Wynalazek niniejszy dotyczy ogólnie obróbki cieplnej wydrazonych przedlmiotów z zastosowaniem ogrzewania piradletm wzbu¬ dzonym, zwlaszcza przedmiotów, których scianki lub inne czesci podlegajace ogrze¬ waniu sa niedostepne od zewnatrz, lub tez przedlmiotów, których czesci zewnetrzne, bardziej odlegle, nie powinny byc niepo¬ trzebnie ogrzewane.Jednym z zastosowan wynalazku w praktyce jest ogrzewanie scianek bebna ha¬ mulcowego pddbzas jego obróbki cieplnej, np. hartowania, normalizowania luib wyza¬ rzania, w tym przypadku, gdy ksztalt ze¬ wnetrznej powierzchni bebna nie pozwala na nalozenie na nia zwojów indukcyjnych z powodu obecnosci zeber, uch lulb innych wystepów wzglednie gdy obróbka cieplna ma byc w mniejszym Mb wiekszym stopniu ograniczona do wewnetrznej powierzchni przedmiotu.Inne zastosowanie o wielkiej wartosci znajduje w ptraktyce wynalazek przy ma¬ sowej produkcji piast kól samochodowych, polaczonych ze soba piaist i tylnych plyt bebna hamulcowego lub tez polaczonych ze soba piast i bebnów hamulcowych, gdy po- zadlama jest dhróbka cieplna tylko we¬ wnetrznego pieinscienia ltozyska lub cylindra z twamdego materialu przez t^kie utwar¬ dzanie wewnetrznej, cylindrycznej czesci piasty, aby mogla ona sama stanowic po-wierzchnie lozyskowa lu|b powierzchnie biezniowa lozysk walkowych. Obróbka ta¬ ka wymaga ogrzewania clo zadanej tempe¬ ratury tylko wewnetrznej czesci piasty, za¬ nim cieplo wskutek przewodnictwa zidazy przejsc do bardziej odleglych waJrstw me¬ talu w ilosci, wystarczajacej d)o niedopu¬ szczalnego podniesienia ich temperatury.Innym zastosowaniem wynalazku ni¬ niejszego jesft Obróbka cieplna cienkoscien¬ nych cylindrów o duzej odpornosci na scie¬ ranie i wytrzymalosci mechanicznej przy jak najmniejszej wadze.Ogrzewalnie wydrazonego przedmiotu od zewnetrznej lub wewnetrznej po¬ wierzchni jego scianek przez wzbudzanie pradów elektrycznych przy uzyciu cewki indukcyjnej, otaczajacej przedmiot, jest znane. Zwykle cewka indukcyjna posiada obwód magnetyczny, zlozony przewaznie z powietrza i materialu niemagnetycznego, z wyjatkiem przypadku, gdy material ogrzewanego przedmiotu, Stanowiacy czesc obwodu magnetycznego , cewki, moze byc magnetyczny. Stwierdzono, ze ten sposób nie jest ekonomiczny W zastosowaniu do ogrzewania wewnetrznych powierzchni wy¬ drazonych przedmiotów, zwlaszcza wtedy, gdy wymagane jest szybkie ogrzewanie przedmiotów o malej wewnetrznej sredni¬ cy, np. o srednicy okolo 30 cm.Próby takiego ogrzewania za pomoca cewki zwyklego typu z rdzeniem powietrz¬ nym, czyli indukcyjnej cewki bezrdzenio- wej, nie uidlally sie prawdopodobnie wskutek niemoznosci przepuszczenia silniejszego pradu elektrycznego przez tedta cewke, co jest konieczne w celu szybkiego ogrzewania przedmiotu i unikniecia zniszczenia cewki lub innych czesci grzejnika.Stwierdzono równiez, ze silny prad wzbudzony mozna wytworzyc przez zasto¬ sowanie pierwotnej cewki wzbudzajacej, zaopatrzonej w rdzen o duzej przenikliwo¬ sci magnetycznej, wykonany najlepiej z blaszek rozmieszczonych promieniowo, lub tez w rdzen o innej równowaznej kon¬ strukcji. Rdzen przy tym musi posiadlac du¬ za przenikliwosc magnetyczna i stawiac du¬ zy opór pradom wirowym, a zwlaszcza pra¬ dom wzbudzonym, dazacym do przeplywa¬ nia po idirotgach prostopadlych do kierunku przeplywu strumienia magnetycznego. Gdy w rdzeniu wytwarzane sa wysokie tempe¬ ratury, to wówczas korzystnie jest wyko¬ nac rdzen ze stali stopowej o takim skla¬ dzie chemicznym, zeby stal ta i po ogrzaniu zachowywala swe wlasciwosci magnetycz¬ ne, np. ze stali kobaltowo-niklowej o duzej zawartosci kobaltu (okolo 70%). Rdzen jest wykonany w ten sposób, ze tworzy zamkniecie obwodu elektromagnetycznego przez jak najmniejsza szczeline magnetycz¬ na utworzona wespól ze scianka lub cze¬ scia kadluba ogrzewanego przedmiotu, wy¬ konanego zazwyczaj ze stali weglowej lub stali stopowej.Takazdolnosc cewki indukcyjnej do po¬ bierania duzej ilosci wejsciowej energii elektrycznej jest wazna wtedy, gdy chodzi o hartowanie wewnetrznej, cylindrycznej powierzchni piasty samochodowej, wyko¬ nanej ze stali weglowej lub stopowej, bez nagrzewania bardziej odleglych czesci pia¬ sty, które mogloby zmienic ich wlasci¬ wosci.Rdzen cewki jest wykonany z blaszek w ten sposSb, ze obejmuje czesc wewnetrz¬ na i czesci koncowe pierwotnego uzwojenia cewki indukcyjnej tworzac razem z czescia obrabianego przedmiotu zasadniczo calko¬ wita oslone lub opancerzenie pierwotnego uzwojenia cewki indukcyjnej. Wskutek te¬ go strumien magnetyczny jest ograniczony tylko do rdzenia i ogrzewanej czesci przed¬ miotu, co jest korzystne z tego wzgledu, ze inne czesci grzejnika, np. pierscienie do la¬ czenia blaszek rdzenia i nasada do centro¬ wania grzejnika indukcyjnego wewnatrz piasty, sa zabezpieczone przed przeplywem przez nie wiekszej czesci strumienia magne- tycznfeigo, a przynajmniej takiej czesci, któ- - 2 —ra moglaby spowodowac niepotrzebne na¬ grzewanie sie tych czesci grzejnika.Dalszym celem wynalazku niniejszego jest zmniejszenie opornosci magnetycznej tej czesci drogi strumienia magnetycznego cewki indukcyjnej, która lezy wewnatrz wydrazanego przedmiotu; w takim stopniu, aby ona mogla byc zrównana z opoirtnoscia magnetyczna tej czesci drogi, która lezy ze¬ wnatrz wydrazonego przeidimiotu, w przy- paldku stosowania cewki iikhikcyjnej, ota¬ czajacej przedmiot z zewnatrz. Uzyskuje sie to przez umieszczenie rdlzenia magne- tyczmego zewnatrz cewki indukcyjnej.Obróbke cieplna zewnetrznych powierzchni przedmiotu o przekroju kolowym za pomo¬ ca indukcji elektromagnetycznej uskutecz¬ nia sie latwo za pomoca cewek bez rdzeni magnetycznych dzieki