Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines Metalldrahtes oder Metallbandes

Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines Metalldrahtes oder Metallbandes , eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines Metalldrahtes oder Metallbandes sowie eine Verwendung der Vorrichtung gemäss den Oberbegri f fen der unabhängigen Patentansprüche .

Stand der Technik

In Widerstands-Rollnahtschweissmaschinen für Weissblech-Verpackungen, wie z . B . Konservendosen für Lebensmittel , dient ein Kupferdraht als Zwischenelektrode zum Sauberhalten der Elektrodenrollen, indem er das während beim Schweissen vom Weissblech abgegebene Zinn aufnimmt und abführt . Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen Draht und Elektrodenrolle zu gewährleisten ist es wichtig, dass der Draht dabei frei von Staub und Verunreinigungen ist . Aus Kostengründen wird der Draht bei derartigen Widerstands-Rollnahtschweissmaschinen zweimal verwendet , nämlich einmal für die erste Elektrodenrolle und ein weiteres Mal für die zweite Elektrodenrolle .

Da der Draht bereits im Lief erzustand gewisse Verunreinigungen, wie z . B . Kupferoxid, aufweist und beim Flachprofilieren desselben für den Einsatz als Zwischenelektrode Kupferstaub entsteht , ist es sinnvoll , den Draht bereits vor der ersten Verwendung zu reinigen, in j edem Fall aber vor der zweiten Verwendung . Dies besonders bei hochverzinnten Weissblechen ( 5 bis 12 g/m2 ) , wie es bei gewissen Gemüse- und Früchtedosen gefordert wird .

Gemäss dem Stand der Technik wird der Draht zwischen zwei bürstenbesetzten Scheiben hindurchgezogen und dadurch gereinigt . Diese Scheiben haben eine unbe-

MUE / 06.09.2022 friedigende und nicht konstante Reinigungswirkung und verschleissen schnell . Auch müssen sie regelmässig von dem sich darin ablagernden Kupferstaub befreit werden . Zudem ist eine Kühlung des Drahtes , welche nach dem Flachprofilieren bzw . der ersten Verwendung des Drahtes wünschenswert wäre , mit den bürstenbesetzten Scheiben kaum möglich .

Aus CH 691 668 A5 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von bandförmigem Kupferdraht bekannt , bei welcher der Draht über eine Führungsrolle mit einer Führungsnut geführt wird und die aussenliegende Oberfläche des Drahtes dabei mit der Schneidkante einer rotierenden Messerscheibe in Kontakt steht . Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf , dass lediglich eine punktuelle Berührung mit zwischen der Drahtoberfläche und der Schneidkante der Messerscheibe vorliegt , wodurch eine gründliche Reinigung von vornherein nicht möglich ist . Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das vom Draht abgestrei fte Material unkontrolliert in die Umgebung der Vorrichtung eintritt . Noch ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass ein Auflegen des Drahtes auf die Führungsrolle erst nach einem Entfernen bzw . Wegschwenken der Messerscheibe möglich ist .

Darstellung der Erfindung

Es stellt sich daher die Aufgabe technische Lösungen zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise vermeiden .

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst .

Gemäss diesen betri f ft ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines Metalldrahtes oder Metallbandes . Bevorzugterweise handelt es sich um ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines als Zwischenelektrode einer Rollnahtschweissmaschine verwendeten Metalldrahtes oder Metallbandes . Erfindungsgemäss wird dabei der Metalldraht oder das Metallband unter Zugspannung in Draht- bzw . Bandlängsrichtung an mehreren in Draht- bzw . Bandlängsrichtung mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern entlanggeführt , derart , dass die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden Abstrei fkörper liegenden Draht- oder Bandabschnitte zusammen einen bogenförmigen Drahtabschnitt , insbesondere mit der Form eines bogenförmigen Polygonzuges , bilden . .

Es hat sich gezeigt , dass hierdurch eine intensive und zuverlässige Reinigung mit konstanter Reinigungsqualität möglich wird .

