<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur wärmeleitenden Verbindung des Radreifens von Schienenfahrzeugen mit dem Rad- unterreifen.
Es ist bekannt, dass sich eine wärmeleitende Verbindung des Radreifens von Schienenfahrzeugen mit dem Radunterreifen durch die übliche Befestigung mittels Aufschrumpfen beider Teile aneinander nicht herstellen lässt. Es bildet sich vielmehr eine zwar dem Auge nicht sichtbare, aber doch vorhandene Luftzwisehensehicht, welche den Wärmefluss aus dem Radreifen in den Radunterreifen verhindert. Diese Unterbindung des Wärmetlusses wirkt sich schädlich aus, wenn der Radreifen durch Anlage der Bremsklötze gepresst und dabei erwärmt wird. In dem verhältnismässig geringen Volumen des Radreifens findet eine zu erheblichen Temperaturerhöhungen führende Wärmestauung statt.
Es dehnt sich also der Radreifen unverhältnismässig stärker aus wie der Radunterreifen, so dass es zu einem Nachlassen des Schrumpfdruekes und damit zu einer Verminderung der Befestigung beider Teile kommt. Da sich diese Vorgänge oft wiederholen, treten Ermüdungserscheinungen auf, die Veranlassung zu einer alsbaldigen Auswechslung des Radreifens geben. Man hat zwar schon versucht, die wärmeleitende Verbindung zwischen Radreifen und Radunterreifen durch Einführung von Zwisehenschichten aus Stoffen herzustellen, die ein grösseres Ausdehnungsbestreben haben wie der Stoff, aus dem der Radreifen besteht.
Diese Massnahme muss deshalb erfolglos bleiben, weil Voraussetzung des Wirksamwerdens derselben die Möglichkeit des Wärmeflusses in diese Zwischenschicht ist. Gerade an dieser Möglichkeit fehlt es aber, weil sich naturgemäss zwischen Radreifen und Zwischenschicht derselbe Luftzwischenraum befindet, wie früher zwischen Radreifen und Radunterreifen. Man hat weiter versucht, Radreifen und Radunterreifen in der üblichen Weise zu verlöten. Diese Massnahme muss daran scheitern, dass die verhältnismässig grossen Flächen zwischen Radreifen und Radunterreifen niemals in ihrer Gesamtheit gleichzeitig in den Zustand gebracht werden können, in dem sich eine gleichmässige und ununterbrochene Lotnaht zwischen beiden Teilen herstellt.
Hier setzt vorliegende Erfindung ein. Die Erfindung kennzeichnet sich durch Erhitzung eines mit Radreifen und Radunterreifen legierungsfähigen Metalls in einer reduzierenden Atmosphäre und selbsttätiger Einführung desselben in die Berührungsflächen zwischen Radreifen und Radunterreifen unter Aufrechterhaltung dieser Atmosphäre. Das Verfahren, Metallteile durch Erhitzung eines mit diesen legierungsfähigen Metalls in einer reduzierenden Atmosphäre und Einführung desselben in die Berührungflächen zwischen die Metallteile unter Aufrechterhaltung dieser Atmosphäre zu verbinden, ist an sich bekannt. Bei diesem Verfahren kam es jedoch lediglich auf die feste Verbindung der Metallteile, nicht auf die wärmeleitende Verbindung an, die als Nebenwirkung erhalten wurde.
Dabei hat sich herausgestellt, dass das legierungsfähige Metall durch Kapillaritätswirkung um so stärker in die Fuge zwischen die zu verbindenden Teile eindringt, je besser diese aneinander anliegen, d. h. je grösser der Druck ist, unter dem sie stehen. In weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens wird daher vorgeschlagen, da die Schrumpfverbindung zwischen Radreifen und Radunterreifen als zusätzliche Sicherung in Betracht kommt, das Verfahren nach dem Aufschrumpfen des Radreifens auf den Radunterreifen durchzuführen.
Nimmt man das Verfahren unmittelbar nach dem Aufschrumpfen vor, so ergibt sich die Möglichkeit, einen Teil der Schrumpfwärme auszunutzen, so dass die Erhitzung in der reduzierenden Atmosphäre nicht von Aussentemperatur auf Legierungstemperatur, sondern von einer nur wenig unter Legierungstemperatur liegenden Temperaturhöhe auf die Legierungstemperatur getrieben werden muss. Es kann auch nach wie vor zur zusätzlichen Sicherung der Verbindung der sogenannte Sprengring, Klammerring
<Desc/Clms Page number 2>
od. dgl. angewendet werden. In diesem Falle erfolgt die Einlage des legierungsfähigen Metalls in langgestreckter Form in eine ringförmige Ausnehmung an der Berührungsstelle zwischen der Ausnehmung des Radreifens-die für die Aufnahme des Sprengringes, Klammerringes od. dgl. vorgesehen ist-und dem Unterreifen.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, während Fig. 2 einen Schnitt durch einen Radreifen und Radunterreifen darstellt, der zur Durchführung des Verfahrens vorbereitet worden ist.
