Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.IIL1969 57074 KI. 18 c, 1/04 MKP C 21 d 4/*< C £~ "i i E L iS I A Wspóltwórcy wynalazku: Zdzislaw Pióro, mgr inz. Wieslaw Warchalski, mgr inz. Marian Kicka, mgr inz. Bogdan Wil- tosinski, Wladyslaw Glownia Wlasciciel patentu: Zaklady Wyrobów Kutych „Huta Milowice" Przed¬ siebiorstwo Panstwowe, Sosnowiec (Polska) Urzadzenie do chlodzenia w pozycji pionowej podluznych hartowanych przedmiotów stalowych, zwlaszcza butli przeznaczonych do gazów sprezonych, skroplonych lub rozpuszczonych pod cisnieniem Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do chlodzenia po hartowaniu w pozycji pionowej podluznych przedmiotów stalowych, zwlaszcza butli przeznaczonych do gazów sprezonych, skro¬ plonych lub rozpuszczonych pod cisnieniem, skla¬ dajace sie z wanny hartowniczej z wymuszonym obiegiem i chlodzeniem w wymienniku ciepla czynnika chlodzacego oraz z mechanizmu zala¬ dowczego i mechanizmu wyladowczego.Znane sa urzadzenia chlodzace po hartowaniu przy których przedmiot chlodzony po zanurze¬ niu pozostaje nieruchomy, a czynnik chlodzacy jest wprowadzany w szybki ruch, celem zapew¬ nienia wlasciwego chlodzenia, na przyklad przy pomocy obracajacych sie wirników. Urzadzenia iakie przedstawiaja ta niedogodnosc, ze trudno jest zapewnic równomiernosc chlodzenia zanurzo¬ nych przedmiotów zwlaszcza gdy ze wzgledu na -wymagana wydajnosc jednoczesnie znajduje sie ich wieksza ilosc w wannie hartowniczej. Ponad¬ to komplikuje sie konstrukcja takich urzadzen ze wzgledu na koniecznosc napedzania zanurzonych -w czynniku chlodzacym wirników.Znane sa równiez urzadzenia chlodzace, gdzie przedmioty chlodzone po ulozeniu ich w koszach zanurzane sa w czynniku chlodzacym, przy czym kosz wykonuje ruchy w góre i dól; w tym urza¬ dzeniu nie mozna zapewnic równomiernych wa¬ runków chlodzenia zanurzonych przedmiotów, 10 15 25 30 które lezac obok siebie lub jedne na drugich nie sa równomiernie chlodzone.Poza tym stwierdzono, ze przedmioty wydlu¬ zone chlodzone przy hartowaniu w pozycji po¬ ziomej ulegaja skrzywieniu na skutek naprezen hartowniczych.Ponadto wyzej wymienione urzadzenia chlod¬ nicze wymagaja otwartych wanien, co w znacz¬ nej mierze pogarsza warunki bezpieczenstwa i higieny pracy, gdyz obslugujacy narazeni sa na dzialanie oparów lub plomienia w wypadku po¬ zaru, który moze powstac gdy chlodzacym czyn¬ nikiem jest olej, a efektywnosc urzadzen wycia¬ gowych i przeciwpozarowych jest ograniczona ze wzgledu na duza otwarta plaszczyzne parowa¬ nia oleju. Równiez zautomatyzowanie i wlacze¬ nie w ciagly automatyczny cykl produkcyjny wy¬ zej wymienionych urzadzen przedstawia powazne a niejednokrotnie nieprzezwyciezone trudnosci.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z wan¬ ny hartowniczej z wymuszonym obiegiem i chlo¬ dzeniem czynnika oraz z mechanizmu zaladowcze-^ go i mechanizmu wyladowczego, przy czym me¬ chanizmy te zaopatrzone sa w zawieszone prze¬ gubowe w srodku dlugosci belki zaladowcza i wyladowcza, które moga wykonywac ruchy w góre i w dól, a wanna hartownicza zaopatrzona jest w belke pochyla umieszczona nad zwierciad¬ lem oleju i nachylona w kierunku mechanizmu 5707457074 wyladowczego, która od strony mechanizmu