CZ297750B6 - Stroj pro rovnání a tvrzení zvlnených, zejména podlouhlých obrobku - Google Patents

Abstract

Stroj pro rovnání a tvrzení zvlnených, zejména podlouhlých obrobku, na predem urcenou prímost, je opatrený úlozným ústrojím pro obrobek (50), skupinou otocných spodních válcu (20, 30), podepírajícíchpri rovnání obrobek (50) v predem urcených rovnacích místech (4, 5, 6, 7, 8, 9), a skupinou otocných horních válcu (10), umístených v rovnacích místech (4, 5, 6, 7, 8, 9), z nichz kazdý je spojen s pristavovacím pohonem a také otácecím pohonem pro obrobek (50) a kalicím ústrojím pro prudké zchlazení obrobku (50). Úlozné ústrojí a také spodní válce(20, 30) a horní válce (10) jsou ulozeny v komore(60) s tryskami pro prívod chladného plynu k obrobku (50) a s výstupem odpadního plynu, spojeným pres ústrojí pro úpravu plynu s tryskami pro chladnýplyn.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká stroje pro rovnání a tvrzení zvlněných, zejména podlouhlých obrobků na předem určenou přímost, opatřeného úložným ústrojím pro obrobek, skupinou otočných spodních válců, podepírajících při rovnání obrobek v předem určených rovnacích místech, a skupinou otočných horních válců, umístěných v rovnacích místech, z nichž každý je spojen s přistavovacím pohonem a také otáčecím pohonem pro obrobek a kalicím ústrojím pro prudké zchlazení obrobku.

Dosavadní stav techniky

U rovnacího a kalicího stroje modelu HR jsou spodní válce, horní válce a také úložné ústrojí upevněny na bubnu, ponořeném částečně v olejové lázni kalicího ústrojí. Při otáčení bubnu prochází upnutý obrobek a také otáčející se spodní válce a horní válce olejovou lázní pro kalení a tvrzení narovnávaného obrobku.

Při kalení pomocí oleje se často vyskytují jevy, které mohou vést k nerovnoměrným výsledkům kalicího procesu. Kalené obrobky se dále musí zbavit zbytků oleje a kontaminovaný olej se musí zpracovat. Tyto problémy se neobjevují, jestliže se k tvrzení obrobků používají místo oleje plyny, například dusík, přičemž obrobek se prudce zchlazuje bud’ konvekcí, nebo ofukováním tlakovým plynem, přiváděnými tryskami, jak je to popsáno v odborné literatuře „Optimierung der Einzelteilabschreckung im Diisenfeld“ B. Gondensena a kol. v Heitereitechnische Mitteilungen (HTM), 53. ročník 1998, str. 87 a další. U tohoto řešení je problémem zachování přímosti obrobku v průběhu kalení.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je proto zjednodušit konstrukci a provoz popsaného kalicího stroje při kalení obrobků.

Tento úkol je vyřešen strojem uvedeného druhu na rovnání a tvrzení obrobků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že úložné ústrojí a také spodní válce a horní válce jsou uloženy v komoře s tryskami pro přívod chladného plynu k obrobku a s výstupem odpadního plynu, spojeným přes ústrojí pro úpravu plynu s tryskami pro chladný plyn. Tím odpadají všechny problémy související s olejem jako kalicí látkou. Stroj je konstrukčně jednodušší, protože olejová lázeň a buben se svým pohonem se stávají zbytečnými. Kromě toho je možné provádět kalení obrobku v podstatě současně nebo s malým a popřípadě také regulovaným předstihem vzhledem k začátku vyrovnání. Časový odstup se řídí výhodně v závislosti na okamžiku, ve kterém bude ukončeno přisouvání horních válců k obrobku, a není tedy již závislý na jiných konstrukčních znacích stroje, jako je například pohon bubnu u stroje s ponořovací lázní.

