DE102009026624A1

DE102009026624A1 - Kipptischanlage, Lastaufnahmemittel sowie diese umfassendes Bestückungssystem für Wärmebehandlungseinrichtungen wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils

Info

Publication number: DE102009026624A1
Application number: DE200910026624
Authority: DE
Inventors: Willi Moraru
Original assignee: WIMO HEBETECHNIK GmbH
Current assignee: WIMO HEBETECHNIK GmbH
Priority date: 2009-05-31
Filing date: 2009-05-31
Publication date: 2011-04-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung geht zunächst aus von dem Gedanken der koaxialen Stapelung einer Konvektorscheibe (70) und eines Coils (80) vor der gemeinsamen Beschickung in eine Wärmebehandlungseinrichtung (90) sowie der entsprechenden Abstapelung nach der Wärmbebehandlung. Sie sieht hierfür zunächst eine Kipptischanlage (10) vor, mittels welcher eine Stapelung von Konvektorscheibe (70) und Coil (80) dergestalt möglich ist, dass zumindest in einer Position der Kipptischanlage (10) das Coil (80) koaxial auf der Konvektorscheibe (70) mit jeweils vertikaler Achslage (73, 83) aufliegt. Dergestalt gestapelt sieht die vorliegende Erfindung des Weiteren ein Lastaufnahmemittel (50) vor, welches geeignet ausgebildet ist, eine Wärmebehandlungseinrichtung (90) mit den aus Konvektorscheiben (70) und koaxial aufliegenden Coils (80) gebildeten Stapeln zu bdurch Untergriff der Konvektorscheibe (70) mit wenigstens einer Innen- (52) und Außenbacke (53) angehoben. Durch das erfindungsgemäße Untergreifen allein der Konvektorscheibe (70) während das Coil (80) zentrisch darauf liegt, bleiben sowohl kleine (80a) wie auch Coils (80) mit großen (80b) Außendurchmessern (81) frei von Greifkräften und unbeschädigt. Die vorliegende Erfindung gestattet damit vorteilhaft ein kräftefreies Aufnehmen von Wärme zu behandelnder Coils (80) aller Art in vertikaler Achslage (83) und vermeidet demnach Beschädigungen der Außenlagen (81) eines Coils (80) und damit ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kipptischanlage, ein Lastaufnahmemittel sowie ein beides umfassendes Bestückungssystem für Wärmebehandlungseinrichtungen wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils.
Coil (englisch für Spule) ist die Bezeichnung insbesondere für ein zu einer Rolle gewickeltes Band, welches daher häufig auch als Bandring bezeichnet wird. Es ist die übliche Form des Güterverkehrs besondere von Stahlblech zwischen Herstellern und der verarbeitenden Industrie.
So können in Walzwerken Coils mit einem Außendurchmesser zwischen beispielsweise 1500 und 1960 mm und einer Breite zwischen beispielsweise 300 und 670 mm erzeugt werden. Dabei ist das Coilgewicht begrenzt, um das zulässige Gesamtgewicht von 40 Tonnen oder im kombinierten Verkehr von bis zu 44 t Gesamtgewicht nicht zu überschreiten. Die Länge eines Stahlbandes ist letztlich von der kundenseitig gewünschten Dicke abhängig, wobei heutzutage selbst kleinste Dicken zwischen 0,3 bis 0,1 mm nicht unüblich sind. Je dünner das Stahlblech um so länger das Band. Am Ende der Walzstraße wird das Band dann im Haspel aufgewickelt und ist nun ein Coil bzw. Bandring mit horizontal stehender Achse und einem – der Größe der Haspel entsprechenden – Coilauge mit einem typischen Durchmesser zwischen etwa 508 und 610 mm.
