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Verfahren zur Herstellung von Verbundguß-Bundlagern Verbundgu:B-Bundlager
s4ud Gleitlager mit einem Stützrücken aus Stahl o. dgl. und mit stirnseitigen Anlaufbunden,
bei welchen das Gleitlagermetall auch auf den Stirnseiten an letzteren vorgesehen
ist. Sie werden in der Hauptsache benötigt, wenn die Lager außer dem Radialdruck
noch einen. Axialdruck der betreffenden Welle aufzunehmenhAen. Gleichzeitig .dienen
ihre Anlaufbunde auch zur Siche_. rung der Lagerschalen gegen seitliche Verschiebung
im Lagerkörper.
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Solche Bundlager wurden bisher in der Hauptsache aus zylindrischen
Stützkörpern angefertigt. Es wurde wohl auch die Herstellung aus Flachmaterialien
in -der Weise versucht, da.B man die. stirnseitigen Anlaufbunde nach erfolgter Bekleidung
am flachen Körper anpreßte, indem man die Seiten der Verbundgußstreifen 'ungefähr
in der Breite -der gewünschten stirnseitigen Anlaufbunde rechtwinklig umgebogen
hat. Hierauf wurden dann diese Streifen in die halbzylindrische Form gepreßt. Diese
Herstellungsweise ist mit dem Nachteil verbunden, daß sich solche Verbundgußstreifen
sehr schwer in diehalbzylindrische Form biegen lassen. Der Außendurchmesser dieser
Lagerschalen wurde dabei wellig, da die Versteifung, welche durch die umgebogenen
Bunde erfolgte, an den Rändern in wesentlich größerem Maße auftrat als an der Mantelfläche
der Lagerschalen. Diese gab nach und wurde dabei wellig. Diesem Mangel konnte nur
durch nochmalige Nacharbeit, wie Schleifen, abgeholfen werden. Die fertige Lagerschale
wies
dann aber eine verschieden starke Stützschale und daher auch einen verschieden starken
Ausguß auf. Außerdem ist bei der Herstellung solcher Lagerschalen noch zu berücksichtigen,
daß das Auskleidungsmetall beim Umbiegen Zugbeanspruchungen ausgesetzt wird, -welche
die wenigsten Gleitlagermetalle aushalten, da sie nicht genügend dehnbar sind. Aus
diesem Grunde maßte das Lagermetall vordem rechtwinkligen Umbiegen an den Bördelkanten
wieder entfernt, z. B. abgefräst werden, so daß gewissermaßen nur der Lagerrücken
(die Stützschale) rechtwinklig umgebogen wurde. Eine solche zusätzliche Fräsarbeit
war natürlich mit erheblichen Mehrkosten verbunden, um so mehr als solche Verbundgußstreifen
nach erfolgtem Aufguß der Laufschicht nicht mehr plan sind, sondern sich durch die
starke Erwärmung (bis zu iooo bis i2oo° bei Kupfer-Blei-Bronze) sehr stark verzogen
haben. Für diese Fräsarbeit der Streifen entstehen daher erhebliche Schwierigkeiten.
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Nach der vorliegenden Erfindung sind die erwähnten Mängel vermieden.
Die Erfindung besteht darin., daß einie flache; dienL.agerrück en bildende Schiene
aus Stahl o. dgl. im Abstand der seitlichen Anlaufbunde stufenartig abgesetzt ist,
so daß durch anschließende Begrenzungswände oder _ Formplatten U-förmige Rinnen
entstehen. Diese weisen Tiefen auf, die etwa den Anlaufbundhöhen der Lager entsprechen
und die beim Aufbringen des schmelzflüssigen Gleitlagermetallsmit auslaufen. Nach
erfolgter Abkühlung und Erstarrung des Ausgußmetalls wird die so bekleidete Schiene
in an sich bekannter Weise in zylindrische oder halbzvlindrisclieForin gebracht
und zuLagerbüchsen oder Lagerschalen fertigbearbeitet.
