Istnieja liczne sposoby obróbki cieplnej szyn lub ksztaltowników w celu uzyskania wiekszej twardosci dzieki hartowaniu tych czesci szyny, które sa narazone na sciera¬ nie, tak jednak, aby pozostala czesc szyny byla niezahartowana i zachowala naturalna wytrzymalosc.Stwierdzono jednak, ze szyny, hartowa¬ ne w ten sposób, sa zazwyczaj bardziej kruche, niz przed hartowaniem. Wlasnie tej wadzie nalezy przypisac powolnosc wprowadzania w uzycie szyn, obrobionych w ten sposób, i niechec do ich stosowania.Wynalazek niniejszy ma na celu utwar¬ dzanie glówki szyn przez hartowanie tak, iz szyna nie tylko zachowuje swa wytrzy¬ malosc na uderzenie, lecz nawet wytrzy¬ malosc ta zwieksza sie, szyny bowiem za¬ hartowane wedlug wynalazku niniejszego wytrzymuja wieksza liczbe uderzen mlo¬ tem podczas prób wytrzymalosci na ude¬ rzenia, niz przed obróbka.Znaczenie takiego wyniku jest bardzo wazne.Wynalazek jest oparty na badaniach przyczyny zmniejszenia wytrzymalosci na uderzenia szyn o glówce hartowanej i od¬ puszczanej lub nie odpuszczanej. Jak wia¬ domo, hartowanie wydluza wlókna meta¬ lowe, a gdy w dlugim przedmiocie har¬ towaniu poddaje sie tylko czesc prze¬ kroju (jak w przypadku hartowania glów-ki szyny 1 wlókna grzbietu zostaja wy¬ dluzone, wskutek czego szyna wykrzy¬ wia sie znadfcnie, przy czym grzbiet u- # zyskuje Muzy promien krzywizny, w prze¬ ciwienstwie do tego, co zachodzi w szynie niehartowanej, chlodzonej normalnie* Szy¬ na zatem zakrzywia sie w kierunku prze¬ ciwnym i to w bardzo znacznym stopniu, tak iz strzalka dochodzi niekiedy do 2 — 3 m. Szyne tak skrzywiona trzeba wyprosto¬ wac, co uskutecznia sie po czesciowym lub calkowitym ochlodzeniu szyny, wskutek czego znacznie zmniejsza sie jej wytrzy¬ malosc. Czynnosc ta jest bardzo szkodliwa, gdyz podczas prostowania tworza sie licz¬ ne pekniecia, a szyny, które nie pekly, po¬ siadaja jednak nadpekniecia (szczeliny po¬ przeczne) i nie wytrzymuja prób na ude¬ rzenia.Wedlug wynalazku niniejszego od¬ ksztalcenie szyny usuwa sie w miare czyn¬ nosci hartowania, Czynnosc wyprostowy¬ wania moze byc wykonywana dodatkowo po za kapiela hartujaca, lecz przed ochlo¬ dzeniem szyny, przy czym na wystarczaja¬ cej dlugosci, aby zapobiec odksztalceniu spowodowanemu hartowaniem. Wyprosto¬ wywanie to uskutecznia sie przez chlodze¬ nie, azeby nie nadwerezac wlókien metalu, przy czym uzyskuje sie proste szyny zupel¬ nie niekruche i calkowicie pozbawione szczelin poprzecznych.Wedlug wynalazku stwierdzono, ze przyczyna kruchosci jest równiez obecnosc tlenków na hartowanej powierzchni. Utle¬ nianie przedmiotu w wysokiej temperatu¬ rze na otwartym powietrzu jest nieuniknio¬ ne, tak iz w chwili, w której przedmiot podlegajacy hartowaniu dochodzi do ka¬ pieli hartujacej, jest on juz zawsze mniej lub bardziej pokryty czastkami tlenków, które uniemozliwiaja prawidlowe hartowa¬ nie i powoduja kruchosc na skutek braku jednorodnosci.Wedlug wynalazku niniejszego usuwa sie te przyczyne kruchosci przez mecha¬ niczne oczyszczanie szyny w chwili harto¬ wania.Gdy przekrój szyny jest niesymetrycz¬ ny, jak np. szyny o glówce zlobkowanej, która posiada powierzchnie toczenia o du¬ zym przekroju oraz boczny wystep glówki o przekroju zmniejszonym, to do unikniecia kruchosci nie