AT145862B - Verfahren zur Herstellung von Lagern. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Lagern. 



   Lager für schnellaufende Wellen, insbesondere für Flugzeugmotoren, werden neuerdings in der Weise hergestellt, dass eine Lagerschale aus Stahl mit einer Legierung aus Kupfer und Blei ausgegossen wird. Der Stahl soll dabei die erforderliche Festigkeit, die Kupfer-Blei-Legierung die guten Lagereigenschaften gewährleisten. Es werden zu diesem Zweck Legierungen aus 80-60 Teilen Kupfer und 20-40 Teilen Blei verwandt. Diese Legierungen neigen bei der Verarbeitung sehr stark zu Seigerung, d. h. zur Anreicherung des Bleies an gewissen Stellen und ihre Brauchbarkeit wird dadurch stark herabgesetzt, wenn nicht aufgehoben. Zur Verhinderung dieser Bleiseigerungen muss das Lager sofort nach dem Ausgiessen mit der Blei-Kupfer-Legierung scharf abgeschreckt werden.

   Bei dieser Abschreckung tritt aber auch eine Härtung der verwendeten Stahllagerschalen ein, und dies bedingt eine sehr starke Erschwerung der Bearbeitung und gibt dem Gesamtlager unter Umständen auch eine   unerwünschte   Sprödigkeit, die seine Haltbarkeit herabsetzt bzw. es für hochbeanspruchte Motoren ganz unbrauchbar macht. 



   Zur Behebung dieses Übelstandes wird im Sinne der Erfindung für die Herstellung der Lagerschalen nicht härtbares Eisen verwendet, damit es bei der zur Vermeidung der Bleiseigerung notwendigen Abschreckung keine merkliche Zunahme der Härte erfährt. Beispielsweise ist als Werkstoff Eisen anwendbar, das nicht mehr als 0'30% Kohlenstoff,   0'30% Silicium   und   0'6%   Mangan enthält. Silicium und/oder Mangan können in der Zusammensetzung fehlen, in welchem Falle ein etwas höherer Kohlenstoffgehalt vorhanden sein kann. Wesentlich ist aber unter allen Umständen, dass das für die Lagerschalen verwendete Eisen nicht härtbar ist, d. h. damit es bei der zur Vermeidung der Bleiseigerung notwendigen Abschreckung keine merkliche Zunahme der Härte erfährt. 



   Für die Herstellung guter Lager kommt es natürlich ausschlaggebend darauf an, dass Lagerschale und Ausguss innig miteinander verbunden werden, so dass sie sozusagen ein einheitliches Stück bilden und sich bei den auftretenden Beanspruchungen nicht trennen. Die Erzielung dieser innigen Verbindung macht aber Schwierigkeiten, weil der Schmelzpunkt des angewandten Eisens und der der eigentlichen Lagerlegierung sehr weit auseinander liegen. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist vorgeschlagen worden, der Lagerschale einen dünnen Kupferüberzug zu geben. Durch diese Massnahme allein wird aber der gewünschte Effekt nicht erreicht, es muss vielmehr auch noch darauf geachtet werden, dass der Zutritt von Luft zu den zu verbindenden Teilen von Anfang der notwendigen Erwärmung der Lagerschale bis zur Beendigung des   Ausgussprozesses ausgeschlossen   wird. 



   Dieser Zweck wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Vorerwärmung der Lagerschale auf die als zweckmässig festgestellte Temperatur von zirka   1050-1085  C durch   Einlegen in ein Boraxbad erfolgt und die Schale genügende Zeit darin belassen wird. Die Schale wird hiebei nicht nur auf die oben angegebene Temperatur gebracht, sondern erhält gleichzeitig einen Überzug, der sie gegen Oxydation zuverlässig schützt. Vor dem Einlegen in die Boraxlösung ist die auszugiessende Lagerschale mit einem Kupferüberzug von   1'5-2'5 mm   versehen worden. 



   Die so vorbereitete   Lagersehale   wird nun in die Kokille eingesetzt und dort mit der zwischenzeitlich erschmolzenen Lagerlegierung ausgegossen. Nach dem Erstarren des Eingusses wird die Kokille sofort abgeschreckt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Wasser in dem Bottich, in den die Kokille geworfen und bis zur vollständigen Erkaltung belassen wird, keine zu hohe Temperatur annimmt. Es 

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 ist deshalb nötigenfalls von Zeit zu Zeit zu erneuern. Es ist weiter zweckmässig, wenn die Kokille mit ihrem aus Graphit bestehenden Boden vor dem Giessen ebenfalls vorgewärmt wird. 



