173932. lajstromszámú szabadalom • Könnyű kivitelű kerékpár sínjárművekhez
3 173932 4 kerékpárgyártásnál alkalmazott gyártási eljárásokkal egyáltalán el lehet érni. A találmány alapját az a feladat képezi, hogy további haladást, előrelépést éljünk el a keréktárcsák súlycsökkentése és rugalmasságuk fokozása révén, elviselhető előállítási költségek mellett, ugyanakkor a feltétlen üzembiztonságot is szem előtt tartva. A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a tárcsalapokat hidegfolyatásos alaknyomással, főként hengerléssel és/vagy görgőzéssel alakítjuk a sugárirányú metszetben mutatkozó hullámossággal és/vagy a sugárirányban váltakozva különböző falvastagsággal és/vagy a további keréktárcsaalkatrészekkel való összekötések tartományában és/vagy azoknak felfekvésében, éspedig a tárcsalap anyagának folyáshatárát messzemenően kihasználó felfekvési nyomással a keréktárcsalapokkal összekötött keréktárcsaalkatrészekre és annak során nagy anyagfelkeményedést, nagy felületi nyomás-előfeszítést és igen jó felületi minőséget kapunk. A folyatásos alaknyomás olyan forgácsnélküíi alakítási eljárás, amelynél olyan jelentékeny anyagáthelyeződések érhetők el az előállított munkadarabnál, amilyen sajtolásnál, mélyhúzásnál, hengerlésnél, görgőzőnyomásnál vagy peremezésnél nem érhető el, s ahol egyszerűen alakított nyersdarabból alakjára, valamint váltakozva különféle faivastagságára nézve is erősen tagolt kialakítású munkadarab állítható elő. Az említett jelentős mértékű anyagáthelyeződésekkel, amelyek az így előállított munkadarabnál adódnak, egyúttal nagy anyagszilárdság-növekedés, keményedés, nagymértékű felületi nyomáselőfeszítés — azaz a felületen jelentkező nyomófeszültség -, valamint igen jó felületminőség elérése a cél. Forgástest alakú munkadaraboknál, mint amilyenek például a keréktárcsák, a hidegfolyatásos alakítónyomást egy bizonyos, meghatározott átmérőmérettől lefelé előnyösen hengerléssel és/vagy görgőzéssel hajtjuk végre. Az anyagot a keréktárcsa egyik részéről annak másik részeihez olyan mértékben lehet áthelyezni, amilyen mértékben ez a vasúti sínjárművek keréktárcsáinak szokásos hengerlésével nem volt elérhető. így ezen anyagáthelyezések segítségével például a tárcsalapok egyes zónái lényegesen nagyobb falvastagságúra alakíthatók ki, mint amilyen abban a zónában a nyers darab eredeti falvastagsága volt. Az anyagáthelyeződés ezen jelentős lehetőségéből kifolyólag a keréktárcsát a hidegfolyatásos alakítónyomás segítségével erősebben és szabadabban lehet hullámossá tenni, mint amilyen mértékben ez a vasúti sínjárművek keréktárcsáinál szokásos gyártási eljárásokkal- elérhető lenne. Például a hullám mélyebb lehet, a hullámok száma nagyobb lehet, a hullámok oldala erősebben hajolhat a kerék síkjához képest, s kisebbek lehetnek a hajlítási sugarak is. A falvastagságot minden egyes szakaszrész sajátos szilárdsági követelménye szerint - például egy kis hajlítási sugarú szakasz esetén — úgy lehet megválasztani, illetve kialakítani, hogy ily módon olyan keréktárcsát kapunk, melynél valamennyi szakaszrésznél egyforma nagy a fajlagos anyagigénybevétel. A tárcsalapok peremzónáit a hidegfolyatásos alakítónyomás segítségével alkalmasan megválasztott fal vastagságokkal kb. tengelyirányban fekvő gallérszerűen úgy lehet kialakítani, hogy nagy terhelhetőségű és tartós szüárdságú összekötések legyenek lehetségesek egyrészt a kerékagyhoz, illetve a tengelyhez, másrészt pedig a kerékkoszorúhoz, illetve a kerékabroncshoz. A gallért a hidegfolyatásos alakítónyomás segítségével úgy lehet alakítani, hogy annak ellen-felfekvő felületén a tárcsalap anyag-folyáshatárát messzemenően kihasználó felfekvési nyomás jöjjön létre, úgy, hogy a lehető legnagyobb mértékben létrejön az erőzárás. A gallér egyes szakaszait járulékosan egy vagy több kerületi irányú kimunkálással lehet kialakítani, úgy, hogy járulékosan alakzárás is létrejöjjön a tengelyirányban, Ellentétben a szokásos felzsugorítással vagy felsajtolással, szinte tetszés szerinti szélességű, a kerékpártengelyre merőleges vagy ferde elrendezésű, a kerületirányban futó alakzáró felfekvési felület érhető el az egyetlen darabból kialakított ellen-felfekvőfelületen anélkül, hogy a felfekvési nyomás részére a folyáshatár kihasználását befolyásolná. A szokásos módon egy alakzáró ülésre való felsajtoláskor a folyáshatár kihasználása messzemenően elvész, éspedig azáltal, hogy amikor a kimunkálásba való „berúgózás” céljából a nagyobb átmérőn áthúzzák, rugalmas tágulás lép fel. Ha például 50 kp/mm2 folyáshatárral rendelkező acélt használnak (E= 2,1 x 106), akkor a nagyobb átmérő, valamint a kimunkálás alapátmérője közötti különbség nagyobb, mint a nagyobb átmérő, 1/420-ad része. Ekkor a Hooke-törvény értelmében a nagyobb átmérő feletti áthúzáskor a rugalmas táguláshoz a folyáshatár teljes egészében szükséges, illetve azt igénybéveszik úgy, hogy a kimunkálásba való „berúgózás” után nem lép fel felfekvési nyomás. A folyáshatárnak a felfekvési nyomáshoz való kihasználását járulékosan jelentős mértékben megnövelhetjük, ha a kimunkálásoknak oldalai vannak, s ha lemondunk arról, hogy a kimunkálás alsó részén is felfekvés jöjjön létre. Ekkor a gallérnak a kimunkálásokba beleilleszkedő — deformálódott — részzónáit az említett ferde oldalakon ékszerűen lehet a teljes anyagrugalmassággal felfekvésbe hozni. A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a tárcsalap belső és/vagy külső peremzónája részére szolgáló ellenfelfekvőfelület a forgástengely irányában vett tengelyirányú metszetében hullám alakú profilt mutat. A találmány további kialakításánál a keréktengelyt vékonyfalú üreges tengelyként alakíthatjuk ki, amelynek profilját a tárcsalap belső peremszakaszának ráhengerlésekor adjuk meg. A rögzítőerők növelése, valamint a kötés alak- és erőzárásának további javítása érdekében alkalmazható egy, a tárcsalap gallérját tengelyirányú terjedelmének legnagyobb részében átfedő gyűrű is, amely a saját előfeszítésének hatására ül fel a galléron. Ezt a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 45 2
