CZ303853B6

CZ303853B6 - Kontrolní a trídicí zarízení, zejména pro velké loziskové koule kontrolované v kapaline

Info

Publication number: CZ303853B6
Application number: CZ20110599A
Authority: CZ
Inventors: Krob@Frantisek
Original assignee: Krob Scanners S.R.O.
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-05-29
Also published as: CZ2011599A3

Abstract

Ke vstupnímu skluzu (1), pro gravitacní odval kontrolované koule (2) je prirazen vstupní elevátor (3), jehoz spodní cást spocívá pod hladinou kapaliny ve vane (4), kde je zároven umísten senzor (5) pro cyklické rízení chodu vstupního elevátoru (3) a dále separátor (6) pro cyklické odebírání kontrolované koule (2) ze vstupního elevátoru (3). Dále je pod hladinou kapaliny ve vane (4) umísten plochý trídic (7) opatrený dvema listami (8) a usmernovací listou (19) pro nasmerování gravitacního odvalu kontrolované koule (2) ke kontrolnímu ústrojí a následne k výstupnímu elevátoru (20) nebo ke zdvojenému výstupnímu elevátoru (21). Kontrolní ústrojí je pripevneno k vertikálne posuvné konzole (9) a sestává nejméne z jednoho snímace propojeného s elektronikou (17), operné kladky (11) a bud rídicí kladky (13) s roztácecím kotoucem (14), nebo dvou protilehle ulozených rotacních kuzelu (15) s krokovými motory (16).

Description

Kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro velké ložiskové koule kontrolované v kapalině

Oblast techniky

Vynález se týká strojně-elektronického zařízení pro kontrolu a třídění přesných velkých koulí, zejména pro valivá ložiska. Jedná se o automatické zařízená, které bezdotykovou metodou provádí kontrolu velkých koulí z feromagnetických i neferomagnetických materiálů z hlediska lesku, povrchových i podpovrchových výrobních vad a materiálových kazů.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá obdobná zařízení jsou určena pro kontrolu a třídění malých, středních a vyšších typorozměrů ložiskových kuliček. Pro velké koule, zejména o průměru nad čtyřicet milimetrů. Obdobná zařízení dosud chybí. U stávajících zařízení, pro menší kuličky, dochází k vzájemnému mechanickému styku tím, že kuličky jsou sypány do stacionárního zásobníku a odtud se samospádem posouvají ke kontrolnímu místu. V kontrolním místě je rotace kuličky docilovaná hnacím roztáčením kotoučem a sférické otáčení volně otočnou řídicí kladkou se sínusovitě zborcenými stykovými plochami. Nevýhodou vytváření sférického pohybu koule řídicí kladkou je vysoká nákladnost, krátká životnost vlivem opotřebení a rozsah použití omezen určením pro jeden typorozměr kontrolovaných kuliček, takže jedno zařízení musí být vybaveno sadou řídicích kladek. Po provedené kontrole jsou kuličky samospádem přemísťovány do vertikálně uspořádaného třídiče, kde na základě výsledku předchozí kontroly jsou kuličky klapkami navedeny do příslušných drážek ve vývodu. Přes jisté nedostatky uvedené řešení vyhovuje u zařízení pro kontrolu a třídění malých a středních typorozměrů ložiskových kuliček. Pro kontrolu velkých ložiskových koulí, zejména o průměru nad čtyřicet milimetrů, kde relativně vysoká hmotnost koulí při vzájemném styku působí trvalé poškození, již dosavadní technické řešení jsou nepoužitelná, a proto vznikl požadavek na vytvoření dokonalejšího zařízení, minimalizujícího vzájemný fyzický kontakt koulí. Všechna dosud známá obdobná zařízení provádějí kontrolu pouze suchých kuliček. Nevýhodou stávajících zařízení je, že před kontrolou kvality, musejí být mokré kuličky z výrobního cyklu usušený a očištěny, což zpomaluje a zdražuje výrobní proces. Při sušení a čistění vznikají povrchová poškození a vznik povrchové koroze.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky dosavadního stavu technicky téměř zcela odstraňuje nově vytvořené kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro velké ložiskové koule kontrolované v kapalině, sestávající hlavně ze vstupního skluzu, vany s kapalinou, kontrolního ústrojí, ploché třídiče, konzoly, vstupního elevátoru, výstupního elevátoru, zdvojeného výstupního elevátoru a elektroniky, jehož podstatou je, že kontrolované koule, nacházející se na mírně skloněném vstupním skluzu, jsou po jedné odebírány vstupním elevátorem a ponořovány pod hladinu kapaliny ve vaně, kde separátor převezme kontrolovanou kouli a přiřazený senzor zaregistruje průchod kontrolované koule a zastaví chod vstupního elevátoru po dobu než nasána ukončení kontroly a třídění. Z mírně nakloněného separátoru se kontrolovaná koule samočinným odvalem přesune na mírně nakloněný plochý třídič, jehož skloněné dvě lišty tvoří dráhu pro samočinný odval řídicí kladku nebo rotační kužele kontrolního ústrojí, kde kontrolované kouli je, v rozsahu účinnosti nejméně jednoho snímače, udílen sférický rotační pohyb. Přiřazená elektronika zaregistruje naměřené hodnoty a vyhodnocuje výsledky kontroly. Po ukončení a vyhodnocení výsledku kontroly, signál elektromagnetu ke zvednutí jedné ze dvou lišt plochého třídiče a v případě negativního výsledku kontroly i nastavení polohy usměrňovači lišty. Tím je vytvořeno vedení pro směr odvalu setrvačně rotující hmotné velké kontrolované koule k výstupnímu elevátoru, v případě kladného výsledku proveden kontroly nebo ke zdvojenému výstupnímu elevátoru do jeho příslušné části podle zajištění vady. Výstupní elevátory jsou zkontrolovaní a roztříděné koule přemísťovány nad

