DE19615245C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen SchienenfahrzeugmetallradesInfo
- Publication number
- DE19615245C2 DE19615245C2 DE1996115245 DE19615245A DE19615245C2 DE 19615245 C2 DE19615245 C2 DE 19615245C2 DE 1996115245 DE1996115245 DE 1996115245 DE 19615245 A DE19615245 A DE 19615245A DE 19615245 C2 DE19615245 C2 DE 19615245C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal wheel
- wheel
- inductor
- temperature
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
- B23K9/048—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution on cylindrical surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranz
versehenen Schienenfahrzeugmetallrades. Dabei soll
das Metallrad verbesserte Eigenschaften in bezug auf
Verschleiß und Reibung aufweisen und die entsprechen
de Beschichtung soll sowohl bei neuen Metallrädern,
wie auch im wiederholten Falle bei bereits im Betrieb
verschlissenen Metallrädern aufgebracht werden kön
nen.
Bei der Eisen- und Straßenbahn verwendete Räder un
terliegen starkem Verschleiß, der insbesondere in der
Spurkranzfläche durch das spitzwinklige Anlaufen ge
gen den Schienenkopf auftritt und durch Sinus- und
Kurvenlauf hervorgerufen wird. Durch die in diesen
Fahrzuständen auftretenden hohen Flächenpressungen
und die normalerweise vorhandene Gleitreibung wird
das sogenannte "Scharflaufen" des Spurkranzes hervor
gerufen. Dieses kann dazu führen, daß das Rad in
Richtung auf den Schienenkopf aufläuft und so die
Gefahr des Entgleisens des Schienenfahrzeuges stark
erhöht ist.
Zur Verringerung des Verschleißes der verwendeten
Metallräder in den kritischen Bereichen ist es bisher
üblich, den Spurkranz zu härten. Hierfür kommen be
kannte Flamm- oder Induktionshärtungsverfahren zur
Anwendung, die insbesondere die Spurkranzflanke durch
Ausbildung eines martensitischen Gefüges mehrere Mil
limeter tief durchhärten. Die erhöhte Härte des Spur
kranzes des Metallrades erhöht zwar den Verschleißwi
derstand des Metallrades in diesem Bereich, wobei
dieser Vorteil jedoch durch einen erhöhten Verschleiß
des Schienenkopfes erkauft wird. Da der letztgenann
te Nachteil auf Dauer mit wesentlich höheren Kosten
verbunden ist, kann eine Härtung des Spurkranzes zur
Minimierung des Verschleißes nicht unbegrenzt durch
geführt werden.
Ein weiterer Nachteil dieser Vorgehensweise ist der,
daß in dem Fall, wenn das Spurkranzprofil korrigiert
werden muß, vor der spanenden Bearbeitung die gehär
tete Schicht weichgeglüht werden muß.
Eine andere Möglichkeit zur Verminderung des Ver
schleißes ist die Verwendung einer Spurkranzschmie
rung. Hierbei wird ein reibungsverminderndes Mittel,
wie z. B. Öl oder Graphit, insbesondere vor dem Kur
veneinlauf in den Bereich des Metallrades, der in
gleitender Berührung mit der Schiene kommt, geför
dert. Solche Spurkranzschmierungen sind neben dem
Nachteil der hohen Kosten für die Anschaffung und
Wartung auch unter dem Gesichtspunkt der Umweltbela
stung nachteilig. Außerdem kann die verschleiß- und
reibungsmindernde Wirkung der verwendeten Mittel
durch die Witterung negativ beeinflußt werden.
Insbesondere bei der Eisenbahn werden wegen der hohen
damit verbundenen Kosten diese Spurkranzschmierungen
lediglich an den Triebfahrzeugen eingesetzt und die
gezogenen Waggons müssen ohne eine solche Ausrüstung
auskommen und die erreichbare Verschleißminderung ist
an deren Metallrädern entsprechend gering.
