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"Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen von im Schleuder-Verbundguß
auszugießenden Lagerkörpern1, Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorwärmen
von Lagerkörpern, insbesondere Lagerbüchsen, für das Ausgießen derselben mit einem
Lagermetall, insbesondere einer Bleibronze, im Schleuder-Verbundgußverfahren, wobei
der Lagerkörper vorzugsweise induktiv vorgewärmt wird, bevor die Lagermetallschmelze
in den um seine Achse rotierenden Lagerkörper eingegossen wird.
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Bekannt ist es, zum Vorwärmen den Lagerkörper von außen so
hoch
zu erhitzen, daß seine Innenoberfläche die für den Verbundguß und die bei dem Verbundguß
erfolgende Diffusion des eingegossenen Lagermetalls in den Lagerkörper erforderliche
Temperatur erreicht. Diese Temperatur liegt beispielsweise bei Bleibronzen etwa
bei 11000C. Bei dieser Art der Erwärmung strömt die Wärme im aufgeheizt werdenden
Lagerkörper von außen nach innen, so daß günstigsten Falls zuletzt innen die gleiche
Temperatur wie außen erreicht wird. Meist ist jedoch die Temperatur außen höher
als innen. Das gilt auch für die induktive Erwärmung, die normalerweise mittels
einer von außen den in der Regel rotierenden Lagerkörper umgebenden Induktionsspule
erfolgt. Bei der induktiven Erwärmung wird die Wärme zwar unmittelbar im Lagerkörper
selbst erzeugt. Der Großteil der Wärme entsteht jedoch in der äusseren Grenzschicht
des Lagerkörpers, so daß auch hierbei ein wesentliches Wärme ge fälle von der Außenoberfläche
des Lagerkörpers zur auszugießenden Innenoberfläche desselben entsteht.
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Nach dem Gießen wird der Lagerkörper gewöhnlich durch Besprühen mit
Wasser möglichst schnell abgekühlt. Dieses Abkühlen ist erforderlich, damit das
eingegossene Gleitmetall schnell erstarrt und eine feinkristalline Struktur mit
möglichst radial gerichteten Kristalliten erhält und damit ferner Seigerungen -
bei Bleibronzen vor allem Bleiseigerungen -weitestgehend
vermieden
werden.
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Je größer nun der Lagerkörper ist, und je unregelmäßiger er geformt
ist, umso langsamer und ungleichmäßiger ist ein Abkühlen desselben von außen her
möglich.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Erstarren des Gleitmetalls
soweit wie möglich zu beschleunigen. Sie geht hierbei von dem Grundgedanken aus,
daß die hierzu erforderliche möglichst rasche Abkühlung und damit die erwünschte
Struktur der Gleitmetallauskleidung des Lagerkörpers besser erreicht werden kann,
wenn der Wärmeinhalt des ausgegossenen Lagerkörpers so niedrig wie möglich gehalten
wird. Dem ist nun dadurch eine Grenze gesetzt, daß beim Eingießen nicht nur die
Temperatur der Schmelze nach unten begrenzt ist, sondern auch die Temperatur des
Lagerkörpers groß genug sein muß, um den erwünschten Verbund zwischen den Metall
des Lagerkörpers - meist Stahl - und dem Gleitmetall sicherzustellen.
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Die Erfindung löst die Aufgabe der Beschleunigung der Abkühlung durch
minimalen Wärmeinhalt des Lagerkörpers und des eingegossenen Metalls nach dem Eingießen
dadurch, daß im Lagerkörper selbst ein Temperaturgefälle von der Innenoberfläche
oder Bohrungsoberfläche zur Außenoberfläche hin erzeugt wird, welches zweckmäßig
möglichst groß ist. Dadurch wird der gesamte
Wärmeinhalt des Lagerkörpers
selbst, an der Temperatur seiner Innenoberfläche gemessen, wesentlich verringert.
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Dementsprechend ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß gegebenenfalls nach Erwärmung von außen bis auf eine Temperatur unter der VerbundgieR-temperatur
die Innenoberfläche des Lagerkörpers auf die Verbundgießwärme aufgeheizt wird.
