Lager, sowie Verfahren zu seiner Herstellung. Die Erfindung bezieht. sich auf ein Lager, insbesondere für Eisenbahnwagen- und Lo- komotivachsen, sowie auf das Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, die Lagerschalen für Eisenbahnachsen (Wagen- oder Lokomotiv- achsen) aus einem Eisenkörper zu bilden, der unter Einschaltung von Körpern aus einer Kupferlegierung, z. B. Rotguss mit Weichmetall, ausgegossen wird. Der Erfin dung gemäss ist nun zur Erhöhung des Wär meleitungsvermögens der eiserne Lagerkörper mit einer Kupferlegierung in breiter Fläche dicht anliegend in einer Weise bedeckt, dass nach dem bei Erhitzung erfolgenden Aus laufen des Weichmetalles eine Berührung der Achse mit dem Eisen verhindert ist. Auf diese Weise wird mit Sicherheit erreicht, dass beim Heisswerden der Achse der Rotguss an allen Stellen, an denen die Lagerschale mit der Achse in Berührung kommt, als Notlager dienen kann.
Ausserdem wird überhaupt die Gefahr des Heisslaufens verringert, da die breite und dicht anliegende Rotgussschicht die bei Reibung entstehende Wärme schneller ableitet, als es der Fall ist, wenn der Lager körper nur aus Eisen besteht, oder wenn nur Rotgusskörper eingeschaltet sind, welche die Innenflächen der Lagerschale nicht in brei ter Schicht bedecken.
Vorteilhaft wird der Rotguss auch auf die Stirnflächen der Lagerschale bezw. des sonstigen Lagerkörpers ausgedehnt, um auch hier eine Berührung von Eisen auf Eisen zu vermeiden.
Besondere Sorgfalt ist darauf zu richten, dass die Kupferlegierung mit dem Eisenkör per fest und innig verbunden ist, um nicht nur nach dem Heisslaufen den Zusammenhang zu wahren, sondern auch, um die Ableitung der Wärme nicht zu stören.
Statt Rotguss kommt natürlich auch jede andere als Ersatz für Rotgmss bekannte Kupferlegierung in Betracht.
In der Zeichnung sind verschiedene bei- spielsweise Ausführungsformen dess Erfin.- dungsgebenstandes veranschaulicht. Fig, 1 zeigt im Querschnitt und Fig. ? in der Un teransicht eine Lagerschale, die in der ange gebenen Weise aus Eisen, Rotguss und Weich metall zusammengesetzt ist. Letzteres ist bei Für. 2 der Verdeutlichung halber fortge lassen gedacht.
a ist der Eisenkörper und b sind im Querschnitt halbringförmige Leisten aus Rot guss, die an der Innenseite des eisernen Kör pers befestigt sind, so dass sie diese in breiter Fläche bedecken. c ist (in Fig. 1) die innere Schicht aus Weichmetall (Weissmetall). Die Rotgussleisten b sind am Eisenkörper durch Nieten f befestigt. Ausserdem sind schwal benschwanzförmige Rippen d an den Leisten b vorgesehen, die in entsprechende schwal benschwanzförmige Nuten des Eisenkörpers eingreifen. Die halbringförmigen Rotguss leisten b belassen zwischen sich Nuten X (Fig. 2), die teils durch die Innenfläche des Eisenkörpers a und teils durch die Flanken der Leisten b gebildet werden. Diese sind derart abgeschrägt, dass die Nuten im Quer schnitt Schwalbenschwanzform erhalten. Die untere Rotgussleiste b in Fig. ? ist. an der freien Stirnseite mit einer Nute x' versehen.
In diese Nuten x und x' dringt das Weich metall c beim Angiessen ein, so dass es auf' diese Weise festgehalten wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3, die nur einen Längsschnitt durch eine Ecke einer Lagerschale wiedergibt, ist der Rotguss auch auf die Stirnfläche des Lagerkörpers ausgedehnt. a ist wiederum der eiserne Lagerkörper, an dem sich die halbringför migen Rotgussleisten b, die irgendwie am eisernen Lagerkörper befestigt sind, befin den, und c ist wiederum die Weichmetall schicht. An derjenigen Rotgussleiste b, die sich in der Nähe der Ecke der Lagerschale befindet, ist ein rechtwinkliger Flansch h. der die Stirnfläche des Eisenkörpers a be deckt, angeordnet. Die Weichmetallschicht c ist ebenfalls auf die Stirnfläche ausgedehnt. In der Zeichnung ist angenommen, dass der Rotgussflansch h hin und wieder Löcher hat, in welche die Weichmetallschicht c eindringt.
Wenn die Befestigung des Rotgusses am Eisenkörper durch Angiessen erfolgt, so wird vorteilhaft zwischen den Rotbuss und das Eisen eine Bindeschicht eingeschaltet, deren Schmelzpunkt unter demjenigen des Rot gusses oder der sonstigen angegossenen Le gierung liegt. Hierdurch wird verhindert, dass zwischen dem Rotguss und dem Eisen körper, wie es sonst der Fall sein kann, feine Duft- oder CTasräuinehen verbleiben, die als schlechte Wärmeleiter wirken, wenn die Rei bungswärme von innen nach aussen abgeleitet werden soll. Somit wird durch diese Binde schicht die Gefahr des Heisslaufens verrin gert und nach dem Heisslaufen das sonst mögliche Brüchigwerden des Rotgusses hindert. Auch wird der mechanische Zusam menhang zwischen Rotguss und Eisen begün stigt, der bestehen bleibt, auch wenn nach dem Heisslaufen der Rotguss als Notlager dienen muss.
