CZ304247B6 - Zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů - Google Patents

Abstract

Zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů typu s dělenými ojničními čepy, s alespoň dvěma hlavními ložisky (4), přičemž alespoň dva ojniční čepy (3) leží bezprostředně vedle sebe, je provedeno s alespoň dvěma induktory (5) pro příslušné ojniční čepy (3) ležící bezprostředně vedle sebe, určené ke kalení, s alespoň jedním rotačním zařízením (6) k dosažení otáčivého pohybu klikového hřídele (2), s alespoň jedním přestavovacím zařízením (7), ve kterém je uložen klikový hřídel (2), a které umožňuje nastavovat osu (15) souměrnosti ojničního čepu (3) klikového hřídele (2) jako osu pro rotační pohyb klikového hřídele (2), s naváděcím zařízením pro navádění induktoru (5) pro další ojniční čep (3), přičemž oba induktory (5) pracují bezdotykově a obklopují ojniční čepy (3), určené ke kalení, vždy pouze na polovině jejich obvodu a současně kalí vedle sebe ležící ojniční čepy (3), s dorazem (18) umístěným na rotačním zařízení (6) a se základní měrkou pro přestavení přestavovacího zařízení (7) pro nastavení osy (15) souměrnosti ojničního čepu (3) určeného ke kalení jako osy pro otáčení klikového hřídele (2), s úložným a seřizovacím elementem (17) ve tvaru vidlice pro uložení jednoho z ojničních čepů (3) pro ustavení klikového hřídele (2) před kalením.

Description

Zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů

Oblast techniky

Vynález se zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů typu s dělenými ojničními čepy, s alespoň dvěma hlavními ložisky, přičemž alespoň dva ojniční čepy leží bezprostředně vedle sebe.

Dosavadní stav techniky

Zařízení toho druhuje známé ze spisu US-PS 6,013,904. Při tom se klikový hřídel typu split-pin, tedy typu s dělenými ojničními čepy, na svých obou koncích upne a rotuje určitými, avšak variabilními otáčkami. Aby se u tohoto způsobu kalil vedle hlavních ložisek také ojniční čep, je induktor uspořádán na manipulačním přístroji, který kontinuálně sleduje rotační pohyb ojničního čepu. Tím je možné bezdotykové kalení klikového hřídele, což má celkově vést ke kratší době zpracování při kalení klikového hřídele.

Takové neustálé navádění induktoru je ovšem velmi složité, jakož i náchylné k opotřebení a poruchám. Eventuálním vznikem rázů, tedy nepřesnostmi obrobku, může ještě docházet k nežádoucím dotykům obrobku s nástrojem. Za další je pro stálé navádění induktoru potřebné velmi složité řízení. Výše popsaný způsob a příslušné zařízení konečně klade velmi vysoké požadavky na obslužný personál, což vede nutně k vyšším mzdovým a tím výrobním nákladům.

Podobný stav techniky popisuje také spis DE 40 29 724 C2, přičemž se zde má, na rozdíl od spisu US-PS 6,013,904, vazební odstup mezi nástrojem a obrobkem nastavovat tak, že je u částí povrchů obrobku majících vysoký odvod tepla menší, než u částí povrchů obrobku majících nízké odvody tepla. Tím se má dosáhnout homogenního průběhu kalení v rychlém taktu, tzn. v krátkém čase.

Zařízení pro kalení zmíněné v úvodu je známé ze spisu GB-A-822 544. Tam je uvedeno, že induktor může obklopovat hlavní ložisko klikového hřídele, avšak o způsobu činnosti zde není nic uvedeno. Použitím osy souměrnosti alespoň jednoho ojničního čepu určeného ke kalení jako osy pro otáčivý pohyb klikového hřídele, to znamená přemístěním osy souměrnosti ojničního čepu vůči ose otáčení klikového hřídele, neprovádí oblast klikového hřídele, která má být vždy kalena, v daném případě ojničních čepů žádný excentrický pohyb kolem nějakého bodu, nýbrž čistě rotační pohyb okolo své osy souměrnosti, jinými slovy centrický pohyb koaxiální vůči ose souměrnosti pro otáčení. Z tohoto důvodu již nemusí být induktor naváděn kojničnímu čepu určenému ke kalení, nýbrž může v průběhu celého postupu kalení pro jednotlivý ojniční čep zůstat na jednom a tomtéž místě. Tím vznikne velmi jednoduchá ovladatelnost tohoto způsobu, protože není zapotřebí žádných neustálých naváděcích pohybů a s výhodou se jednak umožní jednoduché řízení a jednak se pohyb mechanických dílů zredukuje na minimum.

