CZ21698A3 - Reakční kelímek pro aluminotermické zařízení na svařování kolejnic - Google Patents

Description

Reakční kelímek pro aluminotermické zařízení na svařování kolejnic.

Oblast techniky

Vynález se týká reakčního kelímku pro aluminotermické zařízení na svařování kolejnic.

Dosavadní stav techniky

U aluminotermických způsobů svařování kolejnic, takzvaných

Thermit -^1<; způsobů svařování kolejnic, se v y u ž í v á c h c m i c k é reakce, tedy vysoké afinity hliníku ke kyslíku, k vytvoření tekutého přídavného materiálu, který napomáhá omezit tvorbu oxidů těžkých kovů, přednostně oxidů železa.

Svařovací dávka 'Thermit , jejíž základními součástmi jsou oxidy železa a hliník, je umístěna do reakčního kelímku, jenž je umístěn nad konci kolejnic, které je potřeba svařit a které jsou obklopeny licí formou. Po bodovém zapáleni speciální zápalkou proběhne v kelímku během několika sekund aluminotermická reakce, přičemž se uvolní velké množství tepla. Asi na 2500 °C ohřáté reakční produkty se poté oddělí, přičemž specificky lehčí struska plave na železe. Do tekutého stavu roztavená Thermit -ocel je potom spodním koncem reakčního kelímku, opatřeného tavitelnou zátkou, vlita do licí formy a vniknutím do prostoru mezi konci kolejnic a do prostoru okolo nich zmíněné kolejnice svaří.

Pomocí Thermit svařovacího postupu je principiálně možné svařit ( i za účelem opravy ) výrobky všech druhý s libovolným průřezem. Aluminotermický způsob svařování se rychle rozšířil díky své jednoduché a na vnějších energetických zdrojích nezávislé realizaci, zejména při svařování kolejnic. Množství a složení svařovací dávky, umístěné do reakcního kelímku, odpovídá profilu kolejnic a jejich materiálovému složení. Reakční kelímek je obvykle vyroben z magnezitu a je opatřen příslušnou kelímkovou zátkou. Po zapálení svařovací dávky je na kónicky vytvořený reakční kelímek nasazeno krycí víko z kovu a s reakčním kelímkem je pevně spojeno. Pro upevněni reakčního kelímku, který může být použit i vícekrát za sebou, se předpokládá relativně nákladné, těžké a komplikované přídržné zařízení, které se umístí na kolejnicích, loto přídržné zařízení umožňuje v oblasti licí formy naklonění reakčního kelímku kolem vertikální osy. Při používání reakcního kelímku je celkově potřeba větší počet zařízení a součástí, které je nutné dopravit na místo, ve kterém se bude provádět svařování, a tam musí být sestaveny, což je časově náročné.

Z E P - B - 0 40 7 240 je známo a 1 u m i n o t e r m i c k é s v a ř o v a c í zařízení, které se skládá z reakčního kelímku a z licí formy, přizpůsobené tomuto .kelímku. Reakční kelímek má dno s lehce • · · « kónickými tvary a je možné jej použít pouze pro jedno jediné aluminotermické svařování. Neobsahuje vnější ochranné pouzdro a je tedy velmi křehký. Navíc je relativně těžký, a proto se s ním v kolejišti těžko manipuluje.

Podstata vynálezu

Vynález si pokládá za úkol vy t v o ři t reakční kelímek, který by byl vytvořen podstatně jednodušším způsobem než dosavadní reakční kelímky a který by ke své činnosti nepotřeboval nákladné přídržné zařízeni a přitom by se s ním dalo lehce manipuloval.

Reakční kelímek podle vynálezu se vyznačuje tím, že je tvořen válcovým kelímkovým pouzdrem l z kovu, které je ve svém vnitřku vybaveno ohnivzdorným potahem 4; přičemž v rovném dně kelímku se nachází centrální otvor 5, jenž je opatřen těsnícím materiálem; přičemž kelímkové pouzdro 1 obsahuje víko 3 a také nosnou úchytku 2 a zároveň vytváří transportní nádržku pro svařovací dávku; a které je možné nasadit bezprostředně na licí formu, jakož i jej na ní popřípadě připevnit.

Tímto způsobem je pomocí vynálezu vytvořena transportní nádržka pro svařovací dávku, která zároveň slouží jako reakční, respektive tavící kelímek a kterou je možné tvarově a/nebo silově upevnit bezprostředně na licí formu, což v důsledku vede k t q m u, že odpadne jak tvorba speciálně • · • · · · · *··· * ♦»···»· * · « * · · ♦ · · * · * · * · · • ♦ · · • · · · * • · » ·♦ ·* tvarovaného a nákladného kelímku, tak i potřeba zvláštního přídržného zařízení pro zmíněný kelímek.

