!HU000007926T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E 007 926 (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 04 024336 (22) A bejelentés napja: 2004. 10. 13. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040024336 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1531185 A1 2005. 05. 18. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1531185 B1 2010. 03. 10. (51) Int. Cl.: C21D 1/62 (2006.01) C21D 9/00 (2006.01) (30) Elsõbbségi adatok: 10352622 2003. 11. 12. DE (72) Feltalálók: Zimmermann, Jörg, 84036 Kumhausen (DE); Ehart, Robert Dr, 3353 Seitenstetten (AT); Nefischer, Peter Dr, 4320 Perg (AT); Holzenbecher, Dietmar, 33689 Bielefeld (DE); Bartl, Hermann, 4614 Marchtrenk (AT) (73) Jogosultak: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 München (DE); Sennesthal GmbH, 33689 Bielefeld (DE) (74) Képviselõ: Erdély Péter, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (54) Berendezés fém munkadarabok edzésére HU 007 926 T2 A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1 HU 007 926 T2 2 A találmány tárgya fém munkadarabok, különösen alumíniumötvözetbõl készült öntvények edzésére szolgáló berendezés az 1. szabadalmi igénypont tárgyi köre szerint. Ilyen berendezések alkalmazására olyan rendszerekben kerül sor, ahol a munkadarabok, például alumíniumöntvénybõl lévõ alkatrészek szilárdsági értékeit általában oldóizzításból és ezt követõ edzésbõl, valamint melegpihentetésbõl álló hõkezeléssel állítják be, illetve javítják. Az oldóizzítást ipari kemencékben hozzávetõlegesen 470 530 C hõmérsékleten végzik, 3 6 órán keresztül. Az utána következõ edzés levegõvel és/vagy más gázzal, vízzel vagy polimerfürdõben történik. Legtöbbször ezután még egy 2 4 órás körülbelül 160 180 C¹os pihentetés következik. Az US A 5 419 792 számú szabadalmi leírásból ismeretes egy fémbõl készült öntött alkatrészek hûtését szolgáló berendezés, ahol az alkatrészeket gázfúvással mind felsõ felületükön, mind alsó felületükön hûtik. Ahhoz, hogy az alkatrészek mindegyikénél lehetõleg azonos mértékû hûtést lehessen elérni, a berendezés úgy van kialakítva, hogy a hûtõgáz áramát célzottan olyan vezetékekbe irányítják, amelyek az adott alkatrészek körvonalát követik. Ezzel be lehet állítani a lényeges hûtési paramétereket, beleértve az áramlási irányt, a gázhozamhányadost, és a hûtõgázsebességet. Az US A 5 689 894 számú szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan hûtõberendezés lemezekhez, amelyben a lemezeket a hûtõszakaszon áthaladtukban egymást követõen a felsõ és az alsó oldalukon hûtõgázárammal hûtik. A berendezés a hûtõgázáramlás szabályozására nem tartalmaz szabályozóegységet. A jelen találmánnyal olyan berendezés létrehozása a célunk, amellyel a munkadarabok edzése mindig azonos eredménnyel, és rövid idõ alatt megvalósítható. Ezt a feladatot a találmány szerint az elsõ igénypontban leírt jellemzõk segítségével oldottuk meg. A találmánnyal szabályozható hõelvonást, és ezzel reprodukálható edzést, illetve lehûtést valósítunk meg, kizárólag gázáramoltatással, ami lehetõvé teszi eltérõ, elõre meghatározott hûtési sebességek, vagy hûtési gradiensek beállítását. Ezáltal a munkadarab több jellemzõje, különösen a belsõ feszültségek és a szilárdsági értékek jelentõsen javulnak, és mindegyik egymáshoz viszonyítva külön-külön változtatható a beállított lehûtési sebesség szerint. Elõnyös továbbá, hogy a gáz teljes tömege egyik esetben egyformán, másik esetben a munkadarab felsõ és alsó oldalát tekintve különbözõen lehet szabályozva, akár a gáz tömegét, akár a gáz sebességét tekintve. A hûtés üzembiztos és stabil, valamint minden hûtési folyamat reprodukálható. Nincsen szükség egy ezután következõ, folyadékban végzett edzésre. Ezzel a berendezési költségek lényegesen csökkenthetõk. Jelentõsen egyszerûsödik a munkadarabok találmány szerinti be¹ és kirakodása a berendezésbe, illetve a berendezésbõl, miáltal gazdaságos üzemmód mellett több munkadarab azonos idõben történõ kezelése válik lehetõvé. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A találmány elõnyös kiviteli alakjait az aligénypontok írják le. A levegõnek hûtõgázként történõ alkalmazásával, ahogyan azt a 2. igénypont tartalmazza, különösen kedvezõ költségekkel, és üzembiztosan dolgozó berendezést hozunk létre. A 3. igénypont szerinti továbbfejlesztéssel egyszerûbbé válik a munkadarabok átmosása. A 4. igénypont szerinti megoldással megvalósítható különbözõ alakú edzendõ alkatrészek egyenlõ mértékû lehûtése. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti berendezés nézete, részben metszetben; a 2. ábra a találmány szerinti berendezés keresztmetszetének vázlatos képe, a rostélyok és fúvatószekrények egy lehetséges felosztásával; a 3. ábra a levegõ áramlásának ábrázolása és a 4. ábra a 3. ábra A A metszete. Az 1. ábrán látható, a munkadarabok oldóizzítására szolgáló 1 kemencéhez egy 2 közbülsõ kamra csatlakozik, amely 3 ajtókkal zárható. A 4 munkadarabok 5 állványokon vannak elrendezve, amelyeket egy 6 szállítószalag visz tovább a 2 közbülsõ kamrából. Egy 7 állványzatról 8 felsõ fúvatószekrények és a 9 alsó fúvatószekrények nyúlnak ki, amelyeket egyenként látnak el levegõvel, amit 10 ventilátorok szolgáltatnak. Ezeket az M motor hajtja, és irányításuk SIC szabályozással történik. Ezzel állítható be a felhasznált teljes gázmennyiség minden egyes 8, 9 fúvatószekrénypárra. Amint az a 2., 3. és 4. ábrákból látható, a felsõ 8 fúvatószekrények négy oldalról fogják át a munkadarabokat, mégpedig felülrõl és három oldalról. Az ábrázolt kiviteli alaknál a 4 munkadarabok belsõ égésû erõgépek hengerfejei, amelyek égésterük oldalára vannak felfektetve. A 4 munkadarabok mindegyike egy 11 rostélyon helyezkedik el, olyan módon, hogy az alsó 9 fúvatószekrényekbõl például furatokként kialakított 12 kilépõnyílásokon kiáramló levegõ a 4 munkadarabokat alulról áraszthatja el, a berajzolt nyilaknak megfelelõen. A példában szereplõ hengerfej így felülrõl, két hosszanti oldaláról és a hátsó keresztoldal felõl van a 8 fúvatószekrénnyel körülvéve, az alsó 9 fúvatószekrény pedig az égésterek felõl helyezkedik el, így csak elülsõ homlokfaluk marad szabadon. Ez a 8 és 9 fúvatószekrények elülsõ oldalával elvágólagos, vagy ezek túlnyúlnak rajta, ahogyan az a 4. ábrán látható. A felsõ 8 fúvatószekrényben 13 kilépõnyílások vannak elrendezve, amik a kiviteli példában, 13 hasítékokként vannak kiképezve. A 13 hasítékokból kilépõ levegõ felülrõl áramolja körül a 4 munkadarabot, ahogyan azt a 3. és 4. ábrák bemutatják. A 8, illetve 9 fúvatószekrény minden 12, illetve 13 kilépõnyílásából mindig azonos mennyiségû levegõ lép ki, azaz az egyes kilépõnyílások nagyságán keresztül lehet gondoskodni arról, hogy a munkadarab 2
1 HU 007 926 T2 2 hossza mentén ne lépjen ki változó mennyiségû levegõ. A 4. ábra jól mutatja minden egyes 8 és 9 fúvatószekrény levegõ ellátásának módját. A 10 ventilátor a levegõt egy 15 mérõszakasz 14 légkiegyenlítés-mérsékelõ szakaszán tereli át, amelyben VIC (sebesség), PIC (nyomás) és QIC (tömeg)-mérõ és ¹szabályozó eszközök vannak elrendezve. A 15 mérõszakasz után a levegõ a 16 elõfúvató szekrénybe kerül, ahonnan a 17 szabályozószelepeken át a két 8 és 9 fúvatószekrényhez kerül. A 17 szabályozószelepeken keresztül állítható be, hogy a munkadarab felsõ és alsó oldalához áramló levegõ azonos vagy eltérõ mennyiségû legyen. A következõkben egy példán keresztül világítjuk meg közelebbrõl a találmány szerinti berendezés hatásmechanizmusát. Egy belsõ égésû erõgép öntött alumíniumötvözetbõl készült, mintegy 24 kg súlyú hengerfejét égésterének