HU217258B

HU217258B - Eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására

Info

Publication number: HU217258B
Application number: HU9402472A
Authority: HU
Inventors: Daniel C. Wei
Original assignee: Hayes Wheel International, Inc.
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1999-12-28
Also published as: BR9305981A; US5340418A; CZ207994A3; AU3735693A; HUT67835A; WO1993017145A1; CA2131194A1; AU671273B2; JPH07504231A; US5336344A; SK101194A3; EP0628089A4; KR950700435A; EP0628089A1

Abstract

A találmány tárgya eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására, főleghőkezelt járműkeréktárcsák alűmíniűmöntvényből való előállítására. Atalálmány szerinti eljárás a következő eljárási lépéseket tartalmazza:a) a hőkezelést egy őlyan több műnkahelyes hőkezelő berendezésenvégzik, ahől az első műnkahely nagy teljesítményű hevítőberendezésselrendelkezik, a másődik műnkahely pedig a keréktárcsa hőkezelésihőmérséklet-tartőmányán belüli hőntartásra alkalmas berendezéssel vanellátva; b) a keréktárcsát az első műnkahelyre berakják; ezűtán c)nagy teljesítményű hevítőberendezésből való hőenergia keréktárcsáravaló bőcsátásával győrsan – 1 és 4 perc közötti idő alatt – felhevítika keréktárcsát annak anyagától függő és előre meghatárőzőtt hőkezelésihőmérséklet-tartőmányba, mégpedig 510 řC és 570 řC, előnyösen 526 řCés 552 řC közötti hőmérséklet-tartőmányba; majd d) a keréktárcsát aberendezés első műnkahelyéről tővábbmőzgatják a berendezés másődikműnkahelyére; végül e) a keréktárcsát a másődik műnkahelyenhőenergiával látják el, és ezen műnkahelyen a keréktárcsát 2 és 4 percközötti hőkezelési ideig tartják. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására, főleg hőkezelt járműkeréktárcsák alumíniumöntvényből való előállítására. A találmány szerinti eljárás a következő eljárási lépéseket tartalmazza:

a) a hőkezelést egy olyan több munkahelyes hőkezelő berendezésen végzik, ahol az első munkahely nagy teljesítményű hevítőberendezéssel rendelkezik, a második munkahely pedig a keréktárcsa hőkezelési hőmérséklet-tartományán belüli hőntartásra alkalmas berendezéssel van ellátva;

b) a keréktárcsát az első munkahelyre berakják; ezután

c) nagy teljesítményű hevítőberendezésből való hőenergia keréktárcsára való bocsátásával gyorsan - 1 és 4 perc közötti idő alatt - felhevítik a keréktárcsát annak anyagától függő és előre meghatározott hőkezelési hőmérséklet-tartományba, mégpedig 510 °C és 570 °C, előnyösen 526 °C és 552 °C közötti hőmérséklet-tartományba; majd

d) a keréktárcsát a berendezés első munkahelyéről továbbmozgatják a berendezés második munkahelyére; végül

e) a keréktárcsát a második munkahelyen hőenergiával látják el, és ezen munkahelyen a keréktárcsát 2 és 4 perc közötti hőkezelési ideig tartják.

HU 217 258 B

A leírás terjedelme 26 oldal (ezen belül 14 lap ábra)

HU 217 258 Β

Találmányunk tárgya eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására, főleg hőkezelt járműkeréktárcsák alumíniumöntvényből való előállítására, ahol a könnyűfém keréktárcsát öntőformában öntjük, majd eltávolítjuk az öntőformából, csonktalanítjuk, elvégezzük az oldatba viteli hőkezelést, és hőenergia közlésével a keréktárcsa anyagául szolgáló fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékletre felhevítjük, majd a keréktárcsára bocsátott hőenergiát csökkentjük, és a keréktárcsa hőmérsékletét a kiválasztott fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékleten tartjuk egy további hőkezelés időtartamára.

Öntött, alumíniumötvözet gyártmányok - például járműkeréktárcsák - előállításakor az elsődleges öntési művelet után általában még egy sor hőkezelési lépés elvégzése szükséges azért, hogy az öntvény kellő tulajdonságokkal - úgymint szakítószilárdság, folyási határ, nyúlás és kifáradási szilárdság - rendelkezzék. E lépések közé tartozik: az 1 „oldatba vitel” hőkezelési eljárás és a 2 „öregítés” hőkezelési eljárás (azaz nemesítéssel történő edzés). Az „oldatba vitel” során az alumíniumötvözet öntvényt először előírt ideig mintegy 538 °C (1000 °F) „oldatba viteli” hőmérsékletre hevítik, miáltal az ötvözetben lévő bizonyos oldható alkotórészek (például az öregítéskor keményedést előidéző Mg₂Si magnézium-szilicid) „szilárd oldatba” mennek. Közvetlenül ezután hirtelen lehűtik az öntvényt (például vízfürdőbe merítéssel), miáltal az alkotórészek szilárd oldatban maradnak. Ez megakadályozza az illető alkotórészek gyors kiválását, ami akkor következne be, ha hagynák, hogy az öntvény egy bizonyos hőmérséklet-tartományon lassú lehűléssel menjen át. A következő, öregítési eljárás során a keményedést előidéző alkotórészek ellenőrzött módon kiválnak az oldatból, kellő mechanikai tulajdonságokat biztosítva az öntvénynek. Az öregítést vagy „természetes” módon, legalább ΙΟΙ 2 órás, szobahőmérsékleten történő pihentetéssel végzik, de „gyorsított” öregítés is végezhető az öntvény rövidebb időtartamú, magasabb hőmérsékletre történő felhevítésével [például 30 perces hőntartás 232 °C-on (450 °F)].

A gravitációs öntésű alumínium járműkeréktárcsák gyártására szolgáló hagyományos eljárás azzal kezdődik, hogy alkalmas, olvasztott alumíniumötvözetet például A356 jelű alumíniumot - öntenek öntőformába az öntőforma beömlőcsatomáján keresztül egészen addig, amíg az olvadék az öntőforma egy vagy több felöntésében meg nem jelenik. Miután az olvadék teljesen megszilárdult, az öntvényt eltávolítják az öntőformából, amikor is sor kerülhet az öntvény csonktalanítására (azaz az öntvény beömlőcsatomában megszilárdult részének levágására) és - szobahőmérsékletre történő lehűtése érdekében - vízfürdőbe merítésére. Ezután az öntvényről eltávolítják a felöntéseket, és röntgenátvilágítással feltárják az esetleges öntvényhibákat.

Ezt követően egy köteg (általában 70 és 350 közötti darabszámú) keréktárcsát állványokra helyeznek, és „kötegelt” oldatba viteli hőkezelésnek tesznek ki. A kötegelt oldatba viteli hőkezelés úgy történik, hogy az állványokat nagy, gáztüzelésű vagy futőellenállásos, kényszerkeringetésű konvekciós kemencébe helyezik. A konvekciós kemencében az öntvényeket a kívánt „oldatba viteli” hőmérsékletre [körülbelül 538 °C (1000 °F)] hevítik, és mintegy 2 és 8 óra közötti ideig ezen a hőmérsékleten tartják. Közvetlenül a hőntartás után vízfürdőbe merítve hirtelen lehűtik a keréktárcsákat. Lehűtés után a keréktárcsákat géppel megmunkálják, befestik és/vagy kikészítő bevonattal ellátják, és ez alatt az idő alatt végbemegy a szobahőmérsékleten történő természetes öregítés is.

Öntött alumínium keréktárcsák fenti eljárással történő előállításával kapcsolatos problémák egyike a gyártásban töltött idő hosszú volta, ami az egyes lépések hosszú technológiai idejének következménye. Ismeretes, hogy ha egy öntvény megfelelő „oldatba viteli” hőmérsékletre hevítése megtörtént, az oldatba viteli hőkezelés már 5 percen belül kielégítően végbemegy. Kötegelt oldatba viteli hőkezelés esetén azonban - minthogy ott egyszerre nagyszámú keréktárcsát hőkezelnek

- nehéz az összes keréktárcsát egyenletes, egyforma hőmérsékleten tartani. Ezért rendszerint legalább két óráig végzik a keréktárcsák oldatba viteli hőkezelését, hogy biztosak lehessenek abban, hogy valamennyi keréktárcsa megkapja a megfelelő hőkezelést

Könnyűfém alkatrész fent leírt hőkezelési lépései, kezdve a keréktárcsa öntésével és folytatva az oldatba viteli hőkezeléssel és az öregítéssel, óvatos becslés szerint is legalább 12 óráig eltartanak, de 24 óra közelebb van a gyakorlathoz. Ez azt jelenti, hogy a keréktárcsa bármilyen gyártási hibáját (amelyre rendszerint a gépi megmunkáláskor derül fény) mindaddig nem lehet egykönnyen felfedezni, amíg egy viszonylag nagy számú keréktárcsa ki nem kerül a gyártásból. Tehát előfordulhat, hogy nagyszámú keréktárcsát legyártanak, amíg felfedeznek egy öntési hibát. Ezen túlmenően - mivel a keréktárcsákat az oldatba viteli hőkezelés előtt lehűtik szobahőmérsékletre - többletenergiára (és többletidőre) van szükség a keréktárcsák újbóli, az oldatba viteli hőkezeléshez szükséges hőmérsékletre való felhevítése miatt.

Alumíniumötvözet öntvények - például dugattyúk

- előállítására egy másik lehetséges eljárást ismertet a GB 390 244 számú szabadalmi dokumentum. Az abban leírtak szerint alumíniumötvözetet öntőformába öntenek, és az öntvényt eltávolítják az öntőformából, amikor a hőmérséklete még 350 °C (662 °F) fölött van. Az öntvényt azonnal egy magasabb, 420 és 520 °C (788 és 968 °F) közötti hőmérsékletű kemencébe helyezik, és 10 és 30 perc közötti időtartamra ott tartják. A hőntartás után az öntvényt vízfürdőbe merítik, majd természetesen vagy mesterségesen öregítik.

