CZ36212U1 - Zařízení pro vytlačování polotovarů - Google Patents

Description

Zařízení pro vytlačování polotovarů

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro vytlačování polotovarů například kovových polotovarů z průběžného indukčního ohřívače, tedy oblasti zpracování materiálů především ve strojní výrobě a kovo výrobě.

Dosavadní stav techniky

Ve strojírenské praxi se využívá mnoho způsobů výroby kovových dílů a polotovarů. Jedním z častých způsobů výroby je tváření, při kterém se kov záměrně deformuje pomocí tvářecích strojů a nástrojů. Mezi technologie tváření patří např. kování, lisování, válcování, tažení a ohýbání. V kovárenském průmyslu se hojně využívá technologie tváření za tepla, kdy se kovový polotovar ohřeje na tvářecí teplotu a následně je tvářen. Tváření za tepla umožňuje výrazně snížit tvářecí sílu, protože ohřátý kov má mnohem menší tvářecí odpor.

Jedním ze způsobů ohřevu kovů je indukční ohřev, při kterém se kov ohřívá bezkontaktně pomocí elektromagnetické indukce a teplo se vyvíjí přímo v materiálu. Ze strojírenské praxe jsou známy linkové tvářecí stroje opatřené průběžným indukčním ohřívačem, které ohřívají kovové polotovary v dlouhé cívce zvané induktor. Jako polotovary se nejčastěji používají přířezy kruhového nebo čtyřhranného průřezu. V induktoru se polotovary pohybují v řadě za sebou a stejně tak se v řadě za sebou i ohřívají. Jedním ze způsobů posuvu polotovarů je jejich přivádění řetězovým dopravníkem k přítlačným kladkám umístěným před induktorem a následné protlačování polotovarů induktorem přítlačnými kladkami. Pohyb celé řady polotovarů induktorem tak zabezpečuje polotovar sevřený a posouvaný přítlačnými kladkami. Když tedy dojde zásoba polotovarů před induktorem, přítlačné kladky nemohou dále polotovary posouvat a v induktoru zůstává částečně ohřátý materiál, který zněj nemůže pokračovat ke zpracování. Ktomuto problému dochází vždy, když se ukončuje ohřev, tedy na konci směny, před přestávkou, při změně typu polotovaru nebo při zkouškách tváření. Materiál se utěchto zařízení běžně vytlačuje ručně nebo poloautomaticky, přičemž obsluha vkládá před přítlačné kladky tlačné tyče nebo falešné polotovary. Při ručním vytlačování pomocí tlačných tyčí zpravidla nelze provést ohřátí polotovarů do posledního kusu, protože obsluha nedokáže zajistit přesné posouvání přířezů v taktu ohřívací linky. Také z bezpečnostních důvodů musí být při ručním vytlačování vypnutý ohřev, protože hrozí riziko popálení od tlačných tyčí. Nedohřáté přířezy již nelze tvářet a energie spotřebovaná na jejich ohřev se stává ztrátou. Pokud požadavky na kvalitu výroby nedovolují opětovné ohřátí polotovarů, musí se materiál vyhodit. V opačném případě se musí čekat dlouhou dobu, než materiál vychladne na teplotu okolí. Použití falešných polotovarů sice umožňuje zpracování výrobních polotovarů do posledního kusu, ale v induktoru pak zůstanou falešné polotovary a musí se řešit jejich vytlačení. Tento postup je rovněž doprovázen ztrátou energie. Ruční manipulace s tlačnými tyčemi nebo falešnými polotovary je náročná pro obsluhu a zvyšuje riziko úrazu.

Jsou známy automatické vytlačovací systémy, ve kterých jsou polotovary vytlačovány z induktoru instalovaným vytlačovacím zařízením. Z dokumentu US 2016023263 AI je známo zařízení pro odstraňování materiálu z výrobní linky, především určené pro vyprázdnění kovových bloků z indukčních ohřívačů. Vytlačovací zařízení je koncipováno tak, že obsahuje několik krátkých tlačných tyčí, které jsou uspořádané paralelně nad sebou v šikmo skoseném tyčovém stojanu s nosnými kolejnicemi, tedy zásobníku. Nosné kolejnice jsou opatřeny zuby, z nichž každý zub tvoří vlastní úložnou plochu pro jednu samostatnou krátkou tlačnou tyč. Tento mechanismus pro zajištění přesunu tlačných tyčí ze skladovací polohy do vytlačovací polohy se aktivuje na dálku a spouští vyjmutí a uložení krátkých tlačných tyčí z tyčového stojanu do podélné sestavy za sebou uspořádaných tlačných tyčí. Tyčový stojan se po aktivaci pohybuje dolů nebo nahoru pomocí pístového mechanismu a ukládá krátké tlačné tyče z tyčového stojanu do dráhy posuvu

- 1 CZ 36212 UI zpracovávaného materiálu. V pořadí první krátká tlačná tyč je opatřena kontaktní hlavou tlačící vpřed polotovary. Krátké tlačné tyče jsou navíc opatřeny spojovacím mechanismem umožňujícím spojení konce předchozí krátké tlačné tyče se začátkem krátké tlačné tyče následující, ale toto spojení není řešeno jako trvalé. Nevýhodou tohoto řešení je že vytlačovací zařízení je konstrukčně velké, neboť krátké tlačné tyče jsou umístěny s odstupem nad sebou. Také zvolený typ spojení může generovat v případě pootočení krátkých tlačných tyčí nebo poškození jejich konců závadu jejich spojení do jedné dlouhé tlačné tyče. Navíc je v tomto řešení nutná přítomnost vysunovacího zařízení, které zabezpečí vysouvání anasouvání krátkých tlačných tyčí do tyčového stojanu. Vysouvací zařízení podebírá tlačné tyče zespoda a vyžaduje proto mezery v podávači dráze. Toto řešení nelze tedy použít v kombinaci s řetězovým dopravníkem, protože by docházelo ke kolizi řetězů s vysunovacím zařízením.