za¬ ladowczego polaczona jest przegubowo z ramie¬ niem mechanizmu wykonujacego ruch w góre i w dól, a od strony mechanizmu wyladowczego osadzona jest obrotowo na przegubie.Belka zaladowcza w swym górnym krancowym polozeniu styka sie z szyna zaladowcza, a w swym dolnym krancowym polozeniu z belka pochyla, natomiast belka wyladowcza, w swym górnym krancowym polozeniu styka sie z szyna wyla¬ dowcza, a w swym dolnym krancowym polozeniu z-belka pochyla. Umozliwia to kolejne przesuwa¬ nie sie grawitacyjne wózków z podwieszonymi na nich przedmiotami chlodzonymi lub pojemni¬ kami z ustawionymi pionowo przedmiotami chlo¬ dzonymi z szyny zaladowczej na belke zaladow¬ cza, nastepnie po opuszczeniu belki zaladowczej i zanurzeniu przedmiotów chlodzonych grawita¬ cyjne przesuwanie sie wzdluz belki pochylej* w strone mechanizmu wyladowczego, przy czym równoczesnie belka pochyla wykonuje w okól swego przegubu ruch w góre i w dól, tak jednak ze zawsze zachowuje pochylenie w kierunku me¬ chanizmu wyladowczego. Na koniec nastepuje przesuniecie grawitacyjne z belki pochylej na belke wyladowcza i po podniesieniu belki wyla¬ dowczej przesuniecie grawitacyjne wózka z bel¬ ki wyladowczej na szyne wyladowcza. Belki za¬ ladowcza, wyladowcza i pochyla zaopatrzone sa w rygle i zamki, które pod dzialaniem sprezyn zabezpieczaja wózki przed przesuwaniem sie przy ruchu w dól i góre, a otwieraja sie automatycz¬ nie przy licowaniu tych belek umozliwiajac prze¬ suwanie sie grawitacyjne wózków z jednej belki na druga.Wanna hartownicza wedlug wynalazku wypo¬ sazona jest ponadto w przykrywe z otworami do wprowadzania i wyprowadzania chlodzonych przedmiotów i ze szczelina na ciegla, na których podwieszone sa chlodzone przedmioty, w rure doprowadzajaca od dolu ochlodzony czynnik, w okna przelewowe umieszczone w górnej czesci wanny, przy czym ich powierzchnia przelotowa jest wieksza od strony mechanizmu wyladowcze¬ go oraz w umieszczone na zewnatrz trójkatne zebra usztywniajace sciany boczne.Urzadzenie wedlug wynalazku jako zautomaty¬ zowane eliminuje uciazliwa prace reczna, dajac znaczne oszczednosci w robociznie, zapewniajac równiez optymalne warunki chlodzenia przez me¬ chaniczne zanurzanie, najlepiej przy pomocy na¬ pedu srubowego, chlodzonych przedmiotów w po¬ zycji pionowej ze stala uprzednio wyznaczona dla danego rodzaju czynnika chlodzacego oraz chlodzonego przedmiotu szybkoscia, przy czym równiez po zanurzeniu przedmioty chlodzone wy¬ konuja ruchy w dól i do góry, a amplituda tych ruchów maleje w miare grawitacyjnego przesu¬ wania sie wózków wzdluz belki pochylej. Rów¬ noczesnie zachodzi ruch oleju z dolu do góry i od strony mechanizmu zaladowczego w strone mechanizmu wyladowczego, co ulatwia grawita¬ cyjne przesuwanie sie wózków z podwieszonymi wyrobami wzdluz belki pochylej. 