CH158604A - Iron bearing shell with gunmetal lining and process for their manufacture. - Google Patents

Iron bearing shell with gunmetal lining and process for their manufacture.

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CH158604A
CH158604A CH158604DA CH158604A CH 158604 A CH158604 A CH 158604A CH 158604D A CH158604D A CH 158604DA CH 158604 A CH158604 A CH 158604A
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lining
gunmetal
shrinkage
shell
iron
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German (de)
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Peyinghaus Eisen-Und St Walter
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Peyinghaus W Eisen & Stahlwerk
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Description

  

  Eiserne Lagerschale mit Rotgussfutter und Verfahren zu ihrer Herstellung.    Es ist bekannt, Rotgusslagerschalen mit       eisernem    Mantel oder     eiserne    Lagerschalen  mit einem Rotgussfutter zu versehen, bei  denen die Verbindung des Laufmetalles mit  dem Armierungsmantel durch Verschwei  ssung, das heisst durch Verschmelzung mehr  oder weniger starker Oberflächenschichten  hergestellt ist.

   Selbst wenn diese     Versehwei-          ssung    nur zwischen den berührenden Ober  flächen, also hauchdünnen     Schichten,    statt  gefunden hat, so dass beide Metalle mit schar  fen     Linien,    das heisst ohne Übergangs  zwischenschicht, aneinanderstossen, ist eine  spätere Trennung nur durch Ausschmelzen  des leichter schmelzenden Metalles möglich,  wobei stets Materialverluste auftreten.

   Auch  ist mit     diesem    Schweissverfahren der Nachteil       verbunden,    dass das leichter schmelzende Me  tall, wie zum Beispiel der Rotguss, in jedem  Falle übermässig stark erhitzt, so dass seine  Zusammensetzung sich ändert und seine    mechanischen Eigenschaften sich verschlech  tern, indem er spröde wird. Das hochwertige  Futtermetall verbrennt fast durchweg bei  diesen Anschweissverfahren, ist also als tra  gendes Metall entwertet und auch später nur  unter Auffrischung durch wertvolle     Zusätze     wieder verwendbar zu machen.

   Vor allem  aber ist eine nach diesen Anschweissverfahren  armierte Lagerschale in ihrer Verwendungs  fähigkeit da beschränkt, wo die Tragfläche  des Zapfens direkt auf dem Rotgussfutter,  das heisst ohne Zwischenschaltung einer  Weichmetallschicht, laufen soll, weil über  hitzter und teilweise verbrannter Rotguss  nicht tragfähig ist und ausbröckelt.  



  Vorliegende Erfindung bezweckt, diese  Nachteile zu vermeiden und hat. eine eiserne  Lagerschale mit     Rotgussfutter    zum Gegen  stand, bei welcher das Futter mit der Schale  durch     Schwindung    und Schrumpfung ver  bunden ist, also mit mechanischen Mitteln      ohne Heranziehung der Schmelzflüssigkeit  der     Verbindungsflächen.    Diese Verbindung  wird nach dem vorliegenden Verfahren da  durch erreicht, dass das Rotgussfutter in flüs  sigem Zustande an die mehr oder weniger  vorgewärmt eingeformte Eisenschale so an  gegossen wird, dass unter Verklammerung der  Verbindungsflächen von Schale und     Futter     das     Schwind-    und Schrumpfmass des Rot  gussfutters das Schrumpfmass der Eisenschale  um soviel übersteigen,

   dass eine Loslösung des  Futters von der Schale auch beim Heisslauf  des Lagers verhindert wird.  



  Auf der Zeichnung, die ein Ausführungs  beispiel des Aufschrumpfungsverfahrens ver  anschaulicht, zeigt  Fig. 1 einen Längsschnitt nach der  Schnittlinie I -I in Fig. 2, durch eine  stehend angeordnete Doppelschale mit ge  meinsamem zentralem Einguss in der Mitte,  Fig. 2 einen Querschnitt durch die An  ordnung nach Fig. l nach der Schnittlinie  II-II in Fig. 1,  Fig. 3 die Einzelheit einer     Verschrump-          fungsleiste    in grösserem Massstab.  



