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Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Lagerschalen aus Eisenlegierungen.
Die Anwendung des Schweissbrenners zum Oberflächenhärten von Maschinenteilen, wie Zahnräder, Gleitbahnen, Wellen und Lagerzapfen, ist bekannt. Das Wesen dieser Härtung besteht darin, dass der durch Abschrecken härtbare Werkstoff mit dem Schweissbrenner nur an der Oberfläche auf Härtetemperatur gebracht und anschliessend schnell abgekühlt wird. Dadurch wird erreicht, dass sich die Stücke nicht oder nur wenig verziehen und keine Verzunderung eintritt.
Das Verfahren auf Lagerschalen anzuwenden stiess bisher auf solche Schwierigkeiten, dass es über gescheiterte Versuche nicht hinauskam. In Anlehnung an die bisher übliche Arbeitsweise wurde
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die Büchse bewegt ; dadurch entstand eine ringförmige Anwärm-und Abschreckzone. Bei andern Versuchen wurde ein Breitstrahlbrenner benutzt, dessen Breite der Länge der Lagerschale entsprach ; dieser wurde mit kreisförmiger Bewegung über die Lagerschale geführt. Es zeigte sich stets, dass sich entweder die Härtetemperatur schlecht beobachten liess, oder dass bei dünnen Wandungen ein Durchglühen und Durchhärten eintrat oder dass die Flammengase schlecht abströmen konnten und das einwandfreie Brennen behinderten oder dass die Brenner schwierig herzustellen und zu bedienen waren oder schliesslich, dass ein Verziehen der Lagerschalen eintrat.
Vielfach wurden alle diese Mängel, fast immer ein Teil derselben, gleichzeitig festgestellt.
Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile beseitigt. Zur Erfindung führte folgender Gedankengang : Die bisher für Lagerschalen verwendeten Werkstoffe-Bronze, Messing und Lagermetall verschiedener Zusammensetzung-bestehen in ihrem Aufbau aus harten und weichen Bestandteilen, die durch Ausscheidung der verschiedenen Kristalle beim Abkühlen nach dem Guss entstehen.
Bei einem solchen Lager sind die harten Teilchen der Legierung die Träger des gelagerten Zapfens, während die weicheren Teilchen die Schmierung des Lagers günstig beeinflussen.
Eine ähnliche Wirkung kann auch bei solchen Lagerschalen erzielt werden, die nicht aus den bisher üblichen Werkstoffen, Bronze, Messing u. dgl., sondern aus Eisenlegierungen bestehen. Man geht dann so vor, dass auf der Innenfläche der Lagerschale einzelne Streifen gleichlaufend oder schräg zur Lageraehse laufend gehärtet werden, zwischen denen schmale weiche Streifen übrig bleiben. Der Lagerzapfen liegt auf den harten Streifen auf und wird von diesen getragen. Die weichen Streifen verhalten sich beim Lauf des Zapfens ähnlich wie die weichen Bestandteile der Lagermetalle. Durch eine solche Ausbildung des Lagers wird ein Ersatz für die teueren Lagerlegierungen geschaffen.
Ausführungsformen der Härtung von Lagerschalen nach der Vorschrift der Erfindung sind in Fig. 1 und 2 dargestellt. Es bedeuten L die Lagerschale, h die gehärteten Streifen.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann die Härtung von Lagerschalen auch so ausgeführt werden, dass nur die durch höchsten Druck beanspruchte Stelle der Lagerschale gehärtet wird. Die Ausführungsformen einer solchen Härtung sind aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen.
Die Ausführung des Verfahrens ist in Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. Die Lagersehale L wird in eine gut passende Form F eingelegt. Mit den Deckplatten D und den Schrauben Sch kann die Lagerschale L festgespannt werden. Rollen R, welche zur Erhöhung der Reibung geriffelt sein können, stützen oder drehen bei Bedarf die Form F samt der Lagerschale L. Ein Wasserspritzrohr W ist zur Kühlung der Form F und mittelbar auch der Lagerschale L vorgesehen. Der Härtebrenner ist in der Zeichnung durch das Mundstück M, die Abschreckvorrichtung durch das Röhrchen A, die Zuführung des Kühlwassers durch das Röhrchen K angedeutet.
Zur Ausführung der Härtung wird die Schweissbrennerflamme gleichlaufend oder schräg zur Achse laufend so über die Innenfläche der Lagerschale
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bewegt, dass die Spitze des Flammenkegels die als hart gewünschte Linie beschreibt. Bei Einhaltung entsprechender Vorsehubgesehwindigkeit wird auf diese Weise ein Streifen der Innenfläche auf Härtetemperatur gebracht und darauf abgeschreckt, d. h. gehärtet. Der Arbeitsgang lässt sich beliebig oft nebeneinander wiederholen, wodurch eine Vielzahl harter Streifen entsteht. Zur Beschleunigung des Vorganges kann statt eines Einflammen- auch ein Mehrflammenbrenner Benutzung linden.
Bei ein-
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werden, dass die Schweissbrennerflamme eine Spirale beliebiger Steigung auf der Innenfläche der Lager- büchse beschreibt. Zwischen den harten Streifen bleiben die schmalen, weichen Streifen stehen. Die Zahl und Breite der harten und weichen Streifen lässt sich nach den Erfordernissen regeln. Um die schon gehärteten Streifen beim Härten der nächsten nicht wieder auszuglühen, werden dieselben durch Kühlwasserstrahlen, welche neben der Sehweissbrennerflamme angeordnet sind, kalt gehalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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brenners und einer Abschreckvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tragfläche der Schalen mittels des Schweissbrenners Streifen gleichlaufend oder unter einem beliebigen Winkel zur Längsachse laufend erhitzt und unmittelbar darauffolgend derart abgeschreckt werden, dass neben bzw. zwischen den harten Streifen der weiche Grundwerkstoff der Lagerschale erhalten bleibt.
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