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Aß diese Weise läßt sich im Lagerkörper ein Temperaturgefälle von
innen nach außen erreichen, welches wenigstens angenähert so verläuft, wie wenn
die gesamte Aufheizung von innen her erfolgt wäre. Dem Grunde nach kann man natürlich
den ganzen Lagerkörper von innen aufheizen. Dies ist jedoch technisch so aufwendig,
daß ein solches Vorgehen für die Praxis in vielen Fällen ausscheidet. Wenn man jedoch
den Lagerkörper von außen beispielsweise auf 80 oder 90 % der Verbundgießtemperatur
erwärmt und danach von innen weiter auf die volle Verbundgießtemperatur, so entsteht
hierbei das gewünschte Temperaturgefälle, bei welchem die Temperatur von der Innenoberfläche
des Lagerkörpers zur Außenoberfläche desselben um (in °C gemessen) beispielsweise
20 oder 30 % abfällt. Je nach dem, wie das Verfahren geführt wird, kann dieser Temperaturabfall
erhöht oder verringert werden.
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Setzt man beispielsweise die Erwärmung des Lagerkörpers von außen
während des ersten Teils der Erwärmung von innen her noch fort, so wird ein geringeres
Wärmegefälle auftreten.
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Sorgt man dafür, daß, wie dies bei Induktionserwärmung von außen her
möglich ist, das Wärmegefälle von außen nach innen während des Aufheizens von außen
gering ist, also beispielsweise nur 10 oder 15 % beträgt, und beginnt man das Aufheizen
von innen erst nach Beendigung des Aufheizens von außen, so wird zunächst die Außentemperatur
des Lagerkörpers wieder absinken, während die Temperatur an der Innenoberfläche
ansteigt. In diesem Falle wird man ein verhältnismäßig großes Wärmegefälle im erwünschten
Sinne erhalten4 Da die Erwärmung von innen her technisch aufwendiger ist als die
Erwärmung von außen, wird man hier vielflKh einen Kompromiß zwischen dem Maß der
Erwärmung von innen und dem der Erwärmung von außen schließen müßen. Das heißt,
je größer die von außen zugeführte Wärmemenge und je geringer die von innen zugeführte
Wärmemenge, umso geringer ist der Aufwand; je geringer die von außen zugeführte
Wärmemenge und je grösser die von innen zugeführte Wärmemenge, umso größer kann
auch das erwünschte Wärme ge fälle von der Innenoberfläche zur Außenoberfläche hin
gehalten werden. Ferner ist das erzielbare Wärmegefälle weitgehend von der Heizleistung
der Einrichtung zum Beheizen der Innenoberfläche abhängig4 Je
größer
diese Heizleistung, das heißt also, umso höher die Innenoberflächentemperatur des
Lagerkörpers in kurzer Zeit gesteigert werden kann, umso größer ist auch das erzielbare
Wärmegefalle, das möglichst groß sein soll. Das erreichbare Wärmegefälle ist natürlich
durch die Wärmeabgabe nach außen hin begrenzt. Wenn beispielsweise das bei einer
bestimmten Heizleistung für die Innenoberfläche erzielbare Wärmegefälle ohne Beheizung
von außen Deltatbeträgt, so hat es keinen Sinn, die Erwärmung von außen bereits
abzubrechen, wenn die Außenoberfläche eine Temperatur hat, die mehr als Delta t
unter der gewünschten Verbundgießtemperatur liegt. Man wird in einem solchen Fall
die Temperatur von außen vielmehr vorteilhaft bis auf weniger als Delta t, beispielsweise
2/3 Delta t oder 4/5 Delta t ureter der Verbundgießtemperatur aufheizen und danach
von innen her die restliche Aufheizung bewirken, während die Außentemperatur wieder
absinkt.
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Da das Ziel der Erfindung am besten erreicht wird, wenn bei Beginn
der Beheizung von innen die Temperaturverteilung über der Wanddicke wenigstens angenähert
konstant ist, oder sogar von innen nach außen fällt, kann man zur Erreichung einer
derartigen Temperaturverteilung,bei Beginn der Beheizung von innen6 eine entsprechende
Pause zwischen das Beheizen von außen und das Beheizen von innen schalten.
