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Verfahren und Maschine zum Eingießen des Lagermetalles in Lagerschalen
Das Eingießen des Lagermetalls in die Lagerschalen von Schubstangenköpfen, Wellenlagern
und ähnlichen Maschinenteilen nach dem Schleudergießverfaliren ist bekannt.
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Dabei wurden bisher die beiden Lagerschalen, « enn es sich um offene
Schubstangenköpfe usw. handelte, unter Einfügung eines Trennungsbleches aus -irgendeinem
Material aneinander befestigt. Die beiden Teile wurden alsdann nach Verzinnung gleichzeitig
mit Lagermetall ausgegossen.
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Diese bekannte Arbeitsweise hat insbesondere den Nachteil, daß sie
zuviel Zeit erfordert, hauptsächlich infolge der Iraktisch unvermeidlichen Nachbearbeitung
der Lagerschalen. Falls nämlich 'die Trennbleche nicht überall ganz genau mit den
Rändern der Paßflächen der beiden Lagerschalen zusammenfallen, entstehen beim Schleudergießen
örtliche Überbrückungen des Spaltes zwischen diesen Flächen, so daß die Lagerschalen
an dieser Stelle durch Lagermetall miteinander verbunden werden und somit nach dem
Gießen Iosgesägt und genau b°-arbeitet werden müssen. Ein weiterer Nachteil bei
den bekannten Verfahren besteht darin, daß notwendigerweise zuviel Zeit zwischen
dem Verzinnen der Lagerschalen und dem Gießen verstreicht, so daß das Zinn vor dem
Gießen bereits beträchtlich oxydiert ist, was das Anhaften am Lagertnetall nachteilig
beeinflußt.
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Die Erfindung bezweckt, diese und weitere Nachteile des bekannten
Gießverfahrens zu beheben und
ein Verfahren und eine Maschine zum
Ausgießen der Lagerschalen zu schaffen, die eine schnelle Arbeit, also eine große
Produktion gestattet und eine Nachbearbeitung der Werkstücke überflüssig machen.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine die Hälfte
eines Lagers darstellende Lagerschale unter seitlichem Abschluß mit der offenen
Seite an eine Unterlage mit flacher Tragfläche angelegt wird und diese Unterlage
während des Eingießens des Lagermetalls um 'die in der Tragfläche oder wenigstens
parallel zu dieser liegende Mittellinie der Lagerschale gedreht wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Durchführung dieses
Verfahrens, die hauptsächlich durch eine mit einer flachen Tragfläche versehene
Unterlage gekennzeichnet ist, die um eine in der Tragfläche oder wenigstens parallel
zu dieser liegende Achse drehbar und mit Klemmorganen zum Festklemmen der Lagerschale
an der Tf agfläche in einer Lage versehen ist, bei der die Mittellinie der Lagerschale
mit der genannten Drehungsachse zusammenfällt. Die Maschine weist ferner gegeneinander
bewegliche Abschlußorgane zum seitlichen Abschluß des Hohlraumes der Lagerschale,
wenigstens an deren Innenumfang entlang, auf.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform einer zur Durchführung des
oben beschriebenen Verfahrens bestimmten Maschine ersichtlich.
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Fig. 1 zeigt einen seitlichen Längsschnitt einer Ausführungsform einer
zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung bestimmten Maschine, Fig. 2
ebenfalls in Längsschnitt einen Teil dieser Maschine in vergrößertem Maßstab, Fig.
3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen waagerechten
Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung
des Endes des Schlittens mit zugehörendem Abschlußorgan und Verbindungsring.
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Das Gestell der dargestellten Maschine besteht aus einem
V- oder U-förmigen Ständer 1, in dem in einer festen Büchse 2 mittels zweier
Kugellager eine zweite Büchse 3 drehbar gelagert ist, die einen Flansch 4 aufweist,
an dem die später beschriebene drehbare Unterlage für die auszugießendem Lagerschalen
befestigt ist. Die Büchse 3 wird vom Motor 5 aus über eine Keilriemenscheibe 6,
die auf einem abgedrehten Teil der Büchse 3 aufgekeilt ist, angetrieben. -Die drehbare
Unterlage besteht aus einem Gehäuse 7, das mittels eines Flansches 8 an dem Flansch
4 der Büchse 3 befestigt und in dem ein Schlitten 9 axial verschiebbar ist, dessen
flache Oberfläche 1o in der waagerechten Ebene durch die Achse der Büchse 3 liegt.
Der Schlitten 9 ist an der unteren Seite an den Seitenrändern entlang mit zwei Rippen
11 versehen, die sich auf Leisten 12 abstützen, die an der unteren Seite an breiten
waagerechten Teilen 13 befestigt sind. Diese Teile 13 greifen von den Seitenwänden
des Gehäuses her über die Längsränder des Schlittens und dienen dessen seitlicher
Führung.
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An der Vorderseite ragt der Schlitten 9 aus dem Gehäuse 7 hervor.
Er ist nach unten zu einem hälbkreisförmigen Endteil 14 mit vorstehendem Umfangsrand
15 erweitert. An der Stelle dieses halbkreisförmigen Endteils 14 ist in der flachen
Oberfläche des Schlittens 9 eine in die Vorderfläche ausmündende Ausnehmung 16 ausgespart.