Öntött alumíniumötvözet gyártmányok előállítására további eljárásokat ismertetnek az US 4420 345 és 4919 143 számú szabadalmi leírások. Az azokban leírtak szerint alumínium-szilícium-magnézium ötvözetet vagy 0,03 és 1,0 tömegszázalék közötti antimontartalmú alumínium-szilícium-réz-magnézium ötvözetet öntenek öntőformába. Utána - az öntvény teljes megszilárdulása után, de még mielőtt a hőmérséklete 450 °C (842 °F) alá csökkenne - az öntvényt egy meg2

HU 217 258 Β határozott, magasabb, 896 és 1022 °C (480 és 550 °F) közötti hőmérsékletű hevítőkemencébe helyezik 2 óránál rövidebb időre. A hőntartást követően az öntvényt vízfürdőbe merítik, majd 12 óránál rövidebb idejű, mesterséges öregítési eljárásnak teszik ki meghatározott, magasabb hőmérsékleten.

A fenti szabadalmi dokumentumokban közzétett eljárások lecsökkentik az öntött alumínium gyártmányok oldatba viteli hőkezelésének idejét azáltal, hogy nem hagyják az öntvényt egy bizonyos hőmérséklet alá hűlni az oldatba viteli hőkezelés megkezdése előtt. Az öntvények oldatba viteli hőkezelésére és/vagy mesterséges öregítésére azonban továbbra is kényszerkeringetésű konvekciós kemencét alkalmaznak. A kényszerkeringetésű konvekciós kemencéknek van néhány hátrányuk, így: viszonylag hosszú a technológiai hőmérséklet eléréséhez szükséges felfűtési idő, nehéz egyenletes hőmérséklet-eloszlást biztosítani; néha egyenetlen a gyártmányminőség.

Újabban bizonyos ipari alkalmazásokban egyre nagyobb szerepet kapnak az elektromos, infravörös fűtőés hevítőberendezések. Az infravörös fűtő- vagy hevítőberendezés a gyártmányt meghatározott frekvenciájú és intenzitású elektromágneses hősugárzás (hullámok) gerjesztésével, és a sugárzásnak a gyártmányra irányításával hevíti. A konkrét frekvenciát (azaz a hullámhosszt) és intenzitást a gyártmány hevítésére vonatkozó konkrét követelményeknek megfelelően választják meg. Bár az ipar számtalan különböző területén használnak infravörös fűtő- és hevítőberendezést, elsősorban mégis vékony filmmel bevont felületű és rétegelt gyártmányok szárítására és/vagy kikeményítésére alkalmazzák őket.

Találmányunk célja könnyűfém, főleg öntött alumínium járműkeréktárcsa előállítására szolgáló eljárás továbbfejlesztése, amelynek során az öntvény mechanikai tulajdonságait, mint például a nyúlást, a szakítószilárdságot, a kifáradási határt megbízhatóan, mindenkor azonos értéken garantálni tudjuk tömeggyártás során.

Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy előnyös a hőkezelés szempontjából a kívánt hőfokra való gyors felhevítés, valamint az öregítés során egy pontosan meghatározott hőmérsékletre visszahűteni az öntvényt, és ugyancsak pontosan meghatározott ideig ott hőn tartani.

Eljárásunk lényege, hogy a gyártósor hőkezelő berendezésében az öntvény hőmérsékletét folyamatosan érzékeljük a hőkezelés során, és az öntvény, főként a keréktárcsa mindenkori hőmérsékletének függvényében megy végbe a berendezés vezérlése. Úgynevezett zárt hurkú, visszacsatolt vezérlést alkalmazunk, és az egyes munkahelyeken a hőkezelendő önvény az előírt hőmérsékleten az előírt ideig tartózkodik.

Eljárásunkban a keréktárcsa hőkezelésére nem az általában használt kényszerkeringetésű konvekciós kemencét alkalmazzuk, hanem a keréktárcsa oldatba viteli hőkezelésére vagy mesterséges öregítésére, vagy mindkettőre infravörös hevítőberendezést alkalmazunk.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására, főleg hőkezelt járműkeréktárcsák alumíniumöntvényből való előállítására vonatkozik, ahol a könnyűfém keréktárcsát öntőformában öntjük, majd eltávolítjuk az öntőformából, csonktalanítjuk, elvégezzük az oldatba viteli hőkezelést, és hőenergia közlésével a keréktárcsa anyagául szolgáló fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékletre felhevítjük; majd a keréktárcsára bocsátott hőenergiát csökkentjük, és a keréktárcsa hőmérsékletét a kiválasztott fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékleten tartjuk egy további hőkezelés időtartamára, olyan módon eljárva, ami a következő eljárási lépéseket tartalmazza:

a) a hőkezelést egy olyan több munkahelyes hőkezelő berendezésen végezzük, ahol az első munkahely nagy teljesítményű hevítőberendezéssel rendelkezik, a második munkahely pedig a keréktárcsa hőkezelési hőmérséklet-tartományán belüli hőntartásra alkalmas berendezéssel van ellátva;

b) a keréktárcsát az első munkahelyre berakjuk;

c) a nagy teljesítményű hevítőberendezésből való hőenergia keréktárcsára való bocsátásával gyorsan - 1 és 4 perc közötti idő alatt - felhevítjük a keréktárcsát annak anyagától függő és előre meghatározott hőkezelési hőmérséklet-tartományba, mégpedig 510 °C és 570 °C, előnyösen 526 °C és 552 °C közötti hőmérséklet-tartományba; majd

d) a keréktárcsát a berendezés első munkahelyéről továbbmozgatjuk a berendezés második munkahelyére; végül

e) a keréktárcsát a második munkahelyen hőenergiával látjuk el, és ezen munkahelyen a keréktárcsát egy előre meghatározott hőkezelési ideig tartjuk.

A találmány egy másik ismérve szerint a nagy teljesítményű hevítőberendezésekben infravörös hősugárzókat vagy pedig gáztüzelésű infravörös hősugárzókat alkalmazunk.

Egy további ismérv szerint a gyors felhevítés során előbb a hevítőegységek első csoportjából egy első irányába bocsátunk ki hőenergiát, majd egy másik csoportból egy másik irányba, amely nem párhuzamos az első iránnyal. Előnyös, ha a második irány merőleges az első irányra.

A találmány szerinti eljáráshoz tartozik az is, hogy a keréktárcsát hirtelen lehűtés után még öregítjük. Az elsődleges öntési művelet után a keréktárcsát mindaddig az öntőformában hagyjuk, amíg a hőmérséklete kellőképp le nem csökken annyira, hogy az öntőformából való eltávolításakor ne léphessen fel kihúzási deformáció [körülbelül 427 °C (800 °F)]. Utána a keréktárcsát eltávolítjuk az öntőformából, majd előnyösen csonktalanítjuk, és a keréktárcsa oldatba viteli hőkezelését előnyösen még azelőtt megkezdjük, mielőtt a keréktárcsa hőmérséklete az alá a pont alá csökkenne, ahol a keményedést előidéző alkotórészek „oldatból” való kiválása számottevővé válna. Ez a hőmérséklet előnyösen körülbelül 371 °C (700 °F) fölött van. Általában az öntőformából való eltávolítás és az oldatba viteli hőkezelés megkezdése közötti idő rövidebb, mint 2 perc.

A keréktárcsa oldatba viteli hőkezelésére egy első infravörös hevítőberendezést alkalmazunk. Az első inf3

HU 217 258 Β ravörös hevítőberendezéssel gyorsan felhevítjük a keréktárcsát egy, az oldatba viteli hőkezelés 526 és 552 °C (980 és 1025 °F) tartományába eső hőmérsékletére, és 2 és 10 perc közötti időtartamra fenntartjuk ezt a hőmérsékletet, hogy az öregítéskor keményedést előidéző alkotórészek oldatba menjenek. A keréktárcsát előnyösen szakaszos szögelfordítással mozgatjuk egy infravörös hevítőberendezésben, amit egyes keréktárcsák külön-külön hevítésére több önálló hevítő munkahelyet magában foglalóan alakítunk ki.

Az egyes infravörös hevítő munkahelyeket rendre ellátjuk a keréktárcsa mindenkori hőmérsékletét érzékelő hőmérséklet-figyeléssel, és az egyes munkahelyeken a keréktárcsa hevítését észlelt hőmérséklete függvényében vezéreljük. Egy lehetséges vezérlési eljárásnál a gyors felhevités során figyeljük a keréktárcsa hőmérsékletét. Ha a keréktárcsa hőmérséklete elér egy meghatározott, az oldatba viteli hőkezelés hőmérséklettartományába eső értéket, a keréktárcsára bocsátott hőenergiát lecsökkentjük. Egy másik lehetséges vezérlési eljárás során megmérjük a keréktárcsa kezdeti hőmérsékletét, majd a kezdeti hőmérséklet alapján meghatározunk egy gyors felhevitési időtartamot. Ha a felhevítési időtartam véget ér, a keréktárcsára sugárzott hőenergiát lecsökkentjük. Ezenkívül - későbbi visszakeresési lehetőséget biztosítandó - az egyes keréktárcsák hevítési hőmérsékleteit és időtartamait esetleg regisztráljuk.

Közvetlenül a hőntartási művelet után a keréktárcsát vízfürdőbe merítjük, biztosítva, hogy az öregítéskor keményedést előidéző alkotórészek javarészt „szilárd oldatban” maradjanak. A vízfürdőbe merítés után egy második infravörös hevítőberendezést alkalmazunk a keréktárcsa gyorsított, mesterséges öregítésére. A második infravörös hevítőberendezéssel a keréktárcsát 204 és 260 °C (400 és 500 °F) tartományba eső hőmérsékletre hevítjük 2 és 20 perc közötti időtartamra. A második infravörös hevítőberendezést előnyösen integráljuk az első infravörös hevítőberendezéssel, és egyes keréktárcsáknak közvetlenül a vízfürdőbe merítés utáni külön-külön hevítésére több önálló hevítő munkahelyet magában foglalóan alakítjuk ki. Az öregítés után elvégezzük a keréktárcsával kapcsolatos további műveleteket, úgymint: felöntések eltávolítása, gépi megmunkálás, bevonattal ellátás.

Az eljárásunk növeli az öntött keréktárcsák előállításánál megszokott gyártási hatékonyságot, és segítségével az elsődleges öntési művelet befejezésétől számított mintegy 30 és 60 perc közötti idő múlva kész keréktárcsát kapunk. Tehát a keréktárcsa gyártásban töltött ideje lényegesen lecsökken.

