DD229062A5 - Baueinheit und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Baueinheit, bestehend aus einem Metallteil und einem darauf aufgesetzten Bauelement und ein Verfahren zu deren Herstellung. Ziel der Erfindung ist es, derartige Baueinheiten auf kostenguenstige Weise herstellen zu koennen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache, aus wenigen Bauteilen zusammengesetzte Baueinheit, bestehend aus einem Metallteil und einem darauf aufgesetzten Bauelement, zu entwickeln, die saeurebestaendig ist und bei der die Gefahr der Rissbildung oder eines Abplatzens vermieden werden und ein Verfahren zur Herstellung dieser Baueinheit zu finden. Die erfindungsgemaesse Baueinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen an die Seitenwand des Loches angeschmiedet ist, welches nur im Bauelement vorgesehen ist, und dass ein Ende des Bolzens an das Metallteil angeschweisst ist. Fig. 2
Description
Berlin, den 21.2.1985
64 617/25/39
Baueinheit und Verfahren zu deren Herstellung Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Baueinheit, bestehend aus einem Metallteil und einem darauf aufgesetzten Bauelement, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung wird insbesondere dort angewendet, wo an ein Teil, an dem es schwierig ist, eine Durchbohrung auszuführen oder ein Gewinde zu schneiden, zum Beispiel, weil eine seiner Seiten unzugänglich ist, ein Schutzelement anzubringen ist, und insbesondere, um ein Bauelement, das elektrisch weniger gut leitfähig als Metall und abriebfest ist, wie eine Wolframkarbidplatte, an einem Schraubengewinde, wie den Schneckenförderer einer Zentrifuge, eines Abscheiders, einer Trockenpresse oder einer anderen Trennungsvorrichtung, anzubringen*
Der gegenwärtige Stand der Technik besteht darin, die einem Abrieb ausgesetzten Metalloberflächen durch harte Überzüge zu schützen, wie:
- galvanischer Chromüberzug (Dicke 0,2 bis 0,3 mm) oder Überzug aus dessen Legierungen mit Kobalt und Wolfram;
- direkter Keramiküberzug des zu schützenden Metalls oder durch angeschraubte und angeklebte Platten hergestellter Keramiküberzug;
25.FEB.1985*23466o
- Wolframkarbid in Pulver- oder Stabform, durch Aufschmelzen oder in Form von durph Hartlot gesinterten Platten.
Der letztgenannte Überzug auf der Basis von befestigten, durch Hartlot gesinterten, Platten ist der am häufigsten angewendete, aber er hat den Nachteil, daß er auf Grund seiner geringen Säurebeständigkeit des Silberlots gegenüber sauren Medien (pH unter 4,5) nicht widerstandsfähig ist. Außerdem müssen viele Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um bei der Abkühlung der Platten Wärmeschocks zu vermeiden. Diese können zu einer Versprödung und damit zu Rissen und sogar zum Abplatzen führen.
Es sind weiterhin Sinterplattenüberzüge bekannt, die maschinell über eine Schwalbenschwanzverbindung auf einem versenkten Zwischenständer befestigt werden können. Dieser Ständer ist dann auf ein Schraubengewinde geschweißt. Diese Vorrichtung ist säurebeständig, aber relativ kostspielig, allein schon wegen der Notwendigkeit, sie in zwei Arbeitsgängen herzustellen, und wegen der dabsi erforderlichen maschinellen Bearbeitung*
Ziel der Erfindung ist es, derartige Baueinheiten auf kostengünstige Weise herstellen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache, aus wenigen Bauteilen zusammengesetzte Baueinheit,
bestehend aus einem Metallteil und einem darauf aufgesetzten Bauelementt zu entwickeln, die säurebeständig ist und bei der die Gefahr der Rißbildung oder eines Abplatzens vermieden werden und ein Verfahren zur Herstellung dieser Baueinheit zu finden«
Die erfindungsgemäße Baueinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen an die Seitenwand des Loches angeschmiedet ist, welches nur im Bauelement vorgesehen ist, und daß ein Ende des Bolzens an das Metallteil angeschweißt ist·
Die Befestigung des Bauelements am Metallteil wird noch verbessert, wenn das Loch auf der dem Metallteil gegenüberliegenden Seite ausgebaucht wird. Die ausgebauchten Teile wirken neben dem Anschmieden an die Seitenwände des Loches jeder Trennung des Metallteils und des Bauelementes entgegen·
Erfindungsgemäß ist auch, daß das Bauelement mit einem oder mehreren Löch-tern versehen worden ist, in die Bolzen eingreifen.