Beim Kaltwalzen tritt jedoch eine Verfestigung des Gefüges ein, wodurch die Umformfähigkeit des Bandes weitgehend verloren geht. Durch Glühen kann diese Kaltverfestigung wieder abgebaut werden, es kommt über Keimbildung und Kornwachstum zu einem vollständigen Neuaufbau des Gefüges. Glühen ist per Definition somit nichts anderes als eine Wärmebehandlung, bestehend aus dem Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur, dem Halten und Abkühlen eines Werkstücks in der Weise, dass sein Zustand bei Raumtemperatur seinem Gleichgewichtszustand näher ist.
Das Walzen von sehr dünnem Stahlblech erfordert eine gute Schmierung durch einen am Blech anhaftenden Schmierfilm aus Öl und Fett. Dieser Schmierfilm stört, wenn in der Endphase des Walzens das aufgewickelte Blechband (Coil) rekristallisierend geglüht wird, um dessen Umformeigenschaften im Rahmen späterer Weiterverarbeitungen zu verbessern.
So werden im Bestreben möglichst ökonomischer Glühprozesse nicht jedes Coil einzeln sondern gewöhnlich mehrere Coils unterschiedlichster Größe, Art und Güte in vertikaler Achslage aufeinander gestapelt; jedoch im vorherigen und weiteren innerbetrieblichen Handling meistens mit horizontaler Achslage transportiert und gelagert. Daher müssen vor und nach dem teils viele Stunden andauernden Glühen die Coils um 90° gewendet werden. Diesbezüglich sind diverse Wendeeinrichtungen wie insbesondere Kipptische bekannt. Bei glatten und öligen Oberflächen eines Coils ist der Reibfaktor allerdings so gering und die Spannkräfte auch bei Lastaufnahmemitteln mit mehreren Backenpaaren so notwendig hoch, dass beim Greifen dünner Blechcoils mit vertikaler Achslage stets mehrere Außenlagen des Coils beschädigt werden. Eine Reduktion der Spannkräfte würde aber zu einem gefährlichen Betrieb aufgrund des Risikos aus der Zange rutschender Coils führen.
Außerdem brennt beim Erwärmen schmierfilmbehafteter Coils Teile des Öles oder Fettes als verkokte Rückstände auf dem Blechband fest, welche das nach dem Glühen noch erforderliche letzte Nachwalzen nicht zulassen würden. Ein derartige Rückstände aufweisendes Stahlblech kann auch nicht z. B. mit Zinn oder anderen Metallen oder Stoffen beschichtet werden.
Zur Vermeidung dessen ist bekannt, das hinter der Walzstraße zu einem Coil aufgewickelte Stahlblech wieder abzuwickeln und zwecks Reinigung durch ein alkalisches und ein elektrolytisches Bad zu führen, zu trocknen und danach wieder zum Coil aufzuwickeln, um dann nach Kippung des Coils um 90° dieses in vertikaler Achslage mit weiteren Coils insbesondere in einem sog. Haubenglühofen rekristallisierend zu glühen.
Ein Haubenglühofen (batch annealing furnace) ist eine Anlage zum satzweisen Rekristallisationsglühen von Coils. Haubenglühöfen bestehen aus Glühsockeln und beweglichen Glühhauben. Auf den Sockeln werden wechselweise Coils in vertikaler Achslage und gerippte Abstandsplatten, die sogenannten Konvektorscheiben, gestapelt. Die bekannten, mehrere 100 kg schweren Scheiben sind aus sternförmig wechselnd angeordneten Haupt- und Zwischensegmenten aufgebaut und weisen einen Außendurchmesser von gewöhnlich maximal 1950 mm sowie ein Scheibenauge von gewöhnlich 508 mm auf, wobei auf den dickeren glatten Hauptsegmenten die Coils aufliegen und die dünneren und ggf. zusätzlich gerippten Zwischensegmente eine Umwälzung des Schutzgases ermöglichen, das von einem im Ofensockel angeordneten Ventilator eingeblasen wird. Über den Coilstapel wird eine Schutzhaube gestülpt und am Sockel abgedichtet. Darüber wird die Glühhaube gestülpt. Um den hohen Anforderungen an die Bandoberfläche gerecht zu werden, geschieht das Glühen in Schutzgasatmosphäre. Hierzu eignet sich insbesondere Wasserstoff, aber auch Stickstoff und Gasgemische. Nach Ablauf der vorgesehenen Glühdauer wird die Glühhaube mit einer Kühlhaube vertauscht, um die Coils in der Schutzgasatmosphäre kontrolliert abzukühlen. Zwecks gesicherter Zentrierung von Glühgut und Hauben zum Ofensockel ist bekannt, seitlich des Ofensockels zwei stiftförmige Führungen vorzusehen, mit welchen am Lastaufnahmemittel und/oder den Hauben angeordnete Führungsrollen zusammen wirken können. Die Haubenofenglühung von Zieh- und Tiefziehstählen – wie sie etwa im Automobilbau oder der Hausgeräteindustrie eingesetzt werden – erfolgt typischerweise zwischen 600 und 700°C. Knapp die Hälfte des haubengeglühten Materials geht anschließend an die elektrolytische Bandverzinkungsanlage.
