176173. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés termokémiai hántolás elvégzésére
3 176173 4 megoldás már valóban hatékonyabb az előzőnél, lévén annak továbbfejlesztése, ez sem alkalmas hideg munkadarabok gazdaságos előmelegítésére. További hasonló megoldást ismertet a 3 966 503 sz. USA szabadalom. Ennél az előmelegítéshez szükséges időt oly módon csökkentik, hogy előtoló berendezéssel fémhuzalt érintenek a munkadarabhoz nagy intenzitású oxigénsugár kíséretében, és ezek segítségével alakítják ki rendkívül gyorsan a fémolvadékot. A találmány alkalmazásával a munkadaraboknak termokémiai hántoláshoz történő előmelegítése gyakorlatilag nem vesz időt igénybe, tehát ilyen szempontból hatékonysága jobb, mint a jelen találmány szerinti megoldásé. Ugyanakkor hátránya, hogy külön egységet igényel az indító fémhuzal tárolására és előtolására. Ezért alkalmazása valójában csak abban az esetben gazdaságos, hogy ha a termokémiai hántolás rendkívül gyors beindítására van szükség. Az elmondottakból látszik, hogy mindezideig nem állt rendelkezésre olyan megoldás, amelynek segítségével termokémiai hántolás során a munkadarabok előmelegítése kellő gyorsasággal történhet, anélkül, hogy járulékos egységeket alkalmaznának, vagy elkerülhető lenne a belobbanás veszélye. Ez lényegében azt jelenti, hogy hatékony előmelegítés viszonylag egyszerű és olcsó eszközökkel nem volt megoldható. A jelen találmánnyal tehát olyan eljárás és berendezés létrehozása a célunk, amely lehetővé teszi a termokémiai hántolás során a munkadarab viszonylag gyors felmelegítését, anélkül, hogy járulékos segédeszközöket vennénk igénybe, illetve robbanásveszély lépne fel. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a hántoláskor, amelynek során a megmunkálandó felületnek legalább egy részét előmelegítjük és egy pontban gyúlási hőmérsékletre hevítjük, majd a megolvadt anyagrészt hántoló oxigénsugárral elégetjük és a megmunkálás során az égést fenntartjuk, a hántoló oxigénsugarat és a munkadarabot pedig egymáshoz képest mozgásban tartjuk, legalább egy előmelegítő oxidáló gázsugarat és legalább egy éghető gázsugarat külön fűvókából áramoltatunk ki, hogy azok egymással hegyesszöget zárjanak be és a munkadarab felszíne fölött messék egymást, majd kis intenzitású oxidáló gázsugarat bocsátunk ki és ezzel stabilizáljuk az előmelegítő lángot. Miután a munkadarab előmelegített felülete elérte a gyúlási hőmérsékletet, hántoló oxidáló gázsugarat bocsátunk hegyesszögben a munkadarab előmelegített felületére és ezzel egyidejűleg viszonylagos elmozdulást hozunk létre a hántoló oxidáló gázsugár és a munkadarab felülete között. A stabilizáló oxidáló gázsugarat az előmelegítő láng irányával hegyesszöget vagy 10—90°-ot bezáróan lehet kifúvatni. A stabilizáló oxidáló gázsugarat lehet az előmelegítő láng mellett vagy az előmelegítő lángon keresztül átfúvatni. Célszerűen a stabilizáló oxidáló gázsugarat és a hántoló oxidáló gázsugarat közös fúvókából fúvatjuk ki és ezt a fúvókát résfúvókaként alakítjuk ki. Célszerű az előmelegítő oxidáló gázsugarat és az éghető gázsugarat egymással 5—50°-os szöget bezáróan kibocsátani. A találmány szerinti eljárás olyan berendezés segítségével foganatosítható, amely előmelegítő lángot előállító egységgel, hántoló oxidáló gázt kibocsátó fúvókával ellátott egységgel és adott esetben a hántoló oxidáló gázsugár és a munkadarab közötti viszonylagos elmozdulást létrehozó egységgel van ellátva, ahol az előmelegítő lángot előállító egységben a munkadarab felülete felé irányított, éghető gázsugarat kibocsátó gázfúvóka, vagy gázfúvókák, a gázfúvókák tengelyeivel hegyesszöget bezáró és azokat a munkadarab fölött, de a gázfúvókák kibocsátó nyílásain kívül metsző tengelyű előmelegítő oxidáló gáz kibocsátó oxigénfúvókája, vagy fúvókái és kis intenzitású stabilizáló oxidáló gáz kibocsátó fúvókája van. A berendezésben a stabilizáló oxidáló gáz kibocsátó fúvóka tengelye a gázfúvóka, illetve gázfúvókák és az oxigén fúvóka, illetve oxigénfúvókák tengelyeinek metszéspontján át vagy azon kívül haladhat. A stabilizáló oxidáló gáz kibocsátó fúvóka tengelye a gázfúvóka és az oxigénfúvóka tengelyének eredőjével 0—170°-os szöget zárhat be. Az előmelegítő oxidáló gáz kibocsátó fúvóka és a stabilizáló oxidáló gáz kibocsátó fúvóka célszerűen egyetlen olyan résfúvókaként van kialakítva, amely a hántoló egység alsó fűtőtömbje és felső fűtőtömbje között helyezkedik el. A gázfúvókák és az oxigénfúvókák egymással 5— 50°-os szöget zárnak be. A gázfúvókák és az oxigénfúvókák célszerűen egymással párhuzamos sorokban vannak elhelyezve, elrendezésük pedig többféle lehet: lehetnek a felső fűtőtömbben vagy az alsó fűtőtömbben elhelyezve, illetve kialakíthatók mindkét fűtőtömbben. A jelen leírásban az oxidáló gáz kifejezésen olyan gázt vagy gázkeveréket értünk, amely oxidáló közeget tartalmaz. Az oxidáló gáz célszerűen kereskedelmi tisztaságú oxigén, amelyet az egyszerűség kedvéért oxigénnek fogunk nevezni. Természetesen a találmány szerinti eljárás foganatosítható egyéb oxidáló gáz alkalmazásával is. Felhasználható oxidáló gázként, például 99%, vagy ennél kisebb mennyiségű oxigént tartalmazó gázkeverék is. Általában azonban a jó eredmények legalább 99% oxigént tartalmazó gázkeverékek alkalmazásával érhetők el. Az előmelegítő oxidáló gáz nem kell azonban ilyen mennyiségű oxigént tartalmazzon. Erre a célra akár 21% oxigént tartalmazó gázkeverék, például levegő is megfelelő. Természetesen minél kisebb az előmelegítő oxidáló gáz oxigéntartalma, annál hosszabb időt vesz igénybe az előmelegítés. A leírásban előmelegítésen azt a műveletet értjük, amelynek során a munkadarab hántolandó felületét olyan hőmérsékletre melegítjük, amelyen a munkadarab anyaga oxidáló atmoszférában elég. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjának vázlata oldalnézetben, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott berendezés 2—2 metszete, a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