Toto zařízení a příslušný způsob kalení ovšem mají podobné nevýhody, které již byly uvedeny výše.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je vytvořit zařízení k indukčnímu kalení ojničních čepů klikových hřídelů typu s dělenými ojničními čepy, prostřednictvím kterého je možné poměrně levné bezdotykové kalení. Současně má nastat co nejmenší opotřebení nástrojů a má se zjednodušit ovládání.

- 1 CZ 304247 B6

Uvedený úkol splňuje zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů typu s dělenými ojničními čepy, s alespoň dvěma hlavními ložisky, přičemž alespoň dva ojniční čepy leží bezprostředně vedle sebe, podle vynálezu, jehož podstatou je zařízení s alespoň dvěma induktory pro příslušné ojniční čepy ležící bezprostředně vedle sebe, určené ke kalení, s alespoň jedním rotačním zařízením k dosažení otáčivého pohybu klikového hřídele, s alespoň jedním přestavovacím zařízením, ve kterém je uložen klikový hřídel a které umožňuje nastavovat osu souměrnosti ojničního čepu klikového hřídele jak osu pro rotační pohyb klikového hřídele, s naváděcím zařízením pro navádění induktoru pro další ojniční čep, přičemž oba induktory pracují bezdotykově a obklopují ojniční čepy určené ke kalení vždy pouze na polovině jejich obvodu a současně kalí vedle sebe ležící ojniční čepy, s dorazem umístěným na rotačním zařízením a se základní měrkou pro přestavení přestavovacího zařízení pro nastavení osy souměrnosti ojničního čepu, určeného ke kalení, jako osy pro otáčení klikového hřídele, s úložným a seřizovacím elementem ve tvaru vidlice pro uložení jednoho z ojničních čepů pro ustavení klikového hřídele před kalením.

Použitím bezdotykově pracujících induktorů, které obklopují ojniční čep určený ke kalení pouze na polovině jeho obvodu, vznikne poměrně jednoduchý a dobře ovladatelný způsob kalení méně náchylný k poruchám, který vede k malému opotřebení induktorů a tudíž i ke kratším odstávkám při provádění tohoto způsobu kalení. Podle vynálezu je nyní možné bezdotykové kalení klikového hřídele, což přídavně vede ke sníženému opotřebení induktorů, ke krátkým dobám ohřevu a zkrácení doby cyklu a kromě toho s sebou přináší menší zóny vlivu působení tepla. Otáčení v průběhu kalení vede s výhodou k vytvoření velmi homogenní kalené zóny. Obklopením indukčního čepu induktory, které je přitom poměrně velké, vznikne volnost ve velikosti vazby, tedy ve velikosti odstupu mezi klikovým hřídelem a induktorem. Tím může být vjistých mezích kompenzováno popřípadě vzniklé obvodové házení klikového hřídele.

Použitím osy souměrnosti alespoň jednoho ojničního čepu, určeného ke kalení, jako osy pro rotační pohyb klikového hřídele, tzn. přesunutím osy souměrnosti ojničního čepu do osy rotace klikového hřídele, již neprovádí příslušná část klikového hřídele určená ke kalení, v daném případě ojničních čepů, excentrický pohyb kolem jednoho bodu, nýbrž čistě rotační pohyb kolem své osy souměrnosti, nebo jinými slovy, souose-centrický pohyb vůči rotační ose souměrnosti. Z tohoto důvodu se již induktor nemusí navádět kojničnímu čepu určenému ke kalení, nýbrž může během celého procesu kalení jednotlivého ojničního čepu zůstávat na tomtéž místě. Z toho vyplývá mnohem jednodušší ovladatelnost způsobu kalení, protože nejsou nutné žádné stálé naváděcí pohyby a výhodným způsobem je umožněno jak jednodušší řízení, tak i zredukování pohybu mechanických částí na minimum.

