DE2200017A1

DE2200017A1 - Gleitschutzdorne fuer Fahrzeugreifen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2200017A1
Application number: DE19722200017
Authority: DE
Inventors: Gusew Wladimir Alexejewitsch; Dudko Dahiil Andrejewitsch; Asojanz Grigorij Bagradowitsch; Ewitsch Paton Boris Ewgen; Maximowitsch Boles Iwanowitsch
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1972-01-03
Publication date: 1972-07-27
Also published as: CA957602A; US3900149A

Description

Institut El^ktrosvirki incni \\. 0. p---t-.cn.·-; A.I:-iHor".ii iT.-iuk Uk:·■·.!inskoi ί:ί.'Ιι

GLiilITSCHUTZDORKh; U¹I)H JTAIffi ZElJGREI FJä?T UITD VERPAHRM

ZU IHRüiR HERfJTEILTJITG

Die Erfindung bezieht sich auf (ileitschutzdorne für

ihrer Fahrzeugreifen und Verfahren zu. Herstellung *

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Bin ν iviittel zur JErhöhung der i'^lahrtgeschwindig-

Keit der Kraftfahrzeuge auf verschneiten und vereisten Straßen und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ist dsr Einsatz von Keifen, die mit Dornen versehen sind und im letzten Jahrzehnt weite Verbreitung gefunden haben«, Die Praxis hat gezeigt, daß⁷'das Bedornen der Keifen die sichere

geschwindigkeit der Kraftfahrzeug© auf vereintsten und

wird.

schneiten Straßen um ein zweifaches gesteigert ν weglänge auf dies©n St3?aE©a wisd infolg© der Eado^aimg Heifen etwa um 40-60% ν©ssingert_β

Die Dekannten Gleitschutzdorne für Fahrzeugreifen

besitzen ein metallisches Gehäuse mit Spitze oder einem Kern aus Hartmetallwerkstoff. Die Dorne werden in die .Lauffläche des Keif ens eingesetzt und dienen als Mittel, welches die Bremsung erleichtert und die Straßenhaftung des Reifens verbessert. Die Herstellung der Dorne ist

aufwendig. Das Gehäuse eines jeden Dornes wird auf einer Drehmaschine bearbeitet, derart, daß es einen Hohlraum besitzt, während an seiner Außenfläche Vorsprünge erzeugt werden, die ihn in dem Keifen festhalten, in den er eingepreßt wird. In den Hohlraum des Dorngehäuses wird ein Stab aus Hartmetallwerkstofi' eingesetzt und verlötet.

Jjiin Teil der Arbeitsoperationen wird von Hand ausgeführt, weshalb die Herstellung der Dorne ein arbeitsintensiver und kostspieliger Arbeitsvorgang ist. Außerdem erfordert die Herstellung der metallkeramischen Kerne (Stäbe)

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eine Präzisionsbearbeitung, V die Kosten erhöht und den Arbeitsaufwand von qualifizierten Arbeitern für die Herstellung der Dorne vergrößert, i'ür die Bedornung der Keifen eines Kraftwagens sind von 400 bis 1200 Dorne erforderlich·

Die Produktion dev Gleit sehnt zctorne in großen Mengen ist unumgänglich geworden, aber * die

Produktion ist kostspielig.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Schwierigkeiten.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, Gleitschutzdorne für Fahrzeugreifen mit einem solchen Dorngehäuse und dessen verschleißfestem Teil zu schaffen, daß für die Herstellung dieses verschleißfesten Teils Schrott und Hartmetallabfälle verwendet werden können.

Gleichzeitig wurde die Aufgabe gestellt, den Aufwand an qualifizierter Arbeit bei der Herstellung dieser Dorne zu verringern, und zwar ein solches Verfahren zu entwickeln, welches wirtschaftlicher ist. und es erlaubt, den Herstellungsprozeß der Gleitschutzdorne zu automatisieren.

Die Aufgabe ist durch Schaffung eines Gleitsehutζdornes für . Fahrzeugreifen gelöst, der ein Metallgehäuse iLit Flansch und Hohlraum besitzt, welcher einen verschleißfesten Teil aufnimmt, bei dem erfindungsgemäß das Gehäuse in Form eines Bechers durch Gesenkschmieden erzeugt ist, dessen Flansch gebördelt ist. Der verschleißfeste Teil^veine im Gehäusehohlraum aiii Boden aufgeschweißte Schicht ' der verschleißfesten Verbundlegierung , die Hartmetallkörner enthält ^v die miteinander und mit dem Gehäuse durch eine Legierungsbindung verschweißt sind.

