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Verfahren und Vorrichtung zum Härten des Laufkranzes und Ausglühen des Körpers von Wagenrädern.
Die Erfindung bezieht sich auf das Tempern oder Härten bezw. auf die Aufrechterhaltung der Härte des Laufkranzes von Wagenrädern und auf das Ausglühen des Radkörpers einschliesslich der Rippe und Nabe. Derartige Wagenräder werden aus Stahl vermittels Schmiedens oder Schmiedens und Walzens hergestellt, oder aber dieselben werden aus Gusseisen in geeigneten Formen gegossen. Bei den in Frage kommenden Rädern ist es erwünscht, dass das Material des Radkörpers einschliesslich der Nabe und Rippe, als auch des Innenteiles des Laufkranzes weich und zähe und so viel wie möglich frei von Spannungen ist, während die Aussen-oder Lauffläche des Rades möglichst hart gemacht wird, damit nur. iT1e geringe Abnutzung des Rades stattfindet und die Lebensdauer desselben möglichst verlängert wird.
Diese Vorteile sollen mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden und ist dieselbe besonders für geschmiedete oder geschmiedete und gewalzte Wagenräder aus Stahl geeignet, jedoch auch für gegossene Räder verwendbar.
Zwecks Ausführung des Verfahrens wird das erhitzte Rad nach Beendigung des Schmiedens oder Schmiedens und Walzens, sowie des erforderlichen Richtens desselben in ein geeignetes Gehäuse gebracht, wobei der Körper des erhitzten Rades von einer Hitzeisolierkammer nahezu luftdicht umschlossen und eine geeignete Härteflüssigkeit, wie Wasser oder dgl. alsdann gegen den Laufteil des Rades gespritzt wird. Der Eintritt des Wassers in die Hitzeisolierkammer wird durch geeignete Packungen, wie Asbest oder dgl., verhindert, welche auf der oberen und unteren Fläche des Laufkranzes zwischen Rad und Gehäuse vorgesehen sind.
Auf diese Weise wird die Hitze im Körperteil zurückgehalten und derselbe allmählich abgekühlt und somit vermöge seiner eigenen Hitze ausgeglüht, während die Aussenfläche oder der Laufteil des Rades durch das Kühlmittel getempert oder gehärtet und somit seine Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung bedeutend erhöht wird.
Auf der Zeichnung ist eine Form der Vorrichtung zur Ausführung der vorliegenden Erwindung dargestellt und es veranschaulicht : Fig. 1 einen Schnitt durch das Kühlgehäuse, in welches das zu behandelnde Rad eingebracht worden ist ; Fig. 2 ist ein Grundriss des Oberteiles des Gehäuses von unten gesehen und Fig. 3 ist ein Grundriss des Unterteiles des Kühlgehäuscs von oben gesehen, mit einem Teil desselben im Schnitt.
Das Kühlgehäuse wird durch die beiden, zweckmässig aus einem Gussmetall bestehenden Teile 1, 2 gebildet. Der Unterteil 1 hat eine mittlere Höhlung 3 für das aus einem geeigneten feuerfesten oder Hitzeisoliermaterial, wie feuerfeste Steine, bestehenden Futter 4 und ist dasselbe zweckmässig der Gestalt der Radnabe und Rippe angepasst.
Demgemäss hat das Futter eine mittlere Vertiefung J für den Nabenteil 6 und schrägflächen 7 für den Rippenteil 8, sowie für die nnen- ruche des Laufkranzes 9 des H... des. Der Rand der Höhlung 3 ist mit einem auf demselben befestigte4n Packungsring 10 aus Asbest versehen, auf dem die untere Fläche des Laufkranzes 9 des Rades aufliegt, wodurch eine wasserdichte Verbindung zwischen Rad und Unterteil des Ge- häuses erzeugt und der Eintritt der Härte oder Temperflüssigkeit in die, die Nabe und Rippe umschliessende Glüh-oder Hitzeisolierkammer verhindert wird.
Letztere ist sozusagen luftdicht, sodass die Hitze in der Nabe und Rippe des Rades zurückgehalten und das langsame Abkühlen und somit Ausglühen dieser Teile erm8öglicht wird. Int unteren Gehäuseteil J befindet sich die Laufkranz-oder Spritzkammer , deren Aussenwand durch den durchlochten Plattenring 12 gebildet wird, durch weichen hindurch Wasser oder ein anderes Härte- oder Kühlmittel gegen die Laufkranzfäche des Rades gespritzt wird. Hinter diesem durchlochten Plattenring ist die ringfiirmige Wasserkammer 13 angeordnet, welche mit einer geeigneten Wasserzufuhr 14 in Verbindung steht. Yon der Spritzkammer oder Laufkranzkammer 11 führt eine Reihe von Auslassöffnungen 15 nach unten.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die l'nterkante des durchlochten Plattenringes 12 in dem unteren Gehäuseteil 1 und die Oberkante desselben in einer ringförmigen Platte 16 gelagert, welche mit dem unteren Gehäuseteil verschraubt ist und denselben nach oben hin abgrenzt.