4 10 20 25 35 40 50 55 60 65 Stwarza to równiez dodatkowa korzysc przy chlodzeniu butli stalowych, które z jednej strony nie moga byc zanurzone w calosci, gdyz dosta¬ nie sie oleju do wnetrza goracej butli mogloby wywolac eksplozje, a z drugiej strony ze wzgle¬ du na technologie ulepszania cieplnego oraz ze wzgledu na niebezpieczenstwo pozaru powinny byc zanurzone jak najglebiej tak, by zwierciadlo oleju siegalo szyjki butli, a nie jej czesci sferycz¬ nej przez co zmniejsza sie obwód wzdluz którego zwierciadlo oleju styka sie z goraca butla i wzdluz którego moze powstac plomien.W urzadzeniu wedlug wynalazku zaraz po za¬ nurzeniu butli i po przesunieciu wózka z pod¬ wieszonymi butlami z belki zaladowczej- na belke pochyla moze ona opuscic sie, zajmujac poloze¬ nie niemal równolegle do zwierciadla oleju. Dal¬ sze przesuwanie grawitacyjne wózka wzdluz niej nastapi po ponownym podniesieniu sie konca bel¬ ki pochylej, gdy butla juz w znacznym stopniu ochlodzi sie, a niebezpieczenstwo powstania poza¬ ru spowodowanego przez zwiekszenie sie obwodu styku butli ze zwierciadlem oleju w duzym stop¬ niu zmaleje.Zastosowanie w urzadzeniu wedlug wynalazku przegubowego zawieszenia belki zaladowczej i belki wyladowczej umozliwia plynne grawita¬ cyjne przesuwanie sie wózków z podwieszonymi przedmiotami chlodzonymi z szyny zaladowczej na belke zaladowcza, z belki zaladowczej na bel¬ ke pochyla, z belki pochylej na belke wyladow¬ cza oraz z belki wyladowczej na szyne wyladow¬ cza niezaleznie od drobnych róznic w kranco¬ wych dolnych i górnych polozeniach belki zala¬ dowczej i belki wyladowczej, spowodowanych niedoskonaloscia urzadzen hamujacych w mecha¬ nizmie zaladowczym i mechanizmie wyladow¬ czym.Konstrukcja urzadzenia wedlug wynalazku umozliwia wyposazenie wanny hartowniczej w przykrywe posiadajaca niewielkie otwory i waska szczeline, co przy zastosowaniu nad ta szczelina odpowiedniego wyciagu ograniczy do minimum zanieczyszczenie otoczenia wanny oparami oleju, ponadto zamkniecie szerokiego dostepu powietrza do lustra oleju umozliwia efektywne stosowanie znanych urzadzen przeciwpozarowych na przy¬ klad w postaci powierzchniowego gaszenia przy pomocy dwutlenku wegla.Zastosowane w urzadzeniu wedlug wynalazku usztywnienie scian bocznych wanny hartowni¬ czej przy pomocy trójkatnych zeber umozliwia wlasciwe wykorzystanie wytrzymalosciowe ma¬ terialu konstrukcyjnego przy wyeliminowaniu stosowanych zwykle przy budowie prostopadlo- sciennych glebokich zbiorników wewnetrznych ciegiel usztywniajacych, które utrudnilyby lub uniemozliwily przesuwanie chlodzonych przed¬ miotów wzdluz wanny.Dla zapewnienia plynnego ze stala szybkoscia zanurzania chlodzonych przedmiotów zastosowa¬ no w mechanizmie zaladowczym naped srubowy, a ruchoma nakretke do której przymocowane jest ramie tego mechanizmu wyposazone w rolki pro¬ wadzace nakretke w prowadnicach.57074 25 30 Urzadzenie wedlug wynalazku daje sie latwo wlaczyc w automatyczny cykl produkcyjny o du¬ zej wydajnosci.Na rysunkach podano przyklad zastosowania urzadzenia wedlug wynalazku do chlodzenia po 5 hartowaniu butli stalowych przeznaczonych do gazów sprezonych, skroplonych i rozpuszczonych pod cisnieniem,, przy czym fig. 1 przedstawia przekrój boczny urzadzenia wzdluz plaszczyzny symetrii wanny, fig. 2 — przekrój przez mecha- 10 nizm zaladowczy, fig. 3 — przekrój przez mecha¬ nizm poruszajacy belke pochyla, fig. 4 widok z góry na urzadzenie, fig. 5 — widok na pokrywe wanny, fig. 6 — belke zaladowcza w powiekszo¬ nej skali, fig. 8 przedstawia belke wyladowcza 15 w powiekszonej skali, a fig. 7 — belke pochyla.Na fig. 1 pokazano belke zaladowcza 1 w