DE2121717B2

DE2121717B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von getrieberaedern aus bronze oder dgl. mit eingesetzter nabe aus gusseisen oder stahl

Info

Publication number: DE2121717B2
Application number: DE19712121717
Authority: DE
Inventors: Willi 5470 Andernach Schmitz
Original assignee: Mittelrheinische Metallgießerei, Heinrich Beyer KG, 5470 Andernach
Priority date: 1971-05-03
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1972-08-31
Also published as: FI52034B; LU64898A1; DE2121717A1; AT320180B; NL167344B; BE781207A; JPS5018859B1; CH551823A; FR2135368A1; DK130457B; SE373303B; ES402276A1; DK130457C; FI52034C; NL7202805A; DE2121717C2; NO128945B; IT952473B; FR2135368B1; NL167344C

Description

Wegen der guten Laufeigenschaften von Stahl auf Bronze od. dgl. werden bei hochbeanspruchten Getrieben vielfach als Gegenräder solche aus Bronze verwendet, die bei größeren Abmessungen aus. Kostenersparnis aus zwei Teilen hergestellt sind. Hierbei werden die Naben aus Gußeisen oder Stahl, die Getrieberadkränze aus Bronze od. dgl. gefertigt und letztere auf die Nabe aufgeschrumpft oder angeschraubt bzw. werden die Radkränze im Sandgußverfahren unmittelbar auf die Naben umgössen (schweizerische Patentschrift 178 300 und insbesondere französische Patentschrift 667 377).

Ferner ist auch bekannt, Bronzeringe um Stahl-Naben zu gießen und durch Diffusionsglühen unter Luftabschluß eine innige, hoch belastbare Verbindung zu erreichen (VDI-Zeitschrift, Bd. 85, S. 13).

Bei aufgeschrumpften Kränzen kann infolge starker Erhitzung des Kranzes durch Reibungswärme ein Lösen, bei aufgeschraubtem Radkranz infolge plötzlich auftretender reversierender Kräfte eine Lockerung des Zahnkranzes durch Ausschlagen der Lochlaibungen eintreten, was eher oder später zu Betriebsstörungen führen kann.

Bei Aufgießen der Radkränze im Sandgußverfahren können sich Lunkerstellen bilden, die zumeist erst beim Fräsen der Verzahnung in Erscheinung treten und dadurch zu Ausschuß führen, für den bereits erheblicher Arbeitsaufwand geleistet wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein homogenes Gefüge des Zahnkranzes ohne Lunker und Fehlerstellen zu erreichen.
Das Auffinden der erfindungsgemäßen Lösung

ίο wurde dadurch erleichtert, daß Schleuderguß um der erstrebten Wirkung willen an sich bekannt ist. Man soll auch schon dazu übergegangen sein, Naben aus Stahl oder Gußeisen mit einem Mantel aus Nichteisenmetall durch Schleuderguß zu versehen (deutsche Patentschrift 844 957), jedoch liegen nähere Angaben für dieses Herstellungsverfahren nicht vor.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es in dem Anspruch 1 gekennzeichnet ist, werden nach Abkühlung des Bronzekranzes die Kegelstifte herausgeschlagen und die Ringscheiben entfernt und nach Lösen der Mutter und Entfernen der Spannplatte die Nabe mit dem aufgeschleuderten Bronzekranz herausgenommen. Nach Abstechen des verlorenen, wiederverwendbaren Materials ist der Rohling des Getrieberades für die Weiterbearbeitung verwendbar. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Nabe als Rohling einsetzbar ist, also keinerlei Paßarbeit vor dem Auf schleudern des Bronzekranzes erforderlich ist und somit auch keine Lehren für das Einpassen der Nabe in den Kranz vorgehalten werden müsen. Der Bronzekranz sitzt spiellos und porenverbunden auf der Nabe und weder durch übermäßige Erwärmung noch durch scharfe reversierende Kräfte von der Nabe lösbar. Durch den Fortfall der Lunkerbildung infolge der beim Gießen auftretenden Zentrifugalkräfte ist das Gefüge an jeder Stelle gleich und entsteht kein Ausschuß durch fehlerhaften Kranzguß. Weiterhin ist auch im Betrieb stets gleichmäßige Belastung der Flächen gegeben und damit die Abnützung auf das geringste Maß beschränkt und allseitig; gleichmäßig. Abgesehen von dem Fortfall der hochwertigen Maschinenarbeit vor dem Aufbringen des Bronzekranzes fällt somit auch der Verlust durch Lunkerbildung fort, so daß die Rohlinge wesentlich billiger und schneller und „ohne Einsatz,-hochwertiger Maschinen und Werkzeuge herstellbar sind. Da zudem keine speziellen Formen erforderlich sind und der Gießvorgang durch die rasche Abkühlung der Kokille wesentlich schneller vonstatten geht, ist es zudem möglich, die

So Rohlinge wesentlich schneller zu liefern, als dies bisher der Fall war.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf die zylindrische Kokille mit der durch Kegelstifte gehaltenen Ringscheibe und Fig. 2 einen Schnitt durch die zylindrische Kokille nach Linie II-Il der Fig. 1 mit aufgeschleudertem Bronzering mit verlorenen Materialansätzen, Eingußtrichter ist angedeutet.