Es sind auch Verfahren bekannt, Beschichtungen auf
Spurkränzen aufzubringen. So können entsprechende
Schichten durch Auftragsschweißen erzeugt werden.
Diese aufgebrachten Schichten dienen jedoch zur Zeit
nur zum Ersatz des durch den Verschleiß abgetragenen
Materials. Dabei sind die durch Auftragsschweißen
aufgebrachten Schichten zur Zeit nicht so verschleiß
fest, wie der Grundwerkstoff der Metallräder.
So ist aus der DE 35 09 582 C1 ein Metallrad, das
bevorzugt als Eisenbahnrad Verwendung finden soll
bekannt, bei dem eine Beschichtung unter Verwendung
eines Lasers aufgebracht werden soll. Dabei wird vor
geschlagen, eine Schicht als verschleißfester Überzug
aus einem Basismaterial aus Kobalt oder Chrom-Nickel,
in das Hartstoffteilchen eingebettet sind, in Form
von Schichtspuren in Umfangsrichtung des Rades
schraubenlinienförmig überlappend aufzutragen. Dabei
ist es nachteilig, daß die zu verwendenden Laseranla
gen entsprechend teuer und die erforderliche Zeit für
die Herstellung der Beschichtung entsprechend groß
ist. Außerdem treten durch die hohen Temperaturgra
dienten häufig Spannungsrisse auf, die die auf den
Rädern aufgebrachten Schichten entsprechend negativ
beeinflussen.
Für die Aufbringung von Beschichtungen ist es weiter
üblich, entsprechende Legierungen in Pulverform auf
zuspritzen. Dabei werden Flamm-Pulver-Spritzpistolen
verwendet, mit deren Verwendung es nachteilig ist,
daß relativ hohe Spritzverluste durch nicht anhaften
de Pulverteile auftreten. Im Anschluß wird die aufge
spritzte Schicht aufgeschmolzen, wobei Autogenbrenner
mit hoher Heizleistung verwendet werden, die von au
ßen gegen die aufgespritzte Schicht gerichtet sind.
Bei dieser Arbeitsweise treten starke Überhitzungen
auf, die sich ungünstig auf die Eigenschaften der
Schicht auswirken. Außerdem ist es nicht günstig, daß
der Autogenbrenner mit einem geringen Wirkungsgrad
betrieben wird und relativ große Mengen an Abgas und
eine erhebliche Lärmbelästigung in Kauf genommen wer
den muß. Die zu erwartenden Verluste an pulverförmi
ger Legierung liegen zwischen 30 bis 60% und wegen
der Zweistufigkeit des Verfahrens ist ein relativ
hoher Zeitaufwand erforderlich, um die gewünschte
Schicht zu erzeugen.
Ein Eisenbahnrad und ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Eisenbahnrades ist in WO 95/09736 be
schrieben. Dabei wird eine Beschichtung mit hoher
Energie, bevorzugt eines Laserstrahles aufgebracht.
Als Bestandteile der Beschichtung werden die Metalle
Yttrium, Niob, Tantal, Nickel, Chrom, Cobalt, Molyb
dän, Zinn, Blei, Indium, Zirconium, Silicium, Alumi
nium, Titan, Wolfram oder Vanadium genannt, denen
zusätzlich keramische Bestandteile aus der Gruppe der
Carbide, Nitride, Oxide oder Boride zugegeben werden
können.
