Torrichtung<B>zur</B> Herstellung von Netallüberzügen. Es wurde bereits vorgeschlagen, auf Kör pern aus beliebigen Stoffen Metallüberzüge dadurch herzustellen, dass der zu überziehende Körper in ein Schmelzbad eingetaucht und dabei in rasche mechanische Schwingungen (Ultrasehallschwingungen) versetzt wird. Die Schwingungen können dem Körper dabei auf zwei verschiedene. Arten mitgeteilt werden. Entweder wird der Körper selbst an dem Ende eines Schwingers, z. B. Magnetostrik- tionsschwingers, befestigt und die Bewegun gen des Schwingers auf den Körper über tragen.
Dieses Verfahren ist mit vielen Schwierigkeiten verbunden, wobei besonders die Notwendigkeit der Befestigung des zu überziehenden Körpers an den Schwinger Unannehmlichkeiten bringt. Es wurde daher weiterhin vorgeschlagen, den Körper mittel bar in Schwingungen zu versetzen. Zu diesem. Zweck wird die Schmelzwanne, die das geschmolzene Überzugsmetall enthält, auf einen schwingenden Stab oder ein schwin- gendes Rohr aufgesetzt, so dass sie die Schwingungen des Stabes oder Rohres mit macht. Der zu überziehende Körper wird auf den Boden der Schmelzwanne aufgesetzt und dadurch die Schwingungen der Wanne auf ihn übertragen.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ermöglicht es nun, metallische Überzüge auf Körpern aus beliebigen Stoffen, z. B. aus Metall oder Isolierstoff, dadurch herzustel len, dass das Schmelzbad aus Überzugsmetall durch einen oder mehrere in die Schmelz wanne ragende Schwingkörper in rasche mechanische Schwingungen versetzt wird, und zwar besonders an der Stelle, an welcher sich der zu überziehende Körper befindet. Dabei braucht der Körper nicht. unmittelbar an einem Schwinger befestigt zu werden, sondern wird einfach in das Bad eingetaucht, wie bei dem an zweiter Stelle beschriebenen bekannten Verfahren.
Es ergibt sich jedoch der besondere Vorteil, dass nicht das ganze Gefäss in Schwingungen versetzt zu werden braucht, sondern nur der Teil des Schmelz bades, in welchem sich der Körper befindet. Dadurch verringert sich die aufzuwendende Leistung und wird erreicht, dass gerade an der gewünschten Stelle besonders intensive Schwingungen der Schmelze auftreten.
Im folgenden werden an Hand der Zeich nung Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
In der Schmelzwanne 1 der Vorrichtung gemäss Fig. 1 befindet sich das geschmol zene Metall 2. Der zu überziehende Körper 3 wird in das Schmelzbad gehängt. Anstatt zweier Schwinger kann man natürlich auch nur einen einzigen oder auch eine grössere Anzahl von Schwingern verwenden. Die Figur lässt deutlich erkennen, in welcher Stellung der Körper 3 gegenüber den Stirn enden der Schwinger angebracht ist. Er be findet sich gerade zwischen beiden Enden der Schwinger, also an der Stelle, an welcher das Schmelzbad 2 stark in Ultraschallschwin gungen versetzt wird.
Die Schwingungen der Stäbe 4 und 5 übertragen sich nicht nur auf die unmittelbare Umgebung des Schwing körpers 3, sondern auch auf die weitere Um gebung, so dass auch schon bei der gezeich neten Stellung des Körpers 3 dieser einen festen Metallüberzug erhält. Man kann aber auch den Körper zwischen den beiden Enden der Schwingstäbe 4 und 5 heben und senken und dafür sorgen, dass alle Stellen seiner Oberfläche der kräftig schwingenden Schmelze ausgesetzt werden und so einen festen Über- zug erhalten. Ebenso kann man natürlich auch die Schwinger selbst anders ausbilden und ihre Stirnenden in ihrer Form der des zu überziehenden Körpers anpassen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbei- spiel sind die beiden Schwingstäbe 4 und 5, welche durch die Spulen 6 und 7 zu Magneto- striktionsschwingungen angeregt werden, schräg in die Schmelzwanne einbesetzt. Statt dessen können sie sich auch in einer horizon talen Lage befinden. Wenn mehrere Schwing stäbe verwendet werden, richtet sich ihre ge genseitige Anordnung nach der Form des zu überziehenden Körpers. Auf alle Fälle emp fiehlt es sich, die Befestigung der Schwing stäbe in der Wand der Schmelzwanne an Schwingungsknotenpunkten der Schwinger vorzunehmen.
Bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel befinden sich also an den Stellen 8 und 9 der Schwingstäbe Schwin gungsknoten.
Besonders vorteilhaft ist es, die Anord nung so zu treffen, dass die einander gegen überstehenden Enden der Schwingstäbe bei ihren Schwingungen gegenläufige Bewegun gen ausführen. Bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel, bei welchem die Erreger wicklungen der Schwinger in Reihe geschal tet sind, ist diese Bedingung erfüllt.
Ausser der höheren Okonomie hat die Vor richtung noch den weiteren Vorteil, dass sie einfach ist. Während bisher die Schmelz wanne auf den Schwinger aufgesetzt werden musste und nicht selbst unterstützt werden konnte, die Halterung also nur am Schwin gungsknoten des Schwingers erfolgte, kann die Wanne bei der vorliegenden Vorrichtung in beliebiger Weise befestigt, z. B. auf gehängt oder aufgestellt sein. Die Schwing spulen, welche die Magnetostriktionsschwin- gungen der Schwingkörper bewirken, brau chen nicht mehr unterhalb der Schmelzwanne angebracht zu sein, sondern werden zweck mässig seitlich von dieser angeordnet.