wystarcza jednoczesne pro¬ stowanie i hartowanie. Stwierdzono wedlug wynalazku, ze trzeba uwzglednic róznice przekrojów hartowanych i zastosowac srod¬ ki, któreby pozwolily na dokladne obrobie¬ nie kazdej czesci przekroju do odpowied¬ niej wielkosci. Jest rzecza pewna, ze jezeli czas trwania zabiegu hartowania glówki szyny jest taki sam, co i wystepu boczne¬ go tej glówki, to efekt hartowania bedzie znacznie wiekszy w wystepie bocznym, któ¬ ry bedzie kruchy na skutek nadmiernego za¬ hartowania.Wedlug wynalazku, podczas przepu¬ szczania przez kapiel hartujaca szyny o przekroju niesymetrycznym niektóre czesci przekroju pozostaja zanurzone stale, inne natomiast sa zanurzane tylko przez pewien czas, wreszcie pozostale czesci sa zabezpie¬ czone przed zetknieciem sie z ciecza przez caly czas przesuwania szyny przez kapiel hartujaca.W ten sposób mozna obrabiac rózne czesci dlugiego przedmiotu niesymetrycz¬ nego i to kazda czesc z wielka dokladno¬ scia i niezaleznie od innych czesci.Sposób wedlug wynalazku niniejszego jest opisany bardziej szczególowo ponizej z powolaniem sie na rysunek, na którym przedstawiono tytulem przykladu urzadze¬ nie do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku; urzadzenie to sklada sie z kapieli hartujacej, umieszczonej w podwójnym walcowym urzadzeniu prostowniczym.Fig. 1 i 2 rysunku przedstawiaja sche¬ matycznie w widoku z przodu i z góry urza¬ dzenie wedlug wynalazku, przy czym poni¬ zej fig. 2 przedstawiono korytko, wyjete z kapieli hartujacej, fig. 3 — 6 przedstawia- — 2 —ja przekroje poprzeczne urzadzenia w za¬ stosowaniu do obróbki szyn o róznych prze¬ krojach, fig. 7 przedstawia przekrój po¬ przeczny, uwidoczniajacy bardziej szcze¬ gólowo osadzenie górnych krazków, fig. 8 i 9 przedstawiaja czesciowy przekrój po¬ dluzny i czesciowy widok z przodu, odpo¬ wiadajacy fig. 7, a fig. 10 i 11 — przekroje poprzeczne korytka, sluzacego do hartowa¬ nia tylko pewnych czesci przekroju szyny.Urzadzenie, przedstawione na rysunku, posiada zbiornik 1, ustawiony na pomoscie 2 i zaopatrzony na dluzszych bokach w korytka 3, posiadajace przelew do wody, oleju lub innej cieczy, sluzacej do harto¬ wania. Ciecz ta doplywa przez przewody 4 w dnie zbiornika, przechodzi ze zbiorni¬ ka do korytek 3 i przez plytki boczne 5, których poziom mozna dowolnie regulowac, przy czym ciecz odplywa przez przewody 6, odprowadzone z dna korytek.Na dnie zbiornika 1 i na pomoscie 2 u- mieszczone sa lozyska 7, podtrzymujace poziome osie krazków 8, sluzacych do pod¬ trzymywania szyny 9 podczas hartowania.Lozyska 10 podtrzymuja osie pionowe kraz¬ ków 11 i 12, umieszczonych na przemian z obydwóch stron szyny.Polozenie tych lozysk mozna regulowac w kierunku poziomym i pionowym tak, ze mozna dostosowywac krazki do róznych przekrojów szyn obrabianych.W przypadkach hartowania odrebnych profilów szyn mozna zmienic srednice i przekroje krazków 8, 11 i 12.Na fig. 5 przedstawiono lozysko 10, w którym panewki 13, podtrzymujace os krazka 12, sa osadzone przesuwnie i przy¬ ciskane do szyny za pomoca silnych spre¬ zyn 14. Urzadzenie to pozwala na docisk szyny do krazków 11 o osiach stalych w kierunku odwrotnym do wygiecia szyny, zachodzacego podczas hartowania szyny o przekroju niesymetrycznym. Wystarczy