A továbbiakban találmányunkat előnyös kiviteli példák kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az

1. ábra a találmány szerinti eljárás segítségével öntött alumíniumötvözet keréktárcsa elölnézete (a keréktárcsának a jármű külseje felé néző oldala alul van); a

2. ábra a találmány szerinti eljárás lépéseit mutatja folyamatábra formájában; a

3. ábra a találmány szerinti eljárás során előnyösen követett hőmérséklet-idő görbét mutatja; a

4. ábra öntött alumínium keréktárcsa találmány szerinti eljárással való gyártásához alkalmazott infravörös hevítőberendezés alaprajza; az

5. ábra az önálló infravörös hevítő munkahelyek egyikének a 4. ábrán bejelölt 5-5 egyenes mentén felvett metszete; a

6. ábra öntött alumínium keréktárcsa találmány szerinti eljárással való gyártásához alkalmazható infravörös hevítőberendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos rajza; a

7. ábra infravörös hevítőberendezés egy másik lehetséges kiviteli alakjának vázlatos rajza; a

8. ábra öntött alumínium keréktárcsa találmány szerinti eljárással való gyártásához alkalmazott hevítőberendezés zárt hurkú vezérlésének folyamatábrája; a

9. ábra a 8. ábra szerinti vezérlés hőmérséklet-idő görbéje; a

10. ábra a 8. ábra szerinti vezérlés egy lehetséges kiviteli változatának folyamatábrája; a

11. ábra a 8. ábra szerinti vezérlés egy másik lehetséges kiviteli alakjának folyamatábrája; a

12. ábra öntött alumínium keréktárcsa találmány szerinti eljárással való gyártásához alkalmazott hevítőberendezés nyílt hurkú vezérlésének folyamatábrája; a

13. ábra a 12. ábra szerinti vezérlés hőmérsékletidő görbéje; a

14. ábra a keréktárcsa kezdeti hőmérséklete és a felhevitési idő közötti összefüggést mutatja a 12. ábra szerinti vezérlésre vonatkozólag; a

15. ábra a 12. ábra szerinti vezérlés egy másik lehetséges kiviteli változatának folyamatábrája; végül a

16. ábra a keréktárcsa súlya és kezdeti hőmérséklete, valamint a felhevitési idő közötti összefüggést mutatja paraméterezett görbesereg formájában, a 12. ábra szerinti vezérlésre vonatkozólag.

Rátérve tehát az ábrák alapján történő ismertetésre, az 1. ábrán egy tipikus, járműveknél használt, gravitációs öntésű, alumíniumötvözet 10 keréktárcsa látható, amely a találmányunk szerinti eljárással gyártható. A gravitációs öntés során olvasztott alumíniumot öntünk az illető öntőformába (nincs ábrázolva) egy beömlőcsatomán keresztül, miáltal egy 12 beömlőcsonk képződik, majd amikor a formaüreg megtelik, a felemelkedő alumíniumolvadék betölt egy központi 13 felöntést és egy perem (vagy oldalfal) alakú 14 felöntést. Látni kell, hogy bár a találmányt gravitációs öntőeljárással gyártott keréktárcsa kapcsán ismertetjük és szemléltetjük, a találmány más öntőeljárásokhoz, így például

HU 217 258 Β kisnyomású, sajtoló-, pórusmentes, félszilárd és fröccsöntéshez ugyancsak használható. Ezen eljárások esetén a keréktárcsa 12 beömlőcsonk és 13,14 felöntések nélkül lenne öntve.

Hasonlóképp azt is látni kell, hogy bár a rajzok és a leírás „egy darabból” álló 10 keréktárcsa gyártására vonatkozik, a találmány több darabból álló keréktárcsa egyik alkatrészének, például a kerékagynak (nincs ábrázolva) a gyártására is használható; utána a kerékagyat egy külön legyártott peremhez (nincs ábrázolva) ismert módon hozzáerősítve kapjuk a kész keréktárcsát. Az öntött alkatrész lehet a keréktárcsa teljes frontális része is, amelyre utólag rögzítünk egy peremrészt. A leírásban, majd az igénypontokban tehát a „keréktárcsa” megnevezés egyetlen darabból álló, öntött keréktárcsán kívül jelentheti egy összetett keréktárcsa öntött alkatrészét is.

A 10 keréktárcsát bármilyen, öntésre alkalmas alumíniumötvözetből, például A356 alumíniumból önthetjük. Ez az alumíniumtípus hozzávetőleg a következő összetételű (tömegszázalékban): 6,0 és 7,5% közötti szilícium, 0,25 és 0,45% közötti magnézium, körülbelül 0,20% vas, körülbelül 0,20% titán, 0,008 és 0,04% közötti stroncium, és a többi alumínium. Az alumíniumba beleértjük azokat a kis mennyiségű nyomelemeket, amelyek az ötvözetben jelen lehetnek még, így: magnéziumot, rezet, kalciumot, antimont, cinket, báriumot, szenet, cirkóniumot és káliumot. A stroncium öntési adalékanyag, amelynek használata az oldatba viteli hevítés időtartamát lecsökkenti. Más alkalmas, Önthető ötvözetek A333 vagy A357 alumíniumot vagy magnéziumot tartalmaznak.

Rátérve a 2. és 3. ábrára, elkezdjük a találmány szerinti konkrét eljárás ismertetését. Legelső 20 lépésként t₀ időpontban T, hőmérsékletű [körülbelül 704 °C (1300 °F)], olvasztott alumíniumötvözetet öntünk egy gravitációs típusú öntőformába (nincs ábrázolva), amelyben kialakul a 10 keréktárcsa kívánt, végső formájának megfelelő nyersöntvény. A 10 keréktárcsát mindaddig az öntőformában hagyjuk, amíg a hőmérséklete kellőképp le nem csökken annyira, hogy az öntőformából való eltávolításakor ne léphessen fel kihúzási deformáció (a 3. ábrán T₂ hőmérséklet a ( időpontban), majd utána a 10 keréktárcsát azonnal oldatba viteli hőkezelésnek tesszük ki, még mielőtt a hőmérséklete az alá a pont alá csökkenne, ahol a keményedést előidéző alkotórészek kiválása számottevővé válna (T₃ hőmérséklet a t₂ időpontban). Kihúzási deformáció akkor fordul elő, ha a 10 keréktárcsa még nem hűlt le arra a hőmérsékletre, amelyen az öntőformából deformálódás nélkül ki lehet húzni az öntvényt. Bár ez a konkrét hőmérséklet függhet az öntvény konkrét összetételéből, A356 alumíniumból öntött, tipikus 10 keréktárcsa esetén a tapasztalatok szerint legtöbb esetben a T₂ hőmérsékletnek 427 °C (800 °F) alá kell csökkennie, ha a kihúzási deformációt el akarjuk kerülni. A 22 lépés során, amikor is a 10 keréktárcsát eltávolítjuk az öntőformából, a 12 beömlőcsonkot és a 13, 14 felöntéseket lásd 1. ábra - az öntvényen hagyjuk.

A 10 keréktárcsa öntőformából való eltávolítása után a 24 lépésben a 10 keréktárcsát előnyösen csonktalanítjuk, majd utána a 26 lépésben a lehető leghamarabb még mielőtt a keményedést előidéző alkotórészek (például Mg₂Si) számottevő kiválása elkezdődne a forró öntvényben - megkezdjük az oldatba viteli hőkezelést. Mindamellett - amint azt alább ismertetjük - a 10 keréktárcsa oldatba viteli hőkezelését megkezdhetjük úgy is, hogy a 10 keréktárcsán még rajta van a 12 beömlőcsonk, amit aztán később távolítunk el. A 10 keréktárcsa konkrét magnézium- és szilíciumtartalmától függően előnyös, ha az oldatba viteli hőkezelés megkezdése előtt a t₂ időpontbeli T₃ hőmérséklet nem kisebb 371 °C-nál (700 °F); ugyanakkor esetenként a T₃ hőmérséklet körülbelül 204 °C-ra (400 °F) is lecsökkenhet, és a kapott eredmény még mindig kielégítő. Az öntvény kívánt hőmérsékletének fenntartása érdekében az öntvénynek a formaüregből való eltávolítása (22 lépés, t, időpont) és az oldatba viteli hőkezelés megkezdése (26 lépés, t₂ időpont) között eltelt idő általában rövidebb, mint körülbelül 2 perc.

Összhangban találmányunk egyik ismérvével, a 10 keréktárcsának a 26 lépésben történő egyenkénti oldatba viteli hőkezelésére infravörös hevítőberendezést alkalmazunk. Az infravörös hevítőberendezés segítségével a 26 lépésben a 10 keréktárcsát t₂ időponttól t₃ időpontig tartó idő alatt először gyorsan felhevítjük a kívánt oldatba viteli T₄ hőmérsékletre. A T₄ hőmérséklet általában 527 és 552 °C (980 és 1025 °F) tartományba esik, míg a t₂ és t₃ időpontok közötti idő - a 10 keréktárcsa kezdeti hőmérsékletétől és az infravörös hevítőberendezés felhevítési sebességétől függően - hozzávetőleg 1 és 4 perc között van. Amint a 10 keréktárcsa hőmérséklete elérte a kívánt T₄ hőmérsékletet, az infravörös hevítőberendezés segítségével t₃ és t₄ időpontok közötti ideig - ez mintegy 2 és 4 perc közötti idő - T₄ hőmérsékleten tartjuk a 10 keréktárcsát. A356 alumíniumból öntött 10 keréktárcsa esetén a T₄ hőmérséklet előnyösen hozzávetőleg 538 °C (1000 °F), a t₂ és t₃ időpontok közötti idő előnyösen mintegy 1 és 2 perc között van, és a t₃és t₄ időpontok közötti idő előnyösen mintegy 3 és 4 perc között van. A t₂ és t₄ időpontok közötti teljes időtartam tehát mintegy 5 perc.

