleifen horizontal durch das Bad zu ziehen.
Der Draht wird dabei durch Düsen durch die Wand des Bades gezogen. Der austretende Elektrolyt wird in die Badwanne zu rück-gepumt. Der Draht muss dabei gespannt geführt werden, damit er richtig durch die Düsen geführt werden kann. Das hat zur Folge, dass der Draht an den Umlenkstellen verformt, gedehnt und beansprucht wird. Vor allem kann die eben auf die Oberfläche, aufgebrachte Metallschichte dabei rissig wer den. Auch der Platzbedarf einer derartigen Anlage ist be trächtlich. Da der Draht während des Verzinnens gespannt ist, neigt er zum Reissen. Das Neueinfädeln einer Drahtcharge ist sehr umständlich und zeitraubend.
Es ist ferner bei dicken Drähten und Bändern bekannt, diese zu einer Spirale zu formen und diese Spirale auf einer sich drehenden Walze schraubenförmig fortbewegen zu lassen.
Die Drahtspirale taucht dabei mit ihrem unteren Bereich in ein Galvanisierbad. Diese Methode ist nur für Draht- und
Bandstärken anwendbar, die, einmal spiralenförmig verformt, diese Gestalt während der gesamten Verzinnungszeit beibe halten. Für dünne Drähte ist dieses Verfahren nicht anwend bar. Dünne Drähte würden die aufgezwungene Spiralenform nicht beibehalten.
Es ist ferner bekannt, den Draht auf zwei parallel über einander angeordneten Walzen in mehreren nebeneinander liegenden Schlingen zu führen. Der Draht wird von einer hinter der Galvanisierungsanlage liegenden Vorrichtung gezogen und läuft unter Spannung über die Walzen. Durch die Addi tion der Zugwiderstände sowie das Verdicken des Drahtes durch die aufgebrachte Schicht treten beträchtliche Spannun gen auf. Für dünne Drähte war dieses Verfahren daher nicht anwendbar, da diese Drähte gerissen wären.
Diese Nachteile beseitigt die vorliegende Erfindung da durch, dass die obere, stromführende Walze angetrieben ist und der die Bewegung auf die unteren Walzen übertragende
Werkstoff auf den Walzen ohne Vorspannung geführt ist. Da durch wird vermieden, dass der Draht oder der eine andere
Form aufweisende Werkstoff einer zu grossen Verformung ausgesetzt ist, die zu Rissen der aufgalvanisierten Metall schicht führen kann. Ferner wird dadurch die Gefahr eines
Reissens des Drahtes oder des Werkstoffes durch eine
Flaschenzugwirkung vermieden. Es ist zweckmässig, wenn mindestens die obere Walze in Achsrichtung, und zwar ion der
Durchlaufrichtung des Drahtes, einen abnehmenden Durch -messer der Lauffläche für den Werkstoff aufweist.
Auch wenn im folgenden von Draht gesprochen wird, kann es sich dabei natürlich um einen Werkstoff handeln, der irgend eine strang förmige Gestalt aufweist, also beispielsweise um ein Band oder dgl. handeln.
Durch das Abnehmen des Wellendurchmessers wird er reicht, dass die Drahtschlingen grösser werden, je öfter der
Draht in das Bad eingeführt wird. So ist es möglich die Wir kung der durch die aufgalvanisierte Schicht erzeugten Durch messerzunahme des Drahtes auszugleichen, so dass sich eine
Zunahme der Drahtspannung vermeiden lässt. Die obere Wal ze treibt den Draht durch eine dauernde Berührung an der
Oberfläche unter nur geringem Druck an. Der Draht wird ohne grosse Spannung gezogen und geschoben. Zwischen den beiden Walzen ist der Draht nicht gespannt. Der Draht kann daher eventuell auftretende Spannungen in einer Schlinge während des Weiterlaufens selbsttätig ausgleichen, da ein Schlupf zwischen den einzelnen nicht gespannten Drahtschlingen möglich ist.
Es hat sich gezeigt, dass durch die leicht konische Form der Walze Drahtrisse erfolgreich vermieden werden können. Überdies wird durch den geringen Auflagedruck und das Vermeiden von zu grossen Form arbeiten des Drahtes die aufgalvanisierte Metallschicht geschont.
