Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОШКАФ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для термической обработки деталей различной геометрической формы.

Известен термошкаф (см. авт. свид. СССР N 242745, кл. 82а, 5 (МПК F 26 b), опубл. 25.04.1969 г.), содержащий теплоизолированный корпус, разделенный на рабочую и выходную полости, соединенные с тепловентилятором для циркуляции воздуха, и имеющий в рабочей полости поярусно расположенные камеры для обрабатываемых деталей с экранирующими щитами и дверцами.

Недостатками прототипа является то, что он не обеспечивает возможности придать вращение термообрабатываемым деталям и тем самым не обеспечивает равномерную их обработку. Кроме того, устройство не имеет регулировки по интенсивности потока воздуха и температуры в камерах, что снижает качество получаемых деталей.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества термообработки деталей типа тел вращения.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в расширении номенклатуры обрабатываемых деталей, а именно в возможности установки в камерах цилиндрических деталей и обеспечении их вращения во время термообработки, а также в обеспечении регулировки температуры и интенсивности потока воздуха в рабочей полости корпуса термошкафа.

Указанный технический результат достигается тем, что в термошкафе, содержащем теплоизолированный корпус, разделенный на рабочую и выходную полости, соединенные с тепловентилятором для циркуляции воздуха, и имеющий в рабочей полости поярусно расположенные камеры для обрабатываемых деталей с экранирующими щитами и дверцами, новым является то, что термошкаф снабжен приводом, а каждая камера снабжена шпиндельным узлом для установки и вращения обрабатываемых деталей, соединенным с приводом с возможностью независимого включения и отключения каждого шпиндельного узла, экранирующие щиты расположены на задней, верхней и нижней стенках каждой камеры и выполнены в виде регулируемых щелевых заслонок, тепловентилятор на входе в рабочую полость корпуса снабжен рядом поворотных рассеивающих заслонок, а между рабочей и выходной полостями корпуса установлена подпорная регулируемая щелевая заслонка, при этом каждая щелевая заслонка снабжена тягой с установленными на ней постоянным и регулируемым упорами. На входе в рабочую полость корпуса и в каждой камере установлены температурные датчики, соединенные с автоматизированной системой управления температурой.

Снабжение каждой камеры шпиндельным узлом, соединенным с приводом, позволяет устанавливать в шпиндельном узле как цилиндрические детали, так и, например, корзины с деталями других геометрических форм. А возможность независимого включения и отключения каждого шпиндельного узла позволяет одновременно обрабатывать детали разных геометрических форм. Например, в одной камере обрабатывают деталь цилиндрической формы, которая требует вращения для обеспечения наилучшего режима термообработки, а в других камерах устанавливают корзины с деталями нецилиндрической формы или более мелкие по размерам, и которые не требуют вращения. Кроме того, возможность независимого включения и отключения шпиндельных узлов в камерах дает возможность устанавливать и снимать обрабатываемые детали в одной из камер не меняя режим работы других камер.

Установка экранирующих щитов с трех сторон камер и выполнение их в виде регулируемых щелевых заслонок позволяет регулировать тепловой поток воздуха внутри камер, обеспечивая наилучший режим термообработки деталей. Установка подпорной регулируемой щелевой заслонки между рабочей и выходной полостями корпуса позволяет регулировать интенсивность общего теплового потока воздуха в рабочей полости корпуса, обеспечивая наилучший режим термообработки деталей. Снабжение каждой щелевой заслонки тягой с постоянным и регулируемым упорами позволяет устанавливать одну и ту же величину теплового потока воздуха при открытии и закрытии заслонок вплоть до полного перекрытия подачи теплого воздуха в камеру, что необходимо, например, при открывании дверцы одной из камер для выемки или установки детали, не нарушая при этом режим работы других камер.

Снабжение тепловентилятора на входе в рабочую полость корпуса рядом поворотных рассеивающих заслонок позволяет отрегулировать направление теплового потока воздуха, создавая наилучший режим работы термошкафа.

Установка на входе в рабочую полость корпуса и в каждой камере температурных датчиков, соединенных с автоматизированной системой управления, позволяет постоянно поддерживать в рабочей полости термошкафа требуемую температуру.

Все вышеописанные отличительные признаки позволяют получить детали после термообработки очень высокого качества.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена конструктивная схема термошкафа; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1.

Термошкаф содержит теплоизолированный корпус 1, установленный на основании 2. Корпус 1 разделен на рабочую 3 и выходную 4 полости, соединенные с тепловентилятором 5 для циркуляции воздуха. В рабочей полости 3 корпуса поярусно расположены камеры 6 для обрабатываемых деталей 7. Каждая камера 6 снабжена шпиндельным узлом 8, включающим механизмы зажима и вращения обрабатываемых деталей. Все шпиндельные узлы 8 соединены с общим приводом 9 с возможностью их независимого включения и отключения при помощи муфт 10. Камеры 6 снабжены теплоизолированными дверцами 11. В каждой камере 6 на задней, верхней и нижней стенках размещены экранирующие щиты, выполненные в виде регулируемых щелевых заслонок 12. Между рабочей 3 и выходной 4 полостями корпуса установлена подпорная регулируемая щелевая заслонка 13. Каждая из щелевых заслонок 12 и 13 снабжены тягой 14 с установленными на ней постоянным упором 15 и регулируемым упором 16. Тяги 14 соединены с рукоятками 17 управления заслонками.

Тепловентилятор 5 на входе в рабочую полость 3 корпуса снабжен тремя поворотными рассеивающими заслонками 18 для регулировки потока теплого воздуха по длине камер.

На входе в рабочую полость 3 в корпусе 1 и в каждой камере 6 установлены температурные датчики 19, соединенные с автоматизированной системой управления, включающей прибор 20 "Многоканальный регулятор температуры "Термодат 13" (см. Инструкцию по эксплуатации завода-изготовителя Приборостроительное предприятие "Системы контроля", г.Пермь, ул.Костычева, 42А), позволяющий производить регулирование температуры по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, сводящему к минимуму инерционность системы поддержания температуры, а также позволяющий дистанционное управление термошкафом с помощью компьютера.

Термошкаф работает следующим образом.

Термошкаф настраивается на заданный температурный режим регулировкой положения щелевых заслонок 12 и 13 с помощью перемещения регулируемых упоров 16, величиной выставленной температуры на регулируемом канале "Термодата 13" и подбором коэффициентов пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования "Термодата 13", обеспечивающего минимальную инерционность системы поддержания заданной температуры. После выхода на заданный температурный режим поворотом рукояток 17 управления заслонками 12 до упоров 16 закрывают заслонки 12 нужной камеры 6 и открывают дверцы 11. Устанавливают или снимают деталь 7, закрывают дверцы 11, включают механизмы зажима и вращения шпиндельного узла 8 с помощью муфты 10, поворотом рукояток 17 открывают заслонки 12 до упоров 16, установленных на тягах 14 при наладке температурного режима. Происходит процесс термообработки. Время выдержки детали в термошкафе определяется технологическим процессом.