DE892842C

DE892842C - Verfahren zum UEberziehen der Waende bzw. zum Fuellen von Loechern und Bohrungen, insbesondere mit Metall

Info

Publication number: DE892842C
Application number: DES8011D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr-Ing Schoefer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-03-01
Filing date: 1941-03-01
Publication date: 1953-10-12

Description

Verfahren zum Überziehen der Wände bzw. zum Füllen von Löchern und Bohrungen, insbesondere mit Metall Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Löcher und Bohrungen von Körpern aus beliebigem Werkstoff mit Metall oder einem anderen, insbesondere schmelzbarem Stoff zu füllen bzw. die Wände dieser Löcher oder Bohrungen mit festhaftenden Schichten zu überziehen. Erfindungsgemäß wird in das Loch bzw. in die Bohrung der Kopf eines zur Erzeugung rascher mechanischer Schwingungen dienenden Schwingers, insbesondere Magnetostriktionsschwingers, eingeführt, der Schwinger in Schwingungen versetzt und gleichzeitig bzw. vorher dem Loch (der Bohrung) das Überzugsmaterial (Füllmaterial) in Form einer Schmelze, Lösung oder Suspension zugeführt. Es hat sich gezeigt, daß man auf diese Weise sehr fest haftende Überzüge an der Innenwand der Bohrung bzw. eine mit dem Grundkörper sehr fest verbundene Füllung erhält.
Die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens sei an einigen. Beispielen gezeigt. In Fig. z bedeutet z einen Körper mit einer Bohrung a, die mit einem Überzug aus einem Metall versehen werden soll. Diese Aufgabe liegt beispielsweise bei der Herstellung von Kohlebürsten für elektrische Maschinen vor, bei welchen es sich darum handelt, eine Kohlebürste fest mit dem Stromzuführungsleiter zu verbinden.. In diesem Fall kann man die Kohle mit einer Bohrung versehen, die Innenfläche derselben mit einem Metall, z. B. Zinn, überziehen und das Ende der Zuleitung in die Bohrung einlöten. Das Ende des Körpers z isst in ein Schmelzbad 3 aus dem flüssigen Überzugsmetall eingetaucht, das sich in einem Behälter 4 befindet und durch eine Heizwicklung 5 aufgeheizt wird. Durch den Boden des. Behälters 4 ragt ein Magnetostriktionsschwinger 6 in das Schmelzbad hinein. Der Kopf 7 des Schwingers paßt mit einem gewissen Spiel in die Bohrung 2 des Körpers i. Der Körper wird nun in der in der Figur dargestellten Weise so in das Schmelzbad eingesetzt, daß der S,chwingerkopf 7 in die Bohrung 2 eintritt. Mit Hilfe der Erregerwicklung $ wird der Magnetostriktionsschwinger zum Schwingen angeregt. Diese Schwingungen übertragen sich auf das in der Bohrung befindliche flüssige Überzugsmetall, und dieses bildet einen festen Überzug, der die Wände der Bohrung bedeckt. Nach kurzer Behandlung kann der Körper i wieder aus dem Bad herausgenommen werden. Das überschüssige flüssige Metall kann durch mechanische Erschütterung oder in beliebiger anderer Weise aus, der Bohrung 2 entfernt werden.
Fig.2 zeigt eine Anordnung, die besonders gut für das Auffüllen von. Bohrungen mit beispielsweise Metall geeignet ist. Der Körper g, der eine Bohrung vo hat, ruht auf einer geeigneten Unterlage i i, über die er durch die Heizwicklung i2 aufgeheizt wird. In die Bohrung io ragt def Kopf i3@ eines Magnetostriktionsschwingers, dessen Erregerwicklung mit 14 bezeichnet ist. Um die Bohrung io mit Metall zu füllen, wird der Schwinger erregt und gleichzeitig, unter Umständen auch schon vorher, flüssiges Metall in die Bohrung io eingebracht. Hierbei bildet sich zunächst an der inneren Oberfläche des Loches io eine festhaftende Überzugsschicht aus dem Metall, z. B. Zinn oder Aluminium, aus. Dann wird der Schwingerkopf langsam aus dem Loch herausgehoben, wobei flüssiges Metall in die Bohrung eingebracht wird, und zwar so lange, bis das Loch in der gewünschten Weise mit Metall gefüllt Ist. Es empfiehlt sich, dem flüssigen Metall mit Hilfe des Schwingers so lange Schwingungsenergie zuzuführen, bis die Füllung des Loches beendet ist.