Gemäß einer besonders günstigen Variante für linksgängige Teile» wie Schraubengewinde, wird ein drittes Loch, das in eine Aussparung auf der Seite des Metallteils mündet, im Bauelement zwischen den beiden anderen Löchern vorgesehen und mit einer Klebemasse gefüllt. Dieses dritte Loch, kleiner als die beiden anderen, ermöglicht somit das Einspritzen eines Klebemittels wie einen Polyepoxidkleber, um den kleinen Zwischenraum zu schließen, der sich nach dem Schweißen der Bolzen bilden kann, und um ein flaches Aufsitzen auf einem Gewindeteil zu erreichen.
Vorzugsweise hat das Bauelement eine Paßhilfe in Form eines Buckels, die von der Seite, die sich auf der Seite des Metallteile befindet, ausgeht. Erfindungsgemäß ist ebenso,, daß das Metallteil das Gewinde einer Schraube und das Bauelement eine gesinterte Platte auf Wolframkarbid-Basis ist.
Es empfiehlt sicht daß der elektrische Widerstand des Metalls,, aus dem die vom Metallteil entfernte Schweißelektrode besteht» größer ist als der des Metalls der dem Metallteil naheliegenden Schweißelektrode. Dadurch wird der Bolzenrohling auf der vom Metallteil entferntliegenden Seite, auf der der ausgebauchte Teil des Loches ausgespart ist, besser und schneller schmiedefähig.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallteil und ein mit einem Loch versehenes Bauelement derart miteinander verbunden werden, daß in das Loch ein Bolzenrohling eingelassen wird und an das Metallteil, an der Stelle, die dem am nächsten liegenden Ende des Rohlings gegenüberliegt, eine Schweißelektrode und an das andere Ende des Rohlings eine kombinierte Schweißelektrode angelegt wird und unter gleichzeitigem Zusammenpressen des Metallteils und des Rohlings ein Ende des Rohlings an das Metallteil anzuschmieden ist und der Rohling durch Schmieden zu einem Bolzen umgeformt wird. Das Schweißen und das Schmieden werden auf diese Weise in ein- und demselben sehr zuverlässigen Arbeitsgang ausgeführt. Auf säureempfindliches Silberlot kann verzichtet werden.
Es empfiehlt sich, den Druck» den der Bolzen auf die Seitenwand des Loches ausübt, zu begrenzen, um jeder Abplatzgefahr
vorzubeugen« Dazu ist es günstig, wenn der Rohling nicht den gleichen Querschnitt hat wie das Loch und/oder wenn der Rohling röhrenförmig ist und/oder Oberflächenunebenheiten aufweist· Der Rohling kann beispielsweise mit einem Gewinde versehen, gerieft oder prismatisch in einem runden Loch angeordnet sein. Die Formen mit Oberflächenunebenheiten gewährleisten eine bessere Schweißung, da der Stromdurchgang auf den Schaft des Rohlings konzentriert und dadurch vom Bauelement besser isoliert wird,
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1: einen Aufriß eines Teils eines Schneckengewindeförderers einer Zentrifuge, auf welches erfindungsgemäß eine gesinterte Wolframkarbid-Platte aufgesteckt ist;
Fig. 2: eine Schnittansicht dieses Teils;
Fig. 3: die Ansicht eines Bolzenrohlings, der erfindungsgemäß verwendet werden kann; und
Fig. 4: eine Schnittansicht einer anderen Variante des Bolzenrohlings,
Ein Bauelement 1 aus gesintertem Wolframkarbid, das als Schutzelement gegen Abrieb dient, wird durch zwei Bolzen 3,
die in die in dem Sauelement 1 vorgesehenen Löcher 4 eingeschmiedet sind, auf ein Metallteil 2 aus Stahl mit Schraubenlinksgewinde aufgesteckt,
Das Bauelement 1 wird automatisch durch Wülste 5 positioniert, die von der Seite des Bauelementes 1 ausgehen, die sich auf der Seite des Gewindes des Metallteils 2 befinden und auf dessen Schnittfläche aufliegen»
Dedes Loch 4 hat einen Mittelteil mit kreisförmigem Querschnitt, der auf der Seite des Gewindes im Metallteil 2 in eine Aussparung 6 und auf der gegenüberliegenden Seite in einen ausgebauchten Teil 7 mündet.
