203690. lajstromszámú szabadalom • Persely, maghuzalból mártó öntéssel öntött rudat előállító berendezéshez
1 HU 203 690 B 2 A találmány tárgya persely maghuzalból mártott öntéssel öntött rudat előállító berendezéshez, amelynek furata legalább egy csökkenő keresztmetszetű szakaszból és a maghuzallal teljes palástján súrlódó, maghuzallal párhuzamos alkotójú szakaszból áll. Ismeretesek különböző mártó öntésre szolgáló berendezések, amelyekben maghuzalt folyamatosán öntőkamrán vezetnek át. A maghuzal az öntőkamrába egy olyan bevezetőkamrából kerül, amelyben vákuum van, és amelybe történő bevezetéskor a maghuzalt hántolják, hogy tiszta felületet nyerjenek. A bevezető kamrából az öntőkamrába a maghuzal egy, a két kamrát összekötő perselyen keresztül jut. Ez a persely jelen találmányunk tárgya. A perselyt a rajta átbocsátott maghuzal koptatja, továbbá az öntőtégelyben lévő folyékony fémből kisugárzó hő hatására hőterhelésnek van kitéve. Ennek következtében a perselynek kopásállónak kell lennie és jó hőálló tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Az üyen berendezések perselyeit ezért kopásálló és hőálló anyagokból készítik. Az 50 70 236 számú japán szabadalmi leírás olyan perselyt ismertet, amelynek alapanyaga molibdén ötvözet. Ennek a molibdén alapanyagú ötvözetből kialakított perselynek azonban több hiányossága van. Mivel a perselyt az öntőtégelyben lévő folyékony fém (például vörösréz) nagy hőmérsékletre (1100- 1200 °C) hevíti, a persely anyagát alkotó molibdén ötvözet kristályszerkezetében változás következik be. Az ötvözetben kristálynövekedés jön létre (mintegy néhány 100 pm nagyságrendben) és ennek következtében kristályközi repedés lép fel, a perselyen átbocsátott maghuzal súrlódó hatására. Apró darabok töredeznek le a persely anyagából és ezek a maghuzalhoz tapadnak, miközben az áthalad a perselyen. Ezek az apró, finom részecskék a továbbiakban a maghuzal és a nyert öntött rúd bevonata közötti felületen hibahelyeket képeznek. Abban az esetben, ha az így öntött rudat dróthúzó gépen csökkentett átmérőjű huzallá alakítjuk át, a művelet közben a huzal hajlamos a szakadásra, tehát a húzási művelet hatékonyságát csökkenti. Megfigyelések alapján kimutatható, hogy amennyiben a persely anyagából letöredező vagy más idegen anyagú részecske mérete eléri a húzott termék átmérőjének egyharmadát, gyakorlatilag bizonyosra vehető, hogy az előállított huzal a felhasználás során vagy már húzás közben elszakad. Amártó öntéssel működő berendezést üzemeltetés közben olykor megállítják és az öntőkamrát eltávolítják a berendezésből. Ezalatt a persely szobahőmérsékletre hűl és oxidálódik (közismert, hogy a molibdén oxidációra hajlamos). Ennek következtében a persely felülete, illetve maga a persely alakváltozást szenved és újra már nem használható fel. Emellett az üzemszerű működtetés, illetve használat közben a persely belső felületénél az áthaladó maghuzal állandó súrlódása miatt kopás és berágódás lép fel. A kopott, illetve berágódott felületű perselyt is ki keU cserélni. A molibdén ötvözet alapanyagú persely üzemi élettartama folyamatos működés esetén viszonylag rövid: mintegy 30-80 óra. A találmánnyal célunk az említett hiányosságok kiküszöbölése, azaz maghuzalból mártó öntéssel öntött rudat előállító berendezéshez alkalmazott persely olyan kialakítása, amely lényegesen jobb működési hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások, vagyis a fellépő mechanikai és hőterhelések hatására nem változtatja alakját, nem oxidálódik üzemszünetekben és működési élettartama hosszú. A kitűzött feladatot olyan persellyel oldottuk meg, amelynek furata legalább egy csökkenő keresztmetszetű szakaszból és a maghuzallal teljes palástján súrlódó, a maghuzallal párhuzamos alkotójú szakaszból áll, ahol is a találmány szerint a perselynek a maghuzallal súrlódó szakasza cirkondioxid, szilíciumkarbid vagy szilíciumnitrid bázisú kerámia. Adott esetben a persely teljes egészét üyen kerámiából lehet készíteni. A maghuzallal súrlódó szakasz kialakítható külön toldalékként, amely célszerűen menettel van a persely cső alakú testéhez csatlakoztatva. A toldalék lehet kerámiagyűrű, amely hollandi anyával van a persely cső alakú testéhez csatlakoztatva. A találmányunk szerinti perselyt a továbbiakban részletesebben rajz és kiviteli példa segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra maghuzalból mártó öntéssel öntött rudat előállító berendezés vázlatos keresztmetszete a persellyel, a 2. ábra a persely egyik kiviteli alakjának keresztmetszete és a 3. ábra a persely egy másik kiviteli alakjának metszete. A maghuzalból mártó öntéssel öntött rudat előállító 10 berendezést az 1. ábrán szemléltettük, ahol látható, hogy 12 bevezető egység fölött van a 14 öntőkamra, míg a 16 bevezető kamra a 12 bevezető egységben van kialakítva. A12 bevezető egység alul 18 bevezető nyílással, felül pedig 20 kivezető nyílással van ellátva, az alsó, Uletve felső 12a, 12b falakon. A18 bevezető nyílásban 22 hántoló szerszám van, amely az átbocsátott 24 maghuzalról választ le egy vékony réteget. A 24 maghuzalt egy itt nem ábrázolt betápláló egységről (például kábeldobról) juttatjuk a 16 bevezető kamrába, 26 bevezető hengerpárokon keresztül. A 12 bevezető egység 28 vákuumvezetékkel van ellátva, amely vákuumforráshoz csatlakozik. A 14 öntőkamra M fémfürdőt (vörösréz olvadékot) tartalmaz és 30 bevezető nyílással, valamint 32 kivezető nyílással van ellátva, az alsó és felső 14a, 14b falakon. A találmány szerinti 34 persely a 16 bevezető kamrát és a 14 öntőkamrát köti össze oly módon, hogy hézagmentesen illeszkedik a 12 bevezető egység 20 kivezető nyílásához és a 14 öntőkamra 30 bevezető nyílásához és a 22 simító szerszámmal, továbbá a 14 öntőkamra 32 kivezető nyílásával egytengelyű. A 34 perselyben 34a belső furat van, amely körkörös keresztmetszetű és a 12 bevezető egységtől távolodva, kúposán szűkül. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
