CS242578B1

CS242578B1 - Inductive heating apparatus namely for forge heating of thin rings

Info

Publication number: CS242578B1
Application number: CS847702A
Authority: CS
Inventors: Josef Pavlik; Jan Belovsky
Original assignee: Josef Pavlik; Jan Belovsky
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS770284A1

Abstract

Indukční ohřívací zařízení, zejména pro kovárenský ohřev tenkých prstenců, kde ve spodní. části rámu zakládacího mechanizmu je vertikálně připevněn silový válec, na jehož pístnici je připevněna zvedací' hlava a nad ní je k rámu zvedacího mechanizmu připevněn v horizontální poloze zakládací plech s výřezem, přičemž v horní části zakládacího mechanizmu je upevněn souose se silovým válcem vertikální induktor, pod nímž jsou upevněny v horizontální rovině nejméně tři upínací elementy.Induction heating equipment, in particular for forge heating of thin rings where in the bottom. part of the frame mechanism power cylinder is vertically attached on whose piston rod is attached a lifting ' the head and above it to the frame of the lifting mechanism mounted in horizontal position metal plate with cutout taking in the top part of the loading mechanism is fixed vertical inductor coaxial with force cylinder under which they are fixed in the horizontal at least three clamping elements.

Description

Vynález se týká Indukčního ohřívacího zařízeni, zejména pro kovárenský ohřev tenkých prstenců s rovnoběžnými čely.The invention relates to an induction heating device, in particular for forging heating of thin rings with parallel faces.

Současný stav techniky je charakterizován československým autorským osvědčením číslo 166 376, kde svislý sloupec prstenců ohřívaných v dutině Induktoru spočívá na vodorovná plošině, posuvná po pevná desce. V pevná desce jsou vytvořeny průchozí otvory a to tak, že jsou rovnoměrně rozloženy uvnitř plochy vymezené půdorysem sloupce ohřívaných prstenců. Ve vodorovné plosině je provedeno vybráni tvarově odpovídající ohřívaným prsten cům, jehož hloubka je stejná jako tlouštka ohřívaných prstenců, přičemž střed vybráni leží na ose posuvu vodorovné plošiny. Vybráním ve vodorovná plošině procházejí průchozí oválné otvory/ axiálně rovnoběžně s osou Induktoru 1 s osou vybráni. Hez1 Induktorem a vodorovnou plošinou je souose s osou Induktoru umístěn středící prstenec. Aby bylo zabráněno unikáni ochranná atmosféry z Induktoru, je Induktor v dolní části vybaven krytem přiléhajícím k horní ploše vodorovné přesouvatelné plošiny a v horní části krytem opatřeným skluzem. V horním krytu je uspořádán tlačný člen k sesunováni vrchního kusu sloupce ohřívaných prstenců na skluz.The present state of the art is characterized by the Czechoslovak author's certificate No. 166 376, where the vertical column of rings heated in the hollow of the Inductor rests on a horizontal platform, movable on a fixed plate. Through holes are formed in the fixed plate so that they are evenly distributed within the area defined by the plan view of the column of heated rings. In the horizontal platform, a recess is formed corresponding to the heated rings, the depth of which is the same as the thickness of the heated rings, the center of the recess being located on the axis of displacement of the horizontal platform. Through the recesses in the horizontal platform, the through holes are passed / axially parallel to the axis of the inductor 1 with the recess axis. Hez1 The centering ring is positioned coaxially with the axis of the Inductor by the Inductor and the horizontal platform. In order to prevent leakage of the protective atmosphere from the Inductor, the Inductor is provided at the lower part with a cover adjacent to the upper surface of the horizontal movable platform and at the upper part with a cover provided with a chute. A push member is provided in the upper housing to slide the top piece of the column of heated rings onto the chute.

Př1 chodu výše popsaného zařízeni je do vybráni vodorovné plošiny vložen prstenec. Poté se plošina přesune po pevné desce pod Induktor tak, že osa vybráni je totožná s osou Induktoru a s osou sloupce již ohřívaných prstenců. Otvory v pevné desce axiálně rovnoběžnými s osou Induktoru se vysunou čepy a projdou oválnými otvory vybráni vodorovné plošiny, přičemž je prste nec zvednut ve vybráni o svoji tlouštku/a tím 1 celý sloupecDuring operation of the above-described device, a ring is inserted into the recess of the horizontal platform. Then the platform is moved on a fixed plate under the Inductor so that the axis of the recess is identical to the axis of the Inductor and the axis of the column of the rings already heated. The holes in the fixed plate axially parallel to the axis of the Inductor are extended by pins and pass through the oval holes of the horizontal platform recess, while the finger is lifted in the recess by its thickness / and thus 1 whole column