Das wechselseitige Stapeln von Coils mit vertikaler Achslage und gerippten Konvektorscheiben sowie der erforderliche Transport diverser Hauben stellen an die dazu benötigten Lastaufnahmemittel besondere Anforderungen. Um allen Sicherheitsaspekten zu genügen ist insbesondere ein Mischbetrieb weitverbreitet, welcher verschiedene Greifmechanismen für die Coils, für die Konvektorscheiben sowie für die Hauben vorsieht. Gleich ob als Einzelgreifmittel oder als sogenannter Universalgreifer ausgebildet umfassen bekannte Hauptgreifmittel für die Coils einen Innengreifer und einen Außengreifer, welche das Coil im Dorndurchmesser und am Coilumfang im Kraftschluss greifen, womit stets die bereits erwähnten nachteiligen Beschädigungen der äußeren Coillagen verbunden sind. Um mit dem Hauptgreifmittel auch die Konvektorscheiben aufnehmen zu können sind Ausrichtmittel notwendig, welche ein zuverlässiges Greifen der Scheiben an den Hauptsegmenten gewährleisten und ein versehentliches Greifen an den dünneren Zwischensegmenten ausschließen. Als drittes Greifmittel schließlich sind Unterfasspratzen vorzusehen, welche ein Greifen der Hauben über einen typischerweise an der Oberseite der Hauben ausgebildeten Ringkranz gestatten.
Neben den mit verschiedenen Greifmitteln verbundenen Kosten sind insbesondere die damit verbundenen Transportzeiten als Nachteile zu nennen.
Um Transportzeit zu sparen ist bereits bekannt, die Konvektorscheiben auf den Coils aufzulegen und diese zusammen mit den Coils zu transportieren. Das Auflegen selbst erfolgt jedoch wiederum in einem separaten Vorgang, entweder manuell oder maschinell mit einem separaten oder kombinierten Greifer.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Kipptischanlage, ein Lastaufnahmemittel sowie ein beides umfassendes Bestückungssystem für Wärmebehandlungseinrichtungen wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeiden. Dabei sollen in jedem Fall insbesondere Transport und Bestückung der Coils ohne die im Stand der Technik anzutreffenden Beschädigungen am Coil einhergehen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, welchen die einheitliche Idee zugrunde liegt, das eine Wärmebehandlung zu unterziehende Coil koaxial auf einer an die vorliegenden Belange angepassten Konvektorscheibe anzuordnen zwecks gemeinsamer Beschickbarkeit von Konvektorscheibe und Coil in und aus einer Wärmebehandlungseinrichtung.
Erfindungsgemäß ist hierfür zunächst eine Kipptischanlage vorgeschlagen, mittels welcher eine Stapelung von Konvektorscheibe und Coil dergestalt ermöglicht ist, dass zumindest in einer Position der Kipptischanlage das Coil koaxial auf der Konvektorscheibe mit jeweils vertikaler Achslage aufliegt.
