Бункер для набора модулей при упаковке стержнеобразных изделий Советский патент 1984 года по МПК B65B19/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для набора в кассету модуля, состоящего из шестигранных стержней, сформированных в сотовую структуру, для подачи его на последуюш,ие технологические операции, например на операцию пайки, и может быть использовано при производстве теплообменников. Известен бункер для загрузки цилиндрических гильз в кассету, содержащий коробчатый корпус, состоящий из загрузочного канала в виде воронки и выходного канала, разделенного перегородками на вертикальные секции 1. Однако устройство не может обеспечить на выходе из бункера поток с требуемой структурой расположения в нем деталей. Наиболее близким к изобретению является бункер Д/1Я набора модулей при упаковке цилиндрических изделий, содержащий корпус с входными и выходными каналами 2. Однако известный бункер не может обеспечить необходимую для плотной упаковки взаимную ориентацию шестигранных стержней при их наборе в модуль с сотовой структурой из-за отсутствия в конструкции буикера предназначенных для этого соответствующих элементов. Цель изобретения - повышение плотности упаковки стержнеобразных изделий шестигранной формы путем обеспечения возможности набора модулей сотовой структуры. Эта цель достигается тем, что бункер для набора модулей при упаковке стержнеобразных изделий, содержаний корпус с входным и выходным каналами, снабжен расположенными между входным и выходным каналами сужающимся ориентирующим каналом, одна из стенок которого наклонена под углом 29-31° к вертикали, а на переходном участке ориентирующего и выходного каналов указанная стенка имеет ступень, расположенную под углом 59-61° к вертикали, при этом переходный участок между входным и ориентирующим каналами противоположной стенки параллелен этой ступени. На фиг. 1 изображен бункер для набора модулей при упаковке стержнеобразных изделий в продольном сечении, общий вид; на фиг. 2-4 - схемы, поясняющие выбор углов и наклона плоскостей ориентирующего канала; на фиг. 5-9 - фазы преобразования потока стержней в поток с сотовой структурой. Бункер для набора модулей при упаковке, стержнеобразных изделий содержит корпус 1 входной канал 2 в корпусе 1, размещенные в канале 2 вертикальные перегородки 3, образующие секции 4 для разделения изделий - шестигранных стержней 5 - на вертикальные ряды, выходной канал 6, ориентирующий канал 7, связывающий входной и выходной каналы и выполненный с двумя рабочими поверхностями в виде стенок 8 и 9, стенка 8 одним концом связана со стенкой Ю входного канала 2, наклонена под углом о(29-31° относительно вертикальной плоскости, а на переходном участке ориентирующего 7 и выходного 6 каналов имеет ступень 11, которая равна по величине стороне шестиугольника, полученного в сечении шестигранного стержня 5, одвим концом связана со свободным концом стенки 8 и образует угол наклона/ 59-61° относительно вертикали, а другим концом связана со стенкой 12 выходного канала 6. На противоположной стенке 9 ориентирующего канала 7 выполнен переходный участок 13 между входным 2 и выходным 6 каналами, параллельный ступени 11. Геометрические параметры Lj и Lj сечения бункера связаны соотношением L. L,if-L, где12 ё-п; L,-ширина входного канала; L, - ширина выходного канала; п - максийальное число стержней в одном ряду модуля; d -диаметр окружности, вписанной в шестиугольник. В выходном канале 6 корпуса 1 размещена опорная площадка 14, установленная с возможностью поступательного перемещения и предназначенная для опускания всего массива стержней в бункере в процессе образования модуля 15. В противоположных торцовых стенках 1,6 бункера выполнены окна 17 для вывода из бункера группы шестигранных стержней 5, образующих требуемый по размеру модуль 15 (механизм вывода модуля 15 из бункера не показан). Для исключения самопроизвольного расположения щестигранных стержней 5 в потоке изделий, выходящем из корпуса 1, внутренние полости переходной, зоны, образованной стенками 8 и 9, ступенью 11, и выходного канала 6 должны быть первоначально заполнены массивом щестигранных стержней 5 с обязательной укладкой их в сотовую структуру, обеспечивающую заданный размер модуля 15, содержащего четное число рядов, например два, с крличеством шестигранных стержней 5 в рядах, например четыре в нижнем и три в верхнем (может быть и другое количество стержней в рядах, соответственно три-два, пять-четыре, шесть- пять и т. д.). Как видно из фиг. 2, условию сохранения сотовой структуры расположения шестигранных стержней 5 в переходной зоне удовлетворяют только два значения угла наклона стенки 8 к вертикали: o( и . В этих случаях в каждом горизонтальном ряду массива укладывается целое число стержней и крайний стержень каждого ряда касается стенки 8.

При любом другом значении угла, например .. 45°, подобная закономерность не сохраняется.

Опытным путем было определено, что при наклоне стенки 8 к вертикали под углом в процессе перераспределения шестигранных стержней 5 в ориентирующем канале 7 корпуса 1 происходит нарушение стабильности сотовой структуры расположения шестигранных стержней 5 из-за того, что крайние правые шестигранные стержни 5 каждого горизонтального ряда не контактируют друг с другом, что и предопределяет возможность выпадания предпоследнего от стенки 8 стержня в нижерасположенный

ряд.