swym górnym krancowym polozeniu licujaca z szyna zaladowcza 2, nizej linia przerywana pokazano te belke w swym krancowym dolnym polozeniu licujaca z belka pochyla 3 umieszczona nad zwier¬ ciadlem czynnika chlodzacego wzdluz wanny har¬ towniczej 4. Z drugiej strony belka pochyla 3 styka sie czolowo z zajmujaca swe dolne kran¬ cowe polozenie belka wyladowcza 5, która nieco wyzej pokazana jest linia przerywana w swym krancowym górnym polozeniu licujaca z szyna wyladowcza 6. Belka zaladowcza 1 zawieszona jest okolo srodka swej dlugosci na przegubie 7 umie¬ szczonym w ramieniu mechanizmu zaladowcze¬ go 8.Belka pochyla 3 od strony mechanizmu zala¬ dowczego 8 na koncu 9 przymocowana jest prze¬ gubowo do ramienia 10 mechanizmu 11 porusza¬ jacego je w góre i w dól, natomiast z drugiej strony osadzona jest obrotowo na przegubie 12.Belka wyladowcza 5 zawieszona jest okolo swe¬ go srodka na przegubie 13, umieszczonym w ra¬ mieniu mechanizmu wyladowczego 14. Na fig. 1 pokazano równiez wózki 15 z podwieszonymi w sposób rozlaczony butlami umieszczone na belce zaladowczej 1, belce pochylej 3 oraz na belce wy¬ ladowczej 5.Pokazano równiez w przekroju podluznym wan- 45 ne hartownicza 4 wyposazona w okna przelewo¬ we 16, których powierzchnia przelotowa jest wieksza od strony mechanizmu wyladowczego 14 w doprowadzajaca od dolu rure 17, pokrywe 18 w awaryjna rure spustowa 19 oraz w dysze 20 50 przeciwpozarowego urzadzenia do gaszenia po¬ wierzchniowego przy pomocy dwutlenku wegla.Na fig. 2 pokazano przekrój przez mechanizm zaladowczy 8 w sklad którego wchodza napedza¬ na przez silnik sruba 21, poruszana przez nia na- 55 lcretka 22 oraz przymocowano do niej ramie 23, na którym zawieszana jest przegubowo belka za¬ ladowcza 1, przy czym nakretka 22 wyposazona jest w rolki 24 prowadzace ja po prowadnicach '25 wiezy mechanizmu zaladowczego 8. W podobny eo •sposób skonstruowany jest równiez mechanizm . wyladowczy 14. Na fig. 2 pokazano równiez prze¬ krój poprzeczny wanny hartowniczej 4 wyposazo¬ nej w na zewnatrz usztywniajace sciany boczne zebra 26 w ksztalcie trójkatów. 65 Na fig. 3 pokazano przekrój przez mechanizmu poruszajacy w góre i w dól koniec 9 belki po¬ chylej 3, która przymocowana jest przegubowo do ramienia 10 poruszanego za posrednictwem ciegla 27 przy pomocy cylindra pneumatycznego 28 o odpowiednio wyregulowanym skoku, oraz w po¬ wiekszeniu przekrój przez koniec 9 z wózkiem 15.Na fig. 4 pokazano widok z góry na mechanizm zaladowczy 8, mechanizm 11 poruszajacy ko¬ niec 9 belki pochylej 3, mechanizm wyladowczy 14 wanne hartownicza 4 oraz na belke pochyla 3.Na fig. 5 pokazano widziana z góry pokrywe wanny 18 w której znajduja sie otwory 2S o wy¬ miarach wiekszych od gabarytowych wymiarów przekrojów poprzecznych butli oraz laczaca je szczelina 30.Na fig. 6 pokazano belke zaladowcza 1 wypo¬ sazona od strony belki pochylej 3, w ogranicza¬ jacy przesuwanie sie wózka 15 rygiel 31 z wy¬ stajacym poza jej gabarjyt zaczepem 32, docis¬ kany ku dolowi, do pozycji ryglujacej przez sprezyne 33, a od strony szyny zaladowczej 2 wyposazona jest w ograniczajacy przesuwanie sie wózka 15 pazur 34 zwrócony skosem 35 w strone szyny zaladowczej dociskany do pozycji rygluja¬ cej przez sprezyne 