DE871096C

DE871096C - Einrichtung zum Herstellen von metallischen UEberzuegen

Info

Publication number: DE871096C
Application number: DES22956A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Nuendel; Paul Dr Wenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-04-29
Filing date: 1951-04-29
Publication date: 1953-03-19

Description

Einrichtung zum Herstellen von metallischen Überzügen Es ist bekannt, Lötverbindungen unter der Einwirkung von Schall- oder Ultraschallschwingungen herzustellen. Gewöhnlich werden hierbei zunächst die zu lötenden Stellen unter der Einwirkung der Schwingungen verzinnt, doch können die Schwingungen statt dessen oder zusätzlich auch unmittelbar während des Lötvorganges wirksam sein. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, in der gleichen Weise auch sonstige metallische sowie auch nichtmetallische Überzüge auf metallischen oder nichtmetallischen Werkstücken unter Einwirkung der Schwingungen herzustellen. In der Regel muß hierbei zum mindesten der Überzugsstoff, gewöhnlich aber auch das Werkstück erhitzt werden. Es kann hierfür beispielsweise die Erregerwicklung eines magnetostriktiven Schwingungserzeugers so ausgebildet werden, daß die unter ihrer Einwirkung in dem Schwingkörper erzeugte Wärme schon allein ausreicht, um den Überzugsstoff und gegebenenfalls die zu überziehende Werkstückstelle hinreichend aufzuheizen. Bei großen Werkstücken ist es aber meist erforderlich, die zum Löten bzw. Überziehen notwendige Wärme auf eine andere Weise aufzubringen, beispielsweise dadurch, daß das Werkstück mittels einer Gasflamme aufgeheizt wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die dieses zusätzliche Aufbringen der Wärme auf eine sehr einfache Weise ermöglicht. Die Einrichtung nach der Erfindung benutzt als Schwingungserzeuger einen magnetostriktiven, insbesondere stabförmigen Schwingkörper und ist derart ausgebildet, daß in einem hohlen magnetostriktiven Schwingkörper eine elektrische Heizvorrichtung eingebaut wird. Als Heizvorrichtung kann ein an sich beliebiges elektrisches Widerstandsheizelement vorgesehen werden, beispielsweise ein Kohlewiderstandskörper. Besonders einfache Ausbildungsforrnen der Einrichtung nach der Erfindung ergeben sich, wenn eine Heizvorrichtung verwendet wird, bei der die Wärme durch den Übergangswiderstand an der Berührungsstelle zweier oder mehrerer in Reihenschaltung in einem Stromkreis angeordneter elektrisch leitender, sich kontaktgebend berührender Körper erzeugt wird. Einer dieser elektrisch leitenden Körper kann hierbei von dem Schwingkörper selbst oder Teilen desselben gebildet werden, während sich als zweiter elektrisch leitender Körper besonders ein Kohlekörper eignet.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in seinen wesentlichen Teilen dargestellt. Ein magnetostriktiver Schwingkörper i: ist rohrförmig, also hohl ausgebildet. Sein unteres Ende ist durch einen metallischen -Stopfen 2 verschlossen, und zwar derart, daß es eine zur Längsachse des Schwingkörpers schräge Stirnfläche hat. Die Abschrägung ist zu dem Zweck vorgesehen, damit der Schwingkörper beim Arbeiten schräg auf die zu überziehende Fläche aufgesetzt werden kann. An sich kann aber das Arbeitsende des Schwingkörpers auch jede beliebige andere dem Verwendungszweck angepaßte Form haben.
Aus schwingungstechnischen Gründen ist: bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel auch das andere Ende des rohrförmigen Schwingkörpers abgeschrägt, und zwar derart, daß der Schwingkörper in allen Punkten seines Querschnittes gleiche Länge hat.
Im Innern des hohlen Schwingkörpers ist ein Kohlestab 3 angeordnet, der mittels einer Druckfeiler 4 an den Stopfen 2 herangedrückt wird. Das andere Ende der Feder 4 ist an einer im Schwingkörper fest eingesetzten Halterüngsscheibe 5 befestigt; letztere ist zweckmäßig am Schwingungsknoten des Schwingkörpers angeordnet, der im vorliegenden Fall infolge der unsymmetrischen Verteilung der Massen längs des Schwingkörpers nicht in der Mitte des Schwingkörpers liegt, sondern etwas nach dem Arbeitsende des Schwingkörpers hin verschoben ist. Der Kohlestab 3 ist in den durchlochten Scheiben 6 aus Isolierstoff axial geführt.