Desweiteren ist aus der DE 42 17 754 A1 ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Pulverbeschichten elektrisch
leitfähiger Werkstücke mittels eines Beschichtungs
pulvers, wobei hierfür auf Pulverlacke abgestellt
ist, unter Verwendung eines Induktors, bekannt. Mit
dem Induktor wird das Werkstück soweit erwähnt, daß
dieses die Verarbeitungs- bzw. Schmelz- oder
Weichungstemperatur des Pulvers erreicht und im An
schluß daran das Beschichtungspulver mit einer
Sprüheinrichtung aufgesprüht wird und das Beschich
tungspulver auf dem erwähnten Werkstück zumindest
angeschmolzen werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, spurkranzgeführte
Metallräder dahingehend zu verbessern, daß der Ver
schleiß und die zwischen Rad und Schiene auftretende
Reibung verringert, dadurch die Lebensdauer der Me
tallräder vergrößert und die hierfür aufzubringende
Schicht kostengünstig und in guter Qualität aufge
bracht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 für das Verfahren zur Herstellung
einer Beschichtung, den Merkmalen des Anspruchs 14
für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Erfindung ergeben sich bei Verwendung der
in den anderen untergeordneten Ansprüchen enthaltenen
Merkmale.
Vorteilhaft ist es, daß zumindest im Bereich der
Spurkranzflanke des Metallrades eine Beschichtung
aufgebracht wird. Die Beschichtung besteht im wesent
lichen aus einer NiCrBSi-Legierung, die selbstflie
ßende Eigenschaften bei Erwärmung aufweist. Die zu
verwendenden Legierungen verfügen über eine hohe Ver
schleißfestigkeit, die durch die sich aus der erstar
renden Schmelze ausscheidenden Silicoboride hervor
gerufen wird.
Der NiCrBSi-Legierung wird ein verschleiß- und/oder
reibungsminderndes Mittel zugegeben, das bevorzugt in
nickelumhüllter Form der Legierung beigemengt ist.
Ein entsprechend wirkendes Mittel ist hierbei neben
anderen Graphit.
Da Graphit sich in der Nickelschmelze nicht lösen
kann, ist es in der Beschichtung nach dem Erstarren
der Schmelze gleichmäßig verteilt.
Dies führt dazu, daß während des Betriebes das Gra
phit als Festschmierstoff wirkt und so in der Lage
ist, den Reibungskoeffizienten im kritischen Bereich
des Rades und der Schiene zu verringern und dadurch
gleichzeitig einen verringerten Verschleiß zu bewir
ken. Ein weiterer positiver Aspekt ergibt sich da
durch auch in der Verringerung des Geräuschpegels und
es wird insbesondere dem leidigen Problem des bei der
Kurvenfahrt von Schienenfahrzeugen auftretenden Lärms
entgegengewirkt.
Die in bevorzugter Form verwendete NiCrBSi-Legierung
wird durch Zumischung des nickelumhüllten Graphites
in der gewünschten verschleiß- und/oder reibungsmin
dernden Form optimiert. Dabei soll die pulverförmige
Legierung einen Anteil von bis zu 50% nickelumhüll
ten Graphit, wobei der Anteil an Graphit bis zu 30%
betragen kann, enthalten. Der bevorzugte Anteil von
Graphit in der herzustellenden Beschichtung sollte
dabei im Bereich zwischen 10 und 25% liegen.