Es hat sich gezeigt, daß es für die Wirkung der Anordnung vorteilhaft ist, wenn der Abstand zwischen dem Mantel des Schwingerkopfes und der Lochwand verhältnismäßig klein ist. Bei praktisch ausgeführten Anordnungen nach der Erfindung beträgt dieser Abstand beispielsweise einige Zehntelmillimeter. Will man das flüssige Überzugsmetall (Füllmetall) von oben her zuführen, dann wird man den Abstand zweckmäßig nicht zu klein wählen. Man kann dann z. B. das Ende eines Stabes aus dem Füllmetall in das zweckmäßigerweiterte obere Ende der Bohrung io einführen und das Metall niederschmelzen lassen, so däß es in die Bohrung fließt. Noch vorteilhafter ist es, einen Schwinger gemäß Fig. 3 zu benutzen, der einen beispielsweise ringförmigen Vorratsraum 15 für das Überzugsmetall hat, das durch einen Kanal 16 hindurch zur Stirnfläche u7 des Schwingers fließen kann. Bei Verwendung eines solchen Schwingers empfiehlt es sich, auch den Schwingerkopf selbst zu heizen. Die Weite des Kanals 16 kann so bemessen werden., daß das flüssige Metall nur bei erregtem Schwinger durch den Kanal hindurchfließt, während es bei umerregtem Schwinger durch die Mölekularkräfte am Fießen verhindert ist.
Das Verfahren nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, Bohrungen von verschiedener Gestalt und (Größe an ihrer inneren Oberfläche mit einem Material, insbesondere Metall, zu überziehen bzw. mit festhaftendem Material zu füllen. Je nach der Form und Größe der Löcher kann auch der Schwingerkopf verschieden ausgebildet werden. Insbesondere ist es auch möglich, einen rohrförmigen Schwingerkopf zu verwenden. DerWerkstoff des Grundkörpers, dessen Öffnung überzogen oder gefüllt werden soll, ist beliebig. Der Grundkörper kann auch aus einem Werkstoff bestehen, an dem z. B. flüssige Metalle aus verschiedenen Gründen im allgemeinen schlecht haften, z. B. aus Kohle. -Festhaftende Metallkörper, die durch das Verfahren nach der Erfindung in Bohrungen eines beliebigen Körpers gebildet werden können, lassen sich besonders vorteilhaft zur Befestigung des Körpers oder Verbindung desselben mit anderen Körpern verwenden. Man kann beispielsweise in den Füllkörper ein Gewinde einbohren, das. zur Herstellung einer Schraubverbindung dient. Eine derartige Maßnahme ist beispielsweise bei Kohlebürsten für elektrische Maschinen oder ähnlichen .Körpern mit besonderem Vorteil anwendbar.
Außer Metallüberzügen können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung auch noch Überzüge aus verschiedenen anderen Stoffen mit Vorteil hergestellt werden, wobei diese Stoffe in Form einer Schmelze oder Suspension bzw. einer Lösung zur Herstellung der Überzüge (unter Umständen auch zum Füllen von Löchern) verwendet werden können. So kann man, beispielsweise Glasfüllungen oder Glasüberzüge herstellen. Ein anderes Beispiel für die Anwendung der Erfindung ist das Überziehen von Lochwänden mit Lacklösungen, die infolge der Beschallung besser in die Poren des zu überziehenden Körpers eindringen. Das Lösungsmittel kannnach :dem Überziehen der Lochwand mit der Lacklösung verdampft werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Überziehen der Innenwand bzw. zum Auffüllen eines Loches- (einer Bohrung) eines Körpers aus beliebigem Werkstoff mit Metall oder einem anderen, insbesondere schmelzbarem Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß in das Loch der Kopf eines Schwingers, insbesondere Magnetostriktionsschwingers, eingeführt wird und daß der Schwinger erregt wird, während vor dem Einführen des Schwingerkopfes und (oder) gleichzeitig damit dem Loch flüssiges oder gelöstes Überzugsmaterial (Füllmaterial) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeicbnet durch die Verwendung eines Schwingers mit einem Kopf, dessen Form der Form der zu überziehenden oder auszufüllenden Öffnung angepaßt ist.
3. Verfahren nach Anspruch r zum Ausfüllen eines Loches, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingerkopf in das Loch eingesetzt und der Schwinger erregt wird, wobei dem Loch das flüssige Füllmaterial zugeführt wird, und daß sodann der Schwingerkopf gegebenenfalls unter Zugabe von flüssigem Füllmaterial langsam aus dem Loch herausgehoben wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Schwinger mit einem Vorratsraum für das flüssige Füllmaterial und einen Kanal, durch den .das flüssige Metall aus dem Vorratsraum zur Stirnfläche des Schwingers gelangen kann.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Körper, dessen Öffnung (Bohrung) mit dem Füllmaterial gefüllt wird, eine vorzugsweise elektrisch geheizte Unterlage vorgesehen ist.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch z oder 2, gekennzeichnet durch eine mit dem flüssigen Überzugsmaterial gefüllte Schmelzwanne, durch deren Wandung von unten oder von der Seite her ein Schwinger in das Schmelzbad ragt, auf dessen Kopf der Körper mit :dem Loch (Bohrung) aufgeschoben wird.