DE566612C - Verfahren zum Aufbringen (Aufschmelzen) eines emailartigen Isolationsueberzuges auf einen elektrisch leitenden Draht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Aufbringen eines Überzuges, z. B. eines emailartigen Überzuges, auf einen Drahtkern durch Hitze, die aus der Verbrennung von verbrennbaren Teilen, z. B. der Lösungsmittel des Überzugsmaterials, erhalten wird.

Gemäß der Erfindung wird die Luft in die Verbrennungskammer so eingeführt, daß die Flamme oder die durch die Verbrennung entstehenden Dämpfe von dem Kern abgelenkt werden. Bevor die Luft in die Brennkammer eingeführt wird, wird sie durch einen porösen Körper in eine Anzahl von feinen, parallelen Strahlen zerteilt, um sie mit gleicher Geschwindigkeit innerhalb des Luftquerschnittes in die Verbrennungskammer einzuführen. Die Luftstrahlen reichen auf der einen Seite der Verbrennungskammer höher hinauf als auf der anderen Seite derselben, so daß die Flamme und die Dämpfe gegen die letztere Seite der Verbrennungskammer abgelenkt werden. Die untersten Luftöffnungen, durch welche die Luft in die Verbrennungskammer eingeführt wird, liegen zu dem Drahtkern und der Achse der Verbrennungskammer schräg.

Der obere Teil der Verbrennungskammer besitzt im Hinblick auf die Achse der Verbrennungskammer und den Drahtkern einen Absatz, so daß die Flamme bestrebt sein wird, auf der einen Seite der Verbrennungskammer zu sein. Die Verbrennungskammer und die damit verbundenen Teile sind sowohl relativ zu den Scheiben, über welche der Drahtkern läuft, als auch relativ zu der Achse des Kernes einstellbar, wodurch die Lage des Kernes in der Verbrennungskammer und/oder seine Neigung zu der Achse der Verbrennungskammer eingestellt werden können. Der obere Teil der Verbrennungskammer ist abnehmbar und auswechselbar.

Es kann eine von außen erhitzbare Verdampfungskammer vorgesehen sein, durch welche der Drahtkern hindurchgeht, bevor er in die Verbrennungskammer eintritt, und mittels welcher die verbrennbaren Teile des Überzugsmaterials verdampft werden. Die Wände der Verbrennungskammer und der Verdampfungskammer bestehen aus einem nicht anfreßbaren Material, z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Verbrennungskammer und die Verdampfungskammer können mit einem hitzeisolierenden Material versehen sein. Die Verbrennungskammer und andere der Hitze ausgesetzte Teile können

durch eine hitzebeständige Schutzmasse von dem Behälter für das Überzugsmaterial getrennt sein.

Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die es ermöglichen, daß eine Zusammensetzung, bestehend aus mit flüchtigen Mitteln vermischten, nicht verbrennbaren Bestandteilen und verbrennbaren Substanzen, um einen Drahtkern, z. B. Litze, herumgelegt ίο wird und die Litze nacheinander durch eine Hitzekammer und eine Verbrennungskammer gezogen wird. In der letzteren Kammer werden die flüchtigen, verbrennbaren Substanzen der Zusammensetzung entzündet, um eine genügende Hitze zu erzeugen, so daß die übrigbleibenden Bestandteile der Zusammensetzung auf die Litze aufgebrannt werden. Zu der Verbrennungskammer wird durch öffnungen, die vorn und hinten an der Kammer sich befinden, Luft geführt, nachdem dieselbe so verteilt wird, daß der Druck an allen Öffnungen gleich ist. Die Öffnungen auf der einen Seite der \^rerbrennungskammer reichen etwas höher hinauf als diejenigen an der anderen Seite, um die Flammenspitze von der Litze abzulenken, während die unteren öffnungsreihen der Verbrennungskammer winklig angeordnet sind, so daß die Luftstrahlen nach aufwärts geworfen werden, um so eine gleichförmigere Flamme zu bekommen. Die Flamme in der Verbrennungskammer kann weiter dadurch reguliert werden, daß die Lage der Litze in der Kammer geändert wird, was gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht wird, daß die Lage des Behälters, durch welchen die Litze hindurchgezogen wird, anders eingestellt wird.

Andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden eingehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung zu erkennen sein.

Die Abb. 1 ist eine senkrechte Querschnittsansicht des Apparates mit den erfindungsgemäßen Kennzeichen.

Die Abb. 2 stellt einen senkrechten Schnitt in der Linie 2-2 der Abb. 1 in Richtung der Pfeile dar.

Die Abb. 3 zeigt vergrößert im senkrechten Schnitt die winklig angeordneten öffnungen, um die Luftstrahlen nach aufwärts in die Verbrennungskammer hindurchtreten zu lassen.

Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet ein Paar auf dem Fußboden befindlicher Eisenträger. Dieselben tragen eine Anzahl von Apparaten für die Aufbringung der Isolierung, die allgemein durch das Bezugszeichen 2 gekennzeichnet sind und von welchen nur eine dargestellt und beschrieben wird. Alle Einheiten sind untereinander gleich.

Eine Verbindungsplatte 3 ist an den oberen Flanschen der Träger 1 befestigt, und auf dieser ist eine Grundplatte 4 angeordnet, die einen Gemischbehälter 5 trägt. Der Gemischbehälter S ist verschiebbar an der Grundplatte befestigt und kann nach rechts oder links (Abb. 1) durch Drehung einer Schraubenspindel 6 bewegt werden. Der Gemischbehälter S wird mit dem flüssigen Isoliermaterial 17 durch einen biegsamen Schlauch 7, der mit einem Rohr 8 in Verbindung steht, gespeist, welches wiederum mit einem in der Abbildung nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden ist. Die Auftragmischung 17 in dem Gemischbehälter 5 kann durch einen biegsamen Schlauch 9, der mit einem Auslaßrohr 10 verbunden ist, abgeleitet werden, so daß die Menge des Gemisches in dem Behälter 5 reguliert und auf einer im wesentlichen konstanten Höhe gehalten werden kann. Ventile 11 sind für die Einlaß- und Auslaßrohrverbindungen vorgesehen.

In einem Paar nach aufwärts gerichteter Arme 12 an den Seiten des Behälters 5 ist eine Scheibe 13 gelagert, über die der Kerndraht 14 von einer Rolle 15 sich erstreckt. Letztere ist an einer Welle 16 befestigt, die unabhängig von dem übrigen Teil des Mechanismus angeordnet ist und in bekannter Weise durch in der Abbildung nicht dargestellte Mittel angetrieben wird. Der Draht 14 wird in Richtung des schrägen Pfeils einer in der Abbildung nicht dargestellten Vorratstrommel gezogen und um die Rolle 15 aufgewikkelt. Von dort geht der Draht zu der Scheibe 13 und nach bestimmten Umläufen zurück zu der Rolle 15, wobei die gewünschte Dicke des Überzugsmaterials durch die Zahl der Umläufe bestimmt wird.

Eine hitzeisolierte Platte 21 mit einer Öffnung 22 ist an dem nach aufwärts gerichteten Teil des Gemischbehälters 5 befestigt. Daran ist eine Schleiffeder 23 angebracht, die scharf gezackte Kanten zum Berühren und Abwischen der gerillten Fläche der Scheibe 13 besitzt und zusammen mit den Seiten des Gemischbehälters 5 eine luftdichte Kammer bildet, durch welche der Draht nach Verlassen der Zusammensetzung hindurchgeht. Die Platte 21 besitzt auch ein Paar Gußstücke 24 und 25, die aus einem nicht anfreßbaren Material, Aluminiumlegierung, hergestellt sind und derart zusammengeschweißt sind, daß die Innenflächen dieser Stücke eine rechtwinklige Kammer bilden, durch welche der Draht 14 hindurchgezogen wird. Der obere Teil der Kammer wird in der späteren Beschreibung als Verbrennungskammer bezeichnet, während der untere Teil als Heizkammer bezeichnet wird. Die Flansche 26 und 27 gehören zu den Gußstücken 24 bzw. 25, die an den Außenflächen der Gußstücke Kanäle bilden. Wenn

