Verfahren und Vorrichtung zum Verzinnen von Kupferdraht. In der Elektrotechnik wird gummiisolier ter Kupferdraht in grossen Mengen verwen det. Um bei der Vulkanisierung eine chemi sche Verbindung des in der Gummimischung vorhandenen Schwefels mit dem Kupfer des Drahtes zu Schwefelkupfer zu vermeiden, wird der Draht stets verzinnt.
Hierfür ist das Feuerverzinnungsverfah- ren üblich. Dabei wird der blanke Kupfer draht durch ein Löt- oder Flussmittel und dann durch das Zinnbad gezogen und nach her abgestreift. Mit dem Draht gelangt aber meist eine grosse Menge Säure aus dem Löt- oder Flussmittel in das Zinnbad und ver ursacht dort Zersetzung, das heisst Zinnver luste; ferner bleiben Spuren von Säure am Draht haften und zersetzen dann den Zinn überzug, so dass das Erzeugnis ungenügend wird.
Man hat -deshalb versucht, den Draht nach dem Abstreifer noch durch Nasser ztz ziehen und dann wieder zu trocknen. Die Er fahrung hat aber erwiesen, dass dadurch nicht einwandfbretier, korrosionsbeständiger Draht erzielt werden kann; der Draht wird abge- sühreckt und erhält matte Stellen, während verzinnter Draht vollkommen blank sein soll. Auch hält esschwer, den abgekühlten Draht gut zu trocknen; eine :derartige Ergänzung des üblichen Verfahrens ist daher umständ lich und teuer, also unwirtschaftlich.
In neuester Zeit hat man auch die gal vanische Verzinnung durchgeführt. Sie ist aber noch unwirt:sehaftlicher, .da als Aus gangsprodukt weichgeglühter Drahtbenutzt werden muss und sowohl Einrichtung, als auch Elektrolyt sehr kostspielig sind.
Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem Wasserstoff als Reduktionsmittel verwendet wird. Bei der entsprechenden Vor richtung wird :der Kupferdraht unter Ein wirkung des Wasserstoffes :durch einen Durchziehofen geführt. Der Ofen mündet unmittelbar in den Zinnbadbehälter aus, und zwar oberhalb der Oberfläche des Zinnbades, damit kein Zinn in .den Ofen fliesst. Der Draht tritt somit oberhalb der Oberfläche des Zinnbades in die dasselbe enthaltende Kam mer ein, um erst darnach ins Zinnbad selbst zu gelangen.
Zum Luftabschluss wird diese Kammer mit Wasserstoff angefüllt und durch einen Deckel verschlossen. Die Anwen dung von Wasserstoff als Reduktions- und Abdichtungsmittel bei Verzinnung von Kup ferdraht ist jedoch sowohl für das Verfahren, als auch für das Erzeugnis nachteilig: Im Verfahren ergibt sich sehr leicht die soge- nannte Wasserstoffkrankheit, und der ver zinnte Draht weist matte und schieferige Stellen auf.
Dieses Verfahren bedingt fer ner, dass die Anlage beim Ein- und Austritt des Drahtes dicht abgeschlossen ist, zum Beispiel durch Wasser, das im oberwähnten Sinne schädlich wirkt, oder durch Sand, von welchem .der Draht unmöglich vollständig gereinigt, be"T. der blanke und verzinnte Draht wieder aufgerauht wird.
Infolge des Abschliessens der Zinnba@dkammer ist der Draht unzugänglich, was zum Beispiel bei ,dem verhältnismässig oft vorkommenden Reissen des Drahtes sehr nachteilig ist; zur industriellen Verzinnung, bei welcher .stets mehrere Drähte gleichzeitig behandelt wer den, ist diese Anlage deshalb ungeeignet.
Verfahren und Vorrichtung nach vorlie gender Erfindung vermeiden alle diese Nach teile.
Der harte Draht wird durch einen Durch ziehofen, wie sie in der Industrie bereits be kannt sind, gezogen, darin weichgeglüht, und dann, ohne vorher mit .der Luft in Berührung gelangt zu sein, durch ein Zinnbad geführt. Im Verfahren nach der Erfindung wird nun auf den Draht vor dem Eintritt in den Ofen Alkohol, namentlich .SPjiritus, aufgebracht. Seine Wirkung kann dadurch erhöht werden, dass ihm Glyzerin, Borax oder Salmiak, oder ein Gemisch .dieser in Spiritus löslichen Stoffe zugefügt wird.
Zweckmässigerweise wird der Draht mit ziemlicher Geschwindigkeit zum Beispiel in einem gleichzeitig als Muffel dienenden Röhrchen von geringem Durchmesser durch den Ofen und ins Zinnbad geführt. Unter -der Einwirkung des Alkohols werden beim Weichglühen des Drahtes im Ofen die auf dem Draht befindlichen Oxyde reduziert, wobei schon geringe Alkoholmengen eine vollständige Reduktion herbeiführen. Durch den verdampfenden Alkohol wird im Röhr chen stets ein geringer Überdruck erzeugt, welcher das Eindringen von Luft verhindert.
Der Draht gelangt somit in vollkommen blankem Zustand ins Zinnbad und kann nachher in üblicher Weise durch einen Ab streifer gezogen und auf Rollen aufgewickelt werden. Dabei ist ein besonderes Abdichten ,der Anlage am Ein- und Austritt des Drah tes nicht erforderlich.