Zweckmässig wird der Draht auf mindestens einer Walze in Rillen geführt. Die untere Walze kann gleichfalls mit abnehmendem Durchmesser ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, wenn die untere Walze in unabhängig auf einer Achse laufende Führungsräder geteilt ist. Jede Drahtschlinge läuft dabei auf einem Führungsrad. Das Führungsrad passt sich automatisch der Antriebsgeschwindigkeit des Walzenteiles an, der die jeweilige Drahtschlinge antreibt. Auch durch diese Massnahme werden Spannungen in der Drahtführung erfolgreich verhindert. Vorteilhaft ist es, wenn die untere Walze mit einem Badmischer, also z.B. einem Flügelrad, Propeller oder dgl. verbunden ist. Die sich drehende untere Walze wälzt dadurch automatisch das Bad um und sorgt für eine gleichmässige Verteilung des Elektrolyten und ein gleichmässiges Aufbringen der Metallschicht.
Um den Draht rasch und einfach einführen zu können, ohne in das Bad selbst eingreifen zu müssen, und ferner, um Badwannen auswechseln zu können, kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die obere und die untere Walze gemeinsam im gleichen Abstand zueinander absenkbar und hochführbar sind. Zum Einführen des Drahtes in Schleifen werden die Walzen aus dem Bad herausgeführt. Ausserhalb des Bades lässt sich der Draht rasch und einfach in Schleifen um die Walzen legen. Wenn die Walzen aus dem Bad ausgeführt sind, können Badwannen weggeführt und ausgetauscht werden. Es können mehrere Badwannen neben und/oder hintereinander angeordnet und die Walzen wahlweise in jede der Wannen absenkbar sein. Dadurch hat man die Möglichkeit, einen Badwechsel rasch vorzunehmen bzw. in verschiedenen Bädern zu arbeiten.
Selbstverständlich kann ein Badwechsel auch durch Auspumpen der Badflüssigkeit und Wechsel der Badflüssigkeit erfolgen. Damit die Stromzufuhr dann, wenn die Walzen in die Arbeitslage abgesenkt sind, mit Sicherheit erfolgt und andererseits die Stromzufuhr dann, wenn die Walzen zum Wechseln der Drähte, Bäder od. dgl. hochgeführt werden, unterbrochen ist, kann eine Stromkontaktbürste vorgesehen sein, auf die beim Absenken der unteren Walze in das Bad und dem parallelen Mitbewegen der oberen Walze der Stromabnehmer der oberen Walze aufläuft. Nach dem Auflaufen der oberen Walze auf die Stromkontaktbürste ist Strom eingeschaltet. Sofort bei Beginn des Hebens der Walze wird der Strom unterbrochen.
Zur Erzielung einer gleichmässigen und glatten Oberfläche wird vorgeschlagen, dass eine oder mehrere an sich bekannte Ziehvorrichtungen mit Ziehstein zwischen zwei Galvanisierstufen angeordnet sind, durch die der Werkstoff nach einer Teilgalvanisierung durchgezogen und hinter welcher er weiter galvanisiert wird. Das Ziehen durch den Ziehstein bewirkt eine Glättung der aufgebrachten Metallschicht. Die Metallschicht wird auf das darunter liegende Metall aufgepresst.
Durch die nachfolgende Weitergalvanisierung wird sich beispielsweise beim Verzinnen von Kupferdraht Zinn vor allem dort ablegen, wo die Leitfähigkeit gegeben ist, das ist an Stel len, wo der Zinnbelag dünner ist, bzw. wo Löcher oder Risse entstanden sind. In der nächsten Ziehstufe wird die aufgebrachte Metallschicht wieder geglättet. Man erhält durch mehrmaliges Ziehen und Weitergalvanisieren eine gleichmässige und fehlerlose aufgalvanisierte Metallschicht. Auf der er findungsgemässen Vorrichtung kann der Draht zuerst einen Teil einer Walze schlingenförmig umlaufen, dann durch einen Ziehstein geführt werden, danach zur gleichen Walze zurückgeführt, wieder einen Ziehstein durchlaufen usw. Es ist natürlich auch möglich, dass ein Ziehstein zwischen zwei Walzen und zwei hintereinander angeordneten Bädern eingeschaltet wird.