При наклоне стенки 8 к вертикали под углом dCi. 30° в процессе перераспределения шестигранных стержней 5 в ориентирующем канале 7 корпуса 1 сотовая структура расположения шестигранных стержней 5 сохраняет стабильность, что объясняется наличием контакта крайних правых шестигранных стержней 5 каждого горизонтального ряда друг с другом и со стенкой 8, что исключает возможность выпадания какихлибо шестигранных стержней 5 в нижележащие ряды.

Однако в этом случае происходит заклинивание ряда 18 шестигранных стержней, находящегося между стенками 8 и 9 на стыке ориентирующего канала 7 и выходного канала 6 корпуса 1. Заклинивание обусловлено наличием распорного усилия Р(асо),.являющегося геометрической составляющей (совместно с нормальным усилием FVi).. усилия Р, действующего на крайний правый шестигранный стержень 5 ряда 18 и обусловленного весом вышележащего массива стержней (фиг. 8).

Велисина распорного усилия Црасп) бункере, у которого стенка 8 наклонена к вертикали под углом . 60°, по величине меньше, чем в предыдущем случае (фиг. 4).

Поэтому в окончательном варианте конструкции ориентирующего канала 7 корпуса 1 применены два элемента: наклонная стенка 8 составляющая угол о( порядка 29-31° с вертикалью, и ступень 11, по величине равная стороне шестигранника и составляющая угол/ ..порядка 59-60° с вертикалью.

Преобразование потока в бункере для набора модулей при упаковке стержнеобразных изделий происходит следующим образом.

На фиг. 5 изображено исходное положение массива шестигранных стержней в бункере. Для удобства изложения дальнейшего описания процесса преобразования введем понятие «базовая диагональ для наклонного ряда шестигранных стержней 5, опирающихся на поверхность ступени 11 (на фиг. 5- 9 «базовая диагональ зачернена).

При опускании опорной площадки 14 начинает перемещаться вниз столб деталей, расположенный ниже «базовой диагонали (фиг. 6). Сама «базовая диагональ вместе с массивом шестигранных стержней 5, расположенным над ней, остается на месте, так как ее перемещение ограничено поверхностью ступени 11 и боковыми, поверхностями 19 диагонального ряда опускающихся шестигранных стержней 5. В тот момент, когда поверхности 20 выходят из контакта с боковыми поверхностями 19 «базовой диагонали (фиг. 6), последняя под действием веса массива вышележащих шестигранных стержней 5 начинает перемещаться в направлении стрелки, А по поверхности ступени 11, одновременно/ массив шестигранных стержней 5 соскальзывает вниз, опираясь на наклонную стенку 8 и на боковые поверхности 21 шестигранных стержней 5 «базовой диагонали (фиг. 7).

В тот момент, когда «базовая диагональ полностью сходит с поверхности ступени 11 (фиг. 8), она получает возможность совместно с расположенным над ней массивом шестигранных стержней 5 под действием гравитационных сил перемещаться вниз до положения, изображенного на фиг. 9.

На место ряда 22 шестигранных стержней постепенно перемещающегося вниз в процессе преобразования, из вертикальных секций 4 поступают шестигранные стержни 5 нового ряда 23, которые самоориентируются при западании во впадины между стержнями нижележащего ряда. При этом образуется новая «базовая диагональ 24.

В дальнейшем при опускании вниз опорной площадки 14 цикл перераспределения стержней 5 повторяется.

Как видно из фиг. 5-9, одному шагу перемешения «базовой диагонали соответствует опускание массива шестигранных стержней 5 в выходном канале 6 бункера на два ряда, сумма шестигранных стержней 5, в которых (4-1-3) равна числу шестигранных стержней 5 (7) в «базовой диагонали.

Модуль 15 шестигранных стержней 5 образуется из четного числа рядов.

Использование предлагаемого бункера для набора модулей при упаковке стержнеобразных изделий позволит осуществлять упаковку с максимальной плотностью шестигранных стержней за счет обеспечения возможности набора модулей сотовой структуры.

,9 IS

8

фиг. 2

18

Фиг.З

иг.и

Фиг. 5

Фиг. 6

ipuz.J

Фиг. 8

Фиг, 9

БУНКЕР ДЛЯ НАБОРА МОДУЛЕЙ ПРИ УПАКОВКЕ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий корпус с входным и выходным каналами, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности упаковки стержнеобразиых изделий шестигранной формы путем обеспечения возможности набора модулей сотовой структуры, он снабжен расположенным между входным и выходным каналами сужаюш.имся ориентируюшим каналом, одна из стенок которого наклонена под углом 29-31° к вертикали, а на переходном участке ориентируюш,его и выходного каналов указанная стенка имеет ступень, расположенную под углом 59-61° к вертикали, при этом переходный участок между входным и ориентируюш,им каналами противоположной стенки параллелен этой ступени. (Л