Als Metall für die Bindeschicht ist Zinn und Zink erprobt worden. Doch kommen auch andere Metalle und Metallegierungen in Be tracht, deren Schmelzpunkt unter demjenigen des Rotgusses oder der sonst. benutzten Le gierung liegt.
In Fig. 3 ist die Bindeschicht y durch feine Kreuzschrffur angedeutet. Sie ist in Wirklichkeit erheblich dünner als gezeichnet und wird vorteilhaft dadurch erzielt, dass die Flächen des eisernen Grundkörpers, an wel che der Rotguss angegossen wird, mit dem Bindemetall durch Aufschmelzen oder gal vanisch überzogen wird. Es genügt ein ganz feiner, unter Umständen hauchdünner, Über zug.
Wird eine Stirnverkleidung (h) aus Rot guss vorgesehen, so ist es ratsam, diese be sonders sorgfältig mit dem Eisenkörper zu verbinden, da sich gerade hier die verschie denen WVä.rineatisdelniunr@slsoeffizienten von Eisen und Rotguss störend geltend machen. Eine besonders zuverlässige Zierbindung liisst sich durch Verklammerung erreichen.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine eierartige Lagerschale mit Verklammerung an den Stirnenden und Fig. 5 die zugehörige Stirnansicht. Das Weichmetall ist fortgelas sen gedacht. Der Stirnflansch h aus Rotguss ist mit der Rotgussleiste b, die mit ihm aus einem Stück besteht, durch schräge Stege i verbunden. Die Eisenlagerschale ist an den Stirnecken zu dem Zweck, mit schrägen Ka nälen ausgerüstet, in welche der Rotguss beim Angiessen der beiden äussern Leisten b und der Stirnflanschen h eindringt. Die Stege i ergeben eine wirksame Verklammerung.
Die Verklammerung wird hierbei noch ganz er heblich dadurch verstärkt, dass infolge der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Rotguss und Eisen der Rotgussbelag auf dem Eisenkörper gewissermassen zusammen schrumpft.
Statt der schrägen Stege i können auch winkelförmige Stege i vorgesehen sein, wie es die Fig. 6 und 7 in denselben Darstellun gen wie die Fig. 4 und 5 zeigen. Die Ka näle zur Bildung dieser Stege i sind hier durch rechtwinklig gegeneinander gerichtete Bohrungen im Eisenkörper erzielt.
Einfacher, aber auch weniger wirkungs voll, ist. die Verklammerung der Stirnverklei dung h, wie sie in denselben Darstellungen durch die Fig. 8 und 9 angedeutet ist. Zur besseren Veranschaulichung ist in Fig. 9 die Stirnverkleidung h fortgelassen gedacht. In den Stirnflächen des Eisenkörpers a. sind ra diale schwalbenschwanzförmige Nuten m an gebracht, in welche .der Rotguss beim An giessen einläuft, so dass er sich mit dem Eisen körper verklammert.
Wie schon gesagt wurde, lässt sich die Erfindung bei beliebigen Lagerkörpern an wenden. In den Fig. 10, 11 und 12 ist die Anwendung auf das Lager eines Pleuelstan genkopfes, etwa eines Lokomotivstangen- kopfes, wiedergegeben. Es ist angenommen, dass es sich um ein zweiteiliges Lager han delt. Fig. 10 zeigt einen Querschnitt, Fig. 11 einen Vertikalschnitt an den Längsrändern einer Lagerhälfte, und Fig. 12 einen Längs- sehnitt durch die beiden Lagerhälften quer zur Fig. 10, Durch Eintragung derselben Be- zugszeichen wie bisher sind diese Figuren ohne weiteres klar.
In den Fig. 13, 14 und 15 ist. eine so genannte Achsbuchse für Eisenbahnachsen dargestellt. Fig. 13 zeigt die Stirnansicht, teilweise aufgebrochen, Fig. 14 einen Längs schnitt, und Fig. 15 die Unteransicht. Wie derum sind .die Figuren infolge Benutzung derselben Buchstaben wie bisher ohne wei teres klar. Bemerkt sei nur, dass der gesamte Körper des Lagerkastens a .aus Eisen besteht. In den Fig. 10 bis 15 ist allenthalben das Weichmetall, das sich einwärts noch an den Rotguss anschliesst, fortgelassen gedacht.
Zum Schluss sei noch bemerkt, dass, wenn man den Rotguss durch Angiessen an dem Eisenkörper befestigt, es sich empfiehlt, die nach dem Angiessen des Rotgusses noch vor handene Wärme auch noch zum Angiessen mit dem Weichmetall zu verwerten, da der Rotguss ja warm sein muss, wenn das Weich metall angegossen wird. Sollte der Rotguss sofort nach seinem Angiessen zu heiss: sein, so kann er entsprechend herabgekühlt werden, um das Angiessen des Weichmetalles zu er möglichen.