- 1 CZ 303853 B6 vanu s kapalinou. Protože nastává požadavek občasné manipulace s kontrolním ústrojím nad hladinou kapaliny, je kontrolní ústrojí připevněno na vertikálně posuvné konzole nebo alternativně je konzola posuvný a naopak je zvedacím zařízením vertikálně posuvná vana s kapalinou nebo může být kombinovaný způsob, kdy je vertikálně posuvná vana i konzola s kontrolním ústrojím. Též kontrolní ústrojí je provedeno ve třech alternativách. Buď je kontrolovaná koule v kontrolním místě ve styku s opěrnou kladkou, která fixuje její polohu na řídicí kladce, pro udílení sférického pohybu a roztáčecí kotouč uděluje kontrolované kouli rotační pohyb. Řídicí kladka je opatřena prstencovým plastovým chráničem, pro utlumení nárazu a ochranu před poškozením kontrolované koule a její usměrnění na navazující tvrdokovové sínusovitě zborcené plochy udělující kontrolované kouli poledníkové natáčení. Další alternativní provedení kontrolního ústrojí sestává z opěmé kladky a přítlačné kladky, které fixují polohu kontrolované koule na řídicí kladce, opatřené plastovým chráničem, přičemž řídicí kladka je poháněna elektromotorem nebo krokovým motorem, čímž řídicí kladka uděluje kontrolované kouli současně rotační i sférický pohyb. Třetí alternativní provedení kontrolního ústrojí je provedeno tak, že kontrolovaná koule je fixována opěrnou kladkou a přítlačnou kladkou na dvou protilehle umístěných souosých ocelových nebo plastových kuželech, poháněných krokovými motory s nestejným průběhem otáček, čímž je kontrolované kouli udílen současně rotační i sférický pohyb. Přítlačná kladka je opatřena snímačem otáček, elektricky propojeným s elektrikou, pro kontrolu rozměru kontrolované koule, pro sledování opotřebení plastových nebo kovových rotačních kuželů a pro návaznou průběžnou korekci eliminující vliv opotřebení na správnou funkci zařízení.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže objasněn na připojených pěti výkresech, které obsahují celkem jedenáct schematických obrázků příkladného provedení vynálezu. Na obr. 1 je v nárysu znázorněno celkové provedení vynálezu, zejména vany s kapalinou, vstupního elevátoru, vertikálně posuvné konzoly s rozmístěním jednotlivých částí kontrolního ústrojí. Na obr. 2 je v půdorysném pohledu znázorněno celkové provedení vynálezu s vyznačením rozmístění hlavních částí. Na obr. 3 je v nárysu znázorněno alternativní provedení vynálezu s vertikálně posuvnou vanou s kapalinou pomocí zvedacího zařízení. Na obr. 4 je znázorněna vstupní část zařízení pro ponořování kontrolovaných koulí do vany s kapalinou a na obr. 5 je totéž v půdorysném pohledu. Na obrázcích 6 až 8 jsou znázorněna tři alternativní provedení kontrolního ústrojí. Na obr. 6 je kontrolované kouli udílen rotační pohyb roztáčecím kotoučem a sférický pohyb volně otočnou řídicí kladkou opatřenou plastovým chráničem. Na obr. 7 je poloha kontrolované koule fixována opěrnou a přítlačnou kladkou a krokovým motorem hnaná řídicí kladka udílí kontrolované kouli současně rotační a sférický pohyb. Na obr. 8 je poloha kontrolované koule fixována opěrnou kladkou s přítlačnou kladkou a rotační kužele, nezávisle poháněné krokovými motory, udílejí kontrolované kouli současně rotační a sférický pohyb. Na obr. 9 je znázorněn plochý třídič se sklopenými lištami, které tvoří dráhu pro gravitační odval kontrolované koule ze separátoru na kontrolní ústrojí. Na obr. 10 je znázorněn plochý třídič se zvednutou jednou lištou pro nasměrování pohybu kontrolované koule z kontrolního ústrojí ke zdvojenému výstupnímu elevátoru. Na obr. 11 je znázorněn plochý třídič se zvednutou lištou pro nasměrování pohybu kontrolované koule od kontrolního ústrojí k výstupnímu elevátoru.

