DE2615442A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen loeten von edelmetall- oder edelmetallplattierten ketten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen loeten von edelmetall- oder edelmetallplattierten kettenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER ■ D 4300 ESSEN 1 · ΛΜ RUHRSTSIN 1 ■ TEL.: (02O1) 4126
Seite W 28
Hans Gustav Erik Wahlbeck Nybble, S-150 32 Stallarholmen, Schweden
Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten der Verbindungsstellen
von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten.
Bei der Herstellung von Ketten aus Edelmetallen werden offene Gliedergelenk-Stoßstellen gebildet, welche zusammengelötet werden
müssen, um die Zugfestigkeit der Kette zu erhöhen. Nach bekannten Methoden wurde die Kette vor dem Zusammenlöten entweder
in ein halbflüssiges odeijpulverförmiges Lötmittel eingetaucht
oder durch das Lötmittel gezogen, worauf es von allen Teilen, mit Ausnahme der Gliederverbindungen oder der Stoßstellen
entfernt wurde. Danach wird üblicherweise die Kette mit einer dünnen Schicht aus Talkum überzogen. Die auf diese
Weise vorbehandelte Kette wurde zum Löten in Vertikalrichtung hängend durch eine Heizvorrichtung geleitet, die in der Regel
aus einem gasbeheizten geschlossenen Gehäuse besteht, in welchem die Kette auf eine zum Schmelzen des Lötmittels geeignete
Temperatur erhitzt und die Verbindungsstellen zusammengelötet
wurden.
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In anderen Fällen kann die Kette aus einem dünnen Metallrohr bestehen, in dessen Innenraum Lötmittel und manchmal
auch ein Flußmittel eingefüllt werden. Auch in diesem Falle erfolgt das Löten dadurch, daß die Kette durch eine Heizvorrichtung
geleitet wird, wodurch das Lötmittel geschmolzen und die Gelenk- bzw. Verbindungsstellen zusammengelötet werden.
Diese bekannte Methode hat jedoch einige Nachteile. Beim Erhitzen der Kette erweicht das Material, und zwar insbesondere
im Falle von Silberketten, und es kann vorkommen, daß die Stoß- bzw. Verbindungsstellen je nach dem Gewicht der Kette
selbst und der reduzierten Festigkeit des Materials etwas geöffnet werden, so daß das Lötmittel die Stoß- bzw. Verbindungsstelle
nicht mehr füllt. Dadurch ergibt sich eine ungelötete Stelle in der Kette, die als solche schwer zu
bemerken ist und Anlaß zum Reißen der fertigen Kette bilden kann.
In einigen Fällen ergibt sich auch ein Überschuß an Lötmittel in der Verbindungsstelle, und ein Teil des Lötmittels
kann während des Lötvorgangs aus der Stoß- bzw. Verbindungsstelle nach außen fließen. Da die Glieder
während des Lötens aneinanderhängen, hängt das Herausfließen des Lötmittels aus der Stoßstelle von den Kapillarkräften
ab, die eine Einsaugwirkung in der Zone zwischen zwei benachbarten Gliedern hervorrufen, so daß die Glieder
unter Umständen biegesteif miteinander verbunden werden.
Durch Einmischen von Legierungen in das Kettenmetall, insbesondere
durch Einmischen von Schwermetall, ζ. Β. Kadmium, das dem Öffnen der Glieder bei der Erhitzung entgegenwirkt,
hat man versucht, den Nachteil des Öffnens der Kettenverbindungen zu eliminieren. Um ein Steiflöten der Glieder zu
vermeiden, hat man die Kette in der zuvor erwähnten Weise mit einer Schicht aus Talkum überzogen. Eine solche Isolation
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bietet nur sehr begrenzten Schutz gegen ein Steiflöten, da
sich das Talkum vor und während des Lötens leicht löst.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetallketten
unter Einbringen von Lötmittel in die Stoßbzw. Verbindungsstellen der Glieder anzugeben, mit deren
Hilfe die bisher unvermeidbare und zu einem Öffnen der Glieder während des Lötens führende Zugspannung, die Verwendung
von Schwermetallen als Legierungsstoffe und die Gefahr der Steiflötung von Gliedern praktisch vermieden
werden können.