Dále tím vzniká poměrně jednoduchý a tím pro obsluhu pohodlný a k chybám nenáchylný způsob kalení, který vede k malému opotřebení induktoru a tím také k malým prostojům při provádění způsobu. Podle vynálezu je nyní možné bezdotykové kalení klikového hřídele, což navíc vede k menšímu opotřebení induktoru, ke kratším dobám ohřevu a tím k umožnění zkrácení doby cyklu a kromě toho s sebou přináší menší zóny tepelného vlivu. Rotace během kalení vede výhodně k vytvoření velmi homogenní kalené zóny. Poměrně velkým opásáním ojničního čepu induktorem, které přitom existuje, vzniká volnost ve velikosti vazby, tedy v odstupu mezi klikovým hřídelem a induktorem. Tím se může vjistých mezích kompenzovat popřípadě vznikající obvodové házení klikového hřídele.

Způsob kalení, který může provádět zařízení podle vynálezu, se může výhodně provádět s nejrůznějšími postupy a s nejrůznějšími stupni automatizace, což vede k velmi velké flexibilitě při kalení klikových hřídelů.

Při kalení klikových hřídelů s více vzájemně přesazené uspořádanými ojničními čepy se může ve zvláště výhodné formě provedení vynálezu klikový hřídel pro kalení druhého ojničního čepu, uspořádaného přesazené vůči prvnímu ojničnímu čepu natočit o úhel kolem jeho osy souměrnosti odpovídající úhlu mezi prvním ojničním čepem a druhým ojničním čepem. Protože jsou zmíněné

-2CZ 304247 B6 úhly mezi ojničními čepy přesně známé, je zde možná velmi vysoká přesnost, která vede k dobrým výsledkům kalení. Tyto postupy se mohou samozřejmě přenášet také z druhého na třetí a obecně příslušně na následující ojniční čep.

Má-li klikový hřídel určený ke kalení více ojničních čepů, nacházejících se vzájemně v jedné ose, může být na jedné straně výhodné, kalit tyto ojniční čepy prostřednictvím jednoho induktoru, přičemž induktor pak musí po kalení jednoho ojničního čepu postupovat o odpovídající dráhu v axiálním směru. Alternativně je také možné kalit současně více ojničních čepů, nacházejících se vzájemně v jedné ose, prostřednictvím odpovídajícího počtu induktorů. Podle provedení klikového hřídele určeného ke kalení a od toho závislé možnosti umístění induktorů bude výhodná jedna z obou jmenovaných možností.

K docílení co nej rovnoměrnějšího rozdělení tepla uvnitř celé oteplované oblasti klikového hřídele se může měnit výkon induktorů podle geometrického tvaru ramene kliky hřídele, která navazuje na ojniční čep určený ke kalení.

Alespoň dvěma induktory, rotačním zařízením a přestavovacím zařízením podle vynálezu je vytvořeno, v porovnání sjiž známými kalicími zařízeními pro klikové hřídele, jednoduché a tím pro obsluhu pohodlně konstruované zařízení, u kterého je kromě jiného také levnější údržba.

Tím, že induktory obklopují polovinu obvodu ojničního čepu určeného ke kalení, je dáno velmi velké přivádění tepla do kalené oblasti klikového hřídele.

Velmi jednoduché a levně vyrobitelné provedení induktoru může být dáno tím, že alespoň jeden induktor je vyroben strojovou výrobou.

Podle výhodné formy provedení vynálezu může zařízení mít alespoň jedno natáčecí zařízení, které umožňuje natáčení klikového hřídele o určitý úhel kolem jeho osy souměrnosti.

Tím lze u klikových hřídelů se vzájemně pootočené uspořádanými ojničními čepy velmi jednoduše natočit příslušný ojniční čep určený ke kalení do osy rotace kalicího zařízení.

Podle dalšího provedení vynálezu má toto alespoň jedno natáčecí zařízení mechanický šnekový převod.

Šnekový převod je s výhodou poháněn elektricky nebo hydraulicky.

Dále je výhodné, když toto alespoň jedno natáčecí zařízení má upínací prostředek k uložení klikového hřídele.

Dále je výhodné, když toto alespoň jedno přestavovací zařízení má saně, které jsou prostřednictvím kliky přestavitelně podél vodicí dráhy kolmo k ose souměrnosti klikového hřídele.