Příklady provedení vynálezu

Provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ke vstupnímu skluzu I, pro gravitační odval kontrolované koule 2, je přiřazen vstupní elevátor 3. Spodní část vstupního elevátoru 3 spočívá pod hladinou kapaliny ve vaně 4, kde je zároveň umístěn senzor 5 pro cyklické řízení chodu vstupního elevátoru 3. Další částí je separátor 6 pro cyklické odebírání jedné kontrolované koule 2 ze vstupního elevátoru 3 a pro její přemístění na přiřazený plochý třídič 7. Sklopené lišty 8 plochého třídiče 7 jsou dráhou pro gravitační odval kontrolované koule 2 na kontrolní ústrojí, které je připevněno k vertikálně posuvné konzole 9, pro případné vysunutí kontrolního ústrojí z kapaliny.

-2CZ 303853 B6

Kontrolní ústrojí je tvořeno nejméně jedním snímačem 10, opěrnou kladkou li, přítlačnou kladkou 12 a buď řídicí kladkou 13 s roztáčecím kotoučem 14, nebo dvěma protilehle umístěnými plastovými či kovovými rotačními kužely 15. Každý rotační kužel 15 je připojen k vlastnímu krokovému motoru 16 pro rozdílný, elektronikou 17 programově řízený, průběh otáček pro vytvoření sférického odvalu kontrolované koule 2 v rozsahu účinnosti nejméně jednoho snímače 10. Elektronika 17 je určena i pro ukončení kontrolní operace zastavením otáček rotačních kuželů 15 nebo alternativně použité řídicí kladky 13. Dále je kontrolovaná koule 2 ve styku s plochým třídičem 7, který je vybaven, elektronikou 17 ovladatelnými, zvedacími lištami 8 a usměrňovači lištou 19 pro nasměrování odvalu kontrolované koule 2. Podle výsledku provedení kontroly je vytvořena dráha pro směrování odvalu kontrolované koule 2 buď k výstupnímu elevátoru 20, v případě dobrých kontrolovaných koulí 2, nebo ke zdvojenému výstupnímu elevátoru 21, v případě vadných kontrolovaných koulí 2. Výstupní elevátor 20 a zdvojený výstupní elevátor 21 jsou určeny pro posun kontrolovaných koulí 2 nad hladinu kapaliny obsažené ve vaně 4.

Alternativní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vana 4 s kapalinou je zvedacím zařízením 22 vertikálně posuvná tak, že pod hladinou kapaliny ve vaně 4 se nachází kontrolní ústrojí a návazné díly, zejména plochý třídič 7 a spodní části vstupního elevátoru 3, výstupního elevátoru 20 a zdvojeného výstupního elevátoru 21.

Alternativní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že kontrolovaná koule 2 je v kontrolním místě ve styku s opěrnou kladkou 11, roztáčecím kotoučem 14, pro udílení rotačního pohybu a řídicí kladkou 13, pro udílení sférického pohybu kontrolované kouli 2. Řídicí kladka 13 je opatřena prstencovým chráničem 24 z plastu, pro ochranu před poškozením kontrolované koule 2 a pro její usměrnění na navazující tvrdokovové plochy 23.

Alternativní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že kontrolovaná koule 2 je v kontrolním místě ve styku s opěrnou kladkou 11, přítlačnou kladkou 12 a řídicí kladkou 13 připojenou buď ke krokovému motoru 16, nebo k elektromotoru 25, pro vyvození současného rotačního i sférického pohybu kontrolované koule 2.

Alternativní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že kontrolovaná koule 2 je v kontrolním místě ve styku s opěrnou kladkou ϋ, dvěma plastovými nebo kovovými rotačními kužely 15 a přítlačnou kladkou 12, ke které je přiřazen snímač otáček 18, elektricky propojený s elektrikou 17, pro kontrolu rozměru a geometrie kontrolované koule 2, pro sledování opotřebení rotačních kuželů 15 a pro návaznou průběžnou korekci eliminující vliv opotřebení na funkci zařízení.

