FI75288C - Foerfarande och anordning foer framstaellning av ring- eller roerformade arbetsstycken av metall. - Google Patents

Description

KUULUTUSJULKAISU n c 9 o o »Wf$ [B] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '^00 (51) Kv.ik.Vint.Ci/1 B 21 c 37/00, B 21 D 51/10, B 21 K 1/14

S UOMI-FINLAND

(Fl) (21) Patenttihakemus-Patentansökning 731786 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 05· 06.78

Patentti-ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä-Giitighetsdag O5.O6.78

Patent- och registerstyreisen (41 j Tu||ut jU|kjseksl _ B!ivjt 0ffentiig 08.12.78 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 29 02 88

Ansökan utlagd och utl skriften publicerad (86) Kv hakemus - Int ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 07· 06.77 Sveitsi-Schweiz(CH) 6997/77 (71)(72) Erik Allan Olsson, Rotfluhstrasse 15, Zollikon, Sveitsi-Schweiz(CH) (7¾) Berggren Oy Ab (5¾) Menetelmä ja laite rengas- tai putkimaisten metallisten työkappaleiden valmistamiseksi - Förfarande och anordning för framstäl1 ning av ring-eller rörformade arbetsstycken av metal 1

Keksintö koskee menetelmää rengas- tai putkimaisten työkappaleiden valmistamiseksi litteästä metallilevystä oksidoimatto-massa ympäristössä kelaamalla metallilevy tiiviiksi päällekkäisiksi kerroksiksi ja hitsaamalla ne toisiinsa käyttäen hyväksi liitospintojen kuumuutta, ja laitetta menetelmän toteuttamiseksi.

Menetelmiä saumattomien renkaiden ja putkien valmistamiseksi metallista tunnetaan useita. Lähtöaineena putkien valmistuksessa käytetään useimmiten valssatuista valanteesta tai harkosta katkaistuista aihioista tehtyjä putkiluppeja, joihin aihioihin tehdään reikä joko sisäänpainetulla tuurnalla tai valssaamalla kaltevien telojen välissä. Renkaiden ja metalli-vanteiden valmistuksen lähtöaineena käytetään valettuja renkaita, jotka rengasvalssaamossa valssataan lopulliseen muotoon tai käytetään valssattuja profiileja, jotka pyöristetään ja hitsataan yhteen. Koska lähtöaineessa sen suuren paksuuden 2 75288 takia esiintyy tunnettuja haitallisia ilmiöitä liitoksessa, esim. lejeeraavien elementtien ja epämetallien erottumista ja suuria liitoseroavaisuuksia poikkileikkauksessa, niin työkap-paletta täytyy valmistuksessa vaivata perinpohjin, mikä edellyttää suuria aineellisia ja ajallisia kustannuksia, jotka vielä lisääntyvät kalliista ja aikaavievistä lämpökäsittelyistä haluttujen teknisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi valmiiseen kappaleeseen.

Mutta myös putkien valmistus valssattuja levyjä muotoilemalla ja siihen liittyvä syntyvien liitosten hitsaus edellyttää huomattavia kustannuksia, mikäli työkappaleen ominaisuuksille asetetaan tiettyjä vaatimuksia, jotka ominaisuudet tekevät hitsaussauman mekaanisen käsittelyn ja lämpökäsittelun välttämättömäksi .

Lisäksi tunnetaan menetelmä (DE-kuulutusjulkaisu 2 406 252), jossa liikkuvalla, metallisulatteen kostuttamalla jäähdytys-pinnalla jähmetetään yksi sulatekerros, joka välittömästi vedetään pois tältä jäähdytyspinnalta. Ainakin kaksi tällaista kerrosta asetetaan päällekkäin ja ne puristushitsataan vastaavaa painetta käyttäen. Tällä menetelmällä voidaan tosin valmistaa hyvinkin paksua aihioainetta, jonka rakenne on erittäin homogeenista, mutta kustannukset jokaisen kerroksen tarvitseman jäähdytyspinnan takia ovat kuitenkin liian korkeat eikä sitä kuitenkaan voi käyttää rengas- tai putkimaisten työkappaleiden suoranaiseen valmistukseen.

Eräässä tunnetussa menetelmässä (CH-patenttijulkaisu 456 500) kelataan teräsnauha ainakin kahteen kerrokseen, jotka liitetään toisiinsa yksinomaan kiinteän ja nestemäisen tilan välisen sulamisalueen lämpövaikutuksella. Koska kerroksia lämpö-vaikutuksen aikana ei puristeta yhteen, on ne asetettava päällekkäin ilman välyksiä tätä vastaavalla mutkikkaalla toimenpiteellä.