A konečně je výhodné, když pro rozdílné míry k nastavení osy souměrnosti ke kalení určeného ojničního čepu klikového hřídele jako osy pro otáčení klikového hřídele je upraveno rastrování.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhodná provedení a vytvoření vynálezu vyplývají z následujících příkladů provedení principiálně znázorněných na výkresech, na nichž znázorňují obr. 1 perspektivní pohled na první formu provedení zařízení podle vynálezu k provádění způsobu indukčního kalení klikových hřídelů,

-3 CZ 304247 B6 obr. 2 boční pohled na zařízení z obr. 1, obr. 3 pohled shora na zařízení z obr. 1, obr. 4 řez IV-IV označený na obr. 3, obr. 5 pohled zpředu na zařízení podle obr. 1, obr. 6 perspektivní pohled na zařízení podle obr. 1, ve kterém induktor působí na ojniční čep, obr. 7 boční pohled na zařízení podle obr. 6, obr. 8 perspektivní pohled na zařízení podle obr. 1 a 6, ve kterém induktor působí na jiný ojniční čep, obr. 9 boční pohled na zařízení podle obr. 8, obr. 10 perspektivní pohled na třetí formu provedení zařízení podle vynálezu k provádění způsobu indukčního kalení klikových hřídelů, obr. 11 natáčecí zařízení k zařízení podle vynálezu v provedení jako šnekový převod a obr. 12 řez XII—XII označený na obr. 11.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na zařízení I k indukčnímu kalení klikového hřídele 2, který má v popisovaném případě tři ojniční čepy 3, totiž ojniční čepy 3a, 3b a 3c, jakož i čtyři hlavní ložiska 4, a sice hlavní ložiska 4a, 4b, 4c, a 4d. Ve všech následně popsaných krocích způsobu kalení se kalí pouze ojniční čepy 3a, 3b a 3c klikového hřídele 2, přičemž se však hlavní ložiska 4a, 4b, 4c a 4d klikového hřídele 2 mohou kalit rovněž prostřednictvím zařízení i, což však není blíže popsáno.

Zařízením i je samozřejmě možné také kalení klikových hřídelů 2 s méně nebo více než třemi ojničními čepy 3, přičemž způsob popsaný v následujícím se může odborníkem přenášet velmi jednoduše i na takové klikové hřídele 2. Na znázorněný klikový hřídel 2 je třeba pohlížet jen jako na příklad a nemusí nutně odpovídat klikovému hřídeli skutečně používanému u spalovacích motorů.

Zařízení i má induktor 5, rotační zařízení 6, přestavovací zařízení 7, natáčecí zařízení 8, základní těleso 9 a transformátor 10 pro induktor 5. Induktor 5 je uspořádán na neznázoměném pojezdovém zařízení.

Účel a působení těchto jednotlivých elementů zařízení i jsou blíže popsány v následujícím, aniž by však došlo na objasnění základního principu indukčního kalení klikového hřídele 2, protože tento princip je dostatečně znám ze stavu techniky popsaného v úvodu. Do povrchové zóny oblasti klikového hřídele 2, určené ke kalení, se přitom v podstatě prostřednictvím vysokofrekvenčního napětí krátkodobě indukuje vířivý proud. Tím se ohřeje povrch oblasti, určené ke kalení, velmi rychle na určitou kalicí teplotu. Následně se oblast kalí rychlým zchlazením chladicím prostředkem.

Na rotačním zařízení 6, vytvořeném ve formě upínacího sklíčidla umístěného na základním tělesu 9, se nachází vodicí dráha 11, která má dvě vzájemně rovnoběžně probíhající drážky 11a a 1 lb. Na vodicí dráze 11 jsou posuvně uloženy saně 12, které tvoří společně s vodicí dráhou ϋ

-4CZ 304247 B6 v úvodu popsané přestavovací zařízení 7. Saně 12 se mohou přestavovat podél vodicí dráhy _H například prostřednictvím neznázorněné kliky. Samozřejmě jsou možné také jiné možnosti pojezdu saní 12, například prostřednictvím hnacích zařízení s řízením NC nebo CNC, která mohou být poháněna například elektricky.

Na saních 12 je uložen upínací prostředek vytvořený jako čelisťové sklíčidlo 13, které je jako takové vytvořeno známým způsobem a představuje součást otáčecího zařízení 8 vytvořeného v této formě provedení jako mechanický dělicí přístroj. V čelisťovém sklíčidle 13 je upnut klikový hřídel 2, takže je čelisťovým sklíčidlem 13 spojen s přestavovacím zařízením 7 a tím také s rotačním zařízením 6. Tímto způsobem se může poháněním rotačního zařízení 6 klikový hřídel 2 otáčet. Místo znázorněného čelisťového sklíčidla 13 by se samozřejmě mohl použít také jakýkoli jiný vhodný upínací prostředek, jako například otočný upínač.