Ve výhodném provedení vynálezu je podél upnutého obrobku umístěna skupina řad trysek pro přívod chladného plynu, aby se zvýšila rychlost odvádění tepla. Jestliže jsou například tyto řady trysek rozmístěny kolem obvodu obrobku v pravidelných obvodových odstupech od sebe, zlepší se průtažnost kaleného obrobku. Rady trysek můžou být s výhodou rovnoběžné s osou obrobku. Konstrukčně kompaktní vytvoření stroje a rychlý průběh kalení se dosahuje, jestliže podle jiného výhodného provedení vynálezu je na každém rovnacím místě mezi homím válcem a oběma přiřazenými spodními válci umístěna nejméně jedna tryska pro chladný plyn a mezi rovnacími místy jsou umístěny další trysky pro chladný plyn.

- 1 CZ 297750 B6

Další výhodné provedení vynálezu je takové, že na každém rovnacím místě mezi horním válcem a oběma přiřazenými spodními válci je umístěna nejméně jedna tryska pro chladný plyn. Rady trysek jsou vytvořeny také na chladicích trubkách. Výhodně jsou částmi horního válce horní kladky a spodní kladky jsou částmi zadního spodního válce. Začátek prudkého zchlazování je u strojů nastavitelný v závislosti na přistavení horního válce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňuje obr. 1 svislý řez se schematickým bočním pohledem na první příkladné provedení stroje, obr. 2 boční pohled na druhé příkladné provedení zařízení a obr. 3 boční pohled na stroj z obr. 2 u kterého je pro větší přehlednost vynecháno zobrazení přední chladicí trubky a předních spodních kladek.

Příklady provedení vynálezu

Stroj 1 pro rovnání a vytvrzování podle obr. 1 má lože 2 a také horní zvedací nebo odklopnou traverzu 3. Na obr. 3 jsou dále zobrazeny vyrovnávací místa 4, 5, 6, 7, 8, 9 na kterých je obrobek 50 uložený mezi horním válcem 10 a dvěma spodními válci 20, 30. Horní válec 10 je na obou svých čelních koncích otočně uložen vždy v jednom ramenu 12, 14, vystupujícím z příčné traverzy 3, přičemž jedno z obou ramen 12, 14, je spojeno s neznázoměnou stavěči pohonnou jednotkou, umístěnou v příčné traverze 3, která je ovládána rovněž neznázoměným řídicím ústrojím stroje 1 a řídí zvedání nebo spouštění ramen 12, 14 ve směru dvojité šipky 16'.

Zadní spodní válec 20 je svými oběma konci uložen vždy v pevném stojanu 22, 24 spojeném s ložem 2, přičemž buď v každém stojanu 22, 24, nebo v loži 2 je umístěn otáčecí pohon pro zadní spodní válec 20. Otáčecí pohon může být spojen se zadní spodním válcem 20 oboustranným řetězovým převodem.

Přední spodní válec 30 má stejné konstrukční provedení jako zadní spodní válec 20 a je uložen také ve stejné výšce nad ložem 2 jako zadní spodní válec 20, avšak v pohledu zobrazeném na obr. 3 je umístěn před obrobkem 50, zatímco zadní spodní válec 20 je umístěn na obrobku 50. Osa 15 horního válce 10, osa 25 zadního spodního válce 20 a osa 35 předního spodního válce 30 jsou rovnoběžné s osou obrobku 50, kterým je ve znázorněném příkladném provedení vačkový hřídel. Osy 25, 35 leží ve vodorovné rovině a osa 15 leží ve střední svislé rovině, protínající myšlenou spojovací čáru mezi osami 25, 35.

Na horním válci 10 jsou na rovnacích místech 4, 5, 6, 7, 8, 9, jejichž rozmístění je určeno tvarem obrobku 50, vytvarovány rozšířené horní válcové úseky ve formě kladek 16, 17, 18, 19, které po přistavením horního válce 10 k obrobku 50 přicházejí do styku s rovnacími místy a udržují obrobek 50 v přímém tvaru. Do rámce vynálezu spadá také to, že horní kladky 16, 17, 18, 19 jsou stejně jako u zmíněného rovnacího a vytvrzovacího stroje modelu HR upevněny samostatně pomocí vlastních ramen na příčné traverze 3 a jsou spojeny s vlastní pohonnou jednotkou.

Obdobně jsou zadní spodní válec 20 a přední spodní válec 30 opatřen na rovnacích místech 4, 5, 6, 7, 8, 9 radiálně rozšířenými spodními kladkami 26, 27, 28, 29 tvořenými válcovými úseky spodních válců 20, 30 se zvětšeným průměrem, na kterých obrobek 50 v rovnacích místech spočívá, popřípadě je jimi poháněn. U spodních válcových úseků se může také jednat o samostatné spodní kladky jako u rovnacího stroje modelu HR, z nichž pouze jeden má vlastní představovací pohon.

-2CZ 297750 B6

Pohon pro zajištění otáčení obrobku 50 se uskutečňuje unášením obrobku 50, uloženého na spodních válcích 20, 30, opatřených vlastním pohonem. U rovnacího stroje modelu HR je obrobek 50 zachycen a udržen mezi dvěma čelními upínacími hroty, které jsou poháněny do otáčivého pohybu. Vynález je uskutečnitelný jako pomocí vlastního otáčecího pohonu, tak také jiné otáčecího pohonu obrobku 50.

Stroj 1 je v příkladném provedení zobrazeném na obr. 1 uložen ze všech stran v komoře 60, jejíž strop 62 je opatřen vstupem chladného plynu, tvořeným polem 64 trysek. Na neznázoměných čelních stěnách komory 60 je vždy vytvořen jeden výstupní otvor pro vypouštěné plyny, kterými je odpadní plyn z komory 60 přiváděn přes neznázoměné zařízení provádějící potřebnou úpravu plynu zpět do pole 64 trysek. Uvnitř komory 60 se nachází usměrňovači zařízení 66 pro směrování plynu, které ze strany obklopuje stroj 1 a je na horní a spodní straně otevřené. Jestliže se studený plyn vhání tryskami rozmístěni v poli 64 do komory 60 pod dostatečným tlakem, zajišťuje usměrňovači zařízení 66 silné víření plynu proudícího kolem stroje 1 a v něm uloženém obrobku 50, jak je to znázorněno směrovými šipkami 61, 63, 65, 67. Tím se zajišťuje konstantní odebírání tepla z obrobku 50 zejména v době bezprostředně po uložení obrobku 50 do stroje 1, ještě když u něj probíhá vyrovnávací proces.

Druhé příkladné provedení vynálezu je zobrazeno na obr. 2 a 3. V tomto příkladu mají horní válec 10 a také spodní válec 20, 30 vždy velký průměr, že jednak mezi horním válcem 10 a zadním spodním válcem 20 a jednak mezi horním válcem 10 a předním spodním válcem 30 a také mezi oběma spodními válci 20, 30 je vytvořena mezera, takže těmito mezerami mohou být přiváděny ze tří stran, odkloněných od sebe ve stejných obvodových odstupech, tři dílčí proudy chladného vzduchu, směřující k obrobku 50.

Pro tento účel je mezi zadní spodní válec 20 a střední spodní válec 30 umístěna spodní chladicí trubka 42, uložená rovnoběžně s obrobkem 50 v čelním ložisku 41 a osazená spodní řadou 43 trysek pro přívod chladného vzduchu, rovnoběžnou s obrobkem 50, přičemž trysky jsou nasměrovány k obrobku 50. Obdobně je na nosičích 45 vyčnívajících dolů z příčné traverzy 3 upevněna zadní chladicí trubka 44, osazená zadní řadou 47 trysek pro přívod chladného plynu, rovnoběžnou s obrobkem 50, jejíž trysky jsou směrovány k obrobku 50. A konečně je také na nosičích 49 vyčnívajících dolů z příčné traverzy 3 upevněna přední chladicí trubka 46, osazená přední řadou 48 trysek pro přívod chladného plynu, rovnoběžnou s obrobkem 50, jejíž trysky jsou směrovány k obrobku 50. V příční traverze 3 a také v loži 2 je uloženo neznázoměné zásobovací potrubí chladného plynu, napojené na neznázoměný zdroj chladného vzduchu. Pomocí tohoto uspořádání je možno ofukovat obrobek 50 ze tří směrů, natočených vůči sobě v obvodovém směru o 120° chladným plynem, takže se dosahuje rovnoměrného a rychlého odebírání tepla z obrobku 50.

