SE1100415A1 - Förfarande och anordning för minskning av värmeförlusten hos ett upphettat arbetsstycke - Google Patents

Abstract

Ett förfarande för minskning av värmeförlusten hos ett arbetsstycke då detta förflyttasfrån en ugn till ett verktyg innefattar att: arbetsstycket vilande på en bärare (1) förflyttastill verktyget. Enligt uppfinningen sker förflyttningen med arbetsstycket och bäraren (1)belägna invändigt i en låda med värmereflekterande insida. Vid verktyget frilägges arbetsstycket. En anordning för genomförande av förfarandet har enligt uppfinningen en låda (5) meden värmereflekterande insida och en linj ärtransportör (3) för införing och uttagning av bäraren och arbetsstycket in i respektive ut ur lådan (5). Fig 1

Description

15 20 25 30 2 Vid den närnnda tekniken är det viktigt att arbetsstycket har avsedd temperatur när det hamnar i bearbetningsverktyget. Värmeförluster under förflyttningen från ugnen till bearbetningsverktyget kan bli betydande genom att ett av plåt framställt arbetsstycke har stor yta i förhållande till den massa, som är upphettad. Vid de temperatumivåer, som är aktuella, är en stor del av värmeförlusterna orsakade av strålning. Trots detta kan tempe- raturförlusten också påverkas av omgivningstemperaturen, variationer i förflyttnings- tiden, drag och liknande faktorer. För att slutresultatet skall få erforderlig kvalitet är det nödvändigt att temperaturen hos arbetsstycket, då detta placeras i bearbetningsverktyget, kan hållas vid rätt nivå och inom snäva toleranser. Det viktiga är dock att arbetsstycket inte kallnar mer än från ca 930° C ner till ca 800° C.

PROBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utfonna det inledningsvis närrmda förfarandet att vänneförlusten under arbetsstyckets förflyttning från ugnen till bearbet- ningsverktyget hålles minimal och så långt möjligt utan påverkning från omgivningen.

Den föreliggande uppfinningen har beträffande anordningen målsättningen att lösa motsvarande eller analoga problem och därutöver att åstadkomma en anordning, som är enkel och billig i tillverkning och billig i drift.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande förfarandet om detta kännetecknas därav, att bäranordningen och arbetsstycket bringas till ett läge i huvudsak invändigt i en inneslutning med värmereflekterande insida, att inneslutningen och bäranordningen med arbetsstycket föres till bearbetningsverktyget, där bäranord- ningen frilägges och arbetsstycket föres in i bearbetningsverktyget.

Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande anordningen om denna kärmetecknas av en inneslutning med en värmereflekterande insida, varvid bäranordningen och arbetsstycket är förbara till och från ett läge i huvudsak invändigt i 10 15 20 25 30 3 inneslutningen och inneslutningen tillsammans med bäranordningen är förflyttningsbar från ugnen till bearbetningsverktyget.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar fig 1 i perspektiv uppfinningsföremålet i ett läge där bäranordningen befinner sig utanför inneslutningen; fig 2 uppfinningsföremålet i ett annat läge där bäranordningen befinner sig invändigt i inneslutningen; fig 3 en perspektivvy av den i uppfinningsföremålet ingående inneslutningen; och fig 4 en ändvy av inneslutningen enligt fig 3.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Av fig 1 framgår att uppfinningsföremålet innefattar en bäranordning 1 med ett antal långsträckta, på avstånd från varandra anordnade bärorgan 2, vilka definierar en upp- lagsyta för ett på ritningen inte visat arbetsstycke. Bäranordningen 1 är rörlig som en stel enhet under inverkan av en första rörelseanordning 3, såsom en linj ärmatare eller en industrirobot, från det i fig 1 visade läget till det i fig 2 visade läget. Vidare innefattar uppfinningsföremålet en hållare 4, vilken är förbunden med en rörelseanordning, en linj ärmatare eller en industrirobot, för förflyttning av hela uppfinningsföremålet.

Slutligen innefattar uppfinningsföremålet en inneslutning 5, in i vilken bäranordningen 1 är införbar under inverkan av den första rörelseanordningen 3. 10 15 20 25 30 4 Uppfinningsförernålet kan innefatta en andra rörelseanordning av samma eller annan typ än de ovan angivna, medelst vilken inneslutningen 5 är förflyttningsbar relativt hållaren 4.