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Mehrere derartige Schieren können auch, in Neb.eneinande;rurdnung
vorgesehen, zu einem einstückigen Körper zusammengefaßt sein, wobei die Abstufungen
je zwei benachbarter Streifen oder Schienen sich jeweils zu U-förmigen Rinnen schließen.
In diesem Falle erübrigt sich also die Anwendung besonderer Randbegrenzungswände
oder Formplatten zur Bildung der seitlich geschlossenen Rinnen.
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Die zu voll- oder lialhzy lindrischen Körpern zusammengebogenen Bimetallstreifen
oder -schienen werden durch die ausgegossenen Rinnen in der Längsrichtung getrennt
(abgestochen) und an den. Stirnseiten, tvie üblich, bearbeitet. Auf diese Weise
bilden dann die durch die U-förmigen Rinnen gelegten Trennschnitte die Stirnseiten,
also die sogenannten Anlaufflächen der Lagerschalen oder Lagerbüchsen. Es sei ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß die Einhaltung der genannten Reihenfolge der Arbeitsgänge
für das Verfahren wesentlich ist. Diese Herstellungsweise hat folgende Vorteile:
i. Das nachteilige rechtwinklige Umbiegen der Anlaufbunde kommt in Fortfall.
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. Beim Biegen der bekleideten Stützschiene in I-ängsrichtung der Rinnen
in die voll- oder Halbzylindrische Form bleibt das Ausgußinetall in den U-förmigen
Rinnen außen von der Stützschiene umfaßt. Zweckmäßig ist es, die stirnseitige Begrenzung
der U-förmigen Rinnen erst nach dem Umbiegen der bekleideten Schiene wegzudrehen
bzw. abzustechen, so daß das in die U-förmigen Rinnen derselben eingegossene Metall
während des Biegungsvorganges auf allen Seiten, mit Ausnahme der auf die Lagerbohrung
zu bearbeitenden Innenseite-, von dem Stützkörper (Stahl oder andere geeignete Werkstoffe)
umgeben bleibt. Hierdurch wird einer Rissebildung an der Außenseite dieser U-förmigen
Rinnen wirksam begegnet.
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3. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zweckinäßigerweise die
Bunde erst nach dem Biegen in die voll- oder halbzylindrische Form durch entsprechende
Bearbeitung aus dem vollen Material herausgearbeitet. Dies hat noch folgende weitere
Vorteile: a) Die bekleidete Rückenschiene läßt sich ohne Schwierigkeiten biegen,
da sie gleichmäßig dich ist. Die den bekannten Herstellungsverfahren anhaftenden
--Nachteile, wie das übermäßige Strecken des Aufgußmetalls oder das Welligwerden
des Stützrückens, werden also vermieden.
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b) Bei der Biegung der gleichdicken Verbundschiene nach dem neuen
Verfahren liegt die neutrale Biegungsfaser ungefähr in der Mitte der noch unbekleideten
Stützschienendicke, während sie bei den Bimetallblechstreifen mit längsseitig umgebogenen
Rändern für die Bunde nach dem bekannten Verfahren etwa in der Mitte der Gesamtlagerschalendicke
zu liegen kommt und so das Lagermetall, welches sich an den äußeren Randpartien
der Anlaufbunde befindet, eine wesentlich größere Dehnung erfährt. Das ist darauf
zurückzuführen, daß der Abstand der äußeren Randpartien der Anlaufbunde von der
neutralen Faser größer ist als bei der Verbundgußschiene des neuen Verfahrens. Bei
letzterer ist dagegen ein größerer Abstand der neutralen Faser von der Laufschicht
gegeben, ,voraus eine stärkere Stäuchung und damit höhere Verdichtung des Gleitmetalls
an der Lauffläche erfolgt. Infolge Fortfalls der starken Dehnung. bzw. Streckung
an den Außendurchmessern der Anlaufbunde ist den sonst dort auftretenden Rissebildungen
wirksam begegnet.