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Die Erwärmung von außen her erfolgt vorzugsweise ebenfalls bei rotierendem
Lagerkörper. Man wird sie also zweckmäßig bereits bei in die Schleuder-Gießvorrichtung
eingespanntem Lagerkörper durchführen.
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Die Erwärmung von innen her erfolgt vorzugsweise mit über der Länge
des Lagerkörpers konstanter eizleistung, vorteilhaft durch Beheizung der Innenoberfläche
längs mindestens einer Erzeugenden dieser normalerweise kreis zylindrischen Fläche.
Je nach der Größe des auszugießendenlagerkörpers, dessen Innendurchmesser beispielsweise
zwischen 300 und 600 mm betragen kann, kann die Erwärmung von innen bei größeren
Lagerkörpern längs mehrerer erzeugender Linien erfolgen, während wegen des Volumens
der Innenbeheizeinrichtung bei kleineren Durchmessern die Erwärmung in der Regel
nur mittels einer entsprechenden Heizeinrichtung, also längs einer Erzeugenden erfolgen
wird.
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Bevorzugt erfolgt die Erwärmung von innen her induktiv. Hierfür geeignete
Vorrichtungen sind aus der Induktionshärtetechnik bekannt.
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Die Erwärmung von innen her kann aber auch, ebenso wie dies bei der
Erwärmung von außen her möglich ist, mittels im Inneren des Lagerkörpers erzeugter
Verbrennungsgase erfolgen.
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Die Erfindung umfaßt auch eine Schleuder-Gießvorrichtung zur Durchführung
des Verfahren mit gegebenenfalls einer Heizvorrichtung zum Beheizen eines in die
Vorrichtung eingespannten auszugießenden Lagerkörpers von außen, insbesondere einer
derartigen, die Lagerkörper umgebenden Induktionsheizspule und mit einer Kühleinrichtung
zum Kühlen des Lagerkörpers von außen.
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Derartige Vorrichtungen sind bekannt, sie dienen zum Aufheizen des
Lagerkörpers ausschließlich von außen her. Gemäß der Erfindung ist eine derartige
Vorrichtung mit einer in den Lagerkörper einfahrbaren Innenheizeinrichtung versehen.
Diese Innenheizeinrichtung kann ebenso wie die Gießeinrichtung vor das offene Ende
des in der Regel um eine horizontale Achse rotierenden Lagerkörpers gefahren werden,
so daß die Innenheizeinrichtung sich im wesentlichen über die ganze axiale Länge
der Lagerkörperbohrung erstreckt und diese gleichmäßig längs einer oder mehrerer
Erzeugenden aufheizen kann. Bevorzugt weist die Innenheizeinrichtung mindestens
einen Linieninduktor auf, welcher in eine in den Lagerkörper ragende Lage gebracht
werden kann, in welcher er sich vorzugsweise mindestens über die ganze Länge der
Lagerkörperbohrung erstreckt.
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Ein Linieninduktor besitzt im wesentlichen als Heizelement einen haarnadelförmig
verlaufenden, zwecks asserkühlung mit einem Innenkanal versehenen Leiter für den
Hochfrequenzstrom, dessen beide Enden an Hochfrequenzanschlüsse angeschlossen
sind.
Wird dieser Inneninduktor nahe an die Innenoberfläche des Lagerkörpers gebracht,
so erzeugt er in üblicher, bisher schon in der Induktionshärtetechnik ausgenutzter
Weise eine starke Erwärmung der benachbarten Innenoberfläche, die an ihm vorbeirotiert.
Je nach der Bauweise und der Größe des auszugießenden Lagerkörpers können auch mehrere
Linieninduktoren gleichzeitig vorgesehen sein. Nach dem Aufheizen wird der Linieninduktor
aus dem Lagerkörper entfernt, so daß nun das Ausgießen desselben erfolgen kann.
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Die Ineneinrichtung kann aber auch mindestens einen Brenner für flüssigen
oder gasförmigen Brennstoff aufweisen. Für dessen Anordnung gilt im wesentlichen
das gleiche wie für die Inneninduktoranordnung. Bevorzugt wird hier ein Brenner
für gasförmigen Brennstoff.