A 26 lépésbeli oldatba viteli hőkezelés befejezése után a 10 keréktárcsát a 28 lépésben azonnal vízfürdőbe helyezzük t₄ és t₅ időpontok közötti időre. A 26 lépésbeli oldatba viteli hőkezelés befejezése és a 28 lépésbeli vízfürdőbe merítés között eltelt idő előnyösen kevesebb 10 másodpercnél. A 28 lépésben a 10 keréktárcsát vízfürdőbe merítjük, majd a 30 lépésben gyorsított, mesterséges öregítési folyamatnak vetjük alá t₅ és t₆időpontok közötti időn belül. A t₄ és t₅ időpontok között eltelt idő előnyösen mintegy 45 másodperc, tehát az oldatba viteli hőkezelés befejezése és a mesterséges öregítés megkezdése között eltelt t₄ és t₆ időpontok közötti idő hozzávetőleg 1 perc. A vízfürdő hőmérsékletét előnyösen 48 és 104 °C (120 és 220 °F) közötti tartományban tartjuk.

A találmányunk egy további ismérvével összhangban a 10 keréktárcsa 28 lépésbeli vízfürdőbe merítése után a 30 lépésben a gyorsított, mesterséges öregítésre infravörös hevítőberendezést alkalmazunk. Erre a mű5

HU 217 258 Β veletre előnyösen közvetlenül a 28 lépésbeli vízfürdőbe merítés után kerül sor. A 30 lépésben a 10 keréktárcsát az infravörös hevítőberendezés segítségével először a kívánt öregítési T₅ hőmérsékletre hevítjük a t₆ és t₇időpontok közötti idő alatt, majd a 10 keréktárcsát T₅hőmérsékleten tartjuk t₇ és t_g időpontok közötti ideig. A T₅ hőmérséklet 204 és 260 °C (400 és 500 °F) tartományba esik, a t₆ és t₇ időpontok közötti idő hozzávetőleg 1 és 4 perc között van, a t₇ és t₈ időpontok közötti idő pedig hozzávetőleg 2 és 10 perc között van. A T₅hőmérséklet előnyösen mintegy 232 °C (450 °F), a t₆ és t₇ időpontok közötti idő előnyösen 1-2 perc, a t₇ és t₈időpontok közötti idő előnyösen 3-4 perc, tehát a t₆ és t₈időpontok közötti teljes időtartam kereken 5 perc.

Közvetlenül a 30 lépésbeli mesterséges öregítés után a 32 lépésben a 10 keréktárcsát vízfürdőbe merítjük a további, szokásos műveletek miatt szükséges előzetes lehűtés céljából. A vízfürdőbe merítés után a 34 lépésben a 10 keréktárcsát röntgenátvilágításos ellenőrzés alá vethetjük, hogy megállapítsuk, van-e bármilyen szembetűnő öntvényhibája. Amennyiben a 26 lépésbeli oldatba viteli hőkezelést megelőzően a 24 lépésben nem végeztük volna el a 10 keréktárcsa csonktalanítását, akkor a 36 lépésben csonktalanítjuk a 10 keréktárcsát a 12 beömlőcsonk öntvényről való eltávolításával. A 38 lépésben eltávolítjuk a 10 keréktárcsáról a 13, 14 felöntéseket. A 38 lépést követően a 40 lépésben szükség szerint gépi megmunkálással adjuk meg a 10 keréktárcsának a kívánt, végső alakot. Végül a 42 lépésben a 10 keréktárcsát kikészítő bevonattal (és/vagy - ha szükséges festéssel) ellátva befejezzük az öntött alumínium keréktárcsa előállítását.

Az eljárás előnyös kiviteli alakjában a gyártási folyamat bennünket érdeklő része - tehát amely a fr időpontban (22 lépés) a 10 keréktárcsa öntőformából való eltávolításával kezdődik, és a 10 keréktárcsa gyorsított, mesterséges öregítése után a t₈ időpontban vízfürdőbe merítéssel fejeződik be (32 lépés) - 30 percnél, előnyösen 15 percnél rövidebb idő alatt befejezhető. Tekintve, hogy a 30 lépés és a 40 lépés (gépi megmunkálás) közötti idő általában mintegy 30 percnél rövidebb, 45 percnél rövidebb idő alatt bevonásra kész, megmunkált keréktárcsához juthatunk. Tehát ha mind az oldatba viteli hőkezelésre, mind a mesterséges öregítésre infravörös hevítőberendezést alkalmazunk, a technika állása szerinti eljárásokhoz képest jelentősen lecsökken a gyártási folyamat ideje. Ennek eredményeként a keréktárcsa bármilyen hibája felfedezhető, még mielőtt nagy mennyiségű keréktárcsát legyártanánk. Ezen túlmenően azt találtuk, hogy infravörös hevítőberendezést alkalmazva a gyártott keréktárcsák mechanikai tulajdonságai egységességebbek és állandóbbak.

Rátérve a 4. ábrára, azon egy példaképp bemutatott, integrált, infravörös 44 hevítőberendezés látható, amely az öntött alumíniumötvözet 10 keréktárcsa oldatba viteli hőkezelésére és mesterséges öregítésére egyaránt alkalmazható. Amint az ábra mutatja, az infravörös 44 hevítőberendezés szakaszos szögelfordítású körasztal-konstrukció, amely a 10 keréktárcsa gyártására #1, #2...# 12 munkahelyekkel rendelkezik. A 44 hevítőberendezés magában foglal egy szögelfordító egységet (nincs ábrázolva), amely a 10 keréktárcsákat meghatározott ütemidővel körbelépteti a 44 hevítőberendezésben. Amint azt alább részletesen ismertetjük, a #2...#6 munkahelyek feladata a 10 keréktárcsa oldatba viteli hőkezelése, míg a #8.. .#12 munkahelyek feladata a 10 keréktárcsa gyorsított, mesterséges öregítése.

Legelső mozzanatként az #1 munkahelyen egy darab 10 keréktárcsát berakunk a körasztalba. A körasztalt egy A tengely körül szakaszosan elfordítjuk; az egyes munkahelyeken egy-egy 10 keréktárcsa hozzávetőleg 55-60 másodpercig tartózkodik, az egyik munkahelyről a következő munkahelyre fordítás pedig 3 másodpercnél rövidebb ideig tart. Ezek szerint egy 10 keréktárcsának a 44 hevítőberendezésben való teljes körülfordítási ideje, vagyis az oldatba viteli hőkezelés és a mesterséges öregítés együttes ideje rövidebb, mint 13 perc.

Az #l-#6 és a #8—#12 munkahelyek mindegyikét ellátjuk egy-egy szerkezettel, például egy-egy 46 hőmérséklet-érzékelővel, amellyel az illető munkahelyeken érzékeljük a 10 keréktárcsa mindenkori hőmérsékletét. Azt találtuk, hogy előnyös, ha a szerkezet, amelyet a 10 keréktárcsa mindenkori hőmérsékletének érzékelésére az egyes munkahelyeken alkalmazunk, egy vagy több optikai pirométer. Az egyes 46 hőmérséklet-érzékelők az egyes munkahelyeken lévő 10 keréktárcsa hőmérsékletére jellemző jelet szolgáltatnak. A 46 hőmérséklet-érzékelőket egy 48 vezérlőegységgel kötjük össze, amelynek segítségével - amint azt alább ismertetjük az egyes hevítő munkahelyeken lévő keréktárcsák hevítését egyedileg vezéreljük. A 4. ábrán a #2-#6 és a #8—#12 munkahelyek hevítő munkahelyek, amelyeket az 5. ábrán látható kemencéhez hasonló, nagy teljesítményű hevítőkemencékkel látunk el.

A 48 vezérlőegység segítségével az egyes munkahelyek hevítését olyan módon vezéreljük, hogy 50 vezetékeken keresztül vezérelt teljesítményjelet adunk infravörös 52 hősugárzókra (az infravörös 52 hősugárzókat lásd az 5. ábrán). Amint azt alább ismertetjük, az 50 vezetékekre adott teljesítményjeleket az illető 10 keréktárcsák észlelt hőmérséklete és a hőkezelési eljáráshoz megkívánt hevítési időtartam függvényében vezéreljük. Ezen túlmenően a 48 vezérlőegység segítségével egy 51 regisztrálókészüléknek folyamatosan jelet adunk. Az 51 regisztrálókészülék révén - miközben a körasztal a 10 keréktárcsát körbeforgatja a 44 hevítőberendezésben - az egyes 10 keréktárcsák hevítési hőmérsékletéről és idejéről külön-külön regisztrátumhoz jutunk. így ha egy 10 keréktárcsáról (amelyet később géppel megmunkálunk és azonosító kóddal látunk el) kiderül, hogy a hőkezelés során lett selejtes, az 51 regisztrálókészülék regisztrátuma segítségével azonosítani tudjuk az adott 10 keréktárcsa hőmérséklet-idő görbéjét, majd azonosítani tudjuk azokat az esetleges további 10 keréktárcsákat is, amelyeket hasonló hőmérséklet-idő görbe szerint hevítettünk. Tehát az 51 regisztrálókészülék segítségével hamar azonosítani tudjuk azokat a 10 keréktárcsákat, amelyeket a selejtes 10 keréktárcsával azonos módon hevítettünk, és elsőd6

HU 217 258 Β legesen csak ezeket szükséges ellenőriznünk esetleges öntvényhibák szempontjából.

Amint már említettük, az öntési művelet után az oldatba viteli hőkezelést a lehető leghamarabb megkezdjük, és a 10 keréktárcsát előnyösen még azelőtt továbbfordítjuk a #2 munkahelyre, mielőtt a hőmérséklete 371 °C (700 °F) alá csökkenne. Itt egy nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 54 hevítőkemencét - lásd részletesen az 5. ábrán - bekapcsolva megkezdjük a 10 keréktárcsa felhevítését az oldatba viteli hőkezelés végbemeneteléhez szükséges hőmérsékletre. A nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 54 hevítőkemence alapvetően négyszögletes 56 házba van építve, amely egy felső 58 fallal, egy alsó 60 fallal és két 62 oldalfallal rendelkezik. Az alsó 60 falban egy 64 nyílás van kiképezve.

A nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 52 hősugárzók az 56 házban vannak elhelyezve, és infravörös hősugárzást kibocsátva a 10 keréktárcsát kívánt módon hevítik. Az infravörös 52 hősugárzók a felső 58 fal közelében, a két 62 oldalfal közelében, továbbá az alsó 60 fal közelében - a 64 nyílás egyik és másik oldalán vannak elhelyezve. Az előnyös kiviteli alaknál a nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 52 hősugárzók például volfrámszálas, 40 watt/cm (100 watt/inch) teljesítménysűrűségű kvarclámpák. Szükség esetén az infravörös 52 hősugárzókból több önálló hevítési zóna alakítható ki, amelyek hevítőegysége külön-külön vezérelhető.

Amint az 5. ábra mutatja, az 56 ház belső tere 66 hőszigeteléssel van kibélelve, ami a hőveszteséget minimálisra csökkenti, és növeli az 54 hevítőkemence hatásfokát. Az egyes 56 házak el vannak látva egy-egy átmenő 68 alagúttal; a 10 keréktárcsát ezeken keresztül fordítjuk körbe a körasztal segítségével. Az egyes 56 házak még rendre 70 járatokkal is el vannak látva, amelyeken keresztül az infravörös 52 hősugárzókat - a túlhevülést megakadályozandó - levegővel hűtjük.

A körasztal több 72 forgatószerkezetet magában foglal, rendre egy-egy munkahelyre beépítve. A 72 forgatószerkezet az alsó 60 fal 64 nyílásán keresztül, felfelé benyúlik a 68 alagútba, és egy B tengely körül forgatható. A 72 forgatószerkezetnek része egy függőleges 74 orsó, amelyre a 10 keréktárcsa tartása céljából egy 76 gyám van oldhatóan rögzítve. A 76 gyám a mindenkori konkrét 10 keréktárcsa alakjának megfelelően van kialakítva. A 72 forgatószerkezet hozzá van kapcsolva egy meghajtáshoz (nincs ábrázolva), amelynek segítségével a 72 forgatószerkezet B tengelye körül (előnyösen körülbelül 3-5 fordulat/perc fordulatszámmal) forgatjuk a 10 keréktárcsát, miközben az az illető hevítő munkahely infravörös hősugárzásának ki van téve.

A #2 munkahely infravörös 52 hősugárzóival elkezdjük intenzíven - mintegy 43 és 93 °C (100 és 200 °F) közötti percenkénti hőmérséklet-emelkedéssel - felhevíteni a 10 keréktárcsát. Figyelembe véve a 10 keréktárcsa kezdeti hőmérsékletét és a körasztal ütemidejét, a 10 keréktárcsa hőmérséklete a #2 munkahelyen általában még nem éri el a kívánt oldatba viteli hőmérsékletet. Ezért - miután a körasztal segítségével a 10 keréktárcsát továbbfordítottuk a #3 munkahelyre - változatlan intenzitással tovább hevítjük a 10 keréktárcsát egészen addig, amíg a hőmérséklete el nem éri a kívánt, 527 és 552 °C (980 és 1025 °F) tartományba eső oldatba viteli hőmérsékletet. Ettől kezdve az infravörös 52 hősugárzókat egészen az oldatba viteli hőkezelés végéig (#4-#6 munkahelyek) már csak az oldatba viteli hőmérséklet fenntartásához szükséges, csökkentett intenzitással működtetjük.

A következő ütemben - miután a 10 keréktárcsát a #6 munkahelyről továbbfordítottuk a #7 munkahelyre leemeljük a 10 keréktárcsát az illető 72 forgatószerkezetről, és haladéktalanul egy 75 víztartályba merítjük. Utána a 10 keréktárcsát azonnal visszaemeljük az eredeti 72 forgatószerkezetére, és továbbfordítjuk a #8 munkahelyre, ahol elkezdjük a gyorsított, mesterséges öregítést. De az eljárás úgy is folytatható, hogy a 10 keréktárcsát - miután a #7 munkahelyen vízfürdőbe merítettük - hagyjuk szobahőmérsékletre lehűlni, majd egy 76 gyámra emeljük, és ha szükséges, eltávolítjuk róla a felöntéseket, géppel megmunkáljuk, festjük, végül pedig hagyományos módon, természetesen öregítjük.

A #8 munkahelyen - a 48 vezérlőegység segítségével a 10 keréktárcsa észlelt hőmérsékletétől függő teljesítményjelet adva az illető infravörös 52 hősugárzókra - elkezdjük a 10 keréktárcsát meghatározott [előnyösen percenként 38 és 93 °C (100 és 200 °F) közötti] hevítési sebességgel hevíteni egészen addig, amíg el nem érjük a kívánt öregítési hőmérsékletet, amely - amint korábban említettük - előnyösen 204 és 260 °C (900 és 500 °F) tartományban van. Figyelembe véve a 10 keréktárcsa kezdeti hőmérsékletét és a körasztal ütemidejét, a 10 keréktárcsa hőmérséklete a #8 munkahelyen általában még nem éri el a kívánt öregítési hőmérsékletet. Ezért - miután a körasztal segítségével a 10 keréktárcsát továbbfordítottuk a #9 munkahelyre - változatlan intenzitással hevítjük tovább a 10 keréktárcsát egészen addig, amíg a hőmérséklete el nem éri a kívánt öregítési hőmérsékletet. Ettől kezdve a 48 vezérlőegység segítségével egészen az öregítés befejezéséig - tehát a #10—#12 munkahelyek mindegyikén - a 10 keréktárcsa hőmérsékletét pontosan a kívánt öregítési hőmérsékleten tartjuk.

Végül a #12 munkahelyről továbbfordítjuk a 10 keréktárcsát az #1 munkahelyre, ahol - kiemelve a munkahelyről - belemerítjük egy 78 víztartályba, és lehűtjük a további munkafolyamatok megkívánta hőmérsékletre. Utána a 10 keréktárcsát egy 80 szállítószalagra helyezzük, és elszállítjuk oda, ahol a további 34-42 lépésekhez tartozó műveletek elvégezhetők.

A 6. ábrán további példaként egy olyan nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 90 hevítőberendezést látunk, amely hasonló a 4. ábrán bemutatott nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 44 hevítőberendezéshez, azzal a különbséggel, hogy a 90 hevítőberendezés nem integrált hevítőberendezés. Amint a 6. ábra mutatja, az #1 munkahelyen behelyezzük a 10 keréktárcsát a 90 hevítőberendezésbe, majd körasztal segítségével szakaszosan körülfordítjuk a #2-#6 munkahelyeken keresztül, és közben vagy oldatba viteli hőkezelést,

HU 217 258 Β vagy pedig gyorsított, mesterséges öregítést végzünk a 10 keréktárcsán.

A 7. ábrán további példaként még egy nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 92 hevítőberendezés látható, amely hasonló a 4. ábrán bemutatott nagy teljesítményű, elektromos, infravörös 44 hevítőberendezéshez, azzal a különbséggel, hogy a 92 hevítőberendezés nem körasztalos kivitelű. Amint a 7. ábra mutatja, az #1 munkahelyen behelyezzük a 10 keréktárcsát a 92 hevítőberendezésbe, majd szakaszosan végigvisszük a lineáris elrendezésű #2-#6 munkahelyeken, és közben vagy oldatba viteli hőkezelést, vagy pedig gyorsított, mesterséges öregítést végzünk a 10 keréktárcsán.

Jó néhány eljárás áll rendelkezésre azon hőenergia mennyiségének és intenzitásának vezérlésére, amelyet a fent leírt hőkezelési eljárások során az egyes 10 keréktárcsákra bocsátunk. Az egyik ilyen vezérlési eljárás során figyeljük a 10 keréktárcsa T_w hőmérsékletét, miközben - előre meghatározott intenzitású hőenergiát kibocsátva - gyorsan növeljük a 10 keréktárcsa hőmérsékletét. Amikor a 10 keréktárcsa T_w hőmérséklete elér egy meghatározott hőmérséklet-tartományba eső, meghatározott értéket, a 10 keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását lecsökkentjük akkora értékre, amely a 10 keréktárcsa hőmérsékletének a meghatározott tartományban való tartásához szükséges. Tekintve, hogy a 10 keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását a 10 keréktárcsa mindenkori hőmérsékletének függvényében vezéreljük, ez a vezérlési eljárás zárt hurkú, visszacsatolt vezérlés.

A fenti, zárt hurkú vezérlési eljárást a 8. ábrán látható folyamatábrával és a 9. ábrán látható hőmérséklet-idő görbe segítségével szemléltetjük. A 9. ábrán látható görbe tulajdonképpen a 3. ábrán látható görbe oldatba viteli hőkezelésre vonatkozó szakaszát mutatja részletesebben. Bár az egyszerűség kedvéért a vezérlési eljárást a következőkben a 4. ábrán látható infravörös 44 hevítőberendezés kapcsán ismertetjük, e vezérlési eljárás más hevítőberendezésekhez is alkalmazható.

Amint fentebb elmondtuk, az #1 munkahelyen behelyezzük a 10 keréktárcsát a szakaszos elfordítású körasztalba, és továbbfordítjuk a hevítő #2 munkahelyre. Ekkor - amint a 8. ábra 100 művelete mutatja - a 48 vezérlőegység segítségével a 44 hevítőberendezést úgy vezéreljük, hogy az egy előre meghatározott, kezdeti intenzitással hevítse a 10 keréktárcsát a gyors felhevítés érdekében. Ezt úgy valósítjuk meg, hogy a #2 munkahelyen lévő infravörös 52 hősugárzókra t₀időpontban feszültséget adunk. Rendszerint a megengedhető legnagyobb feszültséget adjuk az 52 hősugárzókra, hogy maximális intenzitású hőenergiát kapjon a 10 keréktárcsa.

A gyors felhevítésre a t_[NT időtartamú felhevítési szakaszban kerül sor, amint azt a 9. ábra hőmérsékletidő görbéjének felfutó 101 szakasza mutatja. A 10 keréktárcsa felhevítése közben a 10 keréktárcsa T_w hőmérsékletét egy 46 hőmérséklet-érzékelővel figyeljük, amint azt a 8. ábra 102 művelete mutatja. A vezérlési eljárás előnyös kiviteli alakjában folyamatosan figyeljük a hőmérsékletet, bár a vezérlési eljárás úgy is kivitelezhető, hogy a T_w hőmérsékletet csak meghatározott időközönként, diszkrét időpontokban érzékeljük.

