DE1194614B - Verfahren zum Herstellen einer flaechenhaften Verbindung zweier durch mechanische Schwingungen erregter Koerper - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 06

Deutsche KL: 42 s-1/08

Nummer: 1194 614

Aktenzeichen: T15542IX b/42 s

Anmeldetag: 23. August 1958

Auslegetag: 10. Juni 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer flächenhaften Verbindung zweier durch mechanische Schwingungen hoher Frequenz erregter Körper aus verschiedenen, nicht miteinander verschweißbaren Materialien, insbesondere zur Befestigung eines aus Ferrit bestehenden magnetostriktiven Wandlers an dem aus Stahl bestehenden Filterkörper eines mechanischen Frequenzfilters für hohe Frequenzen in der Größenordnung von mehreren 100 kHz.

Die bekannten elektromechanischen Filter bestehen aus einem eingangsseitigen elektromechanischen Wandler, der elektrische Schwingungen in mechanische Schwingungen umformt und vorzugsweise aus einem Ferrit gefertigt ist, aus mechanischen Resonatoren, vorzugsweise aus Stahl, die über Koppelelemente miteinander und mit den Wandlern verkoppelt sind, und aus einem ausgangsseitigen elektromechanischen Wandler, der die mechanischen Schwingungen wieder in elektrische umformt und in

Verfahren zum Herstellen einer flächenhaften
Verbindung zweier durch mechanische
Schwingungen erregter Körper

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Günther Reuter, Ulm/Donau

werden. Eine solche Verbindungsmethode ist auch zur Herstellung von aus einzelnen voneinander isolierten Metallplatten bestehenden Magnetostriktions-

gleicher Weise wie der eingangsseitige Wandler auf- 20 schwingern zur Herabsetzung von Wirbelstromvergebaut sein kann. lusten bekanntgeworden. Soll jedoch eine solche Ver

bindungsmethode zum Herstellen einer flächenhaften Verbindung zwischen Körpern aus verschiedenen Materialien benutzt werden, so tritt die Schwierig-

Die mechanischen Resonatoren und die Koppelelemente können bei derartigen Filtern aus einem Stück gefertigt sein, so daß Schwierigkeiten an den

Verbindungsstellen nicht auftreten, oder sie können, 25 keit auf, daß eine gewisse Mindestschichtstärke der wie bereits vorgeschlagen, aus mehreren Stücken be- verbindenden Glasurmasse sichergestellt sein muß,

um ein Reißen der Verbindungsstelle nach Abkühlung des Körpers zu verhindern.

Erfindungsgemäß ist daher ein Verfahren zum

stelle zwischen den üblicherweise aus Ferrit bestehenden elektromechanischen Wandlern und dem aus Stahl bestehenden Filterkörper, da an, dieser Stelle

stehen, wobei die Verbindungen der einzelnen Teile an solchen Stellen vorgesehen sind, an denen bei den zu übertragenden Frequenzen keine starken

mechanischen Beanspruchungen auftreten. Schwie- 30 Herstellen einer flächenhaften Verbindung zweier rigkeiten bereitet bei solchen Filtern die Verbindungs- durch mechanische Schwingungen hoher Frequenz

erregter Körper aus verschiedenen, nicht miteinander verschweißbaren Materialien, insbesondere zur Befestigung eines aus Ferrit bestehenden magnetostrik-

keine Schweißverbindungen wie bei den übrigen Ver- 35 tiven Wandlers an dem aus Stahl bestehenden Filterbindungsstellen gemacht werden können. körper eines mechanischen Frequenzfilters dadurch Bei den bekanntgewordenen Filteranordnungen gekennzeichnet, daß zwischen die zu verbindenden der obengenannten Art werden für diese Zwecke Flächen eine Glasurmasse gebracht und durch einen Schraub-, Kitt- oder Klebbefestigungen verwendet. oder mehrere auf mindestens eine der beiden Flächen Eine Schraubbefestigung hat jedoch den Nachteil, 40 angebrachten Vorsprünge eine solche Schichtdicke daß dadurch der Abgleich des Filterkörpers auf die der Glasurmasse sichergestellt wird, daß die durch vorgeschriebene Frequenz mit Schwierigkeiten verbunden ist, da er erst nach der Befestigung durchgeführt werden kann. Die erwähnten Kitt- und Klebbefestigungen, z.B. mit einem aushärtbaren Kunst- 45
harzkleber, erwiesen sich bei der starken Dauerbelastung durch die mechanischen Schwingungen als
nicht stabil genug. Bei der Erfindung wurde daher
eine an sich aus der Elektronenröhrentechnik bekannte Verbindungsmethode angewendet, bei der die 50 preßt, so daß eine sehr dünne Glasurschicht entzu verbindenden Körper durch eine Glasurmasse ge- steht. Die Glasurmasse erstarrt bei etwa 450° C, und eigneter Zusammensetzung miteinander verbunden bei der weiteren Abkühlung auf normale Tempera-

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die Temperaturschwankungen bei der Herstellung auftretenden mechanischen Spannungen aufgenommen werden.