wyregulowac napiecie sprezyn 14, aby o- trzymac w ten sposób prostowanie szyny podczas hartowania lub tez uzyskac wy¬ giecie szyny w kierunku pozadanym i o po¬ zadanym promieniu krzywizny.W razie potrzeby przesuw krazków 12 ku szynie moze byc ograniczony za pomo¬ ca dowolnego urzadzenia oporowego, któ¬ re "przy tym mozna regulowac.Na pomoscie 2 umieszczone sa wsporni¬ ki 15, na których znajduja sie przesuwane pionowo lozyska 16, podtrzymujace os po¬ zioma krazków 17, które opieraja sie na szynie (fig. 7, 8, 9) w przerwie pomiedzy dwoma krazkami 8. Lozyska 16 sa polaczo¬ ne ze soba kolpakiem 18 i sa popychane w dól za pomoca silnych sprezyn 19, które opieraja sie na nakretkach 20, znajduja¬ cych sie na sworzniach 21, wkreconych w podstawy wsporników 15.W ten sposób mozna regulowac nacisk krazków 17 tak, ze otrzymuje sie wygiecie szyny na krazkach 8 i to tylko takie wy¬ giecie, jakie jest potrzebne do poprawienia wygiecia w odwrotnym kierunku, spowodo¬ wanego hartowaniem, badz tez wygiecie wieksze lub mniejsze, jezeli jest ono poza¬ dane w niektórych przypadkach.Polozenie lozysk 16 jest regulowane w kierunku pionowym za pomoca srub 21 tak, iz krazki 17 sa przyciskane do stopy harto¬ wanej szyny.Podczas przejscia pomiedzy krazkami szyna podnosi krazki napinajac sprezy¬ ny 19.Napiecie tych sprezyn, odpowiednio wy¬ regulowanych, okresla pozadany luk wy¬ giecia.Os pozioma 23 kazdego z krazków 17 przechodzi na zewnatrz lozysk 16 i posia¬ da kola zebate 24, sluzace do obracania tych krazków w celu posuwania szyny 9, przy czym kola zebate sa uruchomiane za pomoca lancuchów lub w inny sposób sil¬ nikiem 25.Wewnatrz zbiornika / umieszczone sa — 3 —obrotowe szczotki metalowe 26, wprawiane w ruch za pomoca przekladni lancuchowej, zebatej lub w inny sposób i umieszczone w celu szczotkowania i usuwania tlenków z czesci szyny, stykajacych sie z kapiela hartujaca. W: przykladzie, przedstawionym na rysunku, jedna z tych szczotek jest u- mieszczona bezposrednio przy wejsciu szy¬ ny do zbiornika, a dwie inne — nieco da¬ lej, lecz oczywiscie liczba i polozenie tych szczotek moga byc zalezne od potrzeby.Gdy chodzi o obrabianie szyn o prze¬ kroju niesymetrycznym, np. szyn tramwa¬ jowych (ze zlobkiem, fig. 2, 4, 5, 10, 11),, umieszcza sie w zbiorniku ponadto waskie i dlugie korytko 27, którego górny koniec wchodzi do zlobka szyny, której glówka znajduje sie na zewnatrz korytka, a boczny wystep tej glówki — wewnatrz tego koryt¬ ka 27, Przegroda poprzeczna 28 dzieli ko¬ rytko na dwa przedzialy 27a, 276, z któ¬ rych pierwszy jest napelniany ciecza har¬ tujaca przez przewód 29, posiadajacy sze¬ reg otworków 30, które skierowuja ciecz na boczny wystep glówki lub inna czesc, pod¬ legajaca hartowaniu. Ciecz wyplywa w spo¬ sób ciagly z tego przedzialu przez prze* wód 31.Drugi przedzial 276 nie zawiera cieczy.Jak to widac na fig. 11, brzeg korytka 27, wchodzacy do zlobka w szynie* jest zaopa¬ trzony w zaslone z cienkiej tkaniny meta¬ lowej 32, która opiera sie o dno zlobka i nie pozwala na zetkniecie sie cieczy hartu¬ jacej z ta czescia szyny. Zaslona 32 moze zajmowac cala dlugosc przedzialu 27a lub tylko czesc jego dlugosci.Zaslona 32 moze byc wykonana przez wygiecie tkaniny metalowej w postaci po¬ dwójnej petli i