Z dokumentu US 2019316845 AI je známo automatické vytlačovací zařízení, které pro vytlačování využívá koncept tlačných řetězů známých např z dokumentu WO 2017/203546 AI. Dlouhá tlačná tyč je složena z mnoha délkově malých válečků, které jsou navzájem spojeny do jediného ohebného celku pomocí čepů. Dlouhá tlačná tyč bývá uložena v zásobníku, který je v tomto případě tvořen cívkou, na kterou je dlouhá tlačná tyč navinuta před induktorem nebo trubkou, ve které j e nad induktorem uložena. Nevýhodou krátkých tlačných tyčí j e nebezpečí j ej ich vzdouvání při vytlačování. Oba způsoby uložení tlačných tyčí mají velkou zástavbovou výšku. Umístění části vytlačovacího zařízení nad induktory komplikuje výměnu induktorů pomocí jeřábu.

Hlavním úkolem předmětného technického řešení je vytvořit takové zařízení pro vytlačování polotovarů, které by využívalo známou technologii skládání jednotlivých tlačných tyčí nebo tlačných segmentů do jedné podélné sestavy a zpět, ale s potřebou mnohem menší zástavby vlastního zařízení pro vytlačování polotovarů oproti současnému stavu techniky. Ke splnění tohoto hlavního úkolu je nutné, aby byly tlačné tyče nebo tlačné segmenty uspořádány, co nevíce pohromadě a bez mezer čímž by se docílilo potřebného zmenšení prostorové velikosti zařízení pro vytlačování polotovarů. Důležité je zabránit možnému příčení jednotlivých tlačných tyčí nebo tlačných segmentů při jejich uspořádávání do jedné podélné sestavy a zabránit i možnosti nezapadnutí spojovacích zámků držících tlačné tyče nebo spojovací segmenty v podélné sestavě pohromadě. Dalším důležitým úkolem je zjednodušit, a tak zlevnit konstrukci automatického vytlačovacího zařízení tak, aby se pohyb a přeskupení tlačných tyčí z úložného prostoru do jedné řady na podávači dráhu a zpět obešel bez přídavného zvedacího mechanismu, který je součástí podobných zařízení tvořících současný stav techniky. Přitom je žádoucí, aby zařízení bylo schopné fungovat a kooperovat s řetězovým dopravníkem a přítlačnými kladkami, které jsou běžnou součástí mnoha indukčních ohřívačů.

Podstata technického řešení

Přehled nezbytných definic:

„Skladovací polohou“ je myšlen stav, kdy jsou jednotlivé tlačné tyče uloženy v poloze nad sebou v zásobníku, přičemž svými čepy dosedají na úložné hrany úložných ramen nad úrovní klínových náběhových ploch. Tlačné tyče jsou uloženy v klidu a nepohybují se, v podstatě leží jedna na druhé v jedné vertikální rovině, přičemž jsou spolu stále vzájemně spojené spojovacími mechanismy.

„Vytlačovací polohou“ je myšlen stav, kdy se jednotlivé tlačné tyče po opuštění zásobníku vzájemně seřadí do podélné sestavy v podstatě vytvářející jednu dlouhou dělenou tlačnou tyč. Jednotlivé tlačné tyče k sobě těsně přiléhají svými předními a zadními částmi tak, že k zadní části tlačné tyče, která opustila zásobník dříve, přiléhá přední část tlačné tyče, která opustila zásobník jako další v pořadí. Tlačné tyče uspořádané do sestavy jsou spolu stále vzájemně spojené spojovacími mechanismy.

-2CZ 36212 UI „Pohybem vpřed“ je myšlen pohybový stav, kdy tlačné tyče postupně opouštějí zásobník, aby se uspořádaly do podélné sestavy. Tento děj probíhá tak, že v pořadí první tlačná tyč, tedy tlačná tyč, která je v zásobníku uložena nejníže, je svou přední částí zachycena výsuvným mechanismem, obvykle tvořeným rotujícími kladkami tvořícími již součást výrobního stroje. Tyto kladky tlačí tuto první tlačnou tyč směrem dopředu, díky čemuž je tato první tlačná tyč vysunuta ze skladovací polohy, kdy její čepy postupně opouštějí kontakt s úložnými hranami a klínovými náběhovými plochami. První tlačná tyč je při tomto pohybu usazena v dráze posuvu zpracovávaného materiálu, tedy polotovarů, která je ale součástí výrobního stroje, nikoli zařízení pro vytlačování polotovarů. První tlačná tyč tak vždy vykonává svůj pohyb ve vertikálním směru. V době, kdy první tlačná tyč opouští zásobník, v pořadí nejníže uložená druhá tlačná tyč a ostatní druhé tlačné tyče umístěné nad ní klesají svojí vahou směrem dolů kopírujíce při tomto pohybu tvar úložných hran a klínových náběhových ploch, a nakonec zaujímají pozici uvolněnou tlačnou tyčí pod nimi. V tento okamžik se pohyb nejníže v zásobníku uložené tlačné tyče mění na pohyb v horizontálním směru a druhá tlačná tyč vytvoří s první tlačnou tyčí podélnou sestavu. Spojovací mechanismus přitom funguje tak, že při vysouvání v pořadí nejníže uložené tlačné tyče dochází k tomu, že táhlo spojovacího mechanismu spojujícího tuto tlačnou tyč s v pořadí následující druhou tlačnou tyčí, nemění svou polohu vůči zásobníku. To je způsobeno tím, že vodící čep spojovacího mechanismu je pouze v posuvném spojení, které nezabezpečuje žádný přenos tažných sil. K přenosu tažných sil začne docházet až v okamžiku, kdy druhá tlačná tyč zaujme polohu v podélné sestavě. V tuto chvíli se již nemá vodící čep kam posouvat, neb se opřel o konec vodící drážky a začíná tak přenos dopředně síly od tlačné tyče uváděné do pohybu vpřed výsuvným mechanismem. Úkolem kotvícího čepuje umožnit rotační pohyb táhla ve vertikálním směru dolů v momentě, kdy se hrana přední části druhé tlačné tyče překulí přes hranu zadní části v pořadí předcházející tlačné tyče, aby tak obě tlačné tyče zaujaly polohu v podélné sestavě. Pohyb vpřed končí v momentě, kdy tlačné tyče dosáhnou vytlačovací polohu, tedy všechny tlačné tyče se seřadí do podélné sestavy a v pořadí poslední druhá tlačná tyč, tedy ta, která je ve skladovací poloze umístěná nejvýše, je téměř celá vysunuta ze zásobníku tak, že pouze její zadní část je mezi přítlačnými kladkami tvořícími součást výrobního stroje.