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In kurzem Abstand vom hinteren Rande ist in der Oberfläche des Schlittens
eine zweite Ausnehmung 17 (Fig.4) angeordnet, in die ein halbrunder Nocken 18 eingreift,
der an dem stärker abgedrehten Ende einer Spindel 19 gebildet ist, die durch die
Büchse 3 hindurchgeht und darin axial verschiebbar ist. Eine Blattfeder hält den
Nocken 18 in der Ausnehmung 17 des Schlittens.
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Die Spindel 19 ragt nach hinten aus der Büchse 3 heraus und trägt
einen Kragen 20. Zwischen diesem und der Stirnfläche der Büchse 3 ist eine Druckfeder
21 angebracht. Auf die äußere Fläche des Kragens 20 wirkt unter Zwischenschaltung
eines axialen Druckkugellagers 22 ein um die Spindel herumgreifender gabelförmiger
Arm 23 eines Winkelhebels 24, der bei 25 drehbar an einem Arm 26 des Ständers 1
angeordnet ist und über eine Zugstange 27 vom Fußtritthebel 28 zum Verschieben der
Spindel und somit des Schlittens entgegen der Wirkung der Feder 21 betätigt werden
kann. Der Kragen 20 ist auf der Spindel 19 zur Anpassung der Federspannung an die
Breite der auszugießenden Lagerschale axial verschiebbar.
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Das dicke vordere Ende 14 des Schlittens 9 trägt ein äußeres Abschlußorgan
in Form einer halbkreisförmigen Scheibe 29 (siehe auch Fig. 5), die mit der ebenen
Fläche auf der Oberfläche des Schlittens ruht und dessen halbkreisförmiges Endteil
14 zu einem vollen Kreis vervollständigt. Die Scheibe 29 ist mit einer Umfangsrille
30 versehen, deren Wände örtlich und versetzt ausgeschnitten sind, wie es
in Fig. 5 dargestellt ist, wobei auch der Umfangsrand 15 des Endteiles 14 des Schlittens
einen örtlichen Einschnitt aufweist, so daß die Teile 29 und 14 mittels eines von
außen her um diese herumgreifenden, zur Bildung eines Bajonettverschlusses mit den
Teilen 29 und 14 mit Randaussparungen versehenen Ringes 31 aneinander gehalten werden
können. Die Abschlußscheibe 29 ist also leicht auswechselbar und umkehrbar mit dem
Schlitten verbunden. Sie ist ferner in einer Seitenfläche mit einer halbkreisförmigen
Eindrehung 32 versehen. Zur Sicherung des Bajonettverschlusses in der geschlossenen
Lage dient eine unter Federwirkung stehende Kugel 33, die mit einer in dem Ring
31 angebrachten Öffnung 34 zusammenarbeitet.
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Das zweite Abschlußorgan besteht ebenfalls aus einer mit einer Umfangrille
versehenen halbkreisförmigen Scheibe 35, die auf der-ebenen Oberfläche 1o des Schlittens
9 ruht und in einer Liegestelle 36 in dem vorderen Teil des Gehäuses 7 dadurch,
daß ein -nach innen vorstehender Umfangssteg 37 dieser Liegestelle in die Umfangsrille
der Scheibe hineingreift,
festgehalten wird. Die Scheibe 35 kann
an ihre Stelle gebracht und herausgenommen werden, nachdem der Schlitten nach vorn
zu aus dem Gehäuse 7 herausgezogen worden ist, was nach einer Drehung der Spindel
i9 um i8o°, wodurch der Nocken 18 aus der Ausnehmung 17 herausgebracht wird, möglich
ist. Die Scheibe 35 ist an der hinteren Seite ebenfalls mit einer halbkreisförmigen
Eindrehung 38 versehen. Im Betrieb ragt von der vorderen Seite her durch eine mittlere
Öffnung der AbschluL'(scheibe 29 ein Gießtrichter 39 mit waagerechter Ausmiindung
4o, die in der dargestellten Lage sich oberhalb der Ausnehmung 16 des Schlittens
befindet.
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Die Mittel zum Festklemmen einer auszugießenden Lagerschale. die in
den Fig. 2 und 3 mit Strichpunktlinien dargestellt ist, bestehen aus zwei von der
unteren Seite her um den Schlitten herumgreifenden Armen 41 zweier Winkelhebel.
Die über dem Schlittn umgebogenen Enden dieser Arme 41 tragen Klemmbacken 42 (Fig.
3), die nach der Mittelebene des Schlittens zu z. 13. unter einen Winkel von 45'
schräg ansteigen. Diese Winkelhebel 41 sind utn Zal>fcn 43 drehbar in Naben 44 angeordnet,
die mittels Leisten 45 (Fi(". 4) an den Seiten des Gehäuses 7 befestigt sind.
