146252. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fogaskerekek előállítására

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.252. SZÁM 47. b. 20-26. OSZTÁLY — MA—779. ALAPSZÁM Eljárás fogaskerekek előállítására Mausz Péter, Voith György oki. gépészmérnökök és Lamm Róbert oki. vaskohómérnök, Budapest A bejelentés napja: 1958. április 12. Az állandóan növekvő gép- és járműgyártás egyik legfontosabb és leggyakoribb alkatrésze a nagyteljesítményű, sokfajtájú fogaskerék. E fogaskerekek eddigi gyártását az jellemzi, hogy egy darab fogaskerék kovácsolásához szükséges anyagot ötvözött, hengerelt kvadrát bugáb-öl hidegen, vagy melegen leszabják, ezt 1200 C° megfelelő kovácsolási hőmérsékleten kézi kovácsolással pogácsává formálják, majd ismét kovácsolási hőfokon egy, vagy több fokozatban süllyesztőkbe verik és sorjázzák. Kevésbé alkalmazott eljárás kisebb fogaskerekek centrifugál öntése, függőleges tengely körül forgó dobban. Ebben az esetben a fogaskerekek karácsonyfa elosztásban a beömlő ágak végén helyezkednek el, a beöntő tölcsér pedig a dob forgási tengelyében van. v A kovácsolással előállított eljárás hátrányai: a rossz anyagkihozatal, a kovácsolás közbeni reveképződés és a fogaknak „teliből" történő utólagos kimarása és köszörülése. A vázolt öntési eljárás hátránya pedig a fogaskerekek meg nem felelő minősége és drága öntési kivitele. A fogaskerekek üzemeltetése egyidejűleg megkívánja a fogak felületének magas kopásállóságát és a maganyag szívósságát. Ezen egymással ellentmondó szilárdság; követelményt csak az ötvözött betétacélok alkalmazásával lehet biztosítani, ami költségessé teszi a gyártást. A találmány célja eljárás fogaskerekek előállísára, melynél a fogaskerekek előállítása centrifugál öntéssel történik, oly módon, hogy a fogaskerék formáját előállító betéteket a centrifugál dobban úgy helyezzük el, hogy az előállítandó fogaskerék (elméleti) tengelye a centrifugál gép forgási tengelyével egybeessen. A centrifugál gép tengelyállása lehet függőleges, vízszintes, illetve a kettő közötti, fordulatszáma pedig percenként 500—2000-ig terjed. A centrifugál öntésnél kettős (kompand) eljárást alkalmazunk olyképpen, hogy először az ötvözött anyagot öntjük a centrifugal gépbe, majd rögtön utána egy másik üstből az ötvözetlen alapanyagot. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy elmarad a drága kovácsolási eljárás és helyette a sokkal olcsóbb öntési eljárással készül a kovácsolással azonos minőségű fogaskerék. A találmány szerinti eljárással a fogaskerék fogak mindjárt küszörülési méretre is önthetök és ez esetben csak az agy furatát kell megmunkálni és a fogakat utánköszörülni. A kettős öntés következtében a költséges ötvözött anyag az összsúly kb. 20%-át teszi csak ki. Az így készült fogaskerekek a kovácsolt fogaskerekekkel a/onos módon hőkezelhetők, sőt szükség esetén a keréktest utólagosan kovácsolással duzzasztható. A találmány szerinti eljárás egy kiviteli példáját részletesebben az alábbiakban ismertetjük-Vízszintes tengely körül forgó centrifugál öntőgép kokillájába — melynek fordulatszáma percenként 950 —, az ismert phenolgyantás héjformázással, vagy égetett samottból, vagy öntöttvasból készült fogporofil betétet helyezünk el, olyképpen, hogy a fogaskerék forgási tengelye egybeessen a centrifugál gép kokillájának forgási tengelyével. A héjbetét hossza akkora, hogy az egyszerre öntött mintadarabból esztergapadon 3 db fogaskereket tudjon leszúrni. A betét olyképpen van elkészítve, hogy figyelembe véve az acél zsugorodását, öntés után csak köszörülési ráhagyás maradjon a fogakon. Az öntést úgy végezzük el, hogy először indukciós kemencében megolvasztott M. Sz. 3538. anyagot (Or.—Ni) öntünk a forgó formába, oly mennyiségben, hogy a fogkoszorút kialakítsa. Rögtön utána másik indukciós kemencében megolvasztott másik üstből M. Sz. C. 60. szénacélból annyit öntünk utána, hogy a teljes fogaskeréktest kialakuljon, öntésnél ügyelni kell, hogy az első1 üst (fogkoszorú anyaga) tiszta legyen, öntésnél salak ne kerüljön a forgó formába. A második üstöt a fogaskeréktest anyagával egyidöben kell csapolni és még a fogkoszorú dermedése előtt folyamatosan kell utánaönteni. Csak a fentiek pontos betartásával tudjuk biztosítani a tökéletes, szennyeződésmentes egybeolvadását (kötését) a két anyagnak, öntés után a lehűlést bevárva az öntvényt a centrifugál gép dobjából kivesszük, azt a homoktól megtisztítjuk és esztergapadon a fogaskerék szélességének megfelelően három részre leszúrjuk. Utána a szokásos gáz-