Da bei diesem Verfahren kein Fluss- oder Lötmittel, also keine Säure Verwendung fin det, ist der Draht säurefrei; es kann nicht vorkommen, dass am fertig vulkanisierten Draht die Gummischicht klebt und die Zinn schicht zersetzt wird. Der Draht ist auch vollkommen blank, ohne matte Stellen. Da nur geringe Mengen Alkohol benötigt wer den, ist das Verfahren billiger als bisher übliche, trotzdem es in seiner Beschaffenheit wesentlich besseren verzinnten Kupferdraht ergibt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung weist einen Durchziehofen auf, und einen Zinnbadbehälter, welcher nach oben offen ist, so dass der Draht der Handarbeit .frei zu gänglich bleibt. Diese Vorrichtung ermög licht die industrielle Durchführung des Ver fahrens bei gleichzeitiger Bearbeitung meh rerer Drähte.
Die Vorrichtung besitzt zweckmässiger weise zur Führung des Drahtes ein Röhr chen, zum Beispiel aus Nickel, von geringem Durchmesser, zum Beispiel 5 bis 7 mm lichter Weite, .das den Ofen durchzieht, aus dem selben herausragt und schräg abwärts geneigt ist, und unterhalb der Oberfläche des mit der Luft in Berührung stehenden Inhaltes des Zinnbadbehälters ausmündet. Das Röhrchen kann also mit seinem Ende unmittelbar ins Zinnbad eingetaucht sein; oder es kann in einer über dem Zinnbad befindlichen Schicht einer pulverförmigen oder flüssigen abdich tenden Substanz endigen. Es kann auch in eine Bohreng ausmünden, die sich unterhalb der Oberfläche des Inhaltes des Zinnbad- hehälters in dessen Wandung befindet.
Method and device for tinning copper wire. In electrical engineering, rubber-insulated copper wire is used in large quantities. The wire is always tinned in order to avoid a chemical bond between the sulfur present in the rubber compound and the copper in the wire during vulcanization.
The hot-dip tinning process is common for this. The bare copper wire is pulled through a solder or flux and then through the tin bath and then stripped off. With the wire, however, a large amount of acid usually gets from the solder or flux into the tin bath, where it causes decomposition, i.e. tin losses; furthermore, traces of acid stick to the wire and then decompose the tin coating, so that the product becomes unsatisfactory.
One has therefore tried to pull the wire after the stripper through wet and then to dry it again. However, experience has shown that corrosion-resistant wire cannot be achieved in this way; the wire is cleaned and given dull spots, while tinned wire should be completely bare. It is also difficult to dry the cooled wire well; one: such an addition to the usual process is therefore cumbersome and expensive, so uneconomical.
Galvanic tinning has also recently been carried out. But it is still inhospitable: more serious, since soft-annealed wire has to be used as the starting product and both the equipment and the electrolyte are very expensive.
A method is also known in which hydrogen is used as a reducing agent. With the appropriate device: the copper wire under the action of hydrogen: is passed through a pull-through furnace. The furnace opens directly into the tin bath container, above the surface of the tin bath, so that no tin flows into the furnace. The wire thus enters the chamber containing the same above the surface of the tin bath and only then enters the tin bath itself.
To seal off the air, this chamber is filled with hydrogen and closed with a lid. The use of hydrogen as a reducing and sealing agent when tinning copper wire is, however, disadvantageous for both the process and the product: the so-called hydrogen disease can easily occur in the process, and the tinned wire is dull and slate Set up.
This method also requires that the system is tightly sealed at the entry and exit of the wire, for example by water, which has a harmful effect in the above-mentioned sense, or by sand, from which it is impossible to completely clean the wire bare and tinned wire is roughened again.
As a result of the sealing of the tin bath chamber, the wire is inaccessible, which is very disadvantageous, for example, when the wire breaks relatively often; This system is therefore unsuitable for industrial tinning, in which several wires are always treated at the same time.
The method and apparatus according to the present invention avoid all these parts after.
The hard wire is drawn through a through-drawing furnace, as it is already known in the industry, is annealed in it, and then passed through a tin bath without first coming into contact with the air. In the method according to the invention, alcohol, namely .SPjiritus, is now applied to the wire before it enters the oven. Its effect can be increased by adding glycerine, borax or salmiak, or a mixture of these substances that are soluble in alcohol.
The wire is expediently guided through the furnace and into the tin bath at a relatively high speed, for example in a small-diameter tube that also serves as a muffle. Under the action of alcohol, the oxides on the wire are reduced when the wire is soft annealed in the furnace, with even small amounts of alcohol bringing about a complete reduction. The evaporating alcohol always creates a slight overpressure in the tube, which prevents air from entering.
The wire thus enters the tin bath in a completely bare state and can then be pulled through a scraper in the usual way and wound up on rolls. Special sealing of the system at the entry and exit of the wire is not required.
Since no flux or solder, i.e. no acid, is used in this process, the wire is acid-free; it cannot happen that the rubber layer sticks to the finished vulcanized wire and the tin layer is decomposed. The wire is also completely bare, with no dull spots. Since only small amounts of alcohol are required, the process is cheaper than previously used, despite the fact that it is much better tinned copper wire.
The device according to the invention has a pull-through furnace and a tin bath container which is open at the top, so that the wire remains freely accessible for manual work. This device made light the industrial implementation of the process with simultaneous processing of several wires.
The device conveniently has a tube for guiding the wire, for example made of nickel, of small diameter, for example 5 to 7 mm clear width, .das runs through the furnace, protrudes from the same and is inclined downwards, and below Surface of the contents of the tin bath container in contact with the air opens out. The end of the tube can therefore be immersed directly in the tin bath; or it can end in a layer of a powdery or liquid sealing substance above the tin bath. It can also open out into a bore located below the surface of the contents of the tin bath container in its wall.