Pojmem „pohyb vzad“ je myšlen pohybový stav opačný stavu „pohyb vpřed“. Jednotlivé tlačné tyče se pohybují zpět do zásobníku, přičemž se v něm postupně ukládají jedna pod druhou zvedající přitom tlačné tyče umístěné nad sebou nahoru, až do zasunutí všech tlačných tyčí zpět do zásobníku a zaplnění zásobníku. Táhlo s vodícím čepem koná v tomto případě opačný pohyb, než konalo při pohybu vpřed.

Pojmem „vertikální rovina“ je myšlena rovina, ve které jsou současně uspořádány podélné osy všech jednotlivých tlačných tyčí v pozici jejich uložení nad sebou ve skladovací poloze, kdy jsou tyto osy prakticky rovnoběžné a současně jsou rovnoběžné s podélnou osou podélné sestavy.

Pojmem horizontální rovina“ je myšlena jakákoli rovina, která je kolmá na vertikální rovinu a je a rovnoběžná s podélnou osou alespoň jedné tlačné tyče.

Pojmem „vertikální směr“ je myšlen směr vzhůru nebo dolů daný vektorem kolmým na horizontální rovinu a současně ležícím v rovině vertikální.

Pojmem horizontální směr“ je myšlen směr, který je kolmý na vertikální směr a zároveň jeho celý vektor leží ve vertikální rovině, v níž se nacházejí všechny podélné osy všech tlačných tyčí nacházejících se v zásobníku ve skladovací poloze zařízení pro vytlačování polotovarů, tedy podélné osy a vektor jsou rovnoběžné.

Pojmem „přední část tlačné tyče“ je myšlena ta část tlačné tyče, která se jako první vzdaluje od zásobníku při jejím pohybu vpřed a „zadní část tlačné tyče“ je ta část tlačné tyče, která se jako první přibližuje k zásobníku při jejím pohybu vzad, přičemž plochy, kterými se jednotlivé tlačné tyče vzájemně dotýkají při svém uspořádání do podélné sestavy, jsou čelní plochy přední, resp. zadní části tlačné tyče.

-3 CZ 36212 UI

Pojmem „horní část tlačné tyče“ je myšlena ta část tlačné tyče nacházející se nad horizontální rovinou procházející v poloze tlačné tyče ve skladovací poloze osou čepu umístěného v tlačné tyči v této poloze výše. Naopak pojmem spodní část tlačné tyče“ je myšlena ta část tlačné tyče nacházející se pod horizontální rovinou procházející v poloze tlačné tyče ve skladovací poloze osou čepu umístěného v tlačné tyči v této poloze níže.

Nedostatky v současnosti známých zařízení pro vytlačování polotovarů překonává níže popsané zařízení. Představované zařízení pro vytlačování polotovarů je tvořené zásobníkem a v něm uspořádanými alespoň dvěma tlačnými tyčemi. Toto uspořádání tlačných tyčí, kdy jsou všechny uspořádané nad sebou v zásobníku, se říká skladovací poloha. Zařízení pro vytlačování polotovarů je dále tvořené alespoň jedním spojovacím mechanismem pro vzájemné spojení tlačných tyčí a mechanismem pro zajištění přesunu tlačných tyčí ze skladovací polohy do vytlačovací polohy a zpět. Ve vytlačovací poloze tlačné tyče vytvářejí podélnou sestavu za sebou uspořádaných tlačných tyčí.

Každá tlačná tyč je opatřena alespoň dvěma čepy. Alespoň první tlačná tyč je navíc opatřena alespoň jednou podélnou ve vertikální rovině uloženou vodící drážkou, kdy alespoň druhá tlačná tyč je uzpůsobena pro upevnění alespoň jednoho spojovacího mechanismu. Zásobník je pak opatřen alespoň dvěma ve vertikální rovině vedle sebe uspořádanými úložnými rameny s úložnou hranou. Úložná ramena mají na své spodní části klínovou náběhovou plochu. Klínová náběhová plocha a úložná hrana svým uspořádáním vytvářejí při pohybu tlačných tyčí vzad oporu pro čep. Zásobník je dále opatřen alespoň jedním jistícím ramenem, které je uspořádané ve vertikální rovině vedle úložných ramen ve směru pohybu tlačných tyčí vpřed. Jistící rameno je ve své spodní části opatřené opěrným segmentem majícím za úkol eliminovat samovolný zdvih podélné sestavy.

Spojovací mechanismus je tvořen alespoň jedním táhlem, které je opatřené najednom konci kotvícím čepem a na druhém konci vodícím čepem. Kotvící čep má za úkol otočně spojit táhlo s přední částí alespoň druhé tlačné tyče. Vodící čep pak slouží pro posuvné uložení táhla ve vodící drážce alespoň první tlačné tyče. Mechanismus pro zajištění přesunu tlačných tyčí ze skladovací polohy do vytlačovací polohy a zpět je tvořen úložnými hranami, klínovými náběhovými plochami a s nimi posuvně zabírajícími čepy.

Ve výhodném provedení je zásobník tvořen ve směru pohybu vpřed za sebou postupně uloženými prvním úložným ramenem, druhým úložným ramenem a jistícím ramenem. Tato tři ramena jsou ve své horní části hřbetem pevně spojena do jednoho kompaktního celku. Délka jednotlivých ramen zásobníku se ve směru pohybu vzad prodlužuje. To znamená, že při bočním průmětu zásobníku do vertikální roviny je nej spodnější hrana jistícího ramena výše než nej spodnější hrana druhého úložného ramena a nej spodnější hrana prvního úložného ramena je ještě níže než nej spodnější hrana druhého úložného ramena. Toto uspořádání je nezbytné pro optimální náběh čepů současně na obě úložná ramena při pohybu tlačných tyčí vzad. Pro konstrukci není přitom důležité, zdaje různá délka ramen dána délkou základních těl ramen nebo délkou či směrovým uspořádáním jejich spodních koncových prvků, tedy klínovou náběhovou hranou nebo opěrným segmentem.

