DE115170C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die elektrisch - hydraulische Schweifseinrichtung stützt sich auf die Methode Lagrange und Hoho, Metallstücke in einem Elektrolyten oberflächlich auf Schweifstemperatur zu bringen, und soll hauptsächlich zur Ausübung des in der Patentschrift 93717 beschriebenen Verfahrens dienen, wobei jedoch dieses letztere selbst durch die neue Einrichtung so verbessert ist, dafs nunmehr eine elektrische Schweifsung von einer Güte erzielt werden kann, wie sie vorher unerreichbar war. Die Einrichtung ist jedoch nicht auf die Ausübung des Verfahrens nach Patentschrift 93717 beschränkt, bei dem die zu schweifsenden Metallstücke vor dem Eintauchen in den Elektrolyten durch ein Schmiedefeuer, Gas oder dergl. durch und durch und bis zur vollen Schweifstemperatur oder bis zu einer dieser naheliegenden Temperatur erhitzt werden, so dafs beim Eintauchen in den Elektrolyten durch den elektrischen Strom nur die Steigerung der Erhitzung auf Schweifstemperatur oder die Erhaltung derselben und das sofortige metallische Blankmachen der Schweifsflächen erfolgt, wonach die durch und durch weichen Metallstücke im Elektrolyten durch Druck zusammengeschweifst und gegebenen Falles geformt werden können. Die Einrichtung kann vielmehr auch zur Ausübung des Lagrange und H ο ho'sehen Verfahrens (Patentschrift 72802) benutzt werden, wonach die zu schweifsenden Metallstücke ohne vorherige Erhitzung im Elektrolyten selbst nur durch den elektrischen Strom auf die erforderliche Temperatur gebracht werden.

Bei der neuen Einrichtung spielt eine geeignet hergerichtete hydraulische Presse eine ausschlaggebende Rolle. Die einfache Benutzung der sogen, hydraulischen Schmiedepresse, wie man solche bisher schon vielfach zum Schweifsen von Metallen angewendet hat, ist in der bisherigen Weise durchaus unthunlich. Wenn nämlich die schweifswarmen Metallstücke aus dem Elektrolyten herausgenommen und in eine danebenstehende hydraulische Schmiedepresse gebracht werden, so findet bei diesem Transport und während des Pressens in der Luft eine Oxydation der im Elektrolyten vollständig blank gewordenen Schweifsstellen statt, welche verhindert, dafs eine vollkommene Schweifsung erreicht wird, d. h. eine solche von mindestens ebenso grofser Festigkeit, wie sie die nicht geschweifsten benachbarten Theile der Metallstücke besitzen. Beim Schweifsen in der Luft entstehen unweigerlich mangelhafte Schweifsfugen, die man in den meisten Fällen mit blofsem Auge erkennen kann. Diesem Uebelstande wird nun bei der vorliegenden Einrichtung dadurch abgeholfen, dafs die durch hydraulischen Druck bewegten Prefsstempel oder aber die ganze hydraulische Presse zeitweise oder beständig in den Elektrolyten eintauchen. Die auf Schweifstemperatur gebrachten Metallstücke werden somit dem hydraulischen Druck innerhalb des Elektrolyten ausgesetzt.

Bedingung dabei ist, dafs die Wirkungsweise der hydraulischen Presse im richtigen Verhältnifs zu dem elektrischen Widerstand der zu schweifsenden Metallstücke bezw. zu dem Erhitzungsvorgange derselben steht, damit einestheils die Prefsbacken so schnell wie möglich gegen die Schweifsstelle hin bewegt, .und andererseits durch angemessenen Druck ein. schnelles Schweifsen bewirkt werden kann. Der in dieser Weise innerhalb des Elektrolyten zur Wirkung gebrachte hydraulische Druck führt eine technisch vollendete Schweifsung herbei.

In den beiliegenden Zeichnungen sind beispielsweise drei Ausführungsformen der elektrisch - hydraulischen Schweifseinrichtung dargestellt.

Fig. ι zeigt eine hydraulische Presse b, welche an einem mit Gegengewicht versehenen Hebel α aufgehängt ist, und deren Druckwasser durch ein Rohr c zu- oder abgeführt wird. Die Presse wird durch den Handhebel d bethä'tigt. Das Eintauchen der Presse in den Elektrolyten und das Herausziehen derselben aus diesem wird von dem Arbeiter mittelst der Stange e bewirkt. Die Arme f begrenzen den Ausschlag des Hebels a, damit die Presse stets dicht über dem Flüssigkeitsspiegel des Elektrolyten steht und dadurch die für das Eintauchen erforderliche Zeit möglichst abgekürzt wird. Andererseits aber wird durch den rechten Arm f auch ein zu tiefes Eintauchen unter die Flüssigkeitsoberfläche vermieden, welches die genaue Ueberwachung des Schweifsvorganges beeinträchtigen könnte.

