DE656809C

DE656809C - Verfahren zum Herstellen von Laeufern fuer Drehkolbenkraft- und Arbeitsmaschinen sowie aehnlichen walzenfoermigen Werkstuecken

Info

Publication number: DE656809C
Application number: DED71502D
Authority: DE
Inventors: Paul Strucksberg
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1935-11-15
Filing date: 1935-11-15
Publication date: 1938-02-15

Description

Verfahren zum Herstellen von Läufern für Drehkolbenkraft- und Arbeitsmaschinen sowie ähnlichen walzenförmigen Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Läufern für Drehkolbenkraft-und Arbeitsmaschinen sowie ähnlichen durch Schneidwerkzeuge bearbeitbaren walzenförmigen Werkstücken, bei welchen der Außendurchmesser mit Rücksicht auf das Anbringen von verhältnismäßig tiefen Einschnitten in dem Bußeisernen Mantel ein Mehrfaches des Durchmessers der schmiedeeisernen oder stählernen Welle beträgt. Der Bußeiserne Mantel soll hierbei, wie bereits für die Herstellung von Verbundhartgußwalzen bekannt, an den schmiedeeisernen Kern- angegossen werden.
Durch einfaches Umgießen des schmiedeeisernen Kernes wird eine innige Verbindung von Kern und Mantel nicht erreicht, weil eine Verschmelzung zwischen dem Schmiedeeisen der Welle und dem Gußeisen des Mantels infolge der verschieden hohen Schmelztemperaturen der beiden Werkstoffe nicht eintritt. Es wurde nun bei der Herstellung von Verbundhartgußwalzen vorgeschlagen, auf dem zu umgießenden Kern Haltevorsprünge anzubringen, die aus dem gleichen Werkstoff wie der Kern bestehen und den Zweck haben, den Kern mit dem anzugießenden Mantel durch Verklammerung beim Aufschrumpfen des Mantels zu verbinden. Die hierdurch erzielte Verbindung des Kernes und des Mantels ist jedoch wiederum nur eine rein mechanische, die ein Lockern des Mantels bei hohen Beanspruchungen, wie sie z. B. in Läufern von Drehkolbenkraft-und Arbeitsmaschinen auftreten, auf die Dauer nicht zu verhindern vermag.
Gemäß der Erfindung soll nun eine den Betriebsbeanspruchungen bei den eingangs erwähnten Werkstücken genügende Verbindung zwischen Welle und Walze dadurch erzielt werden, daß auf die Welle vor dem Umgießen Bußeiserne, also aus dem Mantelwerkstoff bestehende Vorsprünge aufgeschweißt werden, die bei dem nachfolgenden Angießen des Mantels von dem flüssigen Werkstoff des letzteren ganz oder teilweise aufgelöst werden, so daß eine innige schmelzflüssige Verbindung zwischen dem Mantel und den Vorsprüngen der Welle besteht. Die Formgebung der aufgeschweißten Bußeisernen Vorsprünge ist für das Wesen der Erfindung belanglos. Dieselben können als Schweißraupen in Richtung der Mantellinien aufgetragen sein oder in Form von Schraubenlinien, Ringen o. dgl., wobei die einzelnen Windungen auch unmittelbar aneinanderliegen können. Ferner können an Stelle ausgesprochener Schweißraupen auf die Welle auch besondere Gußeisenstückchen durch eines der bekannten Schweißverfahren aufgeschweißt werden. Zwischen der Welle urid den aufgeschweißten gußeise-rnen Vorsprüngen besteht ebenfalls eine schmelzflüssige Verbindung, so daß ein einheitlicher Körper ohne Trennaht entsteht. Die schmelzflüssige Verbindung kommt hierbei dadurch zustande, daß bei der gele,i gentlich des Anschweißens der Vorsprünge erfolgenden hohen Erhitzung der Außenseite der stählernen Welle in Anwesenheit des flüssigen Gußeisens diesem ein Teil des Kohlenstoffes entzogen wird, wobei dieser Kohlenstoff in die äußeren Schichten der Welle eindringt und deren Schmelztemperatur derjenigen des Gußeisens nähert.