Bei der Herstellung des verschleißfesten TeilT dieses GIe it schutz domes können zerkleinerter Schrott und zerkleinerte Hartmetallabfälle verwendet werden·

Zur Herstellung des erwähnten Gleitschutzdornes ist ein Verfahren entwickelt, das die Herstellung des Gehäuses mit Flansch und Hohlraum aus einem metallischen Rohling und nachfolgendes Füllen des Hohlraums durch^verschleißfesten Dornteil

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vorsieht. Dabei ^v erfindungsgemäß das Dorngehäuse in Form eines Bechers mit gebördeltem Flansch durch Gesenkschmieden erzeugt und dessen Hohlraum mit körnigem Hartmetallwerkstoff und körniger Legierungsbindung gefüllt . Üne Erwärmung in einem oxydationsgeschützten iv.edium auf eine Temperatur , die die Schmelztemperatur der Legierungabin-

und danach wird

dung um 50-150 C übersteigt, folg-f* der erzeugte Gleitschutzdorn abgekühlt .

Dieses Verfahren gestattet es» Abfälle der Hartmetallwerkstoffe zu verwenden und den Arbeitsaufwand zu verringern, weshalb es auch wirtschaftlicher als die bekannten Verfahren zur Herstellung der Gleitschutzdorne ist«

Zweckmäßigerweise wird als körniges Hartnietallmaterial zuerst körniger hoch verschleißfester Hartmetallwerkstoff und dann körniger Hartmetallwerkstoff mittlerer Verschleißfestigkeit zugeführt·

Hierdurch wird eine stabile Größe des Herausragens des Domes über die ßeif enoberfläche während der ganzen Betriebsdauer · erreicht·

Als Legierungsbindung kann körniges Material genommen werden, das in Gewichtsprozenten 30-40% Wickel, 30-40% Mangan und als Rest Kupfer enthält.

Die erwähnte Zusammensetzung der Legierung gewährleistet garantiertes Netzen der Hartmetallkörner und der Wände des Dorngehäuses, wodurch eine stabile hohe Dornqualität erreicht wird.

Es ist erwünscht, die abgekühlten Dorne zusätzlich einer Erwärmung bis auf 400-45O⁰G auszusetzen und bei dieser Temperatur 12-24 Stunden zu halten.

Hierbei erfolgt die Alterung der Hatmetallschieht im Hohlraum des Dorngehäuses und ein© beträchtliche Verfestigung derselben.

Im gegossenen Zustand besitzt die Legierungsbindung eine hohe Plastizität» ihr© Härte beträgt 52-60 HRA. Each einer zusätzlichen Erwärmung bis auf 400-450°0 und

Halten f ^:-i? 12-24 Stunden bei dieser Temperatur steigt die Härte bis auf 75-bO HRA. Dadurch wird die Verschleißfestigkeit der aufgeschweißten Schicht der Verbundlegierung derart erhöht, daß sogar bei längerem Betrieb der Dorn über die Oberfläche des Reifens innerhalb von 1,5-2,0 mm herausragt, d.h. diese Größe liegt im geforderte η Bereich.

Zur Erläuterung der Erfindung sind nachstehend Ausführungsbeispiele der Dorne und Verfahren zur Herstellung derselben mit Bezugnahme auf beiliegende Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:

Fig» 1 Dorn, Längsschnitt durch eine Vertikalebene; Fig. 2 - Schnitt nach H-II von Fig. 1.

Der Gleitschutzdorn für Fahrzeugreifen

besitzt ein aus einem metallischen xtohling (Stahlband) im Gesenk geschmiedetes Gehäuse 1 (Fig. 1 und 2), das einen Becher mit gehördeltem Flansch 2 und Hohlraum 3 für einen verschleißfesten Teil 4 besitzt. Am Boden 5 im Hohlraum 3 des Dorngehäuses 1 ist eine Schicht 4 einer verschleißfesten Verbundlegierung aufgeschweißt, welche den verschleißfesten Teil des Domes darstellt, der Hartmetallkorner 6 enthält, die miteinander und mit dem Gehäuse 1 durch eine Bindung 7 verschweißt sind.

Im Querschnitt kann das Gehäuse 1 des Gleitschutzdornes einen runden oder einen rippigen Schnitt aufweisen.

In der Längsrichtung kann das Dorngehäuse 1 einen veränderlichen Querschnitt oder Vorsprünge besitzen, die das

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Durchdrehen des Dornes in der Reifendecke des Radsatzes verhindern und ein sichereres Festhalten des Dornes im Gummi gewährleisten.

Das Verfahren zur Herstellung der Gleitschutzdorne für Fhihrzeu^reif*»n sieht die Herstellung desYDorn-

gehäuses 1 aus Stahlband oder Stange durch Gesenkschmieden

mit dem gebördelten Flansch 2 vor.

