KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZA ŠIITU
Klasa 24 (1).
PATENTNI SPIS
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 aprila 1934
BR. 10785
Dr. Ing. Tross Arnold, Berlin, Nemačka.
Veza pomočil spojnih čepova, naročilo za lokomotive.
Prijava od 25 januara 1932.	Važi od 1 oktobra 1933.
Glavni nedostatci u pogonu lokomo-tivskih lozišnih kutija i t. sl. su nezaptive-nosti spojnih čepova i pojavljivanje preloma ili prskotina na čepovima kao i u limu ložišnih kutija. Ovo je naročilo sloga neprijatno, što se time lokomotive neoče-kivano izbacuju iz pogona. Radi uklanjanja ovih nedostataka predlagani su razni načini, ma da se pri torne stalna i trajna pomoč ovome nije mogla postiči.
Spojni čep ima za zadatak, da spoljaš-nji stoječi kazan spoji sa ložišnim prostorom i da oba zida kod nejednakog zagrevanja zapti prema spolja na suprot izmedu njih delujučeg pritiska tečnosti. Ka naprezanjima na istezanje dolaze da-kle i pritisni i sa\ ijanja u mestima utezanja zidova i u čepovima, koji potiču odatle, što je ložišna kutija izležena višoj temperaturi nego omotač stoječeg kazana, pa time i jačem istezanju. Usled krutoga spoja limova omotača na prstenu dna i na prstenu otvora za plamen, naprezu se usled višeg dejstva toplote u vatrenoj zoni zavojnice u zidu jače na pritisak, dok su u hladnijim i od prstena dna najviše u~ daljenom delu ložišne kutije postavljeni spojni čepovi, suprotno torne, napregnuti najviše na savijanje. Stoga su spoljašni čepovi na rubovima (krajevima) i krivine zidova ložišne kutije, koji su jako napregnuti na savijanje, veoma izleženi opasno-sti od preloma i obrezovanja prskotina dok su u zoni, vatre smešteni spojni čepovi i delovi zidova usled svestrano jakog pritiska na zidovima rupe u zavojnicama lako plastično deformišu te stoga postaju nezaptiveni.
Glavni razlog opisanih mana valja tra-žiti u torne, da za ciljeve ložišnih kutija
do sada upotrebljavanih materijala sa ras-tučom temperaturom, za naročitu vrstu naprezanja merodavne brojne vrednosti suviše opadaju, i da se stoga dosedanje ispitivanje čvrstoče i istezanja kod temperature prostora ne može upotrebiti kao merilo za predvidljivo osiguranje (ojačanje) limova ložišne kutije i spojnih čepova u temperaturi koja vlade u pogonu.
Istina, pokušalo se da se u donjem delu ložišne kutije ugrade spojni čepovi visoke toplotne čvrstoče, da bi se izbegla plastična deformacija zavojnica spojnih čepova i da bi se time uklonili i uzroci nezaptivenosti. Ali pri torne su se javljale tim veče ostajuče (stalne) deformacije u zavojnicama navrtki zidova ložišne kutije. Zatim se prešlo na to, da se ložišne ku~ iije a eventualno i spojni čepovi izraduju od legure srebra i bakra, čija postojanost na toploti usled legiranja sa srebrom bez naročite obrade sa toplotom leži za oko 10% više nego kod običnog bakra ložišnih kutija i spojnih čepova. Ali se pokazalo, da se ovim merama veoma nesavr-šeno postiže uklanjanje nedostataka i da su one sasvim nedovoljne, kada pritisak pare, pa time i temperaturu ložišnog prostora i dalje povišavamo.
Pronalazak predlaže na osnovu obim-nih praktičnih pokušaja, da se stoječi kazan, naročite za lokomotive na sledeči način snabde na vatri postojanim ložišnim prostorom i da se time znatno povi-si trajanje ložišne kutije i spojnih čepova kao i da se i postoječe mane potpuno uklone-
Zidovi ložišne kutije ili spojni čepovi ili oboje izraduju se več prema naprezanju lokomotive sasvim ili delimično od
Din. 10
gradiva, čifa se vrednost (Wertsiffer), me-rodavna sa pogonska naprezanja, a po-moću odgovarajućeg legiranja eventualno u vesi sa toplotnom obradom znatno povečava, i to najmanje na dvöstruku vrednost. Kao takve vrednosti dolaze u obzir: granica elastičnosti, tvrdoča prema Brinellu, i pre svega trajna čvrstoča (Dauerstandfestigkeit) odn. granica širenja (Kriechgren-ze) za one temperature, kojima su spojni čepovi i ložišna kutija izleženi u pogonu. Ta temperatura iznosi u opšte kod današnjih pogonskih odnosa 270—400° C i ona je različito visoka zavisno od mesta i od dejstva plamena, oblika ložišne ku-tije, odnosa vode za napajanje, pogonskih opterečenja i t. d.
Prema torne kao merodavni vrednosni broj traži se za gradiva upotrebljena u smislu pronalaska maksimum od 0.01% stalne (ostajuče) deformacije na temperaturi is-pitivanja od 350° C za 6-časovno optere-čenje sa najmanje 6 kg/mm2 za bakrom, bogate legure, a sa najmanje 10 kg/mm2 za celične legure, ali nije moguče za sada ili u budučnosti nabrajati tačan sa-stav odgovarajučih materijala, koji odgo-varaju svima tima uslovima. Kao čelični materijali dolaze u obzir za ciljeve ložiš-nih kutija ponajbolje takvi, koji imaju dva ili više procenata nikla, takvi sa 0,5—1% mangana, žatim koji istovremeno sadrže dodatke od više sledečih elemenata kao: Mn, Ni, Cr, Cu, Si, Mo. Od bakrom bogatih materijala odgovara ponajbolje „Ku-produr" sa okruglo 98% Cu, 0,6—1,5% Ni, 0,7—0,4% Si, dok je ostatak Fe; dalje takozvane bakrom bogate i od više materijala izradene legure sa sadržinom bakra od najmanje 95% i dodataka istovremeno od više od sledečih elemenata: Fe, Si, Sn, Cr, Be, Al, Ni. Kod bakrom bogatih materijala pomoču usijanja i naglog hladenja sa visoke temperature (oko 750 —950° C) i naknadnim ponovnim zagre-vanjem na nizu temperaturu (oko 500—500° C) njihova se toplotna elastičnost odn. granica širenja kao i njihova stalna čvrstoča bitno povišavaju tabo, da je otpor prema plastičnoj deformaciji neobično visok.
Može se sada postupiti i tako, da se delovi ložišne kutije i spojni čepovi po~ boljšaju pre njihovog ugradivanja u stoječi kazan sasvim ili delimično. Ako se približno slaže kod poboljšavanja upotrebljena temperatura ponovnog zagreva-nja nekog materijala sa temperaturam de-lova u pogonu, kao n. pr. kod bakrom bogatih legura sastavljenih od više materijala, to u cilju lakše obrade n. pr. savi-janja limova, iskivanja glava spojnih če-pova i t. d. može biti korisno, da se po-
novno zagrevanje pa time i povišenje toplotne elastičnosti izvrši tek temperaturam pogona a posle izvršeno« ugradivanja. Tada se poboljšavaju automatsbi baš oni delovi zidova ili spojnih čepova, koji su najlakše izleženi nezaptivenostima spojnih čepova, dok medutim mesta na spojnim čepovima i na zidu, koja naročito moraju biti popustljiva ostaju mebana i žadržavaju njihovo naročito visoko iste-zanje.
Kod takvih ložišnih kutija, koje usled svoje konstrukcije naginju ka prelomima i prskotinama na njihovim prevojima (Ivicama), celishodno je da se samo za do-nje delove zidova ležišne kutije izabere gradivo visoke vrednosti, dok torne na protiv za delove izložene ivičnim odn. prevojnim prskotinama treba izabrati mek-še gradivo. Čak može biti i za več ugra-dene i popravku zahtevajuče ložišne kutije ekonomičnije i potpuno dovoljno, da se samo ostečeni delovi zida i eventualno njima pripadajuči spojni čepovi zamene delovima izradenim od gradiva, koje ima višu toplotnu elastičnost, dok se medutim još upotrebljivi ili malo napregnuti delovi mogu ostaviti od dotadanjeg gradiva manje vrednosti.
Patentni zahtevi:
1.	Veza pomoču spojnih čepova, naročito za lokomotive, naznačena time, što se za izbegavanje prskotina i nezaptive-nosti, ložišne kutije i eventualno i spojni čepovi sastoje sasvim ili delimično od gradiva, čija se granica elastičnosti odgo-varajučim legiranjem, eventualno sa naknadno sledujučim poboljšavanjem (usijava-njem i naglim hladenjem za visoke temperature, i ponovnim zagrevanjem na ni-žoj temperaturi) povišava tako, da posle šestočasovnog opterečenja sa najmanje 6 kg / mm2 za bakrom bogate odn. sa najmanje 10 kg/ mm2 za čelične legure na ispitivačkoj temperaturi od 550° C nastaje stalno ostajuča deformacija najviše od 0,01%.
2.	Ložišna kutija za vezu pomoču spojnih čepova po zahtevu 1, naznačena time, što se delovi zida u najviše zagrejanoj vatrenoj zoni sastoje od okarakterisanog gradiva, eventualno od gradiva, visoke toplotne elastičnosti, koje se može poboljšati toplotnom obradom, dok su ostali delovi zidova torne na suprot izradeni od običnog gradiva za ložišne kutije, i što se razni delovi zidova spajaju rriedu-sobno zakivanjem, zavarivanjem, lemova-njem ili t. sl.
3.	Postupak za izradu ležišnih kutija i
spojnih čepova za vezu pomoću spojnih đuju pa se teh za vreme pogona delova-čepova po zahtevima 1 i 2, naznačen ti- njem ponovno« zagrevanja temparaturom me, što se delovi hoje treba poboljšati vladajučom u %oni vatre lohomotive od-toplotnom obradom u usijanom i naglo govarajuči povišava njihova elastičnost na ohladenom, dahle u mehom stanju ugra- toploti i tvrdoča na toploti.