Před vysvětlením způsobu kalení klikového hřídele 2 je třeba se nejdříve zmínit o geometrii klikového hřídele. Klikový hřídel 2 má osu 14 souměrnosti procházející hlavními ložisky 4 a větší počet os 15a, 15b a 15c souměrnosti, procházejících příslušnými ojničními čepy 3a, 3b a 3c. Tyto osy 15a, 15b a 15c souměrnosti mají určitou, pro každou jednotlivou osu 15a, 15b a 15c souměrnosti stejnou, vzdálenost od osy J4 souměrnosti, která odpovídá tzv. zdvihu klikového hřídele 2. Popsaná geometrie klikového hřídele 2 je ještě lépe patrná z obr. 2.

Aby bylo možno neznázoměným způsobem kalit hlavní ložiska 4 klikového hřídele 2, je osa 14 souměrnosti klikového hřídele 2 procházející hlavními ložisky 4 nastavena do jedné osy s osou 16 souměrnosti rotačního zařízení 6 a klikový hřídel 2 se prostřednictvím rotačního zařízení 6 otáčí. Pak následuje přistavení induktoru 5 pomocí pojezdového zařízení, jehož možné dráhy pojezdu jsou naznačeny šipkami X a Y. Přitom je možné pojíždění induktoru 5 podél osy 14 souměrnosti klikového hřídele 2, což odpovídá šipce X. Přistavovací pohyb, tedy pohyb kolmo k ose 14 souměrnosti ve směru klikového hřídele 2, je dán šipkou Y.

Stanovení přesné polohy ojničních čepů 3 při upínání klikového hřídele 2 do čelisťového sklíčidla 13, popřípadě zjištění této polohy po následujícím upnutí, umožňuje úložný a seřizovači element 17 ve tvaru vidlice. Do elementu 17 tvaru vidlice se zpravidla uloží jeden z ojničních čepů 3, načež se čelisťové sklíčidlo 13 upne. V daném případě se uloží ojniční čep 3c, avšak v elementu 17 tvaru vidlice by samozřejmě mohl být uložen také jeden z dalších ojničních čepů 3a nebo 3b. Když je na základě polohy ojničních čepů 3 známa poloha klikového hřídele 2 uvnitř čelisťového sklíčidla 13, může se provádět následně popsaný způsob.

Ke kalení jednoho z ojničních čepů 3, například ojničního čepu 3b podle obr. 1 až 7, se nastavuje přestavovací zařízení 7 tak, že osa 15b souměrnosti ojničního čepu 3b se nachází přesně vjedné ose s osou J_6 souměrnosti rotačního zařízení 6, popřípadě je s ní identická. K tomu se u popisované formy provedení přestavují saně 12 o vzdálenosti mezi osou 14 souměrnosti s osami 15a. 15b a 15c souměrnosti. Tím lze jako osu pro rotační pohyb klikového hřídele 2 používat vždy příslušnou osu 15 souměrnosti ojničního čepu 3 určeného ke kalení, v daném případě tedy osu 15b souměrnosti ojničního čepu 3b určeného ke kalení.

Při procesu kalení, které se provádí prostřednictvím induktoru 5, obklopujícího ojniční čep 3b, určený ke kalení přibližně na polovině jeho obvodu, se pak jako celek otáčí hlavní ložiska 4, čelisťové sklíčidlo 13 a saně 12 variabilními otáčkami kolem osy 15b souměrnosti v tomto případě ojničního čepu 3b určeného ke kalení, který se nachází v ose rotačního pohybu klikového hřídele 2. Jako výše popsaným způsobem se induktor 5 navádí ve směru šipky Y na ojniční čep 3b, udržuje se však od něho v jistém odstupu, tzv. vazební míře. Pak následuje bezdotykové kalení ojničního čepu 3b, při kterém probíhají výše krátce popsané procesy.

Na použití jednoho a téhož induktoru 5 pro hlavní ložiska 4 a ojniční čepy 3 je třeba se dívat samozřejmě jen jako na příklad, potřebný jen ve velmi teoretických případech použití, protože ve většině případů je ovšem zapotřebí separátních induktorů. Principiální pohyb příslušných induk-5CZ 304247 B6 torů si však odpovídá, takže tímto způsobem je možné velmi dobré vysvětlení celého procesu.