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Da das Lagermetall an den Abwinkelungsstellen der Anlaufbunde stehenbleibt,
also nicht wie bei den bekannten Verfahren ent-
Lernt werden muß,
trägt das Lager auf seiner ganzen Länge, und die Anlaufbunde tragen an ihrer vollen
Fläche.
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Die Rückenschiene kann auch Plattenform, also eine solche Breite sowie
eine solche Rinnenzahl und Rinnenanordnung besitzen, daß aus ihr mehrere Lagerschalen
oder Lagerbüchsen gleicher oder verschiedener Länge gebogen und hergestellt werden
können. An Stelle einer einspurigen Rinnenschiene kann also auch eine mehrspurige
breite Schiene öder Platte als Lagerrücken Verwendung .finden, die rundgebogen,
um daxn durch (die einzelnen Rinnen hindurch zerschnitten sowie weiterbearbeitet
zu werden.
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Die U-förmigen Rinnen an den Schienenseitenrändern können auch in
der Weise gebildet sein, daß die letzteren stufenartig abgesetzt und durch anschließende
besondere Seitenwände begrenzt sind. Diese seitlichen Begrenzungswände können Teil
einer Kokille bilden und auch aus keramischem Werkstoff, wie Schamotte, Graphit
o. dgl., bestehen.
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Abb. i zeigt einen solchen Schienenaufbau mit Metallbekleidung im
Querschnitt. Abb.2 ist eine plattenartig verbreiterte Schiene mit mehreren parallel
verlaufenden Rinnen U-förmigen Querschnitts mit Metallbekleidung im Querschnitt,
und Abb. 3 ist eine der Abb.2 entsprechende Draufsicht auf die aufgebrachte Metallschicht.
Nach dem neuen Herstellungsverfahren geht man von einer Rückenschiene nach Abb.
i oder von einer solchen mit darin vorgesehenen Seite r@rinnen geschlossenen U-förmigen
Querschnitts oder von einer plattenartig verbreiterten nach den Abb. 2 und 3 aus.
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Nach entsprechender Erhitzung, Säuberung und sonstiger Vorbereitung
wird die Rückenschiene a auf der offenen Seite der Rinnen c bzw. e mit dem Metallaufguß
d in der notwendigen Stärke versehen und erstarren lassen. Die Rinnen laufen dabei
mit aus. Der Aufguß d kann in waagerechter Lage der Schiene oder auch in senkrechter
Stellung derselben erfolgen, wenn sie zweckmäßig zu mehreren in entsprechender Weise
in eine Kokille eingesetzt werden. Nach dem Erstarren werden sie in voll- oder halbzylindrische
Form gebra.Cht und dann fertigbearbeitet. Eine vorbereitende Flächenbearbeitung
derselben kann auch vor dem Biegen in die voll- oder halbzylindrische Form erfolgen,
wie auch das Zertrennen nach den Linien f durch die Rinnen e bei der Ausführung
nach Abb. 2 und 3 vor dem Rundbiegen erfolgt, jeder Streifen also, für sich nacher
gebogen werden kann. Vorteilhafter, weil rationeller, ist bei dieser Ausführung
aber die breite Platte im ganzen zu biegen und die Trennung durch die Rinnen erst
nachher vorzunehmen. - Bei der Ausführung nach Abb. i bezeichnen b besondere seitliche
Begrenzungswände, die mit den abgestuften Seitenrändern der Schiene die erforderlichen,
hier mit c bezeichneten Rinnen bilden. Wesentlich ist, daß die Tiefe der Rinnen
etwa der Höhe der Anlaufbunde entspricht.
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Nach dem Rundbiegen der mit Metall bekleideten Schiene werden die
erhaltenen Lagerbüchsen- oder Lagerschalenrohlinge zunächst auf die gewünschten
Längen abgestochen, alsdann wird auf der Stützschiene rückseitig durch Drehen o.
dgl. so viel herausgearbeitet, daß ihre Seitenbunde entstehen und darauf die eigentliche
Lauffläche und die Anlaufbunde für die. Welle fertigbearbeitet, wie es in den Abb.
i und 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.