Um eine festgefügte Verbindung zu erreichen, wird die Glasurmasse auf etwa 650° C erwärmt und zwischen die zu verbindenden Flächen eingebracht. Beim Zusammenpressen der beiden Körper wird die dünnflüssige Glasurmasse an den Rändern herausge-

tür entstehen Spannungen in der Glasurschicht dadurch, daß der Stahl, aus dem z. B. der Filterkörper besteht, und das Ferrit, aus dem z.B. der Wandler besteht, auf Grund ihrer unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten verschieden stark schrumpfen. Wenn die Glasurschicht sehr dünn ist, können diese mechanischen Spannungen so stark werden, daß sie zur Zerstörung der Verbindungsstelle führen. Durch die gemäß der Erfindung vorgesehenen Vorsprünge an einem der beiden zu verbindenden Körper wird eine Mindeststärke der Glasurschicht sichergestellt, die ausreicht, um die bei der Abkühlung auftretenden mechanischen Spannungen aufzunehmen, ohne daß ein Reißen der Verbindungsstelle eintritt. In diesem Falle verteilt sich das Spannungsgefälle so über die größte Stärke der Glasurschicht, daß an keiner Stelle eine Überbeanspruchung auftritt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels für die Verbindung eines z. B. in longitudinalen Schwingungen erregten Ferritwandlers mit einem in der gleichen Schwingungsform erregten, aus λ/2-Resonatoren und λ/4-Koppelelementen bestehenden mechanischen Filterkörper näher beschrieben. Sie kann jedoch auch für viele andere Verwendungszwecke benutzt werden, wo eine gegen mechanische Dauerbeanspruchungen sichere Verbindung zwischen zwei nicht miteinander verschweißbaren Körpern erforderlich ist. Der in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Filterkörper besteht aus zylindrischen Resonatoren 1 größeren Querschnitts und ebenfalls zylindrischen, auf gleicher Achse liegenden Koppelelementen 2 geringeren Querschnitts. Das endständige Koppelelement ist mit einer Scheibe 3 aus dem gleichen Material verbunden. Die Teile 1, 2 und 3 können aus einem einzigen Stück z. B. auf der Drehbank gefertigt sein. Sie können aber auch, wie ebenfalls bekannt, aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein, wobei Schraub- und Schweißverbindungen angewandt werden können. An die Scheibe 3 ist der z. B. aus Ferrit bestehende elektromechanische Wandler nach dem Verfahren gemäß der Erfindung befestigt. Dabei sind alle für die Erfindung nicht wesentlichen Teile des Wandlers, wie die Vormagnetisierungsanordnung und die zur elektrischen Ankopplung erforderliche Drahtwicklung in der Zeichnung nicht dargestellt Die Scheibe 3, die z.B. einen Durchmesser von 3 mm hat, ist an. der mit dem Wandler 4 zu verbindenden Fläche mit einem Vorsprung 5 von z. B. I = 0,1 mm Länge versehen, so daß die beiden zu verbindenden Flächen nicht direkt aufeinanderliegen können, sondern den erwähnten Mindestabstand voneinander besitzen. Der Raum zwischen den beiden aneinanderstoßenden Flächen ist mit einer geeigneten Glasurmasse 6 ausgefüllt. Als Material für diese Glasurmasse eignen sich die aus der Anglasungstechnik bei Elektronenröhren bekannten Materialien. Durch den Vorsprung 5 ist sichergestellt, daß eine gewisse Mindestschichtstärke von 0,1 mm vorhanden ist, so daß die bei den unterschiedlichen Schrumpfungen des Stahls einerseits und des Ferrits andererseits verursachten Spannungen aufgenommen werden können, ohne daß eine Überbeanspruchung der Glasurmasse, die zum Reißen der

ίο Verbindungsstelle Anlaß geben könnte, auftritt.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung nur eines Vorsprungs 5, wie er im Ausführungsbeispiel gezeigt ist, beschränkt, sondern es können auch mehrere Vorsprünge vorgesehen sein, z.B. wenn es erforderlich ist, ein Kippen der zu verbindenden Flächen gegeneinander zu verhindern. Üblicherweise wird man in dem angegebenen Anwendungsbeispiel der Erfindung mit einem einzigen Vorsprung auskommen, indem man das Kippen durch eine exakte Führung der beiden zu verbindenden Teile verhindert und damit sicherstellt, daß die verbindende Glasurschicht an allen Stellen die gleiche Stärke besitzt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer flächenhaften Verbindung zweier durch mechanische Schwingungen hoher Frequenz erregter Körper aus verschiedenen, nicht miteinander verschweißbaren Materialien, insbesondere zur Befestigung eines aus Ferrit bestehenden magnetostriktiven Wandlers an dem aus Stahl bestehenden Filterkörper eines mechanischen Frequenzfilters, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zu verbindenden Flächen eine Glasurmasse gebracht und durch einen oder mehrere auf mindestens eine der beiden Flächen angebrachten Vorsprünge eine solche Schichtdicke der Glasurmasse sichergestellt wird, daß die durch die Temperaturschwankungen bei der Herstellung auftretenden mechanischen Spannungen aufgenommen werden.

2. Verfahren zum Herstellen einer fiächenhaften Verbindung zwischen einem Ferritkörper und einem Stahlkörper an einer kreisförmigen Verbindungsfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlkörper an der Verbindungsfläche mit einem zentralen Vorsprung versehen wird.
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In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 967417;
französische Patentschrift Nr. 1031924;
J. Matauschek, »Einführung in die Ultraschalltechnik«, 1957, S. 160.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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