Vid användning av uppfinningsfóremålet förflyttas detta till omedelbar närhet av en ugn, i vilken ett arbetsstycke skall upphettas till lämplig temperatur, som regel i storleksord- ningen 900° eller mer, typiskt ca 930° C. Ugnen öppnas, varefter bäranordningen 1 skjutes in i ugnen för inläggning av arbetsstycket däri. Därefter drages bäranordningen tillbaka antingen genom indragning av bäranordningen till det i fig 2 visade läget eller genom förflyttning av hela uppfinningsföremålet. Även rörelser i höjdled kan vara aktuella, speciellt om ugnen har flera våningar.

När arbetsstycket fått rät temperatur skjutes bäranordningen åter in i ugnen for uttagning av arbetsstycket. Härvid har arbetsstycket en temperatur i storleksordningen 900° eller mer och på grund av en ringa materialtjocklek kommer det snabbt att svalna, till att börja med genom vännestrålning och senare, när temperaturen sjunkit, via konvektion.

För att minska omgivningens inverkan på arbetsstycket är bäranordningen 1 och det därpå vilande arbetsstycket indragbara i inneslutningen 5 såsom framgår av fig 2. Läget invändigt, eller åtminstone väsentligen invändigt, i inneslutningen 5 innebär att arbets- stycket är bortskärmat från omgivningen så att omgivningens temperatur, luftdrag eller liknande faktorer inte eller endast i obetydlig grad påverkar arbetsstycket.

Enligt uppfinningen har inneslutningen 5 sina invändiga ytor utformade för hög värme- reflektion genom att vara slipade, polerade eller belagda med en värmereflekterande ytbeläggning, exempelvis kromade. Naturligtvis kan även begränsningsytoma till inneslutningen i sin helhet vara bildade av ett värmereflekterande material, exempelvis rostfri, polerad eller kromad plåt.

Sedan bäranordningen 1 bringats till det i fig 2 visade läget, alltså i huvudsak invändigt i inneslutningen 5, förflyttas uppfinningsföremålet eller åtminstone bäranordningen och inneslutningen till ett läge intill bearbetningsverktyget där bäranordningen 1 frilägges så 10 15 20 25 30 5 att arbetsstycket kan anbringas i bearbetningsverktyget. Detta kan göras antingen direkt med bäranordningen eller via någon ytterligare förflyttningsanordning.

Förflyttningen av bäranordningen l och inneslutningen 5 mellan ugnen och verktyget och vice versa kan antingen åstadkommas via en till hållaren 4 ansluten industrirobot, linj ärmatare eller genom en andra rörelseanordning, vilken som en stel enhet förflyttar bäranordningen och inneslutningen då bäranordningen befinner sig invändigt i denna.

I en process av den här aktuella typen strävar man efter så hög arbetshastighet som möjligt, dvs snabba accelerationer, höga snitthastigheter och snabba retardationer. Av denna anledning skall de rörliga massorna hållas så låga som möjligt.

Enligt uppfinningen innefattar inneslutningen 5 ett ramverk 6 lämpligen bestående av fyrkantrör. Detta ramverk 6 är beklätt med plåtpaneler 7 eller paneler av annat värme- tåligt och värmereflekterande material.

Inneslutningen 5 har vidare i sin i fig 4 bortre ände fästen 8 via vilka den kan fästas i hållaren 4 eller i en andra, på ritningen inte visad rörelseanordning som kopplar inne- slutningen 5 till hållaren 4. Eventuellt kan den första rörelseanordningen och den andra rörelseanordningen vara utformade som en gemensam, eventuellt linjär, rörelseanord- ning där den första rörelseanordningen 2 har större rörelseområde än vad som gäller för den andra rörelseanordningen.

Av fig 2 framgår att bäranordningen 1 i sin i figuren bortre ände har en koppling medelst vilken den är förbunden med den första rörelseanordningen 3. Vidare har inneslutningen 5 i sin ovansida en långsträckt öppning 10 genom vilken sträcker sig de komponenter, som förbinder kopplingen 9 med den första rörelseanordningen 3.