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Unabhängig von der Art der Heizeinrichtung sollte diese stets kühlbar
ausgebildet sein, da sowohl bei-induktiver Beheizung als auch bei Verbrennungsgasbeheizung
die Temperatur im Inneren des auszugießenden Lagerkörpers sehr hoch wird; sie muß
schließlich an der Innenoberfläche die Verbundgießtemperatur erreichen.
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In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Erzielung des
gewünschten Wärmegefälles von der Innenoberfläche
des Lagerkörpers
zu dessen Außenoberfläche hin dadurch begünstigt wird, daß die Außenoberfläche verhältnismäßig
viel Wärme abstrahlt, während die Wärmeabstrahlung der Innenoberfläche zum großen
Teil wieder auf die gegenüberliegende Innenoberfläche trifft und dadurch der Strahlungswärmeverlust
an der Innenoberfläche weit geringer ist als an der Außenoberfläche.
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Da die Beheizung des Lagerkörpers in der Schleuder-GieRvorrichtung
verhältnismäßig aufwendig ist, wird vorteilhaft ein Teil der Beheizung bereits außerhalb
derselben durchgeführt. Diese Beheizung außerhalb der Schleuder-Gießvorrichtung
kann beispielsweise in einem entsprechenden Ofen, wie einem solchen mit Luftumwälzung,erfolgen.
Die Temperatur sollte hier jedoch nur in einem solchen Maß erhöht werden5 daß die
Festigkeit des Lagerkörpers durch die hohe Temperatur nicht wesentlich beeinflußt
wird. So werden Stahllagerkörper vorteilhaft auf eine Temperatur von etwa 5000 vorgeheizt
und bei dieser Temperatur in die SchleuderiEeRvorrichtung eingespannt, in welcher
sie dann weiter aufgeheizt werden5 vorteilhaft zuerst von außen-und dann von innen.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen
in Form zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Axialschnitt durch eine in eine Schleuder-Gießvorrichtung
gemäß der Erfindung eingespannte auszugießende Lagerbüchse, wobei die an sich bekannten,
für die Erfindung nicht wesentlichen Teile der Vorrichtung der Übersichtlichkeit
halber weggelassen sind.
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Fig. 2 zeigt die Ansicht von links auf Fig. 1, wobei die linke Einspannung
der Lagerbüchse nicht gezeigt ist.
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Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 1 eine andere Ausführungsart
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 2 die Ansicht von links
auf Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt die Stirnansicht auf eine vorgewärmte Lagerbüchse gemäß
der Erfindung, wobei der Temperaturverlauf t über der Dicke d am Schluß des Vorwärmens
von außen dargestellt ist.
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Fig. 6 bis 9 zeigen jeweils in Diagrammen den Verlauf der Temperatur
t über der Dicke d der Lagerbüchse am Schluß des Aufheizens von außen, am Beginn
des Aufheizens von innern, während des Aufheizens von innen und zum Schluß des Aufheizens
von innen.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel
eine
aus Stahl bestehende zylindrische Lagerbüchse 1 zwischen zwei Spannbüchsen 2 und
3 einer Sohleuder-Gießvorrichtung so eingespannt, daß das Innere der auszugiessenden
Büchse von beiden Seiten her zugänglich ist und ausgegossen werden kann. Im Ausführungsbeispiel
sind die Spannbüchsen 2 und 3 mit zentrierenden Innenkragen 2a und 3a versehen,
deren Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der auszugießenden Lagerbüchse
1 ist. Vielfach wird man statt dessen eine Außenzentrierung der auszugießenden Büchse
wählen, indem man außen an den Spannbüchsen 2 und 3 sitzende Kragen vorsieht, welche
sich mit ihrem Innendurchmesser an den Aussendurchmesser der auszugießenden Büchse
legen. Das hat den Vorteil, daß an den Stirnenden der fertigen Lagerbüchse weniger
abgedreht werden muß. Damit das eingegossene Lagermetall nicht ausfließt, können
derartige Spannbüchsen entsprechende Innenflansche aufweisen, welche sich an die
Stirnfläche der auszugießenden Lagerbüchse 1 anlegen, denInnendurchmesser der Lagerbüchse
1 jedoch radial nach innen um ein ausreichendes Maß überragen.
