DE620763C

DE620763C - Verfahren zur Herstellung von aus einem Stueck bestehenden Wagenraedern

Info

Publication number: DE620763C
Application number: DEG83609D
Authority: DE
Original assignee: Gutehoffnungshutte Oberhausen AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Oberhausen AG
Priority date: 1932-09-20
Filing date: 1932-09-20
Publication date: 1935-10-26

Description

Verfahren zur Herstellung von aus einem Stück bestehenden Wagenrädern An aus einem Stück durch Gießen, Schmieden oder Pressen hergestellten Rädern sind die Speichen der am stärksten beanspruchte Teil. Es war bisher nicht zu vermeiden, daß die Speichen eine bleibende Zugspannung bei der Herstellung des Rades erhielten, weil bei der Abkühlung des fertigen Rades der Radkranz früher erkaltete als die massigere Nabe. Die Folge davon war, daß die Nabe und ihre Umgebung zuletzt schrumpfte und in den Speichen bei gegossenen, gepreßten oder geschmiedeten Rädern eine bleibende Zugspannung hervorrief. Die Untersuchung von wie üblich hergestellten Rädern zeigte Zugeigenspannungen in den Speichen von 5 bis 15 kg/mm2 und mehr. Nun werden die Räder im Betrieb auf Zug, Druck und Biegung wechselnd beansprucht, wobei die gefährlichsten Biegebeanspruchungen, insbesondere beim Befahren von Kurven und Weichen, auftreten. In ungünstigen Stellungen fallen die Zugbeanspruchungen und die Zugbiegebeanspruchungen mit den bei der Herstellung in den Speichen hervorgerufenen Zugspannungen zusammen, wobei es häufig zu Ermüdungsbrüchen des Rades kommt. Obzwar zur vollständigen Betrachtung der Eigenschaft dieser Zugeigenspannungen auf die im Betrieb, ferner in den Speichen auftretenden Druck- und Biegedruckbeanspruchungen hingewiesen werden muß, auf die diese Zugspannungen ermäßigend wirken, so ist dies nicht von Bedeutung, da Anbrüche bekanntlich stets auf der Zugseite erfolgen und somit in der Ermäßigung der Druckbeanspruchung beim Wagenrad eine Erhöhung der Betriebssicherheit nicht erblickt werden kann.
Diese Nachteile und Schwierigkeiten werden nach der Erfindung vermieden, indem bei aus einem Stück durch Gießen, Schmieden oder Pressen hergestellten Wagen- oder sonstigen Rädern die Räder, vorn Nabenteil ausgehend, in Richtung des Radkranzes so abgekühlt werden, daß das fertige Rad in den Speichen oder der Speichenscheibe Druckverspannungen aufweist, die auf die in den Rädern im .Betrieb auftretenden reinen Zug-und Zugbiegungsbeanspruchungen entlastend wirken und so diese anbruchgefährdenden Beanspruchungen vermindern oder vollständig vermeiden. Auf der anderen Seite bringt die in .die Speichen oder die Speichenscheibe hineingebrachte Druckverspannung zwar eine Erhöhung der Druckbeanspruchung, jedoch keine Verminderung der Betriebssicherheit, da Anbrüche nicht auf der Druckseite aufzutreten pflegen. Die Druckverspannungen müssen nicht schon bei der Herstellung des Rades durch die genannte Beeinflussung des Abkühlungsvorganges herbeigeführt werden, sie können vielmehr auch an wie üblich hergestellten Rädern durch eine nachträgliche Wärmebehandlung erzeugt werden. Ebenso können die Druckverspannungen durch eine am kalten oder fast erkalteten Rad durch Verformung des Kranzes oder der Nabe erzeugt werden, z. B. durch ringförmiges Zusammen-, pressen des Kranzes oder durch eine Aufweitung der Nabe.
Demgegenüber ist es bekannt, Stahlreifen und Stahlräder so abzukühlen, daß in dem äußeren Radteil eine Druckspannung und in dem inneren eine Zugspannung entsteht, wobei gleichzeitig von außen her ein hartes und zähes Sorbitgefüge bis zu einer gewissen Eindringungstiefe erzeugt werden soll. Bewirkt soll durch diese Maßnahmen werden, daß der Reifen in einem solchen Zustand innerer Spannung gehalten wird, daß er beim Bruch eine Zeitlang noch eine Greifwirkung auf das Radinnere ausübt. Bei aus Stabeisen hergestellten Rädern werden ebenfalls zur Formerhaltung des Rades in den Speichen dadurch Zugspannungen erzielt, daß die mit der Felge oder aber mit der Nabe bereits verschweißten., im kalten Zustand kurz vor dem anderen Teilendenden , Speichen durch die Erwärmung zum Schweißen bis an den anderen Teil herangeführt und nun mit diesem verschweißt werden. So hergestellte Räder haben den Nachteil, daß, obzwar beim Bruch des Rades eine kurzzeitige Zusammenziehung der Bruchstelle erfolgen kann, die in den Speichen erzeugten Zugspannungen, wie einleitend ausgeführt, gerade den" Bruch des Rades begünstigen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: t i. Verfahren zur Herstellung von aus einem Stück bestehenden Wagenrädern durch Gießen, Schmieden oder Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder nach dem Gießen bzw. während des Schmiedens oder Pressens, vom Nabenteil ausgehend; in Richtung des Radkranzes so abgekühlt werden, daß das- fertige Rad in den Speichen oder der Speichenscheibe _ Druckvorspannungen aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung von aus einem Stück bestehenden gegossenen, geschmiedeten oder gepreßten Wagenrädern mit Druckvorspannungen gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder wie üblich hergestellt und die Druckvorspannungen durch eine nachträgliche Wärmebehandlung erzeugt werden.
3. Verfahren zur Herstellung von aus einem Stück bestehenden gegossenen, geschmiedeten oder gepreßten Wagenrädern mit Druckvörspannungen gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorspannung in den Speichen oder der Speichenscheibe am kalten oder fast erkalteten Rad durch Verformung des Kranzes oder der Nabe erzeugt wird.