Pro hlavní ložiska 4 by mohl být použit, přídavně k induktoru 5 pro ojniční čepy 3, jeden nebo několik dalších neznázoměných induktorů s příslušnými pojezdovými zařízeními. Tímto způsobem by se mohl klikový hřídel 2 hotově kalit v jednom upnutí.

Vedle kalení plášťů příslušných ojničních čepů 3 se mohou prostřednictvím induktoru 5 kalit také přechodové poloměry ke klikovým ramenům klikové hřídele 2.

Dále může být, s ohledem na rozdělení tepla uvnitř průřezu klikového hřídele 2, výhodné měnit výkon induktoru 5 podle geometrického tvaru klikového ramene navazujícího na příslušný ojniční čep 3, určený ke kalení. Toto rozdělení výkonu by bylo přizpůsobeno rozdělení hmoty v průřezu klikového hřídele 2, tzn., že pro větší hmotu by byl potřebný vyšší výkon. Z pohledu shora, znázorněného na obr. 3, opět přesněji vyplývá konstrukce klikového hřídele 2 s ojničními čepy 3 a hlavními ložisky 4. Na tomto obrázku jsou opět zřetelně znázorněny možné pohyby induktoru 5 prostřednictvím šipek X a Y.

V řezu znázorněném na obr. 4, který je veden ojničním čepem 3b určeným ke kalení, je patrná vzdálenost mezi osou 14 souměrnosti hlavních ložisek 4 a osami 16 a 15b souměrnosti rotačního zařízení, popřípadě ojničního čepu 3b, odpovídající zdvihu klikového hřídele 2, které jsou ovšem vzájemně souosé, popřípadě jsou totožné.

Velmi podobný je pohled zpředu znázorněný obr. 5, kde je ojniční čep 3b určený ke kalení zakryt.

Aby bylo možno kalit následující ojniční čep, například vnější ojniční čep 3c, jak je to znázorněno na obr. 8, natočí se po procesu kalení ojničního čepu 3b otočné zařízení 8 pouze o úhel ve směru rotace, tedy o úhel mezi právě kaleným ojničním čepem 3b a následujícím ojničním čepem 3c určeným ke kalení.

Toto se v daném příkladu provedení realizuje prostřednictvím například ručně prováděného natočení čelisťového sklíčidla 13. K tomu může mít čelisťové sklíčidlo 13 rastrování, takže je také při ručním natáčení vyloučena chybná obsluha. Osa 15c souměrnosti ojničního čepu 3c je pak souosá s osou 16 souměrnosti rotačního zařízení 6 a ojniční čep 3c se tím může, stejným způsobem jako předtím ojniční čep 3b, kalit prostřednictvím induktoru 5. Ktomu induktor 5 pouze pojíždí pomocí pojezdového zařízení podél osy j_6 souměrnosti ve směru šipky X, načež se děje přistavení ve směru k ojničnímu čepu 3c, tedy ve směru šipky Y. Oba jmenované pohyby pojezdového zařízení se mohou dít například řízením NC nebo CNC. Během pojezdového pohybu induktoru 5 se může současně dít také výše popsaný natáčivý pohyb klikového hřídele 2. Teoreticky je však nyní také možné pojíždět místo induktorem 5 klikovým hřídelem 2 ve směru šipky X.

V daném, a jak výše uvedeno, jen teoreticky se vyskytujícím případě, se může prostřednictvím jednoho induktoru 5 kalit více souosých ojničních čepů 3, totiž ojniční čep 3c a ojniční čep 3a. Smysluplným způsobem se mohou, jeden po druhém, kalit ojniční čepy 3a a 3c, protože jsou jejich osy 15a a 15c identické a tím není potřebné natočení klikového hřídele 2. Souosé ojniční čepy 3a a 3c by bylo alternativně samozřejmě možné kalit současně prostřednictvím odpovídajícího počtu zde však neznázoměných induktorů 5, aby se při o něco zvýšeném nákladu na zařízení dosáhlo jisté úspory času. Podle počtu a příslušného uspořádání ojničních čepů 3 jsou zde možná nej různější provedení.