Die verschleiß- und reibungsmindernde Beschichtung,
die zumindest im Bereich der Spurkranzflanke des Me
tallrades aufgebracht werden soll, wird dadurch her
gestellt, daß die pulverförmige Mischung mit Hilfe
einer Dosier- und Fördereinrichtung zumindest in die
Nähe des Spurkranzbereiches des Metallrades gefördert
wird, die in unmittelbarer Nähe eines entsprechend
angeordneten und ausgebildeten Induktors liegt, der
mit einem HF-Generator verbunden ist. Bei eingeschal
tetem HF-Generator wird der Einflußbereich des Induk
tors am Metallrad soweit erwärmt, daß die aufgebrach
te Legierungsmischung schmilzt und so die gewünschte
Beschichtung ausgebildet wird. Das Metallrad wird
dabei gedreht und die Legierungsmischung entsprechend
gefördert, so daß die Beschichtung entlang des Umfan
ges des Metallrades auf dem Spurkranz, insbesondere
im Flankenbereich kontinuierlich drehbewegungsab
hängig ausgebildet wird. Nach dem Erstarren der
Schmelze wird die Beschichtung, die aus der homogenen
NiCr-Matrix, den endogen ausgeschiedenen Silicobori
den und den exogenen Einschlüssen des primären Gra
phits besteht, ausgebildet. Gegenüber den gehärteten
Spurkranzausführungen wird die Aggressivität des
Spurkranzes gegenüber der Schiene, durch die perma
nente Schmierwirkung des in der Matrix gleichmäßig
verteilten Graphites verringert und die negativen
Einflüsse, die die herkömmlichen Spurkranzschmiersy
steme aufweisen, werden verhindert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiter
vorteilhaft, daß die geförderte Pulvermenge vollstän
dig zur Ausbildung der Schicht, die eine Dicke von
einigen zehntel Millimetern bis einigen Millimeter
erreichen kann, verwendet wird und Verluste nahezu
vollständig vermieden werden. Der letztgenannte Vor
teil wird insbesondere dadurch erreicht, daß das Me
tallrad in bezug auf die Dosier- und Fördereinrich
tung und den Induktor so ausgerichtet wird, daß al
lein durch die Form des Spurkranzes und die Ausrich
tung des Metallrades verhindert wird, daß die aufge
brachte pulverförmige Legierung mit dem verschleiß-
und reibungsmindernden Zusatz vor dem Aufschmelzen
durch die Erwärmung herunterfallen kann.
Die Nutzung der Induktionserwärmung bewirkt einen
hohen Wirkungsgrad und geringen Energieverbrauch, da
die Wärme in einem relativ kleinen Bereich des
Metallrades erzeugt werden muß, um die Legierung auf
zuschmelzen. Es wird lediglich der Oberflächenbe
reich, also nur der Bereich des Spurkranzes des Me
tallrades soweit erwärmt, daß die Schmelztemperatur
der verwendeten Legierung mit Sicherheit erreicht
wird und diese ausreichend flüssig wird und sich die
gewünschte Beschichtung ausbilden kann. Durch die In
duktionserwärmung wird gewährleistet, daß die Tempe
ratur des Metallrades im gewünschten Bereich höher
als die des durch Wärmeübergang aufgeschmolzenes Pul
ver ist, was dazu führt, daß beide die für einen Dif
fusionsverbund erforderliche Temperatur haben und
Bindungsfehler, die die Haftung der aufgebrachten
Beschichtung negativ beeinflussen können, verhindert
werden.
Günstig ist es außerdem, wenn das Metallrad vor dem
Aufbringen der verschleiß- und reibungsmindernden
Beschichtung vorgewärmt wird. Hierfür kann ebenfalls
eine Induktionserwärmung durchgeführt werden. Das
Metallrad wird dabei auf Temperaturen zwischen 400
und 500°C erwärmt, dabei kann der für das Aufschmel
zen der Legierung verwendete Induktor eingesetzt wer
den.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, für die Vorwär
mung einen zweiten in seiner Form anders ausgebilde
ten, für die Vorwärmung optimierten Induktor einzu
setzen, der jedoch mit dem HF-Generator, der auch für
das Aufschmelzen verwendet wird, verbunden ist.
In vorteilhafter Weise kann das Verfahren zur Her
stellung der Beschichtungen automatisiert gesteuert
werden. Dabei kann eine Steuer- und Auswerteeinheit
mit einem Temperatursensor, der die Temperatur im
Einflußbereich des Induktors erfassen kann, der Do
sier- und Fördereinrichtung für die pulverförmige
Legierung, der verschleiß- und reibungsmindernde Mit
tel zugesetzt sind, dem HF-Generator und einer Ein
richtung, die die Drehung des Metallrades bewirkt,
verbunden sein.