Von zwei anderen Arbeitern werden nun mittelst der Zangen g, h, deren jedes Maul mit elektrischen Leitungsdrähten i verbunden ist, während die Handgriffe entsprechend isolirt sind, die kalten oder bereits vorgewärmten oder schweifswarmen Metallstücke gleichzeitig in den Elektrolyten gebracht, und, nachdem die Schweifsstellen durch die sich sofort bildende Wasserstoffhülle reducirt sind, schnell zusammengeführt, um dann in der für das Schweifsen und etwaige gleichzeitige Umformen geeigneten Lage zwischen die isolirten Prefsbacken der vom ersten Arbeiter in den Elektrolyten eingetauchten hydraulischen Presse geschoben zu werden. Der die Presse bedienende Arbeiter setzt darauf sofort durch den Handhebel d die Presse in Thätigkeit, wodurch in kurzer Zeit, und zwar bei Vorwärmung nach Patent 93717 bereits in wenigen Sekunden nach Einbringen der warmen Metallstücke in den Elektrolyten die Pressung oder Schweifsung innerhalb des Elektrolyten vollendet ist.

In Fig. 2 ist eine ständig innerhalb des Elektrolyten angeordnete hydraulische Presse b¹ veranschaulicht. Das Schweifsen und Pressen erfolgt hierbei in noch kürzerer Zeit, als bei der mechanisch bewegbaren Presse in Fig. 1, weil hier die für das Eintauchen der Presse erforderliche Zeit fortfällt. Diese Anordnung erfordert nur einen sehr sorgfältigen und dauerhaften Schutz der gesammten Presse und ihrer Theile gegen den Angriff des Elektrolyten. Ueberhaupt müssen in jedem Fall die Metalltheile der Presse, insoweit sie mit dem Elektrolyten in Berührung kommen, durch einen säurebeständigen Ueberzug geschützt werden.

In der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform kommen nur die eigentlichen Prefsstempel k der hydraulischen Presse mit dem Elektrolyten in Berührung. Der letztere befindet sich in einem Behälter n, der zwischen die Schenkel / der zweckentsprechend ausgebildeten hydraulischen Presse eingesetzt ist und geeignete, mit Stopfbüchsen versehene Durchbrechungen für den Durchtritt der Prefsstempel k besitzt. Die letzteren sind gegen die hydraulischen Kolben m bei 0 isolirt, so dafs die übrigen Theile der Presse vom Strom nicht durchflossen werden. In den Fig. 3 und 4 ist als Arbeitsstück ein Theil einer Kette gezeigt, deren in den Elektrolyten eintauchendes Glied von der Zange g (Fig. 4) gefafst ist. Der eine Leitungsdraht i liegt an dieser Zange, der andere an dem Behälter n, so dafs der Stromkreis innerhalb des Elektrolyten in der erforderlichen Weise geschlossen ist.

Durch die vorbeschriebene Einrichtung werden Schweifsungen erzielt, wie sie bisher noch niemals erreicht worden sind und auf anderem Wege auch kaum erreicht werden können. Die Versuche haben ergeben, dafs durch den hydraulischen Druck innerhalb des Elektrolyten iooproc. Schweifsungen erhalten werden. Die Zerreifsversuche mit derart geschweifsten Stäben, Ketten u. s. w. ergaben, dafs die Schweifsstelle fester war als die benachbarten Theile des betreffenden Arbeitsstückes, denn es trat ein Zerreifsen stets aufserhalb der Schweifsstelle ein. Die Untersuchung der Schweifsstelle mittelst Schneidens und Polirens der Schnitte ergiebt, dafs auch unter der Lupe keine Schweifsfuge zu erkennen ist, vielmehr eine durchaus innige Vereinigung durch Ineinander- oder Durcheinandertreiben der Moleküle der Schweifsstellen und eine starke Comprimirung des Materials in der ganzen Länge und Breite der Schweifsung stattfindet, welche die aufsergewöhnliche Festigkeit der Schweifsung erklärt.

In allen Fällen können die isolirten Prefswerkzeuge (Prefsbacken u. s. w.) beliebig profilirt bezw. als Gesenke ausgebildet sein, so dafs die geschweifsten Metallstücke unter Luftabschlufs gleichzeitig umgeformt oder fertiggeformt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrisch - hydraulische Schweifseinrichtung, gekennzeichnet durch die Combination einer

   die Metallstücke schweifswarm machenden bezw. sie schweifswarm erhaltenden elektrolytischen Zelle mit einer mindestens mit ihren Prefswerkzeugen in den Elektrolyten eintauchbaren oder eintauchenden hydraulischen Presse zur schnellen und starken, der Vorwärmung der Metallstücke entsprechenden Zusammenpressung und vollständigen, eigentlichen Schweifsung der Metallstücke unter vollkommenem Ausschlufs einer Oxydation im Elektrolyten selbst bezw. in der die Schweifsstelle umgebenden Wasserstoffhülle.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.