CN106885474B - 调温站以及用于运行调温站的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对板坯(7)进行接触加热的调温站(1)以及一种用于运行所述调温站(1)的方法。根据本发明，在所述调温站(1)中调节或控制施加到板坯(7)上的接触压力(p)，使得所述板坯(7)的长度延伸不对接触板(4、4a、4b)本身产生负面影响。

Description

调温站以及用于运行调温站的方法
技术领域
本发明涉及一种调温站。此外，本发明涉及一种用于运行该调温站的方法。
背景技术
在现有技术中已知热成型和加压淬火技术。在这种情况下，板坯至少局部地、特别是完全被加热到高于奥斯体化温度的温度上。这些温度根据所使用的钢合金为约700℃、通常为900℃或者更高。
在加热之后，板坯在热状态下成型并且随后又再通过快速冷却而硬化。
从现有技术中已知不同的用于加热这样的板坯的方法。常常使用连续式加热炉。
然而，近来越来越多地已知有借助接触加热的调温站。为此至少一方面将接触板施加到板坯的待加热的区域上或者施加到整个板坯上，并且借助于热传导将接触板的热量输出给板坯。由于加热，板坯尤其沿相对接触板的表面的平行方向膨胀。由于与接触板的贴靠接触，所述热膨胀在大批量生产时导致接触板的塑性变形。此外，至少在待加热的板坯的表面的区域中引入电压。
发明内容
因此本发明的目的是，改进板坯的接触加热的可行性。
前述目的借助用于对板坯进行接触加热的调整站实现，尤其是调温站用于将板坯至少部分奥氏体化，该调温站具有上部模具和下部模具，所述调温站具有至少一个接触板，施加到待调温的所述板坯上的接触压力在调温站关闭的情况中是可调节或可控制的，其中，一个接触板经由至少一个浮动支承件而与所述上部模具耦联，和/或一个接触板经由至少一个浮动支承件与所述下部模具耦联。
此外，方法技术部分借助用于运行根据本发明的调温站的方法实现，其中，在调温站关闭的情况中调节或控制施加到板坯上的接触压力。
使用用于对板坯进行接触加热的调温站来将所述板坯加热到高于室温的温度上。特别地，板坯的目标温度高于500℃、特别优选因此高于奥氏体化温度因此高于700℃、特别是高于900℃。板坯可以被局部加热，但是优选也被完全加热。
为此，调温站具有上部模具和下部模具，其中，至少在上部模具和/或在下部模具上设有用于接触加热的接触板。在置入板坯后，上部模具和下部模具关闭，使得接触压力在调温站关闭的情况中施加到待调温的或者待加热的板坯上。根据本发明，所述在调温站关闭的情况中施加的接触压力现在是可调节或可控制的。因此，根据本发明可能的是：在待加热的板坯和接触板之间的静摩擦能够通过调节或控制最优化或最小化，使得板坯的由于接触加热出现的长度变化或宽度变化不导致接触板的长度变化或不可逆的生长。
因此，加热的板坯由于小的静摩擦而能够在接触板上滑过，然而同时接触压力被调节或控制为实现从接触板到板坯的充足的热传导。作为根据本发明的优点，被无电压地加热的板坯能够以经济的方法的方式在短的节拍时间中加热，其中，在大批量生产时同时将接触板由于板坯的热膨胀引发的磨损最小化。
至少一个接触板优选构成为长形的接触板。这在本发明的意义上表示：所述接触板具有至少一个对应于宽度两倍的长度。然而例如也可以将多个接触板并排设置在一个模具上、优选将两个或三个长形的接触板平行地并排设置。
在调温站关闭的情况中施加到待调温的板坯上的接触压力在本发明的范围中特别是根据在接触板与板坯之间的接触面积和/或接触板的横截面积和/或(接触板的)延伸极限Rp0.2和/或(接触板的)实际温度和/或在接触板和板坯之间的附着系数(摩擦系数)来调节或控制。
特别优选地，接触压力根据下面的公式来调节或控制：
然而也能够计算出接触压力并且然后将调温站设定为施加所计算出的接触压力。然而在调温站中也可以设有传感器，并且然后在加热过程期间调节预先计算出的接触压力。接触压力优选大于零。
因此可能的是：对未覆层的板坯、特别是由钢合金、例如硼锰钢制成的板坯进行调温。调温在本发明的意义上主要表示加热。然而也可以同时将区域冷却，但是或者也将其保持在一定温度上，而加热相邻的区域。然而借助本发明同样可能的是：对涂层的板坯、例如具有防腐层、尤其是铝硅层的板坯进行调温。
尤其借助下面提及的加热源对至少一个接触板进行加热。作为电感式加热装置，使得通过使用电感器将接触板电感式加热并且然后又借助热传导来加热板坯。接触板也可以借助燃烧器加热装置加热。因此在背向板坯的一侧，接触板通过燃烧器被加热，进而通过热传导加热板坯。同样可能的是：加热装置设计为电阻式加热装置。为此要么设定：接触板本身构成为电阻器并且在加载有电压时自加热。然而也可以设计为间接的或非直接的电阻式加热装置，使得热导体或加热筒由于其电阻而被加热并且所述热导体或加热筒加热接触板。板坯的加热又通过从接触板到板坯上的热传导进行。
