DE811525C

DE811525C - Machine part with running surface

Info

Publication number: DE811525C
Application number: DEP52639A
Authority: DE
Original assignee: Alumetall und Schmelzwerk G M
Current assignee: Alumetall und Schmelzwerk G M
Priority date: 1949-08-23
Filing date: 1949-08-23
Publication date: 1951-08-20

Description

Maschinenteil mit Lauffläche Die Erfindung betrifft die Herstellung von Maschinenteilen, welche Laufflächen aufweisen. Sie bezieht sich insbesondere auf Wellen und deren Laufflächen.Machine part with running surface The invention relates to manufacture of machine parts that have running surfaces. It relates in particular on shafts and their running surfaces.

Im Hinblick auf die Beanspruchung, denen eine Lauffläche einer Welle oder eines sonstigen Maschinenteils unterworfen ist, werden solche Maschinenteile bisher üblicherweise aus Stahl, manchmal aus Bronze oder sonstigem geeignetem Schwermetall hergestellt. Abgesehen von ihrem Gewicht haben solche Maschinenteile den Nachteil, daß ihre Herstellung ziemlich umständlich und teuer ist.With regard to the stress that a running surface of a shaft is subjected to or is subject to any other machine part, such machine parts become up to now usually made of steel, sometimes of bronze or some other suitable heavy metal manufactured. Apart from their weight, such machine parts have the disadvantage that their production is rather cumbersome and expensive.

In Fällen, in welchen die betreffende Welle o. dgl. keine sehr großen Kräfte zu übertragen hat, könnte man nun daran denken, sie aus Leichtmetall, namentlich aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung, herzustellen, vorzugsweise zu gießen, und auf sie eine geeignete Laufbüchse aufzubringen. In solchen Fällen ist bisher notwendig, die beiden Teile, also die Welle und die Laufbüchse, gesondert, und zwar maßgenau anzufertigen und dann die Büchse aufzupressen. Es sind also mehrere Arbeitsgänge notwendig. Außerdem ist diese Arbeitsweise nur anwendbar, wenn es zulässig ist, daß die Laufbüchse auf der Welle sitzt, die Lauffläche also in radialer Richtung über die Oberfläche der Welle vorragt, nicht dagegen dann, wenn die Lauffläche in die Oberfläche der Welle fallen soll.In cases in which the wave in question or the like is not very large Has to transmit forces, one could now think of it from light metal, namely made of aluminum or aluminum alloy, preferably to be cast, and to apply a suitable liner to them. In such cases it has so far been necessary the two parts, i.e. the shaft and the liner, separately, and precisely to size to make and then press on the can. So there are several work steps necessary. In addition, this working method can only be used if it is permissible that the liner sits on the shaft, so the running surface in the radial direction protrudes over the surface of the shaft, but not when the running surface is in the surface of the wave should fall.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, aus Leichtmetall, z. B. Aluminiumlegierung, bestehende Maschinenteile, wie Wellen u. dgl., mit einer andersstoffigen, vornehmlich schwermetallischen Lauffläche zu versehen, ohne die angegebenen fertigungstechnischen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Dieses Ziel ist etfindungsgemäß dadurch erreichbar, daß die Lauffläche von einer Büchse, einem Ring, einer Kappe o. dgl. aus Schwermetall, z.'3. Stahl, gebildet und der Grundkörper, beispielsweise eine Welle, aus Leichtmetall darin eingegossen wird. Es empfiehlt sich, die Läufbüchse mit radialen Ausnehmungen zu versehen, welche von dem Gießmaterial des Grundkörpers ausgefüllt werden. Manchmal ist es auch zweckvoll, der Laufbüchse axiale Fortsätze zu geben, welche innen- und außenseitig vom Gießmaterial des Grundkörpers umgeben werden.The invention is therefore based on the object of light metal, z. B. aluminum alloy, existing machine parts, such as shafts and the like., With a to provide different material, mainly heavy metal tread, without the to have to accept specified manufacturing disadvantages. This goal can be achieved according to the invention in that the tread of a Rifle, a ring, a cap or the like made of heavy metal, e.g. 3. Steel, formed and the Base body, for example a shaft, made of light metal is poured into it. It is advisable to provide the barrel liner with radial recesses, which be filled by the casting material of the base body. Sometimes it is also useful to give the liner axial extensions, which on the inside and outside of the casting material of the base body are surrounded.