temu, ze powietrzna czesc obwodu elektromagnetycznego posia¬ da równiez mala opornosc magnetyczna.Gdy jednak material obrabianego przed¬ miotu stanowi uzwojenie wtórne cewki in¬ dukcyjnej, np. przy obróbce cieplnej we¬ wnetrznych powierzchni przedmiotów wy¬ drazonych, to wówczas zachodzi zjawisko zupelnie odmienne. Pirzez to, ze zewnetrz¬ na czesc powietrzna obwodu elektromagne¬ tycznego otacza sie ogrzewalnym przedmio¬ tem, ogranicza sie jego powierzchnie i tym samym zwieksza sie opornosc magnetyczna.Przy obróbce cieplnej przedmiotów wydra¬ zonych o malej srednicy wewnetrznej, jak np. piast kól samochodowych, powierzch¬ nia ograniczonej powietrznej czesci obwo¬ du staje sie talk maila, ze opornosc magne¬ tyczna Obwodu magnetycznego moze byc dziesiec lub dwanascie razy wieksza od opornosci powietrznej czesci obwodu ma¬ gnetycznego cewki indukcyjnej, uzytej do obrabiania zewnetrznych powierzchni przedmiotów. Stwierdzono, ze wspomniana wyzej okolicznosc jest przyczyna niepo¬ wodzen wczesniejszych prób ogrzewania przedmiotów wydrazonych iza pomoca bez- mdzeniowych cewek indukcyjnych, przy czym przyczyna ta dotychczas byla niezna¬ na. Zuzycie energii elektrycznej przy ob¬ róbce cieplnej wydrazonych przedmiotów o stosunkowo malej srednicy wewnetrznej, nip. piaist kól samochodowych, za pomoca bezrdzeniowej cewki indukcyjnej jest nie¬ wlasciwe ze wtzgledów ekonomicznych. By¬ lo by równiez praktycznie biorac rzecza niewykonalna umieszczenie w tak ograni¬ czonej przestrzeni dostatecznie duzej cewki indulkcyjinej, która moglaby przewodzic sil¬ ny prad elektryczny, niezbedny do wytwo¬ rzenia w cewce indukcyjnej strumienia ma¬ gnetycznego, wymaganego przy takiej ob¬ róbce cieplnej.Wedlug wynalazku niniejszego dopro¬ wadza sie tak duza ilosc energii elektrycz¬ nej wewmatrz wydrazonego przedmiotu, którego powierzchnia zewnetrzna ma byc poddana obróbce cieplnej, ze Stwarza sie stan opierscienienia. Pod wyrazeniem „stan opierscienienia" nalezy tu rozumiec taki rozklad naprezen' sciskajacych na we¬ wnetrznej, Obrabianej powierzchni i napre¬ zen rozciagajacych na zewnetrznej, nie ob¬ rabianej cieplnie powierzchni wydrazonego przedmiotu, który zmniejsza wyskok krzy¬ wej naprezen warstwy scianki mieszczacej sie pomiedzy je!j powierzchnia wewnetrzna i powierzchnia zewnetrzna. Zasada opier¬ scienienia zostala powszechnie przyjeta w technice przy wyrobie luf i zwykle uzysku¬ je sie to olpierscienienie badz przez naloze¬ nie z zewnatrz na lufy wzmacniajacych pierscieni lub pasów, badz tez przez stla- ozanie od wewnatrz wewnetrznych warstw scianki lufy pod duzym cisnieniem hydrau¬ licznym. Dopiero isposób wedlug wynalazku niniejszego ujawnia nieznana dotychczas mozliwosc wywolywania zjawiska opier¬ scienienia w calej masie scianki wydrazo¬ nych przedmiotów przez obróbke cieplna za pomoca indukcji elektromagnetycznej.Wedlug wynalazku niniejszego stan opierscienienia osiaga sie przez ogrzewanie przy szybkim doprowadzaniu tak duzej — 3 -ilosci energii elektrycznej, zeby nie bylo lagodnego spadku temperatury pomiedzy wajrstwa wewnetrzna obrabianego przed¬ miotu, ogjrzana powyzej temperatury reka- lescencji, a jego warstwa zewnetrzna, utrzy¬ mywania w temperaturze tak. niskiej, ze znacznie ulatwia oma nagle ochladzanie * warstwy wewnetrznej. Wytwarza sie przy tym duza róznica temperatur wyzej wspom¬ nianych warstw. Nastepnie gdy ta tempe¬ ratura zostanie osiagnieta, przerywa sie na¬ gle doprowadzanie energii i przedmiot rap¬ townie chlodzi sie, zanim jeszcze nastapi zmiana w powyzszym rozkladzie tempera¬ tur. Ochladzanie nastepuje tak nagle i prze¬ prowadza sie je z tak równomierna szyb¬ koscia w zastosowaniu do warstwy przed¬ miotu ogrzanej dó temperatury rekaleseen- cji, ze nie tylko osiaga sie nagly przeskok twardosci w kierunku od ogrzanej warstwy wewnetrznej dla nieogrzewjanej warstwy ze¬ wnetrznej, lecz równiez hartowana war¬ stwa przedmiotu uzyskuje równomierna i wielokrotnie zwiekszona twardosc, war¬ stwa zas zewnetrzna bedzie posiadala rów¬ nomierna i normalna twardosc, niezmie¬ niona przez obróbke cieplna. Nastepnie stan opierscienienia i zwiekszenie wytrzy¬ malosci uzyskuje sie pirzez takie regulowa¬ nie stopnia twiarldbsci oraz grubosci we¬ wnetrznej warstwy hartowanej w porówna¬ niu do grubosci warstwy zewnetrznej, nie- hartowanej, ze krzywa wytrzymalosci scianki hartowanego przedmiotu wykazuje zwiekszenie jej najwiekszej wytrzyma¬ losci.Imnym celem wynalazku jest obróbka cieplna przedmiotów o wydrazonym prze¬ kroju, posiadajacych jednolita scianke w stanie takiego óipieirscienienia, iz jej wy¬ trzymalosc jest znacznie zwiekszona,. Do¬ tyczy to zwlaszcza przedlmiotów o stosun¬ kowo cienkich sciankach i o malej sredni¬ cy, a mianowicie o srednicy równej w przy¬ blizeniu srednicy otworów piast kól samo¬ chodowych, cylindrów silnika itd.Przy masowej produkcji nielktórych przedmiotów stwierdzono, ze ihozliwa i bardzo korzystna jest nieznaczna zmiana ksztaltu przedmiotu obrabianego, w niniej¬ szym przykladzie piasty kola, w celu umoz¬ liwienia szybkiego ogrzewania przez induk¬ cje przy najmniejszej stracie ciepla i ener¬ gii elektrycznej bez pogarszania mecha¬ nicznej wytrzymalosci.Cele i zalety wynalazku niniejszego sta¬ ja sie latwo zrozumiale z przykladów wy¬ konania wynalazku, omówionych w dal¬ szym ciagu opisu i przedstawionych na rysunku.Fig. 1 przedstawia przekrój podluzny grzejnika w korzystnej postaci wykonania wynalazku, fig. 2 — widok z góry czesci blaszki rdzenia grzejnika, wystajacej poza uzwojenie pierwotne cewki indukcyjnej, fig. 3 — widok perspektywiczny odmiany przewodnika rurowego w zwiekszonej po- dzialce, fig. 4 i 5 przedstawiaja