190247. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés, főleg 20 mm-nél nagyobb átmérőjű betonacélok aluminotermikus hegesztésére
1 190 247 2 A találmány eljárás és berendezés, főleg 20 műinél nagyobb átmérőjű betonacélok aluminotermikus hegesztésére műhelyi vagy helyszíni körülmények között. Az aluminotermikus hegesztés a vasoxid és az alumíniumoxid közötti, erős hőfejlödéssel járó kémiai reakción alapszik. Az alkotórészek affinitása eredményesen hasznosítható nagy keresztmetszetű és nagy szilárdságú kötések létrehozására, mert a hegesztett kötés a tökéletes beolvadás következtében előmelegítés nélkül is létrejön. Az ismert eljárás foganatosításához különböző hegesztöporokat (lásd HU 150 305, 150 306, 181 368 és CS 159 898 sz. szabadalmakat) és pl. a CS 140 716 szabadalom szerinti berendezést használják. Az aluminotermikus reakció folyamata teljes egészében a csehszlovák berendezés reakció kamrájában, a betonacél végek hegesztése pedig a varrat üregben megy végbe. A felszabaduló gázok elvezetése nincs megoldva, a keletkező zárványok befogadására a varrat üreg felett egy kúpos üreg van kialakítva. Annak következtében, hogy az aluminotermikus és a hegesztési folyamat egymástól térben és időben elválik, az eljárás foganatosítására szolgáló csehszlovák berendezés méretében terjedelmes, és az egymáshoz közeli vagy csoportos elhelyezésű betonacélok aluminotermikus hegesztésére csak korlátozottan alkalmas. A találmány célja olyan eljárás és az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés létrehozása, amelyek együttes alkalmazásával az egymáshoz közeli vagy csoportos elhelyezésű betonacélok végei aluminotermikusan hegeszthetők. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a homokforma, mint berendezés a közeli vagy csoportos elhelyezésű betonacélok végeinek aluminotermikus hegesztésére csak méreteinek csökkentése révén lehet alkalmas és ez a méretcsökkentés a termitacél képződés folyamatát, a hegesztett kötés minőségét csak abban az esetben nem befolyásolja hátrányosan, ha az aluminotermikus és a hegesztési folyamatot csaknem azonos térben és időben vezetjük le, valamint a fejlődő gázokat eltávolítjuk. A kitűzött célnak megfelelően a találmány eljárás, főleg 20 mm-nél nagyobb átmérőjű betonacélok műhelyi vagy helyszíni aluminotermikus hegesztésére, előnyösen homokformában, amely eljárás foganatosítása során a homokforma reakció kamráját termit adaggal feltöltjük, a reakciót megindítjuk és az általa létrehozott termitacéllal a gátlemezt megolvasztjuk és a termitacélt az elosztó üregen, a beömlő csatornán, valamint a felöntő fejen át a varrat üregbejuttatjuk, ahol annak segítségével a betonacél végeket megömlesztjük, a felszabaduló gázokat a varrat üreg légcsatomáján keresztül, a termitacélnak a légcsatornába való vezetésével eltávolitva a varratot kialakítjuk. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, előnyösen homokforma reakció kamrát, gátlemezt, elosztó üreget, beömlő csatornát, felöntő fejet, varrat üreget, valamint túlfolyó üreget tartalmaz és oly módon van kialakítva, hogy a varrat üregnek a homokforma külső palástjára kivezető légcsatornája van, amely légcsatorna keresztmetszeti mérete a beömlő csatorna keresztmetszeti méretének legfeljebb 90%-a. A berendezés további ismérve lehet, hogy a belső fala cirkon védő bevonattal van ellátva. Az eljárást és berendezést kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük közelebbről. Az ábra a berendezés függőleges hosszmetszete. Az ábrán látható berendezés két szimmetrikus féldarabból álló, hagyományos héjformázással készült 2 homokforma, amelynek 3 reakció kamrája van a termit adag befogadására. A 3 reakció kamrához a 7 felöntő fej csatlakozik a rajta lévő 6 beömlő csatornával, az 5 elosztó üreggel és a 4 gátlemezzel. A 7 felöntő fej a 8 varrat üregekre van ráültetve. A 8 varrat üregnek 11 légcsatomája van és a 9 túlfolyó üregben folytatódik. A 8 varrat üreg ellipszis alakú forgástest a hossztengelyének vonalában nyílásokkal az 1 betonacél végek számára. A találmány szerinti eljárás foganatosítására a 3 reakció kamrát termit adaggal töltjük fel, azt meggyújtjuk és a 4 gátlemezt a reakció hőjével átolvasztjuk. A folyamatot a 6 beömlő csatorna és a 11 légcsatorna átbocsátó keresztmetszete méretének megválasztásával szabályozzuk, megteremtve ezzel, hogy a termitacél képződés a 8 varrat üregben is folytatódva menjen végbe, a fejlődő gázok a zárványok keletkezésének megakadályozása céljából eltávozhassanak és a hegesztett kötés létrejöjjön. Ennek érdekében célszerűen a 6 beömlő csatorna keresztmetszete 4-6 mm2, míg a 11 légcsatornár 3-4 mm2. Ezek a keresztmetszeti méretek megakadályozzák egyrészről az aluminotermikus reakció gyors lefolyását és ezáltal gáz-zárványos, gyenge kötés létrejöttét, másrészről a szűk csatorna keresztmetszet miatt bekövetkezhető időelőtti termitacél bedermedést. A találmány szerinti megoldás kapcsán lehetővé válik az egymáshoz közeli vagy csoportos elrendezésű betonacélok végeinek aluminotermikus hegesztése is, annak kockázata nélkül, hogy a hegesztés teherviselő zónájában a kötést gyengítő gázzárványok keletkeznek. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás, főleg 20 mm-nél nagyobb átmérőjű betonacélok műhelyi vagy helyszíni aluminotermikus hegesztésére, előnyösen homokformában, amelynek reakció kamrája, gátlemeze, elosztó ürege, beömlő csatornája, felöntő feje, varrat ürege, légcsatomája és túlfolyó ürege van, azzal jellemezve, hogy a reakció kamrát (3) termitadaggal feltöltjük, a reakciót megindítjuk és az általa létrehozott termitacéllal a gátlemezt (4) megolvasztjuk és a termitacélt az elosztó üregen (5), a beömlő csatornán (6), valamint a felöntő fejen (7) át a varrat üregbe (8) juttatjuk, ahol annak segítségével a betonacél (1) végeket megömlesztjük, a felszabaduló gázokat a varratüreg (8) légcsatornáján (11) keresztül, a termitacélnak a légcsatornába (11) vezetésével eltávolitva a varratot kialakítjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