Il 3 75288

Keksinnön tavoitteena on kehittää menetelmä rengas- tai putkimaisten metallisten työkappaleiden valmistamiseksi metalli-levystä sellaiseksi, että sillä voidaan valmistaa saumattomia, varsinkin teknillisiltä ominaisuuksiltaan korkeat ja/tai toivotut vaatimukset täyttäviä rengas- tai putkimaisia työkappa-leita pienemmin kustannuksin kuin tunnettuja menetelmiä käyttäen .

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnöllä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisella tavalla.

Keksinnön mukaisessa laitteessa menetelmän toteuttamiseksi on kelauslaite, jossa on metallilevyn syöttölaite suoraan metal-lisulatteesta, jolla kelauslaitteella on ainakin yksi rulla-pari, joista kararullana toimiva rulla on liikkuvasti laakeroitu ja toinen, edullisesti jäähdytetty rulla, on käytettävä puristusrulla.

Piirustuksissa esitetään keksintöä kahden suoritusesimerkin avulla, joissa on laite keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi ja jota kuvataan lähemmin alla.

Kuvio 1 esittää sivukuvaa laitteesta rengas- tai putkimaisen työkappaleen valmistamiseksi sulatteesta suoraan saadusta aihiosta, kuvio 2 esittää kuvaa kuvion 1 mukaisesta laitteesta ylhäältä päin, kuvio 3 esittää sivukuvaa kuvion 1 mukaisen laitteen eräästä osasta, joka kuva näyttää valmiiksi kelatun työkappaleen poistoa; kuvio 4 esittää pystyleikkausta kuvion 1 mukaisen laitteen läpi, ja kuvio 5 esittää kaaviomaista sivu-kuvaa eräästä toisesta laitteesta rengas- tai putkimaisten työkappaleiden valmistamiseksi.

Kuvioissa 1-4 esitetyssä laitteessa valmistetaan rengasta! putkimaiset työkappaleet välittömästi sulatteesta, joka syötetään valusäiliöön 1, jossa on kaaviomaisesti esitetyllä sulkimella 2 varustettu laskuaukko, josta sulate 3 aukon 4 4 75288 kautta valuu vaakasuoran akselin 5 ympäri käännettävään sula-tesäiliöön 6, jota käännetään sulatesäiliön 6 alapintaan tarttuvan nostolaitteen 7, esim. hydraulisen työntömäntälaitteen avulla, joka nostolaite tukeutuu laitteen pohjaosaan 8. Pohjaosaan 8 on pönkitetty kaksi sivukehystä 9, 10, joiden väliin on asetettu nauhavalulaite 11, jossa on jäähdytyksellä 12 varustettu, rullien 13, 14, 15 yli kulkeva valunkuljetin 16. Valunkuljetin 16 muodostaa rullien 13 ja 14 väliin vinosti kohoavan jäähdytyspinnan 17, jolle on sijoitettu sulatejake-lulaite 20, joka putkikiertonivelellä 21 on yhdistetty sula-tesäiliöön 6. Sulatejakelulaitteessa 20 on kaksi jäähdytys-pintaan 17 mukautettua sivuseinää 22, 23 sekä sulatteen syötöllä 25 varustettu väliseinä 24. Sivuseinien 22, 23 väliin sijoitettu padotusseinä 265 pidättää mahdolliset kuona-aineet tai muut epäpuhtaudet. Sulatejakelulaitetta 20 peittää ylhäällä kansi 27. Väliseinän 24 läheisyyteen sijoitettu säiliö 28 sisältää voiteluainetta tai takertumista estävää ainetta jolla valunkuljetin 16 päällystetään. Seinät 22, 23, 24 ja padotusseinä 26 sekä kansi 27 ovat valmistetut lämmönkestä-västä aineesta.