przymocowanie do kbirytka 27 przy pomocy plaskownika 33 i srub, albo tez mozna stosowac jakakolwiek inna za¬ slone ochronna.Oczywiscie na koncach wejsciowym i wyjsciowym zbiornika 1 i korytka 27 oraz w przegrodzie 28 powinny byc wykonane otwory lub wyciecia na przejscie szyny, przy czym wyplyw cieczy hartujacej przez te otwory, gdy nie sa one zasloniete, powi¬ nien byc powstrzymany za pomoca odpo¬ wiednich srodków zamykajacych, W tym celu mozna stosowac klapy samoczynne te¬ go typu, jaki stosuje sie obecnie w zbiorni¬ kach do hartowania szyn.Dzialanie urzadzenia, wykonanego w ten sposób, jest latwo zrozumiale z powyz¬ szego opisu, Szyna wychodzaca z pieca, wyrówny¬ wajacego temperature (nie przedstawione¬ go na rysunku), posuwa sie w kierunku strzalki (fig. 1 i 2) w polozeniu odwróco¬ nym na pierwszy zespól krazków 11, 8, 17, które pociagaja te szyne i przeciagaja ja przez zbiornik 1, w którym z poczatku ule* ga ona oczyszczaniu za pomoca szczotki 26.W miare postepu hartowania glówki szyny w kapieli, szyna jest mocno dociskana krazkami 17 do krazków 8, tak iz wygiecie szyny, spowodowane hartowaniem, zostaje natychmiast wyrównane. W razie potrzeby mozna nawet uzyskac wygiecie w kierunku odwrotnym bez nadwerezenia wlókien me¬ talu, poniewaz czynnosc ta odbywa sie na goraco. Wygiecie boczne w przypadku przekrojów niesymetrycznych wyrównywa sie równiez w ten sam sposób.Hartowanie bocznego wystepu glówki szyny odbywa sie na calej dlugosci zbior¬ nika przez czas, który zmienia sie oczywi¬ scie w zaleznosci od szybkosci posuwania sie szyny, przy czym równomiernosc harto¬ wania na calej dlugosci szyny jest zapew¬ niona dzieki usunieciu z powierzchni szyny warstwy tlenków przy pomocy szczotek 26 oraz dzieki temu, ze ciecz, stale odnawiana, zachowuje w kazdym miejscu stala tempe¬ rature.W przypadku hartowania szyn tramwa¬ jowych (ze zlobkiem) lub o podobnym prze¬ kroju polozenie przegrody 28 w korytku 27 — 4 —reguluje sie w ten sposób, zeby czas trwa¬ nia zabiegu hartowania bacznego wystepu glówki byl wystarczajacy do unikniecia kruchosci materialu szyny. Poniewaz dno zlobka jest zabezpieczone zaslona 32 o mniejszej lub wiekszej dlugosci, przeto i ta czesc szyny moze byc hartowana w poza¬ danym stopniu lub wcale nie hartowana.Nalezy zaznaczyc, ze w celu obróbki szyn tego rodzaju krazki 11 mozna umie¬ scic powyzej korytka 27 tak, zeby opieraly sie o szyjke szyny, natomiast krazki 12 u- mieszcza sie (najlepiej) na poziomie glów¬ ki, aby zapewnic zadane wyginanie w kie¬ runku przeciwnym. W razie potrzeby kraz¬ kom 8 mozna nadac przekrój nieco wklesly (fig. 5), aby przejmowaly one pewna czesc nacisku wywieranego krazkami 12.Poszczególne krazki 8, 11, 12, 17 moga miec przekroje dostosowane do przekrojów szyn lub innych obrabianych ksztaltowni¬ ków.Nie wykraczajac poza ramy wynalazku mozna zmienic nieistotne szczególy urza¬ dzenia, a wiec np. krazki wewnetrzne 8 mo¬ ga byc napedzane, a krazki górne 17 — luzne, krazki 11 moga byc osadzone z za¬ stosowaniem narzadów sprezystych, a osie krazków 12 moga byc stale; mozna zmienic równiez srodki rozrzadu i regulacji pozio¬ mu cieczy hartujacej, zastosowac inny u- klad i osadzenie szczotek lub podobnych narzadów do mechanicznego oczyszczania szyn i t. d. PL