IT8224778A1 - Perfezionamenti in o relativi alla ceementazione di componenti metallici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda la coementazione di componenti metallici . L 'invenzione sar? descritta con par :i colare riferimento alla cementazione di elementi battitor:. impiegati in macchine macinatrici a martelli, ma si deve tener presente che l'invenzione non ? limitata a tale applicazione, -e pu? essere applicata alla cementazione di molti altri tipi di componenti.

Come sar? descritto pi? dettagliatamente in seguito, in una macchina macinatrice a martelli, ciascun elemento battitore ? normalmente sottoforma di una barra rettangoli re piana allungata di acciaio dolce. Gli elementi"battitori-sono sottoposti ? rapida usura in conseguenza della azione di macinazione o spezzettatura, e al fine di aumentare la durata degli elementi battitori, essi vengono perci? normalmente sottoposti ad un processo di "indurimento'?.

Tuttavia, poich? gli elementi battitori,nell'uso , sono continuamente sottoposti a urti di impatto, ne colise gue che essi non devono essere induriti attraverso l'inte ro corpo del metallo, poich? il metallo in tal ca?b diviene fragile -e suscettibile di subire rotture o incrinature a causa degli urti di impartto a cui gli elementi battitori sono sottoposti. Conseguentemente, gli elementi battitori vengono normalmente dotati di uno strato superficiale duro tramite cementazione e/o riporto duro, impiegando tecniche convenzionali. Come ? ben noto, le tecniche di cementazione convenzionali possono fornire indurimento solo sino ad una profondit? limitata al di sotto della ?superficie di un componente , e uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento di cementa zione tramite il quale un componente pu? essere indurito sino ad una profondit? efficace maggiore di quella che er possibile ottenere in precedenza, in modo da allungare la durata del componente.

Secondo 1'invenzione, un procedimento per la cementazione di un componente d'acciaio comprende il formare in parte della superficie che deve essere indurita una pluralit? di fori o cavit?-rientranze prima di sottoporre il componente al processo di cementazione. In tal modo, durante il processo di cementazione, le sUPerfici interne dei fori o cavit? vengono -indurite, sino alla normale profondit? di cementazione, in tutte le direzioni nel corpo del componente. In tal modo attorno a ciascun foro o cavit? viene formata "un'isola" cementata, e l'effetto ? come se il componente sia stato cementato sino ad' una profondit? uguale alla profondit? dei fori o cavit?, in aggiunta alla normale profondit? di cementazione.

I fori o cavit? hanno preferibilmente dimensioni ugua li e sono disposti in una configurazione regolare sulla superficie che deve essere cementata.

Preferibilmente, la distanza fra fori o cavit? adiacenti ? sostanzialmente uguale o inferiore al doppio della norma le profondit? di-cementazione, per cui l?area cementata circondante ciascun foro o cavit? incontra l'area cementata circondante un foro o cavit? adiacente.

Analogamente, nel caso di un foro o cavit? adiacente ad un bordo del componente, la distanza fra il foro o cavit? e il bordo ? preferibilmente sostanzialmente uguale ofinferiore al doppio della normale profondit? di cementa zione.

Ciascun foro o cavit? pu? avere sezione trasversale circolare e diametro uniforme. Nel caso di fori cechi, il fondo di ciascun foro ? preferibilmente piano, e i fori hanno preferibilmente profondit? sostanzialmente uguale Nel caso in cui il componente d?acciaio ? costituito da un elemento battitore per una macchina macinatrice a martelli comprendente una barra rettangolare piana allung? ta, ^1 procedimento pu? comprendere il formare una fila di fori cechi lungo bordi laterali longitudinali opposti della barra adiacentemente a ciascuna estremit? di essa prima di sottoporre la barra al processo di cementazione L'invenzione include nel suo ambito un componente metallico e, in particolare, un elemento battitore per una macchina macinatrice?o spezzettatrice a martelli, formato tramite uno qualsiasi dei procedimenti summenziona ti

Quella che segue ? una descrizione dettagliata di una forma di realizzazione dell'invenzione, essendo fatto riferimento al disegno accluso nel quale:

la Figura 1 e una sezione verticale schematica presa attraverso una tipica macchina macinatrice o spezzettatri ce a martelli,

la Figura 2 ? una sezione presa attraverso una porzio ne di estremit? di un elemento battitore per l'impiego nella macchina di Figura 1,

la Figura 3 ? una vista in alzato laterale della estremit? dell'elemento battitore di Figura 2, e

le Figure 4 e 5 sono a sezioni frammentarie, su scala ingrandita, prese attraverso-porzioni dell'elemento battitore, illustranti le aree cementate.

