-
Verfahren zur Herstellung von ausgegossenen Lagern Die Erfindung betrifft
eine weitere Fortbildung des Verfahrens nach dem Patent 578 739, welches
die Herstellung von lunker-und spannungsfreien Lagerausgüssen bzw. Lagerauskleidungen
betrifft. Auch das vorliegende Verfahren beruht auf der gleichen Erkenntnis wie
dasj enige des Hauptpatents, nämlich daß zur Lösung der gestellten Aufgabe gleiche
Temperatur zwischen Ausgußbad und Ausgußkörper bzw. Lagerschalen, Lagerbüchsen o.
dgl. und ein von der Außenseite dieser beginnender und nach dem Inneren zu fortschreitender,
also zentripetaler Abkühlungsverlauf des ausgegossenen bzw. ausgekleideten Körpers
erforderlich sind. Eine von außen nach innen fortschreitende Abkühlung ausgegossener
Lager ist zwar an sich nicht neu. Neu und von besonderer Bedeutung ist diese Maßnahme
jedoch bei Auskleidungsverfahren gemäß der Erfindung, bei welchem zwischen Ausgußmetall
und Ausgußkörper bzw. Lagerschalen oder Lagerbüchsen gleiche oder annähernd gleiche
Temperaturen eingehalten werden. Während beim Hauptpatent die Vorbereitungsbäder
bzw. Reduktionsm-ittelbäder neben dem eigentlichen Ausgußbad angeordnet sind, unter
Umständen auch besondere reduzierende Räume beim Übergang von einem Vorbereitungsbad
ins Ausgußbad durchquert werden müssen, die Temperierung schon im Vorbereitungsbad
begonnen wird und zur Erzielung des zentripetalen Abkühlungsverlaufs besondere Gießdorne
vorgesehen sind, wird erfindungsgemäß der Ausgußkörper nach Durchquerung eines oberhalb
des eigentlichen Ausgußbades vorgesehenen Vorbereitungs- bzw. Reduktionsmittelbades
in das Ausgußbad durchgetaucht, dort auf die gleiche oder annähernd gleiche Temperatur
desselben gebracht, in Umdrehung versetzt, unter Beibehaltung der Umlaufbewegung
ausgetaucht und von der Außenseite des Ausgußkörpers nach innen fortschreitend abgekühlt.
Die Übereinanderanordnung der Vorbereitungs- bzw. Reduktionsmittelbäder kann in
einfacher Weise durch übereinanderschichten von Substanzen jeweils geringeren spezifischen
Gewichts, Benutzung von Stoffen mit geringer oder jedenfalls nicht nachteiliger
chemischer Affinität oder Ausnutzung verschiedener physikalischer Zustände, wie
flüssig und gasförmig, erfolgen, und zwar stets so, daß eine Mischung der einzelnen.
Substanzen vermieden ist. Als Reduktionsmittel für diesen Zweck könnten beispielsweise
eine Wasserstoffatmosphäre,
reduzierende Flammen oder auch eine
Boraxschicht verwendet werden. Der eigentliche Ausgyßvorgang verläuft so, daß die
die Aufspannvorrichtung mit dem Ausgußkörper tragende Welle einfach jeweils tiefer
durch die einzelnen Schichten bis ins eigentliche Ausgußbad durchgetaucht wird.
In letzterem wird dann die eigentliche Temperierung bei stillstehendem Ausgußkörper
erreicht. Durch die anschließend einsetzende Umlaufbewegung desselben, die zweckmäßig
bis zur vollständigen Erstarrung des Ausgußkörpers außerhalb des Bades fortgesetzt
wird, wird das Ausguß- bzw. Auskleidungsmetall an die Innenwandung des Ausgußkörpers
geschleufiert und beim Herausziehen bzw. Austauchen desselben mitgenommen. Die Stärke
der aufzubringenden Auskleidungsmetallschichtwirfi dabei durch die Größe der Bodenöffnung
im Ausgußkörper bzw. durch die Verschiedenheit der Durchmesser dieser Bodenöffnung
und des Ausgußkörpers selbst bestimmt. Anstatt die Aufspannvorrichtung mit dem eingespannten
Ausgußkörper zur Herbeiführung des Tauchvorgangs zu heben und zu senken, kann man
-auch in umgekehrter Weise verfahren und die Bäder heben.und senken. Das Ein- und
Austauchen des aufgespannten Ausgußkörpers kann von Hand oder mechanisch, automatisch
oder halbautomatisch erfolgen. Das gleiche gilt auch hinsichtlich der Einleitung
.und Durchführung der Umlaufbewegung des Ausgußkörpers.