Das Obergehäuse ist dem Untergehäuse 1 entsprechend ausgebildet und hat eine Mittel- hÖhlung n, in welcher sich das Futter 18 aus feuerfesten Steinen oder einem ähnlichen Material befindet, welch'letzteres in der Höhlung durch versenkte Schrauben 19 festgehalten wird.
Dieses obere Futter besitzt eine mittlere Vertiefung 20 zur Aufnahme des Oberteiles der Nabe 6, sowie geneigte Flächen 21 für den Rippenteil 8 des Rades und die hintere Fläche des Laufkranzteiles 9.
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ausgerüstet, welche mit der Oberfläche des Laufkranzes in Berührung kommt und zusammen mit der Packung 10 dem Wasser den Zutritt in die Hitzeisolierkammer 23 verwehrt, welche in der dargestellten Weise durch die im Vorstehenden beschriebenen Futter 4 und 18 aus feuerfestem Material oder dgl. gebildet wird.
Die Packungen 10 und 22 sind in der dargestellten Ausführung- form als Ringe ausgebildet, welche in den schwalbenschwanzförmigen Vertiefungen 26 des Ge- häusekörpers gelagert und vermittels von, durch geeignete Schrauben an den Gebäuseteilen befestigten Metallringen 27 in der richtigen Lage festgehalten werden. Das Obergehä. use 2 ist zweckmässig so ausgebildet, dass dasselbe das Untergehäuse 1 bedeckt und ist dasselbe mit eind Reihe von Dampfauslassöffnungen 24 ausgerüstet, welche mit dem Oberteil der im Vorstehenden erwähnten Spritzkammer 11 in Verbindung stehen.
Zwecks Ausführung der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden ; die im Vorstehenden beschriebene arbeitet in folgender Weise :
Nach Beendigung des Schmiede-oder Schmiede-und Walzprozesses wird das Rad, während dasselbe noch eine genügend hohe Temperatur hat, in das durch die Teile 1 und 2 gebildete (je- häuse gebracht.
Der aus Nabe, Rippe und Innenteil des Laufkranzes bestehende Körper ist auf diese Weise in der Hitzcisolierkammer J pingeschlosscu, während der äussere Teil des Lauf-
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des Obergehäuses 2 wird dasselbe in der richtigen Lage festgehalten ; sodann wird Wasser, 01 oder ein anderes geeignetes Temper-oder Härtemittel durch die Leitung 14 und die ringförmige
Kammer 13 gedruckt, wobei dasselbe gegen die äussere Fläche des Laufkranzes gespritzt wird und auf diese Weise ein Abschrecken, Tempern oder Härten desselben bewirkt.
Das Spritzen kann nach Wunsch während der ganzen Kühldauer des Radkörpers oder nur eines Teiles derselben erfolgen, wobei das Wasser durch die Öffnungen 15 abfliesst und der durch Berührung des Wassers mit dem erhitzten Laufkranz des Rades erzeugte Dampf durch die Öffnungen 24 entweicht.
Dadurch, dass die Hitze im Radkörper zurückgehalten wird, werden Nabe, Rippe, sowie der innere Teil des Laufkranzes infolge des Einschlusses dieser Teile in der Hitzeisolierkammer 23 all- mählich ausgeglüht und, während die Aussenfläche des Laufkranzes dem Kühl-oder Härteeinfluss ausgesetzt ist, letzterer daran gehindert, auf eine zu grosse Entfernung in den Laufkranz des Rades einzudringen. Es ist von Vorteil, dass der Radkörper in das Futter der Kammer 23 genau hineinpasst, damit während des Abkühlens des Radkörpers ein Werfen oder Verzerren desselben vermieden wird.
Das Rad kann bis zu seiner vollständigen Abkühlung im Gehäuse verbleiben, wobei, je nachdem sich dies für zweckmässig erwiesen hat, entwede, wie schon im Vorstehenden
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wird. Auf diese Weise ist man in der Lage, den Radkörper gehörig auszuglühen oder abzukühlen und jegliche Spannung aus demselben zu entfernen, sowie die Widerstandsfähigkeit der Abnutzungsfläche zu erhöhen und somit die Lebensdauer des Rades bedeutend zu verlängern.
Die Erfindung kann auch für bereits benutze Räder verwendet werden, indem derartige
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ausgesetzt und die Lebensdauer'h'Rades auf diese Weise bedeutend verlängert wird. Die Er- fimdung kann auch vorteilhaft für gusseiserne Räder verwendet werden, um die abgeschreckten oder anderen Flächen des Rades während des Ausglühens zu härten, oder die Härte derselben aufrecht zu erhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Härten der Lauffläche und Ausglühen des Körpers von Wagenrädern, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem gas-und wasserdichten Einschliessen des er- wärmen rades in einer Hitzeisolierkammer zwecks Ausglühens des Radkörpers, die Lauffläche des Rades der Einwirkung eines geeigneten Härtemittels ausgesetzt wird.