la Figura 1 illustra schematicamente un tipo convenzionale di macchina macinatrice o spezzettatrice a martelli ruotanti. La macchina comprende una camera cilindrica cava, fissa 10 in cui materiali che devono essere macinati vengono alimentati attraverso un ingresso supcriore 11 Girevole coassialmente entro la camera 10 vi ? un rotore 12' attorno alla periferia del quale sono montati una pluralit? di elementi battitori 13 egualmente distanziati. Nella disposizione rappresentata, sono previsti 4 elementi battitori, bench? ne possano essere impiegati altri mumeri convenienti.

Ciascun elemento battitore 13 ? sottoforma di una bar ra d'acciaio rettangolare piana allungata formata con un foro di montaggio 14 adiacente a ciascuna estremit? di essa. I fori 14 forniscono mezzi tramite i quali 1'una o l'altra estremit? dell'elemento battitore pu? essere fissata al rotore 12, come ? indicato in corrispondenza di .15?, in modo tale che l'elemento battitore si estende radialmente verso l'esterno dal :rotore con la sua punta distanziata a breve distanza dalla,parete periferica della camera 10. Gli elementi battitori eseguono cos? "spezzamento" attorno alla parete della camera quando il rotore ruota. Il materiale-viene in tal modo macinato o spezzettato tramite la forza di impatto ad alta velocit? degli elementi battitori ruotanti 13. La met? inferiore della parete periferica della camera 10 ? sottoforma di un vagli 0 setaccio 16, in modo tale che quando il materiale che viene macinato entro la camera 10 ? stato sufficientemente ridotto di dimensioni, esso passa attraverso il vaglio 16 .ad una uscita 17.

Si noter? che l'operazione di macinazione viene attuata tramite il bordo anteriore estendentesi radialmente di ciascun elemento battitore, come ? indicato da 18 in Figura 1, passante ad alta velocit? attraverso il materiale, indicato da 19. Il bordo anteriore.16 ? perci? vulner bile alle caratteristiche abrasive del materiale che viene macinato, ed ? perci? soggetto a usura. Gli elementi battitori sono .generalmente fabbricati a partire da barre di acciaio?dolce piane, di approssimativamente 6 mm. di spessore e aventi una larghezza sino approssimativamente 60 mm. La lunghezza degli elementi battitori pu? variare in dipendenza dalla particolare struttura della macchina macinatrice a martelli..L'acciaio pu? essere quello ident[i ficato da En 32B. A causa della previsione dei due fori di montaggio 14 in corrispondenza di estremit? opposte di ciascun elemento battitore, l'elemento battitore pu? essere capovolto attorno al suo asse longitudinale, o estremit?^a-estremit?, in modo tale che uno qualsiasi dei quattro spigoli dell'elemento battitore risulta disposto come primo durante la rotazione del rotore. Ci? aumenta di 4 volte la durata o vita utile di ciascun elemento battitore, poich? quando uno spigolo si ? usurato, l'elemento battitore pu? essere riposizionato in modo da far risultare come primo un.altro spigolo. Al fine di aumentare la durata_di lavoro utile di ciascun spigolo dell'elemento battitore, gli elementi battitori vengono pure generalmente provvisti di una superficie dura tramite tecniche di cementazione convenzionali e/o tramite riporto duro, ossia tramite saldatura di materiale duro sui bordi di spigolo dell'elemento battitore.

Come si ? precedentemente detto,'? importante che lo elemento battitore non sia indurito attraverso tutto .il corpo o nassa di metallo, poich? il metallo in tal caso diviene fragile e suscettibile di rompersi o incrinarsi a causa degli urti di impatto a cui gli elementi battitori sono sottoposti. Conseguentemente gli elementi battitori vengono normalmente cementati. Come ? ben noto, ci? comporta il riscaldamento del materiale in un mezzo carbonioso in modo da cementare o "carburare" la superficie del materiale sino ad una certa profondit?, a ci? facendo seguito raffreddamento rapido del .'materiale.

Nel processo convenzionale la profondit? dello strato cementato ? normalmente compresa fra 0,5 e 1 mm, e pu? fornire una durezza superficiale sino a HV830 .