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die Gußstücke miteinander verbunden und auf der hitzeisolierten Platte aufgestellt sind, befinden sich die Kanäle vorn und hinter dem Mechanismus. Ouerstücke 28, 29, 30 und 31 sind in dem Kanal des Gußstückes 24 und ähnliche Ouerstücke 32, 33, 34 und 35 sind in dem Kanal des Gußstückes 25 aufgestellt. Die Ouerstücke 28 und 32 befinden sich unten an den Kanälen und werden als Flansche benutzt, mittels welcher die Gußstücke an der hitzeisolierten Platte 21 befestigt sein können. Die Ouerstücke 31 und 35 werden ebenfalls als Flansche gebraucht, an welchen ein rechtwinklig nach aufwärts gerichtetes Rohr 36 angebracht ist. Das Querstück 29 bildet mit dem Querstück 31, dem Flansch 26 des Gußstückes 24 und einer Platte 37, die mit dem Flansch 26 verbunden ist, eine Kammer, welche durch das Stück 30 in getrennte Fächer 38 und 39 vorn an dem Mechanismus geteilt ist. In ähnlicher Weise bilden die Ouerstücke τ,τ,, 34 und 35, der Flansch 27 des Gußstückes 25 und eine Platte 40 zwei Fächer 41 und 42 hinten an dem Mechanismus.

In dem Kanal der Gußstücke 24 und 25 an einer Stelle zwischen den Querstücken 28 und 29 bzw. 32 und 33 sind ein Paar elektrisch heizbarer Einheiten 47 und 48 angeordnet, an welche der Strom durch die Leiter 49 und 50, die mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden sind, angelegt wird. Die heizbaren Einheiten 47 und 48 sind an den Gußstücken durch ein Keilpaar 51 und 52 befestigt. Dasselbe befindet sich zwischen der Außenfläche der heizbaren Einheiten und den Stangen 53 und 54, die mit den Flanschen 26 und 27 der Gußstücke in Verbindung stehen und quer gerichtet hierzu verlaufen.

Die Fächer 38 und 41 stehen mit der Verbrennungskammer durch perforierte Vorder- und Hinterwände, wie dies bei 55 und 56 angedeutet ist, in Verbindung. Es sei bemerkt, daß die Durchlochungen in dem Gußstück 24 bis zu einer etwas höheren Stelle reichen als die Durchlochungen des Gußstückes 25 und daß die untere Reihe der Durchlochungen winklig angeordnet ist und die Verbrennungskammer bei 57 für einen aus der folgenden Beschreibung zu verstehenden Zweck einen Absatz besitzt. In der Seitenwand der Verbrennungskammer ist eine Zündkerze 45 vorgesehen, mittels welcher der elektrische Strom durch einen Leiter 46 für das Entzünden der verbrennbaren Teile der Zusammensetzung angelegt wird.

Luft unter Druck wird von einer nicht dargestellten Quelle zu einem Rohr 58, zu den Durchgängen 59, 60 und 61 geführt, die mit den Fächern 39 und 42 in Verbindung stehen.

Einschnitte 62 und 63 sind in den Stücken 30 bzw. 34 vorhanden, um zu ermöglichen, daß die Luft von den Fächern 39 und 42 zu den Fächern 38 und 41 gelangt, wo gewebeförmige Verteiler 64 bzw. 65 dazu dienen, den Luftdruck auszugleichen, so daß die Luft gleichförmig zu den Öffnungen geführt wird, von welchen sie zu der aus den beiden Gußstücken bestehenden Kammer gelangt. Die Gußstücke 24 und 25 und das Rohr 36, die miteinander verbunden sind, sind von einem hitzebeständigen Körper 66 umgeben, welcher durch ein Gehäuse 6y gehalten wird. Es sei bemerkt, daß bei der dargestellten besonderen Ausführungsform der Erfindung der hitzebeständige Körper 66 an einer Stelle nahe an dem unteren Ende des Rohres 36 einen Ansatz besitzt. Diese Konstruktion gestattet die Benutzung von Rohren und Gußstücken verschiedener Formen, um sie den verschiedenen Arten der Zusammensetzungen und Größen der Drähte anzupassen.