A T_w hőmérséklet jelét bevezetjük a 48 vezérlőegységbe, és a döntési 103 műveletben összehasonlítjuk az előírt oldatba viteli T_SHT hőmérséklettel. A 48 vezérlőegységben egy konkrét, de változtatható értékű T_SHThőmérsékletet tárolunk. A konkrét T_SHT hőmérséklet értéke egy meghatározott SHT hőmérséklet-tartományban van. Az SHT hőmérséklet-tartományt a 9. ábrán vízszintes, vonalkázott sáv jelöli, amelyet egy alsó T_Lhatárhőmérséklet és egy felső T_L· határhőmérséklet határol. A konkrét SHT hőmérséklet-tartomány rendszerint szűk tartomány, és szélessége a 10 keréktárcsa öntéséhez alkalmazott, konkrét alumíniumötvözet függvénye. Amint fentebb említettük, A356 alumíniumötvözet esetén az SHT hőmérséklet-tartományra jól bevált az 526 és 552 °C (980 és 1025 °F) közötti hőmérséklettartomány.

Mindaddig, amíg a T_w hőmérséklet kisebb, mint a T_SHT hőmérséklet, a 10 keréktárcsát folyamatosan hevítjük az infravörös 52 hő sugárzók által kibocsátott kezdeti, előre meghatározott intenzitású hőenergiával. A 10 keréktárcsa konkrét tulajdonságaitól függően lehetséges, hogy egynél több hevítő munkahelyen kell keresztül vinnünk a 10 keréktárcsát ahhoz, hogy a T_whőmérséklete elérje a T_SHT hőmérsékletet.

Amikor a T_w hőmérséklet eléri a T_STH hőmérsékletet, a 48 vezérlőegység segítségével lecsökkentjük az infravörös 52 hősugárzókra adott feszültséget. Ezáltal az infravörös 52 hősugárzók által kibocsátott hőenergia intenzitása lecsökken egy meghatározott, kisebb értékre, amint azt a 8. ábrán a 104 művelet jelzi. A 46 hőmérséklet-érzékelő és a 48 vezérlőegység tűréseitől függően lehetséges, hogy a T_w hőmérséklet a T_SHT hőmérsékletet kissé túllépi, mielőtt bekövetkezik az 52 hősugárzók feszültségének lecsökkentése. Miután lecsökkentettük a feszültséget, a T_w hőmérséklet egy tranziens folyamat során - lásd a 9. ábrán a tranziens 105 szakaszt - rövid ideig még nő, majd lecsökken egy SHT hőmérséklet-tartományon belüli hőmérsékletre. Vegyük észre, hogy a T_w hőmérséklet a tranziens szakasz során rövid időre meghaladhatja a felső T_L, határhőmérsékletet. Az 52 hősugárzók által kibocsátott, csökkentett intenzitású hőenergia a T_w hőmérsékletet ezen a hőmérsékleten tartja, amint azt a 9. ábra hőmérséklet-idő görbéjének lényegében vízszintes 106 szakasza mutatja.

Amint a 9. ábra mutatja, a T_w hőmérsékletet az előírt SHT hőmérséklet-tartományban tartjuk az oldatba viteli hőkezelésre meghatározott T_SHT időtartamig; a t_SHT időtartam a felhevítési t^j időtartam végétől a hőkezelés befejezési t_END időpontjáig tart. A t_SHT időtartam megválasztása történhet empirikus képlet segítségével, de alapulhat konkrét, oldatba viteli hőkezelésekkel szerzett tapasztalatokon is. A t_SHT időtartam alatt folytatjuk alO keréktárcsának a 44 hevitőberendezésben való szakaszos körülfordítását. Amint a döntési 107 művelet jelzi, a 48 vezérlőegység segítségével mérjük azt az időt, amely alatt a 10 keréktárcsa a csökkentett intenzitású hőenergiának van kitéve. A t_END időpontban a 48 vezérlőegység segítségével - feszültségmentesítve a 10 ke8

HU 217 258 Β réktárcsát hevítő infravörös 52 hősugárzókat - befejezzük az oldatba viteli hőkezelést. Ezután a 10 keréktárcsa gyártását a fentebb leírt módon folytatjuk.

A fent leírt, zárt hurkú vezérlési eljárás egy második kiviteli alakját a 10. ábrán látható folyamatábra szemlélteti. Ennek az eljárásnak az egyik sajátossága az, hogy egy, a kibocsátott hőenergia intenzitásának lecsökkentése utáni időpontban a 10 keréktárcsa T_w hőmérsékletét összehasonlítjuk egy előre meghatározott, maximális T_MAX hőmérséklettel. A hőmérséklet-összehasonlítás célja az, hogy kizárjuk a 10 keréktárcsa túlhevítését a 44 hevítőberendezés hibás működése esetén. Amint a 9. ábrán a legfelső, szaggatott vonal mutatja, a Τ_ΜΑχ hőmérséklet értékét a felső T_D határhőmérsékletnél nagyobbra választjuk. A T_MAX hőmérséklet jellemzően 2,8-5,6 °C-kal (5-10 °F) magasabb a felső T_LJhatárhőmérsékletnél.

Amint a 10. ábra 110 művelete mutatja, t₀ időpontban megmérjük a 10 keréktárcsa kezdeti T_o hőmérsékletét. Ezt a 44 hevítőberendezés #1 vagy #2 munkahelyén egyaránt megtehetjük. Tekintve, hogy ismeijük a 44 hevítőberendezés meghatározott, kezdeti r,_NT felhevítési sebességét és a T_MAX hőmérsékletet, az a becsült t idő, amely ahhoz szükséges, hogy a 10 keréktárcsa hőmérséklete a T_MAX hőmérsékletet elérje, a következőképp határozható meg:

¹⁼(Τμαχ^_Το) ! ^γγντ

Ezek után a következőképp jelölhetünk ki egy hőmérséklet-ellenőrzési t_CK időpontot a T_w hőmérséklet Τ_ΜΑχ hőmérséklettel való összehasonlítására:

tcK^O ⁺ t

Az így nyert hőmérséklet-ellenőrzési t_CK időpont az az időpont, amikorra aT_w hőmérséklet várhatóan elérné a T_MAX hőmérsékletet abban az esetben, ha a 48 vezérlőegység nem csökkentené le az infravörös 52 hősugárzókra adott feszültséget akkor, amikor az esedékessé válik. Ha a 48 vezérlőegységnek ez a potenciális meghibásodása bekövetkezne, akkor a 10 keréktárcsa gyors felhevítése folytatódna a T_MAX hőmérsékletig, amint a

9. ábra görbéjén a 101 szakasz szaggatott 108 meghosszabbítása jelzi.

A 10. ábrán látható 111...114 műveletek megegyeznek a 8. ábrán látható 100, 102,103,104 műveletekkel. Viszont a 10. ábra 115 művelete során t_CK időpontban megmérjük a T_w hőmérsékletet, vagyis a T_w(t_CK) hőmérsékletet. A döntési 116 művelet során a Tw(tcx) hőmérsékletet összehasonlítjuk a T_MAX hőmérséklettel. Ha a T_w(t_CK) hőmérséklet nagyobb vagy egyenlő a T_MAX hőmérséklettel, a 48 vezérlőegység segítségével megállapítjuk, hogy a 44 hevítőberendezés meghibásodott. Ezért a vezérlési folyamatot elágaztatjuk a 117 művelethez, ahol tovább csökkentjük az infravörös 52 hősugárzók által kibocsátott hőenergia intenzitását, mielőtt még a 10 keréktárcsa megolvadna. Egy lehetséges kiviteli változatban a 117 művelet során a 44 hevítőberendezést teljesen kikapcsoljuk. Ezután a 118 művelet során vészjelzéssel hívjuk fel a gépkezelő figyelmét a problémára. Ha a T_w(t_CK) hőmérséklet kisebb a T_MAX hőmérsékletnél, a vezérlési folyamatot a fentebb leírt módon folytatjuk a 10 keréktárcsa meghatározott hőmérséklet-tartományban tartásával egészen addig, amíg a t_END időpont el nem érkezik. A t_END időpontban a döntési 119 művelet során a vezérlési folyamatot elágaztatjuk a hevítés befejezéséhez.

A zárt hurkú vezérlés egy harmadik kiviteli alakját szemlélteti all. ábrán látható folyamatábra. Ez az eljárás hasonló a 10. ábra szerinti eljáráshoz, azzal a kivétellel, hogy a t_CK és t_END időpontok között figyeljük, hogy a T_w hőmérséklet nem haladja-e meg a T_MAXhőmérsékletet. Ennek megfelelően all. ábrán látható 115’ művelet azt jelzi, hogy t_CK időpontban elkezdjük figyelni a T_w hőmérsékletet. Amennyiben a t_CK és t^u időpontok között a T_w hőmérséklet meghaladja a T_MAXhőmérsékletet, akkor a döntési 116’ műveletben a 48 vezérlőegység segítségével a folyamatot elágaztatjuk a 117 művelethez, ahol a 10 keréktárcsára bocsátott hőenergiát tovább csökkentjük. Egy lehetséges kiviteli változatban a 117 művelet során a 44 hevítőberendezést teljesen kikapcsoljuk. Ezzel megvédjük a 10 keréktárcsát a túlhevítéstől, ha a 48 vezérlőegység nem csökkenti le kielégítő mértékben az 52 hősugárzókra adott feszültséget akkor, amikor az esedékessé válik. A T_whőmérséklet figyelése lehet folyamatos (meghatározott időközönként, diszkrét időpontokban figyelve), de szorítkozhat egyetlen, előre meghatározott időpontra is.

A 10 keréktárcsa hevítésének vezérlésére szolgáló eljárás egy további változatában előre kiszámítjuk a 10 keréktárcsa gyors felhevítési szakaszának időtartamát. Ez az időtartam a 10 keréktárcsa kezdeti hőmérsékletének függvénye. A gyors felhevítési időtartam idejére kezdeti, meghatározott intenzitású hőenergiát bocsátunk a 10 keréktárcsára, majd utána lecsökkentjük a hőenergia intenzitását. Tekintve, hogy a felhevítési szakasz alatt nem figyeljük a 10 keréktárcsa tényleges hőmérsékletét, a vezérlési eljárás során nincs visszacsatolás. Ezért ez a vezérlési eljárás nyílt hurkú vezérlési eljárás.