-
Um die auf den Bädern sich bildenden Schlackenschichten oder durch
Berührung mit der Luft sich bildenden Oxydüberzüge der freien Badoberfläche während
des Eintauchens des Ausgußkörpers nicht mit in die auszugießenden Hohlräume gelangen
zu lassen, wodurch ein inhomogener Ausguß entstehen würde, können diese Schichten
auf mechanischem Wege beim Eintauchen entfernt werden. Es können hierzu z. B. unter
Federspannung stehende und sich in Ruhestellung (parallel zur Badeoberfläche) einander
überdeckende Platten dienen, die beim Eintauchen des Ausgußkörpers durch diesen
mit ihren freien Kanten nach unten in das Bad gedrückt werden und auf diese Weise
die auf diesem schwimmende Schlacken- oder Oxydschicht seitlich wegdrücken, so daß
ein Eintreten von Schlacken oder Oxydteilchen in den auszugießenden Hohlraum vermieden
ist. Nach erfolgtem Eintauchen in das in diesem Falle in den Längsdimensionen größer
als in der Breite gehaltene Bad und etwas seitlichem Verschieben der den eingetauchten
Ausgußkörper tragenden Welle können die nach unten gedrückten Schlackenräumplatten
wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Eine weitere Möglichkeit zur Beseitigung
der Schlackenoder der Oxydhaut besteht darin, daß am unteren Ende des Ausgußkörper
s oder eines Aufspanntellers ein messer- oder schaufelartig gestalteter Steg oder
Flügel angebrachtist, der geradeoder-auch gekrümmt, z. B. S-förmig gebogen, sein
kann. Bei Verwendung einer solchen Einrichtung ist es nötig, den Ausgußkörper beim
Eintauchen schon so lange umlaufen zu lassen, bis die Schlacken-und Oxydschicht
durchstoßen und ihre Bestandteile von der Eintauchstelle weg gegen die Außenwand
des Ausgußbades hin bewegt worden sind, die eigentliche Eintauchstelle also schlacken-
und oxydfrei geworden ist. Dann wird die Umlaufbewegung des Ausgußkörpers wieder
unterbrochen und erst später im Ausgußbad selbst wieder eingeleitet.
-
Für gewisse Verwendungszwecke hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
die Ausgußkörper nicht nur innenseitig, sondern auch außenseitig mit einer Verkleidung
des Auskleidungsmetalls zu versehen. Dies kann durch entsprechetlde Ausgestaltung
des Ausgußkörpers erreicht werden, wenn man doppelwandige Ausgußkörper verwendet
und durch Öffnungen der inneren Wand, also der eigentlichen Lagerschale oder Lagerbüchse
das flüssige Ausgußmetall in den Hohlraum zwischen den beiden Wänden gelangen läßt.
Zweckmäßig erhält die innere Wand, also die eigentliche Schalenwand, oben und unten
Durchtrittsöffnungen für das flüssige Ausgußmetall und einen zur Begrenzung der
äußeren Schichtdicke dienenden, mit Wandabstand übergeschobenen hülsenartigen Abschlußmantel.
Die Ausgußkörper können auch so zugerichtet sein, daß der untere und evtl. auch
der obere, Abschluß durch eine eingeschobene, eingeschraubte oder sonstwie befestigte
Kapsel mit einer engeren Bohrung als der des Ausgußkörpers erfolgt, so daß das sonst
übliche Abdrehen des unteren Flansches in Wegfall kommt. Bei Lagerschalen, Lagerbüchsen
u. dgl., die innen- und außenseitig mit Ausgußmetall verkleidet werden sollen, werden,
wie erwähnt, doppelwandige Schalen oder Büchsen verwendet, die ebenfalls mit einer
entsprechend ausgeführten Kapsel unten und, wenn erforderlich, auch oben abgeschlossen
werden. Bei der Umlaufbewegeng des Ausgußkörpers wird dann infolge der Schleuderkraftwirkung
auch flüssiges Ausgußmaterial in den Ringraum zwischen Ausgußkörper und Mantelhülse
getrieben sowie darin verdichtet.
-
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in einigen Ausführungsformen.