Dergestalt gestapelt sieht die vorliegende Erfindung desweiteren ein Lastaufnahmemittel vor, welches geeignet ausgebildet ist, eine Wärmebehandlungseinrichtung mit den aus Konvektorscheiben und koaxial aufliegenden Coils gebildeten Stapeln zu beschicken, wobei der Stapel allein durch Untergriff der Konvektorscheibe mit wenigstens einer Innen- und Außenbacke aufnehmbar ist.
Durch das erfindungsgemäße Untergreifen von an die vorliegenden Belange speziell angepasster Konvektorscheiben während das Coil zentrisch darauf liegt, bleiben die Coils frei von Greifkräften und unbeschädigt.
Die vorliegende Erfindung gestattet damit vorteilhaft ein kräftefreies Aufnehmen von Coils in vertikaler Achslage und vermeidet demnach Beschädigungen der Außenlagen eines Coils und damit kostspieligen Ausschuss oder gar Verlaust an Produktion.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, geben die abhängigen Ansprüche an.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zum Aufbau eines voll- oder halbautomatischen Bestückungssystems für Wärmebehandlungseinrichtungen wie beispielsweise Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils. Soweit bevorzugt durchweg gleich-dimensionierte Konvektorscheiben zum Einsatz kommen, führt dies zudem zu einem vereinfachten Greiferaufbau und einer besseren Automatisierbarkeit auch in Verbindung mit Handling und Speicherung der Konvektorscheiben. In jedem Fall entfällt die Bereithaltung verschiedener Hebemittel für Konvektionsscheiben und für die Coils – so aber im Stand der Technik weit verbreitet.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen schematisch:
1 eine Kipptischanlage nach der Erfindung zum Zeitpunkt der Bestückung mit einer Konvektorscheibe;
2 die Kipptischanlage wie 1 zum Zeitpunkt seines Aufkippens zwecks Aufnahme eines Coils;
3 die Kipptischanlage wie 1 und 2 in einer um 180° gedrehten Ansicht zum Zeitpunkt des Einlegens eines Coils;
4 die Kipptischanlage wie 3 zum Zeitpunkt des Ansetzens des Coils an die koaxial ausgerichtete Konvektorscheibe;
5 die Kipptischanlage wie 1 oder 2 zu einem Zeitpunkt, nachdem der aus Konvektorscheibe und Coil gebildete Stapel aus der horizontalen Achslage in die vertikale Achslage überführt ist;
6 die Kipptischanlage wie 1 oder 2 zum Zeitpunkt des Aufgreifens des aus Konvektorscheibe und Coil gebildeten Stapels;
7 ein Lastaufnahmemittel nach der Erfindung zum Zeitpunkt unmittelbar vor der Aufnahme des aus Konvektorscheibe und Coil gebildeten Stapels;
8 das Lastaufnahmemittel gemäß 7 im Halbschnitt;
9 das Lastaufnahmemittel gemäß 7 und 8 zum Zeitpunkt nach der Aufnahme des aus Konvektorscheibe und Coil gebildeten Stapels;
10 das Lastaufnahmemittel gemäß 9 im Halbschnitt;
11 das Lastaufnahmemittel gemäß 7 zum Zeitpunkt des TransPorts alleine einer Konvektorscheibe;
12 das Lastaufnahmemittel gemäß 7 zum Zeitpunkt des Transports einer Haube des Haubenglühofens; und
13 ein Bestückungssystem nach der Erfindung für Wärmebehandlungseinrichtungen wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils wenigstens umfassend eine Kipptischanlage gemäß 1 bis 6 und ein Lastaufnahmemittel gemäß 7 bis 12.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 bis 6 zeigen eine Kipptischanlage 10 nach der Erfindung, geeignet ausgebildet zur Stapelung oder Abstapelung einer Konvektorscheibe 70 mit einem definierten Außendurchmesser 71 und einem definierten Scheibenauge 72, deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung 90 wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils 80 abgestimmt sind; und eines, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coils 80 mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe 70 jedenfalls kleineren Außendurchmesser 81 und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge 72 jedenfalls größerem Coilauge 82.
