Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 19,07.1974 71413 KI. 47a',2/14 MKP F16b2/14 Twórcywynalazku: Józef Kasperczyk, Andrzej Ciepielski, TeodorWidera Uprawniony z patentu tymczasowego: Huta „Zygmunt", Bytom (Polska) Zlacze walu z piasta Przedmiotem wynalazku jest zlacze walu z piasta nieobrotowe i nieprzesuwne, do laczenia konca walu z osadzona na nim piasta, przeznaczone zwlaszcza do laczenia w walcarkach hutniczych walca ze sprzeglem napedzajacym.Znane nieobrotowe i nieprzesuwne zlacza walu z osadzona na nim piasta, w celu przenoszenia momentu obrotowego, polegaja na nadaniu koncówce walu przekroju nieokraglego i na wykonaniu w piascie otworu odpowiadajacego temu przekrojowi, albo polegaja na zastosowaniu odrebnych elementów wzdluznych, których uksztaltowanie uniemozliwia obrót walu wzgledem piasty.Przykladem pierwszego rodzaju rozwiazan zlacz jest splaszczenie dwustronne koncówki walu, stosowane zwlaszcza w walcarkach hutniczych.Przekrój poprzeczny walu na calej dlugosci odcinka umieszczonego w piascie jest figura o czterech wierzcholkach, której dwa boki przeciwlegla stanowia dwa odcinki prostych równoleglych, a pozostale boki stanowia dwa luki zakreslone ze wspólnego srodka.Praktyka hutnicza wykazala, ze przy przenoszeniu momentów obrotowych o wielkich wartosciach, jakie wystepuja w walcarkach ciezkiego typu, walcarki te ulegaja szybkiemu uszkodzeniu. Przy wierzcholkach opisanej figury wystepuja bowiem wielkie sily skupione, które powoduja koncentracje naprezen i zmiane struktury materialu. W wyniku tego powstaja szkodliwe luzy w polaczeniu. Niewykonanie na czas remontu walcarki, wymagajacego co najmniej wymiany walca, prowadzi do ulamania czesci jego koncówki lub pekniecia piasty oraz do innych powaznych uszkodzen walcarki.Przykladem drugiego typu rozwiazan jest zlacze sworzniowe wzdluzne. Na granicy styku zewnetrznej walcowej powierzchni koncowego odcinka walu z wewnetrzna cylindryczna powierzchnia piasty jest wywiercony gleboki otwór w obu tych elementach, równolegly do osi obrotu. W tym otworze jest osadzony scisle dopasowany walcowy sworzen. Tentyp sprzegla jest stosowany w walcarkach hutniczych ciezkiego typu, przy czym sworzen posiada duze wymiary, np. ma srednice 100 mm a dlugosc 500 mm. Mimo duzej powierzchni styku obydwu laczonych czesci, wystepujace przy przenoszeniu momentu obrotowego sily skupione powoduja szybkie zuzywanie sie zlacza, podobnie jak opisane powyzej. Nadanie sworzniowi wiekszej wytrzymalosci przez dobór odpowiedniej stali stopowej nie przynosi poprawy, gdyz uzasadniona ekonomicznie jest przede wszystkim ochrona przed zniszczeniem walu bedacego w walcarce walcem hutniczym i piasty bedacej elementem sprzegla napedzajacego.2 71413 Celem wynalazku jest usuniecie tych wad, zwlaszcza unikniecie bardzo klopotliwej wymiany walców oraz wyeliminowanie szybkiego zuzywania sie znanych zlacz walu z piasta. Zagadnieniem technicznym wymagajacym rozwiazania dla osiagniecia tego celu jest skonstruowanie zlacza walu z piasta, w którym naprezenia pochodzace od dzialania sil skupionych bylyby równomiernie rozlozone i mialy wartosci duzo mniejsze od wartosci naprezen granicy plastycznosci, przy której nastepuje trwale odksztalcenie materialu zlacza.Zgodnie z wynalazkiem zagadnienie to zostalo rozwiazane