- 2 242 578 v induktoru již ohřívaných prstenců. Při zpětné· posuvu vodorovné plošiny zůstávají čepy vysunuty v horní krajní poloze, dokud dovolí délka oválných otvorů ve vybráni. Dálka oválných otvorů ve vybráni je volena tak, aby při zpětném posuvu vodořovné plošiny byl sloupec ohřívaných prstenců držen na čepech tak dlouho, dokud nespočívá na dostatečně velká ploše vodorovná plošiny. V Induktoru ohřívané prstence tvoři sloupec, který je držen a středěn středícím prstencem.- 2,242,578 in the inductor of the rings already heated. When the horizontal platform is backed up, the pins remain in the upper limit position as long as the length of the oval holes in the recess allows. The distance of the oval openings in the recess is selected such that when the horizontal platform is moved backwards, the stack of heated rings is held on the pins until the horizontal platform is sufficiently large. In the heated ring inductor, it forms a column which is held and centered by the centering ring.

Podstatnou nevýhodou dosud známého výše popsaného zařízeni je to, že při posuvu vodorovná plošiny dochází mezi sloupačem ohřívaných kusů a horní plochou táto plošiny k třeni po celá dráze posuvu v obou směrech, což má za následek jednak opotřebeni táto plochy, jednak velká energetická nároky. Další podstatnou nevýhodou je to, že zpětný pohyb vodorovná plošiny je nutno přerušit, což zesložltuje konstrukci. Další podstatnou nevýhodou je utěsněni spodní části Induktoru krytem, přiléhajícím k horní ploše přesouvatelně uspořádané vodorovné plošiny. Další podstatnou nevýhodou je, že část ohřátých prstenců vyčnívá z induktoru a chladne, což je nevýhodné, protože vznikají energetické ztráty a nerovnoměrně ohřátý prstenec může způsobit zhoršeni kvality výkovku /Část ohřátých prstenců je mimo aktivní rám Induktoru a je přihřlván nerovnoměrně pouze rozptylovým polem induktoru/.A significant disadvantage of the previously described device described above is that, when the horizontal platform is moved, the friction between the stack of heated pieces and the upper surface of the platform causes friction along the entire travel path in both directions, resulting in both wear and tear. Another significant disadvantage is that the backward movement of the horizontal platform has to be interrupted, which complicates the structure. Another significant disadvantage is the sealing of the lower part of the Inductor with a cover adjacent to the upper surface of the displaceably arranged horizontal platform. Another significant disadvantage is that a portion of the heated rings protrudes from the inductor and cools, which is disadvantageous as energy losses occur and an unevenly heated ring can deteriorate the forging quality. .

Tyto nevýhody dosud známého výše popsaného zařízeni řeší v převážná míře zařízeni dle vynálezu, sestávající z vertikálního Induktoru s opěrným jazykem a přívodem ochranná atmosféry, z horního krytu Induktoru s tlačným členem, skluzem a přívodem ochranné atmosféry a ze zakládacího mechanizmu, jehož podstata spočívá v tom, že ve spodní části zakládacího mechanizmu je vertikálně připevněn silový válec, na jehož pístnicí je připevněna zvedací hlava, nad niž je k rámu zakládacího mechanizmu v rovině horizontální připevněn zakládací plech s výřezem, který v půdorysném pohledu přesahuje obrys zvedací hlavy, přičemž v horní části zakládacího mechanizmu je nad silovým válcem a v jeho ose vertikálně upevněn Induktor s opěrným jazykem, přičemž pod induktorem jsou k rámu zakládacího mechanizmu v rovině kolmé na podélnou osu Induktoru připevněny nejméně třiThese disadvantages of the previously described device described above are largely solved by the device according to the invention, consisting of a vertical inductor with a retaining tongue and a protective atmosphere supply, an inductor upper housing with a push member, a chute and a protective atmosphere supply, and that in the lower part of the loading mechanism there is a vertically mounted force cylinder, on which the lifting head is attached to the piston rod, above which a loading plate with a cutout which in plan view exceeds the outline of the lifting head is attached to the frame of the loading mechanism; the supporting mechanism is vertically mounted above the force cylinder and in its axis with the supporting tongue, with at least three at least three mounted below the inductor to the supporting mechanism frame in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the Inductor

- 3 242 578 upínací elementy a to tak, že střed kružnice jimi proložené leží v podélné ose induktoru, přičemž upínací elementy jsou v půdorys ném pohledu situovány mimo obrys zvedací hlavy, přičemž upínací elementy dovoluji průchod prstence pouze směrem do induktoru.The clamping elements are arranged so that the center of the circle interposed by them lies in the longitudinal axis of the inductor, the clamping elements being situated in plan view outside the outline of the lifting head, the clamping elements allowing the ring to pass only into the inductor.