In Fig 1 bezeichnet 1 einen mit kräftiger Wärmeisolation 2 umgebenen Behälter, der durch einen Deckel 3, gegen die Atmosphäre dichtend, absehliessbar ist. Der Innenraum des Behälters ist so bemessen, dass er ein oder mehrere Räder für Sehienenfahrzeuge aufnehmen kann. Fig. 2 zeigt eines dieser Räder in vergrösserter Darstellung für den Fall, dass auf die zusätzliche Sicherung der Verbindung durch einen Sprengring 4 nicht verzichtet werden soll.
In diesem Falle wird an der Berührungsstelle zwischen der Ausnehmung 5 des Radreifens 6, die zur Aufnahme des Sprengringes 4 vorgesehen ist, mit dem Unterreifen 7 eine ringförmige Ausdrehung 8 vorgesehen, in die ein mit dem Material des Radreifens und Radunterreifens legierungsfähiges Metall 9, beispielsweise Kupfer, Nickel oder Legierungen dieser Metalle, in Drahtform eingelegt wird. Die Einlage des Metalls 9 erfolgt dabei, wenn auf die Schrumpfung als zusätzliche Sicherung nicht verzichtet wird, nachdem bereits der Radreifen 6 auf den Radunterreifen 7 aufgeschrumpft worden ist.
Soll die Schrumpfwärme für das Verfahren mit ausgenutzt werden, so wird das Sehrumpfungsverfahren und das erfindungsgemässe Verfahren, unmittelbar nacheinander vorgenommen.
EMI2.1
das Ganze druckdicht verschlossen. Hierauf wird über Leitung 11 ein reduzierendes Gas eingeblasen und die verdrängte Luft über Leitung 12 abgezogen, bi die grämte Lui't verdrängt worden ist. Hierauf wird die elektrische Beheizung, die in Form einer die Radreifen konzentrisch umgebenden Gliilispirale 1. 3 ausgebildet ist, in Betrieb gesetzt.
In der reduzierenden Atmosphäre heizen sieh Radreifen und Rad-
EMI2.2
druck stehende Fuge 14 zwischen Radunterreifen und Radreifen durch Kapillarwirkung gleichmässig und über die ganze Fugenfläche verteilt eindringt und sich mit Radreifen und Radunterreifen legiert. Zum richtigen Zeitpunkt wird die elektrische Beheizung und die Zufuhr des reduzierenden Gases, soweit eine solche mit Rücksicht auf Durchlässigkeit und Dichtungsverluste erforderlich ist, abgestellt, der Deckel geöffnet und die Räder mit den wärmeleitend verbundenen Radreifen und Radunterreifen der weiteren, werkstattmässigen Bearbeitung zugeführt.
Im Wesen der Erfindung liegt es, dass die Verbindung in derselben Weise ohne Verwendung des Schrumpfdruckes hergestellt werden kann. Fehlt die Ausnehmung für den Sprengring, so wird die ringförmige, zur Aufnahme des Legierungsgutes dienende Ausnehmung an andrer geeigneter Stelle hergestellt.
Da nach einiger Zeit mit Rücksicht auf den Verschleiss und die geänderte Formgebung des Radreifens neue Bandagen aufgezogen werden müssen, muss die Trennung zwischen Radreifen und Radunterreifen leicht zu bewirken sein. Diese Trennung ist ohne weiteres möglich, wenn Radunterreifen und Radreifen über die Legierungstemperatur erhitzt werden, wie dies an sich schon zur Aufhebung der Schrumpfverbindung und Ablösung des verbrauchten Radreifens erforderlich ist.
Es liegt im Wesen der Erfindung, dass Radreifen und Unterradreifen eine Vorbehandlung erfahren können, wenn sie sich nicht ohne weiteres mit Metallen, die aus andern Gründen als Legierungsmetall besonders geeignet sind, legieren-
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verwendung des Verfahrens, Metalle in einer reduzierenden Atmosphäre durch Einführen eines sich mit den Metallen unter Erhitzung legierenden Stoffes zu verbinden, zur wärmeleitenden Verbindung des Radreifens von Schienenfahrzeugen mit dem Radunterreifen.