DE916806C - Verfahren zum Herstellen einer zur UEbertragung starker Kraefte geeigneten Muffenverbindung von Stangen oder Rohren aus keramischem Werkstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen einer zur Übertragung starkerKräfte geeigneten Muffenverbindung von Stangen oder Rohren aus keramischem Werkstoff Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Übertragung starker Kräfte geeignete Muffen.-verbindun.g von Stangen oder Rohren aus keramischem Werkstoff herzustellen. Bekannt isst es, die aus Metall bestehende Muffe auf denn aneinanderstoßenden Enden der keramischen Stangen mit Kitt oder durch einen Bleiausguß zu befestigen., doch lassen die Erfolge dieser Maßnahmen zu wünschen übrig. Die schwächste Stelle einer solchen Muffenverbdndung bleibt die aus Kitt oder Blei bestehende Zwischenschicht zwischen der Muffe und dem keramischen Körper, da diese Zwischenschicht auf Schub beansprucht wird, aber eine begrenzte Schubfestigkeit hat, die wesentlich unter derjenigen des keramischen Stofffes oder des für die Muffe verwendeten Metalls liegt. Das Ausgießen des zwischen .den keramischen Stangen und der Muffe verbleibenden Spalteis mit Blei oder anderem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt führt aber zu einer thermischen Beanspruchung des keramischen. Körpers, die -besser vermieden würde.
• Schließlich liegt es nahe, die Muffenverbiinidung ebenso herzustellen, wie es bei metallischen Werkstofen sonst geschieht: Man kännite die zu verbindenden Stangen: oder Rohre mit Gewinde versehen und die Verbindungsmuffe aufschrauben. Die Herstellung genauer Gewinde an: keramischen Werkstücken bietet aber erhebliche Schwierigkeiten. Wären die Gewinde aber ungenau, so würden sich örtliche Überbeanspruchungen nicht vermeiden lassen, die zu einer Zerstörung der keramischen. Stangen führen, würden.
• Die eingangs geschilderte Aufgabe wird nun. erfindungsgemäß dadurch gelöst, d;aß die Verhin dungsmuffe auf die Körper mit dem Metalls-pritzverfahren aufgebracht wird. An seich ist es bekannt, daß sich das Metallspritzverfahren dazu eignet, aus den aufgespritzten: Met.allteilchein verhältnismäßig dicke Schichten zu bilden, z. B. zu dem Zweck, abgewetzte Wellenzapfen wieder auf den alten Durchmesser zu bringen. oder fehlerhafte Stellen an: Werkstücken aller Art, wie Gußbla:sen, verbohrte Löcher, abgebrochene Rippen, od. dgl., durch Ausspritzen. der betreffenden Stellen wiederherzustellen. Im Gegensatz zu diesen Fällen wird aber bei der nach der voTliegenden Erfindung hergestellten Muffenverbindung die Verbundstelle zwischen dem. Grundkörper und der aufgespritzten Metallschicht auf Schub- beansprucht. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sie einer solchen Beanspruchung ausgezeichnet gewachsen:ist. Die schwächste Stelle der Verbindung ist daher nicht mehr wie bisher eineZwischenschicht zwischen Muffe und Stangen (eine solche fällt erfindungsgemäß fort), vielmehr ist das schinächste Element der Verbindung die Muffe selbst. Durch Wahl eines zugfesten Metalls für das Spritzverfahren und durch entsprechende Bemessung der Stärke der aufgespritzten Schichten, für die Grenzen nicht gesetzt sind, kann: man, aber allen. Anforderungen genügen.
• Da sich: beim Aufspritzen der Metallschicht eine Erhitzung der keramischen Körper vermeiden, läßt, entfällt .auch die thermische Beanrspruah.un:g des keramischen Werkstoffes.
• Vorzugsweise werden die Rohre oder Stangen durch Anbringen von: Vertiefungen, z. B. Rillen, oder einer als Bindemittel wirkenden Glasur' oder durch beide Maßnahmen: für das Aufspritzen der Metallmuffe vorbereitet. Dadurch kann die Haftung zwischen, der aufgespritzten Muffe und den. Stangen noch erhöht werden.