Svařovací dávka může být transportována v kelímku, zabalená například v sáčku nebo v plechovce, přičemž po zapálení svařovací dávky se obal roztaví, respektive shoří.

Přednostně je používán reakční kelímek, který se vyznačuje tím, že má výšku od 200 mm do 800 mm a tloušťka stěny ohnivzdorným materiálem potaženého k e 1 í m k o v é h o pouzdra a dna kelímku činí 5 mm až 60 mm a jeho průměr je 100 mm až 1000 mm.

Otvor 5 v rovném dně kelímku má účelně velikost od 5 mm do 40 mm a přitom je uzavřen kelímkovou zátkou, která se při kontaktu s tekutou, vařící a 1 u m i n o t e r m i c k o u reakční směsí protaví a poté umožní reakční směsi protéci do licí formy, nacházející se pod kelímkem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen na základě svého příkladu provedení a připojeného obrázku ( obr. 1 ), který zobrazuje reakční kelímek podle vynálezu.

• ·

Příklady provedení vynálezu

Zobrazený re akční kelímek se skládá z válcového kelímkového pouzdra j_ z kovového plechu, například z bílého plechu, které je opatřeno nosnou úchytkou 2_ a víkem 3_. Do válcového kelímkového pouzdra j_ je vsazen nebo napěchován vlastní reakční kelímek v podobě potahu £z pískové směsi. Do centrálního otvoru 5_ ve dně válcového kelímkového pouzdra J_ a potahu 4 je místo kelímkové zátky umístěn těsnící materiál. Do potahu válcového kelímkového pouzdra j je umístěna svařovací dávka, zabalená buď v běžně prodávané plechovce nebo v běžném plastovém sáčku nebo v jiné obalu, přičemž reakční dávka vyplňuje přibližně tří čtvrtiny reakčního kelímku. Po nasazení reakčního kelímku na licí formu a po tvarovém a/nebo silovém upevnění reakčního kelímku na licí formě, například pomocí nasazovacího okraje na licí formě, je sňato víko 1 a svařovací dávka je zapálena pomocí speciální zápalky , načež v í k o 3_ j e opět v ráčeno do pů v odn í polohy.

Jakmile začne chemická reakce, roztaví se těsnící materiál v otvoru ve dně reakčního kelímku a do tekutého stavu roztavená ocel proudí do licí formy. V praxi se ukázalo, že při použití válcového tvaru a rovného dna reakčního kelímku reaguje svařovací dávka obzvláště klidně.

Po ukončení svařovacího procesu je možné s výhodou umístit do kelímkového pouzdra 1_ všechny odpadky ( jako například zbytky formy, strusku, atd. ), které vznikly v průběhu svařovacího procesu, čímž se zjednoduší jejich úklid.

Vynález má při své činnosti podstatně menší nároky na zařízení, váhu a obslužný personál než jak tomu je u dosavadního stavu techniky,

Je samozřejmé, že velikost reakčního kelímku může být přizpůsobena momentálním požadavkům na svařování.

Claims (3)

1. Reakční kelímek pro alunainoternaické zařízení na svařování kolejnic vyznačující se tím, že je tvořen válcovým kelímkovým pouzdrem /1 / z k o v o v é h o plechu, které je ve svém vnitřku vybaveno ohnivzdorným potahem /4/; přičemž v rovném dně kelímku se nachází centrální otvor /5/, jenž je opatřen těsnícím materiálem; přičemž kelímkové pouzdro /1/ obsahuje víko /3/ a také nosnou úchytku /2/ a zároveň vytváří transportní nádržku pro svařovací dávku: a které je možné nasadit bezprostředně na licí formu, jakož i jej na ní popřípadě připevnit.

2. Reakční kelímek podle nároku 1 v v z n a č u j í c í se tím, že má výšku od 200 mm do 800 mm, tloušťka stěny ohnivzdorným materiálem potaženého kelímkového pouzdra a dna kelímku činí 5 mm až 60 na ni a j c h o p r li na ě r j e 100 na na a ž 1000 mm.

3. Reakční kelímek podle nároku 1 a 2 v y z. n a č u j í c í se tím, že v kelímkovém dně obsahuje otvor od 5 mm do 40 mm.