Zwecks gemeinsamer Beschickbarkeit von Konvektorscheibe 70 und Coil 80 in und aus der Wärmebehandlungseinrichtung 90 liegen bei der Stapelung oder Abstapelung das Coil 80 koaxial auf der Konvektorscheibe 70 auf.
Die erfindungsgemäße Kipptischanlage 10 umfasst dazu wenigstens einen ersten Bestückungsplatz (Tisch) 13 für die Auf- oder Entnahme einzelner Konvektorscheiben 70; einen zweiten Bestückungsplatz (Mulde) 14 für die Auf- oder Entnahme einzelner Coils 80; eine Messeinrichtung 20 zur Bestimmung der Achslage 83 des Coils 80; eine Positionseinrichtung (Verfahrmittel) 15 zur koaxialen Ausrichtung der Konvektorscheibe 70 zum Coil 80; eine Setzeinrichtung (Verfahrmittel) 16 für das koaxiale An- oder Absetzen des Coils 80 an die Konvektorscheibe 70; und eine Kippeinrichtung (Oberteil) 12, mittels welcher Konvektorscheibe 70 samt Coil 80 gemeinsam um 90° aus der Ansetzposition, in welcher Konvektorscheibe 70 und Coil 80 koaxial aneinanderliegend jeweils horizontale Achslagen 73, 83 aufweisen, in eine Ent- oder Aufnahmeposition, in welcher Konvektorscheibe 70 und das darauf koaxial aufliegende Coil 80 jeweils vertikale Achslagen 73, 83 aufweisen, verschwenkbar sind; sowie umgekehrt.
Wie in 1 für den Zeitpunkt der Bestückung der Kipptischanlage 10 mit einer Konvektorscheibe 70 gezeigt, ist die Kippeinrichtung als ein in einem Grundrahmen 11 angeordnetes, insb. in Wenderadausführung um 90° kippbares L-schenkelförmiges Oberteil 12 ausgebildet, an dessen erster Schenkel 12a der erste, vorzugsweise als ebener Tisch 13 ausgebildete Bestückungsplatz (Tisch 13) und an dessen zweiter Schenkel (12b) der zweite, vorzugsweise als prismenförmige Mulde 14 ausgebildete Bestückungsplatz (Mulde 14) ausgebildet sind.
Die eingelegte Konvektorscheibe 70 wird bevorzugt magnetisch oder mechanisch z. B. mittels eines Haltedorns (nicht dargestellt) in ihrer Lage auf dem Tisch 13 fixiert. Dabei ist die Mitte der Konvektorscheibe 70 durch Messung oder Anschlag am Dorn bekannt und in vorteilhafter Weise einer Steuerung zugänglich.
2 zeigt die Kipptischanlage 10 wie 1 jedoch im Zeitpunkt ihres Aufkippens. In dieser Position ist die Kipptischanlage 10 bereit, ein „liegendes” Coil 80 mit horizontaler Achslage 83 aufzunehmen. Hierfür ist ein zweiter Bestückungsplatz (Mulde 14) vorgesehen, welcher vorzugsweise als prismenförmige Mulde 14 ausgebildet ist und vorzugsweise wenigstens bereichsweise mit einem Schonbelag 17, insbesondere aus Kunststoff, versehen sein kann. Gegenüber aus Stahl gefertigten Mulden schont Kunststoff insbesondere die äußeren Lagen 81 eines Coils bzw. Bandringes 80.
3 zeigt die Kipptischanlage 10 wie 1 und 2 jedoch in einer um 180° gedrehten Ansicht sowie im Zeitpunkt des Einlegens eines Coils 80. Deutlich erkennbar ist der im Oberteil 12 der Kippeinrichtung vorzugsweise aus prismenförmigen Mulden 14 gebildete, bevorzugt mit einem Schonbelag 17 versehene zweite Bestückungsplatz (Mulde 14) in eine äußere Aufnahmeposition verfahren, in denen das Coil 80 beispielweise mittels eines an einem Kran befestigten Coilhakens (nicht dargestellt) kollisionsfrei eingelegt werden kann.
In der in 3 dargestellten äußeren Einlegeposition liegt das Coil 80 zudem zwischen einer Messeinrichtung 20, mit der bevorzugt der Ist-Außendurchmesser 81 des Coils 80 ermittelbar ist, insbesondere mit Hilfe optischer Abtastmittel 21. Basierend auf diesen Messdaten kann nun die Konvektorscheibe 70 koaxial zum Coil 80 positioniert werden. Die diesbezügliche Positioniereinrichtung ist bevorzugt durch Verfahrmittel 15 (durch einen Doppelpfeil verdeutlicht) für den Tisch 13 gebildet, auf welchem 13 die Konvektorscheibe 70 gleichermaßen in vertikaler wie horizontaler Achslage 73 fixiert ist. Das Verfahrmittel 15 für den Tisch 13 kann beispielsweise durch eine motorisch betriebene Führung des Tisches 13 realisiert sein.
Nach erfolgter koaxialer Ausrichtung von Konvektorscheibe 70 zum Coil 80 kann das Coil zur Konvektorscheibe 70 gefahren werden, bis es anliegt. Die diesbezügliche Setzeinrichtung ist vorzugsweise wiederum durch die Verfahrmittel 16 (durch einen Doppelpfeil verdeutlicht) für die Mulde 14 gebildet, welche analog durch eine motorisch betriebene Führung der Mulde 14 realisiert sein kann.
4 zeigt die Kipptischanlage 10 wie 3 jedoch zum Zeitpunkt des Ansetzen des Coils 80 an die koaxial ausgerichtete Konvektorscheibe 70, welche aufgrund eines eher in Breite 84 und Abmaße kleinen Coils 80 gegenüber 3 deutlich abzusenken war.
5 zeigt in der aus 1 oder 2 bekannten Ansicht, wie mittels der Kippeinrichtung (Obertisch 12) nunmehr der aneinanderliegende Stapel aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 aus der horizontalen Achslage 73, 83 in die vertikale Achslage 73, 83 überführt werden kann. Um den Stapel aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 besser greifen zu können, kann dieser über Verfahrmittel 15 für den Tisch 13 bis zu einer maximalen Endposition aus der Kipptischanlage 10 herausgefahren werden, so dass die den ersten Bestückungsplatz (Tisch) 13 für die Auf- und Entnahme einzelner Konvektorscheiben 70 repräsentierende Position der Kippeinrichtung (Oberteil) 12 und die Ent- und Aufnahmeposition, in welcher Konvektorscheibe 70 und das darauf koaxial aufliegende Coil 80 jeweils vertikale Achslagen 73, 83 aufweisen, identisch und insbesondere durch den maximal mittels der Verfahrmittel 15 ausgefahrenen Tisch 13 gebildet sind.
6 zeigt die Kipptischanlage 10 wie 1 oder 2 jedoch zum Zeitpunkt eines nachfolgend im Detail beschriebenen Aufgreifens des aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 gebildeten Stapels. Nach der Entnahme ist der Kipptisch 10 wieder bereit für einen neuen Bestückungszyklus, beginnend mit dem in 1 gezeigten Einlegen einer Konvektorscheibe 70 in die Kipptischanlage 10.
7 bis 12 zeigen ein, mit einem Kran (nicht dargestellt) verbindbares, Lastaufnahmemittel 50 nach der Erfindung geeignet ausgebildet zur Aufnahme oder Ablage einer Konvektorscheibe 70 mit einem definierten Außendurchmesser 71 und einem definierten Scheibenauge 72, deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung 90 wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils 80 abgestimmt sind; und eines, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coils 80 mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe 70 jedenfalls kleineren Außendurchmesser 81 und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge 72 jedenfalls größerem Coilauge 82.
