УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ЗАГОТОВОК Российский патент 1998 года по МПК C21D1/42 B21J1/06 

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева штучных заготовок, например, перед обработкой давлением и подачи их в ориентированном состоянии к рабочему органу.

Известна установка для индукционного нагрева заготовок, содержащая механизма загрузки и индуктор [1].

В ней отсутствуют средства ориентированной подачи нагретой заготовки к рабочему органу. Это ограничивает ее возможности и, например, затрудняет автоматизацию подачи нагретой заготовки к рабочему органу.

Известна установка для индукционного нагрева заготовок, содержащая механизмы загрузки и выгрузки, индуктор, механизм передачи заготовок к рабочему органу [2].

Недостатком установки является наличие в механизме выгрузки криволинейного желоба, по которому заготовка выдается из индуктора и меняет ориентацию с горизонтальной на вертикальную. При увеличении длины заготовки требуется увеличение кривизны желоба, что приводит к увеличению его высотных размеров и увеличению уровня загрузки в индуктор. Это усложняет обслуживание. При уменьшении длины заготовки до величины, меньшей ее диаметра, затрудняется ориентированная выдача заготовки из криволинейного желоба. Это сокращает технологические возможности.

Недостатком установки также является наличие специального механизма для отвода недогретых заготовок при запуске установки. Это усложняет конструкцию.

Задача предлагаемого изобретения - упрощение обслуживания, расширение технологических возможностей и упрощение конструкции.

Задача решается тем, что в установке для индукционного нагрева заготовок, содержащей индуктор, механизмы загрузки и разгрузки заготовок, механизм перемещения заготовок к рабочему органу, механизм разгрузки заготовок выполнен в виде втулки, установленной соосно с индуктором и размещенными в нем заготовки, имеющей возможность поворота от горизонтального до вертикального положения и образования пространства между ней и индуктором, достаточного для удаления заготовок из индуктора, а механизм передачи заготовок выполнен в виде стакана, установленного вертикально с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и размещения под втулкой соосно с ней при ее вертикальном положении, при этом верхний торец стакана имеет торовую поверхность.

Задача решается также тем, что центр поворота втулки совпадает с центром кривизны торовой поверхности.

На фиг.1 показана установка, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 при выдаче заготовки из индуктора; на фиг. 4 - то же, при выдаче заготовки в механизм ее передачи к рабочему органу; на фиг. 5 - то же, при выдаче из индуктора и при расположении центра поворота втулки выше центра кривизны поверхности тора в вертикальной плоскости; на фиг. 6 - то же, при расположении центра поворота втулки ниже центра кривизны поверхности торца в вертикальной плоскости; на фиг.7 - то же, для укороченных заготовок.

На корпусе 1 установлен индуктор 2 с направляющей 3 для размещения в ней заготовок 4. На корпусе 1 также установлен механизм 5 загрузки, состоящий из пневмоцилиндра 6 толкания заготовки 4 и склиза 7, выполняющего функцию накопителя. На корпусе 1 также установлен механизм разгрузки. Он состоит из кронштейна 9, в котором шарнирно установлен кривошип 10, на одном из концов которого установлена втулка 11, а на другом - звено 12, связанное с качающимся и установленным на цапфе 13 пневмоцилиндром 14 поворота втулки 11. Пневмоцилиндр обеспечивает поворот втулки 11 в пределах горизонтального и вертикального положений. При этом при горизонтальном положении втулки 11 ее ось "a" совмещается с осью "б" индуктора, совпадающей с осью заготовки 4, а при вертикальном положении втулки 11 между ней и направляющей 3 образуется прогал "в", достаточный для удаления заготовки 4 из индуктора 2.

Установка также снабжена механизмом 15 передачи заготовок к рабочему органу 16. Он состоит из поворотного рычага 17 (привод его не показан), установленного на неподвижном шарнире 18, и укрепленного на рычаге 17 вертикального стакана 19. Верхний торец "г" стакана 19 имеет поверхность тора "д". В одном из крайних положений стакан 19 размещается над рабочим органом 16, а в другом - в зоне индуктора 2 под втулкой 11 при ее вертикальном положении. При этом ось стакана "е" совмещается с осью "а" втулки. Механизм 15 передачи заготовок к рабочему органу снабжен также дорожкой 20 для поддержания заготовки 4 при ее перемещении. В приведенной установке центр "ж" поворота втулки 11 совпадает с центром "з" кривизны поверхности тока "д" в вертикальной плоскости.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Периодически с рабочим телом заготовки 4 со склиза 7 с помощью пневмоцилиндра 6 по направляющей 3 подаются в индуктор 2 и перемещаются в нем, подвергаясь нагреву. При этом втулка 11 находится в вертикальном положении и первые недогретые заготовки за счет прогала "в" удаляются из индуктора. При достижении заготовкой на выходе из индуктора рабочей температуры втулка 11 занимает горизонтальное положение, а стакан 19 размещается в зоне индуктора 2. При очередной подаче заготовок последняя размещается во втулке 11, ограничиваясь от выпадения из втулки 11 контактом со стаканом 19. Далее втулка 11 занимает вертикальное положение. При этом находящаяся в ней заготовка 4 также переводится в вертикальное положение, скользя по поверхности тора "д" верхнего торца "г" стакана 19. При совмещении оси "а" втулки 11 с осью "е" стакана заготовка 4 под действием силы тяжести перемещается в стакан 19 и далее, скользя по дорожке 20 при повороте рычага 17, к рабочему органу 16. Цикл завершается возвращением втулки 11 в горизонтальное положение.