Putkikiertonivelessä on sivuseinään 10 yhdistetty muotokappale 30, jonka kaukalomaiseen ulkopintaan on laakeroitu toinen muotokappale 31, jonka etupuolella on tiivistysrengas 32, joka toimii yhdessä sulatesäiliöön 6 kiinnitetyn tiivistysrenkaan 33 kanssa. Muotokappaleita 30, 31 ympäröi kaksi toisiinsa ruuvattua laippamuhvia 34, 35, joista muhvi 34 on kiinnitetty sivuseinän 10 muotokappaleeseen 30. Muhvi 35 kannattaa vie-rintälaakerirengasta 36, joka kuulien 38 ylitse toimii yhdessä laakerirenkaan 37 kanssa, joka viimeksimainittu on kiinnitetty sulatesäiliöön 6. Sulatesäiliöstä 6 käännettäessä siihen yhdistetty tiivistysrengas 33 ja laakerirengas 37 liikkuvat, kun taas putkikiertonivelen 21 muut osat ovat yhdistetyt sivuseinän 10 muotokappaleeseen 30 ja ovat sen takia kiinteitä. Rullat 13, 14, 15 ovat laakeroidut sivukehyksiin 9, 10, esim. pystylaakereilla 18, 19.

Il 5 75288

Selitetyn valulaitteen 11 sijasta voidaan myös käyttää muita laitteita, esim. sulatteella kostutettua pyörivää rumpua. Lisäksi kuvioissa 1-4 ei kuvioiden selvyyden vuoksi ole esitetty ohuita kerroksia valettaessa käytettyjä laitteita, esim. estämään sulatteen pursumista ulos saumoista ja ohjaamaan sen leviämistä jäähdytyspinnalle. Edelleen kuvioista puuttuvat erikoistoimenpiteet estetyn kutistumisen aiheuttaman säröily-taipumuksen estämiseksi, johon voidaan vaikuttaa tai sitä parantaa erään sulatejakelulaitteen 20 toisen laitteen tai jäähdytetyn valurummun avuilla, jonka kehälle sulatejakelu-laite on sijoitettu.

Toimenpiteet sulatteen levittämisen ohjaamiseksi kutistussä-röjen syntymisen välttämiseksi ovat esim. väliseinän 24 järjestäminen muuhun kuin pystysuoraan kulkusuuntaan, esim. vinoon, terävään, polveilevaan tai aaltomaiseen, jotta metalli-levyn jähmettyminen ei alkaisi samanaikaisesti. Sama vaikutus voidaan myös saavuttaa esim. kaasusuihkulla tai sähkömagneettisilla voimilla, jotka pidättävät sulatetta levyn leveyden osa-alueilla.

Laitteen olennainen osa on kelauslaite 40, joka on nauhavalu-laitteeseen 11 liittyneenä rakennettu kumpaankin sivukehykseen 9, 10. Kelauslaitteessa 40 on kaksi pylvästä 29, jotka ovat kääntyvästi laakeroidut kummankin sivukehyksen 9, 10 pysty-laakeriin 49, laakeroidun rullan 50 pidennetyillä laakeritapeilla. Kummassakin pylväässä 29 on kaksi ylemmän 42 ja alemman poikkikappaleen 43 yhdistämää patsasta 41, joihin on liukuvasti asennettu laakerikammio 44, jossa on laakeri 45, kara-eli piikkirullan 46 kierrettävää laakerointia varten.

Alemman poikkikappaleen 43 laakeriakseliksi muodostettu keskiosa 43' on kääntyvästi laakeroitu laakerikilpeen 47, joka laakerin 48 avulla on kääntyvästi tuettu pidennettyihin laakeri-tappeihin 49. Täten voidaan pylväitä 29 toisaalta levitys-laitteella 53 levittää ja toisaalta kääntää niitä rullan 50 kiertoakselin 51 ympäri. Nauhavalulaitetta 11 ja rullaa 50 käyttää moottori 56 voimansiirron 57 kautta.

6 75288

Laakerikilvissä 47 on yli alemman poikkikappaleen 43 ulottuvat laakerin liitoslaatat 54, joihin jokaiseen tarttuu nostolaite 55, esim. hydraulinen työntömäntälaite, joka on tuettu pohjaosaan 8. Rullassa 50 on, katso kuviota 4, ontelolta 58, joiden läpi jäähdytysneste virtaa ei lähemmin esitetyllä tavalla .

