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Verfahren zur Herstellung eines Bimetallkontaktes. Es ist schon lange bekannt, Bimetallkontakte derart herzustellen, dass man aus einem Bimetallblech runde Scheiben ausstanzt, dieselben in eine Matrize legt und durch Einwirkung eines Stempels den Kontaktschaft aus den Plättchen herauszieht. Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, dass der aus wertvollem Edelmetall bestehende Kontaktwerkstoff dabei in den Kontaktkopf, und bei längerem Schaft sogar tief in diesen Schaft hineinfliesst, und dadurch seinem eigentlichen Verwendungszweck an der kontaktgebenden Stelle verloren geht.
Es sind mehrere Verfahren bekannt geworden, um diese Nachteile zu verhüten. Ein solches Verfahren arbeitet mit einem konkaven Stempel, ein anderes Verfahren arbeitet zum Herausprägen des Kopfes nach dem Strangpressverfahren mit Matrizen und Stempeln, deren Kanten stark abgerundet sind, wodurch die Fliessbewegung des Metalles so geleitet wird, dass die Edelmetallauflage hieran nicht teilnimmt. Das Heraus- ziehen des Kontaktschaftes aus dem Bimetallplättchen kann aber nicht in einem Arbeitsgang erfolgen. Mit steigender Schaftlänge muss der Kontaktschaft in zwei bis vier Arbeitsgängen und unter -Verwendung von ebensovielen Werkzeugen aus dem Bimetallplättchen herausgearbeitet werden, wodurch die Herstellung derartiger Bimetallkontakte sehr teuer wird.
Ein weiteres Verfahren vermeidet das Herausziehen des Schaftes aus dem Bimetallplättchen in mehreren Arbeitsgängen. Nach diesem Verfahren wird aus einem Bimetallblech der Kontaktschaft mittels eines zylindrischen Hohlfräsers erzeugt, bei dem der Durchmesser der Bohrung dem Durchmesser des Kontaktschaftes entspricht.
Anschliessend wird der Kontakt aus dem Bimetallblech herausgestanzt. Während es so möglich ist, selbst Kontakte mit sehr langem Schaft in nur zwei Arbeitsgängen herzustellen, ohne dass ein Fliessen des Kontaktwerkstoffes in den Kontaktkopf hinein oder gar in den Kontaktschaft zu befürchten ist, ent-
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stehen jedoch hierbei durch das Herausfräsen des Schaftes grössere Abfälle an unedlem Metall.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einen mit einem Loch und einem Bund versehenen aus zwei metallischen Materialien bestehenden Kontaktkopf ein als Kontaktschaft wirkender Stift mit einem konisch ausgebildeten Fuss eingenietet wird.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung grosser Bimetallkontakte mit langem Kontaktschaft, es kann jedoch vorteilhafterweise auch für die Erzeugung kleinerer Bimetallkontakte mit kurzem Schaft Verwendung finden.
Es sind zwar zusammengesetzte Bimetallkontakte mit sehr langem Schaft bekannt, bei denen ein Bimetallkontakt mit kurzem Schaft und eine nur aus Unedelmetall bestehende Niete mit langem Schaft derart zusammengesetzt werden, dass der zylindrische Schaft des Bimetallkontaktes in die im Kopf des Unedelmetallnietes vorhandene zylindrische Höhlung eingepresst wird. Derartige Kontakte sind jedoch sehr teuer, weil die Vernietung zu den für die Herstellung des Bimetallkontaktes mit kurzem Schaft erforderlichen Arbeitsgängen hinzukommt. Im folgenden werden beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens an Hand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein aus dem Kontaktmetall 1 und dem Unedelmetallträger 2 bestehendes Bimetallplättchen, das aus einem Bimetallblech, z. B. kreisförmig, ausgestanzt wird. Das Kontaktmetall kann aus einem Edelmetall, wie Gold, Silber oder Platin oder aus Legierungen der Edelmetalle miteinander oder mit Unedelmetallen bestehen. Das Trägermetall besteht vorteilhafteiweise aus Kupfer, Kupferlegierungen oder Eisen.
In einem zweiten Arbeitsgang wird durch einen Stempel in der Mitte der dem Kontaktmetall gegenüberliegenden Fläche des Trä- germetalles ein zylindriselhes Loch und dar- über ein Bund erzeugt. Durch geeignete Werkzeuge kann. dieser Arbeitsgang auch
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mit dem Ausstanzen des Plättchens zu einem einzigen Arbeitsgang vereinigt werden. Fig. ? zeigt den so hergestellten Kontaktkopf, wobei 1 das Kontaktmetall. \? das Trägermetall, 3 das zylindrische Loch und 4 den Bund darstellen. Fig. 3 zeigt den Kontaktschaft, der aus dem zy lindrisehen Teil 5 und dem konisch ausgebildeten Fuss 6 besteht. Derartige Kontaktschäfte können auf den bekannten Niethämmermaschinen sehr preiswert und mit grosser Genauigkeit hergestellt werden.