widok z gó¬ ry i przekrój poprzeczny odmiany blaszki rdzeniowej, fig. 6 — schematyczny widok z przodu grupowego ukladu grzejników, fig. 7 — widok z góry urzadzenia wedlug fig. 6, fig. 8, 9 przedstawiaja przekrój pd- dlluzny i poprzeczny obrobionej cieplnie czesci piasty kolia samochodowego w stanie opierscienienia, fig. 10 i 11 — przekroje podluzne odmiany urzadzenia z zastosowa¬ niem calkowitego i natychniiasitowego ochladzania, przy czym fig. 10 przedlstawia zarówno cewke indukcyjna, jak i dysze na¬ tryskowa w polozeniu iroboczym wewnatrz obrabianego przedmiotu, a fig. 11 — urza¬ dzenie, którego cewka zostala usunieta, na¬ tomiast czynna jest w nim tylko dysza na¬ tryskowa. Fig. 12 przedstawia krzywa twardosci róznych warstw scianki i stosu¬ nek pomiedzy strefiami wewnetrzna i ze¬ wnetrzna scianki. Fig. 13 przedstawia roz¬ klad naprezen w sciance przedmiotu przed obróbka i po obróbce. Fig. 14 przedstawia widok z bdku i czesciowy przekrój odmia¬ ny urzadzenia z ochladzaniem zewnetrznejpowiertztikni przedmiotu podczas Ogrzewa¬ na, fig* 15 — przekrój pionowy cylindra, obrobionego wedlug wynalazku niniejsze¬ go, fig- 16 — przekrój poprzeczny wzdluz linii 16—16 na fig. 15, fig. 17, 18 — sdie- jnaJtyczmy przekrój pionowy odmiany urza¬ dzenia w zastosowaniu do obróbki cieplnej cylindrów, pirtzy czym na fig. 17 prizeldsta- wiono grzejtaik wewnatrz przedmiotu pod- cizaJs ogrzewania, a na fig. 18 — polozenie urzadzenia wzgledem obrabianego przed¬ miotu podczas ochladzania.Fig. 1 i 2 przedstawiaja grzejnik w za¬ stosowaniu dO ogrzewania od wewnatrz W celu obróbki cieplnej wewtoetrznej po¬ wierzchni 3 piasity 1 kola samochodoweigo, która ma pracowac jako powierzchnia sliz¬ gowa lozyska kbla.Powierzchnia wewnetrzna piasty /, np. stanowiacej jednoczesnie calosc z bebnem hamulcowym, lub tez piasty dowolnego ty¬ pu kola samochodowego, stanowi we¬ wnetrzna powierzchnie 3 lozyska walkowe¬ go. Piasta / jest zaopatrzona w zwykle zwe¬ zone wydrazenie osiowe 2 na jej (koncu ze¬ wnetrznym i stosunkowo szeroki Otwór na lozysko wajlkowe przy jej koncu wtewinetrz- nym, przy czym otwór na lozysko jtest za¬ opatrzony na jego sciance wewnetrznej w wystajacy promieniowo do wewnatrz wy¬ step 4, który w niniejszym przyjkladzie po¬ winien byc zahartowany na jego powierzch¬ ni wewnetrznej 3. Zahartowany wystep 4 zastepuje zwykla wkladke z hartowanej stali, stanowiaca pierscien lozyskowy.Piasta 1 jest zespolona z bebnem hamul¬ cowym, którego czesc, znajdujaca sie w po¬ blizu piasty, jest oznaczona cyfra 5. Piasta 1 posiada znormalizowane obrysie po¬ przecznie z pewnymi zmianami, potrziebny- mi do indukcyjnej obróbki cieplnej, jak Opisano w dalszym ciagu opisu, jednak nie szkodzacymi wykonywaniu przez piaste pozadanych zadan mechanicznych oraz nic zmniejszajacymi jej wytrzymalosci mecha¬ nicznej.TaJka zmiana znanego ksztaltu piasty polega' glownie na nieznacznym zwezeniu pierscieniowego przekroju w miejscu 6, naj¬ lepiej przez poglebienie na zewnatrz pier¬ scieniowego wglebienia 7 i dodanie zebe¬ rek wzmacniajacych 8. Zeberka 8 sa roz¬ mieszczone w kierunku podluznej osi pia¬ sty, prostopadle do drogi wzbudzanych pfradÓw. Grubosc scianki 6 moze byc rów¬ niez zmniejszona przez usuniecie czesci metalu na jej' zewnetrznej powierzchni i za¬ stosowanie zeberek wzmacniajacych, wy¬ konanych tak, aby wytwarzaly one wielka powierzchnie promieniujaca i stawialy jak najwiekszy opór przeplywowi pradów in¬ dukowanych. Ostatnio wymieniona kon¬ strukcja moze byc zastosowana jako od¬ mienna lub tez dodatkowa postac wykona¬ nia wynalazku. Jednakze nalezy zazna¬ czyc, ze przez poglebienie ku zewnatrz wglebienia 7 i uzycie zdber 8 do wzmocnie¬ nia odgraniczanie pradów, przebiegajacych wewnatrz powierzchni pierscieniowej, zo¬ staje spotegowlane, co sprzyja umiejscowie¬ niu ciepla, wytwarzanego w piascie.Wewnatrz piasty 1 umieszczony jest grzejnik indukcyjny, scisle przylegajacy do powierzchni wewnetrznej 3 lozyska piasty /. Sklada sie on z uzwojenia pierwotnego 9, utworzonego z elektrycznego przewodu rurowego 10, oraz rdzenia blaszkowego // 0 wielkiej przenikliwosci magnetycznej.Rdzen 11 jest wykonany w postaci wydra¬ zonego cylindra, którego górne i dolne cze¬ sci wystaja promieniowo na zewnatrz az w poblizu wewnetrznej powierzchni 3 piasty 1 kola i obejmuja uzwojenie pierwotne 9.Zwoje uzwojenia pierwotnego 9 sa oóipo- wiednio Odizolowane od rdzenia 11 i od sie¬ bie za pomoca tulei 12 i podkladek 13 z mi¬ ki lub innego odpowiedniego materialu izo¬ lacyjnego. Zamiast tulei i podkladek moz¬ na równiez stosowac emalie izolacyjna zna¬ nego rodzaju.Grzejnik 9 jest zbudowany mocno i osa¬ dzony trwale na obsadzie 14, zwezonej na — 5 —górnym koncu 15 odpowiednio do zwazo¬ nego otworu 2 piasty 1, oraizi jest zaopa¬ trzony w otwór srodkowy 26 w dolnej cze¬ sci 21 obsady 14 dla doprowadzania wody chlodzacej, o czym bedzie mowa nizej.Blaszki rdzenia 11 sa rozmieszczone pro¬ mieniowo dokola obsady 14 i zacisniete za pomoca górnego stalego pierscienia zaci¬ skowego 16 oraz dolnego ruchomego pier¬ scienia zaciskowego 17, który jest docisnie¬ ty w góre do blaszek za pomoca pierscie¬ nia podstawowego 18, pierscienia 19 oraz kapturkowej nakretki dociskowej 20, wkre* conej na zwezona dolna czesc 21 obsady 14.W celu nalezytego rozmieszczenia katowe¬ go blaszek rdzenia 11 dolne zewnetrzne czesci blaszek sa osadzone kazda z osobna w rozmieszczonych katowo szczelinach pro¬ mieniowych 22 obrzeza 23 pierscienia pod¬ stawowego 18. Pierscien podstawowy 18 utrzymuje w ten sposób blaszki na obsa- dlzie 14 w pralwidtowytm rOzimiesizczeniu ka¬ towym, podczas gdy pierscienie dociskowe 16 i 17 dociskaja je