• Die Erfindung ist nicht nur auf Stangen aus keramischem Werkstoff, sondern auch auf Stangen aus anderen. schwer zu bearbeitenden. Werkstoffen anwendbar. Die keramischen Werkstoffe haben bekanntlich eine besonders hohe Druckfestigkeit, die sich auf das Vielfache der Zugfestigkeit beläuft. Es .ist daher erwünscht, die Muffe unter Spannung a:ufzub ringen, damit sie um so fester auf den. kera mischen Rohren haftet. Die hohe Druckfestigkeit der keramischen Werkstoffe vermag derartige Spannungen ohne weiteres zu ertragen. Dieser Forderung genügt die vorliegende Erfindung hervorragend, weil die aufgespritzte Muffe im. Augenblick ihrer Entstehung höhere Temperaturen aufweist und sodann sofort erkaltet und schrumpft. Sie sitzt daher mit Spannung auf den keramischen Stangen.
• Um diese Spannung der Festigkeit des keramischen. Werkstoffes entsprechend bemessen zu können, empfiehlt es sich; entweder dieMetallschicht beim Aufspritzen künstlich zu kühlem, z. B. durch einen Luftstrahl, oder die Schicht in mehreren durch K.ühlpa:usen unterbrochenen Arbeitsgängen aufzubringen. Dies bietet die Möglichkeit, der Schrumpfspannung jeden gewünschten Wert zu geben. Dais ist wichtig, weil eine zu starke Schrumpfspannung zu einer Zerstörung des keramischen Körpers oder zumReißen der Metallschicht führen könnte.
• Zwei bevorzugte -Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in. der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt Abb. i eine Muffenverbindung keramischer Stangen, teilweise im Längsschnitt, und Abb,.2 die Muffenverhindung eines aus kera mischem Werkstoff bestehenden Ventilkörpers mit einem Schaft, ebenfalls teilweise im Längsschnitt.
• Die beiden Stangen oder Rohre 56, 57 aus. einem keramischen Werkstoff sind durch eine Muffe 58 zugfest und starr miteinander verbunden. Diese Verbindung wird in: der Weise hergestellt, daß die, beiden Stangen 56 und 57 mit ihren Stirnflächen aneinander gelegt werden und die Muffe 58 alsdann m.it einer Metallspritzpistole aufgespritzt wird. Die zu bespritzenden Enden, der beiden Stangen: 56 und 57 können. zuvor mit einer als Bindemittel wirkenden Glasur oder mit Vertiefungen; z. B. Rillen, versehen werden.. Beide Maßnahmen führen zu einer festeren Haftung der aufgespritzten Metallmuffe 58.
• AbL2 zeigt einen keramischen Ventilkörper 71, der mit ,dem metallischen Ventilschaft 7o durch eine aufgespritzte Muffe 72 verbunden ist. Die anein, anderstoßenden Enden der Körper 71 und 7o sind verjüngt und am Umfang mit Rillen versehen, so daß die Muffe 72 denseliben Durchmesser erhält wie der mit Außengewinde versehene metallische Schaft 70. Durch die aufgespritzten und beim Abkühlen schrumpfenden Muffen 58 und 72 wird eine starre Vereinigung der zu verbindenden Teile erzielt. Örtliche üb:erbe ainsp:ruchungen des keramischen Werkstoffes sind dabei vermieden, weil die aufgespritzte Muffe die durch sie hindurchzuleitenden Kräfte völlig gleichmäßig über die Haftfläche des keramischen Körpers überträgt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen einer zur übertragung starker Kräfte geeigneten. Muffenverbin.dung von Stangen oder Rohren aus keramischem oder anderem schwer zu bearbeitendem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, däfi die Verbindungsmuffe auf die Körper mit dem Metallspritzverfahren aufgebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre oder Stangen durch Anbringen von Vertiefungen, z. B. Rillen., oder einer als Bindemittel wirkenden Glasur oder durch beide Maßnahmen für das Aufspritzen der Metallmuffe vorbereitet werden.
3. 3. Verfahren; nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen: deT Verbindungsmuffe entweder unter gleichzeitiger Kühlung, z. B. mittels Luftstrahls, oder ih, mehreren durch Kühlpausen unterbrochenenArbeitsgängen erfolgt.