CH170809A - Verfahren zum Auskleiden von Hohlkörpern, wie Lagerschalen, Lagerbüchsen, Pleuelköpfen und dergleichen mit Metall, sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Auskleiden von Hohlkörpern, wie Lagerschalen, Lagerbüchsen,       Pleuelköpfen    und dergleichen mit Metall, sowie Vorrichtung zur  Ausführung des Verfahrens.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren  zum Auskleiden von Hohlkörpern, wie La  gerschalen, Lagerbüchsen,     Pleuelköpfen    und  dergleichen, mit Metall, z. B. Lagerweiss  metall, Bleibronze oder dergleichen, sowie  eine Vorrichtung zur Ausführung desselben.  Die Erfindung ist unter Mitarbeit des Herrn  Dr. Max     Armbruster    in     Schierstein    bei Wies  baden entstanden.  



  Erfindungsgemäss erfolgt das Auskleiden  eines Hohlkörpers, z. B. einer Lagerschale,  einer Lagerbüchse, eines     Pleuelkopfes    oder  dergleichen, mit Metall, z. B. Lagerweiss  metall, Bleibronze oder dergleichen, derart,  dass der auszukleidende Hohlkörper am un  tern Ende einer vertikalen Welle befestigt  und in ein flüssiges Metallbad bis zur Er  reichung der gleichen oder annähernd glei  chen Temperatur desselben eingetaucht wird.

    Dabei erfolgt, unter Vermeidung von Oxyd-    bildengen an der Verbindungsfläche durch  Diffusion eine     innige,    spannungsfreie Bin  dung zwischen Hohlkörper und     Ausklei-          dungsmetall.    Darauf wird der Hohlkörper  zum Zwecke einer von aussen nach innen fort  schreitenden Abkühlung des Ganzen ein  schliesslich der Auskleidung wieder ausge  tauscht.  



  Dem eigentlichen     Auskleidungsmetallbarl     können ein oder auch mehrere Vorberei  tungsbäder vorgeschaltet sein, die zur Reini  gung (z. B. Säurebäder), zur Erzielung eines  feinen metallischen Überzuges (z. B. Zinn  bad), zur     Reduktion    (z. B. Salze oder Me  talle) dienen. Ebenso können nach dem Aus  kleidungsmetallbad     noch.    Nachbehandlungs  bäder, z. B.     Kühlmittelbäder,    vorgesehen  sein. Alle diese Bäder können entweder hin  tereinander auf einer Kreisbahn oder auf       sonstwie    verlaufendem Weg, z. B. einer Ge-           raden,    angeordnet sein, oder auch, bis auf  das     Kühlmittelbad,    übereinander.

   Bei Hin  tereinanderschaltung kann das Ein- und Aus  tauchen in einem oder mehreren Räumen mit  reduzierenden Eigenschaften zur Beseitigung  von Oxyden oder zur Verhinderung der       Oxydbildung    erfolgen. Die Übereinander  anordnung der Bäder kann in einfacher       WTeise    durch     Übereinanderschichten    von Sub  stanzen jeweils     geringeren    spezifischen Ge  wichtes, Benutzung von Materialien mit ge  ringer und gegebenenfalls nicht nachteiliger,  chemischer Affinität oder Ausnutzung ver  schiedener     physikalischer-Zustände,    wie flüs  sig und gasförmig, erfolgen, und zwar stets  so, dass eine Mischung der einzelnen über  einander geschichteten Bäder vermieden ist.

    Die Beseitigung von     anhaftenden    Oxyden  kann dabei beispielsweise beim     Durchtauchen     des Hohlkörpers durch eine auf dem Aus  gussbad schwimmende Schicht Borax erfol  gen.     Zweckmässigerweise    erfolgt die Tempe  <B>l</B> schon     im    Vorbereitungsbad, aus dem  der Hohlkörper (z.

   B. eine Lagerschale) bei       Hintereinanderscha.ltung    der Bäder durch  rasches     Umtauchen    ins eigentliche     Ausklei-          dungsmetallbad    gelangt, oder bei     Übereinan-          derschaltung    der Bäder durch jeweils tiefe  res Eintauchen     (Durchtauchen)    derselbe  Zweck erreicht wird.  