Nahe an dem oberen Ende des Rohres 36 ist ein Rohr 68 vorgesehen, welches mit einer Hauptauslaßleitung 69 verbunden ist. Dieselbe ist mit entsprechenden Abschlußorgänen und Öffnungen versehen, um die durch die Verbrennung der verbrennbaren Substanzen des Überzugsmaterials entstehenden Gase abzuleiten.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der vorher beschriebenen Einrichtung erläutert.

Der Draht 14 kommt von einer nicht dargestellten Speisespule, läuft über die Rolle 15 nach unten, um die Scheibe 13, durch die Hitzekammer und Verbrennungskammer, durch das Rohr 36, um die Scheibe 15, wiederum nach .unten, um die Rolle 13, durch die Heiz- und Verbrennungskammer, durch das Rohr 36 zurück zur Rolle 15. Der Draht ist in dieser Weise verschiedene Male um die Rollen aufgewickelt, und der letzte Teil des Drahtes ist von der Scheibe 15 zu einer nicht dargestellten Aufnahmeeinrichtung irgendeiner Form geführt.

Der Gemischbehälter 5 wird bis zu einer vorher fest bestimmten Höhe, die genau durch die Ventile π an dem Speise- und Auslaßschlauch eingestellt werden kann, mit einer Isolationsmasse angefüllt, die im wesentlichen aus einem nicht verbrennbaren Isolationsmaterial und aus einem flüchtigen und verbrennbaren Lösungsmittel oder Lösungsmitteln besteht. Der Ausdruck »im wesentlichen nicht verbrennbar« ist in solchem relativen Sinne zu verstehen, daß zwischen den Substanzen, die auf die Ader aufgebrannt werden, und denjenigen Bestandteilen, die verbrannt werden, um für das Aufschmelzen der Isolation die erforderliche Hitze zu bekommen, unterschieden wird. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung besitzen die Lösungsmittel einen Flammpunkt, der unter

ioo° C liegt. Die im wesentlichen nicht verbrennbaren Bestandteile weisen einen Schmelzpunkt auf, der zwischen 370° und 485° liegt. Dieselben verbrennen bei ungefähr 760 °. Unter dem Ausdruck »Lösungsmittel«, wie er oben, in der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen benutzt wird, wird eine Substanz verstanden, die zusammen mit dem Isolationsmaterial eine richtige Lösung, ίο eine Emulsion, eine Suspension oder eine Mischung einer dieser Zustände bildet. Eine Isolationszusammensetzung, die mit Erfolg angewendet werden kann, besteht im wesentlichen aus 72 kg Erdwachs, welches ein wenig pechartig ist, aus 7,28 kg reinem Erdwachs, aus 52,31 Rizinusöl, aus 1621 Mineralöl mit einem spezifischen Gewicht von 0,860, aus 87,71 Asphalt, aus 0,373 kg Leim, aus 182 1 Terpentin und aus 191 1 Kerosin. Nachdem der Gemischbehälter in die gewünschte Stellung mittels der Spindel 6 eingestellt ist, wird die elektrische Energie einer in der Abbildung nicht dargestellten Stromquelle an die Zündkerze 45 angelegt, um die durch die Verdampfung der flüchtigen und verbrennbaren Substanzen der Isoliermasse entstehenden Gase zu entzünden. Die Verdampfung wird wesentlich durch die Hitze gefördert, die durch die an den Gußstücken 24 und 25 befindlichen Heizelemente 47 und 48 entsteht.