Bevorzugterweise werden dabei die Abstrei fkörper frei zugänglich an einer Aussenseite eines gemeinsamen Trägerkörpers bereitgestellt , derart , dass der Metalldraht oder das Metallband von Hand auf die Abstrei fkörper aufgelegt werden kann, und bevorzugterweise zusätzlich derart , dass dafür keinerlei Werkzeuge benötigt werden oder Bauteile bewegt oder demontiert werden müssen . Hierdurch wird ein einfaches und unkompli ziertes Handling bei Wartungsarbeiten möglich .

In einer bevorzugten Variante der zuvor beschriebenen Aus führungs form des Verfahrens wird ein Trägerkörper verwendet , welcher einen Innenraum aufweist und bei welchem die Abstände zwischen den Abstrei f körpern Durchtritte bilden, über welche der Innenraum mit der Umgebung des Trägerkörpers verbunden ist . Während dem Entlangführen des Metalldrahtes oder Metallbandes an den Abstrei fkörpern zwecks Reinigung der Oberfläche des Metalldrahtes oder Metallbandes wird bei dieser Verfahrensvariante der Innenraum mit Unterdrück beaufschlagt , wodurch die an den Abstrei f körpern abgestrei ften Verunreinigungen über den Innenraum des Trägerkörpers abgesaugt werden . Entsprechend wird es mit dieser Variante möglich, das vom Draht abgestrei fte Material kontrolliert abzuführen . Auch erfolgt eine Kühlung des Drahtes durch den an diesem vorbeistreichenden eingesauten Luftstrom . Dabei ist es von Vorteil , dass die Durchtritte in Draht- bzw . Bandlängsrichtung gesehen eine Breite aufweisen, welche mindestens der doppelten Breite des Metalldrahtes oder Metallbandes entsprechen . Hierdurch kann sichergestellt werden, dass zwischen dem Draht und den Begrenzungen der Durchtritte ausreichend grosse Einströmöf fnungen gebildet werden, um eine Luftströmung zu erzeugen die geeignet ist , das vom Draht abgestrei fte Material abzutransportieren .

In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des Verfahrens werden in Draht- bzw . Bandlängsrichtung gesehen vor und nach den mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern Führungselemente angeordnet , und zwar bevorzugterweise Führungssti fte , mittels welchen der Metalldraht oder das Metallband quer zu seiner Auflagerichtung auf den Abstrei f körpern derartig geführt wird, dass der Metalldraht oder das Metallband über die Abstrei fkörper geführt wird ohne seitlich anzulaufen .

Bei Verfahrensvarianten, bei denen ein die Abstrei fkörper tragender Trägerkörper verwendet wird, ist es bevorzugt , dass die Führungselemente im Trägerkörper bereitgestellt werden . Hierdurch können sie auf einfache Weise in unmittelbarer Nähe der Abstrei fkörper bereitgestellt werden .

In noch einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemässen Verfahrens sind die verwendeten Abstrei fkörper derartig ausgebildet und wird der Metalldraht oder das Metallband derartig an den Abstrei fkörpern vorbeigeführt , dass der Metalldraht oder das Metallband bei j edem Abstrei fkörper zuerst eine Abstrei fkante passiert , zum Abstrei fen von Verunreinigungen von seiner Oberfläche , und sodann entlang einer Kontakt fläche des Abstrei fkörpers geführt wird, zum Kühlen des Metalldrahtes oder Metallbandes mit dem Abstrei fkörper . Hierdurch kann der Draht während dem Vorbei führen an den Abstrei fkörpern nicht nur gereinigt werden, sondern mit den Abstrei f körpern zusätzlich auch aktiv gekühlt werden . Mit Vorteil werden bei dem Verfahren keramische Abstrei fkörper verwendet oder Abstrei fkörper aus Hartmetall . Derartige Abstrei fkörper können kostengünstig beschaf ft werden, z . B . in Form von Schneidplatten für die zerspanende Bearbeitung von Metall , und weisen eine hohe Standzeit auf .