Erfindungsgemäß werden somit Maschinenteile, z. B. Wellen, mit andersstoffigen, vorzugsweise schwermetallischen Lauf- bzw. Lagerflächen während der Erzeugung dieser Maschinenteile im Wege des Gießens ausgerüstet. Es werden die die Laufflächen bildenden Büchsen, Ringe, Kappen o. dgl. in geeigneter Weise in die Gießform, 'z. B. eine Kokille, eingelegt, so daß sie beim Gießen des zugehörigen Maschinenteils von dessen Material ausgefüllt werden. Die Erfindung zeichnet sich somit durch vereinfachte Herstellung der betreffenden Maschinenteile aus. Die gesonderte Herstellung des Maschinenteils und das nachträgliche Aufziehen der Laufbüchsen entfallen. Es braucht auch bei der Erzeugung dieser Büchsen nicht mehr auf genaue Innenmaße geachtet zu werden. Die Herstellung eines mit Laufflächen versehenen Maschinenteils ist mithin nicht nur rascher, sondern auch billiger möglich als bisher.According to the invention, machine parts such. B. shafts, equipped with different material, preferably heavy metal running or bearing surfaces during the production of these machine parts by casting. The bushings, rings, caps o. B. a mold, inserted so that they are filled with the casting of the associated machine part of the material. The invention is thus characterized by the simplified manufacture of the relevant machine parts. The separate manufacture of the machine part and the subsequent mounting of the liners are no longer necessary. It is also no longer necessary to pay attention to exact internal dimensions in the production of these cans. The manufacture of a machine part provided with running surfaces is therefore not only quicker, but also cheaper than before.

Es ist zwar bekannt, in Wellen aus Leichtmetall Lagerzapfen einzugießen, welche aus Stahl oder sonstigem geeignetem Werkstoff bestehen. Dabei erfahren die Zapfen in der Welle einen festen Halt, weil infolge des unterschiedlichen Schrumpfungskoeffizienten der Werkstoffe das Wellenmaterial sich beim Erkalten mehr zusammenzieht als der Zapfen. Offenbar wegen des unterschiedlichen Schrumpfungskoeffizienten hat man es aber bisher für unmöglich gehalten, den Teil mit geringerer Schrumpfung, z. B. eine schwermetallische Laufbüchse, mit Leichtmetall auszugießen und auf diese Weise auf einen leichtmetallischen Grundkörper, z. B. eine Welle, aufzubringen. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß dies doch möglich ist, indem die Büchse mit Hilfe von Ausnehmungen, die beim Gießvorgang vom Material des Grundkörpers ausgefüllt werden, oder mit Hilfe von Ansätzen, welche vom Gießmaterial umgeben werden, in ihrer Lage gesichert wird.Although it is known to cast bearing journals in shafts made of light metal, which are made of steel or other suitable material. In doing so, they learn Pin in the shaft a firm hold because of the different shrinkage coefficient of the materials the shaft material contracts more than the shaft material when it cools down Cones. Apparently because of the different shrinkage coefficient one has it but so far considered impossible to use the part with lower shrinkage, e.g. Legs Heavy metal liner, poured with light metal and in this way on a light metal body, e.g. B. a wave to apply. It has now surprisingly shown that this is possible by using the can With the help of recesses that are filled with the material of the base body during the casting process be, or with the help of approaches, which are surrounded by the casting material, in their location is secured.