Podstatnou výhodou indukčního ohřívacího zařízeni podle vynálezu je krátká dráha, po které dochází ke třeni mezi upínacími elementy a zvedaným prstencem,, respektive sloupcem prstenců v induktoru. Dalši podstatnou výhodou je odstraněni krytu pro utěsněni spodní části induktoru. Dalši podstatnou výhodou je jednodušší pracovní cyklus.An essential advantage of the induction heating device according to the invention is the short path along which the friction between the clamping elements and the ring to be lifted or the column of rings in the inductor takes place. Another important advantage is the removal of the cover to seal the lower part of the inductor. Another important advantage is a simpler duty cycle.

vin

Dalši podstatnou výhodou Indukčního ohřívacího zařízeni podle vynálezu je možnost automatického zasunuti sloupce ohřívaných prstenců zpět do induktoru, takže i vrchní prstenec sloup ce, tj. ten, který má být při následujícím podáni,sesunut, je v aktivním poli induktoru rovnoměrně bhřiván, popř. udržován na teplotě. Vzdálenost zasunuti sloupce polotovarů zpět do Induktoru je možné bez potíži nastavit.Another important advantage of the induction heating device according to the invention is the possibility of automatically inserting the column of heated rings back into the inductor, so that the top ring of the column, i.e. the one to be displaced, is uniformly bent in the active field of the inductor. kept at a temperature. The distance of insertion of the stock column back into the Inductor can be easily adjusted.

Přiklad provedeni indukčního ohřívacího zařízeni podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech ₍na obr. 1 je pohled na zařízeni z boku, na obr. 2 je pohled na zařízeni ve směru osy silového válce v půdorysu, kde pro větší názornost neni kreslen induktor.An exemplary embodiment of an induction heating device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings ₍ Fig. 1 is a side view of the device; Fig. 2 is a plan view of the device in the direction of the force cylinder axis;

Indukční ohřívací zařízeni sestává z vertikálního induktoru 2 s opěrným jazykem 11 a přívodem ochranné atmosféry 13, z horního krytu induktoru 9 s tlačným členem 7, skluzem 8 a přívodem ochranné atmosféry 13 a z rámu zakládací ho. mechani zmu 1 s upínacími elementy 3, zakládacím plechem 10, silovým válcem 4 a zakládací hlavou 5, kde podle vynálezu je ve spodní části rámu zakládacího mechanizmu 2 vertikálně připevněn silový válec 4, na jehož pistnici je kolmo na jeji podélnou osu připevněna zvedá ci hlava 5, s výhodou trojúhelníkového provedení, nad niž je k rámu zakládacího mechanizmu 1 připevněn v rovině horizontální zakládací plech 10 s výřezem 12, přičemž výřez 12 přesahuje v půdorysném pohledu obrys zvedací hlavy 5, přičemž v horní čás- 4 242 578 t1 rámu zakládacího mechanizmu 1 je v podélné ose silového válce 4 vertikálně upevněn Induktor 2, přičemž pod Induktorem 2 jsou k ránu zvedacího mechanizmu 1 v rovině kolmé na podélnou osu Induktoru 2 připevněny nejméně tři upínací elementy 3 a to tak, že střed kružnice jimi proložené leží v podélné ose Induktoru 2, přičemž upínací elementy 3 jsou v půdorysném pohledu situovány mimo obrys zvedací hlavy 5.The induction heater comprises a vertical inductor 2 with a support tongue 11 and a protective atmosphere supply 13, an upper inductor housing 9 with a push member 7, a chute 8 and a protective atmosphere supply 13 and a foundation frame. mechanism 1 with clamping elements 3, loading plate 10, power cylinder 4 and loading head 5, where according to the invention a power cylinder 4 is vertically mounted at the bottom of the frame of loading mechanism 2, on which piston rod is mounted perpendicular to its longitudinal axis 5, preferably of a triangular design, above which a horizontal loading plate 10 with a cut-out 12 is mounted in the plane of the feed mechanism 1, the cut-out 12 extending in plan view from the outline of the lifting head 5, 1, an inductor 2 is vertically mounted in the longitudinal axis of the power cylinder 4, and below the inductor 2 at least three clamping elements 3 are attached to the wound of the lifting mechanism 1 in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the inductor 2 so that the center of the circle Inductor 2, wherein the clamping elements 3 are in plan view situated outside the outline of the lifting head 5.