A fenti, nyílt hurkú vezérlési eljárást a 12. ábrán látható folyamatábrával és a 13. ábrán látható hőmérséklet-idő görbével szemléltetjük. A 13. ábrán látható görbe tulajdonképpen a 3. ábrán látható görbe oldatba viteli hőkezelésre vonatkozó szakaszát mutatja részletesebben. Bár az egyszerűség kedvéért a vezérlési eljárást ismét a 4. ábrán látható infravörös 44 hevítőberendezés kapcsán ismertetjük, a vezérlési eljárás más hevítőberendezésekhez is alkalmazható.

Amint fentebb ismertettük, a 10 keréktárcsát az #1 munkahelyen ráhelyezzük a körasztalra. Amint a 12. ábra 120 művelete mutatja, t₀ időpontban megmérjük a 10 keréktárcsa T_o hőmérsékletét a 46 hőmérséklet-érzékelő segítségével, és a mért értéket továbbítjuk a 48 vezérlőegységbe. Utána a 48 vezérlőegység segítségével kiszámítjuk a 10 keréktárcsa gyors felhevítési szakaszának t^-p időtartamát, amely alatt a 10 keréktárcsát egy előre meghatározott T_SHT hőmérsékletre felhevítjük. A t_INT időtartam a T_o hőmérséklet függvénye. A t[j«j_T időtartam és a T_o hőmérséklet közötti függvénykapcsolatot a 14. ábra szemlélteti idő-hőmérséklet görbe formájában, amit a 48 vezérlőegység tárolóegységében tárolni tudunk. A már ismertetett zárt hurkú ve9

HU 217 258 Β zérlőeljáráshoz hasonlóan a T_SHT hőmérséklet itt is az SHT hőmérséklet-tartományba esik. Az SHT hőmérséklet-tartományt a 13. ábrán egy vonalkázott sáv jelöli, amelyet egy alsó T_L határhőmérséklet és egy felső Tu határhőmérséklet határol.

Miután kiszámítottuk a t^ időtartam értékét, meg tudjuk határozni a 10 keréktárcsa gyors felhevítésének befejezési t_t időpontját (lásd a 120 műveletet). Ismerve az oldatba viteli hőkezelés kívánt t_sHT időtartamát, az oldatba viteli hőkezelés befejezésének t₂ időpontját ugyancsak ki tudjuk számítani. A t_SHT időtartam megválasztása történhet empirikus képlet segítségével, de alapulhat konkrét, oldatba viteli hőkezelésekkel szerzett tapasztalatokon is. A t_SHT időtartam alatt folytatjuk a 10 keréktárcsának a 44 hevítőberendezésben való szakaszos körülfordítását. A 120 műveletben jelzett számítások elvégzése után a 10 keréktárcsát továbbfordítjuk a #2 munkahelyre.

A 121 műveletben a 48 vezérlőegység segítségével a 44 hevítőberendezést úgy vezéreljük, hogy az egy előre meghatározott, kezdeti intenzitással hevítse a 10 keréktárcsát a gyors felhevítés érdekében. Ezt úgy valósítjuk meg, hogy a #2 munkahelyen lévő infravörös 52 hősugárzókra t₀ időpontban feszültséget adunk. Rendszerint a megengedhető legnagyobb feszültséget adjuk az 52 hősugárzókra, hogy maximális intenzitású hősugárzást kapjon a 10 keréktárcsa. Ezt a műveletet addig folytatjuk, amíg a ti időpont el nem érkezik, amint azt a döntési 123 művelet jelzi. A gyors felhevítési szakaszt a 13. ábra hőmérséklet-idő görbéjének a t₀és tj időpontok közé eső felhevítési, felfutó 122 szakasza jelzi.

Amikor a t, időpont elérkezik, a 48 vezérlőegység segítségével lecsökkentjük az infravörös 52 hősugárzókra adott feszültséget. Ezáltal az infravörös 52 hősugárzók által kibocsátott hőenergia intenzitása lecsökken egy meghatározott kisebb értékre, amint azt a 124 művelet jelzi. A csökkentett intenzitású hőenergia a T_whőmérsékletet a meghatározott SHT hőmérséklet-tartományban tartja, amint azt a 13. ábra hőmérséklet-idő görbéjének lényegében vízszintes 125 szakasza mutatja. Vegyük észre, hogy a feszültség lecsökkentését követően a T_w hőmérséklet a felső T_(J határhőmérsékletet egy rövid tranziens idejére még túllépheti.

Miután lecsökkentettük a hőenergia intenzitását, a 48 vezérlőegység segítségével - amint azt a döntési 126 művelet jelzi - mérni kezdjük azt az időt, amely alatt a 10 keréktárcsa a csökkentett intenzitású hőenergiának van kitéve. A hőkezelés befejezési t₂ időpontjának elérkezésekor a 48 vezérlőegység segítségével feszültségmentesítve a 10 keréktárcsát hevítő infravörös 52 hősugárzókat - befejezzük a hőkezelést. Ezután a 10 keréktárcsa gyártását a fentebb leírt módon folytatjuk.

A nyílt hurkú vezérlési eljárás egy második kiviteli alakját a 15. ábrán látható folyamatábra szemlélteti. Ennek az eljárásnak az egyik sajátossága az, hogy a gyors felhevítési szakasz után a 10 keréktárcsa T_w hőmérsékletét összehasonlítjuk egy maximális T_MAX hőmérséklettel, hogy kizárjuk a 10 keréktárcsa túlhevítését. Hasonlóan a már ismertetett zárt hurkú vezérlési eljáráshoz, a T_MAX hőmérsékletet itt is a felső Τ_ν határhőmérsékletnél nagyobbra választjuk, amint azt a 13. ábrán a legfelső, szaggatott vonal mutatja. A T_MAX hőmérséklet jellemzően 2,8-5,6 °C-kal (5-10 °F) magasabb a felső Tu határhőmérsékletnél.

A vezérlési eljárás első szakasza, vagyis a 15. ábrán 130...133 műveletekkel jelzett szakasz megegyezik a 12. ábrán látható 120, 121, 123, 124 műveletekkel. Mihelyt elérkezett a t, időpont és a 133 művelet során lecsökkentettük a hőenergia intenzitását, a 134 művelet során a 46 hőmérséklet-érzékelővel mérjük a T_w hőmérsékletet, és a döntési 135 művelet során összehasonlítjuk a maximális T_MAX hőmérséklettel.

Ha a T_w hőmérséklet nagyobb vagy egyenlő a T_MAXhőmérséklettel, a 48 vezérlőegység segítségével megállapítjuk, hogy a 44 hevítőberendezés meghibásodott. Ezért a vezérlési folyamatot elágaztatjuk a 136 művelethez, ahol tovább csökkentjük az infravörös 52 hősugárzók által kibocsátott hőenergia intenzitását, mielőtt a 10 keréktárcsa még megolvadna. Egy lehetséges kiviteli változatban a 136 művelet során a 44 hevítőberendezést teljesen kikapcsoljuk. Utána a 137 művelet során vészjelzéssel hívjuk fel a gépkezelő figyelmét a problémára.

Amennyiben a döntési 135 művelet során a T_w hőmérséklet a T_MAX hőmérsékletnél kisebbnek bizonyul, akkor - az 52 hősugárzók csökkentett intenzitású működését fenntartva - a vezérlési eljárást a fentebb leírt módon folytatjuk egészen a t₂ időpont elérkeztéig, amikor is a döntési 138 művelet során a vezérlési folyamatot elágaztatjuk a hevítés befejezéséhez. A T_w hőmérséklet figyelése lehet folyamatos (meghatározott időközönként, diszkrét időpontokban figyelve), de szorítkozhat egyetlen, előre meghatározott időpontra is.

A nyílt hurkú vezérlési eljárás egy harmadik kiviteli alakjában a t^y időtartamot a 10 keréktárcsa kezdeti T_ohőmérséklete és a 10 keréktárcsa WW súlya függvényében határozzuk meg. Egy első 140 mérleget amint azt a 4. ábrán szaggatott vonallal jeleztük - elhelyezünk az #1 munkahelyen, bár a mérleg elhelyezhető a #2 munkahelyen is, vagy a 44 hevítőberendezéstől teljesen függetlenítve is.

A t_INT időtartam, valamint a T_o hőmérséklet és a W W súly közötti függvénykapcsolatot a 16. ábrán T_o hőmérséklettel paraméterezett súly-időtartam görbesereg formájában szemléltetjük, amit a 48 vezérlőegység tárolóegységében tárolni tudunk. Egy-egy súly-idő görbe egy-egy T_o hőmérsékletre - az ábrán T_oh T₀₂ és T₀₃ hőmérsékletre - vonatkozik, és a t_INT időtartam értékét a W_w súly függvényében adja meg. A 16. ábrán a T_OI hőmérséklet nagyobb a T₀₂ hőmérsékletnél, és a T₀₂ hőmérséklet nagyobb a T₀₃ hőmérsékletnél. A 16. ábrán csak példaképp rajzoltunk három súly-idő görbét; egy konkrét alkalmazás esetén több vagy kevesebb görbe is használható.

A vezérlési eljárás harmadik kiviteli alakjában megmérjük a 10 keréktárcsa súlyát, és mind a súlyt, mind a kezdeti hőmérsékletet betápláljuk a 48 vezérlőegységbe, amely ezután a 16. ábra szerinti görbesereg alapján

HU 217 258 Β meghatározza a t_)NT időtartamot. Egy lehetséges további kiviteli változatban csak a 10 keréktárcsa W_w súlya alapján határozzuk meg a felhevítési szakasz t^y időtartamát.