Die bolzenförmigen, keilartigen oder sonstwie gestalteten Eingüsse, mit welchen das Material des Grundkörpers in radiale Ausnehmungen der Laufbüchse eingreift, hindern die Laufbüchse daran, sich gegenüber dem betreffenden Maschinenteil, z. B. einer Welle, zu drehen. Diese Eingüsse übernehmen auch die Lagesicherung in Achsrichtung. In dieser Richtung ist eine zusätzliche Sicherung erreichbar, indem die Büchse teilweise in die Welle eingebettet ist. Darüber hinaus ist es durch die Erfindung möglich, ein leichtmetallisches Maschinenteil, z. B. eine Welle, mit einer andersstoffigen Laufbüchse zu versehen, deren Lauffläche mit der Oberfläche der Welle zusammenfällt, indem die Büchse gänzlich in die Welle eingebettet wird, diese also in radialer Richtung nicht überragt.The bolt-shaped, wedge-like or otherwise shaped sprues, with which the material of the base body in radial recesses of the liner intervenes, prevent the liner from moving towards the relevant machine part, z. B. a shaft to rotate. These sprues also secure the position in Axis direction. In this direction, additional security can be achieved by the sleeve is partially embedded in the shaft. In addition, it is through the Invention possible, a light metal machine part such. B. a wave, with a to provide different material liner, whose running surface with the surface of the Shaft coincides by completely embedding the sleeve in the shaft, this so it does not protrude in the radial direction.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, welche einige Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung veranschaulicht. Es zeigt Fig. i und 2 eine Welle mit einer Laufbüchse, die auf der Welle sitzt, im teilweisen Längsschnitt und im Querschnitt nach A-A der Fig. i, Fig. 3 und 4 eine Welle mit teilweise eingebetteter Laufbüchse, in teilweisem Längsschnitt und im Querschnitt nach B-B der Fig. 3, Fig. 5 und 6 eine Welle mit ganz eingebetteter Laufbüchse in teilweisem Längsschnitt und im Querschnitt nach C-C der Fig. 5, Fig. 7 und 8 eine Welle mit ganz eingebetteter Laufbüchse in anderer Ausbildung, in teilweisem Längsschnitt und im Querschnitt nach D-D der Fig. 7, Fig.9 und io eine Welle mit teilweise eingebetteter Laufbüchse in teilweisem Längsschnitt und im Querschnitt nach E-E der Fig. 9, Fig. i i eine Rühr- und Preßschnecke für Haushaltmaschinen im Längsschnitt, Fig. 12 eine Rührwelle für Speiseeismaschinen in Ansicht, Fig. 13 eine Stirnansicht dazu mit Schnitt nach F-F der Fig. 12.Further advantages and features of the invention are in the following Description of the drawing explains which some embodiments of the invention illustrated in a schematic representation. It shows Fig. I and 2 with a shaft a liner, which sits on the shaft, in partial longitudinal section and in cross-section according to A-A of Fig. i, Fig. 3 and 4 a shaft with a partially embedded liner, in partial longitudinal section and in cross section according to B-B of FIGS. 3, 5 and 6 a shaft with a completely embedded liner in partial longitudinal section and in cross section according to C-C of FIGS. 5, 7 and 8 a shaft with a completely embedded liner in different training, in partial longitudinal section and in cross section according to D-D of Fig. 7, Fig.9 and io a shaft with a partially embedded liner in partial Longitudinal section and in cross section according to E-E of Fig. 9, Fig. I i a stirring and pressing screw for household machines in longitudinal section, FIG. 12 shows an agitator shaft for ice cream machines in view, FIG. 13 is a front view with a section along F-F of FIG. 12.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. i bis io handelt es sich um eine Welle a, die mit einer Laufbüchse b versehen ist. Die erstere mag aus Aluminiumlegierung, die letztere aus Stahl bestehen. Es ist in jedem Falle die Welle a in die Büchse b eingegossen. Diese wird vor dem Gießen in die Gießform, z. B. eine Kokille, eingelegt. Das Gießmaterial füllt mithin die Büchse völlig aus.The exemplary embodiments according to FIGS. I to io are around a shaft a, which is provided with a liner b. The former like made of aluminum alloy, the latter are made of steel. In any case, it is shaft a in the can b poured. This is before pouring into the mold, for. B. a mold inserted. The casting material therefore completely fills the can.