Zwecks gemeinsamer Beschickung von Konvektorscheibe 70 und Coil 80 in und aus der Wärmebehandlungseinrichtung 90 liegen bei der Aufnahme oder Ablage das Coil 80 koaxial auf der Konvektorscheibe 70 auf, insbesondere mittels Stapelung in einer Kipptischanlage 10 nach einem der vorherigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Lastaufnahmemittel 50 umfasst dazu wenigstens ein Zangengehäuse 51; wenigstens eine, über einen ersten Zangenarm 52 am Zangengehäuse 51 angeordnete, zum Untergreifen der Konvektorscheibe 70 geeignet ausgebildete Innenbacke 54, welche mittels eines Bewegungsmechanismus (Spanndom) 56 zwischen einer Offenposition (vgl. 7 und 8), in welcher die Innenbacke 54 vom Scheibenauge 72 der Konvektorscheibe 70 beabstandet ist und einer Schließposition (vgl. 9 und 10), in welcher die Innenbacke 54 am Scheibenauge 72 der Konvektorscheibe 70 anliegt, verfahrbar ist; und wenigstens eine, über einen zweiten Zangenarm 53 am Zangengehäuse 51 angeordnete, zum Untergreifen der Konvektorscheibe 70 geeignet ausgebildete Außenbacke 55, welche mittels eines Bewegungsmechanismus (Führung) 57 zwischen einer Offenposition (vgl. 7 und 8), in welcher die Außenbacke 55 vom Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe 70 beabstandet ist und einer Schließposition (vgl. 9 und 10), in welcher die Außenbacke 55 am Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe 70 anliegt, verfahrbar ist.
7 zeigt das Lastaufnahmemittel 50 nach der Erfindung zum Zeitpunkt unmittelbar vor der Aufnahme eines aus Konvektorscheibe 70 und koaxial aufliegenden Coil 80 mit großem 80b Außendurchmesser 81 und großer Breite 84 gebildeten Stapels. Da geometrisch nur ein Teil, nämlich die Konvektorscheibe 70, zu greifen ist, kann das Greifmittel 50 auf das Wesentliche reduziert sein, nämlich auf ein Gehäuse 51; wenigstens eine, an einem ersten Typ Zangenarm 52 angeordnete Innenbacke 54 mit Spanndom 56 als Bewegungsmechanismus; und wenigstens einem an einem zweiten Typ Zangenarm 53 angeordnete Außenbacke 55 mit Führungen 57 (linear oder schwenkend) als Bewegungsmechanismus.
Zur gleichmäßigeren Verteilung von Belastungen an der Konvektorscheibe 70 hat sich jedoch bewährt, je nach Größe, Art und Güte der überwiegend in die Wärmebehandlungseinrichtung 90 zu hebenden Lasten 70, 80, über erste und zweite Zangenarme 52, 53 am Zangengehäuse 51 wenigstens jeweils zwei, vorzugsweise jeweils drei, insbesondere jeweils vier, Innen- 54 und Außenbacken 55 anzuordnen.
Erkennbar ist beim Ausführungsbeispiel gemäß 7 ff. eine Acht-Backen-Zange dargestellt mit jeweils vier, symmetrisch verteilten und einander paarweise gegenüberliegenden Innen- 54 und Außenbacken 55.
8 zeigt das Lastaufnahmemittel gemäß 7 im Halbschnitt. Wie darin erkennbar, sind alle Backen 54, 55 zunächst geöffnet, so dass die am ersten Typ Zangenarm 52 angeordneten Innenbacken 54 des Greifmittels 50 zentrisch zunächst in das Auge 82 des Coils 80 und anschließend in das Scheibenauge 72 einfahren kann. Synchron dazu fahren die am zweiten Typ Zangenarm 53 angeordneten Außenbacken 55 seitlich zunächst an den Außenlagen 81 des Coils 80 und sodann am Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe vorbei.