36.Na fig. 6 pokazano równiez obsade 37 przegu¬ bu 7 umieszczona na ramieniu 23 mechanizmu zaladowczego 8, która jest wyposazona od strony belki pochylej 3 w palec 38 dociskany do niej ku dolowi przez sprezyne 39, a od strony szyny za¬ ladowczej wyposazona jest w srube nastawcza 40.Na fig. 7 pokazano belke pochyla 3, która od strony mechanizmu wyladowczego 14 zaopatrzona jest w ograniczajacy przesuwanie sie wózków 15 zamek 41 z wystajacym poza jej gabaryt zacze¬ pem 42 dociskany ku górze do pozycji ryglujacej przez sprezyne 43. Na fig. 7 pokazano równiez w wiekszej skali podwieszenie belki pochylej 3.Na fig. 8 pokazano belke wyladowcza 5 wy¬ posazona od strony belki pochylej 3 w ogranicza¬ jacy przesuwanie sie wózka 15 rygiel zabezpie¬ czajacy 44 z wystajacym poza jej gabaryt zacze¬ pem 45 dociskany ku dolowi do pozycji rygluja¬ cej przez sprezyne 4G, a od strony szyny wyla¬ dowczej 6 belka wyposazona jest w ograniczaja¬ cy przesuwanie wózka 15 zamek 47 z wystaja¬ cym poza jej gabaryt zaczepem 48 dociskany ku górze do pozycji ryglujacej przez sprezyne 49.Na fig. 8 pokazano równiez obsade 50 przegubu 13 mechanizmu wyladowczego 14, która jest wy¬ posazona od strony belki pochylej 3 w palec 51 dociskany ku dolowi sprezyna 52, a od strony szyny wyladowczej w srube nastawcza &i.Szyna zaladowcza 2, belka zaladowcza 1, belka pochyla 3, belka wyladowcza 5 oraz szyna wyla¬ dowcza 6* maja jednakowy profil dwuteowy po którego dolnej pólce tocza sie po obu stronach kólka wózków 15, co pokazano na fig. 3. Urza¬ dzenie, które pokazano na rysunkach jako przy¬ klad zastosowania wynalazku dziala w sposób na¬ stepujacy: Belka zaladowcza 1 poruszana ku górze przez mechanizm zaladowczy 8 zajmuje swe *?órne57074 Krancowe polozenie, styka sie czolowo z szyna zaladowcza 2. Wtedy wprowadzony na przyklad przez wypchniecie z pieca hartowniczego na szy¬ ne zaladowcza 2 wózek 15 z podwieszonymi w sposób rozlaczny nagrzanymi butlami przesuwa 5 sie mechanicznie na belke zaladowcza, przesu¬ wajac w dolne polozenie znajdujacy sie na belce zaladowczej sprezynowy pazur 34 przez nacisk kólek wózka 15 na skos pazura 35 i przez ugie¬ cie sprezyny pazura. Po wtoczeniu sie wózka 15 10 na belke zaladowcza 1 pazur 34 pod dzialaniem sprezyny zajmuje swe górne polozenie zabezpie¬ czajac wózek 15 przed przesunieciem sie po¬ wrotnym.W tym czasie unmieszczony na drugim koncu 15 belki zaladowczej rygiel 31 zajmuje pod naci¬ skiem sprezyny 33 swe dolne polozenie, zabezpie¬ czajac wózek 15 przed przesunieciem sie w dru¬ ga strone. Nastepnie belka zaladowcza 1 z umie¬ szczonym na niej wózkiem 15 przesuwana jest 20 na dól do swego krancowego polozenia przy po¬ mocy mechanizmu zaladowczego 8 wyposazonego w naped srubowy, a podwieszone na wózku 15 gorace butle po przejsciu przez otwory 29 znaj¬ dujace sie w przykrywie 18 wanny hartowni- 25 czej 4 zanurzaja sie z wymagana szybkoscia w oleju. Podczas tego ruchu belka zaladowcza 1 pod naciskiem palca 38 dociskanego ku dolowi przez sprezyne 39 przechyla sie wokól przegubu 7 w strone belki pochylej 3. Kat tego przechylenia 30 ograniczony jest odpowiednio wyregulowana sru¬ ba nastawcza 40. Przy zajmowaniu przez belke zaladowcza 1 swego dolnego polozenia podczas stykania sie czolowo z koncem 9 belki pochylej 3, który w tym czasie zajmuje swe górne krancowe 35 polozenie, rygiel 31 przesuwa sie do swego gór¬ nego polozenia pod naciskiem konca belki 9 na wystajacy zaczep 32 uginajac sprezyne 33 i umoz¬ liwiajac grawitacyjne przesuniecie wózka 15 z belki zaladowczej 1 na belke pochyla 3. 