199716. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felvonó hajtótárcsák öntöttvasból történő gyártására
HU 199716 B A találmány tárgya eljárás felvonó hajtótárcsák öntöttvasból történő gyártására. Mint ismeretes, a felvonók hajtótárcsáit jelenleg lemezgrafitos öntöttvasból (ÖV 200) készítik. A gyártás alapanyagaként ferroszilicium adalékkal ellátott hematitos alapnyersvasat használnak. A megolvasztott alapnyersvasat 1100°C-os hőmérsékleten öntőformába öntik és a teljes lehűlés a homokformában történik. A lehűlést általában feszültségmentesítő normalizálás követi. Ezután az öntvényből forgácsolással készre munkálják a hajtótárcsát. (Lásd pl. Dr.Verő—dr.Káldor: „Vasötvözetek fémtana“ c. könyvét (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1966., 282—299. oldal), vagy dr.Gillemot: „Szerkezeti anyagok technológiája“ c. tankönyvének 1. kötetét (Tankönyvkiadó, Budapest, 1954)). Az üzemeltetői tapasztalatok szerint a fenti technológiával készült felvonó hajtótárcsák még gondos üzemeltetési feltételek mellett sem elfogadható élettartamúak, mivel a kötélhornyok túl gyors kopása idő előtti tárcsacserét tesz szükségessé. Ez pedig a fenntartási ráfordítást tetemesen megnöveli, nem is beszélve a felvonók kényszerű állásidejéről, amely különösképpen többszintes lakóépületek esetében a lakók részére szinte elviselhetetlen kényelmetlenséggel jár. Az üzemeltetők részéről az lenne elfogadható, ha a hajtótárcsa-kötél kapcsolat élettartama megközelítené legalább a 10 évenkénti felújítási ciklust, ami sajnos a jelenlegi lemezgrafitos öntöttvasból készült hajtótárcsákkal távolról sem közelíthető meg. A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan hajtótárcsa-gyártási eljárás létrehozása, amellyel a felvonókhoz használatos hajtótárcsák élettartama hatékonyan növelhető, ezzel pedig a fenntartási ráfordítás és a kényszerű állásidők minimálisra csökkenthetők. A találmány kidolgozásakor abból indultunk ki, hogy a hajtótárcsánál a megengedhető maximális horonynyomás a keménységtől függ. A hagyományos lemezgrafitos öntöttvas hajtótárcsák HB=1800 N/ /mm2 értékű keménységének növelése már csak azért is elengedhetetlen lenne, mivel az érvényes hajtótárcsa méretezési alapelvek a kötelet folyamatos felületűnek, a horonynyomást pedig egyenletes eloszlásúnak előfeltételezik. Ez pedig nem felel meg a valóságos helyzetnek, hiszen az acélsodronykötés terhelése nem egyenletes eloszlású, így a tárcsahoronnyal való érintkezési pontokon Herz-feszültségek is fellépnek. Továbbá, a hajtótárcsa hornyainak kopása — helyes tervezés, gyártás, szerelés és szabályszerű üzemeltetés esetén — döntően a kötél csúszásának, illetve kúszásának következménye. Ez a kötél és horony közötti relatív csúszási sebesség elvileg csökkenthető lenne a hajtóképesség növelésével, viszont ennek meg a megengedhető maximális horonynyomás szab határt, ami a hajtótárcsa keménységének függvénye. 1 2 A fenti szempontok figyelembevételével a találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a hajtás mindenkori igényének megfelelő, azaz növelt felületi keménységű és kopásállóságú horonyfelülettel rendelkező hajtótárcsát készítünk az öntöttvas szövetszerkezetének megfelelő átalakításával. A kitűzött feladatot öntöttvas hajtótárcsák olyan gyártási eljárásának továbbfejlesztésével oldottuk meg, amelynél a megolvasztott alapnyersvasat csapolás után öntőformába öntjük, ezután az öntvényt lehűtjük, majd adott esetben normalizáljuk és végül a lehűlt és normalizált öntvényt forgácsolással készre munkáljuk. Ezt a találmány szerint azzal fejlesztettük tovább, vagyis a találmány lényege, hogy az öntési művelet előtt az olvadékfürdő kéntartalmát — előnyösen magnézium adalék hozzáadásával — 0,01 tömeg%-nál kisebb értékűre csökkentjük. A fenti intézkedés révén a kén megkötésével az öntöttvas gömbgrafitos szövetszerkezetét hozzuk létre. Célszerű továbbá, ha az olvadékfürdőbe a magnéziumot 1500—1550°C közötti hőmérsékleten az olvadékfürdő szintje alá adagoljuk, előnyösen magnéziumkoksz formájában. Ezzel megakadályozható a magnézium hirtelen reakciója közben egyébként elkerülhetetlen „fröccs-hatás“. A találmány további jellemzője szerint nagyobb igénybevételek esetén előnyös, ha az öntvény készremunkálása után a hajtótárcsa kötélbefogadó horonyfelületeit edzésnek, előnyösen lángedzésnek vetjük alá. Ennek az intézkedésnek köszönhetően pl. azonos méretű és öntéstechnológiájú tárcsáknál a különböző terhelésnek megfelelően különböző felületi keménységű kötélhornyok alakíthatók ki, viszonylag kis ráfordítás mellett. A találmányt részletesebben az alábbi példák kapcsán ismertetjük, amelyekben a találmány szerinti eljárás két példakénti foganatosítási módját írtuk le. 1. példa Normál igénybevételhez, azaz középmagas lakóház felvonójához gyártottunk 638 mm-es névleges átmérőjű, hathornyú hajtótárcsát. Alapanyagként ismert módon hematitos alapnyersvasból indultunk ki, amely 4,3—4,6 tömeg% karbont; 0,0015—0,05 tömeg% mangánt; 2,26—2,75 tömeg% szilíciumot és 0,035—0,11 tömeg% foszfort tartalmazott. A megolvasztott alapnyersvashoz a jelen esetben 1200—1300°C közötti hőmérsékleten ferroszilícium ötvözőanyagot adtunk, amely 73 tömeg% szilíciumot, 0,7 tömeg% mangánt, 0,1 tömeg% foszfort és 0,08 tömeg% ként tartalmazott. A következő eljárási lépésként az olvadékfürdő kéntartalmát a találmány szerint 0,01 tömeg% alá, a jelen esetben 0,008 tömeg%-ra csökkentettük, illetve állítottuk be. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