V jiném výhodném provedení jsou úložné hrany úložných ramen směrem dolů šikmo skoseny ve směru pohybu tlačných tyčí vpřed. Směr skosení úložných hran je shodný se směrem skosení klínových náběhových ploch. V tomto výhodném provedení tak čepy kloužou po horní části úložných ramen a klínových náběhových plochách směrem šikmo vpřed nebo šikmo vzad podle toho, zda se tlačné tyče pohybují směrem vpřed nebo vzad. Mírný sklon, tedy skosení úložných hran a klínových náběhových ploch navíc snižuje sílu potřebnou pro nasouvání tlačných tyčí do zásobníku při jejich pohybu vzad.

V dalším výhodném provedení je tlačná tyč tvořena dvojicí podélníků, které jsou k sobě spojeny dvěma čepy. Toto spojení je vytvořeno tak, že mezi spojenými podélníky je vytvořena mezera.

-4CZ 36212 UI

V tomto výhodném provedení je čep umístěný v zadní části takto vytvořené tlačné tyče uspořádán níže než čep uspořádaný v přední části tlačné tyče. Toto uspořádání je nezbytné pro zabezpečení společného náběhu obou čepů na dvojici klínových náběhových ploch při pohybu tlačných tyčí vzad.

V ještě dalším výhodném provedení je vodící drážkou ve své horní části z vnitřní strany opatřen každý podélník. Podle tohoto výhodného provedení je vodící drážka umístěna tak, že ve spojeném stavu dvojice podélníků do jedné tlačné tyče jsou obě vodící drážky k sobě zrcadlově přikloněné. V tomto výhodném provedení jsou tak vodící drážky stejně dlouhé a rovnoběžné.

V následujícím výhodném provedení je první tlačná tyč ve své přední části opatřena hlavicí. Tato hlavice slouží pro přímý tlačný kontakt s vytlačovaným polotovarem. Podle tohoto výhodného provedení je tak první tlačná tyč delší, než druhá tlačná tyč právě o délku hlavice. Tomu však nemusí být vždy a hlavice nemusí mít na délku první tlačné tyče žádný vliv.

V případě, že hlavice prodlužuje tělo první tlačné tyče nad úroveň délky druhé tlačné tyče nemusí být hlavice opatřena vodící drážkou.

Podle jiného výhodného provedení, ideálně takového, kde tlačná tyč je uspořádána tak, že má vytvořenu mezeru, je spojovací mechanismus uspořádán v mezeře. Toto uspořádání je vhodné především u výhodného řešení, kde tlačná tyč je tvořena dvojicí podélníků. Vodící čep je u tohoto výhodného provedení uspořádán jako dvoustranný procházející skrze táhlo. Jeho konce jsou pak uloženy zrcadlově protilehle ve dvojici protilehlých vodících drážek jediné tlačné tyče.

V dalším výhodném provedení je opěrným segmentem kladka nebo opěrná destička nebo ližina.

V následujícím výhodném provedení je vodící drážka alespoň na jednom svém konci uzavřena, tak aby čep nemohl při svém pohybu v horizontálním směru vodící drážku opustit. Je-li jeden konec vodící drážky otevřený, pak je to s výhodou konec ležící v přední části tlačné tyče. Otevřený konec vodící drážky je v tomto výhodném provedení uzpůsoben pro to, aby při zaujímání skladovací polohy mohl čep bezproblémově vyjet ven z vodící drážky a při zaujímání vytlačovací polohy se mohl stejně bezproblémově vrátit do vodící drážky.

Hlavní výhodou zařízení pro vytlačování polotovarů podle výše popsaného technického řešení je, že sice využívá klasickou technologii skládání jednotlivých tlačných tyčí do jedné podélné sestavy a zpět, ale zásobník jako takový potřebuje pro své provedení mnohem menší zástavbu, než je tomu u v současnosti používaných zařízení pro vytlačování polotovarů. Tlačné tyče jsou uspořádány, co nevíce pohromadě, prakticky přímo na sobě tak, že se přímo vzájemně dotýkají, prakticky bez mezer. Tím je docíleno potřebného zmenšení prostorové velikosti zařízení pro vytlačování polotovarů. Příčení jednotlivých tlačných tyčí je zabráněno pomocí opěrného segmentu a možnost nezapadnutí spojovacích zámků prakticky odpadá díky použití spojovacího mechanismu pro trvalé spojení tlačných tyčí. Konstrukce zařízení pro vytlačování polotovarů podle tohoto užitného vzoru je konstrukčně a výrobně mnohem jednodušší a levnější, než tomu bylo u dosud běžně používaných zařízení. Navíc se pohyb a přeskupení tlačných tyčí z úložného prostoru do jedné podélné sestavy a zpět obejde i bez přídavného zvedacího mechanismu, který je součástí podobných zařízení tvořících současný stav techniky.