do obsady 14 w celu uzyskania dobrej wymiany ciepla pomie¬ dzy ridzeniem 11 i olbsaidia 14 chlodzona wo¬ da. Katowe rozmieszczenie blaszek pozwa¬ la na uzyskanie dobrej izolacji pomiedzy posizdzególmymi blaszkami w tych miej¬ scach, w których gestosc strumienia ma¬ gnetycznego jest najwieksza.Dolna koncówka 24 uzwojenia pierwot¬ nego 9 wystaje w dól przez otwór 25 pier¬ scienia podstawowego 18, od którego jest odizolowana warstwa powietrza lub tez ja¬ kakolwiek inma stala izolacja. Koncówka 24 jest polaczona przewodem 31 z odpo¬ wiednim zródlem 33 pradu zmiennego. Jest ona równiez polaczona z odpowiednim zró¬ dlem czynnika chlodizacego, nieptrzedsta- wionym na rysunku, który jednak moze miec dowolna znana postac. Górna zas kon¬ cówka 22* jest polaczona z wydrazeniem 26 obsady 14 za pomoca otworu 27, wykona¬ nego w sciance wydrazonej czesci obsady, przeznaczonej do doprowadzania czynnika chlodzacego. Druga koncówka 24 uzwoje- nia pierwotnego 9 cewki jest polaczona z drugim biegunem zródla pradu 33, a obieg kolowy czynnika chlodzacego do¬ konywa sie przez obsade 14 z zastosowa¬ niem odpowiedniego polaczenia elektrycz¬ nego oraz szczelnego na ciecz przewodni w nakretce dociskowej 20, której koniec dol¬ ny jest zaopatrzony w otwór 28. Poza tym koncówka górna uzwojenia 9 moze byc od¬ izolowana od podtrzymujacej ja obsady 14 i rdzenia blaszkowego 11 za pomoca izola¬ cyjnej rurki przechodzacej w dól przez obsade 14 do zewnetrznych polaczen elek¬ trycznych i polaczen przewodów czynnika chlodzacego. Grzejnik jest umieszczony na podtrzymujacej go podstawie 29 za. pomo¬ ca pierscienia 30.Grzejnik i przedmiot, podlegajacy ob¬ róbce, sa umieszczone wzgledem siebie tak, ze piasta 1 jest nalozona na grzejnik 2 i grzejnik ten jest prawidlowo scenitrowamy wewnatrz piasty 1 za pomoca jego zwezo¬ nego gómnego przedluzenia 15 i górnego obrzeza pierscienia zaciskowego 16. Po¬ wierzchnia zewnetrzna uzwojenia pierwot¬ nego 9 jest równolegla do obrabianej po¬ wierzchni 3 piasty /. Uzwojenie pierwotne 9 jest zasadniczo otoczone calkowicie albo czesciowo piasta, a czesciowo rdzeniem blaszkowym 11, który znajduje sie we¬ wnatrz uzwojenia 9 i wystaje promieniowo poza jego brzeg górny i dolny. Jest rzecza oczywista, ze opisana tu konstrukcja grzej¬ nika daje nadzwyczajne skupienie energii elektrycznej przy najmniejszych stratach wskutek rozpraszania strumienia magne- tydzlnego i wzbudzanych pradów wirowych' Aby takie skupienie energii elektromajgn6' tycznej bylo jeszcze lepsze, zwlaszcza p^Y uzyciu pradu elektrycznego o wielkiej cze* stotliwosci, uzwojenie pierwotne grzejnika wykonuje sie z przewodów w postaci &&* ki, przedstawionych na fig. 3. Scianka %e' wnetrzna takiego przewodli jest stosunko¬ wo gruba, natomiast inne jego scianki s* — 6 —cienkie, przy czym scianka zewnetrzna przewodzi glównie skupiony w niej prad el^kitryciziny, podczas gdy scianki wewnetrz¬ ne tworza przede wszystkim scianki prze¬ wodu do doprowadzania czynnika chlodza¬ cego. Jednakze w wielu przypadkach prze- wód ten moze byc jednolity o przekroju prostokatnym lub okraglym i stosunkowo miaisywny, jezeli na to pozwalaja warunki pracy. W celu .zmniejszenia ilosci pochla¬ nianego przez przewód ciepla, wypnomie- niowywanego z powierzchni obrabianego' przedmiotu, a tym samym utrzymywania nie zminiejiszonej zdolnosci przewodzenia pradu, przewód ten moze posiadac plate¬ rowania i polerowana powierzchnie ze¬ wnetrzna, aby silnie odbijala promieniowa¬ nie cieplne. Jakkolwiek zwane jest izolowa¬ nie cieplne przez zwiekszenie zdolnosci od¬ bijania ciepla, to jednak zastosowanie te¬ go rodzaju izolacji w opisanym wyzeij urza¬ dzeniu jest niewatpliwie nowoscia. Stoso¬ wanie powierzchni odbijajacej nie tylko za¬ pobiega ogrzewaniu sie przewodu wskutek pochlaniania ciepla, wyprotmieniowywane- go z przedmiotu obrabianego, lecz sprzyja ponadto szybkiemu ogrzewaniu tego przed¬ miotu wskutek wielokrotnego odbijania sie ciepla pomiedzy tym przewodem i przed¬ miotem obrabianym. Przewód korzystnie jest platerowac np. chromem, po czym po¬ wloke chromowa utlenia sie w celu wytwo¬ rzenia blonki o duzej wartosci izolacji cieplnej. Nastepnie po umieszczeniu grzej¬ nika na obsacfeie szlifuje sie, poleruje lub w inny sposób doprowadza sie do polysku powierzchnie zewnetrzna uzwojenia pier¬ wotnego, aby otrzymac silnie odbijajaca powierzchnie o duzej wartosci izolacji cieplnej.Poza tym w celu zwiekszenia zdolnosci przewodzenia strumienia magnetycznego rdzen wykonuje sie z blasizek zaostrzonych promieniowo ku wewnatrz, jak przedsta¬ wiono na fig. 4 i 5. Blaszki 35 przylegaja Jo siebie bocznymi powierzchniami promie¬ niowymi i tworza jak gdyby pelny rdzep pierscieniowy. Oczywiscie powyzsze blasz¬ ki powinny byc izolowane wzgledem siebie calkowicie lub czesciowo w znany sposób, nip. przez utlenienie.Podczas pracy koncówka 24 i nakretka dociskowa 20, które stanowia koncówki elektryczne uzwojenia pierwotnego 9 cew¬ ki iiwMccyjnej, sa polaczone przewodami 31 i 32 z odpowiednim zródlem 33 pradii zmiennego, najlepiej o wielkiej czestotli¬ wosci, przy czym czas przeplywu pradu elektrycznego reguluje sie za pomoca od¬ powiedniego przelacznika 34 lub jiakiego- kolwiek innego urzadzenia do regulowania pradu. Po doprowadzeniu pradu elektrycz¬ nego uzwojenie pierwotne 9 cewki induk¬ cyjnej wzbudza silny strumien magnetycz¬ ny iskuipiony w rdzeniu 11 i pierscieniowej czesci lozyskowej 4 piasty 1. Dzieki odpo¬ wiedniemu rozmieszczeniu czesci grzejnika 2 prad indukcyjny zostaje skupiony w naj¬ bardziej wewnetrznej warstwie powierzch¬ niowej wystepu 4, wskutek czego wystep ten szybko Ogrzewa sie do temperatury har¬ towania, po