Při chodu Indukčního ohřívacího zařízeni jsou ukládány studená prstence 6 ručně nebo neznázorněným zařízením na zakládací plech 10 tak, aby střed prstence ležel ne podélná ose silového válce 4. Výřez 12 v zakládacím plechu 10 umožni při zdvihu silového válce 4 nahoru projit zvedací hlavě 5, přičemž zvedací Nava 5 najede na prstenec 6 a protlačí jej přes upínací elementy 3 dovnitř Induktoru 2. Upínací elementy 3 jsou ve směru nahoru, tj. k Induktoru 2 výkyvná. Př1 zpětném pohybu silového válce 4 je prstenec 6 upínacími elementy 3 zachycen, ale zvedací hlava 5 projde mezi upínacími elementy 3 do svá výchozí, tj. spodní polohy.During operation of the Induction Heater, the cold rings 6 are deposited manually or by a device (not shown) on the support plate 10 so that the center of the ring lies on the longitudinal axis of the force cylinder 4. The slot 12 in the support plate 10 allows the lift head 5 to pass up. the lifting Nava 5 moves onto the ring 6 and pushes it through the clamping elements 3 into the inductor 2. The clamping elements 3 are pivotable upwards, i.e. to the inductor 2. During the return movement of the power cylinder 4, the ring 6 is retained by the clamping elements 3, but the lifting head 5 passes between the clamping elements 3 to its initial, i.e. lower, position.

Př1 dalších zdvizích silového válce 4 jsou prstence 6 na sebe vršeny a procházejí tak postupně Induktorem 2. Při dosaženi plného počtu navršených prsténců je vždy vrchní ohřátý prstenec 6 při horní úvratť silového válce 4 přesunut tlačným členem 7 pa opěrný jazyk 11 a dále na odsunový skluz 12. Sloupec ohřívaných prstenců je poté při zpětném pohybu zvedací hlavy 5 opět zapuštěn do induktoru 2, přičemž spodní prstenec 6 sloupce dosedne ns dosedad plochy upínacích elementů 3.During further strokes of the power cylinder 4, the rings 6 are stacked on top of each other and pass sequentially through the Inductor 2. Upon reaching the full number of piled rings, the upper heated ring 6 is moved at the top dead center of the power cylinder 4. 12. The column of heated rings is then recessed into the inductor 2 as the lifting head 5 moves back, the lower ring 6 of the column abutting against the surface of the clamping elements 3.

Zařízeni je možno provozovat jak s ochrannou atmosférou, která se přivádí přívody ochranná atmosféry 13, tak 1 bez ochranné atmosféry. Přívod ochranné atmosféry 13 je umístěn buď v horním krytu Induktoru 9 nebo po obvodu Induktoru 2 a to v takové výšce od spodního okraje Induktoru, kde ještě nedochází k okujen1 ohřívaných kusů, a při tom je zde dostatečná teplota pro zahřátí ochranná atmosféry, aby tato stoupala do horní části Induktoru uzavřené krytem. Nožné je též použiti kombinace obou způsobů přívodu ochranné atmosféry·The device can be operated both with a protective atmosphere, which is supplied through the inlets of the protective atmosphere 13, and 1 without the protective atmosphere. The shielding atmosphere inlet 13 is located either in the top of the Inductor 9 or around the circumference of the Inductor 2 at a height from the lower edge of the Inductor where the scaled pieces are not yet scaled, and there is sufficient temperature to warm the shielding atmosphere to rise to the top of the Inductor closed by a cover. It is also necessary to use a combination of both methods of supplying the protective atmosphere.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

242 578

An induction heater, in particular for heating large-dimensional thin rings with parallel Siens, characterized in that in the lower part of the frame of the loading mechanism (1) a force cylinder (4) is mounted vertically on the piston rod perpendicular to its longitudinal axis 5), over which a horizontal loading plate (10) with a cutout (12) is fixed in the plane of the loading mechanism (1), wherein the cutout (12) overlaps in plan view the lifting head (5), The inductor (2) is vertically fixed in the longitudinal axis of the force cylinder (4), and at least three clamping elements are attached below the inductor (2) to the frame of the loading mechanism (1) in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the inductor (2). (3) in such a way that the center of the circle interposed by them lies in the longitudinal axis of the inductor (2), while the clamping elements (3) are located outside the outline of the lifting head (5).