In einer zylindrischen Kokille 1 ist eine Scheibe 2 verschieblich gelagert, derart, daß sie durch besondere Kraft auf eine bestimmte Breite des Radkranzes 3 einstellbar ist. In der Scheibe 2 ist eine Stiftschraube 4 mit Mutter S zentrisch befestigt. Weiterhin ist ein Distanzring 6 mittels Fixierstiften 7 an der Scheibe 2 festgehalten, der auf der freien Seite eine Eindrehung 8 aufweist, in welche der Nabenrohling 9 zentriert ist. Der Überstand 10 hält mit der Vorderkante

eine Asbestplatten-Ringscheibe 11, welche den Hohlraum 12 zwischen Nabe 13 und Nabenkranz 14 abdeckt. Als Gegenhalterung dient eine Spannplatte 14 α mit Randbord 15, die mittels Mutter 5' festziehbar ist und den Nabenrohling 9 fest gegen den Distanzring 6 und die Scheibe 2 preßt. Der Randbord 15 preßt zugleich eine Asbestplatten-Ringscheibe 11' gegen den Nabenkranz 14 und dichtet den Hohlraum 12 zwischen Nabe 13 und Nabenkranz 14 von außen ab. Am Umfang des Nabenkranzes 14 ist eine umlaufende Wulst 16 angeformt, die in Abständen Aussparungen 17 aufweist, welche eine Verzahnung des Nabenkranzes 14 mit dem aufgeschleuderten Bronzering 3 bilden, so daß letzterer unverschieblich auf dem Nabenrohling 9 aufsitzt. Den Abschluß des Gießraumes 19 bildet eine Ringscheibe 20, welche in eine Ausdrehung 21 einschiebbar und von Kegelstiften 22 spiellos festgehalten ist.
Anschließend wird die Kokille 1 in Drehung um die senkrechte Achse versetzt und das flüssige Metall mittels eines Einlauftrichters 23 in den Hohlraum 19 eingelassen. Durch die Zentrifugalkraft wird das flüssige Metall in Pfeilrichtung nach außen geschleudert, und es entsteht im flüssigen Metall ein Druck, der das flüssige Metall auch in Pfeilrichtung gegen den Nabenkranz 14 preßt und damit eine innige Verbindung des geschleuderten Metalls zum Nabenkranz 14 herstellt, so daß der Bronzering 3 nach dem Erkalten eine

ίο feste Einheit mit dem Nabenkranz 14 bildet. Nach dem Erhärten des Bronzeringes 3 werden die Kegelstifte 22 herausgeschlagen, die Ringscheibe 20 abgenommen, die Mutter 5' gelöst und der Nabenrohling 9 mit dem aufgeschleuderten Bronzering 3 herausgezogen. Anschließend kann sofort wieder ein neuer Nabenrohling 9 eingebaut werden und sofort wieder^ gegossen werden. Nach Abstechen der verlorenen Köpfe 18 ist der Getrieberadrohling fertig zum Versand und zur weiteren Bearbeitung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Getrieberädern aus Bronze od. dgl. mit eingesetzter Nabe aus Gußeisen oder Stahl mit mindestens einem umlaufenden Wulst und mit Durchbrechungen zur mechanischen Verbindung von Kranz und Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (3) auf die Nabe (9) mit senkrecht rotierender Achse und Mantelform (1) aufgeschleudert wird, wobei sich ober- und unterhalb der Nabe verlorene Köpfe (18, 18') von vorher bestimmter Größenordnung bilden, welche im flüssigen Zustand auf Grund der Fliehkraft und der Hydraulikgesetze den eigentlichen Preßdruck des flüssigen Metalls auf die Nabe erzeugen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenrohling (9) mittels einer Schraube (4) mit Mutter (5') zentrisch an einer in einer zylindrischen Kokille (1) verschieblich gelagerten Scheibe (2) befestigt ist, wobei ein an der Scheibe (2) durch Stifte (7) fixierter Distanzring (6) mit seinem Überstand (10) zugleich eine Asbestplatten-Ringscheibe (11) festhält, welche den Raum zwischen Nabe (13) und Nabenkranz

(14) abdeckt, um ein Eindringen von flüssigem Metall in den Innenraum der Nabe zu verhindern und eine Spannplatte (14 ä) mit ihrem Randbord

(15) ebenfalls eine Asbestplatten-Ringscheibe (H') zum gleichen Zweck festhält, welche den Raum (12) zwischen Nabe (13) und Nabenkranz (14) auf der äußeren Seite der Nabe abdeckt und schließlich das Ende der zylindrischen Kokille (1) mittels eines in eine Ausdrehung (21) passenden Verschlußdeckels (20) durch Einschlagen von Kegelstiften (22) verschließt, so daß der eigentliche Schleudervorgang durchgeführt werden kann.