Da durch wird auch die Erhitzung des Schmelz gutes, die zur Bildung der Schmelze und Er haltung des flüssigen Zustandes des Über zugsmetalles erforderlich ist, bedeutend er leichtert.
Die Vorrichtung eignet sich besonders für die Herstellung von Überzügen auf isolieren den Körpern. In besonders einfacher Weise lassen sich z. B. metallische Überzüge auf Porzellankörpern für Hochohmwiderstände zum Zwecke der Stromzuführung anbringen. Bei der Bildung der metallischen Überzüge kommt es darauf an, ob die Oberfläche des isolierenden Körpers mehr oder weniger porös ist. Je weniger porös die Oberfläche ist bezw. je feiner die Poren sind, um so grösser ist die Leistung, welche aufgewendet werden muss, um einen festhaftenden Überzug zu erzeugen.
Will man beispielsweise erreichen, dass ein Porzellankörper an bestimmten Stellen mit Metall überzogen wird, an anderer Stelle wieder von dem Belage freibleibt, dann kann man die Stellen, die keinen Belag erhalten sollen, vorerst mit einer Glasur versehen und dann den Körper in der oben beschriebenen Weise im Schmelzbad behandeln. Wenn man die Schwingungsintensität geeignet wählt, dann erhält man auf nicht glasierten Ober flächenteilen eine festhaftende Metallschicht, während die glasierten Teile gar kein Metall annehmen und somit keinen Überzug erhalten.
Für den Überzug eignen sich die ver schiedensten, Metalle. So z. B. Zink, Zinn oder auch Aluminium. Beispielsweise kann man mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung auch Aluminiumoxydstäbe mit kappenförmigen Überzügen aus Aluminium versehen.
Die Aufgabe, Körper mit Metallüberzü gen zu versehen, tritt auch beim Löten auf. Es gibt Metalle, an denen die üblichen Löt metalle nur schlecht haften. So machte z. B. das Löten von Aluminium sehr grosse Schwie rigkeiten. Ganz allgemein treten diese Schwierigkeiten bei leicht oxydierten Me tallen auf. Die Vorrichtung macht es jedoch möglich, Körper aus solchen Metallen mit fest haftenden Überzügen aus dem Lötmetall zu versehen, worauf sie ohne Schwierigkeiten miteinander verlötet werden können.
Bei der praktischen Durchbildung der Vorrichtung wird man häufig auch darauf Rücksicht nehmen. müssen, dass sich die Schwinger im Betriebe erwärmen und eine ausreichende Kühlung vorsehen. Eine An ordnung mit gekühlten Schwingern zeigt Fig. 2. In dieser Figur bedeutet 10 das Gefäss für das Überzugsmetall. 11 und 12 sind die beiden Schwinger aus Stahl, die in das Ge fäss 10 bezw. in das Bad aus dem flüssigen Metall 12 hineinragen. Die beiden Stahlstäbe 11 und 12 setzen sich in zwei mit ihnen ver schweissten Nickelrohren 14 und 15 fort. Durch Zuleitungsrohre 16, die in die Nickel rohre 14 und 15 eingeschoben sind, wird das Innere 'der Nickelrohre mit einer Kühl flüssigkeit beschickt.
Die Kühlflüssigkeit durchströmt die Nickelrohre in der Richtung der Pfeile. Um die Nickelrohre herum sind Hülsen 17 angebracht, die mit Abflussrohren 18 und 19 für die Kühlflüssigkeit versehen sind.
Eine Vorrichtung mit nur einem Schwing körper ist in Fig. 3 dargestellt. In das Gefäss 21, welches das geschmolzene Überzugsmetall enthält, taucht der stählerne Kopf 22 des rohrförmigen Schwingers 23 ein. Der Kopf ist in das Metallbad schräg von oben her ein gesetzt. Mit 24 ist ein Rohr bezeichnet, das dem Schwinger 23 von innen her ein vor zugsweise flüssiges Kühlmittel, z. B. Kühl wasser zuführt. Das Kühlwasser durchströmt in Richtung der Pfeile das Schwingrohr und tritt durch den Auslassstutzen 25 aus der den Schwinger teilweise umschliessenden Hülse 26 aus.
An ihrem einen Ende ist die Hülse 26 mittels einer Gummidichtung 27 abgedichtet. Schwinger und Hülse sind von der Magnet spule 28 umschlossen.
Es hat sich bewährt, den Schwingkörper mit Hilfe einer zusätzlichen, von Gleichstrom durchflossenen Spule vorzumagnetisieren. Je nachdem, ob der Schwinger mehr oder we niger stark vormagnetisiert ist, ist die von ihm abgegebene Schwingungsenergie kleiner oder grösser. Fig 4 zeigt, in welcher Art diese Vormagnetisierung stattfinden kann. Der Schwinger 29 ist von der zur Erzeugung der Magnetostriktionsschwingungen dienen den Magnetspule 30 umgeben, die mit einer Wechselspannung gespeist wird. Ferner ist noch eine weitere Magnetspule 31 vorgesehen, die von Gleichstrom durchflossen wird und über das Eisenjoch 32 den Schwingkörper entsprechend vormagnetisiert.