DE742018C

DE742018C - Verfahren zur Herstellung von Bauteilen fuer elektrotechnische Zwecke

Info

Publication number: DE742018C
Application number: DES127383D
Authority: DE
Inventors: Karl Rube; Ernst Stohl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-05-27
Filing date: 1937-05-27
Publication date: 1944-02-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für elektrotechnische Zwecke Es ist bereits bekannt, beim Bau elektrischer Geräte und Anlagen stromführende Bauteile aus Aluminium und Aluminiumlegierungen zu verwenden, die an ihren Oberflächen mit Auflagen aus hinreichend korrosionsfestem Kontaktwerkstoff, insbesondere Kupfer, versehen sind, um so an lösbaren Stromübergangsstellen, beispielsweise an den Kontaktstellen von Messerschaltern, einen auch auf die Dauer geringen Übergangswiderstand zu erzielen und die Kontakterwärmung m3glic'hst klein zu halten.
Das Aufbringen der Kupferauflage auf das im wesentlichen aus LeichtmetkIl bestehende Bauteil erfolgte beispielsweise auf galvanischem Wege. Derartige Überzüge aus Kontaktwerkst6ff sind jedoch nicht genügend verschleidfest, vor allem unterliegen sie der Gefahr des Abblätterns. Damit dieser Nachteil vermieden wird, sollen- beide zu verbindende Teile an ihren gegenseitigen Berührungsflächen überall fest aneinander haften und ohne Luft- oder Oxydeinschlüsse meta@I-lisch auf der ganzen Fläche miteinander verbunden sein. Es wurde daher vorgeschlagen, das Aufbringen der Auflage durch Aufwalzen vorzunehmen bzw. mit Kupfer plattiertes Aluminiumblech als Baustoff für die Teile zu verwerten. Auch diese Vorschläge sind schon bekannt. Ein nachträgliches Aufwalzen derartiger Auflagen aus Kontaktstoff auf dem im wesentlichen fertigen Körper eines Leichtmetallbauteiles ist jedoch nicht ohne @ve@iteres möglich, insbesondere dann; wenn nur bestimmte Stellen des Leichtmetallteiles mit einer Kontaktstoffauflage versehen werden sollen.
Es ist ferner schon bekannt, Kontakte an elektrischen Bauteilen durch elektrisches Aufschweißen oder Auflösen einzelner kleiner Kontaktträger auf die Kontaktplatte licrzustellen. Des weiteren gehört es zum Stande der Technik, Kontaktträger im kalten Zustande in eine kalte Kontaktplatte einzupressen.
Mit dieseln Verfahren ließen sich jedoch keine günstigen L?bergangswiderstände an den Verbindungsstellen erzielen.
ach der Erfindung erhält man ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für elektrotechnische Zwecke; die im wesentlichen aus Aluminium oder Aluminitunlegierungen und stellenweise an der Oberfläche aus einem geeigneten Kontaktwerkstoff, insbesondere Kupfer, bestehen, durch Erhitzen der Metalle bis auf den teigigen Zustand der Leichtmetallrohlinge (5oo bis 55o'5 C) und durch Zusammenpressen der Metalle unter plastischer Verformung mindestens des Leichtmetalls, indem in neuer Weise die Verbindung durch Einpressen des fertigen Werkstückes aus Kontaktwerkstoff in das Leichtmetall erzielt wird. Überraschenderweise zeigt es sich, daß sich auch bei dieser einfachen Arbeitsweise eine genügend große plastische Verformung der Metalle und damit eine innige mechanische Verzahnung an der Verbindungsstelle ergibt, die einen sehr kleinen Übergangswiderstand gewährleistet.
Man ist bei diesem Verfahren weder an eine besondere Form des Bauteiles gebunden, noch auf eine bestimmte Stärke der Auflage beschränkt. Ferner kann das Aufbringen ohne Schwierigkeit erwünschtenfalls auch vorgenommen werden, wenn das Leichtmetallteil im wesentlichen bereits seine endgültige Form erhalten hat.