Kuvion 4 mukaan voidaan parhaiten selittää rengas- tai putkimaisen työkappaleen valmistusta. Nauhavalulaitteen 11 jäähdy-tyspinnalle 17 muodostuu sulatteen jähmettyessä suhteellisen ohut metallilevy 61, joka ohjauslaitteella (ei esitetty) ohjataan kararullalle 46, jolla se kerroksittain kelataan rengas- tai putkimaiseksi työkappaleeksi 60. Kerroksiksi kelaa-minen voidaan suorittaa eri tavoin: kerrokset voidaan asettaa sidottuina päällekkäin niin, että työkappaleen 60 seinän paksuus kasvaa vastaavasti joka kerrokselta tai kerrokset kelataan vain osittain päällekkäisiksi niin, että syntyy ruuvi-maisesti kelatulla metallilevyllä varustettu työkappale. Tällöin on olennaista, että halutun koostumuksen omaava metalli-levy kelataan niin korkeassa lämpötilassa, että rullan 50 toisiaan vastaan puristamat, toisiaan puskevat levyn 61 kerrokset hitsaantuvat sellaiseksi renkaaksi, jonka seinän paksuus on suurempi kuin yksittäisen levyn 61 paksuus, mutta saattaa myös moninkertaisesti ylittää tämän paksuuden. Täten työkappale 60 saa läpikotaisin samanlaisen, kelatun levyn 61 rakennetta vastaavan rakenteen. Epähomogeenisuutta ja segre-gointia, joita yleensä esiintyy valetussa tuotteessa ennen sen kuumamuovausta, ei tarvitse pelätä. Työkappaleen 60 puristus tapahtuu ylempään poikkikappaleeseen 42 pönkitetyllä nostolaitteella 63, esim. hydraulisella työntömäntälaitteella, joka painaa patsaissa 41 työnnettävää laakerikammiota 44, sen sisään laakeroituine kararullineen 46 vasten rullaa 50.

Työkappaleiden 60 valmistus selitetyllä laitteella on erityisen edullista, koska nauhavalulaitteessa 11 aikaansaatu metallilevy 61 välittömästi siitä lähdettyään kelataan ja hitsataan niin, että työkappaleen 60 liitos on hienorakeinen ja 7 75288 sen rakenne nopean jähmettymisensä takia on tasainen. Putkena toteutettu kararulla 46 voidaan työkappaleen 60 valmistamiseksi myös hitsata metallilevyyn 61. Mikäli nauhavalulait-teessa 11 aikaansaadun metallilevyn 61 yläpinnat eivät olisi riittävän tasaiset perusteellisen kosketuksen saamiseksi kelattaessa, voidaan tarpeen vaatiessa asettaa pari sileää valssia nauhavalulaitteen 11 ja kelauslaitteen 40 väliin.

Suurella sisähalkaisijalla varustettujen rengasmaisten työ-kappaleiden valmistamiseksi on tarkoituksenmukaisempaa valita yhden ainoan rullaparin sijasta, kuten kuvioiden 1-4 mukaan, useampia häkkiin 62 laakeroituja rullapareja 65, 66 työkappaleen 60 kelaamista varten, katso kuviota 5. Pyörivän sulatteella kostutetun ja nauhavalulaitteen 11 muodostavan jäähdytetyn valurummun 64 avulla muodostetaan metallilevy 61, joka kelataan rullaparien 65, 66 ylitse. Työkappaleen 60 sisäpuolella sijaitsevat rullat 66, 67 ovat pönkitetyt häkkiin 62 laakeroituun pitimeen 69. Häkki 62 on siirrettävästi laakeroitu kuljetuslaitteelle 77, jotta se voisi liikkua työkappaleen kasvua vastaavasti. Sisemmät rullat 66, 67 voivat sisähalkaisi jän määräämiseksi olla säädettäviä, kun taas ulkopuoliset valssit 65 voivat olla varustetut nostolaitteella 68. Lämmön tuontia tai poistoa varten olevalla laitteella 75 voidaan renkaan yläpinnan lämpötila pysyttää halutun suurena. Sivulle sijoitetut ohjausrullat 76 avustavat ohjausta ja/tai työkappaleen 60 sivuttaista puristusta.

Kuvion 5 mukaisessa laitteessa ei häkin 62 kääntäminen ylöspäin ole aina mahdollista, kuten kuvioiden 1-4 mukaisessa laitteessa. Silloin on tarkoituksenmukaista poistaa laitteesta kelauslaite, kuljetuslaitteella 77 olevine häkkeineen 62 ja vaihtaa ne toiseen samanlaiseen kelauslaitteeseen. Tällä tavalla voidaan laitteesta poistetulla kelauslaitteella edelleen vetää valmista työkappaletta 60 ja tarpeen vaatiessa puristaa sitä hitsaustapahtuman täydentämiseksi.