Durch das Galvanisieren wird der Drahtdurchmesser vergrössert. Durch ein Ziehen wird der Draht gestreckt und verlängert. Dadurch ändert sich die Drahtführungsgeschwindigkeit der verschiedenen Stufen. Diese Änderung tritt bei jeder Stufe gleichmässig auf, so dass die Geschwindigkeitsänderungen von Stufe zu Stufe immer gleich sind. Wenn alle Stufen eine einmal eingestellte Geschwindigkeit, bei der der Draht anstandslos galvanisiert und gezogen werden kann, ohne zu reissen, konstant einhalten, kann es zu keinen Drahtspannungen und zu keinem Drahtriss kommen. Um dies zu erreichen ist es zweckmässig, alle angetriebenen Stufen (Entfettung, Beizung, Galvanisierwalzen, Ziehstufen usw.) od.
Teilgruppen durch eine einzige Welle oder einen anderen starren Antrieb gemeinsam zu steuern.
Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit des Werkstoffes durch das Bad und die Stromdichte beim elektrolytischen Aufbringen der Metallschicht so gewählt werden, dass die Dicke der pro Durchgang aufgebrachten Schicht so gross ist wie die Radiusabnahme der Walze zwischen zwei benachbarten Werkstoffschlingen. Zweckmässigerweise wird dabei die Werkstòffvorschub- und Ziehgeschwindigkeit so gross gewählt, dass die aufgalvanisierte Schicht anschmilzt.
Durch das Anschmelzen der Schicht und das gleichzeitige Andrücken beim Durchgang durch den Ziehstein wird eine gleichmässige Oberfläche erreicht.
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine Seitenansicht durch eine Galvanisierstufe im Schnitt, die Fig. 2 dazu eine Ansicht von vorne, die Fig. 3 eine Ansicht von oben auf eine vollständige Galvanisierungsanlage und die Fig. 4 schematisch in Seitenansicht eine Variante.
Die Fig. 1 und 2 zeigen im Detail eine Galvanisierstufe der in der Fig. 3 gezeigten Galvanisierungsanlage. Diese Anlage besteht aus einer Entfettungsstufe mit einem Entfettungsbad in der Wanne 18, einer nachfolgenden Spülstufe mit einem Spülbad in der Wanne 19, dem galvanischen Bad 1 in der Wanne 20 und einer weiteren nachfolgenden Spülstufe mit der Wanne 21. Der Draht 9, auf den galvanisch ein metallischer Überzug aufgebracht werden soll, wird in jeder Stufe über eine obere Antriebswalze 2 und eine untere Walze 11 geführt, was insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Die obere Walze 2 ist durchlaufend mit Rillen 12 versehen. Die untere Walze 11 setzt sich aus einzelnen Führungsrädem 13 zusammen, die sich auf einer Achse 25 unabhängig voneinander drehen können und die je eine Rille 14 aufweisen.
Der Draht wird von der ersten Rille der oberen Walze 2 in die Rille 14 des ersten Führungsrades, weiter in die zweite Rille der oberen Walze, dann in die Rille des zweiten Führungsrades usw. schleifenartig ohne Spannung geführt. Von der letzten Rille der Antriebswalze 2 wird der Draht dann weiter zur nächsten Antriebswalze der nächsten Stufe geführt. Die Achse 25 und die Achse 26 der oberen Walze sind durch eine Tragsäule 22 verbunden. Auf dieser Tragsäule ist ferner ein Abstreifer 27 befestigt. Dieser Abstreifer ist, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, länger als der Durchmesser der Antriebswalze 2 bzw. der unteren Walze 11. Neben dem Abstreifen sichert er, dass der Draht in der durchgezogenen Schlaufenform und nicht in der strichliert gezeigten Form verläuft.