40 Drobne róznice w krancowych polozeniach bel¬ ki zaladowczej 1 wyrównywane sa przez jej obrót dookola przegubu 7 i ugiecie sprezyny 39.Po przesunieciu wózka 15 na belke pochyla jej koniec 9 przesuwa sie do swego dolnego kranco- 45 wego polozenia, tak ze zajmuje ona polozenie niemal równolegle do zwierciadla oleju, a pod¬ wieszone do wózka 15 chlodzone butle zanurzaja sie glebiej w oleju, tak ze jego lustro siega ich szyjek. 50 Równoczesnie belka zaladowcza 1 powraca do swego górnego polozenia po nastepny wózek 15 z goracymi butlami. Przy wprowadzaniu naste¬ pnych wózków belka pochyla 3 wykonuje kolejne ruchy w góre i w dól wokól przegubu 12, 55 a równoczesnie wózki 15 przesuwaja sie grawita¬ cyjnie w kierunku mechanizmu wyladowczego 14 z podwieszonymi na cieglach butlami, które wy¬ konuja kolejne ruchy w góre i w dól o zmniej¬ szajacych sie w miare przesuwania wzdluz wan- 63 ny 4 amplitudach.Umieszczony na koncu belki pochylej 3 zamek 41 dociskany ku górze przez sprezyne 43 ograni¬ cza przesuwanie sie wózków. Belka wyladowcza 5 poruszana ku dolowi przez mechanizm wyladow- 65 8 czy 14 zajmuje swe krancowe dolne polozenie,, stykajac sie czolowo z belka pochyla 3. Wtedy równoczesnie umieszczony na koncu belki pochy¬ lej 3 zamek 41 przesuwa sie do swego dolnego polozenia przez nacisk konca belki wyladowczej 5 na wystajacy zaczep 42 zamka uginajac sprezyne 43, a umieszczony na koncu belki wyladowczej S rygiel zabezpieczajacy 44 przesuwa sie do swego górnego polozenia przez nacisk konca belki po¬ chylej 3 na wystajacy zaczep 45 uginajac sprezy¬ ne 46. Dzieki temu wózek 15 z podwieszonymi ochlodzonymi juz butlami moze przetoczyc sie z belki pochylej 3 na belke wyladowcza 5.Nastepnie belka wyladowcza 5 podnoszona jest do swego górnego krancowego polozenia przez mechanizm wyladowczy 14 a rygiel zabezpiecza¬ jacy 44 powraca do swego dolnego polozenia pod dzialaniem sprezyny 46, zabezpieczajac wózek 15 przed przesunieciem. Z drugiej strony wózek 15 jest zabezpieczony przed przesunieciem przez umieszczony na koncu belki wyladowczej zamek 47 dociskany ku górze przez sprezyne 48. Belka wyladowcza 5 podobnie jak belka zaladowcza 1 jest pochylana wokól przegubu 12 w strone belki pochylej pod naciskiem palca 51 dociskanego ku dolowi przez sprezyne 52, a jej pochylenie ogra¬ nicza sie sruba nastawcza 53. Równiez drobne róznice w polozeniach krancowych belki wyla¬ dowczej wyrównuje sie przez jej obrót dookola przegubu 12 i ugiecie sprezyny 52.Przy zajmowaniu przez belke wyladowcza 5 swego górnego krancowego polozenia podczas czo¬ lowego stykania sie z szyna wyladowcza 6 zamek 47 przesuwa sie do swego dolnego polozenia pod naciskiem konca szyny wyladowczej 6 na wysta¬ jacy zaczep 48 umozliwiajac przesuniecie wózka 15 z ochlodzonymi butlami z belki wyladowczej 5 na szyne wyladowcza 6 skad moze dalej sie prze¬ sunac, na przyklad do pieca do odpuszczania. PL