czym wylacza sie prad i zdej¬ muje sie piaste z grzejnika oraz natych¬ miast ochladza sie ja nagle w celu uzyska¬ nia pozadanego zahartowania miejscowego.Podczas wzbudzania pradu iniduklcyjfnego cieplo z grzejnika rozprasza sie dzieki kra¬ zeniu odpowiedniego czynnika chlodzacego w wydrazonych przewodkch uzwojenia 9 i srodkowym Otworze 26 obsady 14. Ponie¬ waz dbsaJdtet 14 szczelnie przylega dlo rdze¬ nia magnetycznego 11, przeto odbywa sie pomiedzy nimi dobra wymiana ciepla sprzyjajaca chlodzeniu rdzenia magnetycz¬ nego U. Krazenie cieczy chlodzacej najle¬ piej jest utrzymywac ciagle, tak iz chlodze¬ nie uzwojenia 9 odbywa sie w dalszym cia¬ gu po wylaczeniu cewki i zdjeciu piasty grzejnika 2.Podczas ogrzewania, gdy wewnetrzna powierzchnia 3 wystepu 4 osiagnie tempe¬ rature rekalesoencji, strefa najwiekszego — 7 —natezenia pradu indukcyjnego posuwa sie w kierumku ku zewnatrz obrabianego przedmiotu. Jednakze szybkosc doprowa¬ dzania energii elektrycznej jest tak duza, ze wytwarzanie ciepla w czesci izewmetrz- nej przedmiotu przez takie przesuniecie ku zewnatrz strefy o najwiekszej gestosci pra¬ du oraz wszelkie niepotrzebne ogrzewanie czesci zewnetrznej przedmiotu wskutek przewodnictwa nie nastapi, zanim obrabia¬ na powierzchnia wewnetrzna nie osiagnie zadanej temperatury haftowania. W rze¬ czywistosci takie podnoszenie sie tempera¬ tury nastepuje tak szybko, ze zewnetrzne warstwy pierscieniowej czesci oraz inne przylegle czesci obrabianego^ przedmiotu pozostaja dostatecznie zimne. Pirzy chlo¬ dzeniu wewnetrznej powierzchni lozysko¬ wej czesci zewnetrznie piasty maja tempe¬ rature znacznie nizsza od temperatury har¬ towania, co zapewnia pozadane wlasciwo¬ sci mechaniczne tych pozostalych czesci piasty.Na Kg. 8 i 9 przedstawiono przedtaiot, obrobiony cieplnie sposobem wedlug wy¬ nalazku tak, iz scianki obrobione cieplnie ztniajdluja sie w stajnie opierscienietnia. We¬ wnetrzna), obrobiona cieplnie i zahartowa¬ na warstwa, znajdujaca sie przy powierzch¬ ni 3X wystepu 4, jest oznaczona liczba 55 i uwydatniona na rysunku za pomoca ge¬ stego kredkowania, natomiast zewnetrzna, nie obrobiona cieplnie warstwa posiada twardosc normalna, jaka miala przed ob¬ róbka cieplna powierzchni 3, i jest ozna¬ czona liczba 56. Tworzywo posrednie po¬ miedzy tymi warstwami jest oznaczone liczba 57.Na fig. 12 przedstawiono krzywa twar- dosci róznyclh czesci prawej scianki piasty od lewej istrony kiu zewtnatrz ku prawej stronie, przy czym uzyto podzialki twardo¬ sci wedlug Rockwella. Normalna twardbsc warstwy zewnetrznej 56 wynosi 10. Twar¬ dosc zais wewnetrznej, obrobionej cieplnie warstwy wynosi 58 lub 60. Twardosci warstw skrajnych i tworzywa posredniego scianki piasty sa oznaczone za pomoca strzalek wymiarowych na wykresie fig. 12 i tymi samymi liczbami, co na fig. 8 i 9. Na¬ lezy zaznaczyc, ze twardosc wewnetrznej^ obrobionej warstwy 55 przy powierzchni 3 wystepu 4 i zewnetrznej, nie obrobionej cieplnie warstwy 56 jest zasadniczo rów¬ nomierna w kierunku promieniowym. Na¬ lezy równiez zaznaczyc, ze .tworzywo war¬ stwy posredniej 57 zajmuje bardzo mala przestrzen, w przyblizeniu tylko okolo 0,78 mm na szerokosc (co zaznaczono na podzialce linii podstawowej). Przejscie po¬ miedzy warstwa hartowana a niehartowa- na 56 jest wiec nadzwyczaj nagle.Wskutek wytworzenia stanu opierscie- nietnia "uzyskuje sie nie tylko równomier¬ nosc twardosci w odpowiednich warstwach przedmiotu obrabianego oraz nagle przej¬ scie pomiedzy twardoscia wewnetrznej i zewnetrznej warstwy, lecz równiez spe¬ cjalne znaczenie posiada moznosc uzyska¬ nia zasadniczo równomiernej grubosci za¬ hartowanej warstwy w kierunku promienio¬ wym i osiowym. Poza tym przedmiot obra¬ biany nie ulega znieksztalceniu wskutek obróbki cieplnej, posiada bowiem identycz¬ nie ten sam ksztalt, co i przed obróbka. Je¬ go wymiary sa dokladlne zarówno w kie¬ runku osiowym, jak i promieniowym, Po¬ nadto wymiary wykonczonej wewnetrznej powierzchni obrabianego przedmiotu nie zostaja zmienione o wiecej niz 0,025 — 0,05 mm. Zatem wedlug wynalazku niniejszego otrzymuje sie nie tylko znacznie wieksza wytrzymalosc obrabianych przedmiotów, lecz równiez osiaga sie bardziej ekonomicz¬ na produkcje, dzieki zmniejszeniu liczby wykanczajacych obróbek mechanicznych np. szlifowania powierzchni zahartowanejr a prawdopodobnie mozliwe jest calkowite pominiecie takiej obróbki wykanczajacej' Polepszaja sie równiez warunki pracy, rów* nomiernosc' hartowania, trwalosc i wytrzy malosc przedmiotu na zuzycie oraz uzy* — 8 —skuje ma lepsza charakterystyke zmeczenia tworzywa.Jak zaznaczono poprzednio, hartowanie uskutecznia sie w ciagu nadzwyczaj krót¬ kiego czasu przy jednoczesnym doprowa¬ dzaniu energii elektrycznej o niezwykle du¬ zej mocy, okolo 2,3 — 3,1 kw/cm2 obrobio¬ nej powierzchni, pmzy czym zachodzi nie¬ zmiennie male stopniowanie temperatury pomiedzy warstwa ogrzewana i nieogrzana warstwa zewnetrzna przedmiotów, co przy¬ czynia sie ido znacznego ulatwienia raptow¬ nego ochladzania przez tnaigle przerwanie doplywu energii juz po osiagnieciu stanu ogrzania, przy jednoczesnym lub nastepu¬ jacym zaraz potem naglym ochladlzaniu, zarówno za pomoca mniej ogrzanego mate¬ rialu warstwy zewnetrznej przedmiotu, jak i zaj pomoca pomocniczych srodków chlo¬ dzacych. Moc eneiigii doprowadzonej jest tak duza, ze warstwa hartowana zostaje ogrzana nieco ponad temperature rekale- scencji w ciagu 1 — 2 sekund w przypadku obrabiania piasty saimoohodbwej wedlug wynalazku niniejszego. Prad elektryczny o czestotliwosci 2520 okresów doprowadza sie przy pelnej mocy pradnicy 300 kilowa- towej, wspólczynnik zas mocy jest utrzy¬ mywany na wysokim