In der strichliert gezeigten Form würde der Draht grösseren Biegebeanspruchungen ausgesetzt sein, die zu einer Verletzung der aufgalvanisierten Oberfläche führen können. Die Tragsäulen 22 sämtlicher Stufen sowie die Achsen 26 und damit die oberen und unteren Walzen samt Abstreifer sämtlicher Stufen sind auf einem durchgehenden Träger 17 befestigt, der auf einer Hebesäule 16 gelagert ist. Mit Hilfe dieser Hebesäule 16 kann der Träger 17 zusammen mit den den Draht führenden Walzen 2 und 11 soweit angehoben werden, dass sich die unteren Walzen 11 oberhalb der Wannen befinden. In diesem her- ausgefahrenen Zustand kann der Draht einfach in Schlaufen über die Walzen aller Stufen gelegt werden. Da die Walzen ausserhalb der Badwannen sind, wird dieses Einlegen durch das Bad nicht behindert. Die Badwannen können je nach Bedarf weggeführt und ausgetauscht werden.
Nachdem der Draht eingelegt ist, wird mit der Hebesäule 16 der Träger 17 wieder abgesenkt und die unteren Walzen 11 gelangen in ihre Bäder. Über eine Konsole 24 sind an der Wanne 20 ein oder zwei oder mehrere gefederte Kontakte befestigt. Auf diese Schleifkontakte 23 läuft ein Kontaktrad 28 beim Absenken des Trägers 17 auf, welches leitend auf der Achse 26 aufsitzt und den Strom, der für die Galvanisierung benötigt wird, für die leitende obere Walze 2 abnimmt. Der Strom wird durch Kontakt auf die einzelnen Drahtschleifen weitergeleitet. Der Gegenpol 29 wird in bekannter Weise in das Bad gehängt. Bei Anheben der Hebesäule 16 wird das Kontaktrad 28 von den Kontakten 23 sofort getrennt. Die angehobenen Drähte können daher nie unter Strom stehen.
Der Draht 9 ist zwischen den oberen Walzen 2 und den unteren Walzen 11 bzw. deren Führungsrädern 13 ohne wesentliche Spannung schleifenförmig geführt. Damit diese spannungsfreie Führung mit Sicherheit erreicht wird und auch trotz der aufgalvanisierten Schicht beibehalten wird, nimmt der Durchmesser der Führungsfläche der Rillen 12 in Laufrichtung des Drahtes ab und zwar um 0,03 mm pro Rille. Diese Durchmesseränderung kann je nach Erfordernis bzw. nach der aufgebrachten Schichtdicke variiert werden. Die oberen Walzen 2 sind über einen Regelmotor und eine starre Welle über Übersetzungsgetriebe 6 gemeinsam angetrieben. Die Führungsräder 13 der unteren Walze 11 werden durch den Draht 9 mitgezogen. Da jedes Rad getrennt laufen kann, kann zwischen den einzelnen Führungsrädern 13 ein Schlupf vorhanden sein. Sie können daher keine Spannung der Drahtschlaufen verursachen.
Mit den Führungsrädem verbunden ist ein Flügelrad 15, welches für die durch Mischung und Strömung der Badflüssigkeit sorgt.
Der einmal eingeführte Draht läuft störungsfrei durch sämtliche Bad- Entfettungs- und Spülstufen. Die beschriebene Drahtführung auf zwei Walzen ist nicht nur in der Galvanisierungsstufe, sondern auch in der Entfettungsstufe und in den Spülstufen angewendet. Es können selbstverständlich je nach Erfordernis mehr oder weniger Stufen eingesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, verschieden geartete Metallschichten in mehreren Bädern eventuell unter Zwischenschaltung mehrerer Spülstufen aufzubringen. Eine weitere Möglichkeit der Anwendung der Vorschläge der Erfindung zeigt schematisch Fig. 4. Der Draht 9 gelangt von einerVorratsspule 7 über eine Antriebswalze 2 in ein galvanisches Bad, wobei selbstverständlich, wenn dies erforderlich ist, Entfettung- und Spülstufen vorgeschaltet werden können. Dort wird derDraht mit einer Metallschicht versehen.