Bei der Ausbildung nach Fig. i und 2 ist die Büchse b mit radialen Bohrungen c versehen, so daß das Gießmaterial bolzenartige Eingüsse d bildet.. Diese legen die Büchse b in ihrer Lage fest. Sie sichern sie sowohl gegen Drehung als auch gegen axiale Verschiebung. Ein etwaiger Schrumpfungsspalt, wie er bei größeren Durchmessern möglicherweise auftritt, kann sich also nicht nachteilig auswirken. Da die Oberfläche der Büchse nur als Lauf- bzw. Lagerfläche dient, also zwischen Büchse und Welle keine nennenswerte Kraftübertragung stattfindet, so ist die Lagesicherung durch die Eingüsse d völlig ausreichend.In the embodiment according to FIGS. I and 2, the bushing b is radial Bores c provided so that the casting material forms bolt-like castings d .. This set the sleeve b in their position. They secure it against rotation as well as also against axial displacement. A possible shrinkage gap, as it is with larger ones Diameters may occur, so can not have a detrimental effect. Since the surface of the sleeve only serves as a running or bearing surface, i.e. between If there is no significant power transmission between the bush and the shaft, the position is secured completely sufficient due to the sprues d.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 besitzt die Büchse b nutenförmige Ausnehmungen e. Die Eingüsse f haben daher Leistenform. Die Büchse b ist, wie namentlich Fig. 3 erkennen läß.t, teilweise in die Welle a eingebettet und auf diese Weise gegen Längsverschiebung gesichert.In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the sleeve has b groove-shaped Recesses e. The sprues f therefore have the shape of a bar. The box b is, as by name Fig. 3 lets.t recognize, partially embedded in the shaft a and in this way secured against longitudinal displacement.

Bei der Ausbildungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist die Büchse b gänzlich in die Welle a eingelassen, so daß ihre Lauffläche mit der Oberfläche der Welle zusammenfällt. Auch in diesem Falle sind zweckvoll radiale Eingüsse d vorgesehen, welche die Büchse b nicht gänzlich zu durchsetzen brauchen, wie dies beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 der Fall ist.In the embodiment according to FIGS. 5 and 6, the sleeve b is entirely embedded in the shaft a, so that its running surface with the surface of the shaft coincides. In this case, too, radial sprues d are expediently provided, which the sleeve b cannot fully enforce need how this is the case in the embodiment according to FIGS.

Die Büchse b kann, wie Fig. 9 und io zeigen, in Achsrichtung verlaufende Fortsätze g aufweisen, welche nicht nur innenseitig, sondern auch außenseitig von dem Material der Welle a umgeben sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß die Büchse durch den Schrumpfungsdruck festgelegt wird, den die Ringteile h auf die Fortsätze g ausüben. Es ist in diesem Falle in der Regel entbehrlich, radiale Eingüsse vorzusehen, wenngleich dies natürlich im Bedarfsfalle möglich ist.The bushing b can, as shown in FIGS. 9 and 10, extend in the axial direction Have extensions g, which not only on the inside, but also on the outside of are surrounded by the material of the shaft a. This training has the advantage that the The bushing is determined by the shrinkage pressure that the ring parts h on the Exercise extensions g. In this case, it is usually unnecessary to use radial sprues provided, although this is of course possible in case of need.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i i handelt es sich um eine Rühr- und Preßschnecke i, wie sie bei Haushaltmaschinen Verwendung findet. In diese ist einerseits ein Lagerbolzen k eingegossen. Der mit der Schnecke i einstückige Lagerzapfen l trägt eine Laufbüchse yn, die mit dem Schneckenmaterial ausgegossen ist. Diese Büchse besitzt einen radial vorstehenden Bund n, der nur teilweise in den Schneckenkörper i einragt. Der überstehende Teil dieses Bundes bildet eine Anlauffläche ö für das gegenüber der Laufbüchse m sich drehende Glied.The embodiment according to FIG. Ii is a stirring and pressing screw i, as it is used in household machines. A bearing pin k is cast into this on the one hand. The bearing pin l , which is integral with the screw i, carries a liner yn which is filled with the screw material. This sleeve has a radially protruding collar n which only partially protrudes into the screw body i. The protruding part of this collar forms a contact surface ö for the member rotating with respect to the liner m.