poziomie zarówno dzieki uzyciu odpowiednich pojemnosci elektrycznych, jak i — przede wszystkim — dzidki uzyciu wewnetrznego rdzenia ma¬ gnetycznego, wykonanego z cienkich bla¬ szek.Przy wykonywaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku niniejszego mozna stosowac wszel¬ kie znane srodki odhladzajace. Na fig. 10 i 11 przedstawiono tulepsizona odmiane urzadzenia do ochladzania w poataici dyszy natryskowej 58, zastosowanej do hartowa¬ nia piaisty wedlug fig. 1. Podczas ogrzewa¬ nia przedmiotu obrabianego dysza natry¬ skowa 58 zmajduje sie wewnatrz rldizenia 11. W ciagu jednej ldb dwóch sekund, gdy doprowadzana jest energia elektryczna, przez dysize 58 nie przepuszcza sie czynni¬ ka chlodzacego. Przy koncu zas okresu ogrzewalnia rdzen U i uzwojenie pierwotne 9 zostaja nagle wyciagniete pionowo w kie¬ runku osiowym wzdluz dyszy 58, jak przed¬ stawiono na fig. 9, i to w chwili ukonczenia ogrzewania. Skoro tylko uzwojenie 9 cewki indukcyjnej odsloni otwory 59 dyszy na¬ tryskowej 58, wówczas czynnik chlbldzacy pod cisnieniem hydrostatycznym wytrysku* je przez te otwory równomiernie na cala powierzchnie 3 obrabianego cieplnie wyste¬ pu 4. Dzieki temu unika sie stosowania szybko dzialajacych maszyn lub tez szyb¬ kich czynnosci recznych, niezbednych przy hartowaniu piasty wedlug znanych sposo¬ bów. Sposób wedlug wynalazku niniejsze¬ go staje sie wskutek tego bardzo korzystny pod wzgledem handlowym i pod wzgledem jakosci produkcji. Dzieki uzyciu takiej dy* szy natryskowej, umieszczonej wewnatrz rdzenia magnetycznego i bedacej w pogo¬ towiu podczas ogrzewania, koszty instala¬ cji urzadizenia wedlug wynalazku i koszty eksploatacji przy produkcji masowej zosta¬ ja znacznie zmniejszone. Ponadto stopien zmiany twalrdlosci warstwy posredniej mie¬ dzy wewnetrzna warstwa zahartowana a watnstwa zewnetrzna moze byc regulowa¬ ny przez regulowanie natrysku czynnika chlodzacego bez koniecznosci uzywania w tym celu calej specjalnej maszyny lub ca¬ lego szeregu pomocniczych czynnosci.Czynnik chlodzacy moze byc ciecza lub gazem Wzglednie ich mieszanina, przy czym przy uzyciu cieczy najlepiej jest doprowa¬ dzac ja przez dysze w dostatecznej ilosci i z dostateczna szybkoscia, aby ona nie tyl¬ ko przechodzila przez dolne otwory piasty, lecz równiez wyplywala ponad piaste oraz przechodzila na zewnatrz i dbkola górnej kolnierzowej czesci piaisty.W niektórych przypadkach, zwlaszcza przy obróbce przetdimiotów cietnkoscien- nych, korzystnie jest równiez ochladzac podczas ogrzewania ich zewnetrzna po¬ wierzchnie. Takie urzadzenie jest przedlsta- - 9 —wiórze na fig. 14. Oslania 70 jest nalozona na górna cienka czesc scianki piasty w ten sposób, ze pomiedzy jej scianka wewnetrz¬ na a powierzchnia zewnetrzna piasty utwo¬ rzona, jest wolna przestrzen 71. Czynnik chlodzacy, .najlepiej gazowy, jest doprowa¬ dzany za pomoca odpowiednich przewodów gietkich 72 do kanalu pierscieniowego 73 i kanalów pionowych 74. Nastepnie zostaje on skierowany promieniowo do wewnatrz i osiowo w góre, po czym jest kierowany w góre na scianke zewnetrzna piasty- Czyn¬ nik chlodzacy przechodzac w góre wzdluz zewnetrznej scianki piasty przeplywa da¬ lej w góre do pierscieniowej komory wylo¬ towej, czyli wglebienia 75, i uchodzi przez Otwory wylotowe 76 zewnetrznej scianki oslony 70, rozmieszczone w ukladzie pie¬ trowym wzgledem kanalów pionowych 74.Rozumie sie, ze prizez odpowiednie oblicze¬ nie calej powierzchni otworów wylotowych i innych czesci oraz odpowiednie dobranie cisnienia czynnik chlodzacy mozna przepu¬ szczac w góre mja zewnatrz z otworów wy¬ lotowych i nawet wywolac zjawisko Ven- turiego lub tez czynnik ten moze plynac czesciowo w góre i czesciowo w dól dbkola zewnetrznej strony piasty.W celu latwiejszego zrozumienia przy¬ czyny zwieksize&iia wytrzymalosci zaharto¬ wanej scianki wydrazonego przedmiotu cienkosciennego przedstawiono na fig. 13 wykres naprezen. Wydrazony przedmiot przed obróbka cieplna wedlug wynalazku niniejszego w przypadku równiomiernie roz¬ lozonych cisnien wewnetrznych na scianki wykazuje, jak wskazuja strzalki 60, roz- kfeid naprezen taki, ze w sciance piasty po¬ miedzy jej wewnetrzna i zewnetrzna po¬ wierzchnia dzialaja naprezenia wedlug krzywej naprezen 61, która jest odniesiona do linii promieniowej 62. Tunalezy zazna¬ czyc, ze najwieksze naprezenia dzialaja przy wewnetrznej powierzchni scianki, co uwydatnia górny punkt 63 krzywej 61, na¬ prezenia zas najmniejsize dzialaja przy po¬ wierzchni zewnetrznej, jak wskazuje dolny punkt 64 krzywej 61. Wlasnie obecnosc du¬ zych naprezen, odpowiadajacych punktowi 63 krzywej 61, stanowi przyczyne malej wytrzymalosci scianki, gdy jest ona podda¬ wana cisnieniu wewnetrznemu, dazacemu do rozerwania jej w kierunku promie¬ niowym.Gdy warstwa wewnetrzna zostala za¬ hartowana sposobem wedlug wynalazku ni¬ niejszego i jest polaczona z warstwa ze¬ wnetrzna 56 scianki stosunkowo cienka przejsciowa warstwa 57 tworzywa, to wów¬ czas tworzywo scianki jest poddawane na¬ prezeniom wedlug krzywej 65, która bie¬ gnie czesciowo (w warstwie wewnetrznej) pod linia 62, a czesciowo (w warstwie ze¬ wnetrznej) nad linia 62. Pod linia 62, w gra¬ nicach warstwy wewnetrznej naprezenia czynne sa naprezeniami sciskajacymi o wartosci ujemnej w odróznieniu od na¬ prezen dodatnich, przedstawionych za po¬ moca krzywej 61. Ponad linia 62, w grani¬ cach warstwy zewnetrznej, naprezenia roz¬ ciagajace maja wartosc dodatnia.Otóz gdy sily rozrywajace, oznaczone strzalkami 60, sa przylozone od wewnatrz, to rozklad naprezen wypadkowych juz nie przebiega wedlug krzywej 61, lecz wedlug krzywej 66. Naprezenia wedlug tej krzy¬ wej skladaja sie z