Der Metalldraht oder das Metallband, welcher oder welches gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren gereinigt wird, besteht bevorzugterweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung .

In noch einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des Verfahrens wird in einem ersten Schritt ein im Wesentlichen runder Metalldraht Flachprofiliert , so dass er im Querschnitt gesehen zwei parallele flache Seiten aufweist . Direkt nach dem Flachprofilieren wird der Draht sodann in einem zweiten Schritt zuerst mit einer ersten der beiden flachen Seiten unter Zugspannung in Draht- bzw . Bandlängsrichtung an mehreren ersten in Draht- bzw . Bandlängsrichtung mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern entlanggeführt , derart , dass die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden ersten Abstrei f körpern liegenden Draht- oder Bandabschnitte zusammen einen bogenförmigen Drahtabschnitt , insbesondere mit der Form eines bogenförmigen Polygonzuges , bilden . Direkt im Anschluss daran wird der Draht mit der anderen der beiden flachen Seiten unter Zugspannung in Draht- bzw . Bandlängsrichtung an mehreren zweiten in Draht- bzw . Bandlängsrichtung mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern entlanggeführt , derart , dass die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden zweiten Abstrei fkörper liegenden Draht- oder Bandabschnitte zusammen einen bogenförmigen Drahtabschnitt , insbesondere mit der Form eines bogenförmigen Polygonzuges , bilden .

Dieses Verfahren eignet sich besonders gut zur Bereitstellung und Reinigung vor der Verwendung eines als Zwischenelektrode für Rollnahtschweissmaschinen zu verwendenden Kupferdrahtes .

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betri f ft eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines Metalldrahtes oder Metallbandes , und zwar bevorzugterweise eines als Zwischenelektrode einer Rollnahtschweissmaschine verwendeten bzw . zu verwendenden Metalldrahtes oder Metallbandes , wobei die Reinigung bevorzugterweise nach dem Verfahren gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung erfolgen kann .

Die Vorrichtung umfasst einen Trägerkörper mit mehreren Abstrei f körpern, welche mit einem Abstand hintereinander angeordnet sind derart , dass ein zu reinigender Metalldraht oder ein zu reinigendes Metallband unter Zugspannung in Draht- bzw . Bandlängsrichtung an den Abstrei f körpern entlanggeführt werden kann und die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden Abstrei f körpern liegenden Draht- oder Bandabschnitte dabei zusammen einen bogenförmigen Drahtabschnitt , insbesondere mit der Form eines bogenförmigen Polygonzuges , bilden .

Es hat sich gezeigt , dass mit einer derartigen Vorrichtung eine intensive und zuverlässige Reinigung mit konstanter Reinigungsqualität möglich wird .

Bevorzugterweise sind dabei die Abstrei fkörper frei zugänglich an einer Aussenseite des gemeinsamen Trägerkörpers bereitgestellt , derart , dass der Metalldraht oder das Metallband von Hand auf die Abstrei fkörper aufgelegt werden kann, und bevorzugterweise zusätzlich derart , dass dafür keinerlei Werkzeuge benötigt werden oder Bauteile bewegt oder demontiert werden müssen . Hierdurch wird ein einfaches und unkompli ziertes Handling bei Wartungsarbeiten möglich .

In einer bevorzugten Variante der zuvor beschriebenen Aus führungs form der Vorrichtung weist der Trägerkörper einen Innenraum auf und bilden die Abstände zwischen den Abstrei f körpern Durchtritte , über welche der Innenraum mit der Umgebung des Trägerkörpers verbunden ist . Während dem Entlangführen des Metalldrahtes oder Metallbandes an den Abstrei f körpern zwecks Reinigung der Oberfläche des Metalldrahtes oder Metallbandes ist der Innenraum mit Unterdrück beaufschlagbar, so dass die an den Abstrei f körpern abgestrei ften Verunreinigungen über den Innenraum des Trägerkörpers abgesaugt werden können . Entsprechend wird es mit dieser Variante möglich, das vom Draht abgestrei fte Material kontrolliert abzuführen . Auch kann eine Kühlung des Drahtes durch den an diesem vorbeistreichenden eingesauten Luftstrom erfolgen .