  In der Zeichnung bedeuten a den Stahl  mantel, b das Rotgussfutter, c dessen obere  und untere Bunde, d die innern     Verschrump-          fungsleisten,    e ihre ausgerundeten     Hinter-          schneidungen,    f den     mittleren    zentralen Ein  guss, g die Eingusskernform, h die unten ver  zweigten Eingusskanäle und i die Bunde an  den Längskanten des Rotgussfutters.  



  Die Innigkeit der Verbindung zwischen       Futter    und Schale beruht auf, der mecha  nischen Verklammerung nicht nur der über  greifenden Bunde und Leisten der einen  Schale     um    und in die andere, sondern auch  auf der Verklammerung der     beiderseitigen     zahllosen Unebenheiten der roh gegossenen  Oberflächen, und zwar     vermittelst    der Mate  rialspannungen, die sich aus dem     Überschuss     der Schwindung und Schrumpfung der Rot  gussschale gegenüber der Schrumpfung der  mehr oder weniger vorgewärmten Stahlschale  ergeben.  



  Für den Vorwärmungsgrad der Stahl  schale ist die Forderung massgebend, dass die    beiden Schalen sich auch bei einem     Heisslauf     des Lagers nicht voneinander lösen oder auch  nur lockern und gegenseitig verschieben sol  len. Je sicherer die Verschrumpfung auch  bei einem Heisslauf bleiben soll, umsoweniger  hoch darf die Vorwärmung des Stahlmantels  getrieben werden.

   Bei einer Vorwärmung des  Stahlmantels auf zum Beispiel<B>900'</B> würden  sich bei einer Lagerlänge von 200 mm das  Schrumpfmass des Stahlmantels und     das     Schwindmass des erstarrenden Rotgussfutters  etwa die Waage halten und lediglich das  Schwindmass des erstarrten Rotgussfutters als  Überschuss über das Schrumpfmass der  Eisenschale für die Erzeugung der nötigen  Schrumpfspannung übrig bleiben, was für  den praktischen Eisenbahnbetrieb mit seinen  heftigen Stössen und. seiner Neigung zum  Heisslaufen erfahrungsgemäss nicht ausreicht.    Eine weitere Voraussetzung für eine  durchweg innige und überall gleichmässige  Verschrumpfung ist die Reinheit der Verbin  dungsfläche von fremden Stoffen (Oxyden.  Gasen etc.).

   Deshalb wird der     Verschrump-          fungsvorgang    so ausgeführt, dass der Stahl  mantel vorher - je nach dem     Vorwärmungs-          grade    - verzinnt, verbleit, aluminiert oder  vernickelt und der flüssige Rotguss so ein  geführt wird, dass er von unten aufsteigend  mit hoher Füllgeschwindigkeit an die Ver  bindungsfläche des Stahlmantels herantritt,  wobei ein plötzlicher und schneller Einguss  von ausschlaggebender Bedeutung für die  Gleichförmigkeit der Verschrumpfung ist.

    Auf diese Weise wird erreicht, dass sich keine  Oxyde oder Blasen auf der     Verschrump-          fungsfläche    halten oder bilden können, jeden  falls aber durch den plötzlich aufsteigenden       Rotguss    mit nach oben hochgespült werden.  



  Weiter kommt es bei den im Fahrbetriebe  von allen Seiten kommenden Stössen und der  aufwalzenden und verdrehenden Wirkung  der Wagenlast und der Lagerreibung darauf  an, dass eine     Verschrumpfung    sowohl in der  Längs-,     wie    in der Umfangsrichtung zwi  schen beiden Schalen erfolgt. Deshalb greift  das     Rotgussfutter    nicht allein durch Bunde      an den Enden und den Längskanten der Rot  gussschale über den Stahlmantel, sondern es  sind auch Längsleisten in der     Verschrump-          fungsfläche    selbst vorgesehen, die eine Ruf  schrumpfung auch in der     Umfangsrichtung     sicher stellen sollen.

