Pierwszenstwo: 09.XI.1963 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 15.IV.1966 51255 ^4,-23 MKP B 23 k UKD:"L,°'CM, Wlasciciel patentu: VEB Chemische Werke Buna, Schkopau (Niemiecka Republika Demokratyczna) Forma odlewnicza do termitowego spawania pionowo ustawionych pretów stalowych, okraglych Przedmiotem wynalazku jest forma odlewnicza do termitowego spawania pionowo ustawionych pretów stalowych, okraglych, zwlaszcza zbrojenio¬ wych do betonu.Stosowane dotychczas spawanie termitowe pole¬ ga na tym, ze konce stalowych pretów zbrojenio¬ wych wprowadza sie w nabój spawalniczy, wypel¬ niony calkowicie masa spawalnicza reagujaca egzotermicznie. Cieplo uzyskane w wyniku reakcji naboju spawalniczego ogrzewa wówczas konce tych pretów do temperatury ich spawania. Za po¬ moca urzadzenia splaszcza sie pod cisnieniem te konce i wówczas nastepuje termitowe spawanie z jednoczesnym sprasowywaniem. Dodatnia cecha tego sposobu jest to, ze miejsce spawania nie musi byc wstepnie ogrzewane przed prowadzeniem reakcji chemicznej, nie mniej jednak przy stoso¬ waniu tego sposobu miejsca spawu czesto nie sa pozbawione wad, poniewaz poprzeczny przekrój tego spawu jest zmniejszony przez wtracenia tlen¬ ków. Przeszkode stanowi równiez koniecznosc do¬ datkowego obrobienia spawu i wygladzenia po¬ wierzchni w miejscach spawanych. Sposób ten nie nadaje sie do stosowania przy laczeniu gotowych elementów budowlanych, zwlaszcza zelbetowych, poniewaz osadzone w betonie prety stalowe nie daja sie juz z niego wyciagnac, aby splaszczyc pod cisnieniem ich konce.Znany jest równiez sposób tak zwanego miedzy- odlewu z zastosowaniem komory reakcyjnej i od¬ dzielnej formy odlewniczej. W tym przypadku nie podgrzewa sie wstepnie komory spawalniczej, poniewaz w sposobie tym nastepuje szybkie spa¬ wanie. W tym sposobie komora reakcyjna przecho¬ dzi bezposrednio w forme odlewnicza tak, ze czesc reakcji oddzialywuje bezposrednio na miejsce spa¬ wania. Jakkolwiek sposób ten jest bardziej poste¬ powy w porównaniu ze spawaniem przy uzyciu naboju spawalniczego, to jednak jest on niezbyt dogodny, poniewaz przekrój poprzeczny miejsc spawanych jest oslabiony przez wtracenia zuzla.Powstanie zuzla, zawierajacego tlenek glinu jest nieuniknione przy termitowej reakcji. Z uwagi na to, ze temperatura topnienia zuzla jest bardzo wy¬ soka, zuzel natychmiast krzepnie przy zetknieciu sie z zimnym zelbetonem. O ile ta wada spawania nie wystepuje zawsze przy pretach stalowych o mniejszych srednicach i przy stalach o nizszej wytrzymalosci wskutek zwiekszonych wymiarów przekrojów poprzecznych spawów, o tyle wada ta obniza znacznie wytrzymalosc miejsc spawanych w przypadku spawania pretów o wiekszych sred¬ nicach, a przede wszystkim pretów stalowych o wiekszej wytrzymalosci.Juz wczesniej przeprowadzono równiez próby la¬ czenia stali okraglej, wedlug których zredukowana stal wprowadzana jest do komory odlewniczej do¬ piero po calkowicie zakonczonej reakcji. W tym przypadku stosowano albo tygiel reakcyjny, który po zakonczonej reakcji przebijano lub tez wpro- 5125551255 wadzano w powszechnie znany sposób pomiedzy komore- reakcyjna a forme odlewnicza latwo to¬ piaca sie plytke laczeniowa. Przy praktycznym przeprowadzaniu tego sposobu powstawala równiez wada spawania, a zwlaszcza wiazania, i nie do unikniecia jama usadowa. Przez zastosowanie od¬ biorczej komory do termitu konieczne bylo stoso¬ wanie plukania (oprócz komory odlewniczej) w ce¬ lu unikniecia bledów wiazania. Wskutek kurczenia sie termitu powstawaly zarówno w komorze od¬ biorczej jak równiez w odlewni jamy usadowe, których usuniecie nie udawalo sie dotychczas za pomoca nadajacych sie do tego celu srodków, na przyklad przez uzycie waskiego kanalu przeplywo¬ wego z formy odlewniczej do komory odbiorczej.Do spawania ustawionych poziomo okraglych pretów stalowych nie nadaje sie dotychczas zadna ze znanych form odlewniczych, poniewaz nie usu¬ waja one wad wyzej wspomnianych. Forma odlew¬ nicza moze byc stosowana tylko do spawania okraglych pretów stalowych ustawionych piono¬ wo. Oprócz jam usadowych w nosnym przekroju poprzecznym nie moglo byc równiez usuniete wy- korbienie, które wystepuje regularnie na. górnym koncu wybrzuszenia spawu, poniewaz stopiony material na skutek sily ciezkosci splywa do dolu.Poza tym wystepuje równiez niepozadane zjawi¬ sko odplywu termitu bezposrednio kanalem prze¬ plywowym do komory odbiorczej, bez równomier¬ nego stapiania dolnego konca okraglego preta sta¬ lowego.Celem wynalazku