Ausgehend von einem Verfahren zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetall— oder edelmetallplattierten
Ketten, wobei Lötmittel an der Stoß- bzw· Verbindungsstelle jedes Gliedes aufgebracht wird, schlägt die Erfindung
zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontale Ebene mit einer Geschwindigkeit
abgesenkt wird, die etwas höher als die Bewegung der aufliegenden Kette gemacht wird, so daß
die Glieder etwas zusammen— bzw. ineinandergeschoben
werden, und daß ein kurzer Abschnitt der Kette bei deren Auflage auf der horizontalen Ebene auf eine Temperatur
erhitzt wird, bei der das Lötmittel schmilzt und das Löten der Glieder bzw. Verbindungsstellen ohne Einwirkung von
Zugspannungen auf die Kettenglieder stattfindet. Nach einer gewissen Abkühlung kann die gelötete Kette von der etwa
horizontal verlaufenden Ebene ohne Gefahr des Öffens der Gliederverbindungen oder Bildung von steifen Lötstellen
abgehoben werden. Wenn die Kette beim Löten erhitzt wird, dehnen sich die Glieder aus und können frei relativ zueinander
expandieren. Während der nachfolgenden thermischen Schrumpfung kann in Abhängigkeit von dem Überschuß an Lötmittel
und Talkum eine gewisse Spannung zwischen den Gliedern auftreten. Zur Vermeidung dieses Effekts ist in Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, daß di» Glieder nach dem Löten
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zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden, so daß die thermische Schrumpfung der Glieder ohne gegenseitige
Beeinträchtigung der Glieder stattfinden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Schemaansicht auf ein einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit
einer horizontalen Drehscheibe; und
Fig. 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einer vertikal drehbaren Scheibe.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daijtias
Löten der Gliederverbindungen oder anderer Stoßstellen der Kette an einer etwa horizontal auf einem Tisch oder einer
Scheibe liegenden Kette durchgeführt wird, wobei die Glieder etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden. Dadurch
wird es möglich, das Auftreten von Zugspannungen zwischen den Kettengliedern und daraus resultierende Lötfehler zu
vermeiden und das Risiko von steifen Lötstellen der Glieder durch Einsaugen des in Längsrichtung der Kette nicht abfließenden
Lötmittelüberschusses zwischen zwei benachbarte Glieder weitgehend zu eliminieren.
In der Praxis kann das beschriebene Verfahren so ablaufen, daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontalen Ebene
mit einer Geschwindigkeit abgesenkt wird, welche etwas höher als die Bewegung der Kette auf der etwa horizontalen Ebene
ist, so daß sich die Glieder beim Auflegen auf die Ebene etwas ineinanderschieben. Zum Absenken oder Zuführen der Kette kann
eine Zuführvorrichtung verwendet werden, die entlang der Horizontalebene beweglich ist, oder die Horizontalebene
selbst kann relativ zur Zuführvorrichtung beweglich gemacht werden. Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Löten
der Kette wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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In Fig. 1 ist eine Ausführungsform dieser Vorrichtung
schematisch dargestellt; sie weist eine kreisförmige
horizontale Scheibe 1 auf, welche an einer Axialwelle drehbar gelagert ist. An einer Stelle oberhalb der Drehscheibe
bzw. des Drehtisches 1 sind Transportrollen 3 gelagert, welche eine zu lötende Kette 4 aus einer
Spule 5 aufnehmen und der Scheibe zuführen bzw. auf die Scheibe auflegen.
Die Drehscheibe 1 und die Transportrollen 3 stehen in einem bestimmten Drehzahlverhältnis, wobei eine in der
Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung die Umlaufgeschwindigkeiten der Drehscheibe 1 und Transportrollen
in ein bestimmtes Verhältnis setzt. Eine solche Einrichtung kann durch eine der Drehscheibe oder den Transportrollen zugeordnete
Drehzahlverstellvorrichtung oder durch eine Vorrichtung gebildet sein, welche die Transportrollen 3 radial
zur Drehscheibe bewegt. Bei einer Bewegung radial einwärts in Richtung des Mittelpunkts 6 der Drehscheibe 1
erhöht sich die Zuführgeschwindigkeit relativ zur Bewegungsgeschwindigkeit der Kette auf der Platte, und
bei einer Bewegung der Zuführ- bzw. Transportrollen radial auswärts vermindert sich die Zuführgeschwindigkeit zur Geschwindigkeit
der Kette auf der Drehscheibe.
Die Drehscheibe 1 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hohen thermischen Isolationseigenschaften, so daß ein
möglichst geringer Teil der zum Löten vorgesehenen Wärme von der Drehscheibe absorbiert wird. Vorzugsweise besteht
die Drehscheibe aus nicht brennbarem Keramikmaterial.
Die Aufheizung der Kette auf Löttemperatur kann in irgendeiner geeigneten Weise, z.B. auf elektrischem oder elektrisch
induktivem Wege erfolgen.In der Zeichnung ist die Heizvorrichtung jedoch als Gasbrenner dargestellt, der an
einer Seite der Drehscheibe 1 festmontiert und der Bewegungsrichtung der Ketten entgegengerichtet ist. Der Gas-
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brenner 7 ist in einem solchen Abstand von der Auflegestelle 8 der Kette auf die Drehscheibe angeordnet, daß
die Kette an der Auflegestelle vom Gasbrenner 7 nicht beeinträchtigt wird. Wegen der Relativgeschwindigkeit
beim Absenken der Ketten auf die Drehscheibe und bei der Weiterführung der Kette auf der Drehscheibe werden die
Glieder leicht zusammen- bzw. ineinandergeschoben, bevor die Kette in beachtlichem Maße erhitzt wird. Bei
Verwendung einer kreisförmigen Drehscheibe kann der Brenner 7 um etwa 90° von der Auflegestelle der Kette
auf der Scheibe verschoben angeordnet sein; jedoch kann dieser Winkel bei Bedarf geändert werden.
Wenn die Kette beim Vorbeilauf am Brenner 7 erhitzt wird, expandieren die Glieder und es entsteht eine gewisse Bewegung
zwischen den Gliedern. Nach dem Vorbeilauf der Glieder am Brenner kühlen sie sich nacheinander ab, und
während dieses Abkühlens kann in Abhängigkeit von der vorausgegangenen Bewegung und einem zwischen den Gliedern
vorhandenen Überschuß an Lötmittel und Talkum eine gewisse Zugspannung zwischen den Gliedern auftreten. Bevor
das Lötmittel ausgehärtet und die Temperatur soweit abgesunken ist, daß eine solche Zugspannung auftreten kann,
werden die Glieder daher vorzugsweise weiter zusammen- bzw. ineinandergeschoben, und dies kann in einfacher Weise mit
Hilfe einer festmontierten Stange 9 geschehen, die etwas schräg montiert ist und lose mit der Oberfläche der Drehscheibe
in Kontakt steht, so daß die Kette von der Stange in Richtung des Scheibenmittelpunkts bewegt wird. Gleichzeitig
damit werden die Glieder zusammen- bzw. ineinandergeschoben, so daß der Bildung von Spannungen zwischen den
Gliedern während der nachfolgenden Verfestigung und des Abkühlens entgegengewirkt werden wird. Die Schubstange 9 kann
relativ zum Gasbrenner 7 verstellbar angeordnet sein und sollte vorzugsweise mit einem solchen Winkel zum Brenner angebracht
sein, daß das Lötmittel noch vor der Betätigung durch die Stange 9 eine gewisse Verfestigung erfahren,jedoch noch
keine beachtliche thermische Schrumpfung der Kette stattge-
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funden hat. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist der Brenner 7 unter einem Winkel von etwa
90° von der Ablegestelle der Kette auf der Drehscheibe und die Schubstange 9 unter einem Winkel von etwa 45°
zum Brenner 7 angeordnet. Unter Auflage auf der Drehscheibe 1 folgt die Kette deren Drehbewegung in Richtung des Pfeils
10, wird laufend herabgekühlt und kann schließlich mit Hilfe von Transportrollen 11 vom Drehtisch abgehoben und in einen
Behälter 12 eingeleitet bzw. auf eine Spule aufgewickelt werden. Wenn die Abkühlung der Kette beschleunigt werden
soll, kann eine Blasdüse zwischen der Schubstange 9 und der Abhebestelle der Kette von der Drehscheibe angeordnet
werden. Aus dem Aufnahmebehälter 12 oder der Spule kann die Kette für eine Weiterbehandlung, z.B. polieren, schleifen,
walzen o.dgl. abgenommen werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist eine vertikale Scheibe 13 auf, die um eine nicht dargestellte Achse in
Richtung des Pfeils 14 drehbar gelagert ist. Der höchste Punkt der Scheibe liegt an der mit dem Pfeil 15 bezeichneten
Stelle. Auch in diesem Falle kann die Scheibe aus einem keramischen oder einem anderen Material mit guten thermischen
Isoliereigenschaften bestehen. Die Breite der Scheibe kann bei Bedarf verändert werden. An ihrer Peripherie weist sie vorzugsweise
eine Nut oder andere Mittel zur Führung der zu lötenden Kette 4 auf.
Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Kette von zwei Zufuhr- bzw. Transportrollen 3 zugeführt, deren Drehzahl
im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 13 variierbar ist. Die Kette wird auf den Umfang der Scheibe
13 mit einer Geschwindigkeit aufgelegt, welche etwas höher als die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe ist. Auf diese
Weise werden wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die Kettenglieder etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben.
Die Kette wird vorzugsweise an einer Stelle etwas
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vor dem obersten Punkt 15 auf die Scheibe aufgelegt, und der Winkel zwischen dem obersten Punkt 15 und dem Auflegepunkt
8 ist nach Bedarf variierbar. In einiger Entfernung von dem Auflegepunkt: der Kette ist der Brenner 7 angeordnet,
der eine Gasflamme schräg gegen die Kette 4 richtet. Um die Kettenglieder weiter ineinanderzuschieben, kann ein Gleitschuh
16 nahe der Scheibe 13 montiert sein, der die Kettenglieder leicht ineinanderschiebt, wenn die Kette 4 an dem
Gleitschuh vorbeiläuft. Der Gleitschuh kann als Reibungsbacke o.dgl. ausgebildet sein, die entlang des Umfangs der
Scheibe 13 gleitet, oder er kann auch die Form einer Rolle annehmen, die mit niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit als
die Scheibe 13 gedreht wird. Zum Abzug der Kette sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel Transportrollen 11
vorgesehen, durch die die Kette zur weiteren Behandlung kontinuierlich abgezogen wird. Durch Ablegen der Kette
in der zuvor beschriebenen Weise auf einer im wesentlichen horizontalen Ebene und durch leichtes Zusammenschieben der
Kettenglieder ist es beim Löten der Kette in dieser (leicht zusammengeschobenen) Stellung möglich, auf die Kettenglieder
wirkende Spannungen und damit die Gefahr fehlerhafter Lötstellen durch geöffnete Gliedverbindungen zu vermeiden.
Die Verwendung von giftigen Schwermetallen, wie sie nach dem Stande der Technik im Kettenmetall als Legierungen
in der Regel gebraucht wurden, wird durch die Erfindung überflüssig· Praktisch vollständig beseitigt wird das
Risiko einer steifen Lötstelle deir Kettenglieder, die beim Stande der Technik darauf zurückzuführen ist, daß
Lötmittel aus der Verbindungsstelle fließt und in den Raum zwischen zwei Glieder eingesaugt wird.