接触板本身优选经由至少一个浮动支承件而与上部模具耦联。在与下部模具耦联的接触板的情况下，所述接触板同样优选经由至少一个浮动支承件与下部模具耦联。因此，接触板的由于接触板的加热本身而引发的膨胀能够通过浮动支承件补偿。由此避免接触板的弯曲。
因此现在，在调温站关闭的情况中施加到待加热的板坯上的接触压力在调节或控制的过程中是可变的，这可以以两种优选的方式进行。
要么调温站的主驱动装置仅用于执行调温站的关闭或打开运动。在关闭的状态下，施加到板坯上的接触压力也能够经由主驱动装置被改变。补充地或替选地，可以设有附加的执行器或控制单元，这些附加的执行器或控制单元改变在调温站关闭的情况中施加到板坯上的接触压力。因此，调温站在板坯被置入时首先关闭。然后经由执行器进行对接触压力的设定以及调节和/或控制。所述执行器尤其能够气动运行、电运行或液压运行。
在本发明的另一优选的设计变型中，在两个至少在位置上相邻的区域中的接触压力能够彼此不同地设定。因此优选的是，接触压力可局部不同地调节或控制。如果板坯例如在局部完全未被加热或者被加热到比板坯的与其相邻的区域更低的温度上，那么优选能够在两个彼此不同的区域中彼此不同地设定接触压力。那么特别是设有彼此不同的接触板，从而能够优选对每个接触板个体化地调节或控制接触压力。因此，在一个接触板上的接触压力能够在局部被彼此不同地设定，或者可以采用多个接触板，这些接触板适配有彼此不同的接触压力。
此外，本发明涉及一种用于运行具有至少一个开始所述特征的调温站的方法，根据本发明，在调温站关闭的情况中调节或控制施加到板坯上的接触压力。在此在本发明的范围中，接触压力也可以称为挤压力。其优选借助根据本发明的方法按照下面的公式被调节或控制：
在此，公式符号p表示接触压力，Rp0.2表示接触板(T)的取决于温度的延伸极限0.2，AQplatte表示接触板的横截面积，AKplatine表示板坯的面积，并且μ表示附着系数。板坯的面积对应于在板坯与接触板之间的接触面积。
附图说明
本发明的其它优点、特征、特性和方面是下述说明书的组成部分。优选的设计方案变型在示意图中示出。所述示意图用于简单地理解本发明。示意图中：
图1示出根据本发明的调温站在打开状态下的侧视图；
图2示出图1中的调温站的关闭视图；
图3a至d示出接触板与平放的待加热的板坯的俯视图；
图4示出两个平行并排放置的长形的接触板的俯视图；
图5示出接触板与固定和浮动支承件的侧视图；
图6示出公式符号的视图。
在附图中，为相同的或类似的构件使用相同的附图标记，即使处于简化原因省去重复的说明。
具体实施方式
图1示出根据本发明的调温站1的侧视图，所述调温站具有上部模具2以及下部模具3。此外，在上部模具2上设有接触板4，并且在此示出，在下部模具3上设有绝缘板5。但是也可以既在上部模具2上也在下部模具3上设置有接触板4，或者在下部模具3上设置有接触板4而在上部模具2上设置有绝缘板5。
此外，上部模具2和下部模具3分别还具有一个基板6，其中，接触板4或绝缘板5固定在基板6上。特别地，接触板4或绝缘板5能够以可更换的方式耦联、尤其以可松开的方式耦联，从而可以轻易地改装为不同待加热的板坯大小。在其间置入待加热的板坯7。
根据图2，图1示出的调温站关闭。在此，关闭过程由下部模具3执行。在此设有执行器8，所述执行器在这种情况下提升基板6以及绝缘板5。因此，板坯7基本上整面地以其上侧面9贴靠在接触板4上并且以其下侧面10贴靠在绝缘板5上。在此，在接触板4的接触面11与绝缘板5的接触面12以及板坯7的相应的上侧面9和下侧面10之间施加接触压力p。在这里示出的示例中，接触压力p在所有部位上是相等的。然而接触压力p尤其是可以在两个关于竖直方向彼此分开的并且并排设置的接触板4和/或绝缘板5中在局部是不同大小的。根据本发明，接触压力p经由执行器8在关闭状态下被调节或控制，从而尤其是根据温度来施加最佳的接触压力p，并且特别地，板坯7沿纵向方向L的长度延伸似乎也不导致接触板4和/或绝缘板5的长度延伸。因此，板坯7由于沿纵向方向L的热膨胀而能够实施相对接触板4的相对运动。