Er wird weiter über Ziehwalzen 3 durch einen Zieh stein 4 gezogen und gelangt dann über die nächste Antriebswalze 2 in das nächste galvanische Bad. Dies kann beliebig oft fortgesetzt werden bis zur letzten Ziehvorrichtung 3 und einem letzten Ziehstein 4, von wo der Draht zu einer Aufwickelspule 8 geführtwird. Sämtliche An triebswalzen und angetriebenen Teile der Ziehvorrichtung werden über eine gemeinsame Antriebswelle 5 über eine Übersetzung 6 gleichzeitig angetrieben. Die Ausführungsbei- spiele lassen zahlreiche Variationen offen, die in den Rahmen der Erfindung fallen. So können beispielsweise beliebige galvanische Bäder verwendet werden.
Der Draht kann von etwa von der Mitte einer Galvanisierungswalze derZiehvorrichtung zugeführt werden und danach wieder auf die gleiche Galvanisierungswalze geleitet werden. Es können statt einem Ziehstein auch andere Kaltverformungseinrichtungen wie Walzen od. dgl. zum Glätten der Oberfläche vorgesehen werden. Damit können auch andere bandförmige, strangförmige Ausbildungen, wie Profilschienen gezogen und mit einer Überzugsschicht versehen werden.
PATENTANSPRUCH 1
Vorrichtung zum kontinuierlichen elektrolytischen Aufbringen einer Metallschicht auf biegsame, strangförmige Werkstoffe, wie Drähte und Bänder, durch mehrfaches Führen des Werkstoffes durch ein oder mehrere Bäder, wobei der Werkstoff in jeder Badstufe auf zwei parallel übereinander angeordneten Walzen in mehreren nebeneinander liegenden Schlingen geführt ist und die obere Walze stromleitend ist und durch Kontakt dem Werkstoff Strom zuführt und die untere Walze in ein Bad eintauchbar ist. dadurch gekennzeichnet, dass die obere, stromführende Walze angetrieben ist und der die Bewegung auf die untere Walze übertragende Werkstoff auf den Walzen ohne Vorspannung geführt ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet. dass mindestens die obere Walze in Achsrichtung, einen abnehmenden Durchmesser der Lauffläche für den Werkstoff aufweist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Walze in unabhängig auf einer Achse laufende Führungsräder geteilt ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Walze mit einem Badmischer verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die obere, angetriebene und die untere, geschleppte Walze auf einem gemeinsamen Träger gelagert und gemeinsam mit gleichem Abstand zueinander absenkbar und hochführbar sind.
5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet. dass eine Stromkontaktbürste vorgesehen ist, auf die beim Absenken der unteren Walze in das Bad und dem parallelen Mitbewegen der oberen, angetriebenen Walze der Stromabnehmer der oberen Walze abläuft.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1,2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Ziehvorrichtungen mit Ziehstein zwischen zwei Teilgalvanisierstufen angeordnet sind, durch die der Werkstoff nach einer Teilgalvanisierung durchgezogen wird und hinter welchen weiter galvanisiert wird.
7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6. dadurch gekennzeichnet, dass alle angetriebenen Stufen oder Teilgruppen durch eine einzige Welle oder einen anderen starren Antrieb gemeinsam gesteuert sind.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit des Werkstoffes durch das Bad und die Stromdichte beim elektrolytischen Aufbringen der Metallschicht so gewählt werden, dass die Dicke der pro Durchgang aufgebrachten Schicht so gross ist wie die Radiusabnahme der Walze zwischen zwei benachbarten Werkstoffschlingen.
The invention relates to a device for the continuous electrolytic application of a metal layer on flexible, strand-like materials, such as wires and ribbons, by repeatedly guiding the material through one or more baths, the material in each bath level on two parallel rollers arranged one above the other, is preferably performed in grooves, in several adjacent loops and the upper roller is conductive and through
Contact supplies electricity to the material and the lower roller can be immersed in a bath.
It is especially known when tinning copper wire by galvanic means to pull the wire horizontally through the bath in several adjacent loops.
The wire is pulled through the wall of the bath through nozzles. The escaping electrolyte is pumped back into the bath tub. The wire must be kept taut so that it can be guided correctly through the nozzles. As a result, the wire is deformed, stretched and stressed at the deflection points. Above all, the metal layer applied to the surface can become cracked. The space required for such a system is also considerable. Since the wire is taut during tinning, it tends to break. Rethreading a wire batch is very cumbersome and time consuming.