In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Vorrichtung sind in Draht- bzw . Bandlängsrichtung gesehen vor und nach den mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern Führungselemente angeordnet , und zwar bevorzugterweise Führungssti fte , mittels welchen der Metalldraht oder das Metallband quer zu seiner Auflagerichtung auf den Abstrei f körpern geführt werden kann, insbesondere derartig, dass der Metalldraht oder das Metallband im Wesentlichen mittig über die Abstrei fkörper geführt wird . Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Draht die Abstrei fkörper an den dafür vorgesehenen Stellen berührt und es kann im Falle der zuvor erwähnten Aus führungs form der Vorrichtung zudem bewirkt werden, dass zu beiden Seiten des Drahtes im Wesentlichen gleich breite Einströmöf fnungen gebildet werden, um eine Luftströmung zu erzeugen die geeignet ist , das vom Draht abgestrei fte Material abzutransportieren und den Draht zu kühlen .

Dabei ist es bevorzugt , dass die Führungselemente im Trägerkörper bereitgestellt sind . Hierdurch sind sie auf einfache Weise in unmittelbarer Nähe der Abstrei fkörper angeordnet .

In noch einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Vorrichtung sind die Abstrei fkörper derartig ausgebildet und kann der Metalldraht oder das Metallband derartig an den Abstrei f körpern vorbeigeführt werden, dass der Metalldraht oder das Metallband bei j edem Abstreifkörper zuerst eine Abstreif kante passiert, zum Abstreifen von Verunreinigungen von seiner Oberfläche, und sodann entlang einer Kontakt fläche des Abstreifkörpers geführt wird, zum Kühlen des Metalldrahtes oder Metallbandes mit dem Abstreifkörper. Hierdurch kann der Draht während dem Vorbeiführen an den Abstreif körpern nicht nur gereinigt werden, sondern mit den Abstreifkörpern zusätzlich auch aktiv gekühlt werden.

Die Abstreifkörper der erfindungsgemässen Vorrichtung sind bevorzugterweise aus Hartmetall oder Keramik. Derartige Abstreifkörper können kostengünstig beschafft werden, z.B. in Form von Schneidplatten für die zerspanende Bearbeitung von Metall, und weisen eine hohe Standzeit auf.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Vorrichtung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung zum Reinigen eines Metalldrahts oder eines Metallbands aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Bei derartigen Verwendungen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage.

Kurze Darstellung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines Kupferdrahtes;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 das Detail X aus Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung der Vorrichtung aus Fig. 1.

Wege zur Ausführung der Erfindung Fig . 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1 zur Reinigung der Oberfläche eines als Zwischenelektrode einer Rollnahtschweissmaschine verwendeten Metalldrahtes 2 aus Kupfer . Fig . 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus Fig . 1

Wie aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und

2 zu erkennen ist , umfasst die Vorrichtung 1 einen Trägerkörper 3 aus Aluminium oder Messing mit mehreren Abstrei fkörpern 4 aus Hartmetall , welche mit einem Abstand hintereinander angeordnet sind derart , dass der zu reinigende Kupferdraht 2 unter Zugspannung in Drahtlängsrich- tung an den Abstrei f körpern 4 entlanggeführt werden kann und die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden Abstrei fkörpern liegenden Draht- oder Bandabschnitte 5a-5g ( aus Gründen der Übersichtlichkeit nur in Fig . 1 mit Bezugs zi f fern versehen) dabei zusammen einen bogenförmigen Drahtabschnitt bilden der die Form eines bogenförmigen Polygonzuges aufweist .