Při ukládání zvlněného obrobku 50 do stroje 1 se příčná traverza 3 s horním válcem 10 a chladicími trubkami 44, 46, zvedne nad spodní válce 20, 30 a obrobek 50 se uloží na spodní válce 20, 30 tak, že vyrovnávané části obrobku 50 dosednou na rovnací místa 4 až 9. Potom se příčná traverza 3 spustí do vodorovné polohy, ve které sice trubky 44, 46 již dosáhnou své pracovní polohy, ale horní válec 10 ještě není přestaven. V této chvíli se uvede do chodu nastavovací ústrojí pro horní válec 10, takže horní válec 10 se začne přesouvat po dráze svého nastavovacího zdvihu. Po dosažení předem určené polohy horního válce 10 vyšle spínací rameno, spřažené se svislým pohybem horního válce 10, elektrický impuls na řídicí ústrojí stroje 1, které potom uvolní proudění chladného plynu řadami 43, 47, 48 trysek. Protože tato poloha může být nastavena podle potřeby, je začátek rychlého zchlazování obrobku 50 závislý na přistavení horního válce 10.

Jak bylo popsáno v předchozí části, chladicí trubky 42, 44, 46 probíhají po celé délce obrobku 50, takže se zchlazují nejen rovnací místa 4 až 9, ale také části obrobku 50 mezi nimi. Stejnou úpravu je možno provést u stroje modelu HR, u které se v případě potřeby objevuje ještě další možnost spočívající v umístění dalších krátkých chladicích trubek v mezerách mezi chladicími trubkami

-3 CZ 297750 B6

42, 44, 46 proti úsekům obrobku 50 mezi jednotlivými rovnacími místy 4 až 9, aby se odebírání tepla urychlilo.

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Stroj pro rovnání a tvrzení zvlněných, zejména podlouhlých obrobků, na předem určenou přímost, opatřený úložným ústrojím pro obrobek (50), skupinou otočných spodních válců, podepírajících při rovnání obrobek v předem určených rovnacích místech (4, 5, 6, 7, 8, 9), a skupinou otočných horních válců, umístěných v rovnacích místech, z nichž každý se spojen s přistavovacím pohonem a také otáčecím pohonem pro obrobek a kalicím ústrojím pro prudké zchlazení obrobku, vyznačující se tím, že úložné ústrojí a také spodní válce (20, 30) a horní válce (10) jsou uloženy v komoře (60) s tryskami pro přívod chladného plynu k obrobku (50) a s výstupem odpadního plynu, spojeným přes ústrojí pro úpravu plynu s tryskami pro chladný plyn.

2. Stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že podél upnutého obrobku (50)jsou umístěny řady (43, 47, 48) trysek pro přívod chladného plynu.

3. Stroj podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že řady (43, 47, 48) trysek jsou rozmístěny kolem obrobku (50) v pravidelných odstupech od sebe.

4. Stroj podle nároku 2 nebo 3, vy z n ač uj í c í se t í m , že řady (43, 47, 48) trysek jsou rovnoběžné s osou obrobku (50).

5. Stroj podle nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že na každém rovnacím místě (4, 5,

6. Stroj podle nároku 5, vyznačující se tím, že na každém rovnacím místě (4, 5, 6,

6. 7, 8, 9) mezi horním válcem (10) a oběma přiřazenými spodními válci (20, 30) je umístěna nejméně jedna tryska pro chladný plyn a mezi rovnacími místy (4, 5, 6, 7, 8, 9) jsou umístěny další trysky pro chladný plyn.

7. Stroj podle nároků 2 až 6, vy z n a č uj í c í se tím, že řady (43, 47, 48) trysek jsou vytvořeny na chladicích trubkách (42, 44, 46).

7, 8, 9) mezi horním válcem (10) a oběma přiřazenými spodními válci (20) a také mezi oběma spodními válci (20) je umístěna nejméně jedna tryska pro chladný plyn.

8. Stroj podle nároků 2 až 7, vy z n a č uj í c í se tím, že částmi horního válce (10) jsou horní kladky (16, 17, 18, 19) a spodní kladky (26, 27, 28, 29) jsou částmi předního, popřípadě zadního, spodního válce (20, 30).

9. Stroj podle nároků 2 až 4, v y z n a č u j í c í se tím, že u něj je začátek prudkého zchlazování nastavitelný v závislosti na přistavení horních kladek (16, 17, 18, 19), popřípadě horního válce (10).