8 75288

Selitetyillä laitteilla voidaan myös haluttuja ainekerroksia käsittävä työkappale valmistaa yhtenä toimintana, esim. kulu-tuskestävät sisä- ja ulkokerrokset omaavia renkaita tai rullia tai putkiluppeja tavallisesta putkiteräksestä, joiden sisä- ja ulkokerros ovat ruostumatonta terästä. Metallilevyt asetetaan määrätyn pituisina kaistoina, joiden rakenne vastaa erilaisia haluttuja kerroksia, yksinkertaisesti vierekkäin riviin harkoksi, ja sen jälkeen se kelataan ja hitsataan.

Olennaista on se, että kelattavan levyn lämpötila on oikea haluttujen kerrosten painehitsauksen suorittamista varten, jolloin voidaan käyttää erilaisia menetelmiä. Kelattaessa kahden kerroksen muodostamaan kulmaan voidaan suunnata liekkejä ja suihkuja esim. kaasunpolttimesta, plasmapolttimesta tai laserista, jotka nopeasti nostavat pinnat hitsauslämpöti-laan, varsinkin mikäli aihio jo on esilänmitetty. Useimmiten on kuitenkin sähköinen, mieluimmin induktiivinen kuumennus suositeltavampaa, mikä mahdollistaa tarkan automaattisen lämpötilan säädön eikä vaikuta levyä ympäröivään ilmaan. On vältettävä hitsattavien pintojen hapettumista, mikä vahingoittaa moitteetonta metalliliitosta, minkä takia työkappaleiden 60 valmistus on suoritettava mieluimmin suljetussa tilassa ilman hapettavaa ilmaa, kuten vielä selitetään.

Lukuunottamatta metallilevyn kerrosten toisiaan puskevien pintojen hitsauslämpötilaa voi näiden läpikuumennus olla hyödyllinen tai jopa välttämätöntä ennen kelaamista ja hitsausta, varsinkin jos metallien läirtnö n johtokyky on korkea ja levypak-suudet suuret. Lämpö ei johtuisi vain hitsattavilta yläpinnoilta liian nopeasti levyn sisäosaan, mikä aiheuttaisi huonon hitsauksen, vaan saattaisi myös syntyä särömuodostukseen johtavia lämpöjännityksiä. Esikuumennukseen soveltuu sellaisissa tapauksissa esim. suolasta tehty sulametallihaude, joka tarpeen vaatiessa myös puhdistaa aihion pinnat epäpuhtauksista ja hapesta, ja se on sijoitettava kelauslaitteen 40 eteen.

Il 9 75288

Aina ei ole välttämätöntä muuttaa yksittäisten kerrosten yläpintoja sulaan tilaan moitteetonta metalliliitosta varten. Pikemminkin liitos voi syntyä kiinteässä vaiheessa kiteiden-välisenä diffuusiona, edellyttäen että yläpintojen välinen kosketus on perusteellinen ja lämpötila riittävän korkea.

Koska diffuusiota vaikeuttaa yläpinnoille tarttuva kaasukalvo, niin hitsaus olisi edullisempi tyhjössä, mutta useimmiten normaalissa valssaus- tai taontalämpötilassa riittää mitoitettu puristuspaine hyvän hitsauksen aikaansaamiseksi. Tosin hitsaus tapahtuu sitä nopeammin mitä korkeampi lämpötila on. Tosin useimmat metalliset raaka-aineet eivät sulamispisteen läheisyydessä kestä mainittavaa paineen aiheuttamaa muodonmuutosta ilman että liitokseen muodostuu säröjä, ja sen takia paine on mukautettava olemassaolevaan muovattavuuteen. Mikäli työkappaleen ominaisuuksissa on oltava kerroskohtaisia eroja ja sitä sen takia valmistetaan erilaisista aineista, niin kyseessä olevassa tapauksessa ei liian laaja diffuusio aineesta toiseen ole toivottavaa. Tässä tapauksessa hitsaus toteutetaan suhteellisen alhaisessa lämpötilassa, mutta sen takia suuremmalla paineella.

Hitsaus kiteidenvälisen diffuusion avulla kiinteässä muodossa on sellainen toimenpide, että se vaatii toteuttamiseensa tietyn ajan; mitä korkeampia lämpötila ja paine ovat, sitä lyhyempi tämä aika on. Ei ole mahdotonta, että varsinkaan hitaasti reagoivien metallien ja metallilejeerinkien kohdalla ei vallitsevassa lämpötilassa ja käytettävissä olevalla paineella täydellinen hitsaus ole suoritettu loppuun kelaamis-ajan kuluessa, vaan että tarvitaan pitempi korkeassa lämpötilassa viipyminen ja/tai vielä kuumanatyöstö, mikä siten syntyvien hilaliikkeiden takia helpottaa kiteiden välistä diffuusiota.