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In diesem Ausführungsbeispiel dient zum Erwärmen der Lagerbüchse 1
von außen eine schematisch angedeutete Induktionsspule 4, wie sie bei derartigen
SEhleuder-Gießvorrichtungen zum Ausgießen von Lagerbüchsen bekannt ist. Diese Induktionsspule
kann axial verfahren werden, wie dies durch den Pfeil
5 angedeutet
ist, so daß die auszugießende Lagerbüchse dadurch frei von der Heizeinrichtung wird.
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Wie man aus der Zeichnung ferner erkennt, ist gemäß der Erfindung
eine Innenheizvorrichtung 6 vorgesehen, die ebenfalls als Induktionsheizvorrichtung
ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel ist diese Heizvorrichtung ein sogenannter
Linieninduktor, wie er aus der Härtetechnik an sich bekannt ist. In der Zeichnung
ist lediglich das eigentliche Heizelement des Linieninduktors selbst gezeigt. Dieses
besteht aus einem haarnadelförmig verlaufenden Leiter, der sich über die ganze Länge
der auszugießenden Büchse vom einen Ende derselben in diese hinein erstreckt. Er
kann, wie dies durch den Pfeil 7 angedeutet ist, ebenfalls axial aus der Lagerbüchse
herausgefahren werden, so daß nach dem Entfernen des Linieninduktors 7 das Ausgießen
der Lagerbüchse erfolgen kann.
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Sowohl die Induktionsspule 4 als auch das Heizelement des Linieninduktors
7 bestehen in üblicher Weise aus Kühlwasserdurchflossenen Kupferrohren.
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Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 lediglich dadurch, daß anstelle der Induktionsspule 4 für
das Beheizen des Lagerkörpers 1 von außen ein sich über die Länge der Lagerbüchse
erstreckender
Gasbrenner 8 vorgesehen ist.
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Anstelle eines Gasbrenners 8 können auch mehrere Gasbrenner über den
Umfang verteilt sein.
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Das gleiche gilt für das Heizelement des Linieninduktors 6.
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Es können auch beispielsweise anstatt eines haarnadelförmigen Verlaufes
des Heizleiters des Linieninduktors andere Verläufe gewählt werden.
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Nachfolgend ist anhand von Fig. 5 bis 9 das Aufheizen des Lagerkörpers
1 näher erläutert.
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Im Ausführungsbeispiel erfolge das Aufheizen von außen mittels der
Induktionsspule 4. Das Aufheizen wird abgebrochen, wenn sich der in Fig. 5 angedeutete
Temperaturverlauf über der Dicke des Lagerkörpers 1 eingestellt hat, bei welchem
die Maximaltemperatur am Außenrand einen Wert von beispielsweise 15 % unter der
erwünschten Temperatur der Innenfläche 1a der Büchse erreicht hat. Diese Temperaturverteilung
ist in Fig. 6 näher erläutert, in der ebenso wie in den Fig. 7 bis 9 und in Fig.
5 die Temperatur mit t bezeichnet ist, während die Dicke der Büchse mit d bezeichnet
ist. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Temperatur an der Außenoberfläche Ib bei
Beendigung der Aufheizung von außen wesentlich
höher als die Temperatur
an der Innenoberfläche la. Nun läßt man kurze Zeit vergehen, bis ein gewisser Temperaturausgleich
unter Abkühlung der Lagerbüchse von außen erfolgt ist. Dieser Zustand ist in Fig.