Secondo il procedimento dell 'invenzione, tuttavia, le superfici di bordo laterali di ciascun elemento battitore], adiacenti a ciascuna estremit? di esso, sono formate con una fila di fori cechi 20 come ? rappresentato nelle Figure 2 e 3. Ciascun foro 20 a sezione trasversale circcjla re e da fondo piano, e tutti i fori hanno profondit? ugua le. Nell'esempio particolare rappresentato, in cui lo elemento battitore ha una larghezza di approssimativamente 50 mm. ed uno spessore di 5 mm. , i fori hanno approssimativamente una profondit? di 2,5 mm. e un diametro di 2,5 |mm.

I fori sono formati tramite trapanazione o in altro modo nei bordi dell'elemento battitore prima della attuazione della cementazione. Conseguentemente, durante il processo di cementazione, le superfici interne dei fori sono cementa te sino ad una profondit? compresa fra 0,5 e 1mm. In tal modo attorno a ciascun foro viene formata "un'isola" cementata come ? illustrato nelle Figure 4 e 5 in cui lo strato cementato ? rappresentato tratteggiato. La distanz fra fori adiacenti 20 e la distanza fra ciascun foro e il bordo adiacente dell'elemento battitore ? approssimati vamehte uguale al doppio della profondit? di_cementazione, per cui le aree cementate si incontrano. Conseguentemente l'effetto ? essenzialmente il medesimo che si avrebbe se la superficie 21 dell'elemento battitore fosse stata cementata sino ad una profondit? di approssimativamente 3 mm. , ossia alla profondit? dei fori 20 in aggiunta alla normale profondit? di cementazione.

Si ? trovato che tale procedimento di cementazione, con la sua profondit? effettivamente maggiore, fa-fortemente aumentare la durata effettiva degli elementi battitori.

Si deve tener presente che fori di altre forme, dimensioni e disposizioni possono essere formati negli elementi battitori prima della cementazione, la disposizione illustrata avendo solo titolo esemplificativo. Inoltre

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento per la cementazione di un componente d'acciaio, caratterizzato dal fatto di formare in parte della superficie (21) che deve ?ssere cementata, una pluralit? di fori o cavit? (20) prima di sottoporre il componente (13) al processo di cementazione per cui, durante il processo di cementazione, le superfici interne dei fori o cavit? (2j0) vengono indurite, sino alla normale profondit?- di cementazione, in tutte le^direzioni0nel corpo del componente;

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i fori p cavit? (20) hanno dimensio ni uguali e sono disposti in una conf igurazione regolare sulla superficie che deve essere cementata

3. Procedimento second? la rivendicazione 1 oppure la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la distanz fra fori o cavit? adiacenti (20) ? sostanzialmente uguale o inferiore al -doppio della normale profondit? di cementazione, in modo tale che l'area cementata circondante ciasun foro o c?vit? incontra l'area cementata circondante un

foro o cavit? adiacente.

4 Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendica zioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la .distanza fra un foro o cavit? e il bordo del componente ? sostanzi3.1 mente uguale o inferiore al doppio della normale profondi t? di cementazione.

5.Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4? caratterizzato dal fatto che ciascun__foro o cavit?(2) a sezione trasversale circolare e diametro uniforme.

6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendica zioni da 1 a 5, caratterizza.to dal fatto che i fori (20) sono fori cechi e hanno profondit? sostanzialmente uguale

7. Procedimento secondo una qualsias^i delle rivendica zioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che H componente d'acciaio ? un elemento battitore (13) per una macchina macinatrice o spezzettatrice a martelli comprendente una barra rettangolare piana allungata, il procedimento compr tndendo le fasiper formare una fila di fori cechi (20) lungo bordi laterali longitudinali opposti (21) della barra adiacentemente a ciascuna estremit? di essa prima di sottoporre la barra al processo di cementazione.

8. Componente d'acciaio indurito o cementato, quando formato tramite un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7.

9. Elemento battitore per una macchina macinatrice a martelli, quando formato tramite un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da,1 a 7-

10. Elemento battitore per una macchina macinatrice a martelli comprendente una barra d'acciaio rettangolare piana allungata, caratterizzato,da file di fori cechi (20) lungo bordi laterali longitudinali opposti (21) della barra adiacentemente a ciascuna estremit? di essa, lo elemento battitore essendo stato cementato, e le superfici interne dei fori (20) essendo indurite sino alla profondit? di cementazione in tutte le direzioni nel corpo della barra.

11. Procedimento per la cementazione di un elemento battitore per una macchina macinatrice acmartelli?sostanziai mente come ? stato precedentemente descritto facendo riferimento al disegno accluso.

12. Elemento battitore per una macchina macinatrice a martelli sostanzialmente come ? stato precedentemente descritto facendo riferimento al disegno accluso