(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPO SPO LITA PO LSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia (22) Data zgłoszenia (13) B1 (51) IntC l7 E21F 17/02 F16L 3/00 (54)Hak, zwłaszcza do podwieszania trawersy na obudowie chodnika kopalnianego i sposób wykonania haka (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 06/98 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 07/01 (73) Uprawniony z patentu: Zakłady Mechaniczno-Kuźmcze WOSTAL Spółka z o.o., Wolbrom, PL (72) Twórcy wynalazku: Edward Żuławiński, Wolbrom, PL Marian Domagała, Wolbrom-Gołaczewy, PL Stanisław Borówka, Wolbrom, PL Janusz Urban, Wolbrom, PL (74) Pełnomocnik: Zieliński Stefan PL B1 (57) 1. Hak, zw łaszcza do podw ieszania trawersy na obudowie chodnika kopalnianego składający się z gwintow anego trzpienia i części hakowej o spłaszczonej od strony wewnętrznej gardzieli zakończonej noskiem, znamienny tym, ze część hakowa (2) w przekroju poprzecznym 1 podłużnym o kształcie klina zw ężającego się ku krawędzi grzbietu (3) części hakowej (2) ma gardziel (9) w której płaszczyzna osadcza tw o- rzy kąt ostry dogodnie 75 w stosunku do osi gw intow anego trzpienia (1) i pow ierzchni gardzieli (9) części hakowej (2) równoległej do osi gwintowanego trzpienia (1) a odwewnętrzna płaszczyzna końcówki noska (4) zakończonego powierzchnią w kształcie trójkąta, usytuowana jest równolegle w stosunku do powierzchni gardzieli (9) równoległej do osi gwintow anego trzpienia (1). Fig 1

2 Hak, zwłaszcza do podwieszania trawersy na obudowie chodnika kopalnianego i sposób wykonania haka Zastrzeżenia patentowe 1. Hak, zwłaszcza do podwieszania trawersy na obudowie chodnika kopalnianego składający się z gwintowanego trzpienia i części hakowej o spłaszczonej od strony wewnętrznej gardzieli zakończonej noskiem, znamienny tym, że część hakowa (2) w przekroju poprzecznym i podłużnym o kształcie klina zwężającego się ku krawędzi grzbietu (3) części hakowej (2) ma gardziel (9) w której płaszczyzna osadcza tworzy kąt ostry dogodnie 75 w stosunku do osi gwintowanego trzpienia (1) i powierzchni gardzieli (9) części hakowej (2) równoległej do osi gwintowanego trzpienia (1) a odwewnętrzna płaszczyzna końcówki noska (4) zakończonego powierzchnią w kształcie trójkąta, usytuowana jest równolegle w stosunku do powierzchni gardzieli (9) równoległej do osi gwintowanego trzpienia (1). 2. Hak według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnie boczne (5 i 6) części hakowej (2) są na całej długości wklęsłe. 3. Hak według zastrz. 1, znamienny tym, ze powierzchnia końcowa noska (4) tworzy z płaszczyzną prostopadłą do osi gwintowanego trzpienia (1) kąt ostry dogodnie Hak według zastrz. 1, znamienny tym, ze krawędzie (7 i 8) grzbietu (3) części hakowej (2), przecinającej oś gwintowanego trzpienia (1), tworzą kształt trójkąta, którego zaokrąglony wierzchołek jest wierzchołkiem noska (4), części hakowej (2), a krawędzie (7 i 8) grzbietu (3) części hakowej (2), lezącej w osi gwintowanego trzpienia (1), są na całej długości do siebie równoległe. 5. Sposób wykonywania haka z pręta, metoda kucia matrycowego, w którym materiał podgrzewa się powyżej 800 C, kuje się w wykroju wstępnie matrycującym i wykroju ostatecznym, po czym odkuwkę okrawa się na prasie usuwając wypływkę oraz normalizuje i na odkutym trzpieniu nacina się gwint, znamienny tym, że nagrzany do temperatury 1100 C pręt spęcza się i spłaszcza, a następnie w pierwszym wykroju wydłuża się część pręta przeznaczoną na gwintowany trzpień, po czym gnie się przedkuwkę w drugim wykroju w celu wstępnego ukształtowania części hakowej a otrzymaną przedkuwkę kuje się w wykroju wstępnie matrycującym, a następnie matrycującym, po czym po okrojeniu odkuwki z wypływki odkuwkę kalibruje się a po jej oczyszczeniu normalizuje się w temperaturze 860 C. * * * Przedmiotem wynalazku jest hak do podwieszania trawersy na obudowie chodnika kopalnianego i sposób jego wykonania. Znany z polskich opisów zgłoszeniowych wzorów użytkowych nr W i nr W uchwyty hakowe wykonane są z pręta, przy czym ich części hakowe są tak zagięte, że umożliwiają zawieszenie ich na łuku obudowy chodnikowej. Wadą tych rozwiązań jest to, ze uchwyty te posiadają jednakową średnicę tak w części hakowej jak i w części gwintowanej. Powoduje to, że nie m ogą one przenosić większych obciążeń, ponieważ w przypadku ich wystąpienia następuje rozgięcie części hakowej uchwytu. Znane również z literatury technicznej - Poradnik Inżyniera Mechanika - haki jednorożne stosowane do zawieszenia na nich ciężarów nie spełniają wymagań dotyczących zawieszenia przy ich pomocy trawersy na obudowie chodnikowej, ponieważ kształt części hakowej utrudnia lub uniemożliwia zawieszenie haka na różnych profilach obudowy chodnikowej. Ponadto, kształt gardzieli haka wyklucza dobre przyleganie części hakowej do profili obudowy chodnikowej, uniemożliwiając takie zawieszenie trawersy do obudowy chodnikowej aby wyeliminować jej przesuwanie się względem obudowy chodnikowej w przypadku wystąpienia sił skręcających.

3 Śruba hakowa znana z polskiego opisu patentowego nr i stosowana w przemyśle składa się z gwintowanego trzpienia i części hakowej. Nagwintowany trzpień jest odgięty względem trzpienia haka w kierunku gardzieli haka, przy czym przekrój poprzeczny części hakowej, licząc od gwintowanego trzpienia od strony gardzieli haka jest spłaszczony i w połowie wysokości przechodzi w postać zbliżoną do równoramiennego trapezu. Krawędzie grzbietu części hakowej licząc od zaokrąglonej podstawy mają od dołu odcinki względem siebie równoległe, przechodzące w odcinki zbieżne do około połowy wysokości części hakowej a następnie powyżej krawędzie grzbietu są względem siebie równoległe. Powierzchnie boczne gardzieli części hakowej licząc od zbieżnych odcinków krawędzi grzbietu są wklęsłe. Gardziel hakowa zakończona jest noskiem. W obrębie gardzieli haka płaszczyzna osadcza usytuowana jest prawie pod katem 90 do osi haka a nosek części hakowej jest odchylony w stosunku do poziomu o kąt 58, a jego końcowa płaszczyzna do poziomu o kąt 27. Znana śruba hakowa ma stosunkowo niską wytrzymałość w zestawie z trawersą a konstrukcja gardzieli z poziomą płaszczyzną osadczą wyczepia się od profilu rynnowego obudowy chodnikowej. Znany sposób kucia matrycowego polega na tym, że nagrzewanie materiału dokonuje się dla wszystkich stali węglowych licząc od dolnej granicy w temperaturze 800 C, to jest o 75 C wyższej od temperatury przemiany martenzytycznej (A 1) do górnej granicy wzdłuż linii przechodzącej o C poniżej linii solidusu. Podgrzany materiał kieruje się do wykroju pomocniczego gdzie dokonuje się wstępnie matrycowania, po czym uzyskaną przedkuwkę kieruje się do wykroju ostatecznego gdzie uzyskuje się odkuwkę, po czym bezpośrednio po wyjęciu odkuwki z matrycy na gorąco okrawa się wypływkę. Okrojoną z wypływki odkuwkę poddaje się dalszej obróbce. Niedogodnością znanego sposobu kucia jest niepowtarzalna wytrzymałość przy kuciu haka śrubowego a zwłaszcza gardzieli tego haka. Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji haka, aby hak umożliwiał podwieszenie trawersy na różnych profilach obudowy chodnika kopalnianego, a zarazem takie dociśnięcie trawersy do tej obudowy, aby uniemożliwić jej przesuwanie się względem obudowy. Celem wynalazku jest także opracowanie sposobu wytwarzania haka metodą kucia matrycowego zapewniającego powtarzalną wytrzymałość części hakowej. Wytyczone zagadnienie techniczne zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze hak składający się z gwintowanego trzpienia i części hakowej o spłaszczonej od strony wewnętrznej gardzieli zakończonej noskiem charakteryzuje się tym, że część hakowa w przekroju poprzecznym i podłużnym o kształcie klina zwężającego się ku krawędzi grzbietu części hakowej ma gardziel w której płaszczyzna osadcza tworzy kąt ostry dogodnie 75 w stosunku do osi gwintowanego trzpienia i powierzchni gardzieli części hakowej równoległej do osi gwintowanego trzpienia a odwewnętrzna płaszczyzna końcówki noska zakończonego powierzchnią w kształcie trójkąta, usytuowana jest równolegle w stosunku do powierzchni gardzieli równoległej do gwintowanego trzpienia. Powierzchnie boczne części hakowej na całej długości są wklęsłe. Powierzchnia końcowa noska tworzy z płaszczyzną prostopadłą do osi gwintowanego trzpienia kąt ostry dogodnie 7. Krawędzie grzbietu części hakowej przecinającej oś gwintowanego trzpienia tworzą kształt trójkąta, którego zaokrąglony wierzchołek jest wierzchołkiem noska części hakowej a krawędzie grzbietu części hakowej leżącej w osi gwintowanego trzpienia są na całej długości do siebie równoległe. Wytyczony cel rozwiązuje sposób wykonywania haka z pręta metodą kucia matrycowego, w którym nagrzany do temperatury 1100 C pręt spęcza się i spłaszcza, a następnie w pierwszym wykroju wydłuża się część pręta przeznaczoną na gwintowany trzpień, po czym gnie się przedkuwkę w drugim wykroju w celu wstępnego ukształtowania części hakowej a otrzymaną przedkuwkę kuje się w wykroju wstępnie matrycującym, a następnie matrycującym, po czym po okrojeniu odkuwki z wypływki odkuwkę kalibruje się a po jej oczyszczaniu normalizuje się w temperaturze 860 C. Hak, zwłaszcza do podwieszania trawersy na obudowie chodnika i sposób wykonania haka według wynalazku, umożliwia otrzymywanie haka o powtarzalnej wytrzymałości, zwłaszcza gardzieli części hakowej. Konstrukcja części hakowej również zapewnia dużą

