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verfahren zur Verbindung eiserner Lagerschalen mit einem Rotgussfutter fiir Achslager von Schienen- fahrzeugen.
Es ist bekannt, Lagerschalen, z. B. aus Rotguss, mit einem Mantel aus anderm Metall. z. B. aus Eisen, oder Lagerschalen, z. B. aus Eisen, mit einem Futter aus anderm Metall, z. B. aus Rotguss, zu
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so dass beide Metalle mit scharfen Linien (d. h. ohne Übergangszwischensehicht) aneinander stossen, ist eine spätere Trennung nur durch Ausschmelzen des leichter schmelzenden Metalls möglich, wobei stets Materialverluste auftreten. Auch ist mit diesem Schweissverfahren der Nachteil verbunden, dass das leichter schmelzende Metall, wie z. B. der Rotguss, in jedem Falle Übermässig stark erhitzt, also spröde wird, was einer Verschlechterung seiner mechanischen Eigenschaften gleichkommt.
Das hochwertige Futtermetall verbrennt fast durchweg bei diesen Anschweissverfahren, ist also als tragendes Metall entwertet und auch später nur unter Auffrischung durch wertvolle Zusätze wieder verwendbar zu machen.
Vor allem aber ist eine nach diesem Anschweissverfahren armierte Lagerschale in ihrer Verwendungs- fähigkeit da beschränkt, wo die Tragfläche des Zapfens direkt auf dem Rotgussfutter, d. h. also ohne Zwischenschaltung einer Weichmetallschicht, laufen soll, weil überhitzter und teilweise verbrannter Rotguss nicht tragfähig ist und ausbröckelt.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass das Rotgussfutter in flüssigem Zustande auf die vorgewärmt eingebaute Eisenschale aufgeschrumpft wird, wobei Schwind- und Schrumpfmass des Rotgussfutters das Schrumpfmass der Eisens hale um soviel übersteigen, dass eine Loslösung des Futters von der Schale auch beim Heisslauf des Lagers verhindert wird.
Die Innigkeit der Verbindung beruht also auf der mechanischen Verklammerung nicht nur der übergreifenden Bunde und Leisten der einen Schale um und in die andere, sondern auch der beiderseitigen zahllosen Unebenheiten der roh gegossenen Oberflächen, u. zw. vermittels der Materialspannungen, die sich aus dem Überschuss der Schwindung und Schrumpfung der flüssig gewesenen Rotgussschale gegenüber der Schrumpfung der mehr oder weniger vorgewärmten Stahlschale beim Erkalten derselben ergeben.
Für den Vorwärmungsgrad der Stahlsehale ist die Forderung massgebend, dass die beiden Schalen sich auch beim Heisslaufen des Lagers nicht voneinander lösen oder auch nur lockern und gegenseitig verschieben sollen. Je sicherer die Verschrumpfung auch bei einem Heisslauf bleiben soll, um so weniger hoch darf die Vorwärmung des Stahlmantels getrieben werden. Bei einer Vorwärmung des Stahlmantels auf z. B. 900 würden sich bei einer Lagerlänge von 200 mm das Schrumpfmass des Stahlmantels und das Schwindmass des flüssigen Bronzefutters etwa die Waage halten und lediglich das Schrumpfmass des erstarrten Bronzefutters als Überschuss für die Erzeugung der nötigen Schrumpfspannung übrig bleiben,
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erfahrungsgemäss nicht ausreicht.
Eine weitere Voraussetzung für eine durchwegs innige und überall gleichmässige Verschrumpfung ist die Reinheit der Verbindungsfläche von fremden Stoffen (Oxyden, Gasen usw.). Deshalb wird der Verschrumpfungsvorgang so ausgeführt, dass der Stahlmantel vorher-je nach dem Vorwärmungsgrad- verzinnt, verbleit, aluminiert oder vernickelt und der flüssige Rotguss so eingeführt wird, dass er von unten
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mit nach oben gespült werden.
Weiter kommt es bei den im Fahrbetrieb von allen Seiten kommenden Stössen und der aufwalzenden und verdrehenden Wirkung der Wagenlast und der Lagerreibung darauf an, dass eine Versehrumpfung sowohl in der Längs-wie auch in der Umfangsrichtung zwischen beiden Schalen erfolgt. Deshalb lässt
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fläche vor, die eine Aufsehrumpfung auch in der Umfangsrichtung sicherstellen sollen.
Mit den iibergreifenden Bunden an den Längskanten der Rotgussschale soll dem Trennuna. sbestreben der beiden Schalen für den Fall entgegengearbeitet werden, in welchem sich der Stahlmantel, der an seinem Rücken grössere Materialmassen aufweist als an seinen Schenkeln, beim Kaltwerden aufbiegt, während das Rotgussfutter als gleichmässig starker Körper sich beim Erkalten einrollen will.
Damit sich schliesslich in den schwalbenschwanzförmigen Hinterschneidungen dieser Bunde und Leisten keine Hohlräume bilden können, in die der Rotguss unter dem abschreckenden Einfluss des als Kokille wirkenden Stahlmantels nicht hineinfliessen kann, sind die Ecken und Winkel dieser Hinter- schneidungen gut ausgerundet.
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die Fig. 1 im Schnitt nach a-b der Fig. 2 eine stehend angeordnete Doppelsehale mit gemeinsamem zentralem Einguss in der Mitte, die Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 gemäss der Schnittlinie c-d und die Fig. 3 eine Versehrumpfungsleiste in vergrössertem Massstab.
In der Zeichnung bedeuten a den Stahlmantel, b das Rotgussfutter, e dessen obere und untere Bunde, d die inneren Verschrumpfungsleisten, e ihre ausgerundeten Hinterschneidungen, f den mittleren zentralen Einguss, g die Eingusskernform, h die unten verzweigten Eingusskanäle und i die Bunde an den Längskanten des Rotgussfutters.
Die Vorzüge dieser Verbindungsart eines Stahlmantels mit einem Rotgussfutter durch Auf- sehrumpfung liegen darin, dass der Rotguss infolge seiner mässigen Tempierung seine Lauf-und Festig- keitseigensehaften behält und daher auch ohne Zwischenschaltung eines besonderen Weichmetallfutters unmittelbar den Zapfen tragen kann, dass die Trennung der beiden Schalen und die Wiederverwendung
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möglich ist und dass auf den Stahlmantel nach eventueller Aufschweissung verschlissener Flanken sofort ein neues Rotgussfutter wieder aufgeschrumpft werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbindung eiserner Lagerschalen mit einem Rotgussfutter für Achslager von Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter in fliissigem Zustande auf die vorew : innt
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Sehrumpfmass der Eisensehale um so viel übersteigen, dass eine Loslösung des Futters von der Schale auch beim Heisslauf des Lagers verhindert wird.