Fig. 4 zeigt den aus dem Kontaktkopf nach Fig. 2 und dem Kontaktschaft nach Fig. 3 zusammengesetzten Kontakt. vor dem Zusammennieten, während Fig. 5 den fertiggenieteten Bünetallkontakt darstellt. Das Zusammennieten der beiden Einzelteile erfolbt mittels eines IIoblstempels, desisen Bohrung genau über den zylindrischen Teil 5 des Kontaktschaftes passt. Durch den auf den Stempel ausgeübten Druck wird der Bund 4 des Kontaktkopfes an den konischen Fuss 6 des Kontaktschaftes angedrückt; das zylindrische Loch nimmt dabei die konische Form des Fusses 6 an und verankert denselben unlöslich in dem Kontaktkopfe. Das satte Anliegen des konischen Fusses in der Höhlung des Kontaktkopfes kann durch eine besondere Ausbildung des Bundes 4 wesentlich verbessert werden, die Fig. 6 zeigt.
Dabei ist die Stirnseite des Bundes 4 schräg abgesetzt, wodurch bewirkt wird. dass beim Anpressen des Bundes an den konischen Fuss des Schaftes ein Abfliessen des lletal:les nach der Aussenseite verhindert wird. Die beschriebene Vernietung von Kontaktkopf und Kontaktschaft zum fertigen Bimetallkontakt ist für die g;ewöbnlichen Verwendungszwecke derarliber Kontakte vollkommen ausreichend. Werden an die Kontakte jedoch sehr hohe Anforderungen gestellt, so ist es zweekmä Big, den in den Kontaktkopf eingenieteten Kontaktschaft mit demselben hart zu verlöten. Durch das Verlöten wird vermieden, dass mit der Zeit eine Oxydierung der Unedalmetalle an der Nietstelle stattfindet.
Zu diesem Zweck wird
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vor dem Einsetzen des Kontaktschaftes auf dem Boden des in dem Kontaktkopfe befindlichen Loches eine Folie aus Silberlot eingelegt, anschliessend der Kontaktschaft in der beschriebenen Weise in dem Kopfe vernietet und der so hergestellte Bimetallkontakt bis zum Schmelzen des Lotes erhitzt. Das Erhitzen und damit eintretende Löten erfolgt vorteilhafterweise in einem inerten Gas oder im Vakuum, um eine Oxydation der Lötstelle zu vermeiden.
Durch das Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 650-750 C wird der Kontakt, insbesondere aber die aus Edelmetall bestehende Kontaktschicht enthärtet. Durch nachträg liches Pressen des gelöteten Kontaktes in einer Matrize kann die weiche Kontaktschicht verdichtet und erneut gehärtet werden.
Fig. 7 zeigt einen zusammengesetzten Bimetallkontakt vor dem Vernieten und anschliessendem Zusammenlöten von Kontaktkopf und Kontaktschaft, wobei 1 die Kontaktschicht, 2 den Kontaktträger, 3 das zylindrische Loch und 4 den Bund zeigt, ferner 5 und 6 den Kontaktschaft und 7 die Folie aus Hartlot.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen zusammengesetzte Bimetallkontakte mit Zylinderkopf. Der Kontaktkopf kann aber auf jede beliebige Art gebildet werden. So zeigt Fig. 8 einen Spitzkopf, während Fig. 9 einen Rundkopf darstellt. Die Kontaktköpfe können ausserdem viereckige, rechteckige oder andere Formen aufweisen. Sie erhalten diese Formen zweckmässig beim Ausstanzen aus dem Bimetallbleeh, also vor dem Einnieten des Schaftes.
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Process for producing a bimetal contact. It has long been known to produce bimetallic contacts in such a way that round disks are punched out of a bimetallic sheet, placed in a die and the contact shaft is pulled out of the plate by the action of a punch. The disadvantages of this method are that the contact material, made of valuable precious metal, flows into the contact head and, with a longer shaft, even flows deep into this shaft, thereby losing its actual purpose at the point of contact.