Zařízení pro vytlačování polotovarů je schopné fungovat a kooperovat s řetězovým dopravníkem a přítlačnými kladkami, které jsou běžnou součástí mnoha indukčních ohřívačů.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, ve kterých znázorňují:

-5CZ 36212 UI obr. 1 3D pohled z boku na zařízení pro vytlačování polotovarů v jeho skladovací poloze;

obr. 2 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů v jeho skladovací poloze;

obr. 3 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů ve fázi pohybu vpřed, kdy polovina první tlačné tyče již opustila zásobník, s vyobrazením posuvného pohybu vodícího čepu ve vodící drážce;

obr. 4 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů ve fázi pohybu vpřed, kdy první tlačná tyče téměř celá opustila zásobník a posuvný pohyb vodícího čepu ve vodící drážce se mění v tažný pohyb, ale přední část druhé tlačné tyče leží stále ještě na konci zadní části první tlačné tyče;

obr. 5 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů ve fázi pohybu vpřed, kdy první tlačná tyče právě celá opustila zásobník a druhá tlačné tyč zaujala pozici svou přední částí v dotyku se zadní částí první tlačné tyče a jsou tak uspořádány do podélné sestavy;

obr. 6 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů ve fázi pohybu vpřed, kdy v zásobníku zbývají pouze poslední dvě druhé tlačné tyče;

obr. 7 boční řez zařízením pro vytlačování polotovarů ve fázi pohybu vpřed, kdy poslední druhá tlačná tyč opustila zásobník a její zadní konec už je pouze přidržován opěrným segmentem jistícího ramena;

obr. 8 detailní pohled z boku v řezu na uspořádání spojovacího mechanismu v mezeře;

obr. 9 detailní 3D pohled na uspořádání spojovacího mechanismu v mezeře, bez zobrazení čepů;

obr. 10 příčný řez A-A tlačnou tyčí tvořenou dvojicí podélníků spojených dvojicí čepů bez spojovacího mechanismu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Zařízení pro vytlačování polotovarů vychází ve svém základu z dosud známých postupů, kdy se jednotlivé tlačné tyče 2, 2' v krátkém provedení spojují do jedné podélné sestavy 3 těchto tlačných tyčí 2. 2 as použitím posuvných mechanismů indukčního ohřívače je podélná sestava 3 posouvána v taktu původního posunu polotovarů do indukčního ohřívače, odkud v tomto taktu původní pracovní rychlosti výrobní linky protlačuje zbytek polotovarů přes indukční ohřívač k tvářecím strojům. Přes tuto podobnost s dosud známými technologiemi je představované zařízení pro vytlačování polotovarů uspořádáno mnohem výhodněji, takže je levnější na výrobu ajeho provoz je méně náchylný na poruchy. Také nevyžaduje přídavné mechanismy, pro uložení tlačných tyčí 2, T do zásobníku 1.

Zařízení pro vytlačování polotovarů podle vyobrazení, vyobrazených na obr. 1 až 10, je tvořené zásobníkem j_, který je uspořádán ve vertikální rovině. V zásobníku Ijsou uspořádány alespoň dvě tlačné tyče 2, 2\ které jsou v zásobníku 1 uloženy nad sebou ve skladovací poloze. Přechod tlačných tyčí 2, T ze skladovací polohy v zásobníku j. do vytlačovací polohy do podélné sestavy 3 a zpět se děje pohybem vpřed, tedy současným složeným pohybem kopírujícím tvar úložných hran 14 a klínových náběhových ploch 5 při pohybu v zásobníku j. a následným horizontálním pohybem tlačných tyčí 2, T mimo zásobník 1 Zařízení pro vytlačování polotovarů je podle vyobrazení, vyobrazených na obr. 1 až 10, dále tvořené alespoň jedním spojovacím mechanismem, který slouží pro vzájemné spojení tlačných tyčí 2, 2' a mechanismem pro zajištění přesunu tlačných tyčí 2,2' ze skladovací polohy do vytlačovací polohy a zpět. Ve vytlačovací poloze tlačné tyče 2, T vytvářejí podélnou sestavu 3 za sebou uspořádaných tlačných tyčí 2, 22 Každá tlačná

-6CZ 36212 UI tyc 2, T opatřena alespoň dvěma čepy 7, přičemž alespoň první tlačná tyč 2 je navíc opatřena alespoň jednou podélnou ve vertikální rovině uloženou vodící drážkou 12. Druhá tlačná tyč 2' je naopak uzpůsobena pro upevnění alespoň jednoho spojovacího mechanismu. Zásobník £ je opatřen alespoň dvěma ve vertikální rovině vedle sebe uspořádanými úložnými rameny 4. £ s úložnou hranou 14. Úložná ramena 4, 4' mají na své spodní části klínovou náběhovou plochu 5. Klínová náběhová plocha 5 a úložná hrana 14 svým uspořádáním vytvářejí při pohybu tlačných tyčí 2, 2' vzad oporu pro čep 7. Zásobník £ je dále opatřen alespoň jedním jistícím ramenem 13, které je uspořádané ve vertikální rovině vedle úložných ramen 4, 4' ve směru pohybu tlačných tyčí 2, 2' vpřed. Jistící rameno 13 je ve své spodní části opatřené opěrným segmentem 15 majícím za úkol eliminovat samovolný zdvihu podélné sestavy 3. Spojovací mechanismus je pak tvořen alespoň jedním táhlem 9, které je opatřené na jednom konci kotvícím čepem £0 a na druhém konci vodícím čepem ££, kdy kotvící čep 10 má za úkol otočně spojit táhlo 9 s přední částí alespoň druhé tlačné tyče 2£ Vodící čep ££ pak slouží pro posuvné uložení táhla 9 ve vodící drážce 12 alespoň první tlačné tyče 2. Mechanismus pro zajištění přesunu tlačných tyčí 2, 2' ze skladovací polohy do vytlačovací polohy a zpět je tvořen úložnými hranami £4, klínovými náběhovými plochami 5 a s nimi posuvně zabírajícími čepy 7.

Při své činnosti tak tlačné tyče 2, T provádí pohyb vpřed a vzad stále v jedné vertikální rovině, kdy směřování podélných os jednotlivých tlačných tyčí 2, 2' zůstává zachováno a tyto podélné osy jsou stále rovnoběžné. Aby zařízení pro vytlačování polotovarů, přesněji první tlačná tyč 2 nepřekážela v dráze polotovarů při standardním provozu celého tvářecího stroje, je zařízení pro vytlačování polotovarů pro provoz k dráze polotovarů přiklápěno pomocí automatického nebo poloautomatického sklopného mechanismu, který stejně tak jako pohonný systém pro následné uvádění tlačných tyčí 2, 2' do pohybu vpřed a vzad není součástí tohoto zařízení, ale stroje do kterého je zařízení pro vytlačování polotovarů implementováno.

Pohyb tlačných tyčí 2, T vpřed, tedy pohyb, kdy tlačné tyče 2, 2' postupně opouštějí zásobník £, aby se uspořádaly do podélné sestavy 3, se uskutečňuje tak, že v pořadí první tlačná tyč 2, tedy tlačná tyč 2,2£ která j e v zásobníku £ uložena nej ní že, j e svou přední částí 16 zachycena výsuvným mechanismem, obvykle tvořeným rotujícími kladkami tvořícími již součást výrobního stroje. Tyto kladky tlačí tuto první tlačnou tyč 2 směrem dopředu, díky čemuž j e tato první tlačná tyč 2 vysunuta ze skladovací polohy, kdy její čepy 7 postupně opouštějí kontakt s úložnými hranami 14 a klínovými náběhovými plochami 5. První tlačná tyč 2 je při tomto pohybu usazena v dráze posuvu zpracovávaného materiálu, tedy polotovarů, která je ale součástí výrobního stroje, nikoli zařízení pro vytlačování polotovarů. První tlačná tyč 2 tak vždy vykonává svůj pohyb v horizontálním směru. V době, kdy první tlačná tyč 2 opouští zásobník £, v pořadí nejníže uložená druhá tlačná tyč 2' a ostatní druhé tlačné tyče 2' umístěné nad ní klesají svojí vahou směrem dolů, a nakonec zaujímají pozici uvolněnou tlačnou tyčí 2, T pod nimi. Druhé tlačné tyče 2' tak konají pohyb dolů, přičemž při tomto pohybu kopírují tvar úložných hran 14 a klínových náběhových ploch 5 dokud neklesnou na pozici, kdy jsou nejníže položenou tlačnou tyčí 2, T v zásobníku £. V tento okamžik se tento pohyb mění na pohyb v horizontálním směru a druhá tlačná tyč 2' vytvoří s první tlačnou tyčí 2 podélnou sestavu 3. Spojovací mechanismus přitom funguje tak, že při vysouvání v pořadí nejníže uložené tlačné tyče 2, 2' dochází ktomu, že táhlo 9 spojovacího mechanismu spojujícího tuto tlačnou tyč 2. 2/ s v pořadí následující druhou tlačnou tyčí 2\ nemění svou polohu vůči zásobníku £. To je způsobeno tím, že vodící čep ££ spojovacího mechanismu je pouze v posuvném spojení, které nezabezpečuje žádný přenos tažných sil. K přenosu tažných sil začne docházet až v okamžiku, kdy druhá tlačná tyč 2' zaujme polohu v podélné sestavě 3. V tuto chvíli se již nemá vodící čep ££ kam posouvat, neb se opřel o konec vodící drážky 12 a začíná tak přenos dopředně síly od tlačné tyče 2, T uváděné do pohybu vpřed výsuvným mechanismem. Úkolem kotvícího čepu 10 je umožnit rotační pohyb táhla 9 ve vertikálním směru dolů v momentě, kdy se hrana přední části 16 druhé tlačné tyče 2' překulí přes hranu zadní části 17 v pořadí předcházející tlačné tyče 2, 2£ aby tak obě tlačné tyče 2, 2' zaujaly polohu v podélné sestavě 3. Pohyb vpřed končí v momentě, kdy tlačné tyče 2, 2' dosáhnou vytlačovací polohu, tedy všechny tlačné tyče 2, 2' se seřadí do podélné sestavy 3 a v pořadí poslední druhá tlačná tyč 2\ tedy ta, která je ve skladovací poloze umístěná nejvýše, je celá vysunuta ze zásobníku £ a pouze její zadní

-7 CZ 36212 UI část 17 je sevřena výsuvným mechanizmem. Tento postupný pohyb je názorně vyobrazen na obr. 2 až 7.

Obráceným pohybem pro pohybu vpřed je pohyb vzad, kdy se jednotlivé tlačné tyče 2, 2' postupně zpětným pohybem nasouvají z vytlačovací polohy do skladovací polohy zpět do zásobníku 1.

Podle konkrétního příkladu uskutečnění technického řešení, vyobrazeného na obr. 2 až 7, je zásobník vytvořen tak, že ve směru pohybu vpřed jsou za sebou postupně uloženy tři ramena 4, 41, 13 v pořadí první úložné rameno 4, druhé úložné rameno 4' a jistící rameno 13. Tato tři ramena 4, 41, 13 jsou ve své horní části hřbetem 19 pevně spojena do jednoho kompaktního celku trojzubého vidlicového tvaru. Délka jednotlivých ramen 4, 41, 13 zásobníku 1 se ve směru pohybu vzad prodlužuje, tak, aby tlačná tyč 2, 2' dosedala na klínové náběhové plochy 5 obou úložných ramen 4, 4' současně a současně je i opouštěla, podle typu pohybu vzad nebo vpřed, a pohyb nejnižší tlačné tyče 2, 21 v zásobníku 1 byl tak přímý a probíhal pouze v horizontální rovině, tak jak je vyobrazeno na obr. 2 a 5. Toto nestejnoměrné výškové uspořádání ramen 4,41,13 znamená, že při bočním průmětu zásobníku 1 do vertikální roviny je nej spodnější hrana jistícího ramena 13 výše, než nej spodnější hrana druhého úložného ramena 41 a nej spodnější hrana prvního úložného ramena 4 je ještě níže, než nejspodnější hrana druhého úložného ramena 41

Odborník v oboru lehce dovodí i množství jiných provedení, která zabezpečí stejný efekt, protože je např. jedno, zda různá délka ramen 4, 41, 13 je dána přímo různou délkou základních těl ramen 4, 41 13 nebo délkou či směrovým uspořádáním jejich spodních koncových prvků, tedy klínovou náběhovou hranou 5 nebo opěrným segmentem 15.