   Mit den übergreifenden  Bunden an den Längskanten der Rotguss  schale soll dem Trennungsbestreben der bei  den Schalen für den Fall entgegengearbeitet  werden, dass der Stahlmantel sich bei grösse  ren Materialmassen an seinem Rücken statt  an seinen Schenkeln beim     Kaltwerden    auf  biegt, während das Rotgussfutter als gleich  mässig starker Körper sich beim Erkalten  einrollen will.  



  Damit sich schliesslich in den schwalben  schwanzförmigen Hinterschneidungen dieser  Bunde und Leisten keine Hohlräume     bilden     Können, in die der Rotguss unter dem ab  schreckenden Einfluss des als Kokille wir  kenden Stahlmantels nicht hineinfliessen  kann, sind die Ecken und     Winkel    dieser  Hinterschneidungen gut ausgerundet.  



  Die Vorzüge dieser Verbindungsart eines  Stahlmantels mit einem Rotgussfutter durch  Rufschrumpfung liegen darin, dass der Rot  guss infolge seiner mässigen Temperierung  seine Lauf- und Festigkeitseigenschaften be  hält und daher auch ohne     Zwischenschaltung     eines besonderen Weichmetallfutters     un-          mittelbar    auf der Zapfenfläche laufen kann,  dass die Trennung der beiden Schalen und die  Wiederverwendung des Rotgussfutters beim  Ausbau verschlissener Lager, ohne Aus  schmelzung und ohne     Vergütungsprozesse     möglich ist,

   indem das Rotgussfutter bei  einer     Erwärmung    auf etwa<B>550'</B> spröde und  bröckelig wird und sich durch kräftiges Be  klopfen mit dem     Hammer    leicht in Bruch  stücken herausschlagen lässt und dass auf den  Stahlmantel nach eventueller Aufschweissung  verschlissener Flanken sofort ein neues     Rot-          gussfutter    wieder aufgeschrumpft werden  kann.



  Iron bearing shell with gunmetal lining and process for their manufacture. It is known to provide gunmetal bearing shells with an iron jacket or iron bearing shells with a gunmetal lining, in which the connection of the running metal with the armoring jacket is made by welding, that is, by fusing more or less thick surface layers.

   Even if this distortion only took place between the touching surfaces, i.e. wafer-thin layers, so that the two metals meet with sharp lines, i.e. without a transition between the layers, later separation is only possible by melting out the more easily melting metal , with material losses always occurring.

   This welding process also has the disadvantage that the more easily melting metal, such as gunmetal, is always excessively heated, so that its composition changes and its mechanical properties deteriorate as it becomes brittle. Almost all of the high-quality lining metal burns during this welding process, so it is devalued as a supporting metal and can only be reused later by freshening up with valuable additives.

   Above all, however, a bearing shell reinforced by this welding process is limited in its usability where the bearing surface of the pin should run directly on the gunmetal lining, i.e. without the interposition of a soft metal layer, because overheated and partially burnt gunmetal is not stable and will crumble.



  The present invention aims to avoid and has these disadvantages. an iron bearing shell with gunmetal lining to the object, in which the lining is connected to the shell by shrinkage and shrinkage, so by mechanical means without the use of the molten liquid of the connecting surfaces. According to the present method, this connection is achieved by pouring the gunmetal chuck in a liquid state onto the more or less preheated molded iron shell in such a way that the shrinkage and shrinkage of the gunmetal chuck is the shrinkage with the connection surfaces of the bowl and chuck being clamped together exceed the iron bowl by so much

   that a detachment of the feed from the shell is prevented even when the bearing is hot.