Zur Schwingungserregung des Schwingkörpers dient die in der Zeichnung nur wesenhaft dargestellte Erregerwicklung 7. Ferner ist: ein Transformator 8 vorgesehen, dessen Primärseite an einem Netz von z. B. 22o Volt liegt und dessen Sekundärwicklung eine Wechselspannung von etwa 4 bis io Volt abgibt. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist mit dem Schwingkörper leitend verbunden, und zwar vorteilhafterweise. am Schwingungsknoten, während das andere Ende mit der Druckfeder 4 und über diese mit dem Kohlestab 3 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wird die Erregerwicklung 7 in bekannter Weise an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossen, so wird der Schwingkörper i zu Längsschwingungen erregt. Wird der Transformator 8 an Spannung gelegt, so fließt von seiner Sekundärwicklung aus ein Strom über die Scheibe 5; die Druckfeder 4, den Kohlestab 3, den Stopfen :2 und den Schwingkörper i. Hierdurch erhitzt sich der als Widerstand wirksame Kohlestab 3 und überträgt seine Stromwärme auf den Stopfen 2 am Arbeitsende des Schwingkörpers, der im vorliegenden Fäll beispielsweise als schwingender Lötbolzen dient. Eine noch-stärkere Wärmebildung tritt aber an der Berührungsfläche zwischen dem Bolzen 3 und dem Stopfen :2 auf, die den Stopfen ebenfalls erhitzt. Die Wärmebildung wird durch entsprechende Bemessung der'vom Strom durchflossenen Einzelteile so groß vorgesehen, daß die Erwärmung des Stopfens 2 und somit des Arbeitsendes des Schwingkörpers für den vorzunehmenden Arbeitsvorgang ausreicht.
Es ist vorteilhaft, den Transformator 8 so zu bemessen, daß die Sekundärseite eine Spannung von höchstens etwa 40 Volt abgibt, so daß das gegen Berührung ungeschützte Arbeitsende des Schwingkörpers keine gefährliishe- Berührungsspannung führt. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Sekundärspannung von etwa 4 bis io Volt angenommen; der wirksame Erwärmungsstrom hat hierbei eine Stromstärke in der Größenordnung von etwa io Ampere.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Herstellen von z. B. metallischen Überzügen, insbesondere von lötfähigen Metallüberzügen, und zum Löten unter der Einwirkung von Schall- oder Ultraschallschwingungen auf :das Überzugs- bzw. Lötmittel,. bei der die Schwingungen mittels eines magnetostriktiven, insbesondere stabförmigen Schwingkörpers erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem hohlen rnagnetostriktiven Schwingkörper eine elektrische Heizvorrichtung eingebaut ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizvorrichtung ein elektrisches Widerstandsheizelement, beispielsweise ein Kohlewiderstandskörper, vorgesehen ist.
3., Einrichtung nach Anspruch2, gekennzeichnet durch .eine Heizvorrichtung, bei der die Wärme durch den Übergangswiderstand an der Berührungsstelle zweier oder mehrerer in Reihenschaltung in einem Stromkreis angeordneter elektrisch leitender, sich kontaktgebend berührender Körper erzeugt wird.
4: Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß einer der elektrisch leitenden Körper von dem Schwingkörper selbst oder Teilen desselben gebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch ,4, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Schwingkörper in Kontaktberührung stehender elektrisch leitender Körper ein Kohlekörper vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schwingkörper an seinem Arbeitsende geschlossen ist und daß im Innern des Schwingkörpers ein elektrisch leitender, vorzugsweise stabförmiger Körper, insbesondere ein Widerstandskörper, z. B. aus Kohle, derart.angeordnet ist, daß er den Schwingkörper an seinem Arbeitsende kontaktgebend berührt, wobei die Berührungsstelle vorzugsweise unter der Druckeinwirkung eines Druckmittels, z. B. einer Druckfeder, steht.
7. Einrichtung nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizvorrichtung zum Betrieb mit einer von der Erregerwicklung des Schwingkörpers unabhängigen Spannungsquelle eingerichtet ist, vorzugsweise einer Spannungsquelle mit einer Spannung von höchstens q.0 Volt, z.. B. einer Spannung von etwa 4 bis 10 Volt.