oldalával a 11 rostélyon helyeztük el, és egy izzítókemencében körülbelül 525 C hõmérsékleten körülbelül 5,50 órán keresztül izzítottuk. Ezt követõen került a munkadarab a találmány szerinti edzõberendezésbe, és ott azonos mértékben felülrõl és alulról levegõvel végeztük a hûtést. Egy körülbelül 200 C¹ra történõ hûtés két percnél rövidebb idõ alatt volt elérhetõ. Ebben az esetben a levegõt azonos részben vezettük a hengerfej felsõ és alsó oldalához, miközben azonos levegõmennyiség lépett ki minden 12 és 13 kilépõnyílásból. Ezután a találmány szerinti berendezésbõl a hengerfejet eltávolítottuk, és hagytuk, hogy szobahõmérsékletre hûljön le. Azzal, hogy a hengerfej felülrõl és alulról szabályozhatóan levegõáramlásnak van kitéve, a hengerfejben az edzés folyamán fellépõ belsõ feszültségek és hõmérsékleti gradiens mérhetõen csökken, ellentétben a folyadékban történõ ismert edzési eljárással, és így az eljárással együtt járó nemesítési deformáció minimalizálódik, mert célzott hûtés történik két oldalról, nevezetesen felülrõl és alulról. Ezzel a rendelkezésre álló nyersanyag-potenciált optimálisan ki lehet használni. Az Rm, Rp0,2, A5 és HB anyagjellemzõk ugyanúgy biztosíthatók, mint a folyadékos edzésnél. Magától értetõdik, hogy a találmány nem korlátozódik ilyen hengerfejek edzésére. Ugyanígy lehetséges az eddiginél hatékonyabban elvégezni az edzést más anyagokból lévõ más munkadarabok esetében is a találmány szerinti berendezés segítségével. A találmány keretei között alapjában véve választható a 4 munkadarabok, illetve 8, 9 fúvatószekrények 5 10 15 20 25 30 35 40 45 más elrendezése is, mint amit a 2. ábra bemutat. Különleges esetekben különálló egyedi 4 munkadarabok is edzhetõk egy találmány szerinti berendezéssel. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Berendezés fém munkadarabok (4), különösen alumíniumötvözetbõl készült öntvények edzésére, amely berendezés egy munkadarabok (4) hõkezelésére szolgáló hõkezelõ berendezéshez (1) csatlakoztatható, ahol az edzés egy ventilátor (10) által szállított gáz segítségével történik, amelyet biztosít, és ahol a munkadarabok (4) egy olyan rostélyon (11) helyezkednek el, ami alatt egy gázkilépõnyílásokkal (12) ellátott alsó fúvatószekrény (9), és a munkadarab (4) felett egy gázkilépõnyílásokkal (13) ellátott felsõ fúvatószekrény (8) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy mind az alsó fúvatószekrény (9), mind a felsõ fúvatószekrény (8) egy állványzatról (7) nyúlik ki, hogy minden felsõ fúvatószekrény (8) és a hozzá tartozó alsó fúvatószekrény (9) el van látva egy ventilátor (10) által táplált légvezetékkel, amely szabályozószelepek (17) vagy hasonlók segítségével szabályozott leágazásokon keresztül az alsó fúvatószekrényhez (9), illetve a felsõ fúvatószekrényhez (8) vannak csatlakoztatva, hogy a munkadarabok (4) egy munkadarab-szállító állvány (5) rostélyán (11) vannak elhelyezve, és minden munkadarabhoz (4) egy felsõ szekrény (8) és egy alsó fúvatószekrény (9) van hozzárendelve, és hogy a rostélyon (11) elhelyezett munkadarabok (4) a két fúvatószekrény (8, 9) közé betolhatók, illetve behelyezhetõk, ahol az állványzat (7) a munkadarabhoz (4) képest vagy a munkadarab (4) az állványhoz (7) képest elmozdítható. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy mûködtetése levegõvel történik. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felsõ fúvatószekrény (8) a munkadarab (4) részleges átfogásához U alakra van kialakítva. 4. Az 1 3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázkilépõnyílások az alsó fúvatószekrényben (9) lyukakként (12), a felsõ fúvatószekrényben (8) résekként (13) vannak kialakítva. 3
HU 007 926 T2 Int. Cl.: C21D 1/62 4
HU 007 926 T2 Int. Cl.: C21D 1/62 5
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest