Eiserne Lagerschale mit Rotgussfutter und Verfahren zu ihrer Herstellung. Es ist bekannt, Rotgusslagerschalen mit eisernem Mantel oder eiserne Lagerschalen mit einem Rotgussfutter zu versehen, bei denen die Verbindung des Laufmetalles mit dem Armierungsmantel durch Verschwei ssung, das heisst durch Verschmelzung mehr oder weniger starker Oberflächenschichten hergestellt ist.
Selbst wenn diese Versehwei- ssung nur zwischen den berührenden Ober flächen, also hauchdünnen Schichten, statt gefunden hat, so dass beide Metalle mit schar fen Linien, das heisst ohne Übergangs zwischenschicht, aneinanderstossen, ist eine spätere Trennung nur durch Ausschmelzen des leichter schmelzenden Metalles möglich, wobei stets Materialverluste auftreten.
Auch ist mit diesem Schweissverfahren der Nachteil verbunden, dass das leichter schmelzende Me tall, wie zum Beispiel der Rotguss, in jedem Falle übermässig stark erhitzt, so dass seine Zusammensetzung sich ändert und seine mechanischen Eigenschaften sich verschlech tern, indem er spröde wird. Das hochwertige Futtermetall verbrennt fast durchweg bei diesen Anschweissverfahren, ist also als tra gendes Metall entwertet und auch später nur unter Auffrischung durch wertvolle Zusätze wieder verwendbar zu machen.
Vor allem aber ist eine nach diesen Anschweissverfahren armierte Lagerschale in ihrer Verwendungs fähigkeit da beschränkt, wo die Tragfläche des Zapfens direkt auf dem Rotgussfutter, das heisst ohne Zwischenschaltung einer Weichmetallschicht, laufen soll, weil über hitzter und teilweise verbrannter Rotguss nicht tragfähig ist und ausbröckelt.
Vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden und hat. eine eiserne Lagerschale mit Rotgussfutter zum Gegen stand, bei welcher das Futter mit der Schale durch Schwindung und Schrumpfung ver bunden ist, also mit mechanischen Mitteln ohne Heranziehung der Schmelzflüssigkeit der Verbindungsflächen. Diese Verbindung wird nach dem vorliegenden Verfahren da durch erreicht, dass das Rotgussfutter in flüs sigem Zustande an die mehr oder weniger vorgewärmt eingeformte Eisenschale so an gegossen wird, dass unter Verklammerung der Verbindungsflächen von Schale und Futter das Schwind- und Schrumpfmass des Rot gussfutters das Schrumpfmass der Eisenschale um soviel übersteigen,
dass eine Loslösung des Futters von der Schale auch beim Heisslauf des Lagers verhindert wird.
Auf der Zeichnung, die ein Ausführungs beispiel des Aufschrumpfungsverfahrens ver anschaulicht, zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie I -I in Fig. 2, durch eine stehend angeordnete Doppelschale mit ge meinsamem zentralem Einguss in der Mitte, Fig. 2 einen Querschnitt durch die An ordnung nach Fig. l nach der Schnittlinie II-II in Fig. 1, Fig. 3 die Einzelheit einer Verschrump- fungsleiste in grösserem Massstab.
In der Zeichnung bedeuten a den Stahl mantel, b das Rotgussfutter, c dessen obere und untere Bunde, d die innern Verschrump- fungsleisten, e ihre ausgerundeten Hinter- schneidungen, f den mittleren zentralen Ein guss, g die Eingusskernform, h die unten ver zweigten Eingusskanäle und i die Bunde an den Längskanten des Rotgussfutters.
Die Innigkeit der Verbindung zwischen Futter und Schale beruht auf, der mecha nischen Verklammerung nicht nur der über greifenden Bunde und Leisten der einen Schale um und in die andere, sondern auch auf der Verklammerung der beiderseitigen zahllosen Unebenheiten der roh gegossenen Oberflächen, und zwar vermittelst der Mate rialspannungen, die sich aus dem Überschuss der Schwindung und Schrumpfung der Rot gussschale gegenüber der Schrumpfung der mehr oder weniger vorgewärmten Stahlschale ergeben.
Für den Vorwärmungsgrad der Stahl schale ist die Forderung massgebend, dass die beiden Schalen sich auch bei einem Heisslauf des Lagers nicht voneinander lösen oder auch nur lockern und gegenseitig verschieben sol len. Je sicherer die Verschrumpfung auch bei einem Heisslauf bleiben soll, umsoweniger hoch darf die Vorwärmung des Stahlmantels getrieben werden.
Bei einer Vorwärmung des Stahlmantels auf zum Beispiel<B>900'</B> würden sich bei einer Lagerlänge von 200 mm das Schrumpfmass des Stahlmantels und das Schwindmass des erstarrenden Rotgussfutters etwa die Waage halten und lediglich das Schwindmass des erstarrten Rotgussfutters als Überschuss über das Schrumpfmass der Eisenschale für die Erzeugung der nötigen Schrumpfspannung übrig bleiben, was für den praktischen Eisenbahnbetrieb mit seinen heftigen Stössen und. seiner Neigung zum Heisslaufen erfahrungsgemäss nicht ausreicht. Eine weitere Voraussetzung für eine durchweg innige und überall gleichmässige Verschrumpfung ist die Reinheit der Verbin dungsfläche von fremden Stoffen (Oxyden. Gasen etc.).
Deshalb wird der Verschrump- fungsvorgang so ausgeführt, dass der Stahl mantel vorher - je nach dem Vorwärmungs- grade - verzinnt, verbleit, aluminiert oder vernickelt und der flüssige Rotguss so ein geführt wird, dass er von unten aufsteigend mit hoher Füllgeschwindigkeit an die Ver bindungsfläche des Stahlmantels herantritt, wobei ein plötzlicher und schneller Einguss von ausschlaggebender Bedeutung für die Gleichförmigkeit der Verschrumpfung ist.
Auf diese Weise wird erreicht, dass sich keine Oxyde oder Blasen auf der Verschrump- fungsfläche halten oder bilden können, jeden falls aber durch den plötzlich aufsteigenden Rotguss mit nach oben hochgespült werden.
Weiter kommt es bei den im Fahrbetriebe von allen Seiten kommenden Stössen und der aufwalzenden und verdrehenden Wirkung der Wagenlast und der Lagerreibung darauf an, dass eine Verschrumpfung sowohl in der Längs-, wie in der Umfangsrichtung zwi schen beiden Schalen erfolgt. Deshalb greift das Rotgussfutter nicht allein durch Bunde an den Enden und den Längskanten der Rot gussschale über den Stahlmantel, sondern es sind auch Längsleisten in der Verschrump- fungsfläche selbst vorgesehen, die eine Ruf schrumpfung auch in der Umfangsrichtung sicher stellen sollen.
Mit den übergreifenden Bunden an den Längskanten der Rotguss schale soll dem Trennungsbestreben der bei den Schalen für den Fall entgegengearbeitet werden, dass der Stahlmantel sich bei grösse ren Materialmassen an seinem Rücken statt an seinen Schenkeln beim Kaltwerden auf biegt, während das Rotgussfutter als gleich mässig starker Körper sich beim Erkalten einrollen will.
Damit sich schliesslich in den schwalben schwanzförmigen Hinterschneidungen dieser Bunde und Leisten keine Hohlräume bilden Können, in die der Rotguss unter dem ab schreckenden Einfluss des als Kokille wir kenden Stahlmantels nicht hineinfliessen kann, sind die Ecken und Winkel dieser Hinterschneidungen gut ausgerundet.
Die Vorzüge dieser Verbindungsart eines Stahlmantels mit einem Rotgussfutter durch Rufschrumpfung liegen darin, dass der Rot guss infolge seiner mässigen Temperierung seine Lauf- und Festigkeitseigenschaften be hält und daher auch ohne Zwischenschaltung eines besonderen Weichmetallfutters un- mittelbar auf der Zapfenfläche laufen kann, dass die Trennung der beiden Schalen und die Wiederverwendung des Rotgussfutters beim Ausbau verschlissener Lager, ohne Aus schmelzung und ohne Vergütungsprozesse möglich ist,
indem das Rotgussfutter bei einer Erwärmung auf etwa<B>550'</B> spröde und bröckelig wird und sich durch kräftiges Be klopfen mit dem Hammer leicht in Bruch stücken herausschlagen lässt und dass auf den Stahlmantel nach eventueller Aufschweissung verschlissener Flanken sofort ein neues Rot- gussfutter wieder aufgeschrumpft werden kann.