Riittävän suuren halkaisijan omaavalla rullalla ei saavuteta vain juuri kelatun kerroksen puristamiseen tarvittavaa painetta, vaan myös hitsaustoimenpiteen täydentämistä edistävän 10 7528 8 aineen kulku alempiin kerroksiin. Kuumatyöstö aikaansaa rakeisuuden pienenemisen ja liitoksen tasoittumisen, minkä takia valssaaminen tai takominen hitsauksen yhteydessä, esim. tyssääminen päätepintojen ylitse tai jokin muu muotoilu myös parantaa hitsausta. Työkappaleen pitempiaikaisen korkeassa lämpötilassa viipymisen johdosta esiintyvän epätoivottavan rakeisuuden kasvun takia työkappale on kelattaessa mitoitettava tarkoituksenmukaisesti niin suureksi, että rakeisuuden pienenemisen aiheuttama muotoilu voidaan toteuttaa viimeis-tyskokoon saakka, ainakin suuret laatuvaatimukset täyttäviin työkappaleisiin nähden.

Kuvioista 2, 3 ja 5 nähdään, että nauhavalulaitetta 11 ja ke-lauslaitetta 40 ympäröi kansi 70, jonka sisäpuolella hapettu-maton ilma pysyy.

Jos työkappale 60 on kelattu valmiiksi, niin kuvioiden 1-4 mukaisen laitteen pylväät 29 asetetaan kuviossa 3 esitettyyn, likipitäen pystysuoraan asentoon, jossa levityskoneisto 53 avaa ne niin, että kararulla 46 vapautuu ja yhdessä työkappaleen 60 kanssa pyörii noususillan 71 yli, kannen 70 alapuolella olevaan, vinolla lattialla 73 varustettuun säiliöön 72 ja suluksi muodostetun ja sulkuvedellä 74 täytetyn säiliön 72 läpi sen ulkopinnalle, josta se voidaan ottaa ulos.

Kararulla 46 johdetaan sulun 80 kautta kelauslaitteeseen 40, joka sulku on muodostettu saranalla 81 kääntyvällä kannalla varustetuksi säiliöksi, joka kansi on kuviossa 2 esitetty täysin avoimessa asennossa. Tyhjä kararulla 46 pannaan sulun 80 sisään kansi suljettuna, kannen 70 seinässä etupuolella oleva kansi 82 avattuna nuolen suuntaan. Kararulla 46 työnnetään nyt kiskoa 83 pitkin sisään, kelauslaite 40 on käännettynä nostolaitteen 55 avulla työasentoon ja tämän jälkeen le-vityslaite 53 on suljettuna niin, että laakerit 45 vastaanottavat kararullan 46 päät. Kelauslaite 40 on siten jälleen valmis metallilevyn kelaamiseen.

Il 11 75288

Työkappaleen 60 saavutettua halutun suuruutensa tai paksuutensa metallilevyn syöttö kelauslaitteeseen keskeytyy. Kun metallilevy 61 muodostetaan nauhavalulaitteessa 11, merkitsee tämä valutoimenpiteen, ts. levynmuodostuksen keskeytymistä. Tämä aikaansaadaan laskemalla käännettävä sulatesäiliö 6 alas, mikä saa vielä sulan sulatteen virtaamaan sulatejakelulait-teesta 20 takaisin sulatesäiliöön 6.

Metallilevyn syöttö voidaan keskeyttää toisellakin tavalla, esim. synnyttämällä paine-ero sulatesäiliön 6 ja kannen 70 erottaman tilan välille. Tässä tapauksessa ei ole välttämätöntä sijoittaa jäähdytyspintaa 17 nousemaan vinosti metalli-levyn 61 kulkusuunnassa.

Käytännössä on tarkoituksenmukaista käyttää kahta tai useampaa vuorotellen työskentelevää kelauslaitetta 40 yhdessä nau-havalulaitteen 11 kanssa niin, että jälkimmäistä voidaan käyttää jatkuvasti. Vaihto toiseen kelauslaitteeseen tapahtuu jatkuvasti tuotetun levyn poikkileikkaamisen jälkeen.