4 wytrzymałość haka na zginanie, przez co umożliwia to mocne dociśnięcie trawersy do obudowy chodnika kopalnianego i zawieszenie na trawersie dużych ciężarów. Ukształtowanie części hakowej umożliwia łatwe wbijanie haka pomiędzy obudowę chodnikową a strop. Nosek części hakowej zabezpiecza hak przed zsunięciem się z obudowy a kształt części hakowej powoduje dobre osadzenie haka na różnych profilach obudowy chodnikowej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hak w widoku z boku, fig. 2 - hak w widoku z tylu, a fig. 3 - hak w widoku z góry. Hak przedstawiony na fig. 1, fig. 2 i fig. 3 wykonany metodą przeróbki plastycznej jako odkuwka matrycowa składa się z gwintowanego trzpienia 1 i części hakowej 2. Część hakowa 2 haka posiada w przekroju poprzecznym i podłużnym kształt klina zwężającego się ku krawędzi grzbietu 3 części hakowej 2 i zakończona jest noskiem 4 w kształcie trójkąta o zaokrąglonych wierzchołkach. Odwewnętrzna płaszczyzna końcówki noska jest odchylona w stosunku do poziomu o kąt 90. Powierzchnie boczne 5, 6 części hakowej są wklęsłe. Powierzchnia noska 4 tworzy z powierzchnią prostopadłą do osi gwintowanego trzpienia 1 kąt 7. Krawędzie 7 i 8 grzbietu 3 części hakowej 2 przecinającej oś gwintowanego trzpienia 1 tworzą kształt trójkąta, którego zaokrąglony wierzchołek jest wierzchołkiem noska 4 części hakowej 2. Krawędzie 7 i 8 grzbietu 3 części hakowej 2 leżącej w osi gwintowanego trzpienia 1 są do siebie równoległe. Płaszczyzna grzbietu 3 części hakowej 2 jest zbliżona kształtem do płaszczyzny płaskiej. Część powierzchni gardzieli 9 części hakowej 2 równoległej do osi gwintowanego trzpienia 1, tworzy z częścią powierzchni gardzieli 9 części hakowej 2, przecinającą oś gwintowanego trzpienia 1 kąt 75. Powierzchnię gardzieli 9 tw orzą dwie płaszczyzny przecinające się pod kątem mniejszym niż 180. Na trzpieniu 1 nacina się lub walcuje gwint. Hak według wynalazku wykonuje się w sposób podany poniżej. Odcinek pręta o długości 120 mm i przekroju 45 mm wykonany ze stali węglowej, nagrzewa się na trzonie pieca gazowego do temperatury 1100 C w całym przekroju. Nagrzany pręt, spęcza się jednym uderzeniem młota, a następnie spłaszcza również jednym uderzeniem młota. Po przeniesieniu tak przygotowanego pręta do pierwszego wykroju matrycy, wydłuża się część pręta przeznaczoną na trzpień 8-10 uderzeniami młota. Otrzymaną przedkuwkę umieszcza się w drugim wykroju matrycy, gdzie jednym uderzeniem młota gnie się przedkuwkę w celu wstępnego ukształtowania części hakowej haka. W trzecim wykroju, wstępnie matrycującym przedkuwka 2-3 uderzeniami uzyskuje kształt haka, by z czwartego wykroju matrycującego, 1-2 uderzeniami młota otrzymać gotową odkuwkę. Tak otrzymana odkuwka kierowana jest na prasę, gdzie następuje okrawanie wypływki powstałej w procesie kucia. Po operacji kalibrowania odkuwka jest oczyszczona, a następne normalizowana w temperaturze 860 C. Na tak przygotowanej odkuwce metodą obróbki skrawaniem nacina się gwint.

5

6 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.