Zusätzlich kann noch ein Positions- bzw. ein Lageer
fassungsystem eingesetzt sein, das über die Steuer-
und Auswerteeinheit die Ausrichtung des Metallrades
in bezug auf die Dosier- und Fördereinrichtung und
den Induktor in der gewünschten Form beeinflußt.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungs
beispiel näher beschrieben werden. Dabei zeigt die
einzige Figur eine Vorrichtung zur Herstellung einer
Beschichtung auf einem erfindungsgemäßen Metallrad.
Auf einer Drehvorrichtung 1 wird das Metallrad 4 auf
einer schwenkbaren Platte 2 befestigt. Auf der Platte
2 ist eine Spanneinrichtung vorhanden, mit deren Hil
fe das Metallrad 4 gehalten wird. Dabei ist die
Spanneinrichtung mit einer drehbaren Welle 10 verbun
den, an der ein regelbarer Motor 3 angreift. Das mit
der nicht näher gezeigten Spanneinrichtung gehaltene
Metallrad 4, kann so mit Hilfe der Schwenkvorrichtung
11 geneigt und mit dem Motor 3 über die Welle 10 ge
dreht werden.
Nach dem Aufsetzen des Metallrades 4 auf die Drehvor
richtung 1 wird das Metallrad mit der Schwenkvorrich
tung 11 in bezug auf den Induktor 6 und die Aus
trittsöffnung der Dosier- und Fördereinrichtung 7
ausgerichtet.
Bevorzugt wird ein Induktor 6 mit einer Breite von 5
bis 20 mm verwendet, wobei die Länge der Spurkranz
breiten - bedingt gewählt werden kann.
Durch den HF-Generator 5 wird der Induktor 6 ge
speist, um im Metallrad 4 die erforderliche Wärme für
das Aufschmelzen der verwendeten Legierung mit der
verschleiß- und reibungsmindernden Beimischung zu
erzeugen.
Die Dosier- und Fördereinrichtung 7 dosiert und för
dert das für die Beschichtung zu verwendende Material
in die unmittelbare Nähe des Induktors 6. Bei einge
schaltetem HF-Generator 5 wird das Metallrad 4 im
Bereich des Induktors 6 erwärmt und mit Hilfe des
Temperatursensors 8, der bevorzugt ein Pyrometer sein
kann, die Temperatur erfaßt. Das Temperaturmeßsignal
kann einmal zur Leistungsregelung des HF-Generators 5,
wie dies durch die in der Figur gezeigte Verbin
dung zwischen Temperatursensor 8 und HF-Generator 5
wiedergegeben ist, aber auch mit Hilfe der Auswerte-
und Steuereinheit 9 durchgeführt werden. Das Tempera
turmeßsignal kann aber auch weiter zur Beeinflussung
der Fördermenge der pulverförmigen Legierung und der
Drehbewegung des Metallrades 4 ausgenutzt werden, um
das Verfahren weitestgehend zu automatisieren und zu
optimieren.
Dabei ist die in der Figur gezeigte Vorrichtung so
ausgebildet, daß ein einzelnes Metallrad 4 beschich
tet werden kann. Es kann jedoch auch eine modifi
zierte Vorrichtung eingesetzt werden, die in der Lage
ist, unter Verwendung ähnlicher Komponenten, komplet
te Radsätze zu behandeln.
Günstig ist es, eine in der Figur nicht dargestellte
Lage- bzw. Positionserfassung für das Metallrad vor
zunehmen, mit der gewährleistet wird, daß das Metall
rad 4 insbesondere in bezug auf den Induktor 6 ausge
richtet wird, um optimale Beschichtungsvoraussetzun
gen zu gewährleisten und Energieverluste zu vermei
den. Der Abstand zwischen zu beschichtender Oberflä
che des Metallrades 4 und dem Induktor 6 sollte dabei
in einem Toleranzbereich von ± 0,1 mm einstellbar
sein, um eine gleichmäßige und optimale Energieüber
tragung zu erreichen.