Potřebná míra pro nastavení osy 15 souměrnosti ojničních čepů 3 jako osy pro rotaci klikového hřídele 2, může být tvořena například základní měrkou, o jejíž délku se pak přestavovací zařízení 7, tzn. v daném případě saně 12, přestavují podél vodicí dráhy JJ_. V neznázoměném způsobu se může tato základní měrka přiložit například na doraz J_8 umístěný na rotačním zařízení 6, načež se pak děje přestavování saní 12, dokud tyto saně nedosednou na základní měrku. Alternativně je samozřejmě také možné, vytvořit pro různé míry k nastavení os 15 souměrnosti na osu 16 sou-6CZ 304247 B6 měrnosti, neznázoměné rastrování pro saně 12 podél vodicí dráhy _H. Tímto způsobem by se mohly zaznamenávat často opakované míry zdvihu různých klikových hřídelů. Pro takový případ by se mohlo nabízet již výše zmíněné řízení NC nebo CNC.

Na obr. 6 a 7 je znázorněn klikový hřídel, již znázorněný na obr. 1 až 5, přičemž však induktor 5 působí na ojniční čep 3b. Konstrukcí zařízení a popsaným prováděním postupu kalení ojničních čepů 3 klikové hřídele 2 je možné, použít velmi jednoduše konstruované induktory 5, které mohou být vyrobeny strojovou výrobou, například soustružením a frézováním. Z této jednoduché výroby induktorů 5 vyplývá větší přesnost a tím reprodukovatelnost, což je výhodné zejména při výměně induktorů.

Zásadně jsou použitelné také induktory 5, které sestávají ze dvou poloskořepin a tak lépe obklopují kalenou oblast klikového hřídele 2.

U zařízení podle obr. 8 a 9 zaujímá induktor 5 pozici, ve které se kalí ojniční čep 3c. Také zde by mohlo být pro přestavovaeí zařízení 7 použito neznázoměné hnací zařízení, pracující například elektricky.

Obr. 10 znázorňuje zařízení i z obr. 8, přičemž se ovšem kalí ojniční čep 3b a kromě toho je klikový hřídel 2 na své straně odvrácené od čelisťového sklíčidla 13 uložen v dalším upínacím prostředku vytvořeném rovněž jako čelisťové sklíčidlo, který je prostřednictvím dalšího, neznázorněného přestavovacího zařízení a rotačního zařízení 20, odpovídajícího rotačnímu zařízení 6, umístěn na dalším základním tělese 21. Tato konstrukce se nabízí pro zařízení I, protože letmé uložené klikového hřídele 2 by mohlo vést k velkým problémům vzhledem k obvodovému házení. Z důvodu přehlednosti bylo na obr. 1 až 9 druhé základní těleso 21 s druhým čelisťovým sklíčidlem 19 vypuštěno.

Spojení otáčení se může principiálně dít přímo prostřednictvím klikového hřídele 2 nebo pomocí přídavného, neznázorněného hřídele. Alternativně je také teoreticky možné, pohánět klikový hřídel na obou koncích, přičemž je pak potřebné velmi dobré sladění obou pohybů. Výše popsané přestavení os se má dít vždy na obou koncích klikového hřídele 2 odděleně. K čemuž je, jak již bylo výše zmíněno, vytvořeno na straně druhého čelisťového sklíčidla 19 rovněž přestavovaeí zařízení s vodicí dráhou 22, ze kterého jsou znázorněny jen drážka 22a a čtyřhran 22c. K natočení klikového hřídele 2 se jedno z čelisťových sklíčidel 13 nebo 19 mírně pootevře, přičemž se klikový hřídel 2 přidržuje na svém uvolněném konci neznázorněným středícím hrotem. Pak následuje natočení a následně upnutí pootevřeného čelisťového sklíčidla 13, popřípadě 19.

Na obr. 11 a 12 je dále znázorněn šnekový převod 23, který je součástí otočného zařízení 8 a může být poháněn například hydraulicky nebo elektricky. Pomocí tohoto šnekového převodu se může upustit od ruční obsluhy otočného zařízení 8. Také pro šnekový převod 23 je rovněž možné rastrování (neznázoměné) odpovídající ručnímu provedení.

