DE2427000B2 - Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elementes in bezug auf ein festes Element - Google Patents
Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elementes in bezug auf ein festes ElementInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23Q3/06—Work-clamping means
- B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
- B23Q3/086—Work-clamping means other than mechanically-actuated using a solidifying liquid, e.g. with freezing, setting or hardening means
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und
zum Beispiel durch die US-PS 2624 107 bekannt gewordenen Art.
Aus der DE-OS 1 483474 sind eutektische Legierungen
auf Wismutbasis mit Liquiduspunkten unterhalb von 50° C bekannt. Diese niedrigschmelzenden
eutektischen Legierungen werden als Lötlegierungen verwendet.
Die US-PS 2624 107 beschreibt eine Befestigungsanordnung für die Verbindung von Elementen unter
Verwendung einer Legierung auf Wismutbasis, wobei sich die Legierung erst bei 103°-230° C verfestigt.
Mit der sich aus dieser Patentschrift ergebenden Lehre ist eine schnelle Wärmezu- und -ableitung für die Zustandsänderung
und ein Übergang der Flüssigkeit im flüssigen Bad aus dem festen in den flüssigen Zustand
ohne Übergangsphase nicht möglich.
Bei der US-PS 3138226 handelt es sich um die
dauerhafte Montage einzelner Elemente, wobei sich das Problem der rapiden Wiederholbarkeit des
Schmelzens der Legierung nicht stellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Vorrichtungen
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß eine schnelle
Wärmezu- und -ableitung für die Zustandsänderung erreicht ist und die Flüssigkeit im flüssigen Bad ohne
Ubergangsphase aus dem festen in den flüssigen Zustand
übergeht, so daß auf einfache Weise gleichmäßig und feinfühlig mittels eines warmen Wasserstromes
die Erwärmung und Abkühlung und damit die Zustandsänderung erreicht werden kann und diese bei
niedriger Temperatur plötzlich erfolgt und eine Blokkierungswirkung
der einzelnen gegeneinander festzulegenden Elemente in dieser Weise schnell erreichbar
ist und auch Wiederlösen schnell erreichbar ist, so daß die Vorrichtung insbesondere in der Werkzeugmontage
vorteilhaft angewandt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen
Vorrichtungsmerkmale vorgesehen, wobei noch im Unterauspruch 2 eine für die Aufgabenlösung
vorteilhafte und förderliche Weiterbildung beansprucht ist.
Es ist zwar durch die DE-AS 1 267800 eine Vorrichtung
zur Herstellung zusammengehöriger Patritzen und Matritzen als Preßwerkzeuge für die Herstellung
von tiefgezogenen Gegenständen auf einer Presse bekanntgeworden, bei der kaltes und warmes Wasser
durch Zu- und Ableitungen zu- und abgeführt wird, um bei der Herstellung der Preßwerkzeuge aus leicht
schmelzbaren Metallegierungen eine Verflüssigung und danach eine Verfestigung nach dem Gießvorgang
zu erreichen. Jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders
gelagert als bei der Erfindung.
Bei der Erfindung wird von einer ganz bestimmten eutektischen Legierung ausgegangen, die sich vorteilhafterweise
bereits bei 47° C verfestigt. Mit dieser speziellen eutektischen Legierung besteht in vorteilhafter
Weise die Möglichkeit, den die eutektische Legierung aufnehmenden Behälter in seiner Wandung
mit einem Rohrsystem zu versehen, und über dieses Rohrsystem die eutektische Legierung auf einfache
Weise gleichmäßig und feinfühlig mittels eines warmen Wasserstromes zu erwärmen bzw. abzukühlen.
Bei der anmeldungsgemäßen Legierung stellt sich eine eutektische Erstarrung ein, die bei niedriger Temperatur
plötzlich erfolgt und eine Blockagewirkung der einzelnen gegeneinander festgelegten Elemente bewirkt.
Obwohl insbesondere wegen der Wiederholbarkeit des Vorganges die Temperatur des Warmwassers
konstant gehalten werden kann, besteht mit der Vorrichtung die Möglichkeit einer schnellen Umschaltung
auf den Umlauf von kaltem Wasser durch das System, so daß ein plötzliches Erstarren und
Schmelzen in kurzen Zeitabständen wiederholt werden kann, wodurch eine genaue Ausrichtung der Teile
zueinander bzw. ein Korrigieren der Stellung der Teile zueinander möglich ist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung
zum Festlegen eines beweglichen Elementes in bezug auf ein festes Element, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Versorgungskreises für die Zufuhr von Strömungsmittel zum
Rohrsystem.
Fig. 1 zeigt einen festen Behälter 1, welcher eine bestimmte Menge einer eutektischen Legierung 2
enthält, jn welche ein bewegliches Element 3 eingetaucht
werden kann, welches gegebenenfalls Löcher 4 aufweist. In der Wandung des festen Behälters 1 ist
ein Rohrsystem 5 vorgesehen, in welchem ein Strö-
mungsmittel zum Erwärmen bzw. Abkühlen zirkulieren kann.
Als ein Beispiel für die verwendete eutektische Legierung sei die nachstehende Zusammensetzung genannt:
Zinn 8,3%
Wismut 44,7%
Blei 22,6%
Kadmium 5,3%
Indium 19,1%
Diese Zusammensetzung stellt einen Liquidus-Solidus-Zustand
bei 47° C sicher, also bei einer Temperatur, die insbesondere für die Erwärmung mittels eines
Strömungsmittels wie beispielsweise Wasser geeignet ist.
Während die eutektische Legierung durch Zirkulation eines Strömungsmittels, dessen Temperatur höher
ist als der Verflüssigungspunkt und der Verfestigungspunkt, in flüssiger Phase gehalten wird, taucht
man das bewegliche Element in diese Legierung ein. Anschließend tauscht man das im Rohrsystem 5 zirkulierende
warme Strömungsmittel gegen ein kaltes Strömungsmittel aus, so daß die Temperatur der eutektischen
Legierung so abgesenkt wird, daß sie unter dem Verfestigungspunkt liegt, und daß auf diese
Weise die verfestigte eutektische Legierung die Verbindung zwischen dem beweglichen Element 3 und
dem festen Behälter 1 sicherstellt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Versorgungskreis zur Zufuhr von Strömungsmittel zum
Rohrsystem 5, welcher einen eine Quelle darstellenden Behälter 6 umfaßt, dem Wasser aus der Wasser
leitung über den Hahn 17 zugeführt wird und über welchem ein Expansionsgefäß 19 angeordnet ist. Im
Inneren des Behälters 6 befinden sich ein Heizwiderstand 8 und ein Thermostat 9. Das Wasser im Behälter
6 wird durch eine Pumpe 7 in eine Leitung 11 zu einem Magnetventil 10 befördert, welches am Eingang
des Rohrsystems 5 angeoidnet ist. In gleicherweise ist das Magnetventil über eine Leitung 12 mit
einer Wasserquelle für Kaltwasser aus der städtischen
r> Wasserleitung verbunden. An ihrem Ausgang ist das
Rohrsystem 5 mit einem zweiten Magnetventil 14 verbunden, dessen eine Auslaßöffnung mit einer Ablaßleitung
15 und dessen andere Auslaßöffnung über eine Leitung 16 mit dem Behälter 6 verbunden sind.
ι» Die Leitung 11 ist mit der Leitung 16 über eine
Zweigleitung verbunden, die mit einem Drosselelement versehen ist.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird die Pumpe 7 betätigt und der Heizwiderstand wird mit elektrischem
ι "> Strom gespeist, um das Wasser im Behälter 6 auf eine vorgegebene und durch den Thermostaten 9 geregelle
Temperatur zu erwärmen.
Soll dem Rohrsystem warmes Strömungsmittel zugeführt werden, sind die Magnetventile 10 und 14
-'() nicht erregt und befinden sich in der in ausgezogenen Linien in Fig. 2 eingezeichneten Stellung, bei welcher
der Behälter 6 über die Leitungen 11 und 16 mit dem Rohrsystem 5 in Verbindung steht.
Soll dagegen dem Rohrsystem 5 ein kaltes Strö-
-)ri mungsmittel zugeführt werden, werden die Magnetventile
10 und 14 erregt, so daß sich diese in der in gestrichelter Fcrm eingezeichneten Stellung befinden,
bei welcher die Kaltwasserquelle 13 über die Leitung 12 mit dem Eingang des Rohrsystems Sin Verbindung
κι steht, deren Ausgang über die Leitung 15 mit dem
Ablauf verbunden ist.
Während kaltes Wasser im Rohrsystem zirkuliert, arbeitet die Pumpe 7 weiter, und das auf diese Weise
beförderte Warmwasser wird über das Drosselele-
n ment 18 zum Behälter 6 geleitet. Auf diese Weise
bleibt die Temperatur des wannen Wassers sehr gleichmäßig.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elements in bezug auf ein festes Element,
wobei das bewegliche Element in ein flüssiges Bad aus einer eutektischen Legierung eingetaucht
wird, welches in einem das feste Element bildenden Behälter enthalten ist, in bezug auf welchen
das bewegliche Element festlegbar ist, und daß die eutektische Legierung abgekühlt wird und beim
Verfestigen bei konstanter Temperatur und ohne Durchlaufen des pastenform igen Zustands die feste
Verbindung zwischen dem beweglichen Element und dem festen Behälter sicherstellt, dadurch
gekennzeichnet, daß die eutektische Legierung aus 8,3% Zinn, 44,7% Wismut, 22,6%
Blei, 5,3% Kadmium und 19,1% Indium besteht, daß der die eutektische Legierung (2) enthaltende
und das feste Element bildende Behälter (1) innerhalb seiner Wandungen ein geschlossenes
Rohrsystem (5) zum Durchleiten eines Strömungsmittels zum Erwärmen bzw. Abkühlen aufweist
und daß das geschlossene Rohrsystem (5) wahlweise über ein erstes Magnetventil (10) an
eine Quelle (6) für warmes Strömungsmittel und an eine Quelle (13) für kaltes Strömungsmittel,
und über ein zweites Magnetventil (14) an die Quelle (6) für warmes Strömungsmittel und an
eine Ablaßleitung (15) anschließbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (6) für warmes Strömungsmittel
einen Behälter (6) umfaßt, welcher eine Pumpe (7) speist und einen elektrischen Heizwiderstand (8) sowie einen Thermostaten (9)
aufweist.
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