  Der Hohlkörper (z. B. eine Lagerschale)  bleibt während der Durchführung des Ver  fahrens an der     Aufspannvorrichtung    der     ver-          tikalen    Welle und kann zusammen mit die  ser zur Erzielung einer     Schleuderkra.ftwir-          kung    in Rotation versetzt werden. Zweck  mässigerweise soll die     Rotation    erst einige  Zeit nach dem Eintauchen in das Metallbad  erfolgen.

   Nach erfolgtem     Austauchen    und  dem zur Vermeidung von     Lunkerbildungen     von aussen nach innen fortschreitenden, zen  tripetalen Abkühlungsverlauf des Hohlkör  pers zusammen mit seiner Auskleidung an  der Luft oder im     Kühlmittelbad    bei still  stehendem oder auch rotierendem Hohlkör  per kann dieser zusammen mit der eigent  lichen Auskleidung noch einem     beliebigen          Vergütungsprozess    unterworfen werden.

   Statt    die vertikale Welle mit der     Aufspannvor-          richtung    samt dem eingespannten Hohlkör  per zur     Herbeiführung    .des Tauchvorganges  bei feststehenden Bädern zu heben und zu  senken, kann man auch in umgekehrter  Weise verfahren und die Bäder bewegen,  also diese heben und senken. Bei     Hinter-          einanderschaltung    der Bäder kann man ent  weder die Bäder selbst oder aber auch die  vertikale Welle mit der     Aufspannvorrich-          tung        bewegen.    Statt nur einer, können auch  mehrere Wellen mit     Aufspannvorrichtungen     hintereinander vorgesehen sein.

   Die Schal  tung .der verschiedenen Bewegungsvorgänge,  wie sie zur Reinigung, Reduktion, zum Er  wärmen, Auskleiden und Abkühlen notwen  dig sind, kann von Hand oder auf mecha  nische Art und im letzteren Falle halb- oder  vollautomatisch erfolgen, z. B. durch Ver  wendung von Kurvenscheiben, Zahnstangen,  Zahnrädern oder dergleichen, und zwar wäh  rend des Umlaufens von die vertikalen Wel  len mit den     Aufspannvorrichtungen    tragen  den Armen um ihre Tragsäule, wobei die  vertikalen Wellen mit den     Aufspannvorrich-          tungen    unabhängig hiervon um sich selbst  rotieren können.  



  Jede     Aufspannvorrichtung    für den Hohl  körper kann in einfacher Ausführung aus  einer am untern Ende der vertikalen Welle  festen Platte     bezw.    einem Teller mit Be  festigungsmitteln für diesen bestehen. Sie  kann auch aus zwei     achsial    gegeneinander  verschiebbaren und     festspannbaren    Tellern       bestehen,    derart, dass diese beiden Teller den  eigentlichen     Auskleidungsraum    für den  Hohlkörper nach oben und unten begrenzen.

    Der untere von ihnen ist hierbei mit einer  Öffnung oder auch mehreren     Öffnungen    für  den     Zutritt    des flüssigen     Auskleidungsmetal-          les    versehen, die verschliessbar sein können.

    Wo erforderlich, kann innerhalb des Hohl  körpers noch ein Giessdorn mit Mantel  abstand von diesem vorgesehen sein, der den  auszugiessenden Ringraum, also auch die  auf den Hohlkörper aufzubringende Metall  schicht     bezw.    die Auskleidung selbst,     innen-          seitig    begrenzt und gleichzeitig den von      aussen nach innen fortschreitenden, zentripe  talen Abkühlungsverlauf gewährleistet; da  durch wird das sonst häufig vorkommende  L      & en    der Auskleidung vom Hohlkörper in  folge von     3#lateria.lschwindung    vermieden.

    Diese Giessdorne können unabhängig von der       Aufspannvorrichtung    vertikal verschiebbar  sein und so gleichzeitig als     Abschlussorgan     für die im untern Teller der     Aufspannvor-          richtung    vorgesehenen     Durchtrittsöffnungen     für das     fliissige    Metall dienen. An Stelle des       acbsial    beweglichen Giessdornes kann für die  sen Zweck eine besondere, diesen durchdrin  gende und sich in ihm führende Stange mit       Abschlussteller    Verwendung finden, wobei  dann der eigentliche Giessdorn selbst nicht       achsial    verschiebbar zu sein braucht.  