Durch das Schwenken der Platte 2 mit der Schwenkvor
richtung 11 wird die Spurkranzfläche, die zu be
schichten ist, in eine nahezu horizontale Position
gebracht und so gesichert, daß das mit der Dosier-
und Fördereinrichtung 7 geförderte pulverförmige Le
gierungsgemisch in den unmittelbaren Einflußbereich
des Induktors 6 gelangt und Pulververluste damit ver
mieden werden.
Nach der bereits erwähnten Vorwärmung des Metallrades
4 in den Bereich von etwa 400 bis 500°C beginnt die
Förderung der pulverförmigen Legierung mit der ver
schleiß- und/oder reibungsmindernden Beimischung bei
gleichzeitiger Drehung des Metallrades 4 und einge
schaltetem HF-Generator 5. Der entsprechende Bereich
des Spurkranzes erreicht so die Prozeßtemperatur und
die Legierung wird lokal aufgeschmolzen und entspre
chend die gewünschte Schicht ausgebildet. Die Tempe
ratur der Schmelze wird dabei kurz hinter dem Induk
tor 6 mit dem Temperatursensor 8 gemessen und das
Temperaturmeßsignal zur Beeinflussung des HF-Genera
tors 5 ausgenutzt, um dessen Leistung so zu regeln,
daß eine nahezu konstante Temperatur eingehalten
wird.
Es kann aber auch so verfahren werden, daß der HF-
Generator 5 mit konstanter Leistung betrieben wird
und die Drehzahl des Metallrades 4 und/oder die För
dermenge des Pulvers über die Dosier- und Förderein
richtung 7 entsprechend beeinflußt wird. Mit der
letztgenannten Vorgehensweise lassen sich höhere Be
schichtungsleistungen erreichen.
Es können aber auch sämtliche Parameter - HF-Genera
torleistung, Drehzahl und Fördermenge - gleichzeitig
beeinflußt werden.
Je nach gewünschter Schichtdicke können eine oder
mehrere Umdrehungen des Metallrades 4 durchgeführt
und so eine einzige Schicht oder eine Beschichtung in
mehreren Lagen ausgebildet werden.
Vorteilhaft ist es auch, wie dies zwar in der Figur
nicht dargestellt ist, eine Schutzgasatmosphäre im
Bereich der Schmelze auszubilden.
Nach dem die Schicht in der gewünschten Schichtdicke
ausgebildet ist, wobei ein zusätzlicher, ebenfalls
nicht dargestellter Sensor verwendet werden kann,
wird die Dosier- und Fördereinrichtung 7, der HF-Ge
nerator 5 und der Motor 3 abgeschaltet und das
Metallrad 4 kann mit einer ebenfalls nicht darge
stellten Kühleinrichtung, die mit Druckluft und/oder
Wasser betrieben wird, abgekühlt werden. Nach dem
eine ausreichende Temperaturverringerung des Metall
rades 4 erreicht ist, kann dieses von der Spannein
richtung gelöst und falls erforderlich, einer spanen
den Bearbeitung zugeführt werden, um mit dieser eine
optimale Kontur des Spurkranzes zu erzeugen.