Преимуществом установки по сравнению с прототипом является уменьшение уровня загрузки заготовок в индуктор, упрощающее обслуживание установки. Так при нагреве заготовок диаметром 26 мм и длиной 62 мм в установке, соответствующей прототипу и имеющей криволинейный желоб, уровень загрузки был на 400 мм выше, чем при нагреве таких же заготовок в предлагаемой установке.

Преимуществом установки по сравнению с прототипом является также возможность нагрева заготовок с длиной, меньшей чем диаметр, что расширяет технологические возможности. Так, при нагреве заготовок диаметром 30 мм и длиной 20 мм в установке, соответствующей прототипу, имели место заклинивание и опрокидывание заготовок в криволинейном желобе. При нагреве же таких заготовок в предлагаемой установке обеспечивалась их ориентированная выдача из индуктора.

Преимуществом установки по сравнению с прототипом является обеспечение отвода недогретых заготовок без применения специальных механизмов, что упрощает конструкцию. Так при нагреве заготовок диаметром 30 мм и длиной 40 мм в предлагаемой установке при кривизне, составляющей 30 мм, прогал "в" составлял 55 мм, что обеспечивало беспрепятственное удаление из индуктора недогретых заготовок.

Во всех приведенных примерах центр поворота втулки "ж" совпадал с центром "з" кривизны тора в вертикальной плоскости. При расположении центра поворота втулки "ж" выше центра "з" кривизны поверхности тора в вертикальной плоскости (см. фиг. 5) имеет место увеличенный зазор между втулкой в ее вертикальном положении и стаканом. Это ухудшает передачу заготовок из втулки в стакан, особенно для коротких заготовок. При этом также в начальный момент поворота втулки из горизонтального положения имеет место нежелательное смещение столба заготовок в индукторе в сторону механизма загрузки (показанное пунктиром положение заготовок в индукторе), а также вздыбление крайней к механизму разгрузки заготовки и повреждение индуктора.

При расположении центра "ж" поворота втулки ниже центра "з" кривизны поверхности тора в вертикальной плоскости (см. фиг.6) необходимо увеличение зазора "к" для исключения врезания втулки в стакан при ее повороте и, как следствие, уменьшение высоты втулки h. Это приводит к неустойчивому положению коротких заготовок во втулке (см. фиг.7) для заготовки диаметром 30 мм и высотой 20 мм.

Таким образом, оптимальным является совпадение центра поворота втулки с центром кривизны поверхности тора в вертикальной плоскости.

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева заготовок перед обработкой давлением. Установка включает механизм 5 загрузки, индуктор 2, механизм разгрузки с механизмом 15 передачи заготовок 4 к рабочему органу 16. Заготовки после нагрева в индукторе 2 подаются во втулку 11, занимающую горизонтальное положение. Затем втулка переводится в вертикальное положение, скользя по торовой поверхности стакана 19. При совмещении оси втулки с осью "е" стакана, заготовка падает в стакан и перемещается рычагом 17 к рабочему органу 16. Для удаления из индуктора недогретых заготовок втулка 11 занимает вертикальное положение и заготовки падают в пространство между втулкой и индуктором. Упрощается обслуживание, обеспечивается ориентированная выдача заготовок любых соотношений диаметра к длине. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Установка для индукционного нагрева заготовок, содержащая индуктор, механизмы загрузки и разгрузки заготовок, механизм перемещения заготовок к рабочему органу, отличающаяся тем, что механизм разгрузки заготовок выполнен в виде втулки, установленной соосно с индуктором и размещенными в нем заготовками, имеющей возможность поворота от горизонтального до вертикального положений и образования пространства между ней и индуктором, достаточного для удаления заготовок из индуктора, а механизм передачи заготовок выполнен в виде стакана, установленного вертикально с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и размещения под втулкой соосно с ней при ее вертикальном положении, при этом верхний торец стакана имеет торовую поверхность. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центр поворота втулки совпадает с центром кривизны торовой поверхности.