dzieki zastosowaniu elementów wzdluznych majacych na calej swej dlugosci jednakowy przekrój poprzeczny, który sklada sie z luku oraz zjego cieciwy, czyli elementy te sa wzdluznymi wycinkami walca. Jego niepelna powierzchnia walcowa, której poprzeczny przekrój stanowi luk, styka sie z piasta wewnatrz otworu w niej wykonanego, scisle dostosowanego do przekroju tego elementu. Powierzchnia plaska, której przekrój stanowi cieciwa, styka sie zwalem majacym odcinek koncowy umieszczony w piascie i splaszczony w tym celu. Korzystne jest, aby koncówki walu mialy splaszczenia dwustronne równolegle do siebie i do osi walu.Jednostronne splaszczenie walu i umieszczenie na nim co najmniej dwóch elementów wzdluznych przynosi korzysci w porównaniu ze znanymi zlaczami, gdyz jak sie okazalo rozklad naprezen na powierzchniach styku jest bardziej równomierny. Zaleta zlacza wedlug wynalazku wystepuje w calej pelni przy dwustronnym splaszczeniu walu i umieszczeniu na nim co najmniej czterech elementów wzdluznych. W ukladzie dwustronnym, rozklad naprezen jest jeszcze bardziej korzystny, a przy tym zapewnione jest wywazenie zlacza, co ma szczególne znaczenie przy szybkich obrotach. Mozliwe, a w pewnych przypadkach celowe jest czterostronne splaszczenie koncówek walu i umieszczenie na tych splaszczeniach elementów wzdluznych w ilosci odpowiadajacej najkorzystniejszemu fozkladowi naprezen.W zlaczu wedlug wynalazku o dwustronnym ukladzie elementów wzdluznych, przekrój poprzeczny koncowego splaszczonego odcinka walu jest podobny jak w jednym z opisanych powyzej typów zlaczy znanych.Mianowicie sklada sie on z dwóch odcinków prostych równoleglych i dwóch luków zakreslonych ze wspólnego srodka. W znanych zlaczach plaskie powierzchnie walu stykaja sie bezposrednio z plaskimi powierzchniami w piascie, natomiast w zlaczu wedlug wynalazku, stykaja sie one jedynie z elementami wzdluznymi, które posrednicza w przenoszeniu momentów obrotowych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia zlacze w przekroju prostopadlym do osi.Piasta 1, bedaca w przypadku zlacza zastosowanego w walcarce czescia sprzegla napedzajacego, jest nalozona na koncowy odcinek walu 2, bedacego walcem walcarki. Wzdluzne elementy 3 o przekroju poprzecznym zlozonym z luku 4 i cieciwy 5 sa umieszczone w otworach wykonanych w piascie, scisle dostosowanych do przekrojów elementów 3, i równoleglych do osi. Wal 2 ma z obu stron splaszczenia 6, lezace w plaszczyznach równoleglych do siebie i osi. Powierzchniami styku elementów 3 z piasta 1 sa powierzchnie walcowe, widoczne w przekroju jako luki 4, a powierzchnie styku elementów 3 z walem 2 sa powierzchnie plaskie elementów 3 widoczne w przekroju jako cieciwy 5, przylegajace do splaszczenia 6. Luki 4 w przykladzie przedstawionym na rysunku maja wartosc wieksza od 180°. Tak duza wartosc luku nie jest konieczna, lecz jest wygodna z tego wzgledu, ze zapewnia samodzielne utrzymywanie sie elementów 3 w otworach piasty 1 podczas montazu. Luki te moga byc mniejsze od 180°, lecz wówczas potrzebne jest unieruchomienie elementów 3 na czas montazu.Zastosowanie zlacza wedlug wynalazku w walcarce hutniczej ciezkiego typu wykazalo bezawaryjna prace, bez potrzeby remontu w okresie, w którym znane zlacza wymagaly kilkakrotnej wymiany walca i piasty. PL PL