  In the drawing, which illustrates an embodiment example of the shrinking process ver, Fig. 1 shows a longitudinal section along the section line I -I in Fig. 2, through an upright double shell with a common central sprue in the middle, Fig. 2 is a cross section through The arrangement according to FIG. 1 according to the section line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows the detail of a shrinking strip on a larger scale.



  In the drawing, a denotes the steel jacket, b the gunmetal lining, c its upper and lower collars, d the inner shrinking strips, e their rounded undercuts, f the central central sprue, g the sprue core shape, h the branches at the bottom Sprues and the collars on the long edges of the gunmetal lining.



  The intimacy of the connection between feed and bowl is based on the mechanical interlocking not only of the overlapping collars and strips of one bowl around and in the other, but also on the interlocking of the countless unevenness on both sides of the raw cast surfaces, namely by means of the Material stresses that result from the excess of the shrinkage and shrinkage of the red cast shell compared to the shrinkage of the more or less preheated steel shell.



  For the degree of preheating of the steel shell, the requirement is that the two shells should not become detached from one another, even if the bearing is overheated, or should only loosen and move one another. The more secure the shrinkage is to remain in the event of a hot run, the less high the preheating of the steel jacket may be increased.

   If the steel jacket is preheated to <B> 900 '</B>, for example, with a storage length of 200 mm, the shrinkage of the steel jacket and the shrinkage of the solidifying gunmetal lining would be roughly the same, and only the shrinkage of the solidified gunmetal lining as excess over the Shrinkage of the iron shell for generating the necessary shrinkage stress remains, which is important for practical railroad operations with its violent shocks and. experience has shown that its tendency to overheat is not sufficient. Another prerequisite for a consistently intimate and uniform shrinkage is the cleanliness of the connection surface from foreign substances (oxides, gases, etc.).

   The shrinking process is therefore carried out in such a way that the steel jacket is tinned, leaded, aluminized or nickel-plated beforehand - depending on the degree of preheating - and the liquid gunmetal is introduced in such a way that it rises from below at high filling speed to the connection surface of the steel jacket, a sudden and rapid pouring in being of decisive importance for the uniformity of the shrinkage.

    In this way it is achieved that no oxides or bubbles can stick or form on the shrinking surface, but in any case are washed up by the suddenly rising gunmetal.



  Furthermore, with the bumps coming from all sides during operation and the rolling and twisting effect of the wagon load and the bearing friction, it is important that there is a shrinkage both in the longitudinal and in the circumferential direction between the two shells. That is why the gunmetal lining does not only grip the steel jacket by means of collars at the ends and the longitudinal edges of the gunmetal shell, but also longitudinal strips are provided in the shrinking surface itself, which are intended to ensure shrinkage in the circumferential direction.

   With the overlapping collars on the longitudinal edges of the gunmetal shell, the attempt to separate the shells is to be counteracted in the event that the steel jacket bends on its back instead of on its thighs when it gets cold with larger masses of material, while the gunmetal lining is equally thick Body wants to curl up when it cools down.



  The corners and angles of these undercuts are well rounded so that no cavities can form in the swallow-tail-shaped undercuts of these collars and strips into which the gunmetal cannot flow under the terrifying influence of the steel jacket acting as a chill mold.