Výše popsaný způsob je použitelný nejen pro znázorněný klikový hřídel 2, nýbrž se může také používat u klikových hřídelů typu split-pin, tedy s dělenými ojničními čepy. Přitom se mohou neznázorněným způsobem prostřednictvím dvou induktorů 5 kalit ojniční čepy 3 nacházející se bezprostředně vedle sebe v oblasti mezi ramenem kliky. Osy souměrnosti jednoho z ojničních čepů 3 určeného ke kalení se pak používá jako osy rotačního pohybu klikového hřídele 2 a druhý induktor 5 se pak navádí k dalšímu ojničnímu čepu 3, přičemž je však třeba překonávat jen velmi malou excentricitu.

Jestliže mají klikové hřídele 2 určené ke kalení obvodové házení, pak je samozřejmě možné použití neznázoměné opěrné lunety ve střední oblasti klikového hřídele. Opěrná luneta má přitom působit co nejvíce na ojniční čep 3, který má v tomto momentu tutéž osu 15 souměrnosti jako ojniční čep 3 určený ke kalení, nebo přímo na ojniční čep 3 určený ke kalení. Rovněž je možné přemístit upínací prostředek 13, popřípadě 19, vhodnými opatřeními blíže k ojničnímu čepu 3

-7CZ 304247 B6 určenému ke kalení, což se například nabízí v případě otočných upínačů. Jak je výše zmíněno, lze větším opásáním a tím větší volitelnou vazební mírou bránit nebezpečí dotyku mezi induktorem 5 a klikovým hřídelem 2, vznikajícímu popřípadě obvodovým házením.

Ojniční čepy 3 a hlavní ložiska 4 se mohou zásadně kalit jen v jediném zařízení i, lze-li náležitě umístit k tomu potřebné induktory 5. Většinou se však nabízí kalit mechanicky složitější ojniční čepy 3 a mechanicky jednodušší hlavní ložiska 4 v separátních zařízeních, přičemž tato zařízení pak mohou být vzájemně modulově spojena. To pak vede ke zkrácení doby výrobního cyklu.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro indukční kalení ojničních čepů klikových hřídelů typu s dělenými ojničními čepy, s alespoň dvěma hlavními ložisky (4), přičemž alespoň dva ojniční čepy (3) leží bezprostředně vedle sebe, vyznačující se tím, že je provedeno s alespoň dvěma induktory (5) pro příslušné ojniční čepy (3) ležící bezprostředně vedle sebe, určené ke kalení, s alespoň jedním rotačním zařízením (6) k dosažení otáčivého pohybu klikového hřídele (2), s alespoň jedním přestavovacím zařízením (7), ve kterém je uložen klikový hřídel (2), a které umožňuje nastavovat osu (15) souměrnosti ojničního čepu (3) klikového hřídele (2) jako osu pro rotační pohyb klikového hřídele (2), s naváděcím zařízením pro navádění induktoru (5) pro další ojniční čep (3), přičemž oba induktory (5) pracují bezdotykově a obklopují ojniční čepy (3) určené ke kalení vždy pouze na polovině jejich obvodu a současně kalí vedle sebe ležící ojniční čepy (3), s dorazem (18) umístěným na rotačním zařízení (6) a se základní měrkou pro přestavení přestavovacího zařízení (7) pro nastavení osy (15) souměrnosti ojničního čepu (3) určeného ke kalení jako osy pro otáčení klikového hřídele (2), s úložným a seřizovacím elementem (17) ve tvaru vidlice pro uložení jednoho z ojničních čepů (3) pro ustavení klikového hřídele (2) před kalením.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že je upraveno alespoň jedno natáěecí zařízení (8), které umožňuje natočit klikový hřídel (2) o určitý úhel kolem jeho osy (14) souměrnosti.

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že toto alespoň jedno natáčecí zařízení (8) má mechanický šnekový převod (23).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že šnekový převod (23) je poháněn elektricky nebo hydraulicky.

5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že toto alespoň jedno natáčecí zařízení (8) má upínací prostředek (13) k uložení klikového hřídele (2).

6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že toto alespoň jedno přestavovací zařízení (7) má saně (12), které jsou prostřednictvím kliky přestavitelně podél vodicí dráhy (11) kolmo k ose (14) souměrnosti klikového hřídele (2).

-8CZ 304247 B6

Ί. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že pro rozdílné míry k nastavení osy (15) souměrnosti ke kalení určeného ojničního čepu (3) klikového hřídele (2) jako osy pro otáčení klikového hřídele (2) je upraveno rastrování.