图3a至d示出接触板4、4a、4b的四种彼此不同的设计变型。图a、b和c分别示出一个板坯7作为板坯坯件，使得板坯7的面积A7小于接触板4、4a、4b的面积A4。根据图3a的设计变型在此示出接触板4，所述接触板相应地具有接触板4的面积A4。特别地，接触板4的长度L4大于接触板的宽度B4。根据图3b设有两个接触板4a和4b。这两个接触板也分别具有面积A4a或A4b。根据图3c同样设有两个接触板4a和4b。根据本发明，板坯7沿纵向方向L的相应的长度延伸被补偿为使得该板坯实施沿纵向方向L的相对一个所述接触板4/多个所述接触板4a、4b的相对运动。在所有在本文献中已知的实施形式中也能够进行沿横向方向Q的相对运动。
根据图3d的设计变型示出接触板4，两个板坯7a和7b同时放置在所述接触板上。这些板坯分别具有面积A7a和A7b。这样的板坯7a、7b尤其用于制造门碰支架(Tueraufpralltraeger)。因此能够将两个板坯7a、7b同时在根据本发明的调温站中进行调温。
根据图4，再次示出图3d的示例。接触板由两个接触板4a和4b构成为电阻式加热装置，从而能够在电极13的端子上施加电压，使得接触板4a、4b自加热。经由电连接部14确保经过接触板4a、4b的电流通过。放置有两个板坯7a、7b。
图5示出接触板4的侧视图。支承在一侧上借助固定支承件15进行而在对置侧借助浮动支承件16进行，从而基于固定浮动支承件复合结构，接触板4的长度延伸由于热加热能够同样沿纵向方向实现。
图6示出接触板4与平放的板坯7。在此清晰可见的是横截面积AQplatte和面积AKplatine。在板坯7与接触板4之间则存在附着系数μ。示例性示出的是接触压力p，该接触压力根据本发明通过将接触板4压紧到另一没有详细示出的接触板4或绝缘板5上、尤其是在加入板坯7的情况下产生。
附图标记列表：
1 调温站
2 上部模具
3 下部模具
4 接触板
4a 接触板
4b 接触板
5 绝缘板
6 基板
7 板坯
7a 板坯
7b 板坯
8 执行器
9 7的上侧面
10 7的下侧面
11 4的接触面
12 5的接触面
13 电极
14 电连接部
15 固定支承件
16 浮动支承件
A4 4的面积
A4a 4a的面积
A4b 4b的面积
A7 7的面积
A7a 7的面积
A7b 7的面积
B4 4的宽度
L 纵向方向
L4 4的长度
p 接触压力
Q 横向方向
AKplatine 7的面积
AQplatte 4、4a、4b的横截面积
μ 在4和7之间的附着系数

Claims (11)

1.调温站(1)，其用于对板坯(7)进行接触加热，该调温站具有上部模具(2)和下部模具(3)，所述调温站具有至少一个接触板(4、4a、4b)，其特征在于，施加到待调温的所述板坯(7)上的接触压力(p)在调温站(1)关闭的情况中是可调节或可控制的，其中，一个接触板(4、4a、4b)经由至少一个浮动支承件(16)而与所述上部模具(2)耦联，和/或一个接触板(4、4a、4b)经由至少一个浮动支承件(16)与所述下部模具(3)耦联。
2.根据权利要求1所述的调温站，其特征在于，所述接触板(4、4a、4b)构成为长形的接触板。
3.根据权利要求1或2所述的调温站，其特征在于，所述接触压力(p)根据所述接触板(4、4a、4b)的接触面积和/或横截面积和/或根据所述接触板(4、4a、4b)的延伸极限和/或根据附着系数(μ)和/或根据实际温度来调节或控制。
4.根据权利要求1或2所述的调温站，其特征在于，为了加热所述至少一个接触板(4、4a、4b)而设有下述加热源中的至少一个加热源：电感式加热装置、燃烧器加热装置、电阻式加热装置。
5.根据权利要求4所述的调温站，其特征在于，在电阻式加热装置中，所述接触板(4、4a、4b)作为电阻器自加热，或者所述接触板(4、4a、4b)能够经由热导体或加热筒加热。
6.根据权利要求1或2所述的调温站，其特征在于，所述接触压力(p)的由于调节或控制的变化通过所述调温站(1)的主驱动装置进行，和/或为了改变所述接触压力(p)而设有执行器(8)。
7.根据权利要求1或2所述的调温站，其特征在于，所述接触压力(p)在至少两个在位置上相邻的区域中可不同地设定。
8.根据权利要求1或2所述的调温站，其特征在于，调温站用于将板坯(7)至少部分奥氏体化。
9.根据权利要求2所述的调温站，其特征在于，所述接触板(4、4a、4b)具有长度L，所述长度对应于宽度(B4)的至少1.2倍至2倍。
10.用于运行具有上述权利要求1至9中任一项所述的特征的调温站的方法，其特征在于，在调温站(1)关闭的情况中调节或控制施加到板坯(7)上的接触压力(p)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据下式调节或控制所述接触压力(p)：
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