  The advantages of this type of connection of a steel jacket with a gunmetal lining through shrinkage are that the gunmetal retains its running and strength properties due to its moderate temperature control and can therefore run directly on the journal surface without the interposition of a special soft metal lining both shells and the reuse of the gunmetal lining when dismantling worn bearings is possible without melting and without compensation processes,

   in that the gunmetal lining becomes brittle and crumbly when heated to around <B> 550 '</B> and can be easily knocked out into fragments by tapping with a hammer and that a new red immediately appears on the steel jacket after any worn flanks have been welded on - the cast lining can be shrunk on again.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Eiserne Lagerschale mit Rotgussfutter, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter mit der Schale durch Schwindung und Schrumpfung verbunden ist. II. Verfahren zur Herstellung einer Lager schale mit Rotgussfutter nach Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotgussfutter in flüssigem Zustande an die mehr oder weniger vorgewärmt eingeformte Eisenschale so angegossen wird, dass unter Verklammerung der Verbindungsflächen von Schale und Fut ter das Schwind- und Schrumpfmass des Rotgussfutters das Schrumpfmass der Eisenschale um soviel übersteigen, dass eine Loslösung des Futters von der Schale auch beim Heisslaufen des Lager verhindert wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIMS: I. Iron bearing shell with gunmetal lining, characterized in that the lining is connected to the shell by shrinkage and shrinkage. II. A method for the production of a bearing shell with gunmetal lining according to patent claim I, characterized in that the gunmetal lining in a liquid state is poured onto the more or less preheated molded iron shell in such a way that the shrinkage and shrinkage are interlocked with the connecting surfaces of the shell and lining The shrinkage of the gunmetal lining should exceed the shrinkage of the iron shell by so much that the lining is prevented from becoming detached from the shell even if the bearing overheats. SUBCLAIMS 1. Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die einge formte Eisenschale mit einem Metall überzug versehen und das flüssige Rot gussmetall durch Kanäle (f, h) so ein geführt wird, dass es an die Verbindungs fläche der Schale von unten aufsteigend mit hoher Füllgeschwindigkeit heran tritt. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Ruf schrumpfung des Rotgussfutters sowohl in Längs- wie Umfangsrichtung der Schale erfolgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Au f- schrumpfung des Rotgussfutters durch übergreifende Bunde (c, i) desselben er folgt. 4. A method according to claim II, characterized in that the molded iron shell is provided with a metal coating and the liquid red cast metal is guided through channels (f, h) so that it rises to the connecting surface of the shell from below at high filling speed comes up. 2. The method according to claim II, characterized in that the call shrinkage of the gunmetal lining takes place both in the longitudinal and circumferential direction of the shell. 3. The method according to claim II, characterized in that the shrinkage of the gunmetal lining by overlapping collars (c, i) of the same he follows. 4th Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Ruf schrumpfung des Rotgussfutters durch schwalbenschwanzförmig hinterschnittene Leisten (d) der Eisenschale erfolgt. 5. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Ruf schrumpfung des Rotgussfutters durch übergreifende Bunde des Rotgussfutters- und: schwalbenschwanzförmige Leisten der Eisenschale erfolgt. 6. Lagerschale gemäss Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch schwalbenschwanz- förmige Hinterschneidungen der Bunde und Leisten<I>(d</I><B>)</B><I>,</I> die in ihren Winkel scheiteln (e) gut ausgerundet sind. Method according to claim II, characterized in that the shrinkage of the gunmetal lining takes place through dovetail-shaped undercut strips (d) of the iron shell. 5. The method according to claim II, characterized in that the call shrinkage of the gunmetal lining takes place through overlapping collars of the gunmetal lining and: dovetail-shaped strips of the iron shell. 6. Bearing shell according to claim I, characterized ge by dovetail-shaped undercuts of the collars and strips <I> (d </I> <B>) </B> <I>, </I> which part at their angles (e ) are well rounded.
CH158604D 1931-10-09 1931-10-24 Iron bearing shell with gunmetal lining and process for their manufacture. CH158604A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE764512C (en) * 1937-01-13 1952-09-22 Ver Deutsche Metallwerke Ag Bearing shell and process for its manufacture
DE763527C (en) * 1940-04-14 1954-09-27 Heinrich Dr-Ing Maekelt Synthetic resin plain bearings
DE928859C (en) * 1952-04-22 1955-06-13 Hoeveler & Dieckhaus Axle bearings for rail vehicles

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