Der teigige Zustand wird bei den meisten Aluminiumlegierungen in dem Bereich von etwa 5oo bis 55o3 C erreicht. Die Erhitzung auf diesen Zustand erfolgt besonders vorteilhaft unmittelbar durch Durchgang elektrischen Stromes durch das Metall. Das Erhitzen und Zusammenpressen der zu verbindenden Teile kann gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander vorgenommen werden. Es ist besonders vorteilhaft, für das Erhitzen und das Zusammenpressen eine .elektrisch Stumpfschweißmaschine oder eine elektrisch beheizte Preßform zu verwenden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann beispielsweise in der Weise ausgeführt werden, daß das Leichtmetall zusammen mit der Auflage bzw. den Auflagen ganz oder zum Teil in eine Preßforin eingelegt wird, die zweckmäßig gleichzeitig als Elektrode für die Stromzuführung dient. Darauf erfolgt die j Erhitzung und anschließend, sobald sich das Leichtmetall im teigigen Zustand befindet, das Zusammenpressen von Leichtmetallteil und .3ttflage. Es braucht dabei nur die Stelle des Bauteiles, an der die Auflage angebracht werden soll, von der Form umschlossen zu werden, während der übrige Körper des Bauteiles, der nicht bis auf den teigigen Zustand erhitzt wird, frei aus der Form herausragen kann.
DieAuflagen können in Form ebener Blechplatten auf das Leichtmetallteil aufgebracht werden. Sie können aber auch an ihren dem Leichtmetall zugewandten Begrenzungsflächen mit Zacken oder ähnlichen Aufrauhungen der Oberfläche versehen sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, auf ein Leichtmetallteil von prismatischer Form mittels des angegebenen Verfahrens den Kontaktwerkstoff in Form eines U-förmig gebogenen Blechstückes aufzubringen. Hierdurch läßt sich 'beispielsweise bei der Herstellung von Schaltmessern für Trennschalter erreichen, daß das- Schaltmesser durch die sich herstellungsgemäß ergebende Rundung an der mit dem Gegenkontakt beim Einschalten zuerst in Eingriff kommenden Stelle eine Art Schneide erhält, die das Einführen des Schaltinessers zwischen die Gegenschaltstücke erleichtert und die Verbindung der Auflage mit dein Schaltmesserkörpergegen unzulässige mechanische Beanspruchungen beim Einschalten schützt.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein derartiges Schaltmesser eines Tremischalters in der Zeichnung dargestellt, und zwar in Abb. i in Ansicht, in Abb. a in einem Schnitt, der an der Stelle geführt ist, die bei der Bewegung mit dem Gegenkontakt in Eingriff kommt. Mit i ist hierbei das Leichtmetallmesser in Form eines prismatischen Metallbandes bezeichnet, das um die Achse einer Bohrung 2 beweglich gelagert werden soll. Mit 3 sind zwei Kupferschichten bezeichnet, die auf den beiden Seiten des Schaltmessers auf dem einem Gelenk entsprechenden Ende unter plastischer Verformung eingepreßt sind. Mit d. ist ein U-förmig gehogenes Kupferblechstück bezeichnet, das auf dem dem Gegenkontakt zugeordneten Ende auf das Schaltmesser aufgepreßt ist, derart, daß sich durch die Rundung 5 eine Schneide ergibt, die das Einführen in den Gegenkontakt erleichtert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für elektrotechnische Zwecke, die im wesentlichen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen und stellenweise - an der Oberfläche aus einem geeigneten Kontaktwerkstoff, insbesondere Kupfer, bestehen, durch Erhitzen der Metalle bis auf den teigigen Zustand der Leichtmetallrohlinge (5oo bis 55o° C) und durch Zusammenpressen der Metalle unter plastischer Verformung mindestens des Leichtmetalles; dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Einpressen des, fertigen Werkstücks aus Kontaktwerkstoff in das Leichtmetall erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtmetallrohling an den Stellen, an denen er verformt wird, durch eine Abstützung geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage an ihrer dem Leichtmetall zugewendeten Begrenzungsfläche mit Zacken oder ähnlichen Aufrauhungen der Oberfläche versehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung durch unmittelbaren Durchgang elektrischen Stromes erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwerkstoff in Form eines U-förmig gebogenen Blechstückes auf das Leichtmetall aufgebracht wird. Zur Abgrenzung des- Anmeldungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift .... Nr. 2,44 82,9; USA: Patentschriften ..... - i 826 549, 1848083.