Podle stejného příkladu uskutečnění technického řešení jsou úložné hrany 14 úložných ramen 41, 4 směrem dolů šikmo skoseny ve směru pohybu tlačných tyčí 2, 21 vpřed. Směr skosení úložných hran 14 je shodný se směrem skosení klínových náběhových ploch 5. V tomto příkladu uskutečnění technického řešení tak čepy 7 kloužou po horní části úložných ramen 4, 41 a klínových náběhových plochách 5 směrem šikmo vpřed nebo šikmo vzad podle toho, zda se tlačné tyče 2, 21 pohybují vpřed nebo vzad. Skosení navíc snižuje sílu potřebnou pro nasouvání tlačných tyčí 2, 21 do zásobníku 1 při jejich pohybu vzad.

Podle konkrétního příkladu uskutečnění technického řešení, podrobněji vyobrazeného na obr. 8 až 10 je tlačná tyč 2, 21 tvořena dvojicí podélníků 6, které jsou k sobě spojeny dvěma čepy 7. Toto spojení je vytvořeno tak, že mezi spojenými podélníky 6 je vytvořena mezera 8. V tomto příkladu uskutečnění technického řešení je čep 7 umístěný v zadní části 17 takto vytvořené tlačné tyče 2, 21 uspořádán níže než čep 7 uspořádaný v přední části 16 tlačné tyče 2, 21 Toto uspořádání je nezbytné pro zabezpečení společného náběhu obou čepů 7 na dvojici klínových náběhových ploch 5 při pohybu tlačných tyčí 2, 21 vzad.

Podle stejného příkladu uskutečnění technického řešení, je vodící drážkou 12 ve své horní části 18 z vnitřní strany opatřen každý podélník 6. Podle tohoto příkladu uskutečnění technického řešení je vodící drážka 12 umístěna tak, že ve spojeném stavu dvojice podélníků 6 do jedné tlačné tyče 2,21 jsou obě vodící drážky 12 k sobě zrcadlově přikloněné. V tomto příkladu uskutečnění technického řešení jsou tak vodící drážky 12 stejně dlouhé a rovnoběžné.

Podle příkladu uskutečnění technického řešení, vyobrazeném na obr. 1 a 2, je první tlačná tyč 2 ve své přední části 16 opatřena hlavicí 20. Tato hlavice 20 slouží pro přímý tlačný kontakt s vytlačovaným polotovarem. Podle tohoto příkladu uskutečnění technického řešení je tak první tlačná tyč 2 delší, než druhá tlačná tyč 21 právě o délku hlavice 20. Tomu však nemusí být vždy a hlavice 20 nemusí mít na délku první tlačné tyče 2 žádný vliv. V případě, že hlavice 20 prodlužuje tělo první tlačné tyče 2 nad úroveň délky druhé tlačné tyče 21 nemusí být hlavice 20 opatřena vodící drážkou 12.

-8CZ 36212 UI

Podle konkrétního příkladu uskutečnění technického řešení, blíže vyobrazeného na obr. 9 je tlačná tyč 2, 2' vytvořena tak, že má uprostřed vytvořenu mezeru 8 a v této mezeře 8 je uspořádán celý spojovací mechanismus. Toto uspořádání je vhodné především u řešení, kde tlačná tyč 2, 2/je tvořena dvojicí podélníků 6. Vodící čep 11 je u tohoto konkrétního provedení uspořádán jako dvoustranný procházející skrze táhlo 9. Jeho konce jsou pak uloženy zrcadlově protilehle ve dvojici protilehlých vodících drážek 12 jediné tlačné tyče 2, 22

Podle jiného nezobrazeného příkladu uskutečnění technického řešení, je opěrným segmentem 15 kladka nebo opěrná destička nebo ližina nebo i jiný odborníkovi v oboru dobře známý prvek mající na tlačné tyče 2,2' stejný efekt.

Mimo již zmíněné konkrétní příklady uskutečnění technického řešení, najde odborník v oboru mnoho podobných možných příkladu konstrukčního uskutečnění tlačných tyčí 2, 22 včetně možných modifikací, vztahujících se na zvolený tvar, velikost, použitý materiál nebo použité prvky na tvorbu od v zásobníku 1 nejníže uložené první tlačné tyče 2 až po nejvýše uloženou druhou tlačnou tyč 22

Podle nezobrazeného příkladu uskutečnění technického řešení, které vychází v podstatných částech z předchozích konkrétních řešení, kdy tlačná tyč 2, 2' je tvořena dvojicí podélníků 6. Může být spojení podélníků 6 i více než jen dvojicí čepů 7, a to i při zachování zásobníku s trojicí ramen 4, 42 13. Ale i toto může být jiné, aniž by to změnilo podstatu technického řešení zahrnutou v nárocích na ochranu této přihlášky užitného vzoru. Stejně tak může být vodící drážkou 12 opatřen jen jeden podélník 6 a vodící čep 11 povede spojovací mechanismus jen v této jedné vodící drážce 12. Stejně tak nemusí být vodící drážkou 12 opatřena nevýše uložená druhá tlačná tyč 22 nachází-li se v ní kotvící čep 10. který ji přes táhlo 9 kotví k druhé tlačné tyči 2' umístěné ve skladovací poloze pod ní. Možným řešením je i otočení spojovacího mechanismu, kdy táhlo 9 bude kotveno v první tlačné tyči 2 a vodící čep 11 a vodící drážka 12 budou až ve druhé tlačné tyči 22

Podle nezobrazeného příkladu uskutečnění technického řešení je vodící drážka 12 alespoň na jednom svém konci uzavřena, tak aby čep 7 nemohl při svém pohybu v horizontálním směru vodící drážku 12 opustit. Je-li jeden konec vodící drážky 12 otevřený, pak je to s výhodou konec ležící v přední části 16 tlačné tyče 2, 22 Otevřený konec vodící drážky 12 je v tomto příkladu uskutečnění technického řešení uzpůsoben pro to, aby při zaujímání skladovací polohy mohl čep 7 bezproblémově vyjet ven z vodící drážky 12 a při zaujímání vytlačovací polohy se mohl stejně bezproblémově vrátit do vodící drážky 12.