7 gezeigt. Man erkennt, daß hier die Aussentemperatur abgesunken und durch den relativ
schnellen Temperaturausgleich innerhalb des gut wärmeleitenden Metalls des Lagerkörpers
1 die Temperatur an der Innenoberfläche la wesentlich gestiegen ist, jedoch immer
noch etwas unter der Temperatur an der sich fortlaufend weiter abkühlenden Außenoberfläche
1b liegt. Nun beginnt die Beheizung von innen, beispielsweise mittels des Linieninduktors
6. Nach einer gewissen Beheizzeit von innen ist zwar die Temperatur an der Außenoberfläche
1b noch weiter abgesunken, wie dies in Fig. la gezeigt ist. Die Temperatur an der
Innenoberfläche la ist jedoch bereits erheblich gestieben. Am Schluß der Beheizung
hat die Temperatur an der Innenoberfläche la den in Fig. 9 eingetragenen Wert ti
erreicht, während die Temperatur an der Außenfläche Ib den Wert ta erreicht hat,
wie' dies ebenfalls aus Fig. 9 ersichtlich ist.
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Nun wird schnellstmöglich die Heizeinrichtung aus dem auszugießenden
Lagerkörper 1 herausgefahren. Alsdann erfolgt das Eingießen des Lagermetalls in
den bereits zu Beginn des Aufheizens in die für den Schleuder-Guß erforderliche
Drehung versetzten Lagerkörpers 1. Wenn gewünscht, kann aber auch wenigstens während
des Vorheizens von außen die Rotation
des Lagerkörpers langsamer
sein als später während des Eingießens und Erstarrens des Lagermetalls.
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Alsbald nach dem Eingießen des Lagermetalls wird die Lagerbüchse,
von der zuvor die Induktionsspule lt durch axiales Verfahren entfernt wurde, von
außen mit Wasser oder einem anderen geeigneten Medium gekühlt, um ein schnellstmögliches
Erstarren der Lagermetallschmelze im Inneren des Lagerkörpers 1 zu bewirken.
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Im Ausführungsbeispiel wurde die gesamte Erwärmung des Lagerkörpers
1 mittels der Induktionsspule 4 vorgenommen. Zur Einsparung von Energie und apparativem
Aufwand kann jedoch bereits ein erheblicher Teil der Erwärmung des Lagerkörpers
1 vor dem Einspannen in die Schleuder-Gißmaschine, beispielsweise in einem Ofen,
einem Salzbad oder einer ähnlichen geeigneten Einrichtung, durchgeführt werden5
so daß in der Schleuder-Gießmaschine nur noch der letzte Teil des Aufheizens von
außen und des Aufheizens von innen erfolgen müssen.
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Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist anhand von Fig.
10 näher erläutert.
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Diese zeigt ebenfalls im Axialschnitt eine in zwei Spannbüchsen 10
und 11 eingespannte normalerweise aus Stahl bestehende
Lagerbüchse
12, In diesem Ausführungsbeispiel zentrieren die Spannbüchsen 10 und 11 von außen
undhesitzen nach innen ragende Flansche 10a und lOb, welche ein Ausfließen des in
die rotierende Lagerbüchse 12 eingegossenen Lagermetalls aus der Büchse verhindern.
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Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist hier zur
Erwärmung der Lagerbüchse 12 eine Induktionsspule 13 so angeordnet, daß sie in das
Innere der -Lagerbüchse eingefahren und auch axial wieder aus dieser ausgefahren
werden kann. Die Induktionsspule besteht hierbei ebenfalls aus einem Kühlwasser-durchflossenen
Rohr. Sie besteht vorteilhaft aus Kupfer oder einem anderen Metall oder einer Legierung,
die sich im Hochfrequenzwechselfeld, welches die Spule erzeugt, möglichst wenig
erwärmt. Die Zuleitung zum von der Einfahrseite her gesehen abgewandten Ende der
Spule erfolgt zweckmäßig im Inneren der Spule durch ein entsprechendes Leitungsteil
13a. Der Durchmesser dieser Spule ist möglichst groß gewählt. Er ist nach oben dadurch
begrenzt, daß die Spule sicher durch die kreisförmige öffnung im Flansch lOb in
den Lagerkörper 12 eingefahren und auch aus diesem wieder entfernt werden kann.
Daher ist es wesentlich, daß sie auch von relativ starrem Aufbau ist. Je geringer
die Gefahr elastischer oder sonstiger Verformungen der Spule aus der genau konzentrischen
Lage in bezug auf die Drehachse der Schleuder-Gießvorrichtung
ist,
umso größer kann der Spulendurchmesser gehalten werden.