Claims (19)
1. Verfahren zur Beschichtung von einem mit spur
kranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades, bei
dem eine NiCrBSi-Legierung in Pulverform auf den
zumindest im Bereich der Spurkranzflanke, zu
beschichtenden Bereich des Metallrades (4), bei
gleichzeitiger Drehung des Metallrades (4), ge
fördert und dieser Bereich an einem Induktor (6)
vorbeigeführt und das Metallrad (4) in diesem
Bereich bis oberhalb der Schmelztemperatur der
NiCrBSi-Legierung mittels des Induktors (6) er
wärmt und dabei mit der geschmolzenen Legierung
die Beschichtung kontinuierlich in Abhängigkeit
von der Drehung des Metallrades (4) ausgebildet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Metallrad (4) vor dem Aufbringen
der NiCrBSi-Legierung mit dem Induktor (6) vor
gewärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Metallrad (4) auf 400 bis
500°C vorgewärmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Metallrad (4) so
ausgerichtet wird, daß die mit einer Dosier- und
Fördereinrichtung (7) zugeführte pulverförmige
NiCrBSi-Legierung direkt in den Einflußbereich
des Induktors (6) gefördert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Temperatur in ei
nem definierten Einflußbereich des Induktors (6)
gemessen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Temperatur in der geschmolzenen
NiCrBSi-Legierung gemessen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leistung eines HF-Genera
tors (5) in Abhängigkeit der gemessenen Tempera
tur geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Me
tallrades (4) in Abhängigkeit von der gemessenen
Temperatur geregelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die geförderte Pulver
menge in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur
und/oder der Drehzahl des Metallrades geregelt
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der NiCrBSi-Legierung ein
verschleiß- und/oder reibungsminderndes Mittel
zugegeben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß das verschleiß- und/oder reibungsmin
dernde Mittel in nickelumhüllter Form der
NiCrBSi-Legierung zugegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß als verschleiß- und/oder rei
bungsminderndes Mittel Graphit zugegeben wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß nickelumhülltes Gra
phit bis zu 30% in der Beschichtung enthalten ist.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Drehvorrichtung (1) zur Aufnahme des Metallrades
(4) zu einer Dosier- und Fördereinrichtung (7)
und einem Induktor (6), der an einem HF-Genera
tor (5) angeschlossen ist, ausrichtbar angeord
net ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Drehvorrichtung (1) eine
Schwenkvorrichtung (11), eine Verschwenkung des
Metallrades (4) ermöglichend, angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß ein die Temperatur
im Einflußbereich des Induktors (6) messender
Temperatursensor (8), der die Temperatur berüh
rungslos erfaßt, vorhanden ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor
(8) zur Regelung der HF-Generatorleistung mit
diesem oder einer Auswerte- und Steuereinheit
(9) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und
Steuereinheit (9) die Fördermenge (der Dosier-
und Fördereinrichtung (7)) beeinflussend, mit der
Dosier- und Fördereinrichtung (7) verbunden ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und
Steuereinheit (9) mit einem Motor (3) der Dreh
vorrichtung (1), die Drehzahl des Metallrades
(4) beeinflussend, verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996115245 DE19615245C2 (de) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996115245 DE19615245C2 (de) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19615245A1 DE19615245A1 (de) | 1997-10-23 |
DE19615245C2 true DE19615245C2 (de) | 1998-04-16 |
Family
ID=7791588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996115245 Expired - Fee Related DE19615245C2 (de) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19615245C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19948701A1 (de) * | 1999-10-06 | 2001-04-26 | Inst Energetik Und Umwelt Ggmb | Verfahren zur Ausbildung von Verschleißschutzschichten auf Oberflächen |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL385392A1 (pl) * | 2008-06-09 | 2009-12-21 | Plasma System Spółka Akcyjna | Obręcz koła |
EP2722543A1 (de) | 2012-10-22 | 2014-04-23 | IMO Holding GmbH | Lageranordnung mit Beschlchtung oder Auftragsschicht |
DE102012020584A1 (de) | 2012-10-22 | 2014-04-24 | Imo Holding Gmbh | Lageranordnung mit Beschichtung oder Auftragsschicht |
