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Verfahren und Vorrichtung zur Herbeiführung einer einwandfreien Bindung
beim Aufbringen von Metallschichten auf metallenen Werkstücken Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herbeiführung einer einwandfreien
Bindung beim Aufbringen von. Metallschichten auf metallenen Werkstücken durch deren
Eintauchen und Bewegen in der Schmelze der Auftragsschicht.
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Das neue Verfahren ist gekennzeichnet durch die Ausbildung der Kokille
nach Art kommunizierender Gefäße, die in der Schmelze zur Erzeugung einer hin und
her gehenden Bewegung längs der Bindungsoberflächen auf und ab bewegt werden.
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Vorzugsweise dient das neue Verfahren dazu, Lagerschalen aus Stahl
mit einer Schicht aus Bleibronze, Weißmetall oder einem anderen Metall auszukleiden,
wobei das Absetzen von Blasen und Verunreinigungen aller Art vermieden wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, beim Anbringen von Metallschichten
auf Metallgegenstände durch Eintauchen in ein Bad der Auftragsschicht den Gegenstand
in eine Metallmatrize einzuklemmen und mit dieser in einer feuerfesten Umkleidung
in dem Bad zu bewegen, bis die Flächen von dem Bad angegriffen werden und dadurch
eine innige Verbindung entsteht.
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Nach diesem Vorschlag ist es wohl möglich, das Werkstück gleichmäßig
und ausreichend zu erwärmen, doch ist nicht angegeben, wie anhaftende Luftblasen
und in der Schmelze befindliche Fremdkörper entfernt werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, durch das eine
lebhafte Bewegung der Schmelze gegenüber der Oberfläche des Werkstückes vor der
Bindung erzeugt wird. Dies geschieht dadurch, daß der von der Schmelze auszufüllende
Hohlraum nach oben verlängert wird, und daß die so ausgebildete Kokille in der Schmelze
und zum Teil über
deren Oberfläche so weit auf und ab bewegt wird,
daß nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhre eine lebhafte hin und her gehende
Strömungsbewegung erzeugt wird.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Verbundgußlagerschalen
und kennzeichnet sich durch ein U-förmiges Rohr mit einem kurzen und einem langen
Schenkel, das mit dem mit dem Lagermetall auszukleidenden Werkstück derart angeordnet
ist, daß die Schmelze zwischen den beiden Röhrenschenkeln des U-förmigen Rohres
den Bindungsflächen des Werkstückes entlang Strömungsbewegungen in -wechselnden
Strömungen und Gegenströmungen ausführt.
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An Stelle des U-förmigen Rohres könnte zur Erzielung derselben Wirkung
beispielsweise auch ein aufrecht stehender Zylindermantel mit seinem unteren Ende
in dem vom Werkstück umschlossenen Raum eingetaucht werden, wobei sowohl am Werkstück
als auch an dem einzutauchenden Zylinder Haltebügel zur leichten Handhabung und
zur wiederholten Benutzung des Zylinders angeordnet sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Einrichtung'
zur Darstellung gebracht.
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Es zeigt Abb. i die U-förmige Vorrichtung nach der Erfindung, von
links nach rechts gesehen, beim Eintauchen in die Schmelze, im getauchten Zustand
in der Schmelze und beim Hinausheben aus der Schmelze, wobei jeweils durch einen
Pfeil. die Strömirichtung der Schmelze gekennzeichnet ist.
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Abb. z und 3 zeigen eine Kokille von der Form eines U-Rohres mit einem
kurzen und einem langen Schenkel und dem in der Querverbindung der Schenkel eingebrachten
Werkstück.
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Abb. 4. zeigt eine Kokille, bei der ein zylindrischer Blechmantel
in aufrechter Stellung mit seinem unteren Ende in ein napfförmiges Werkstück eintaucht,
-während in Abb.5 eine Einrichtung zur Auskleidung einer Lagerschale gezeigt ist
von der Form eines in sich geschlossenen Ringes.
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Abb.6 zeigt die fertige Lagerschale nach Abb. 5.
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Beim Eintauchen des mit einem kurzen Schenkel versehenen U-Rohres
i (Abb. i) in die flüssige Schmelze 2 fließt dieselbe zunächst durch die Öffnung
des kurzen Schenkels in die Röhre ein. Hierauf setzt eine vom kurzen zum langen
Schenkel hin gerichtete Strömungsbewegung ein, die sich beim Herausheben der Röhre
aus der Schmelze in ihrer Richtung umkehrt. Diese so in abwechselnder Richtung sich
vollziehende Strömungsbewegung, die bei der Handhabung der Kokille selbsttätig einsetzt,
wird für die Rührwirkung herangezogen, die an den Bindungsflächen nötig ist. Hierbei,
d. h. bei mehrfachem Eintauchen der Röhre setzen sich, wie Versuche gezeigt haben,
die in der Schmelze befindlichen Einschlüsse an den mit F bezeichneten Stellen nicht
ab.
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Nach den Abb. a und 3 ist in das Bogenstück des U-Rohres 3 eine halbkreisförmige
Lagerschale 4. eingebracht, die sich mit ihren erhöhten Rändern 5 und 6 gegen die
Rohrwandungen abstützt. Beim Eintauchen der so entstandenen Kokille in die Schmelze
und beim Herausnehmen strömt die flüssige Schmelze in abwechselnden Richtungen an
den beiderseitiger- Bindungsflächen;, S der Schale vorbei.
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Bei dem in Abb. q. dargestellten Anwendungsfall ist das Werkstück,
eine napfförmige Schale 9, in die der Blechzylinder io eintaucht, und dieser Zylinder
io an den Haltebügeln i i und i? aufgehängt, so da(,) eine feste Verbindung von
Werkstück und Zylinder vermieden ist und der Zylinder io wiederholt benutzt werden
kann.
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In Abb.5 ist eine Einrichtung angegeben zur Auskleidung eines in sieh
geschlossenen ringförmigen Lagers 13. Es soll die Innenfläche dieses Ringes sowohl
als auch die eine und andere Stirnseite mit einer Schicht aus Lagermetall versehen
-werden. Zu diesem Zweck l.äßt man an dem in der Regel stählernen Ring Ränder 14
und 15 stehen, die die Ringhöhe beiderseits überragen. Der liegende Ring 13 in dieser
Form wird mit einem Blechboden 16 versehen, und es wird ein Blechzylinder 17, der
an seinem unteren Ende eine kreisringförmige Endscheibe i S trägt, vor dem Anbringen
des Bodens i6 durch die Ringöffnung hindurchgeführt, und zwar so. dal.', zwischen
Zylinder und dessen Endscheibe einerseits und dem Werkstück und seiner Bodenfläche
andererseits ein System von Kanälen entsteht, die hart an der Werkstückwandung entlang
führen. Nach mehrfachem Versenken der Kokille in der Schmelze und nach erfolgter
Bindung des Lagermetalls an den Werkstückwandungen werden die während des Ausgießens
des Ringes benötigten Hilfsmittel, der Zylinder, der Boden und die überstehenden
Ränder an der Mantelfläche des Ringes durch mechanische Bearbeitung entfernt. so
daß schließlich als fertiges Erzeugnis der Ring nach, Abb. 6 entsteht.