Die Anwendung der Erfindung bei einer Rührwelle für Speiseeismaschinen zeigen Fig. 12 und 13. In die Welle p, welche einstückig mit den Rührflügeln q gegossen ist, ist auf der einen Seite der Achsbolzen r eingegossen. Der Lagerzapfen s trägt eine Laufbüchse t, die im Sinne der Erfindung z. B. mit Leichtmetall augegossen ist und die radiale Eingüsse u der oben geschilderten Art enthält.The application of the invention to an agitator shaft for ice cream machines is shown in FIGS. 12 and 13. In the shaft p, which is cast in one piece with the agitator blades q, the axle bolt r is cast on one side. The bearing pin s carries a liner t which, within the meaning of the invention, for. B. is cast with light metal and contains the radial castings u of the type described above.

Wenn die radialen Ausnehmungen der Büchse b durch die Büchse ganz hindurchgehen, so kann ein Teil von ihnen dazu benutzt werden, die Büchse in der Gießform zu halten, indem geeignete Zapfen der Form in die Ausnehmungen eingreifen. Es ist aber selbstverständlich möglich, andere Mittel zum Festhalten der Büchse in der Form vorzusehen, z. B. die Büchse mit kleinen, muldenartigen Rasten zu versehen, die mit entsprechenden Gegenrasten der Form zusammen wirken. Im Sinne der Erfindung können selbstverständlich nicht nur Laufbüchsen, sondern auch andere auf ihrer Oberfläche stark beanspruchte Körper, z. B. Ringe, Kappen usw" mit dem Material des Grundkörpers ausgegossen werden.When the radial recesses of the sleeve b through the sleeve all the way part of them can be used to put the can in the To hold the mold by engaging suitable pins of the mold in the recesses. But it is of course possible to use other means of holding the can to be provided in the form, e.g. B. to provide the rifle with small, trough-like notches, which work together with the corresponding counter-latches of the form. According to the invention Of course, not only can liners, but also others on their surface heavily stressed bodies, e.g. B. rings, caps, etc. "with the material of the base body to be poured out.

Claims

PATENT TRANSP! T! 'C_: P: i. Machine part with running surface, characterized in that that the tread of a sleeve (b), a ring o. The like. Made of heavy metal, z. B. steel, formed and the base body, for example a shaft (a) made of light metal, is poured into it.

2. Machine part according to claim i, characterized in that that the liner is provided with radial recesses (c), which from the casting material of the main body are filled out.

3. Machine part according to claim i, characterized in that that the liner has axial extensions (e), the inside and outside of the Casting material of the base body are surrounded.

4. Machine part according to one of the claims i to 3 in the form of a stirring and pressing screw for household machines, characterized in that that the screw body (i) with its bearing pin (l) is cast from light metal and a liner (m) surrounding the journal is poured out.

5. Machine part according to claim 4, characterized in that the liner (m) is provided with a collar (o) which protrudes into the screw body but protrudes slightly above it.

6. Machine part according to one of claims i to 3 in the form of an agitator shaft for ice cream machines, characterized in that the agitator shaft (p) with its blades (q) is cast in one piece from light metal and its bearing journal is cast in a bearing bushing (Z) surrounding it.