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Die anderen Arme 46 der Winkelhebel sind unterhalb des Schlittens
quer gegeneinander gerichtet und greifen von beiden Seiten mit abgerundeten Köpfen
in eine Gabel 47, die mittels Schraubenbolzen an einem Block 48 befestigt ist, der
von der unteren Seite her in das Gehäuse 7 hineinreicht und an einem bei 5o drehbar
im Gehäuse aufgehängten Arin 49 angeordnet ist. Der Block 48 steht einerseits unter
der Eimvirkung einer Druckfeder 51, die sich auf einem festen Teil 52 des Gehäuses
abstützt, und andererseits unter der Einwirkung eines Exzentets 53, dessen in dem
Gehäuse 7 gelagerte Welle 54 mittels eines Randgriffes 55 gedreht werden kann. In
dem Gehäuse 7 ist noch eine Schraubenspindel 56 vorgesehen. die zum -Ausgleich der
an der anderen Seite der Drehachse liegenden Maßen ein verstellbares hoiit@rgewicht
@7 trägt.
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Die ArbeitswI-ise der beschriebenen Maschine ist wie folgt: \acli
Anordnung der mit Rücksicht auf (las zu behandelnde Werkstück benötigten Abschluß-:clicil)eti
2() und 35. deren halbkreisförmige Eindreli11tWetl 32 und 28 nach innen gerichtet
sein können, auf dem Schlitten 9 bzw. in der Liegestelle 36 des Gehäuses und nach
(lern Hineinschieben des Schlittens unter 1-lerheiführung der Verbindung mit der
Spindel ic wird der Fußhebel 28 herabgedrückt tind gleichzeitig die Welle 54 mit
Hilfe des Handgriffes 55 gedreht. wodurch der Schlitten entgegen der @\ irkung der
hecler 21 (Fig. i) nach vorn geschoben wird und gleichzeitig die Kletninbacken 42
durch Einwirkung der Gabel 47 auf die Enden der Arme 46 auseinander bewegt werden.
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Darauf wird die auszugießende und gerade aus dem Zinnbad licr@iuskominen
de Lagerschale mit der offenen Seite nach unten zwischen die Abschlußscheilr:n 2<
ttnd 35 auf die ebene Oberfläche io des Schlittens aufgelegt, (lie \G"elle 54 zurückgedreht
und der Fußtritt losgelassen, so daß einerseits die Klemmbacken 42 unter der Wirkung
der Feder 51 geschlossen werden und das Arbeitsstück auf dem Schlitten festklemmen
und zentrieren, wobei also die Mittellinie desArbeitsstückes mit derDrehachse des
Gehäuses 7 und der Zubehörteile zusammenfällt, und andererseits der Schlitten von
der Feder 21 Tiber die Spindel i9 zurückgezogen wird und das Arbeitsstück seitlich
eingeklemmt und, wenigsten: an seinem Innenumfang entlang, abgeschlossen wird.
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Nach dem Umlegen des Eingießtrichters 39 in die in Fig. 2 dargestellte
Lage wird die Maschine angelassen und gleichzeitig Lagermetall in die Ausnehmung
16 eingegossen, aus der es bei der darauffolgenden schnellen Umdrehung des Gehäuses
und der Zubehörteile nach der Innenfläche der Lagerschale geschleudert wird, wo
es sich fest mit der Zinnschicht verbindet, die angesichts der kurzen Zeit, die
für die Durchführung der oben beschriebenen Maßnahmen nötig ist, noch nicht nennenswert
oxydiert ist, so daß eine vollkommen feste und homogene Verbindung gewährleistet
ist, die noch dadurch verbessert wird, daß das Arbeitsstück nachdem es aus dem Zinnbad
herausgekommen ist, keine Zeit zur Abkühlung und also die richtige Temperatur zur
Verbindung mit dem eingegossenen Metall hat, das durch Erhitzung des Gießtrichters
ebenfalls genau auf der richtigen Temperatur gehalten wird. Während der Drehung
des Gehäuses wird die radiale Klemmwirkung der Backen 42 von der auf die Masse des
Blockes 48 mit Zubehör wirkenden Schleuderkraft kräftig unterstützt, wodurch die
Backen fester angezogen werden.
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Nach dem Eingießen eines Lagermetalls der erforderlichen Dicke, die
durch eine entsprechende Bemessung der einzugießenden Metallmenge geregelt werden
kann, wird die Maschine stillgesetzt, der Fußhebel 28 wiederum herabgedrückt, wodurch
d°r Schlitten nach vorn geschoben wird, und dann die Welle 53 mit dem Exzenter 53
gedreht, um die Klemmbacken 42 zu öffnen, so daß die fertiggestellte Lagerschale
herausgenommen und durch eine andere ersetzt werden kann.
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Das ganze Verfahren erfordert nur wenige Sekunden. Weil auch keine
Nachbearbeitung der ebenen Flächen der Lagerschale nötig ist, ist die Produktion
der 1laschine sehr groß. So ist z. B. festgestellt worden, daß beispielsweise die
zum Ausgießen einer Kraftwagenlagerschale erforderliche Gesamtzeit nur etwa 4o Sekunden
beträgt. Im Vergleich finit den bekannten Verfahren, die vier- bis fünftnal soviel
Zeit erfordern, bedeutet das einen großen Vorteil.