Průmyslová využitelnost

Vynález je opakovatelně průmyslově využitelný při výrobě zařízení pro kontrolu a třídění přesných velkých koulí, zejména pro valivá ložiska. Zařízení kontroluje a třídí koule zejména o průměru nad čtyřicet milimetrů, avšak většina systémů a dílů obsažených v tomto vynálezu je aplikovatelná při výrobě zařízení pro kontrolu a třídění koulí středních a malých rozměrů. V provozních podmínkách u odběratelů je zařízení podle vynálezu využitelné u výrobců valivých ložisek, určených zejména pro těžké a energetické strojírenství.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro velké ložiskové koule kontrolované v kapalině, sestávající ze vstupního skluzu, vany s kapalinou, kontrolního ústrojí, plochého třídiče, konzoly, vstupního elevátoru, výstupního elevátoru, zdvojeného výstupního elevátoru a elektroniky, vyznačující se tím, že ke vstupnímu skluzu (1), pro gravitační odval kontrolované koule (2), je přiřazen vstupní elevátor (3), jehož spodní část spočívá pod hladinou kapaliny ve vaně (4), kde je zároveň umístěn senzor (5) pro cyklické řízení chodu vstupního elevátoru (3) a dále separátor (6) pro cyklické odebírání jedné kontrolované koule (2) ze vstupního elevátoru (3) a pro její přemístění na přiřazený plochý třídič (7), mezi jeho sklopené lišty (8) tvořící dráhu pro gravitační odval kontrolované koule (2) na kontrolní ústrojí, které je připevněno k vertikálně posuvné konzole (9), pro případné vysunutí kontrolního ústrojí z kapaliny, přičemž kontrolní ústrojí je tvořeno nejméně jedním snímačem (10), opěrnou kladkou (11), přítlačnou kladkou (12) a buď řídicí kladkou (13) s roztáčecím kotoučem (14), nebo dvěma protilehle uloženými plastovými či kovovými rotačními kužely (15), z nichž každý rotační kužel (15) je připojen k vlastnímu krokovému motoru (16) pro rozdílný, elektronikou (17) programově řízený, průběh otáček pro vytvoření sférického odvalu kontrolované koule (2) v rozsahu účinnosti nejméně jednoho snímače (10), přičemž elektronika (17) je určena i pro ukončení kontrolní operace zastavením otáček rotačních kuželů (15) nebo alternativně použité řídicí kladky (13) a dále je kontrolovaná koule (2) ve styku s plochým třídičem (7), který je vybaven, elektronikou (17) ovladatelnými, zvedacími lištami (8) a usměrňovači lištou (19), pro nasměrování odvalu kontrolované koule (2), podle výsledku provedení kontroly, buď k výstupnímu elevátoru (20), v případě dobré kontrolované koule (2), nebo ke zdvojenému výstupnímu elevátoru (21), v případě vadné kontrolované koule (2) a pro další posun kontrolované koule (2) výstupním elevátorem (20) nebo zdvojeným výstupním elevátorem (21) nad hladinu kapaliny obsažené ve vaně (4).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v alternativním provedení je vana (4) s kapalinou pomocí zvedacího zařízení (22) vertikálně posuvná tak, že pod hladinou kapaliny ve vaně (4) se nachází kontrolní ústrojí a návazné díly, zejména plochý třídič (7), separátor (6) a spodní části vstupního elevátoru (3), výstupního elevátoru (20) a zdvojeného výstupního elevátoru (21).
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kontrolovaná koule (2) je v kontrolním ústrojí ve styku s opěrnou kladkou (11), roztáčecím kotoučem (14), pro udílení rotačního pohybu a řídicí kladkou (13), pro udílení sférického pohybu kontrolované kouli (2), přičemž řídicí kladka (13) je opatřena prstencovým chráničem (24) z plastu, pro ochranu před poškozením kontrolované koule (2) a pro její usměrnění na navazující tvrdokovové sínusovitě tvarované plochy (23).
4. Zařízení podle nároků 1 a 3, v y zn ač uj ící se tím, že v alternativním provedení je kontrolovaná koule (2) v kontrolním ústrojí ve styku s opěrnou kladkou (11), přítlačnou kladkou (12) a řídicí kladkou (13), která je připojena ke krokovému motoru (16) nebo k elektromotoru (25), pro současné vyvození rotačního i sférického pohybu.
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v alternativním provedení je kontrolovaná koule (2) ve styku s opěrnou kladkou (11), dvěma plastovými nebo kovovými rotačními kužely (15) a přítlačnou kladkou (12), ke které je přiřazen snímač otáček (18), elektricky propojený s elektrikou (17), pro kontrolu rozměru a geometrie kontrolované koule (2), pro sledování opotřebení rotačních kuželů (15) a pro návaznou průběžnou korekci eliminující vliv opotřebeni na funkci zařízení.