Ein Loch S, von kleinerem Durchmesser als die Löcher 4, ist im Bauelement 1 zwischen den Löchern 4 vorgesehen und mündet in die Aussparung 6· Dieses Loch 8 und die Aussparung 6 werden mit Araldit (Polyepoxidkleber) gefüllt.
Ein Bolzen 3 wird in jedem Loch 4 angeschmiedet und außerdem durch Formergänzung mit dem ausgebauchten Teil 7 gehalten· Der Bolzen 3 wird mit seinem, dem Gewinde im Metallteil 2 nächstliegenden, Ende durch Punktschweißen an dieses angeschweißt. Dieses Ende besteht aus rostfreiem Stahl.
Um das Bauelement 1 am Gewinde des Metallteiles 2 zu befestigen, ist folgendermaßen zu verfahren:
Mit Hilfe der Wülste 5 bringt man das Bauelement 1 in die richtige Position am Gewinde des Metallteiles 2. In die
Löcher 4 von 5,2 mm Durchmesser werden Bolzenrohlinge von 5 mm Durchmesser und 6,5 ram Länge eingelassen» bis ihr Ende das Gewinde im Metallteil 2 berührt» Dieses Ende wird an das Gewinde im Metallteil 2 angeschweißt, indem eine Kupferelektrode E eines Punktschweißgerätes mit der Stelle des Gewindes im Metallteil 2 gegenüber diesem Ende in Berührung gebracht wird und die andere kombinierte Kupfer-Wolfram-Elektrode F mit dem Ende des Rohlings in Berührung gebracht wird, das vom Gewinde entfernt liegt· Die Schweißung (Stromstärke 6000 A) erfolgt unter gleichzeitigem Zusammenpressen (240 daN) des Rohlings und des Gewindes im Metallteil 2, so daß der Werkstoff des Rohlings strahlenförmig fließt und dieser zu einem Bolzen 3 umgeformt wird, der im Loch 4 durch die Seitenfläche blockiert wird« In das Loch 8 und die Aussparung 6 wird ein Klebemittel eingespritzt·
Die Fig. 3 veranschaulicht einen Bolzenrohling, der nach Schweißen und Schmieden des Kopfstückes mit einem Gewinde versehen wurde.
Die Fig. 4 veranschaulicht einen prismatischen und röhrenförmigen Rohling.
Claims (9)
1. Baueinheit» bestehend aus einem Metallteil und einem Bauelement» das darauf aufgesteckt und mit einem Loch versehen ist» und einem Bolzen» der in das Loch eingreift, gekennzeichnet dadurch, daß der Bolzen (3) an die Seitenwand des Loches (4) angeschmiedet ist, das nur im Bauelement (1) vorgesehen ist, und ein Ende des Bolzene (3) an das Metallteil (2) angeschweißt ist·
2. Baueinheit nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Loch (4) und der Bolzen (3) nach dem Schmieden auf der dem Metallteil (2) gegenüberliegenden Seite ausgebaucht werden,
3. Baueinheit nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Bauelement (1) mit einem oder mehreren Löchern (4) vereehen worden ist, in die Bolzen (3) eingreifen,
4. Baueinheit nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein zusätzliches Loch (8), das in eine Aussparung auf der Seite das Metallteiles mündet, im Bauelement (1) zwischen äen Löchern (4) vorgesehen ist und mit einer Klebemasse gefüllt wird,
5. Baueinheit nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Bauelement eine Paßhilfe in Form eines Buckels hat, die von der Vorderssite, die sich auf der Seite des Metallteiles (2) befindet, ausgeht.
6. Baueinheit nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Metallteil das Gewinde einer Schraube und das Bauelement eine gesinterte Platte auf Wolframkarbid-Basis ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Metallteil und ein mit einem Loch versehenes Bauelement derart miteinander verbunden werden, daß in das Loch ein Bolzenrohling eingelassen wird und an das Metallteil, an der Stelle, die dem am nächsten liegenden Ende des Rohlings gegenüberliegt, eine Schweißelektrode und an das andere Ende des Rohlings eine kombinierte Schweißelektrode angelegt wird und unter gleichzeitigem Zusammenpressen des Metallteils und des Rohlings ein Ende des Rohlings an das Metallteil anzuschmieden ist und dar Rohling durch Schmieden zu einem Bolzen umgeformt wird·
8. Verfahren nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohling nicht den gleichen Querschnitt hat wie das Loch·
9· Verfahren nach Punkt 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohling röhrenförmig ist und/oder Oberflächenunebenheiten aufweist·
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
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