Podle zcela konkrétního, ale nezobrazeného příkladu uskutečnění technického řešení, má podélná sestava 3 délku 6000 mm. Podélná sestava 3 je složena z celkem jedné první tlačné tyče 2 a sedmi druhých tlačných tyčí T, přičemž první tlačná tyč 2 s hlavicí 20 má délku 1100 mm a druhé tlačné tyče 2' mají délku 700 mm. Materiálem tlačných tyčí 2, T je nerezová ocel. Všechny tlačné tyče 2, T jsou uspořádány tak, že jsou tvořeny dvěma podélníky 6 spojenými dvěma čepy 7 průměru 8 mm. Mezi podélníky 6 je vytvořena mezera 8, jejíž velikost není v tomto konkrétním příkladu uskutečnění technického řešení vymezena přímo čepy 7, ale distančními vložkami. Zásobník je vyroben z ocelového plechu tloušťky 10 mm. Výška podélníků 6 je stejná jako jeho šířka, tedy 50 mm.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení najde uplatnění v průmyslu jako součást výrobních linek, kde dochází k indukčnímu ohřevu polotovarů před procesem jejich následného tváření.

Claims (9)

1. Zařízení pro vytlačování polotovarů, zahrnující zásobník (1), alespoň dvě tlačné tyče (2, 2') uspořádané v zásobníku (1) ve skladovací poloze, alespoň jeden spojovací mechanismus pro spojení těchto tlačných tyčí (2, 2') a mechanismus pro zajištění přesunu tlačných tyčí (2, 2') ze skladovací polohy do vytlačovací polohy, kdy tlačné tyče (2, 2') vytvářejí podélnou sestavu (3) za sebou uspořádaných tlačných tyčí (2, 2'), a zpět, vyznačující se tím,

- že tlačná tyč (2, 2') je opatřena alespoň dvěma čepy (7) a alespoň první tlačná tyč (2) je opatřena alespoň jednou podélnou vodící drážkou (12), přičemž alespoň druhá tlačná tyč (2') je uzpůsobena pro upevnění alespoň jednoho spojovacího mechanismu;

- že zásobník (1) je opatřen alespoň dvěma ve vertikální rovině vedle sebe uspořádanými úložnými rameny (4, 4') s úložnou hranou (14), z nichž každé má na své spodní části klínovou náběhovou plochu (5), pňčemž klínová náběhová plocha (5) a úložná hrana (14) svým uspořádáním vytvářejí při pohybu tlačných tyčí (2, 2') vzad oporu pro čep (7), a dále je zásobník (1) opatřen alespoň jedním jistícím ramenem (13) uspořádaným ve vertikální rovině vedle úložných ramen (4, 4') ve směru pohybu tlačných tyčí (2, 2') vpřed a opatřeným ve své spodní části opěrným segmentem (15) pro eliminaci samovolného zdvihu podélné sestavy (3);

- že spojovací mechanismus je tvořen alespoň jedním táhlem (9) opatřeným na jednom svém konci kotvícím čepem (10), pro otočné spojení s přední částí alespoň druhé tlačné tyče (2') a na svém druhém konci opatřeným vodícím čepem (11), pro posuvné uložení vodícím čepem ve vodící drážce alespoň první tlačné tyče; a

- že mechanismus pro zajištění přesunu tlačných tyčí (2, 2') ze skladovací polohy do vytlačovací polohy a zpět je tvořen úložnými hranami (14) a klínovými náběhovými plochami (5) úložných ramen (4, 4') a s nimi posuvně zabírajícími čepy (7).

2. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobník (1) je tvořen ve směru pohybu vpřed za sebou uspořádanými prvním úložným ramenem (4), druhým úložným ramenem (4') a jistícím ramenem (13), ve své horní části hřbetem (19) pevně spojenými do jednoho kompaktního celku, přičemž délka jednotlivých ramen (13, 4', 4) zásobníku (1) se ve směru pohybu vzad prodlužuje.

3. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že úložné hrany (14) úložných ramen (4, 4') jsou směrem dolů šikmo skoseny ve směru pohybu tlačných tyčí (2, 2') vpřed, přičemž směr skosení úložných hran (4, 4') je shodný se směrem skosení klínových náběhových ploch (5).

4. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle alespoň některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tlačná tyč (2, 2') je tvořena dvojicí podélníků (6) spojených k sobě dvěma čepy (7) tak, že toto spojení vytváří mezi spojenými podélníky (6) mezeru (8), přičemž čep (7) umístěný v zadní části (16) tlačné tyče (2, 2') je uspořádán níže než čep (7) uspořádaný v přední části (17) tlačné tyče (2,2') pro zabezpečení společného náběhu obou čepů (7) na dvojici klínových náběhových ploch (5) při pohybu tlačných tyčí (2, 2') vzad.

5. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároku 4, vyznačující se tím, že každý podélník (6) je ve své horní části (18) z vnitřní strany opatřen vodící drážkou (12), přičemž vodící drážka (12) je umístěna tak, že ve spojeném stavu dvojice podélníků (6) do jedné tlačné tyče (2, 2') jsou obě vodící drážky (12) k sobě zrcadlově přikloněné a vodící drážky (12) jsou stejně dlouhé a rovnoběžné.

6. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároků 4 a 5, vyznačující se tím, že první tlačná tyč (2) je ve své přední části opatřena hlavicí (20) pro přímý kontakt s vytlačovaným polotovarem.

- 10CZ 36212 UI

7. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároků 4 až 6, vyznačující se tím, že spojovací mechanismus je uspořádán v mezeře (8) mezi dvojicí podélníků (6) tvořících tlačnou tyč (2, 2') a vodící čep (11) je uspořádán jako dvoustranný procházející skrze táhlo (9) ajeho konce jsou uloženy zrcadlově protilehle ve vodící drážkách jediné tlačné tyče (2, 2').

8. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že opěrným segmentem (15) je kladka nebo opěrná destička nebo ližina.

9. Zařízení pro vytlačování polotovarů podle nároku 5, vyznačující se tím, že vodící drážka (12) je alespoň jednostranně uzavřená, přičemž otevřený konec vodící drážky (12) je uzpůsoben pro vyjetí čepu (7) ven z vodící drážky (12) ve skladovací poloze a zpět do vodící drážky (12) při přechodu do vytlačovací polohy.