It is also known in the case of thick wires and strips to shape them into a spiral and to have this spiral advance in a helical manner on a rotating roller.
The lower area of the wire spiral is immersed in an electroplating bath. This method is for wire and only
Tape thicknesses applicable which, once deformed in a spiral shape, keep this shape during the entire tinning time. This method cannot be used for thin wires. Thin wires would not maintain the forced spiral shape.
It is also known to guide the wire on two parallel rolls arranged one above the other in several loops lying next to one another. The wire is drawn from a device located behind the electroplating plant and runs under tension over the rollers. Due to the addition of the tensile resistance and the thickening of the wire by the applied layer, considerable stresses occur. This method could not be used for thin wires because these wires would have broken.
The present invention eliminates these disadvantages because the upper, current-carrying roller is driven and the one that transmits the movement to the lower rollers
Material is guided on the rollers without bias. This avoids the wire or the other
Form having material is exposed to too great a deformation, which can lead to cracks in the galvanized metal layer. It also increases the risk of a
Tearing of the wire or the material through a
Pulley effect avoided. It is useful if at least the upper roller in the axial direction, namely ion the
Direction of passage of the wire, a decreasing diameter of the running surface for the material.
Even if wire is used in the following, it can of course be a material that has any strand-like shape, for example a band or the like.
By decreasing the shaft diameter, it is enough that the wire loops become larger, the more often the
Wire is inserted into the bath. So it is possible to compensate for the effect of the increase in diameter of the wire generated by the galvanized layer, so that a
Avoid increasing wire tension. The upper roller drives the wire by continuously touching it
Surface under only slight pressure. The wire is pulled and pushed without great tension. The wire is not stretched between the two rollers. The wire can therefore automatically compensate for any tension that may arise in a loop while it continues to run, since slippage between the individual wire loops that is not tensioned is possible.
It has been shown that wire tears can be successfully avoided due to the slightly conical shape of the roller. In addition, the low contact pressure and the avoidance of too large a shape of the wire protect the galvanized metal layer.
The wire is expediently guided in grooves on at least one roller. The lower roller can also be designed with a decreasing diameter. It is advantageous if the lower roller is divided into guide wheels running independently on an axis. Each wire loop runs on a guide wheel. The guide wheel automatically adapts to the drive speed of the roller part that drives the respective wire loop. This measure also successfully prevents tension in the wire guide. It is advantageous if the lower roller is equipped with a bath mixer, e.g. an impeller, propeller or the like. Connected. The rotating lower roller automatically turns the bath and ensures an even distribution of the electrolyte and an even application of the metal layer.
In order to be able to insert the wire quickly and easily without having to intervene in the bath itself, and also to be able to change bath tubs, the device can be designed so that the upper and lower rollers can be lowered and raised together at the same distance from one another are. To insert the wire into loops, the rollers are led out of the bath. Outside the bath, the wire can be quickly and easily looped around the rollers. When the rollers are out of the bath, bath tubs can be removed and replaced. Several bath tubs can be arranged next to and / or one behind the other and the rollers can optionally be lowered into each of the tubs. This gives you the opportunity to change the bath quickly or to work in different baths.
Of course, the bath can also be changed by pumping out the bath liquid and changing the bath liquid. So that the power supply when the rollers are lowered into the working position takes place with certainty and, on the other hand, the power supply is interrupted when the rollers are raised to change the wires, baths or the like, a power contact brush can be provided on which When the lower roller is lowered into the bath and the upper roller is moved in parallel, the current collector of the upper roller runs up. After the upper roller has hit the power contact brush, the power is switched on. The current is interrupted immediately when the roller starts to lift.
In order to achieve a uniform and smooth surface, it is proposed that one or more known drawing devices with a drawing die are arranged between two electroplating stages through which the material is drawn after partial electroplating and behind which it is further electroplated. The pulling through the die smooths the applied metal layer. The metal layer is pressed onto the underlying metal.