Die letztgenannte Wirkung ist an sich bekannt. Sie wurde bereits beim Anbringen von Graugußschichten auf Stahlgußkörper, z. B. Lagerschalen, zur Erzielung einer innigen Verbindung ausgenutzt. Erreicht wurde diese Wirkung hierbei dadurch,. daß man den mit der Graugußschicht zu versehenden Gegenstand in eine Matrize einspannte und mit dieser in einem Graugußbad so lange bewegte, bis die von der Matrize freigelassene Fläche in der oben beschriebenen Weise von dem Bad angegriffen wurde, worauf dann der Gegenstand unter gleichzeitiger Entnahme der zur Bildung der Auftragschicht notwendigen Gußeisenmenge aus dem Bad entfernt wurde. Der Anwendung dieses Gießverfahrens sind jedoch durch die Größe und die Gestalt der Werkstücke Grenzen gesetzt. Für die Herstellung der den Gegenstand der Erfindung bildenden, verhältnismäßig großen walzenförmigen Werkstücke kommt ausschließlich das bei der Herstellung von Verbundhartgußwalzen angewendete Gießen in einer feststehenden Form in Betracht.
Bei der Herstellung von Verbundliartgußwalzen würde das Verfahren gemäß der Erfindung allerdings keine Vorteile bringen. Da hier der anzugießende Mantel verhältnismäßig dünn ist und außerdem mit Rücksicht auf das Streben nach einer möglichst harten Oberfläche des :Mantels das Gießen in einer Kokille, also in einer die Wärme rasch ableitenden Form erfolgen muß, würde das Gußeisen des Mantels sofort derart heruntergekühlt werden, daß die schmelzflüssige Verbindung zwischen dem Werkstoff des Mantels und den Vorsprüngen nicht stattfinden könnte. Bei der Herstellung von Läufern für Drehkolbenkraft- und Arbeitsmaschinen oder ähnlichen Werkstücken, bei welchen der anzugießende Mantel im Verhältnis zur Welle eine große Stärke aufweist und wegen der Erhaltung der Bearbeitbarkeit des Mantels ,`durch Schneidwerkzeuge das Gießen in einer Sandform erfolgt, wird das Gußeisen des Mantels nach dem Gießen nur langsam abgekühlt und kann daher die angestrebte schmelzflüssige Verbindung mit den aus dem CT eichen Werkstoff bestehenden Vorsprüngen der Welle leicht eingehen.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, zur Verbindung von Kupfer und Eisenteilen auf das Eisen zunächst autogen eine Kupferschicht aufzubringen, mit der dann das angegossene Kupfer verschmilzt. Hier wird zwar auf ähnliche Weise wie beim Erfindungsgegenstand eine innige Verbindung zwischen zwei metallischen Werkstoffen mit verschieden hohen Schmelztemperaturen angestrebt, aber nicht in dem Maße erreicht, wie dies bei der Verbindung zweier verschieden hochschmelzender Eisensorten gemäß der Erfindung möglich ist. Infolge der sehr weit auseinanderliegenden Schmelztemperaturen des Kupfers und des Eisens ist eine Verschweißung der beiden Teile nicht möglich, vielmehr findet nur eine für schwer beanspruchte Verbindungsstellen nicht brauchbare Lötung statt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Läufern für Drehkolbenkraft- und Arbeitsmaschinen sowie ähnlichen durch Schneidwerkzeu.ge bearbeitbaren walzenförmigen Werkstücken, bei welchen der Außendurchmesser mit Rücksicht auf das Anbringen von verhältnismäßig tiefen Einschnitten in dem gußeisernen Mantel ein Mehrfaches' des Durchmessers der schmiedeeisernen oder stählernen Welle beträgt, wobei der Mantel an die Welle angegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Welle vor dem Umgießen Bußeiserne Vorsprünge aufgeschweißt werden, die bei dem nachfolgenden Angießen des Mantels von dem flüssigen Werkstoff des letzteren ganz oder teilweise aufgelöst werden.