In den Hohlraum 3 des Gehäuses 1 werden auf den Boden 5 der Hartmetallwerkstoff 6 sowie die körnige Legierungsbindung 7 geschüttet. Die erwähnten Gehäuse 1 (Becher ), die mit körnigem Macerial gefüllt sind, werden der Erwärmung in einem oxydationsgeschützten Medium (neutrales, reduzierendes oder aufkohlendes Medium) ausgesetzt. i£s wird bis auf eine Temperatur erwärmt, welche die Schmelztemperatur der Legierungsbindung um 50-15O⁰G übersteigt. Bei Verwendung einer Legierungsbindung, die in Gewichtsprozenten 30-40% iiickel, 30-40% kangan und als Rest Kupfer enthält, beträgt die Erwarmungstemperatur 9öO-113O°C. Während der Erwärmung erfolgt das Einschmelzen und überhitzen der Legierungsbindung; und das Netzen der Oberfläche eines jeden Kornes und der Wände des Dorngehäuses durch dieselbe. Während der nachfolgenden Abkühlung erfolgt das Verschwelen der Hartmetallkörner mit der Masse der Legierungsbindung und mit dem Dorngehäuse«

Die abgekühlten Dorne können zusätzlich auf eine Temperatur bis 4OO-45O ⁰G erwärmt und bei dieser Temperatur 12-

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24 Stunden lang gehalten werden. Hierbei wird die Härte der Legierung von 52-60 HIiA bis auf 75-üO HKA erhöht.

In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung von Gleitschutzdornen werden in den Hohlraum des Dorngehäuses zuerst O,5-0,7 g von körnigem hochverschleißfestem Material mit einer Härte von 91-93 HRA geschüttet, das 15 Gew.% Titankarbid, 6% Kobalt und als Hest Wolframkarbid enthält, ^anach werden 0,5-0,7 g von körnigem Material mittlerer Verschleißfestigkeit mit einer Härte von bb-90 HRA eingeschüttet, das 3% Kobalt und als Rest V.'olframkarbid enthält, schließlich werden oben 0,4-0,6 g von körniger Legierungsbindung eingeschüttet, die 30-40% Kicke1, 30-40% Langen und als Rest Kupfer enthält. Die Korngröße beträgt bei den erwähnten Materialien 0,2-1,6 mm.

Die Versuche haben ergeben, daß die nach dem Deschriebenen Verfahren hergestellten Gleitschutzdorne einen wesentlichen Vorteil gegenüber den bekannten besitzen. Sie stehen in der Verschleißfestigkeit den Dornen mit Hartmetallkernen nicht nach. So sind nach einer L'aufleistung von 12 Tausend km auf fester Asphaltdecke 10% herkömmlicher Dorne herausgefallen, bei den gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten waren es nur 0,5%·

Außerdem überhitzen die beschriebenen Dorne den umgebenden Reifenguinmi nicht so stark, weil sie ein hohles Gehäuse besitzen, welches eine geringere Wärmeübertragung bedingt, was zum Festhalten des Dornes im Reifen beiträgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE :

1. Gleitschutzdorn für Fahrzeugreifen,

der ein metallisches Gehäuse mit Plansch und Hohlraum besitzt, welcher einen verschleißfesten Teil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in Form eines Bechers durch Gesenkschmied erzeugt ist, dessen Flansch (2) gebördelt ist, während als verschleißfester Teil eine im Hohlraum (3) des Gehäuses (1) am Boden (5) aufgeschweißte Schicht (4) einer verschleißfesten Verbundlegierung auftritt, die Hartnietallkörner (6) enthält, die miteinander und mit dem Gehäuse (1) durch eine Legierungsbindung (7) verschweißt sind·

2. Verfahren zur Herstellung des Gleitschutzdornes nach Anspruch 1, welches die Herstellung des Gehäuses mit Flansch und Hohlraum aus einem metallischen Hohling und nachfolgendes Füllen des Hohlraums durch den verschleißfesten Teil des Dornes vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß das Dorngehäuse in Form eines Bechers mit gebördeltem Flansch durch Gesenkschmieden erzeugt wird, dessen Hohlraum mit körnigem Hartmetallworkstoff und körniger Legierungsbindung gefüllt wird, wonach in einem oxydationsgeschützten iv.edium die .Erwärmung bis auf eine Temperatur erfolgt, die die Schmelztemperatur der Legierungsbindung um

50-150 ⁰G übersteigt, worauf der erzeugte Gleitschutzdorn abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als körnige Hartmetalle zuerst körniger hochverschleißfester Hartmetallwerkstoff und dann körniger Hartmetallwerkstoff mittlerer Verschleißfestigkeit zugeführt werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennze ichnet, daß als Legierungsbindung körniges Material genommen wird, das in Gewichtsprozenten 30-40% Nickel, 30-40% fcangan und als Best Kupfer enthält·

5· Verfahren nach Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne einer zusätzlichen Erwärmung bis auf 400-450⁰G ausgesetzt und dann bei dieser Temperatur von 12 bis 24 Stunden gehalten werden.