Bár a fenti vezérlési eljárásokat keréktárcsa oldatba viteli hőkezelése kapcsán ismertettük, a vezérlési eljárások más hőkezelési eljárások - például keréktárcsa öregítése - kapcsán is alkalmazhatók. A zárt hurkú és a nyílt hurkú vezérlési eljárások közvetlenül alkalmazhatók öregítésnél, amennyiben a 44 hevítőberendezés öregítést végző részében ugyancsak méljük a T_w hőmérsékletet a 46 hőmérséklet-érzékelőt használva. A 4. ábrán a #7 munkahelyre szaggatott vonallal berajzoltunk egy második 140 mérleget, amely lehetővé teszi, hogy a 10 keréktárcsa öregítésére a nyílt hurkú vezérlési eljárás harmadik kiviteli alakját alkalmazhassuk, független attól, hogy milyen vezérlési eljárást alkalmazunk a 10 keréktárcsa oldatba viteli hőkezelésére.

Megjegyezzük, hogy bár az eljárás előnyös kiviteli alakjait elektromos, infravörös hevítés alkalmazását feltételezve ismertettük és szemléltettük, bizonyos esetekben gáztüzelésű infravörös hevítés vagy indukciós hevítés alkalmazása hasonló, kielégítő eredményre vezetne.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás könnyűfém keréktárcsa előállítására, főleg hőkezelt járműkeréktárcsák alumíniumöntvényből való előállítására, ahol a könnyűfém keréktárcsát öntőformában öntjük, majd eltávolítjuk az öntőformából, csonktalanítjuk, elvégezzük az oldatba viteli hőkezelést, és hőenergia közlésével a keréktárcsa anyagául szolgáló fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékletre felhevítjük; majd a keréktárcsára bocsátott hőenergiát csökkentjük, és a keréktárcsa hőmérsékletét a kiválasztott fém hőkezelési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékleten tartjuk egy további hőkezelés időtartamára, azzal jellemezve, hogy a következő eljárási lépéseket tartalmazza:

a) a keréktárcsát hőkezelésre egy olyan több munkahelyes hőkezelő berendezésbe visszük, ahol az első munkahely nagy teljesítményű hevítőberendezéssel rendelkezik, a második munkahely pedig a keréktárcsa hőkezelési hőmérséklet-tartományán belüli hőmérséklet-tartásra alkalmas berendezéssel van ellátva;

b) a keréktárcsát az első munkahelyre berakjuk;

c) a nagy teljesítményű hevítőberendezésből való hőenergia keréktárcsára való bocsátásával gyorsan - előnyösen 1 és 4 perc közötti idő alatt - felhevítjük a keréktárcsát annak anyagától függő hőkezelési hőmérséklet-tartományba, mégpedig 510 °C és 570 °C közötti, előnyösen 526 °C és 552 °C közötti hőmérséklet-tartományba;

d) a keréktárcsát a berendezés első munkahelyéről továbbmozgatjuk a berendezés második munkahelyére; végül

e) a keréktárcsát a második munkahelyen hőenergiával látjuk el, és ezen munkahelyen a keréktárcsát 2 és 4 perc közötti hőkezelési ideig tartjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során közvetlenül az e) lépés után a keréktárcsát hirtelen lehűtjük.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során a hirtelen lehűtés után a keréktárcsát újra felmelegítve 204 °C és 262 °C közötti hőmérsékletre, és azon tartva öregítjük 2 és 10 perc közötti ideig, előnyösen 5 percig.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagy teljesítményű hevítőberendezésekben infravörös hősugárzókat alkalmazunk.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagy teljesítményű hevítőberendezésekben gáztüzelésű, infravörös hősugárzókat alkalmazunk.
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagy teljesítményű hevítőberendezésekben induktív hevítőegységeket alkalmazunk.
7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépés során a keréktárcsa gyors felhevítését szolgáló hőenergiát a következőképp bocsátjuk ki: nagy teljesítményű hevítőegységek első csoportjából egy első irányban bocsátunk ki hőenergiát, és nagy teljesítményű hevítőegységek második csoportjából egy második irányban bocsátunk ki hőenergiát, ahol a második irány nem párhuzamos az első iránnyal.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második irányban az első irányra merőlegesen bocsátunk ki hőenergiát.
9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az e) lépés során a keréktárcsa hőmérsékletének fenntartását szolgáló hőenergiát a következőképp bocsátjuk ki: nagy teljesítményű hevítőegységek első csoportjából egy első irányban bocsátunk ki hőenergiát, és nagy teljesítményű hevítőegységek második csoportjából egy második irányban bocsátunk ki hőenergiát, ahol a második irány nem párhuzamos az első iránnyal.
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második irányt az első irányra merőlegesen választjuk meg.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) vagy az e) lépéseknek legalább az egyike során - egyidejűleg az illető lépéssel - a keréktárcsát a hőenergiát kibocsátó egységhez képest forgatjuk.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelés oldatba viteli hőkezelés, és a hőkezelés hőmérséklet-tartománya a keréktárcsa anyagául kiválasztott fém oldatba viteli hőmérséklet-tartománya.
13. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelő berendezés első része több hevítő munkahelyet foglal magában, és hogy a b) lépés során a keréktárcsát szakaszosan továbbfordítjuk munkahelyről munkahelyre, és közben a keréktárcsát az egyes állomásokon egy időre megállítjuk.
14. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelő berendezés második része több hevítő munkahelyet foglal magában, és hogy a d) lépés során a keréktárcsát szakaszosan továbbfordítjuk mun11

HU 217 258 Β kahelyről munkahelyre, és közben a keréktárcsát az egyes állomásokon egy időre megállítjuk.
15. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az öregítés során a keréktárcsára hőenergiát bocsátunk a gyors felhevítés kezdeti szintjén, amely hőenergiával a keréktárcsát a kiválasztott fém öregítési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékletre gyorsan felhevitjük, majd a hőenergiát csökkentjük a gyors felhevítés kezdeti szintjénél kisebb értékre, végül a keréktárcsa hőmérsékletét a kiválasztott fém öregítési hőmérséklet-tartományába eső hőmérsékleten tartjuk az öregítés időtartama alatt.
16. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keréktárcsa gyors felhevítésére a hőenergiát infravörös hevitőegységből bocsátjuk ki.
17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keréktárcsa hőn tartására a hőenergiát infravörös hevítőegységből bocsátjuk ki.
18. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) és e) lépésbeli hőkezelési eljárás során érzékeljük a keréktárcsa hőmérsékletét, és a keréktárcsa hevítését az érzékelt hőmérséklete függvényében vezéreljük.
19. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépés során - egyidejűleg a hőenergia kibocsátásával - a keréktárcsa hőmérsékletét figyeljük, továbbá hogy a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását lecsökkentjük, ha a keréktárcsa hőmérséklete elér egy előre meghatározott, a hőkezelési hőmérséklettartományba eső hőmérsékletet.
20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) és e) lépésbeli hőkezelés hőmérséklet-tartományának van egy előre meghatározott felső határhőmérséklete és egy előre meghatározott alsó határhőmérséklete; és hogy a c) lépés során - a hőenergia keréktárcsára bocsátását megelőzően - megmérjük a keréktárcsa kezdeti hőmérsékletét, és a keréktárcsa kezdeti hőmérséklete alapján meghatározunk egy, a hőenergia intenzitásának e) lépésbeli lecsökkentése utáni hőmérséklet-ellenőrzési időpontot, és hogy az e) lépés során a hőmérséklet-ellenőrzési időpontban megmérjük a keréktárcsa hőmérsékletét, és a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását tovább csökkentjük, ha a keréktárcsa hőmérséklete nagyobb vagy egyenlő egy, a hőkezelés hőmérséklet-tartományának felső határhőmérsékleténél nagyobb, előre meghatározott maximális hőmérséklettel.
21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) és e) lépés során a hőmérséklet-ellenőrzési időponttól kezdve elkezdjük figyelni a keréktárcsa hőmérsékletét, és a figyelést folytatjuk a hőkezelés előre meghatározott időtartamának végéig, és a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását tovább csökkentjük, ha a keréktárcsa hőmérséklete nagyobb vagy egyenlő az előre meghatározott maximális hőmérséklettel.
22. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy, a c) lépést megelőző lépésben érzékeljük a keréktárcsa hőmérsékletét, és utána a c) és e) lépésben a kibocsátott hőenergiát a c) lépést megelőzően érzékelt hőmérséklet függvényében vezéreljük.
23. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépés során - a hőenergia keréktárcsára bocsátása előtt - megméijük a keréktárcsa hőmérsékletét, és a keréktárcsa hőmérséklete alapján meghatározunk egy felhevítési időtartamot, és a c) lépés során a felhevítési időtartamig bocsátunk a keréktárcsára előre meghatározott intenzitású hőenergiát a keréktárcsa gyors felhevítése érdekében, és a felhevítési időtartam végének elérésekor lecsökkentjük a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását.
24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) és e) lépésbeli hőkezelés hőmérséklet-tartományának van egy előre meghatározott felső határhőmérséklete és egy előre meghatározott alsó határhőmérséklete, és hogy a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitásának lecsökkentésétől kezdve, és az előre meghatározott hőkezelési időtartam végéig folytatva figyeljük a keréktárcsa hőmérsékletét, és a keréktárcsára bocsátott hőenergia intenzitását tovább csökkentjük, ha a keréktárcsa hőmérséklete nagyobb vagy egyenlő egy, a hőkezelés hőmérséklet-tartományának felső határhőmérsékleténél nagyobb, előre meghatározott maximális hőmérséklettel.
25. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépést megelőzően megmérjük a keréktárcsa súlyát, és a c) és d) lépés során a keréktárcsára bocsátott hőenergiát a keréktárcsa hőmérsékletének és a keréktárcsa súlyának függvényében vezéreljük.
26. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépést megelőzően megméijük a keréktárcsa súlyát, és a c) és e) lépés során a keréktárcsára bocsátott hőenergiát a keréktárcsa hőmérsékletének és a keréktárcsa súlyának függvényében vezéreljük.
27. A 18-26. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keréktárcsa hőmérsékletének érzékelésére egy vagy több optikai pirométert alkalmazunk.
28. A 18-27. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (e) lépésbeli oldatba viteli hőkezelés során regisztráljuk a keréktárcsa konkrét hőmérséklet-idő görbéjét.
29. Az 1 -28. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keréktárcsa, amelyet előállítunk, járműkeréktárcsa.
30. A 29. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járműkeréktárcsát alumíniumötvözetből alakítjuk ki.
31. A 30. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járműkeréktárcsát öntvényből készítjük.