jest wiec skonstruowanie ta^ kiej formy odlewniczej do termitowego spawania pionowo ustawionych w betonie pretów stalowych, okraglych, zwlaszcza zbrojeniowych dowolnej gru¬ bosci, która by wyeliminowala wady spawania, zwlaszcza wtracenia szlaki, jamy usadowe i bledy wiazania lub tez umiejscowila je poza zasiegiem istotnego polaczenia tj. w wybrzuszeniu spawu, a takze usunelaby wykorbienia zmniejszajace nosny przekrój poprzeczny i powodujace rysy oraz po¬ zwolilaby na uzyskanie równomiernego przejscia w dolnej czesci wybrzuszenia pomiedzy tym wy¬ brzuszeniem a pretem, bez koniecznosci wstep¬ nego podgrzewania konców pretów zbrojeniowych, osadzonych w betonie.Cel ten zostal niespodziewanie osiagniety przez skonstruowanie prostej formy odlewniczej, maja¬ cej wedlug wynalazku postac dwóch ustawionych wzgledem siebie przeciwnie stozków scietych, zla¬ czonych swymi podstawami, przy czym dolny sto¬ zek sciety ma znacznie wieksza wysokosc niz górny.Istote wynalazku stanowi równiez umieszczenie wlotu dla termitu na 1/3 wysokosci formy odlew¬ niczej, w jej górnej czesci, jednakze ponizej pod¬ staw obu scietych stozków.Dalsza charakterystyczna cecha wynalazku jest to, ze przejscie pomiedzy komora odlewnicza a górna wydrazona komora formy, majaca sredni¬ ce zblizona do srednicy okraglej stali zbrojeniowej, tworzy cylindryczne wybranie, którego srednica jest wieksza niz srednica stali okraglej.Istotna ponadto cecha wynalazku jest to, ze przejscie pomiedzy komora odlewnicza a dolna wydrazona komora formy, majaca srednice zbli¬ zona do srednicy okraglej stali zbrojeniowej, 10 tworzy rowek w ksztalcie pierscienia, polaczony z przeplywowym kanalem komory chwytakowej.Forma odlewnicza wedlug wynalazku umozliwia nie tylko usuniecie wystepujacych dotychczas wad 5 spawania, lecz pozwala takze na spawanie ze soba pionowo ustawionych pretów zbrojeniowych, bez zmniejszenia wytrzymalosci na rozerwanie oraz bez koniecznosci stosowania wstepnego podgrze¬ wania spawanych miejsc.Szczególnie korzystne okazalo sie wykonanie for¬ my odlewniczej w znany w odlewnictwie sposób, polegajacy na zastosowaniu dwutlenku krzemu i szkla wodnego. 15 Wynalazek jest blizej okreslony na zalaczonych rysunkach schematycznych, na których fig. 1 przed¬ stawia forme odlewnicza, w przekroju podluznym, a fig. 2 — forme odlewnicza, w widoku z góry.Komora reakcyjna 2, przeznaczona do tworzywa 20 spawajacego, ma u góry otwór wlotowy 1, a u dolu kanal wylotowy 3. W górnej czesci kanalu wyloto¬ wego 3 jest wykonana szczelina 4 z osadzona w niej plytka oddzielajaca 5. Dolna czesc kanalu wyloto¬ wego 3 ma natomiast kolanko 6, tak, ze kanal 3 25 wchodzi prostopadle w forme odlewnicza 7.Forma odlewnicza 7 sklada sie z dolnej wydrazo¬ nej komory 8 i z górnej wydrazonej komory 9, oraz z czesci srodkowej, majacej postac dwóch, polaczo¬ nych ze soba podstawami scietych stozków 10 i 11, przy czym srednice komór 8 i 9 sa zblizone do sred¬ nicy okraglej stali zbrojeniowej. Sciety stozek 10 formy odlewniczej 7 rozszerza sie ku górze, aby w ten sposób mógl termit krzepnac od dolu do góry i aby tym samym przeciwdzialalo to tworzeniu sie 35 jamy usadowej. Ta czesc formy odlewniczej 7 jest polaczona za pomoca kolanka 6 z kanalem wyloto¬ wym 3.Tworzeniu sie jamy usadowej przeciwdziala górny 40 stozek sciety 11 formy odlewniczej 7, który zweza sie ku górze i spelnia role lejka. Polaczone ze stoz¬ kiem scietym 11 wybranie 12 ma ksztalt cylindra oraz jest tak dopasowane, ze wypelnia sie termitem przy czym nie topi sie on lub topi sie nieznaczna je- 45 go ilosc. Dzieki zastosowaniu cylindrycznego wybra¬ nia 12 eliminuje sie wystepujace dotychczas stapia¬ nie sie zewnetrznej czesci konców pretów, powodu¬ jace powstawanie wglebien. W dolnej czesci formy odlewniczej 7 znajduje sie rowek 13 majacy ksztalt 5o pierscienia. W rowku tym gromadzi sie termit, od¬ prowadzany przeplywowym kanalem 14 do komory chwytakowej 15. Termit wyplukuje dolne konce okraglych pretów stalowych oraz umozliwia ich sta¬ pianie i spawanie. 55 Przy spawaniu okraglych pretów stalowych, for¬ ma odlewnicza 7 ustawiona jest w ten sposób, ze os kolanka 6 kanalu 3 lezy na wysokosci górnego konca preta stalowego. Odchylenia od tego usta¬ wienia moga przyczyniac sie do powstawania wad 60 w spawanych miejscach.Forma odlewnicza sklada sie co najmniej z dwóch czesci oraz jest wykonana z piasku zwiazanego ze szklem wodnym. Do wykonania formy odlewniczej 65 uzywa sie równiez szamotu, grafitu, magnezytu i in¬ nych tworzyw.51255 5 PL