   Das   Gussstück   selbst stellt nach dem Erkalten einen vollen abgestumpften Kegel dar, aus welchem die Lagerschale herauszuarbeiten ist. 



   Auf der Zeichnung ist eine Kokille dargestellt, die sich besonders gut zur Herstellung der Lager eignet, u. zw. zeigt : Fig. 1 einen senkrechten Schnitt, Fig. 2 eine Ansicht senkrecht zur Fig. 1, Fig. 3 den Boden der Form, Fig. 4 den Verschlussbügel und Fig. 5 einen Schnitt der Fig. 4 nach Linie A-B. 



   1 ist eine gusseiserne Kokille mit Griffen 2. Die Kokille ist koniseh gebohrt und am Boden mit   einer Öffnung 3 versehen. Ungefähr in der Hohe der Griffe 2 sind Knaggen 4 vorgesehen, die zur Aufnahme   des Bügels 5 bestimmt sind. 6 ist der Boden der Kokille aus Graphit, die strahlenförmig angeordnete Eingüsse 7 aufweist. 8 ist der Überlauf der Kokille. 



   Zunächst werden die   Lagerschalenhälften     zusammengeschweisst,   u. zw. mit einem Spalt von zirka 5   mm,   wie bei 9 angedeutet ist und vollkommen sauber ausgeschnirgelt. Die vom   Schweissen   herrührenden Anlauffarben sind vollständig zu beseitigen. Zwischendurch ist ein entsprechend grosser Tiegel mit Borax genügend hoch erhitzt und der Borax flüssig gemacht worden. In diesem Tiegel wird die   zweckmässig   auf 500 vorerhitzte Schale eingetaucht und in ihm zwei bis drei Minuten belassen. Die Schale wird dann herausgenommen und dann genau auf Mitte in die Kokille eingesetzt. 



   Es ist an der Oberseite jeder Schale ein Knaggen angefräst, der in der Kokille nach oben gerichtet sein muss, da über ihn der zum Festhalten bestimmte Bügel 5 gelegt werden muss, der mit seinem unteren Ende den Knaggen umgreift, und so ein Verschieben der   Schalen während   des Giessens verhindert. Das Einlegen des zusammen geschweissten Lagersehalenpaares in die Kokille muss nach Möglichkeit beschleunigt werden, damit die Temperatur des Lagers nicht wesentlich absinkt. Sobald das   Lagerschalenpaar   durch die beiden Bügel 5 gesichert ist, wird eine inzwischen erschmolzene und in bekannter Weise durch Phosphor-   kupfer desoxydierte Metallegierung der oben angegebenen Art eingegossen.

   Das Eingiessen erfolgt in die Mitte der Schalen, und es soll soviel Material verwandt werden, dass zirka 3 leg durch den Überlauf 8   ausfliessen. Dieses ausfliessende Material kann in einer aus trockenem Sand hergestellten Form aufgefangen und beim späteren Schmelzen wieder verwendet werden. 



   Es hat sich gezeigt, dass die in der beschriebenen Weise hergestellten Lager in den ersten fünfzig Laufstunden einen starken Verschleiss der als Lagermetall angewendeten Bleibronze aufwiesen, ohne dass man metallische   Rückstände   im Öl feststellen konnte. 



   Es wurde nun gefunden, dass dieser Übelstand dadurch bekämpft werden kann, dass die ausgedrehten   Büchsen   durch Hindurchdrücken einer harten Kugel oder eines ballig geschliffenen Mandrills verdichtet werden. Der   Verdichtungskörper   wird so oft durch das Lager geführt, bis der   gewünschte   Verdichtungsgrad erreicht wird. Man erzielt dadurch, dass das Lager das Spiel behält, das ihm bei der Herstellung gegeben wird, so dass die bei den bekannten Lagern auftretende unerwünschte Vergrösserung des Spieles unterbleibt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Lagern aus mit einem Kupferüberzug versehenen   Lagersehalen   mit einem Ausguss aus einer Kupfer-Blei-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass die aus nicht härtbarem Eisen hergestellte Lagerschale in einem Boraxbad auf   1050-1085'erhitzt,   dann in eine Kokille eingesetzt und mit dem Lagermetall ausgegossen wird, worauf die Kokille mit Inhalt durch Einlegen in kaltes Wasser abgeschreckt und das Lager nach Entfernung aus der Kokille fertig bearbeitet wird.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, bestehend aus einer konisch gebohrten, mit einer Bodenöffnung versehenen eisernen Kokille mit einem aus Graphit bestehenden mit strahlenförmigen Eingüssen versehenen Boden.