As a result of the subsequent further electroplating, for example when tin-plating copper wire, tin will mainly be deposited where there is conductivity, which is where the tin coating is thinner or where holes or cracks have arisen. In the next drawing stage, the applied metal layer is smoothed again. Repeated drawing and further electroplating gives a uniform and flawless metal layer which has been electroplated on. On the device according to the invention, the wire can first circulate part of a roller in a loop, then be passed through a drawing die, then returned to the same roller, again through a drawing die, etc. It is of course also possible that a drawing die between two rollers and two in a row arranged bathrooms is switched on.
The wire diameter is increased by electroplating. Pulling the wire will stretch and lengthen it. This changes the wire feed speed of the various stages. This change occurs evenly at every step, so that the speed changes from step to step are always the same. If all stages constantly adhere to a set speed at which the wire can be electroplated and pulled without any problems without tearing, there can be no wire tension and no wire breakage. In order to achieve this, it is advisable to use all driven stages (degreasing, pickling, galvanizing rollers, drawing stages, etc.) or
Sub-groups can be jointly controlled by a single shaft or other rigid drive.
The invention also relates to a method for operating the device according to the invention. This is characterized in that the speed of the material through the bath and the current density during the electrolytic application of the metal layer are selected so that the thickness of the layer applied per pass is as great as the decrease in radius of the roller between two adjacent material loops. Appropriately, the material feed and drawing speed is chosen so high that the galvanized layer melts.
By melting the layer and pressing it at the same time as it passes through the drawing die, a uniform surface is achieved.
The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings. In the drawing, FIG. 1 shows a side view through an electroplating stage in section, FIG. 2 shows a view from the front, FIG. 3 shows a view from above of a complete electroplating system and FIG. 4 shows a variant schematically in side view.
FIGS. 1 and 2 show in detail an electroplating stage of the electroplating plant shown in FIG. This system consists of a degreasing stage with a degreasing bath in the tub 18, a subsequent rinsing stage with a rinsing bath in the tub 19, the galvanic bath 1 in the tub 20 and a further subsequent rinsing stage with the tub 21. The wire 9, on the galvanic a metallic coating is to be applied is guided in each stage over an upper drive roller 2 and a lower roller 11, which can be seen in particular from FIGS. 1 and 2. The upper roller 2 is continuously provided with grooves 12. The lower roller 11 is composed of individual guide wheels 13 which can rotate independently of one another on an axis 25 and which each have a groove 14.
The wire is fed from the first groove of the upper roller 2 into the groove 14 of the first guide wheel, further into the second groove of the upper roller, then into the groove of the second guide wheel, etc. in a loop-like manner without tension. From the last groove of the drive roller 2, the wire is then passed on to the next drive roller of the next stage. The axis 25 and the axis 26 of the upper roller are connected by a support column 22. A stripper 27 is also attached to this support column. As can be seen in particular from FIG. 2, this stripper is longer than the diameter of the drive roller 2 or the lower roller 11. In addition to the stripping, it ensures that the wire runs in the continuous loop form and not in the form shown in dashed lines.
In the form shown by dashed lines, the wire would be exposed to greater bending stresses, which can lead to damage to the galvanized surface. The support columns 22 of all the stages and the axles 26 and thus the upper and lower rollers including the scrapers of all the stages are fastened on a continuous support 17 which is mounted on a lifting column 16. With the aid of this lifting column 16, the carrier 17, together with the rollers 2 and 11 that guide the wire, can be raised to such an extent that the lower rollers 11 are located above the troughs. In this extended state, the wire can simply be laid in loops over the rollers of all stages. Since the rollers are outside the bath tubs, this insertion is not hindered by the bath. The bath tubs can be moved away and replaced as required.
After the wire has been inserted, the support 17 is lowered again with the lifting column 16 and the lower rollers 11 reach their baths. One or two or more spring-loaded contacts are attached to the trough 20 via a console 24. A contact wheel 28 runs onto these sliding contacts 23 when the carrier 17 is lowered, which sits conductively on the axis 26 and takes the current that is required for the electroplating for the conductive upper roller 2. The current is passed on through contact to the individual wire loops. The opposite pole 29 is hung in the bathroom in a known manner. When the lifting column 16 is raised, the contact wheel 28 is immediately separated from the contacts 23. The raised wires can therefore never be live.