-
Abb. z ist eine vollständige Ausgußvorrichtung mit Ausgußbad und in
einem waagerechten, an einer vertikalen Säule auf und nieder bewegbaren Arm gelagerter,
motorisch
direkt angetriebener Welle mit Aufspannvorrichtung für
den Ausgußkörper. Diese beiden und das Ausgußbad sind im Schnitt dargestellt und
letzteres mit einer Schlackenräumvorrichtung ausgestattet. Die strichpunktierte
Stellung derselben veranschaulicht sie während des Tauchprozesses.
-
Abb. a zeigt eine am Ausgußkörper selbst in Gestalt von Flügelschaufeln
vorgesehene Schlackenräumvorrichtung in Verwendung bei zwei schichtenweise übereinander
angeordneten Bädern.
-
Abb. 3 ist eine Ansicht gegen die Unterseite des in Abb. a veranschaulichten
Ausgußkörpers mit Schlackenräumvorrichtung.
-
Abb. 4 zeigt einen Ausgußkörper mit Hilf sv orrichtung zur Erzielung
einer innen- und außens°itigen Metallverkleidung im Schnitt.
-
Abb. 5 ist ein Grundriß eines Teiles des Ausgußbades mit Schlackenräumplatten
entsprechend der Abh. i.
-
In Abb. i bezeichnet a eine feststehende Säule und b den mit Hilfe
eines Handrades-c unter Vermittlung von Zahnrad und Zahnstange auf und nieder bewegbaren
Arm als Träger der durch einen Motor d antreibbaren Welle e mit der Aufspannvorrichtung
f für den Ausgußkörper g. lt ist ein zweckmäßig mit einer Reduktionsmittelschicht
versehenes Ausgußbad, das mit Laufrollen versehen auf Schienen fahrbar ist, wenn
der Arm b an der Säule a nach oben verschoben und der Ausgußkörper g aus demselben
ausgehoben ist, sich also außerhalb desselben befindet. Die Aufspannvorrichtung
fist glockenförmig gestaltet und mit Öffnungen für die entweichende Luft und gegebenenfalls
für die Mittel, aus der die zu durchtauchende Vorbereitungsschicht besteht, versehen.
Unten besitzt sie Innengewinde, in welches der am oberen Ende ein kurzes Stück mit
Außengewinde versehene Ausgußkörper g eingeschraubt wird. Dieser besitzt eine Bodenö
-ftnung i für den Eintritt der Badflüssigkeit bzw. des Ausgußmetalls. Mit il ist
in strichpunktierten Linien der Ausguß bzw. die auf die Innenseite des Ausgußkörpers
aufzubringende Auskleidungsschicht bezeichnet, die durch die Größe der Bodenöffnung
festgelegt ist. n1 und n' bezeichnen zwei sich in der Mitte überdeckende und am
oberen Badrand drehbar gelagerte Schlackenräumplatten, die unter der Wirkung geeigneter
Federn stehen. In strichpunktierten Linien ist die Lage dieser Räumplatten nach
dem Eintauchen des Ausgußkörpers g dargestellt. Wie Abb. 5 zeigt, ist bei Verwendung
von Schlackenräumplatten das Ausgußbad h breiter als diese gehalten, damit nach
seitlichem Verschwenken des die Aufspannvorrichtung f tragenden Arms b die Räumplatten
n1 und n2 unter der Wirkung ihrer sich entspannenden Federn wieder in die waagerechte
Lage gelangen können.
-
In den Abb. z und 3 bezeichnet g wiederum den Ausgußkörper, der an
seinem unteren Ende bzw. Boden einen schaufelartigen, S-förmig gebogenen Räumsteg
k trägt, der von unten her auf den Ausgußkörper aufgeschoben und daran mittels Klemmschrauben
festgehalten ist. Das eigentliche Ausgußbad ist mit h und das darauf schwimmende
Vorbereitungsbad bzw. Reduktionsmittelbad mit hl bezeichnet.
-
In Abb.4 bezeichnet f die hier glockenförmig ausgestaltete Aufspannvorrichtung
mit Innengewinde. g ist der am oberen Ende Außengewinde besitzende und oben sowie
unten mit Mantelöffnungen r1 zum Durchtritt und r' zum Übertritt des flüssigen Ausgußmetalls
versehene Ausgußkörper, dessen Umkleidungsschichtdicke durch eine auf das Außengewinde
des Ausgußkörpers aufgeschraubte Hülse m begrenzt wird, die ihrerseits wieder durch
das Innengewinde des Bodens l und den an diesem angebrachten Distanzring o in bestimmter
Lage gehalten wird.