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Claims (18)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Löten der Glieder von Edelmetall- oder edelmetallplattierten Ketten, wobei Lötmittel
an der Stoß- bzw. Verbindungsstelle jedes Gliedes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet
daß die Kette auf eine im wesentlichen horizontale Ebene mit einer Geschwindigkeit abgelegt wird, die etwas höher
als die Bewegung der aufliegenden Kette gemacht wird, so daß die Glieder etwas zusammen- bzw» ineinandergeschoben
werden, und daß ein kurzer Abschnitt der Kette bei deren Auflage auf der horizontalen Ebene auf eine
Temperatur erhitzt wird, bei der das Lötmittel schmilzt und das Löten der Glieder bzw. Verbindungsstelle stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführgeschwindigkeit der Kette zur Horizontalebene
im Verhältnis zur Auflagegeschwindigkeit der Kette auf der Horizontalebene gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette in einem solchen Abstand von
der AbIagesteile auf die im wesentlichen horizontale
Ebene auf Löttemperatur gebracht wird, daß eine merkliche Erwärmung der Kette erst nach deren Weiterbewegung von der
Ablagestelle stattfindet.
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette auf eine horizontal drehbare
Scheibe abgelegt und die Zugführgeschwindigkeit der Kette zur Scheibe relativ zur Drehgeschwindigkeit der
Scheibe gesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette auf den Außenumfang einer
vertikal drehbaren Scheibe an einer Stelle aufgelegt wird, die mit etwas Abstand vor dem höchsten Punkt des Scheibenumfangs
liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder nach der Erwärmung
auf Löttemperatur etwas zusammen- bzw. ineinandergeschoben werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammen- bzw. Ineinanderschieben der Kettenglieder
nach einem gewissen Verfestigen des Lötmittels, jedoch vor einer maßgeblichen thermischen Schrumpfung
der Kette stattfindet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette von der Scheibe erst abgenommen
wird, wenn sich das Lötmittel vollständig verfestigt hat und die Kette weitgehend abgekühlt ist.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer die Kette und
das Lötmittel auf Löttemperatur bringenden Heizvorrichtung, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen
horizontal verlaufende Ebene (Ij 13) und eine Zuführvorrichtung
(3) zum Auflegen der Kette (4) auf die horizontale Ebene, wobei die horizontale Ebene und die
Zuführvorrichtung mit aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten bewegbar sind.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (3) eine solche auf die Bewegung
der horizontalen Ebene (Ij 13) abgestimmte Drehzahl hat, daß die Geschwindigkeit, mit der die Kette (4)
der horizontalen Ebene (1; 13) zugeführt wird, etwas höher ist als die Geschwindigkeit der Kette bei deren
Weiterbewegung auf der horizontalen Ebene.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene als horizontal drehbare
Scheibe (1) ausgebildet ist und die Zuführvorrichtung Transportrollen (3) aufweist, die in fester Lagebeziehung
zur drehbaren Scheibe (1) gelagert sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (7) relativ zu den
Förderrollen (3) verschieblich angeordnet ist, so daß die Lage der Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der
Drehgeschwindigkeit der Drehscheibe (1)änderbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Ebene als vertikal
drehbare Scheibe (13) ausgebildet ist, auf deren Umfang die Kette (4) auflegbar ist, und daß die Zuführvorrichtung
Förderrollen (3) aufweist, welche ortsfest in Bezug auf die Drehscheibe (13) gelagert sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kettenglieder zusammenschiebende
Vorrichtung (9) an der Bewegungsbahn der Kette (4) hinter der Heizvorrichtung (7)
angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kettenglieder zusammenschiebende
Vorrichtung eine Schubstange (9) aufweist, die in einem
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gewissen Abstand hinter der Heizvorrichtung (7) angeordnet ist und die Kette (4) leicht radial einwärts in Richtung
des Scheibenmittelpunkts drängt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schubstange (9) gegenüber der Drehscheibe (1) verschieblich gelagert ist·
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kette zusammenschiebende Vorrichtung als Reibvorrichtung
(16) ausgebildet ist, die radial außen von der Drehscheibe (13) angeordnet und an der Kette (4) unter
Reibschluß in Anlage bringbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abzugsvorrichtung (11) vorgesehen
ist, welche die Kette (4) von dem Tisch oder der Drehscheibe (1; 13) an einer solchen Stelle abhebt, an der das Lötmittel
vollständig verfestigt und die Kette weitgehend abgekühlt ist.
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