Several methods have become known to obviate these disadvantages. One such method works with a concave punch, another method works to stamp out the head using the extrusion method with dies and punches whose edges are strongly rounded, whereby the flow movement of the metal is guided in such a way that the noble metal layer does not participate. However, the contact shaft cannot be pulled out of the bimetallic plate in one operation. As the shaft length increases, the contact shaft must be worked out of the bimetal plate in two to four operations and using as many tools, which makes the production of such bimetal contacts very expensive.
Another method avoids pulling the shaft out of the bimetal plate in several operations. According to this method, the contact shaft is produced from a bimetal sheet by means of a cylindrical hollow milling cutter, in which the diameter of the bore corresponds to the diameter of the contact shaft.
The contact is then punched out of the bimetal sheet. While it is possible to make contacts with a very long shaft in just two work steps without fear of the contact material flowing into the contact head or even into the contact shaft,
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However, there is greater waste of base metal due to the milling out of the shaft.
The method according to the invention is characterized in that a pin acting as a contact shaft with a conical foot is riveted into a contact head made of two metallic materials and provided with a hole and a collar.
The method is particularly suitable for producing large bimetal contacts with a long contact shaft, but it can also be used advantageously for producing smaller bimetal contacts with a short shaft.
It is true that composite bimetal contacts with a very long shaft are known in which a bimetal contact with a short shaft and a rivet made only of base metal with a long shaft are assembled in such a way that the cylindrical shaft of the bimetal contact is pressed into the cylindrical cavity in the head of the base metal rivet. Such contacts are very expensive, however, because the riveting is in addition to the operations required for producing the bimetal contact with a short shaft. In the following, for example, embodiments of the method according to the invention are described with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a bimetal plate consisting of the contact metal 1 and the base metal carrier 2, which consists of a bimetal sheet, e.g. B. circular, is punched out. The contact metal can consist of a noble metal such as gold, silver or platinum or of alloys of the noble metals with one another or with base metals. The carrier metal is advantageously made of copper, copper alloys or iron.
In a second operation, a punch is created in the center of the surface of the carrier metal opposite the contact metal, and a cylindrical hole is created over it. With suitable tools. this operation too
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be combined with the punching out of the plate into a single operation. Fig.? shows the contact head produced in this way, with 1 the contact metal. \? the carrier metal, 3 represent the cylindrical hole and 4 the collar. Fig. 3 shows the contact shaft, which consists of the zy Lindrisehen part 5 and the conical foot 6. Such contact shafts can be produced very inexpensively and with great accuracy on the known riveting hammer machines.
FIG. 4 shows the contact assembled from the contact head according to FIG. 2 and the contact shaft according to FIG. before riveting, while FIG. 5 shows the finished metal contact. The riveting of the two individual parts is done by means of a IIoblstempel, desisen the hole fits exactly over the cylindrical part 5 of the contact shaft. As a result of the pressure exerted on the punch, the collar 4 of the contact head is pressed against the conical foot 6 of the contact shaft; the cylindrical hole assumes the conical shape of the foot 6 and anchors the same insoluble in the contact head. The close fit of the conical foot in the cavity of the contact head can be significantly improved by a special design of the collar 4, which FIG. 6 shows.
The end face of the collar 4 is offset at an angle, which causes. that when the collar is pressed against the conical foot of the shaft, the drainage of the valley is prevented to the outside. The described riveting of the contact head and contact shaft to form the finished bimetallic contact is completely sufficient for the usual purposes of such contacts. If, however, very high demands are placed on the contacts, it is secondarily important to hard-solder the contact shaft riveted into the contact head to the same. Soldering prevents oxidation of the base metals at the riveting point over time.
To this end, will
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Before inserting the contact shaft on the bottom of the hole in the contact head, a foil of silver solder is inserted, then the contact shaft is riveted to the head in the manner described and the bimetallic contact thus produced is heated until the solder melts. The heating, and the soldering that occurs with it, is advantageously carried out in an inert gas or in a vacuum in order to avoid oxidation of the soldering point.
By heating to a temperature of around 650-750 C, the contact, but especially the contact layer made of precious metal, is softened. By subsequently pressing the soldered contact in a die, the soft contact layer can be compressed and hardened again.
Fig. 7 shows an assembled bimetal contact before riveting and subsequent soldering together of the contact head and contact shaft, with 1 showing the contact layer, 2 the contact carrier, 3 the cylindrical hole and 4 the collar, 5 and 6 the contact shaft and 7 the foil made of hard solder.
4 to 7 show assembled bimetal contacts with a cylinder head. The contact head can, however, be formed in any desired way. 8 shows a pointed head, while FIG. 9 shows a round head. The contact heads can also have square, rectangular or other shapes. You get these shapes when you punch them out of the bimetallic sheet, i.e. before riveting the shaft.