Av speciellt fig 3 och 4 framgår att inneslutningen 5 består av en övre del 11 och en undre del 12 vilka är sammankopplade medelst ett antal kopplingar 13. Härigenom kan den undre delen 12 separeras från den övre delen 11 och eventuellt bytas ut mot en på annorlunda sätt dimensionerad undre del, vilket kan vara nödvändigt beroende på ut- 10 15 6 seendet hos bäranordningen 1 och det arbetsstycke, som skall hanteras. Dock är den viktigaste anledningen till att inneslutningen 5 är öppningsbar att den kan behöva rengöras invändigt för att bibehålla sin goda, reflekterande förmåga. På motsvarande sätt är bäranordningen l via en snabbkoppling förbunden med den första rörelseanordningen 3.

Funktionen hos uppfinningsflñremålet och speciellt hos inneslutningen 5 bygger på tanken att värme, som strålar ut från ett arbetsstycke invändigt i inneslutningen skall träffa de värmereflekterande invändiga ytorna i denna för att återriktas tillbaka mot arbetsstycket. Praktiska mätningar visat att temperaturförlusten hos ett arbetsstycke kan minska med så mycket som 80-90° C i en typisk presshärdningslinje eller i en typisk presshärdningsprocess.

Eventuellt kan verkan från inneslutningen 5 ytterligare förbättras om denna förses med en värmeisolering, dock ingen tung sådan, eftersom i sådant fall massan skulle öka och arbetstakten minska.

Claims (10)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Förfarande för minskning av värmefórlusten hos ett upphettat arbetsstycke, då detta förflyttas från en ugn till ett bearbetningsverktyg, innefattande stegen: att arbetsstycket uttages ur ugnen och på en bäranordning (1) förflyttas till bearbetnings- verktyget, i vilket det infores, kännetecknat därav, att bäranordningen (1) och arbets- stycket bringas till ett läge i huvudsak invändigt i en inneslutning (5) med värmereflek- terande insida, att inneslutningen och bäranordningen med arbetsstycket fores till bearbetningsverktyget, där bäranordningen frilägges och arbetsstycket fóres in i bearbet- ningsverktyget.

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat därav, att bäranordningen (1) fóres in i ugnen for uttagning av arbetsstycket.

3. Förfarande enligt kravet l eller 2, kännetecknat därav, att bäranordningen (1) förflyttas in i och ut ur ugnen samt till det inre av inneslutningen medelst en första rörelseanordning (3).

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat därav, att bäranord- ningen (1) och inneslutningen (5) förflyttas tillsammans mellan ugnen och bearbetnings- verktyget och vice versa medelst minst en andra rörelseanordning.

5. Förfarande enligt kravet 3 eller 4, kännetecknat därav, att den första rörelse- anordningen (3) rör sig genom en långsträckt öppning (10) i inneslutningens (5) ovansida.

6. Anordning for minskning av värmeförlusten hos ett upphettat arbetsstycke, då detta medelst en bäranordning (1) förflyttas från en ugn till ett bearbetningsverktyg, kännetecknad av en inneslutning (5) med en vännereflekterande insida, varvid bär- anordningen (1) och arbetsstycket är införbara till och från ett läge i huvudsak invändigt i inneslutningen och inneslutningen tillsammans med bäranordningen är förflyttningsbar från ugnen till bearbetningsverktyget och vice versa. 10 15

7. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad därav, att bäranordningen (1) är för- bunden med en första rörelseanordning (3), vilken är konfigurerad för att föra bäranord- ningen in i och ut ur ugnen för insättning respektive uttagning av ett arbetsstycke.

8. Anordning enligt kravet 7, kännetecknad därav, att den första rörelseanord- ningen (3) ävenledes är konfigurerad för att föra bäranordningen (1) in i respektive ut ur inneslutningen (5).

9. Anordning enligt något av kraven 7 eller 8, kännetecknad därav, att minst en andra rörelseanordning är konfigurerad för att tillsammans förflytta bäranordningen (1) och inneslutningen (5) mellan ugnen och bärarbetningsverktyget och vice versa.

10. Anordning enligt något av kraven 6-9, kännetecknad därav, att inneslut- ningens (5) värmereflekterande insida är åstadkommen genom slipning, polering eller beläggning med ett värmereflekterande ytskikt.