The wire 9 is looped between the upper rollers 2 and the lower rollers 11 or their guide wheels 13 without significant tension. So that this tension-free guidance is achieved with certainty and is also maintained in spite of the electroplated layer, the diameter of the guide surface of the grooves 12 decreases in the running direction of the wire, namely by 0.03 mm per groove. This change in diameter can be varied depending on the requirement or the applied layer thickness. The upper rollers 2 are driven jointly via a variable speed motor and a rigid shaft via transmission gears 6. The guide wheels 13 of the lower roller 11 are pulled along by the wire 9. Since each wheel can run separately, there can be a slip between the individual guide wheels 13. You can therefore not cause tension in the wire loops.
Connected to the guide wheels is an impeller 15 which takes care of the mixing and flow of the bath liquid.
Once the wire has been inserted, it runs smoothly through all of the bath degreasing and rinsing stages. The described wire guidance on two rollers is used not only in the galvanizing stage, but also in the degreasing stage and in the rinsing stages. Of course, more or fewer stages can be used as required. For example, it is possible to apply different types of metal layers in several baths, possibly with several rinsing stages in between. Another possibility for applying the proposals of the invention is shown schematically in Fig. 4. The wire 9 passes from a supply reel 7 via a drive roller 2 into an electroplating bath, it being understood that degreasing and rinsing stages can be connected upstream, if necessary. There the wire is provided with a metal layer.
It is drawn further over drawing rollers 3 through a drawing stone 4 and then passes through the next drive roller 2 into the next electroplating bath. This can be continued any number of times up to the last drawing device 3 and a last drawing die 4, from where the wire is fed to a take-up reel 8. All of the drive rollers and driven parts of the pulling device are driven simultaneously via a common drive shaft 5 via a transmission 6. The exemplary embodiments leave numerous variations open which fall within the scope of the invention. For example, any galvanic baths can be used.
The wire can be fed to the drawing device from approximately the middle of an electroplating roll and then fed back onto the same electroplating roll. Instead of a drawing die, other cold-forming devices such as rollers or the like can also be provided for smoothing the surface. This means that other band-shaped, strand-shaped designs, such as profile rails, can also be drawn and provided with a coating layer.
PATENT CLAIM 1
Device for the continuous electrolytic application of a metal layer on flexible, strand-like materials, such as wires and strips, by repeatedly guiding the material through one or more baths, the material being guided in each bath level on two parallel superposed rollers in several adjacent loops and the The upper roller conducts electricity and supplies electricity to the material through contact and the lower roller can be immersed in a bath. characterized in that the upper, current-carrying roller is driven and the material transmitting the movement to the lower roller is guided on the rollers without pretensioning.
SUBCLAIMS
1. Device according to claim I, characterized. that at least the upper roller in the axial direction has a decreasing diameter of the running surface for the material.
2. Device according to claim I, characterized in that the lower roller is divided into independently running guide wheels on an axis.
3. Device according to claim I or one of the dependent claims 1 or 2, characterized in that the lower roller is connected to a bath mixer.
4. Device according to claim I, characterized in that the upper, driven and the lower, dragged roller is mounted on a common carrier and can be lowered and raised together with the same distance from one another.
5. Device according to dependent claim 4, characterized. that a current contact brush is provided on which the current collector of the upper roller runs when the lower roller is lowered into the bath and the upper, driven roller is moved in parallel.
6. Device according to claim I or one of the dependent claims 1, 2, 4 or 5, characterized in that one or more drawing devices with a drawing die are arranged between two partial electroplating stages through which the material is drawn after a partial electroplating and behind which further electroplating is carried out.
7. The device according to dependent claim 6, characterized in that all driven stages or sub-groups are controlled jointly by a single shaft or another rigid drive.
PATENT CLAIM II
Method for operating a device according to claim 1, characterized in that the speed of the material through the bath and the current density during the electrolytic application of the metal layer are selected so that the thickness of the layer applied per pass is as great as the decrease in radius of the roller between two neighboring material loops.