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Beim Arbeiten mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 10 kann natürlich ebenfalls
ein Aufwärmen von außen, beispielsweise mittels einer weiteren Induktionsspule oder
eines Gasbrenners erfolgen.
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Ferner kann auch der erste Teil des Vorwärmens außerhalb der .chleuder-Gießmaschine
in einem Ofen, einem Salzbad oder dergleichen erfolgen, jedoch nur auf eine Temperatur,
welche die Festigkeit des Lagerkörpers 12 und die Handhabbarkeit desselben nicht
zu sehr stört. Auch hier wird man eine Temperatur von-5000C meist nicht überschreiten.
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Beim Fertigaufheizen mit einer im Inneren der Lagerbüchse 12 befindlichen
Induktionsspule kann jedoch auf ein Aufheizen von außen in der Schleuder-Gießmaschine
verzichtet werden.
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Zweckmäßig wird die Lagerbüchse 12 allerdings auch beim Arbeiten mit
einer derartigen Induktionsspule vor dem Einsetzen in die Schleuder-Gießmaschine
auf eine Temperatur vorgewärmt, die bei Stahl zweckmäßig in der Größenordnung von
5000 liegt. Der Rest der Aufheizung kann dann zweckmäßig bei rotierender Schleuder-Gußmaschine
mittels der Induktionsspule 13 erfolgen, welche den Lagerkörper 12 so bis auf die
Verbundgießtemperatur erwärmt, daß ein erheblicher Temperaturabfall von innen nach
außen stattfindet.
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Allgemein ist noch zu bemerken, daß bei induktiver Erwärmung zweckmäßig
die Spannbüchsen und sonstige in starken Teilen des Feldes der Induktionsheizeinrichtung
liegende Teile aus einem sich in einem derartigen Feld möglichst wenig erwärmenden
Material bestehen.
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Wenn die Beheizung der Lagerbüchse bzw. des Lagerkörpers von innen
mittels einer Induktionsspule erfolgt, kann~diese auch so ausgebildet werden, daß
sie nach dem Einschieben in den Lagerkörper etwas radial verschoben wird, so daß
wenigstens ein Teil der Spule sehr nahe an der aufgeheizt werdenden rotierenden
Innenfläche des Lagerkörpers liegt.
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B ei dem letztbeschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
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10 kann man, um den Wirkungsgrad der Beheizung durch die Induktionsspule
von innen zu erhöhen, den Außendurchmesser der Induktionsspule fast so groß machen
wie den Innendurchmesser des Lagerkörpers. In diesem Falle muß man allerdings an
der Seite, an welcher die Induktionsspule in den Lagerkörper eingeführt wird, den
Innenflansch der nur von außen zentrierenden und von der Stirnseite her die Spule
fassenden Spanneinrichtung fortlassen. Anderenfalls könnte die Spule nicht aus-
und eingefahren werden. Dafür ist eine gesonderte Vorrichtung erforderlich, welche
einen Abdeckring trägt, der von der Aus- und Einfahrseite der Spule her gegen das
Ende
der Bohrung des Lagerkörpers gedrückt und an dieser oder der
Spanneinrichtung zentriert wird. Dieser Abschlußring hat dann einen Innendurchmesser,
der so klein ist, daß ein Auslaufen der Schmelze nach dem Eingießen derselben verhindert
ist. Ferner ist dieser Abschlußring an einer Haltevorrichtung drehbar - vorteilhaft
mittels entsprechender Wälzlager - gelagert. Wird nach dem Entfernen der Spule der
Abschlußring gegen das entsprechende Lagerkörperende gedrückt, so kann das Eingießen
auch von dieser Seite her (gegebenenfalls von beiden Seiten) durch die zentrale
Öffnung des Abschlußringes und eine entsprechende Öffnung der Haltevorrichtung für
den Abschlußring erfolgen. Beim Anpressen des Abschlußringes gegen den rotierenden
Lagerkörper nimmt dieser den Abschlußring mit, so daß er mit der Spule mitrotiert.
Gegebenenfalls kann auch ein gesonderter Antrieb für den Abschlußring vorgesehen
sein.
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Patentansprüche: