УСТРОЙСТВО ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАГРЕВА, НАПРИМЕР, ПОЯСКА КОРПУСА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК H05B6/36 C21D9/08 

Изобретение относится к индукционному нагреву транспортируемых изделий, имеющих местные зоны нагрева с последующей их штамповкой, в частности к устройствам нагрева пояска корпуса свечи зажигания двигателей внутреннего сгорания с последующей его осадкой для герметизации свечи зажигания.

Известно устройство высокочастотного нагрева транспортируемых изделий [1] , содержащее установленный на общем валу с транспортирующим устройством высокочастотный трансформатор, выполненный в виде многовитковой первичной обмотки, охваченной вторичным витком, соединенным токоподводами с многопозиционным нагревательным индуктором, расположенным в плоскости транспортируемых изделий.

Недостатками этого устройства являются следующие:
низкий энергетический КПД из-за того, что холостые ветви, соединяющие отдельные рабочие ветви в виде катушек, вносят дополнительные потери, увеличивают рассеивание электромагнитных полей и нагревают детали устройства;
Сложность из-за необходимости размещения высокочастотного трансформатора на валу транспортного средства.

Известно устройство [2] высокочастотного нагрева транспортируемых изделий, обладающее более высоким энергетическим КПД из-за уменьшения влияния электромагнитного поля рассеивания за счет установки носителей изделий на транспортном устройстве через изоляторы и установки индуктора на валу через изоляционную втулку.

Однако это устройство имеет следующие недостатки:
сложность из-за необходимости установки деталей устройства на изоляторы для уменьшения полей рассеивания;
сравнительно низкий КПД из-за больших полей рассеивания, обусловленных размещением обмоток высокочастотного трансформатора в центре нагревательного устройства.

Это устройство взято за прототип, так как характеризуется совокупностью признаков, сходной с совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения.

Оно содержит установленный на общем валу с транспортирующим устройством высокочастотный трансформатор, выполненный в виде многовитковой первичной обмотки, охваченной вторичным витком, соединенным токоподводами с многопозиционным нагревательным индуктором, расположенным с плоскости транспортируемых изделий, а также индуктор, выполненный в виде двух установленных с зазором для размещения изделий и охватывающих вал через изоляционную втулку кольцевых пластин, каждая из которых соединена токоподводом с вторичным витком и образует рабочую ветвь индуктора, в пластинах выполнены прорези, между которыми рабочие ветви выполнены по форме нагреваемого участка изделий.

Общими признаками с предлагаемым решением являются следующие: транспортный орган; высокачастотный трансформатор с неподвижной первичной и подвижной вторичной обмотками; нагревательный индуктор, расположенный в плоскости транспортируемых изделий; токоподвод для соединения вторичной обмотки трансформатора с нагревательным индуктором.

Отличительными признаками предлагаемого решения от прототипа являются следующие: трансформатор размещен на периферии транспортного органа, радиально ему; вторичная обмотка трансформатора, индуктор и токоподвод выполнены в виде единой плоской пластины, размещенной в каждом гнезде транспортного органа с возможностью ее охвата первичной обмоткой трансформатора; пластина выполнена с двумя отверстиями, соединенными прорезью.

Целью изобретения является упрощение устройства и уменьшение потери электроэнергии на рассеивание.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем транспортный орган, высокочастотный трансформатор с неподвижной первичной и подвижной вторичной обмотками, расположенный в плоскости транспортируемых изделий нагревательный индуктор и токоподвод для соединения вторичной обмотки трансформатора с нагревательным индуктором, трансформатор размещен на периферии транспортного органа, радиально ему, а вторичная обмотка трансформатора, индуктор и токоподвод выполнены в виде единой плоской пластины, размещенной в каждом гнезде транспортного органа с возможностью ее охвата первичной обмоткой трансформатора.

Кроме этого, плоская пластина выполнена с двумя соединенными прорезью отверстиями.

Цель изобретения достигается за счет размещения высокочастотного трансформатора на периферии транспортного органа, что уменьшает габариты устройства, упрощает его и уменьшает потери электроэнергии на рассеивание, потому что уменьшается количество и масса рядом расположенных металлических деталей устройства, т.е. уменьшается бесполезный (паразитный) их нагрев, а также за счет выполнения вторичной обмотки трансформатора, индуктора и токоподвода в виде единой плоской пластины и размещения ее в каждом гнезде транспортного органа с возможностью ее охвата первичной обмоткой трансформатора, т.к. уменьшается электрическое сопротивление всего вторичного контура за счет устранения контактов между ними.