naprezen wedlug krzy¬ wej 65, wytworzonych przez obróbke ciepl¬ na wedllug wynalazku, i z naprezen rozry¬ wajacych, które zostalyby wytworzone) gdyby dany przedmiot nie byl tak obrobio¬ ny. Sily sciskajace, okreslone przez czesc 67 krzywej 65, sa odjete od sil wedlug krzywej 61, lezacych w tej. samej* warstwie wewnetrznej, wskutek czego otrzymuje sie czesc wypadkowa 68 krzywej 66, zgodni0' z która naprezenia wedlug czesci 69 'krzy¬ wej 65 dbidaje sie do naprezen wedlug k°^" ca 64 krzywej 61. W rezultacie otrzymuj sie zlagodzenie wszystkich naprezen, które w przeciwnym razie istnialyby w obrabia* nym przedmiocie, i ujednostajnia sie n3r - 10 —prezenia w calym tworzywie/ Na tym pole¬ ga znacznie zwiekszenie wytrzymalosci ob¬ rabianego przedmiotu dzieki wytworzeniu stanu opierscienienia.Próby, przeprowadzone na cylindrycz¬ nych sciankach piast obrobionych wedlug wynalazku niniejszego, wykazaly, ze czesc wewnetrzna scianki znajduje sie pod dzia¬ laniem naprezen sciskajacych, natomiast czesc zewnetrzna tej scianki — naprezen rozciagajacych.Aczkolwiek trudno jeszcze diokladnie okreslic, jaikie zmiany zachodza podczas obróbki cieplnej przedmiotów wydrazonych przy otrzymywaniu wypadkowego stanu opierscienienia, jednak mozna stwierdzic, ze nastepuje to czesciowo wskutek obróbki na zimno warstwy posredniej poza granice jej sprzezystosci dzieki rozszerzalnosci cieplnej przyleglej warstwy wewnetrznej, a czesciowo dzieki rozszerzaniu sie cza¬ steczkowemu, jakie nalstepuje wskutek przeksztalcania sie struktury tworzywa warstwy wewnetrznej z austenitowej na mantenzytowa.Na fig. 15 — 18 przedstawiono cylinder ze stali stopowej, obrobiony cieplnie we¬ dlug wynalazku. Cylinder 101 posiada po¬ miedzy scianka wewnetrzna 103 i scianka zewnetrzna 104 plaszcz wodny 102. Cala warstwa wewnetrzna, oznaczona bardziej gestym kreskowaniem 105, az do kreskowa¬ nej linii 106, posiada wiekszy stopien twar¬ dosci i wobec tego wieksza wytrzymalosc na zuzycie oraz jest scisnieta, natomiast przylegle czesci zewnetrzne sa rozciagnie¬ te, przy czym stopien scisniecia i rozciag¬ niecia róznych warstw scianek cylindra oraz promieniowa grubosc takich warstw sa tego rodziaju, ze otrzymuje sie stan najlep¬ szego opierscienienia. Chociaz na fig. 15 i 16 podano okreslony stosunek grubosci scianki i grubosci hartowanej warstwy pod. cisnieniem, to jednak jest rzecza oczywi¬ sta, ze stosunek ten moze zmieniac sie w stopniu znacznym; w szczególnosci, o ile cylinder jest przedstawiony na rysunku w zwyklej proporcji, to grubosc wewnetrznej scianki 103 jest nieco przesadnie powiek¬ szona w celu bardziej wyrazistego pokaza¬ nia jej róznych warstw, w praktyce zas scianki cylindra sa zazwyczaj ciensze i ich grubosc wynosi okolo 3 mm, czyli prawie dwa razy mniej niz przedstawiono na ry¬ sunku. Chociaz na rysunku przedstawiono' cienka linie kropkowana, rozgraniczajaca ostro hartowana, scisnieta warstwe we¬ wnetrzna i rozciagnieta warstwe zewnetrz¬ na, to jednak jest rzecza zrozumiala, ze pomiedzy tymi warstwami istnieje nadzwy¬ czaj wasika warstwa przejsciowa.Na fig. 17 i 18 przedstawiono odmiane urzadzenia, która na ogól jest podobna do urzadzenia wedlug fig. 10 i 11. Uzwojenie pierwotne 9 cewki indukcyjnej jesit umie¬ szczone wewnatrz obraibianeigo cylindra wy¬ drazonego 77 w poblizu jej wewnetrznej powierzchni tak, ze konce tego uzwojenia wystaja z cylindra. Dla zwiekszenia sku¬ tecznosci dzialania uzwojenia 9 jest ono zaopatrzone w rdzen wewnetrzny 11, wy¬ konany z promieniowo ulozonych blaszek, tworzacych rdzen pelny, wypelniajacy wnetrze uzwojenia i wybiegajacy pcoihie- niowo na zewnatrz poza jej konce. W celu zmniejszenia do minimum szczeliny po¬ wietrznej w obwodzie magnetycznym i stworzenia obwodu magnetycznego o jak najwiekszej przenikliwosci urzadzenie jest zaopatrzone w górne i dolne pierscienie magnetyczne 78, równiez wykonane (najle¬ piej) z promieniowo rozmieszczonych bla¬ szek. Moga byc one nasuwane tak, ze za¬ mykaja szczeline powietrzna na koncach uzwojenia pierwotnego 9 pomiedzy rdze¬ niem U i koncami cylindra obrabianego 77.Ruch osiowy grzejnika 2 wraz z rdzeniem 11 wzgledem przedmiotu obrabianego 77, jak irówniez ruch pierscieni 78 w ich polo¬ zenie robocze, przedstawione'na fig. 17, moze byc powodowany w dowolny odpo¬ wiedni sposób nie wyjasniony na rysunku. — 11 —Dysza natryskowa 58 moze byc wsuwana dta obrabianego przedmiotu 77 przez wy¬ drazenie rdzenia 11 grzejnika, jak równiez moze byc poruszana niezaleznie od grzej¬ nika i moze pozostawac w pollozeniu robo¬ czym wewnatrz obrabianego przedmiotu 77 po usunieciu grzejnika, jak przedstawiono na fig. 18.W celu szybkiego ogrzewania i ochla¬ dzania obrabianego cylindra 77 grzejnik 2 i pierscienie 78 razem z dysza natryskowa 58 zostaja umieszczone wewnatrz cylindra 77, jak przedstawiono na fig. 17. Nastepnie do uzwojiemia pierwotnego 9 cewki induk¬ cyjnej doprowadza sie prad zmienny O wielkiej czestotliwosci z odpowiedniego zródla 33, przy czym ilosc doprowadzanej energii jest obliczana tak, zeby powierzch¬ nia wewnetrzna obrabianego przedmiotu zostala ogrzana do zadanej temperatury (temperatury rekalesceneji) w czasie do¬ statecznie krótkim, zazwyczaj w ciagu 1,8 sekund lub nawet krótszym. Temperatura przy tym musi wzrastac ódpowiedinio tylko w ograniczonej hartowanej warstwie we¬ wnetrznej befc niepotrzebnego rozpraszania ciepla i bez powodowania roztapiania, spa¬ lania lub inJnych uslzkodzen wewnetrznej, hartowanej powierzchni cylinidlra. W niniej¬ szym przykladzie hartowania cylindra o grubosci scianek okolo 10 mm oklazalo sie korzystne stosowanie pradu o czestotliwo¬ sci okolo 2500 okresów i gestosci o okolo 2,3 — 3,1 kilowatów (na 1 cm2 wewnetrznej obrabianej powierzchni. Dane te oczywiscie moga byc inne przy innej grubosci scianek hartowanych przedmiotów. Natychmiast po osiagnieciu potrzebnej temperatury ogrza¬ nia usuwa sie grzejnik 2 i pierscienie 78, po czym przez otwory w dyszy natryskowej 58 przepuszcza sie odpowiednia ciecz chlo¬ dzaca na hartowane scianki cylindra 77 w celu naglego ochlodzenia calego przedmio¬ tu ponizej temperatury obróbki ceplnej.Przez odpowiednie uregulowanie ilosci dó- ptrowadzanej energii elektrycznej, czaisu dzialania tej energii oraz szybkosci chlo¬ dzenia odpowiednio do rodzaju i rozmia¬ rów Obrabianych przedmiotów uzyskuje sie najkorzystniejszy stan opierscietnienia.Próby, dokonane na takim' wykonczonym przedmiocie, wskazuja, ze w obrabianej sciance istnieje pewna okreslona warstwa hartowana 4, przy czym warstwa wewnetrz¬ na jest poddana dzialaniu naprezen sciska¬ jacych, zewnetrzna zas -— naprezen rozcia¬ gajacych.Chociaz znane jest hartowanie lub ogrzewanie wewnetrznych scianek cylin¬ dra, np. cylindra silnika spalinowego, przez nagle doprowadzanie ciepla za pomoca plo¬ mieni i nastepnie raptowne ochladzanie, jedlnak dopiero wedlug wynalazku niniej¬ szego ogrzewanie lub hartowanie po¬ wierzchni wewnetrznej cylindra uskutecz¬ nia sie lacznie z wytwarzaniem stanu naj¬ korzystniejszego opierscienienia. Wpraw- dizie obecnie nie mozna scisle okreslic, ja¬ kie zmiany fizyczne lub inne zachodza w obrabianym przedmiocie; o ile jednak wia¬ domo, uzyskiwanie korzystnych wlasciwo¬ sci glównie nalezy zawdzieczac doprowa¬ dzaniu nadzwyczaj duzej ilosci energii elektrycznej, zastosowaniu ogrzewania in¬ dukcyjnego i uzyciu grzejnika o magne¬ tycznym rdzeniu wewnetrznym. Uzywa sie przy tym pradu elektryczinego o dosta¬ tecznie duzej czestotliwosci, okolo 2500 okresów, w celu uzyskania dosc znacz¬ nego zahartowania obrabianej powierzchni i zmniejszenia ilosci przenoszonego ciepla przez przewodnictwo do zewnetrznych waJrstw przedmiotu, jak to bywa np. p^zY ogrzewaniu za pomoca plomieni. Cieplo do¬ prowadza sie w jednej chwili na calej p0~ wierzchni obrabianej do okreslonej cien¬ kiej warstwy tworzywa przedmiotu obra¬ bianego.Przy masowej produkcji przedmiotów* które poddalje sie obróbce wedlug wyna' lazfcu niniejtszego, moze byc równiez stoso¬ wany caily zespól grzejników ciagle cM°~ — 12 —(feonych podczas ich pracy za pomoca sta¬ le przylaczonego uMadu chlodzacego, naj¬ lepiej wspólnego dla calej grupy grzejni¬ ków, naitomiast prad elektryczny jest wla¬ czany i wylaczany dk kazdego z grzejników osobno bez przerywania chlodzenia, dzieki czemu uzyskuje sie dobre chlodzenie ze¬ spolu grzejników podczas przerw w pracy bez straty w produkcji.Na fig. 6 i 7 przedstawione jest schema¬ tycznie takie urzadzenie, zawierajace ze¬ spól grzejników 36 odpowiednio rozmie- sizczonydh na podstawie, np. na stole 37.Metalowe przewody rurowe 38 i 39 prowa¬ dza do koncówki 24 oraz otworu nakretki dtociskbweij 20 (fig. 1) i sa odpowiednio umieszczone w przewodach izolacyjnych, np. rurkach gumowych 40 i 41, oraiz pola¬ czone z glównym przewodem doplywowym 42 i odplywowym 43 czynnika chlodzace¬ go. Odpowiednie urzadzenie elektryczne znajduje sie pomiedzy przewodami 38 i 39, których polaczenie z odpowiednim zródlem piradlu zmiennego 33 uskutecznia sie przez zaciski 44, 45, przewody 46, 47, wylacznik 48 oraz przewody 49 i 50.Podczas pracy czynnik chlodzacy cia¬ gle przeplywa z odfpowiedniego zródla, nie- przedstawionego na rysunku, przez zespól grzejników 36 i przewody 42, 43. Hartowa¬ ny przedmiot, np. piaste bebna hamulcowe¬ go /, umieszcza sie na jednym z grzejników 36, np. na prawym wedhig fig. 6. Nastep¬ nie wlacza sie grzejnik 36 zamykajac pra¬ wy wylacznik 48 na odpowiedni dkres cza¬ su, po czym otwiera sie wylacznik, zdejmu¬ je sie piaste 1 i chlodzi ja. Nastepnie sto¬ suje sie inne grzejniki, np. grzejnik srod¬ kowy itd., kolejno w calej grupie grzejni¬ ków, podczas gdy pozostale grzejniki sa clilodlzone w dalszym ciagu, nawet gdy nie sa w uzyciu.Chociaz poszczególne grzejniki sa po¬ laczone mechanicznie ze wspólnymi prze¬ wodami 42 % 43 do doprowadzania czynnika chlodzacego, to jednak sa dobrze od sidbie odizolowane elektrycznie dzieki zastosowac niu przewodów 40, 41 z maftetrialu izolacyj- neigo, nip. rurek gumowytih lub rurek gumio- wych z wkladka wlókiennicza. Przewody te musza posiadac dostateczna dlugosc, aby grzejniki byly odpowiednio odizolowane elektrycznie duzym oporem elektrycznym lub wlasciwosciami izolacyjnymi- cieczy chlodzacej. Afazna stosowac rózne odpo¬ wiednie sposoby zapobiegania niepotrzeb¬ nym stratom energii przez zastosowanie odpowiedniego urzadzenia chlodzacego, zwlaszcza wtedy, gdy jako czynnik chlo¬ dzacy stosuje sie wodie. Kazdy np. grzejnik moze byc (zaopatrzony w oddzielne i nieza¬ lezne urzadzenie chlodzace z oddzielnymi pompami i zbiornikami.Chociaz dla uproszczenia rysunku i opi¬ su przedstawiono wylaczniki dwuramien- ne, urachamiane recznie, to jednak w prak¬ tyce korzystnie jest stosowac wylaczniki uruchamiane noga, aby robotnik mógl la¬ twiej wlaczac prad elektryczny natych¬ miast po zalozeniu obrabianego przedmio¬ tu i mial wolne rece do zdjecia obrobione¬ go przedmiotu natychmiast po zamknieciu wylacznika. Tak samo mozna stosowac wszelkie znane urzadzenia, pozwalajace na regulowanie czasu ogrzewania w zalezno¬ sci od ilosci doprowadzanej energii, wzro¬ stu temperatury itd.Opisany szereg specjalnych postaci wy¬ konania wynalazku nie ogranicza wynala¬ zku niniejszego, lecz obejmuje om równiez wszelkie odmiany omówionych zabiegów i urzadzen nie oddalajace sie od mysli prze¬ wodniej wynalazku. PL