Der Mechanismus für den Antrieb der Aufnahmeeinrichtung und der Scheibe 15 wird dann angelassen, worauf der Draht 14 durch die Isolationszusammensetzung 17 gezogen und damit überzogen wird. Der überzogene Draht geht dann senkrecht von der Tsoliermasse unmittelbar in die durch die Gußstücke 24 und 25 gebildete Kammer, welche durch die Heizelemente 47 und 48 erhitzt ist und in welcher einige der flüchtigen, verbrennbaren Substanzen, die am überzogenen Draht vorhanden sind, verdampft werden. Der Draht gelangt dann zunächst an den in den Gußstücken bei 55 und 56 befindlichen Durchlochungen vorbei, wo eine genügend große Luftmenge zum Verbrennen aller Lösungsmittel in dem Überzug eingeführt wird. Diese Luftmenge ist, beim Hindurchgehen durch das Rohr 58, welches neben der Verbrennungskammer angeordnet ist, erhitzt, so verteilt worden, daß der Druck an allen Durchlochungen gleich ist, und wird hier mit den in der Heizkammer erzeugten Dämpfen vermischt. In der Verbrennungskammer wird das Gemisch aus Dampf und Luft durch darin befindliche Zündkerze 45 entzündet, wodurch die Lösungsmittel von dem Teil des Drahtes, der in diesem Augenblick an den Durchlochungen in den Gußstücken 24 und 25 vorbeikommt, entzündet werden. Da die durch das Rohr 58 kommende Luft unter Druck leicht geregelt werden kann, so kann auch die Verbrennung in der Kammer geregelt und so gesteuert werden, daß die durch 6g die Verbrennung der Lösungsmittel entstehende Flamme eine genügende Hitze erzeugen wird, um ein zufriedenstellendes Produkt zu erhalten. Die Höhe der Flamme in der Verbrennungskammer kann durch die Menge der dorthin geleiteten Luft geregelt werden und wird wesentlich je nach der gewünschten Sprödigkeit des Überzuges, der Dicke des Überzuges, der Qualität und den Bestandteilen der Zusammensetzung, dem Durchmesser des Drahtes und der Menge der Zusammensetzung für die Überzüge um den Draht verschieden sein. In dem unteren Teil der Verbrennungskammer werden im wesentlichen alle Lösungsmittel in dem Überzug um den Draht verbrannt, und es wird dadurch eine genügende Hitze an dieser Stelle erzeugt, um das Isolationsmaterial fest auf den Draht aufzubrennen.

Der Absatz in dem Durchgang bei 57 und 8g die durch die obersten Öffnungen an der rechten Seite (Abb. 1) der Verbrennungskammer geleitete Luft dienen dazu, das Flammenende, wie dies bei 70 gezeigt ist, abzulenken und die durch die Verbrennung erzeugten go Gase von dem Draht abzuleiten, während die winklig angeordneten Öffnungen an dem unteren Ende der Verbrennungskammer die Flamme nach aufwärts führen und verhindern, daß sie den Draht hinab zu dem Speisegemisch gelangt. Dadurch wird das Überziehen eines Drahtes mit einer gewünschten Farbe des Emails ermöglicht, ohne daß eine Entfärbung auftritt, da der durch die Verbrennung entstehende Kohlenstoff mit der Flamme abgelenkt wird und sich nicht auf dem Draht ablagern kann. Wenn auch dieses Kennzeichen beim Anbrennen von schwarzem Email auf einen Draht nicht wichtig ist, so ist dieses Kennzeichen unbedingt notwendig, wenn es gewünscht wird, die Litze mit Email von irgendeiner Farbe zu überziehen.

Nachdem nun der Draht mit einer gehärteten Isolationssubstanz überzogen ist, gelangt er durch den oberen Teil der Verbrennungskammer und durch die darin befindlichen heißen Verbrennungsprodukte nach aufwärts, die in dem unteren Teil der Kammer erzeugt werden. Dadurch werden die übrigen Lösungsmittel in dem Überzug weggebracht, und das Isolationsmaterial ist auf den Draht vollkommen gehärtet. Der Draht gelangt dann über die Rolle 15 und durchläuft wieder den schon oben beschriebenen Weg, um einen anderen Überzug aus Isolationsmaterial auf den Draht hinzuzufügen. Der Draht geht dann wieder durch den Apparat,