Die Abstrei fkörper 4 sind frei zugänglich an einer Aussenseite des Trägerkörpers 3 bereitgestellt , so dass der zu reinigende Kupferdraht 2 von Hand und ohne Verwendung von Werkzeugen auf die Abstrei fkörper 4 aufgelegt werden kann .

Der Trägerkörper 3 weist einen Innenraum 6 auf und die Abstände zwischen den Abstrei f körpern 4 bilden Durchtritte 7 , über welche der Innenraum 6 mit der Umgebung des Trägerkörpers 3 verbunden ist . Dabei weisen die Durchtritte 7 in Drahtlängsrichtung gesehen eine Breite auf , welche mindestens der doppelten Breite des Drahtes 2 entsprechen . Der Innenraum 6 des Trägerkörpers

3 kann während einem Entlangführen des Kupferdrahtes 2 an den Abstrei f körpern 4 zwecks Reinigung der Oberfläche des Drahtes 2 mit Unterdrück (Vakuum) beaufschlagt werden, zum Absaugen der an den Abstrei f körpern 4 abgestrei ften Verunreinigungen über den Innenraum 6 des Trägerkörpers

3 . Wie weiter zu erkennen ist , sind im Trägerkörper 3 in Drahtlängsrichtung gesehen vor und nach den mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei fkörpern 4 Führungssti fte 8 angeordnet sind, mittels welchen der Kupferdraht 2 quer zu seiner Auflagerichtung auf den Abstrei f körpern 4 geführt wird derart , dass er über die Abstrei fkörper 4 verläuft ohne seitlich anzulaufen .

Wie in Zusammenschau mit Fig . 3 ersichtlich ist , welche das Detail X aus Fig . 2 zeigt , sind die Abstrei fkörper 4 derartig ausgebildet und wird der Kupferdraht 2 derartig an den Abstrei f körpern 4 vorbeigeführt , dass der Draht 2 bei j edem Abstrei fkörper 4 zuerst eine Abstrei f kante 9 passiert , zum Abstrei fen von Verunreinigungen von seiner Oberfläche , und sodann entlang einer Kontakt fläche 10 des Abstrei fkörpers 4 geführt wird, zum aktiven Kühlen des Drahtes 2 mit dem j eweiligen Abstrei fkörper 4 . Zu beachten ist , dass hier die Umlenkung des Drahtes 2 durch den Abstrei fkörper 4 zwecks I llustration des beschriebenen Sachverhalts übertrieben dargestellt ist .

Fig . 4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung der Vorrichtung aus Fig . 1 , wobei ein durch seine Verwendung als Zwischenelektrode bei der ersten Elektrodenrolle einer Rollnahtschweissmaschine verschmutzter Kupferdraht 2a gereinigt und als gereinigter Kupferdraht 2b einer erneuten Verwendung als Zwischenelektrode bei der zweiten Elektrodenrolle der Rollnahtschweissmaschine zugeführt wird .

Dabei wird der verschmutzte Kupferdraht 2a unter Zugspannung in Drahtlängsrichtung an den in Drahtlängsrichtung mit einem Abstand hintereinander angeordneten Abstrei f körpern 4 der Vorrichtung 1 aus Fig . 1 entlang geführt wird, so dass die j eweils zwischen zwei aufeinander folgenden Abstrei fkörper 4 liegenden Drahtabschnitte 5a-5g ( siehe auch Fig . 1 ) zusammen einen bogen- förmigen Drahtabschnitt bilden, der die Form eines bogenförmigen Polygonzuges aufweist .

Die dabei abgestrei ften Verunreinigungen 14 werden mittels einer Vakuumpumpe 12 über den Innenraum 6 des Trägerkörpers 3 abgesaugt und in einem Zyklon 11 abgeschieden, bevor die abgesaugte Luft über einen Filter 13 wieder in die Umgebung abgegeben wird .

Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Aus führungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann .