136285. lajstromszámú szabadalom • Vasuti kerék
Megjelent 1954. évi augusztus hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.285. SZÁM. 49. i. OSZTÁLY. - G-9790. ALAPSZÁM. Vasúti kerék GANZ ÉS JÁRSA Villamossági-, Gép-, Waggon- és Hajógyár Részvénytársaság, budapesti cég. Bejelentés napja: 1943. július hó 13. A vasúti gördülő anyag karbantartásának gazdasági szempontból egyik legjelentékenyebb tétele a*kerekek futókoszörúinak aránylag rövid élettartamából adódik. A vasúti kerékabroncs rendesen kopás, eokkai ritkábban törés útján megy tönkre. Az elhasználódásnak ez a két módja az anyag olyan természetű igénybevételére vall, amelynek az e célra használt kerékszerkezetek csak akkor tudnának ellenállni, ha erősebben ötvözött acélokat alkalmaznának, ami ezek nagy ára és háborús időben való nehéz beszerezhetősége miatt nem jöhet tekintetbe. A gyors kopás csökkentésére kézenfekvő módnak látszott edzett kerékabroncsok alkalmazása is, ez azonban eddig szintén nem vezetett célra, mert a közönséges edzés az abroncsot jóformán egész keresztmetszetében nemcsak keménnyé, hanem rideggé is teszi, aminek folytán fokozott, a törési veszély. Ennél jobb eljárásnak látszott iszénszegény acél alkalmazása, melyet felületi cementálás után edzünk meg. Ez az eljárás azonban szintén nem felel meg a célnak, mert a cementált réteg és az alatta levő szívós anyag közötti kapcsolat elővigyázatosabb kezelés híjári megbízhatatlan, úgyhogy a cementált réteg új állapotában is, de még inkább a .nagyon sokszor ismétlődő igénybevétel hatása alatt hajlamos a kitöredezésre. Ennek oka jelentékeny részben az, hogy a cementálás által a vas-szénötvözet ötvözési aránya megváltozik, ami a fizikai tulajdonságok (pl. hőtágulási együttható) megváltozása révén a cementálatlan anyaghoz való átmeneti rétegben feszültséget okoz. E feszültségek létrejöttét elősegíti az, hogy a betétedzés által létrehozott réteg fizikai tulajdonságai a felszínből az anyag belseje.felé haladva bizonyos mélységig gyakorlatilag állandóak, s azután erős változással mennek át az edzetlen anyag sajátságaiba. A találmány a kerékszerkezet felületének keménysége és belsejének szívóssága iránt támasztott követelménynek ntós módon való kielégítését célozza, és tárgya oly vasúti kerék, melynek edzett futófelülete van, mimellett az edzett réteg átlagos vegyi összetétele az alatta levő edzetlen anyagéval azonos és a kerék anyagának keménysége a futófelülettől az anyag belseje felé, az edzetlen rétegig haladva, állandóan csökken. Ily edzett futófelület létesítésére két eljárás alkalmas; a villamos induikciós edzés és a láingedzés. Az előbbi eljárás lényege az, hogy az edzendő kerék síkján át és részben a kerék anyagában magában váltakozó mágneses fluxust hozunk létre, minek folytán a kerékben olyan örvényáram Keletkezik, melynek áramsűrűsége a kerék kerületén és annak közvetlen közelében lényegesen nagyobb, mint a kerék egyéb helyein, úgyhogy a futófelület oly gyorsan melegszik fel, hogy az edzési hőmérsékletet elérd, még mielőtt a belsőbb rétegek aati csak megközelítenék is. ^ Ennélfogva a rákövetkező lehűtés csak a külső rétegeket edzi meg, míg a keréktest belseje, sőt kerékabroncs alkalmazása esetén már az abroncs belseje is edzetlen marad. Az átmenet az edzetlen és edzett anyag között, tapasztalat szerint elég vastag rétegre kiterjedően folytonos, s mivel az eljárás a külső réteg ötvözési arányát nem változtatja meg, e réteg kevésbbé hajlamos a kitöredezésre. A másik mód a találmány szerinti kerék előállítására a lángedzés. Ez lényegében abban áll, hogy az edzendő futófelületet oxigénes fúvott lánggal, pl. acetilén -oxigénlánggal felhevítjük és azután rögtön — még mielőtt a kerék, ill. abroncs belseje eléri az .edzési hőmérsékletet — lehűtjük. A hatás hasonló, mint az indukciós edzésnél: megválasztható mélységű réteg edződik meg, melynek ötvözési aránya az edzetlen rétegével azonos, s amely már a felülettől kiinduló, az edzett réteg egész vastagságára kiterjedi .átmenettel megy át a szívósan maradó edzeV.en. anyagba. Ennek az eljárásnak különféle példaképem kiviteli módjait az 1—5. ábrák kapcsán ismertetjük. Az eljárás megvalósításának legáttekinthetőbb módja az, hogy a futófelületet egész kerületén és egész szélességében egyidejűleg, minden oldalról feléje irányuló lángokkal melegítjük fel, azután ugyancsak egész felületét egyszerre elárasztó vízsugarakkal hűtjük le, vagy egyszerűen vízbe merítjük. Célszerű e célra a kereket gyűrűszerűén körülvevő gázvezető csöveket és ezekből a kerék felé irányuló lángzókat —• melyek a csöveken alkalmazóit egyszerű furatok is lehetnek — alkalmazni. A vízsugárhűtés hasonló szerkezettel valósítható meg, s ez utóbbit aszerint, hogy alz eljárást függőleges vagy vízszintes síkban tartott kerékre alkalmazzuk-e, a lángkoszorú mellett vagy alatt rendezzük el, a kereket pedig a