Уменьшение расхода электроэнергии достигается и за счет того, что ток через индуктор проходит только в момент нахождения плоской пластины в зазоре первичной обмотки высокочастотного трансформатора.

Наличие двух отверстий, соединенных прорезью, уменьшает рассеивание электрических полей в рабочем контуре, что тоже снижает потери электроэнергии.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Устройство высокочастотного нагрева содержит транспортный орган 1 с расположенными на его периферии гнездами, в которых установлены втулки 2, высокочастотный трансформатор, первичная обмотка 3 которого выполнена неподвижной и имеет зазор "a" для размещения в нем плоской пластины 4, имеющей два отверстия "б" и "в", соединенных между собой прорезью "c". Первичная обмотка 3 электрически связана с источником тока высокой частоты (не показан) и размещена с наружной стороны (на периферии) транспортного органа 1 радиального его центру на траектории прохождения конца плоской пластины 4 с отверстием "б".

Плоская пластина 4 выполняет роль вторичной обмотки (зона I) высокочастотного трансформатора, индуктора (зона III) и токоподвода (зона II) одновременно. Эта пластина установлена в каждом гнезде транспортного органа 1 и укреплена на втулке 2 через изолятор 5 для уменьшения рассеивания электромагнитного поля. Во втулке 2 размещена матрица 6 для установки обрабатываемых изделий 7 (свечей зажигания двигателя внутреннего сгорания). Упор 8 служит для установки (регулировки) матрицы 6 по высоте, а для осадки пояска корпуса свечи зажигания во время нагревания служит пуансон 9, укрепленный на ползуне 10 (привод которого не показан), имеющем возможность вертикального перемещения вверх и вниз.

Транспортный орган может быть выполнен в виде диска, ротора, цепного транспортера и т.д.

Коммуникации охлаждающей жидкости условно не показаны.

Устройство высокочастотного нагрева работает следующим образом. При вращении, например, транспортного диска 1 с предварительно установленным изделием (свечой зажигания) 7 конец пластины 4 с отверстием "б" (зона I) проходит через зазор "а" первичной обмотки 3 трансформатора. При этом высокочастотная электроэнергия передается во вторичную обмотку (зона I), а через токопровод (зона II) в зону индуктора (зона III) и происходит нагрев пояска корпуса свечи зажигания 7 вторым концом пластины 4, имеющим отверстие "в" (зона III). В это время ползун 10 опускается и пуансон 9 нажимает на корпус свечи зажигания 7, который в нагретом месте осаждается (сжимается). После выхода конца пластины 4 с отверстием "б" из зазора "а" первичной обмотки 3 трансформатора ползун 9 поднимается вверх. Электрическая энергия перестает подаваться во вторичную обмотку (зона I) высокочастотного трансформатора. В этом время снимают с транспортного диска 1 свечу зажигания 7, ставят новую и работа устройства повторяется.

Такое выполнение устройства позволяет упростить его и увеличить КПД (уменьшить потери на рассеивание) за счет размещения элементов высокочастотного трансформатора на периферии транспортного органа, а также за счет нагревания индуктора только в момент его нахождения в зазоре "а" первичной обмотки высокочастотного трансформатора.

Изобретение относится к индукционному нагреву транспортируемых изделий, имеющих местные зоны нагрева с последующей их штамповкой, в частности к устройствам нагрева пояска корпуса свечи зажигания двигателей внутреннего сгорания с последующей его осадкой для герметизации свечи зажигания. Устройство содержит транспортный орган, высокочастотный трансформатор с неподвижной первичной и подвижной вторичной обмотками, расположенный в плоскости транспортируемых изделий, при этом нагревательный индуктор, токоподвод для соединения вторичной обмотки трансформатора с нагревательным индуктором и вторичная обмотка выполнены в виде единой плоской пластины. Такое выполнение устройства позволяет упростить его конструкцию, уменьшить потери электрической энергии за счет уменьшения массы нагреваемых деталей и осуществления нагрева индуктором только в момент осуществления осадки пояска корпуса свечи зажигания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство высокочастотного нагрева, например, пояска корпуса свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее транспортный орган, высокочастотный трансформатор с неподвижной первичной и подвижной вторичной обмотками, расположенный в плоскости транспортируемых изделий нагревательный индуктор и токопровод для соединения вторичной обмотки трансформатора с нагревательным индуктором, отличающееся тем, что трансформатор размещен на периферии транспортного органа, радиально ему, а вторичная обмотка трансформатора, индуктор и токопровод выполнены в виде единой плоской пластины, размещенной в каждом гнезде транспортного органа с возможностью ее охвата первичной обмоткой трансформатора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоская пластина выполнена с двумя соединенными прорезью отверстиями.