Mikäli metallilevy 61 menettää liian paljon lämpöä valulait-teen 11 ja kelauslaitteen 40 suuren välimatkan takia, on käynnistettävä laite puskuripintojen nopeata kuumennusta varten, kuten jo mainittiin. Useita, vuorotellen käynnistettäviä kelauslaitteita käytettäessä voidaan valmiiksi kelatun työ-kappaleen sisältävä laite tarpeen vaatiessa häiriöttä kuljettaa edelleen, esim. korotetulla rullapaineella, kelaamisen aikana valmistumatta jääneen hitsaustoimenpiteen viimeistelemiseksi .

Kannen 70 erottamassa tilassa voidaan tarpeen vaatiessa suorittaa muita kelaamiseen liittyviä toimenpiteitä. Työkappale 60 voidaan esim. vinolla levyllä 71 olevalla pysähdyspaikalla irrottaa kararullasta 46, valssaamis-, puristus- tai taonta-laitteilla työstöä varten, mutta myös vietäväksi suljetun tilan pidennykseen muodostettuun lämpöuuniin. Olosuhteista riip- 12 75288 puen voi sitten olla tarkoituksenmukaisempaa olla kuljettamatta vuorokäytössä käytettyjä kararullia 46 tilasta ulos tai ulos ja sisään tilassa, tai johtaa ne työkappaleesta 60 ulos-työntämisen jälkeen kelauslaitteen 40 sivulla olevalle, ke-lauslaitteeseen 40 johtavalle, samanaikaisesti kararullien 46 varastona ja jäähdytyslaitteena olevalle takaisinkuljettimel-le. Kararullien 46 työntäminen takaisin kelauslaitteeseen 40 voidaan suorittaa kannen 70 seinän läpi kaasutiiviisti viedyillä, pneumaattisesti tai sähkömoottorilla toimivilla tangoilla .

Selitetylle laitteelle on olennaista, että kestovalulla aikaansaatu metallilevy 61 joutuu halutussa lämpötilassa kelauslaitteeseen 40. Levyn lämpötilan kohottamiseksi voidaan mainittujen laitteiden lisäksi myös varata välineitä jäähdytystä varten, esim. nesteitä tai kaasuja.

Selitetyissä laitteissa valmistetut työkappaleet 60 sopivat myös edullisesti puolivalmisteiksi peltien, nauhojen, tankojen, vanunkien ja sen kaltaisten valssaamiseen sekä aihioiden puristamiseen ja takomiseen. Kun hyvin ohuesta aihiosta valmistetaan renkaita, voidaan aikaansaada suuri tuotanto mitä edullisimmilla kustannuksilla muutettaessa sulate puolivalmisteiksi keksinnön mukaisen laitteen vaatimilla alhaisilla investointikustannuksilla. Elleivät valssaamot, esim. säteis-valssaamot ole käytettävissä päättymättömien nauhojen vals-saamiseksi, renkaat leikataan irti ja suoristetaan valanteiksi, levynaihioiksi ta harkoiksi sen jälkeen tapahtuvaa vals-saamista varten. Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutettavissa oleva tuottavuus riippuu esivalssaamon suorituskyvystä tai nauhavalulaitteessa 11 aikayksikköä kohden jähmettyvästä metallimäärästä; valettaessa hyvin ohuita metallilevyjä 61 nämä saattavat olla paljon korkeampia kuin tavanomaisessa harkkovalulaitteessa. Lisäksi on vielä keksinnön mukaisella menetelmällä tehdyn puolivalmisteen liitos hienorakeisempi kuin tavanomaisella harkkovalulla valettu aine sekä vailla

II

13 75288 esiseegrauksia, jonka takia se tavallisesti valssattuja tuotteita koskevien teknisten normien saavuttamiseksi tarvitsee vähemmän muotoilua, ja sitä voidaan sen takia valmistaa pienempikoko is ena ja valssata valmiiksi harvemmilla valssausker-roilla kuin tunnetuilla menetelmillä tuotettua puolivalmistetta .

Keksinnön puitteissa on, varsinkin putkiluppia valmistettaessa monasti eduksi käyttää piikin sijasta nauhan levyisiksi leikattuja putkenpituuksia ja hitsata ne työkappaleiden kanssa. Nämä putkenpituudet voivat olla joko samaa ainetta tai jotakin muuta ainetta kuin työkappaleiden aine.

Useita saman- ta erilevyisiä levyjä voidaan hitsata vierekkäin samassa kelauslaitteessa. Nämä levyt voivat, mikäli ne ovat valettuja, olla valetut yhteisellä jäähdytyspinnalla erillisinä levyinä tai olla pituussuunnassa aukileikatun, le-veämmän levyn osia.

Valmistettaessa varsinkin suuren halkaisijan omaavia renkaita, levy voidaan tarpeen vaatiessa leikata osakappaleiksi, joiden pituus on ^ π x renkaan halkaisija, jotka osakappaleet kelataan peräkkäin ja päällekkäin ja hitsataan aukileikatuksi renkaaksi. Sisimpien rullien 66, 67 sijasta voidaan käyttää rumpua.

Claims (11)

14 752 8 8

1. Menetelmä rengas- tai putkimaisten metallisten työ-kappaleiden valmistamiseksi litteästä metallilevystä oksidoi-mattomassa ympäristössä kelaamalla metallilevy tiiviiksi päällekkäisiksi kerroksiksi ja hitsaamalla ne toisiinsa käyttäen hyväksi liitospintojen kuumuutta, tunnettu siitä, että sulatteesta suoraan muodostettu metallilevy jähmettymisen jälkeen valusuunnassa välittömästi siirretään kuljetuslaitteella kelauslaitteelle, jossa kerrosten hitsaamisessa yhteen samalla käytetään säteittäistä painetta kerrosten puristamiseksi yhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallilevyn lämpötilaa säädetään painehitsauksen lämpötilan mukaan.

3. Laite rengas- tai putkimaisten metallisten työkappa-leiden valmistamiseksi litteästä metallilevystä useaksi päällekkäiseksi kerrokseksi kelaamalla oksidoimattomassa ympäristössä patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisella menetelmällä, tunnettu kelauslaitteesta (40), jossa on metallilevyn (61) syöttölaite suoraan metallisulatteesta, jolla kelauslaitteella (40) on ainakin yksi rullapari (46, 50; 65, 66), joista kara-rullana toimiva rulla (46) on liikkuvasti laakeroitu ja toinen, edullisesti jäähdytetty rulla (50), on käytettävä puris-tusrulla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kumpikin rulla (46, 50) on laakeroitu rullan (50) kiertoakselin (51) ympäri kääntyviin pylväisiin (29), jolloin kararulla (46) on liikuteltavissa pylväisiin tuetun nostolaitteen (63) avulla, ja kumpikin pylväs on levityslaitteen (53) avulla käännettävissä rullan kiertoakseliin nähden kohtisuorien akseliensa ympäri niin pitkälle, että kararulla (46) on irrotettavissa laakeroinnistaan (44, 45).

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kelauslaitteessa (40) on useita, oksidoimattomassa II 15 75288 tilassa häkkiin (62) sijoitettuja rullapareja (65, 66), joista sisällä sijaitsevat rullat (66) ja vaihtoehtoisesti toiset sisällä sijaitsevat rullat (67) toimivat kararullina.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kelauslaitteen (40) häkki (62) on varustettu häkin kuljetuslaitteella (77).

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että metallilevyn syöttölaite on kelauslaitteen (40) suunnassa liikkuva, aihionmuodostusta palveleva jäähdytyspin-ta (17), joka käsittää jäähdytyspinnan eteen laakeroidun, nostettavalla ja laskettavalla sulatetasolla varustetun sula-tesäiliön (6) ja jäähdytyspinnan vieressä sijaitsevan sulate-jakelulaitteen (20).

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulatesäiliö (6) on käännettävissä akselin (5) ympäri, johon sulatesäiliö putkikiertonivelellä (32-38) on sulate jakelulaitteen (20) kanssa yhdistetty.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyspinta (17) on kelauslaitteen (40) suunnassa kierrettävä rumpu (64).

10. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että pylväät ovat käännettävissä vasten nosususiltaa (71), jota pitkin pylväistä irrotettu kararulla (46) työkappaleen (60) kanssa on pyöritettävissä suluksi muodostettuun, sulku-vedellä (74) täytettyyn säiliöön (72) ja kuljetettavissa pois laitetta ympäröivän kotelon (70) ulkopuolella.

11. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kannen (70) viereen on sijoitettu sulku (80), jonka läpi tyhjä kararulla (46) kiskoa (83) pitkin on kuljetettavissa kelauslaitteeseen (40). 16 75288