  Die Zeichnung veranschaulicht einige       Beispiele    der zur Ausführung des Verfahrens       verwendbaren        Vorrichtung.     



       Fig.    1 zeigt in schematischer Darstellung  eine Anzahl in einer geschlossenen     Kreisbahn     angeordnete     Eintauchbäder    mit an einer zen  tral dazu angeordneten Säule gelagertem       Armstern,    der mit den an seinen freien     Arm-          end < ,ri        vorgesehenen        Aufspannvorrichtungen     für die Hohlkörper über den Bädern um die  Säule drehbar ist;

         Fig.        n    zeigt eine Ausführung mit in       -inem    über feststehenden     Eintauchbädern    in  <B>-</B> und absteigender Bewegung fahrbaren  <B>i</B> auf n n  Wagen gelagerter und mit der     Aufspannvor-          richtung,    sowie direktem Motorantrieb     ver-          ehener        grelle.    einem an einer Säule gelenkig  aufgehängtem Lenkarm für den     'Vagen    und  in der Längsrichtung wellenförmig geboge  nen Laufschienen für diesen (Bad, Hohlkör  per und     Aufspannvorrichtung    im Schnitt);

         Fig.    3 zeigt eine     Ausführung    mit an einer  Säule auf- und niederbewegbarem, starrem  Arm, sowie direktem     Motorenantrieb    für die  mit der     Aufspannvorrichtung    versehene  Welle und fahrbaren     Eintauchbädern,    bei  eingetauchtem Hohlkörper (Bad, Hohlkörper  und     Aufspannvorrichtung    im     Schnitt);

            Fig.    4 zeigt eine     Aufspannvorrichtung     mit vertikaler, auf- und     abbewegbarer    Welle  und einen unabhängig hiervon, ebenfalls auf-    und     abbewegbaren    Giessdorn zum Abschluss  der im untern     Aufspannteller    für den Ein  tritt des flüssigen     Metalles    vorgesehenen  Öffnungen im     Schnitt.    (Die verschiedenen       '#Ärellen    sind hier     teleskopartig    übereinander  geschoben.)

    In     Fig.    1 bezeichnet a eine zentrale .Säule  mit drehbar darauf gelagertem Armstern und  im     greise    -darum angeordneten     Eintauch-          bädern    b. Jeder Arm c des drehbaren Ster  nes trägt an seinem freien, bis über die Ein  tauchbäder ragenden Ende eine vertikale,  heb- und senkbare Welle d mit Antriebs  motor e. Am untern Ende der Wellen d be  finden sich     Aufspannvorrichtungen    für die  Hohlkörper. In     Fig.    2 bezeichnet     a    eine zen  trale Säule mit darauf drehbarem Arm c.

         L    ist ein feststehendes     Auskleidungsmetall-          bad.        f    sind Laufschienen, die in der Längs  richtung wellenförmig gebogen sind, und     g     ein mit Rollen     h    versehener und auf diesem  laufender Wagen. Dieser trägt die von einem  Motor e     antreibbare,        vertikale    Welle d mit  einer am untern freien Ende festen     Auf-          spannvorrichtung    für den Hohlkörper.

   Die       Aufspannvorrichtung    besteht hier aus einem       'l    oller i mit     .durchbohrtem    Kopf zum Auf  stecken auf das mit Gewinde und     Befesti-          gungsmutter    versehene freie Ende der Welle       d.    Der     Aufspannteller    i besitzt einen Rand  mit Innengewinde, in welches der am obern  Ende ein kurzes Stück mit Aussengewinde  versehene Hohlkörper     7e    eingeschraubt wird.  Dieser besitzt eine Bodenöffnung Z für den       Eintritt    des flüssigen Metallos.

   Mit     k'    ist in  strichpunktierten Linien die auf die Innen  seite des Hohlkörpers aufzubringende Aus  kleidungsschicht bezeichnet, deren Stärke  durch die Grösse der Bodenöffnung bestimmt  ist. n ist ein mit einem Ende an einem Zap  fen n des Armes     c    und mit seinem andern  Ende in Schlitzführung an einem Zapfen o  des Wagens g aufgehängter Lenker, der  während des     Drehens    des Armes     c    um die  Säule     ca    den Wagen g mit Motor e, Welle d,

         Aufspannvorrichtung    und Hohlkörper über  die in der Längsrichtung wellenförmig ge  bogenen Schienen     hinwegführt    und dabei den      letzteren in die im     greise    angeordneten Bä  der automatisch ein- und     austauchen    lässt.  



  In     Fig.    3 bezeichnet a     wieder    .die zen  trale Säule und c den hier nicht drehbaren,  sondern mit Hilfe eines Handrades r unter  Vermittlung von Zahnrad und Zahnstange  nur auf- und niederbewegbaren Arm als Trä  ger der durch einen Motor e     antreibbaren,     vertikalen Welle d mit der     Aufspannvor-          richtung    für den Hohlkörper k.

   Die Auf  spannvorrichtung besteht hier aus zwei Plat  ten     bezw.    Tellern<I>i</I> und     i',    von denen der  untere,     i1,    am freien Ende der Welle d ab  nehmbar befestigt, sowie mit Öffnungen s  für den     Eintritt    des flüssigen     Auskleidungs-          metalles    in den eigentlichen auszufüllenden  Raum versehen ist und der obere mit Hilfe  einer geeigneten     Festklemmvorrichtung    t auf  der Welle d verschiebbar und gegen den un  tern einstellbar ist.

   Zwischen beiden Tellern  <I>i</I> und     i'    erfolgt dann die Einspannung     des'     Hohlkörpers, indem dieser, nach vorheriger  Abnahme des Tellers     i1    über die Welle d ge  schoben, dann der Teller     i'    am freien Wel  lenende wieder befestigt, der Hohlkörper auf  denselben aufgesetzt und der obere Teller i  dagegen gedrückt und mit Hilfe des Klemm  hebels<I>t</I> festgespannt wird.     k'    deutet in  strichpunktierten Linien wieder die auf die  Innenseite des Hohlkörpers aufzubringende       Auskleidungsschicht    an, deren Stärke hier  ebenfalls durch .die Lage der Bödenöffnungen  s bestimmt ist.

   Mit b ist ein     Auskleidungs-          inetallbad    bezeichnet, das hier mit Laufrol  len versehen und auf Schienen fahrbar ist,  wenn der Arm c an der Säule a nach oben  verschoben und die     Aufspannvorrichtung    aus  demselben ausgehoben ist, sich also ausserhalb  desselben befindet. Im Kreise oder auch in  einer andern Bahn hintereinander angeord  nete Bäder können bei dieser Anordnung  nacheinander unter die eigentliche Tauchvor  richtung gefahren werden, wenn .diese aus  getaucht ist.

   In     Fig.    4 bezeichnet b ein       Auskleidungsmetallbad.    Die     Aufspannvor-          richtung   <I>i,</I>     i'    für den Hohlkörper k ist hier  etwas anders ausgebildet und das Bewegen    ihres obern     .Spanntellers    i erfolgt mit Hilfe  eines mit Innengewinde versehenen     Hand-.          rades        i'    auf einer mit entsprechendem Aussen  gewinde versehenen Hohlwelle v.

   In letzte  rer ist     achsial    verschiebbar eine zweite Hohl  welle w und in dieser schliesslich die an ihrem  freien Ende den untern Teller     i'    der     Auf-          spannvorriehtung    tragende Welle d angeord  net. Am untern Ende der Hohlwelle w ist  ein besonderer Giessdorn x befestigt, der un  abhängig von der Welle d gehoben und ge  senkt werden, also zum     (Offnen    und Schlie  ssen der im untern Spannteller i' vorgese  henen Eintrittsöffnungen s Verwendung fin  den kann. Alle drei Wellen<I>d,</I>     v    und<I>w</I> sind  zum Beispiel mit Hilfe eines durchgesteck  ten Keils gekuppelt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Auskleiden von Hohlkör pern, wie Lagerschalen, Lagerbüchsen, Pleuelköpfen und dergleichen mit Metall, dadurch gekennzeichnet, dass der auszu kleidende Hohlkörper am untern Ende einer vertikalen Welle befestigt, in ein flüssiges Metallbad bis zur Erreichung der gleichen oder annähernd gleichen Temperatur desselben eingetaucht wird, wobei unter Vermeidung von Ogydbil- dungen an der Verbindungsfläche durch Diffusion eine innige, spannungsfreie Bindung zwischen Hohlkörper und Aus kleidungsmetall erfolgt,