DE102017103066A1 (de) | 2017-02-15 | 2018-08-16 | Flottweg Se | Verfahren zum Herstellen eines metallischen Werkstücks |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3509582C1 (de) * | 1985-03-16 | 1986-02-20 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad |
DE4217754A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Ema Elektromaschinen Schultze | Verfahren und Vorrichtung zum Pulverbeschichten |
WO1995009736A1 (en) * | 1993-10-05 | 1995-04-13 | Olofsson Johan Lennart | Device at railway wheels and method for obtaining said device |
-
1996
- 1996-04-18 DE DE1996115245 patent/DE19615245C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3509582C1 (de) * | 1985-03-16 | 1986-02-20 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad |
DE4217754A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Ema Elektromaschinen Schultze | Verfahren und Vorrichtung zum Pulverbeschichten |
WO1995009736A1 (en) * | 1993-10-05 | 1995-04-13 | Olofsson Johan Lennart | Device at railway wheels and method for obtaining said device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19948701A1 (de) * | 1999-10-06 | 2001-04-26 | Inst Energetik Und Umwelt Ggmb | Verfahren zur Ausbildung von Verschleißschutzschichten auf Oberflächen |
DE19948701C2 (de) * | 1999-10-06 | 2003-05-08 | Inst Energetik Und Umwelt Ggmb | Verfahren zur Ausbildung von Verschleißschutzschichten auf Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19615245A1 (de) | 1997-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1285719B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von verschleissbeständigen Randschichten mittels Laser | |
DE3011022C2 (de) | Verfahren zum Aufbringen eines metallischen Überzugs auf eine Metalloberfäche und Vorrichtung zu seiner Durchführung | |
EP0498286B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer verschleissmindernden Schicht | |
WO2006082170A1 (de) | Verfahren zum kaltgasspritzen | |
DE7623758U1 (de) | Vorrichtung zum Verbinden von Metallteilen mittels Lichtbogen-Schmelzschweißen | |
EP2294249A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum kaltgasspritzen | |
EP2150630A2 (de) | Zu einer gleitpaarung gehörendes maschinenteil sowie verfahren zu dessen herstellung | |
WO2009065385A1 (de) | Verfahren zur reparatur eines gasturbinenbauteils | |
WO2014000849A2 (de) | Verfahren zum beschichten eines substrats mit einem spritzwerkstoff und damit erzeugbare funktionsschicht | |
EP2038083B1 (de) | Verfahren für die reparatur und/oder den austausch von einzelelementen eines bauteils einer gasturbine | |
DE3509582C1 (de) | Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad | |
DE19615245C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades | |
DE102019132192A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Optimierung der Schichtdickenverteilung beim Laserauftragschweißen | |
CH691761A5 (de) | Ueberwachung und Regelung von thermischen Spritzverfahren. | |
DE2651946A1 (de) | Verfahren zum aufbringen eines abriebbestaendigen zusammengesetzten ueberzugs auf einen gegenstand | |
DE2824373A1 (de) | Verfahren zum oberflaechenhaerten eines gusseisernen werkstuecks begrenzter waermekapazitaet | |
DE3626808C2 (de) | ||
EP2785491A1 (de) | Verfahren zur reparatur einer variablen leitschaufel und entsprechend reparierte leitschaufel | |
DE102018208400A1 (de) | Vorrichtung zum Erwärmen eines Bauteilmaterials, additive Herstellungsanlage und Verfahren zur additiven Herstellung | |
DE4408717A1 (de) | Schichtverbundelemente für den Verschleißschutz | |
DE19948701C2 (de) | Verfahren zur Ausbildung von Verschleißschutzschichten auf Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP3491188B1 (de) | Verfahren zur beschichtung eines trockenzylinders | |
DE20302566U1 (de) | Lötspitze | |
DE4233516A1 (de) | Verfahren zur erzeugung einer verschleissfesten schicht | |
WO2014117759A1 (de) | Beschichtungsverfahren, insbesondere walzenbeschichtungsverfahren, und beschichteter körper, insbesondere beschichtete walze |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: IFE AUTOMATISIERUNG GMBH, 04347 LEIPZIG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: IFE SYSTEMS GMBH, 04158 LEIPZIG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SGE SPEZIALGERAETEENTWICKLUNG GMBH, 01328 DRESDEN, |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SGE SPEZIALGERAETEENTWICKLUNG GMBH, 01796 PIRNA, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |