Verfahren zum Befestigen von Metallteilen an Kohlekörpern Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Metallteilen an Kohlekörpern, vorzugsweise
an Schaltkontakten und Dynamobürsten durch Heißverformung des Metalls. Es ist bekannt,
die Befestigung von Metallteilen an Keramikkörpern in der Weisse durchzuführen,
daß das zu befestigende Metallstück außerhalb .des Keramikkörpers bis zum Enveichungspunkt
erwärmt, dann in die Befestigungsstelle eingeführt und angestaucht wird. Dieses
Verfahren ist bei Verwendung von Kohle nicht anwendbar, da keramisch ge-
bundene
Kohle eine hervorragende: Wärmeleitfähigkeit besitzt und dem einzustauchenden Metallkörper
zuviel Wärme entzieht. Die Befestigung von Metallteilen in Kohlekörpern ist daher
bisher in der Weise vorgenommen worden, daß der Metallkörper in eine Ausnehmung
des Kohlekörpers eingesetzt und der Zwischenraum zwischen Kohle und Metallkörper
durch flüssiges Metall ausgegossen wird. Dieses Verfahren isst jedoch sehr umständlich
und eignet sich nicht für die Massenfertigung kleiner Werkstücke, da bei kleinen
Werkstücken der Zwischenraum zwischen dem zu befestigenden Metallteil und der Kohle:
zu gering ist, um flüssiges Metall in den Zwischenraum einzugießen.Method for attaching metal parts to carbon bodies The invention relates to a method for attaching metal parts to carbon bodies, preferably to switch contacts and dynamo brushes, by hot deformation of the metal. It is known to carry out the fastening of metal parts to ceramic bodies in the white that the metal piece to be fastened outside .des ceramic body is heated up to the enveichungspunkt, then inserted into the fastening point and upset. This procedure is not for use of coal applicable, as ceramically Thematic coal excellent: has thermal conductivity and the einzustauchenden metal body removes too much heat. The fastening of metal parts in carbon bodies has therefore hitherto been carried out in such a way that the metal body is inserted into a recess in the carbon body and the space between the carbon and the metal body is filled with liquid metal. However, this method is very cumbersome and is not suitable for the mass production of small workpieces, since with small workpieces the space between the metal part to be fastened and the carbon is too small to pour liquid metal into the space.
Es ist ferner bekannt, die Anschlußlitz--n in Metallkohlebürsten in
der Weise zu befestigen, daß das mit einem Zinnknoten versehene Ende der Anschlußlitze
in die Bürstenbohrung eingesietzt wird. Die Befestigung erfolgt dadurch, ,daß das
an der Anschlußlitze haftende Zinn elektrisch zum Schmelzen gebracht wird und gleichzeitig
ein seitlicher Druck auf die Bürstenbohrung ausgeübt wird. Hierbei bedient man sicheiner
PLnktschweißmaschine, durch die .die Erwärmung der Lötstelle bewirkt und der notwendige
Druck aus- , geübt wird. Dieses Verfahren ist .jedoch nur brauchbar für nicht geglühte
Kohlekörper, die
eine entsprechende Verformung unter deli@ Einfluß
der Drucke'.iektrodie der Pun,1tscli@v-cil3-inaschiine gestatten. Bei diesem Verfahren
tritt infolge der guten Wä-rmiel@eitfähigkeit i und Wärmeaufnahmefähigkeit des Kohl.clciirpers
ein großer Wattverbrauch ein, bis di: notwendige Temperatur an der Schmelzstelle
erreicht ist.It is also known that the connection litz - n in metal carbon brushes in
secure in such a way that the tin-knotted end of the pigtail
is inserted into the brush bore. The attachment takes place in that the
tin adhering to the pigtail is electrically melted and at the same time
lateral pressure is exerted on the brush bore. Here you use one
Spot welding machine, which causes the soldering point to be heated and the necessary
Pressure is exerted. However, this method is only useful for non-annealed
Carbon bodies that
a corresponding deformation under deli @ influence
der Drucke'.iektrodie der Pun, 1tscli @ v-cil3-inaschiine allow. In this procedure
occurs as a result of the good thermal conductivity and heat absorption capacity of the cabbage collector
a large watt consumption until di: necessary temperature at the melting point
is reached.
Durch die Erfindung soll die Befestigung von Metallteilen in keramisch
gebundenen geglühten Kohlekörpern ermöglicht iverden. Erreicht wird dies nach er
Erfindung dadurch, daß an der Befestigungsstelle Kohle und Metall so miteinander
in Berührung bracht ',werden,- daß in einem über Kohle und Metall verlaufenden Heizstromkreis
ein im Verhältnis zu den übrigen Widerständen sehr hoher Übergangswiderstand all
,der Berührungsstelle zwischen Metall und Kohle entsteht und bei der kurzen Einschaltdauer
des Heizstromes das Metall im wesentlichen an der Berührungsstelle zum Erweichen
gebracht wird, so daß unter Preßdruck eine Heißverformung des Metalls etwa derart
eintritt, daß das Metall in. Hinterdrehungen oder Gewind egäilge hin.eingepreßt
wird.The invention aims to fix metal parts in ceramic
bound annealed carbon bodies allows iverden. This is achieved according to him
Invention in that coal and metal so with each other at the fastening point
brought into contact, - that in a heating circuit running over coal and metal
a very high contact resistance all in relation to the other resistances
, the point of contact between metal and carbon and the short duty cycle
of the heating current to soften the metal essentially at the point of contact
is brought, so that under pressure a hot deformation of the metal about such
occurs that the metal is pressed into. undercuts or threads
will.
Der die Heizleistung bestimmende C`bergangswiderstand zwischen Metall
und Kohle ist bekanntlich von der Gestalt, dem Zustand der Berührungsflächen und
voll dem Druck abhängig, mit dem Metall und Kohle während des Heizvorganges aneinanderliegen.
Der Heizvorgang vollzieht sich bei dem Verfahren nach der Erfindung nun so, daß
der Druck zwischen den vorher in geeigneter Weise vorbereiteten Kontaktflächen zunächst
gerade groß genug gemacht wird, den Heizstrom einzuleiten. Durch Geringhalten des
Druckes und entsprechende Einregelung .der Stromstärke wird die Erwärmung so lange
fortges tzt, bis die nötige Erhitzung an der Berührungsstelle zwischen Kohle und
:Metall erreicht ist. Erst dann wird so stark nachgepreßt, daß eine Heißverformung
des Metallteils :eintritt. Um hierbei eine gute mechanisch feste Verbindung zwischen
Kohle und Metall zu erreichen, wird zweckmäßig I die Befestigungsstelle mit Hinterdrehungen,
Erweiterungen oder Gewindegängen versehen, in die das erweichten Metall hineingepreßt
wird. Da durch das vorliegende Verfahren nur eine örtliche Erwärmung an der Berüh
rungsstelle zwischen Metall und Kohle erreicht wird, ist die Wärmeleitfähngkeit
der hohle von untergeordneter Bedeutung.The transition resistance between metal that determines the heating output
and coal is known to be of the shape, the condition of the contact surfaces and
fully dependent on the pressure with which metal and carbon touch each other during the heating process.
The heating process takes place in the method according to the invention so that
the pressure between the previously suitably prepared contact surfaces
is made just large enough to initiate the heating current. By keeping the
Pressure and the corresponding adjustment of the current intensity, the heating will continue for so long
continued until the necessary heating at the point of contact between carbon and
: Metal is reached. Only then is re-pressed so hard that hot deformation occurs
of the metal part: entry. In order to achieve a good mechanically strong connection between
To reach coal and metal, it is expedient to
Provided extensions or threads into which the softened metal is pressed
will. Since the present process only results in local heating at the surface
ration point between metal and carbon is reached, is the thermal conductivity
the hollow of minor importance.
Es ist -denkbar, bei Massenfertigung die einzelnen Phasen der Druck-
und Stromregelung durch entsprechend ausgebildete Vor richtungen selbsttätig zum
Ablauf zu bringen. Wie bereits erwähnt, hängt der übergangswiderstand zwischen Metall
und Kohle von dem Zustand der Berührungsflächen ab, all denen sich der Heizvorgang
abspielt. Uni einen möglichst hohen Übergangswiderstand zu erzielen, können die
Berührungsflächen des Metalls durch Oxydbildung oder andere gleichwertige Mittel.
entsprechend vorbereitet werden. Die besondere Behandlung braucht nur den Flächen
-zuteil zu werden, an denen das Aufheizen erfolgt, während andere Anlageflächen,
insbesondere die Stellen, die auf die Dauer die stromleitende Verbindung von Kohle
zu Metall übernehmen sollen, eine Lcsondere Behandlung erfahren können oder bei
der Behandlung der Heizflächen entspr@#-chend geschützt werden. Die elektrische
Leitfähigkeit dieser Anlageflächen kann durch Metallisieren der Kohleanlageflächen
auf galvanischem Wege oder nach dem Schoopscheli Metallspritzverfahren verbessert
werden.It is conceivable that in mass production the individual phases of printing
and current control automatically by means of appropriately trained devices before
To bring expiration. As already mentioned, the contact resistance depends between metal
and carbon depends on the condition of the contact surfaces, all of which are being heated
plays. Uni to achieve the highest possible contact resistance can be achieved by the
Contact surfaces of the metal due to the formation of oxides or other equivalent means.
be prepared accordingly. The surface only needs special treatment
-to be allocated to which the heating takes place, while other contact surfaces,
in particular the places that in the long run the electrically conductive connection of coal
to take over metal, can receive special treatment or at
the treatment of the heating surfaces must be protected accordingly. The electric
The conductivity of these contact surfaces can be achieved by metallizing the coal contact surfaces
improved galvanically or according to the Schoopscheli metal spraying process
will.