   und der Hohl körper darauf zum Zwecke einer von aussen nach innen fortschreitenden Ab kühlung des Ganzen einschliesslich der Auskleidung wieder ausgetaucht wird. II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die an ihrem untern Ende die Aufspannvorriehtung für die mit Metall auszukleidenden Hohl körper tragende vertikale Welle in einem Arm so gelagert ist, dass die Welle und das Metallbad zwecks Ein- und Austau- chens .der Hohlkörper relativ zueinander bewegt werden können. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet. dass der an der senkrechten Welle befestigte Hohlkörper im Auskleidungsmetallbad zur Erzielung einer Schleuderkraftwirkung auf das im Hohlkörperinnern befindliche Ausklei- dungsmetall in Rotation versetzt und diese Rotation nach dem Austauchen des Hohlkörpers bis zur Abkühlung fort gesetzt: wird. 2.

   Verfahren nach dem Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekenn- zeichn-?t, dass der auszukleidende Hohl körper zunächst in besondere, zur Reini gung und Reduktion dienende Vorberei tungsbäder eingetaucht, darin zugleich vorgewärmt und unmittelbar anschlie ssend ins eigentliche Auskleidungsmeta.ll- bad getaucht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und den 1;i nteransprfichen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bä dern Räume mit reduzierender Eigen schaft vorgesehen sind, die bei der Um tauchbewegung des Hohlkörpers von einem zum andern Bad durchquert wer den. 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbereitungs bäder aus Substanzen mit verschiedenen spezifischen Gewichten bestehen und un mittelbar übereinander, sowie über das Auskleidungsmetallbad geschichtet sind. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Hohlkör per unmittelbar anschliessend an das Aufbringen der Auskleidung samt die ser noch einem Vergütungsprozess unter worfen wird.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Arm um eine Tragsäule schwenkbar, sowie ge lenkig gegliedert ist und sein die verti kale Welle mit der Aufspannvorrichtung für die Hohlkörper tragendes Ende mit- telst Rollen auf in der Umlaufrichtung des Tragarmes wellenförmig gebogenen Schienen über feststehenden Eintauch- bädern in auf- und absteigender Bewe gung führbar ist.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die am untern Ende die Aufspannvorrichtung für die Hohlkörper tragende, vertikale Welle in einem starren Arm gelagert ist, der mit- telst Zahnrad und Zahnstange vertikal bewegbar ist. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zur Herbei führung des Ein- und Austauchens der mit Metall auszukleidenden Hohlkörper, die Bäder auf- und niederbewegbar sind. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Aufspann- vorrichtung nur einen Teller besitzt, an welchem der auszukleidende Hohlkörper mit seinem obern Rand festhaltbar ist. 1.0. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Aufspann- vorrichtung aus zwei den Hohlkörper zwischen sich fassenden Tellern gebildet ist und der untere eine zentrale Öffnung für den Eintritt des flüssigen Ausklei- dungsmetalles besitzt. 11.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass ein besonderer Giessdorn vor gesehen ist, der unabhängig von dem auf die Aufspannvorrichtung aufgespannten Hohlkörper in achsialer Richtung be wegbar ist. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verhinde rung eines Materialrückflusses die Durch trittsöffnung im untern Teller der Auf spannvorrichtung durch Aufdrücken des Giessdornes verschliessbar ist. 13.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöff- nung im untern Aufspannteller mit Hilfe einer besonderen, den Giessdorn durchdringenden und an ihrem freien Ende mit einer Abschlussplatte versehe- nen, in vertikaler Richtung verschieb baren Stange, verschliessbar ist.