Wenn die Greifbacken 54, 55 unterhalb der Konvektorscheibe 70 positioniert sind und an diese 70 angefahren werden können, ist zunächst zur Vermeidung von Ausschussrisiken durch Randbeschädigungen am Coil 80 darauf zu achten, dass das Zangengehäuse 51 des Greifer 50 nicht auf dem Coil 80 zum Aufliegen kommt, was manuell oder bevorzugt mittels Abtastung durch Wegmessung oder vergleichbarer Sensoren auch automatisch steuerbar ist. Sodenn legen sich zuerst die inneren Backen 54 an das Auge 72 der Konvektorscheibe 70 an und zentrieren so vorteilhaft das Greifmittel 50 zur Konvektorscheibe 70.
Zweckdienlich ist dazu der erste Typ Zangenarme 52 für die Innenbacken 54 schwenkbar am Zangengehäuse 51 gelagert ausgebildet, welche synchron und zeitgleich z. B. über einen mittels eines, vorzugsweise aus Kniehebel 58 und hydraulischen Spannzylinder 59 gebildeten, Spanndoms 56 in Richtung eines Anlegens der Innenbacken 54 an das Scheibenauge 72 der Konvektorscheibe 70 bringbar sind. Dabei hat sich insbesondere eine Ausgestaltung bewährt, bei welcher der Kniehebel 58 fest am mittigen Zangengehäuse 51 und zugleich als Kolben für den hydraulischen Spannzylinder 59 ausbildet. Alternativ hierzu könnten auch andere geeignete Mechanismen wie je ein Spannzylinder pro Innenbacke 54 (nicht dargestellt) Anwendung finden.
Zeitlich überlappend fahren die äußeren Backen 55 radial unter die Konvektorscheibe 70 und untergreifen diese von außen, was in 9 zum Zeitpunkt nach der Aufnahme des aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 gebildeten. Stapels und in 10 im Halbschnitt für ein Coil 80 mit kleinem 80b Außendurchmesser 81 und kleiner Breite 84 gezeigt ist.
Zweckdienlich ist dazu der zweite Typ Zangenarme 53 für die Außenbacken 55 teleskopierbar am Zangengehäuse 51 gelagert, wobei die Außenbacken 55 mittels der dargestellten linearen oder auch einer nicht dargestellten schwenkbaren Führung 57 der zweiten Zangenarme 53 jeweils in die gewünschte Position bringbar sind.
Aufgrund des zuvor beschriebenen Ablaufes ist eine synchronisierte Bewegung nur an den Innenbacken 54 notwendig. Für die Schließbewegung sind Hydraulik, Elektromechanik oder Direktantriebe möglich, weil keine Spannkräfte mehr aufgebracht werden müssen wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Je nach Anzahl der Baugruppen sind diese auf einem, vorzugsweise sternförmigen, Gehäuserahmen 51 mit Armen montiert, wobei die Anzahl der Arme 52, 53 und daran angeordneten Backenpaare 54, 55 je nach der Bauweise der Konvektorscheiben 70 zwischen zwei, vier, sechs oder acht Backenpaaren 54, 55 variieren kann.
In jedem Fall wird beim Anheben eines Stapels aus Konvektorscheibe 70 und aufliegendem Coil 80 dieses ausschließlich an der Konvektorscheibe 70 aufgenommen. Durch die symmetrische Lastverteilung und mehrere Backenpaare 54, 55 wird vorteilhaft eine möglichst hohe passive Sicherheit erreicht.
11 zeigt das Lastaufnahmemittel 50 gemäß 7 zum Zeitpunkt des Transports einer einzelnen Konvektorscheibe 70.
Da erfindungsgemäß bevorzugt auch die diverse Hauben 92, 93, 94 der Glühofeneinrichtung 90 mit einer zu den verwendeten Konvektorscheiben 70 gleichen geometrisch Schnittstelle 95 ausgebildet sind, können alle verschiedenen Teile mit nur einem Greifmittel 50 aufgenommen werden, was dieses auf das wesentliche reduziert.
12 zeigt das Lastaufnahmemittel 50 gemäß 7 zum Zeitpunkt des Transports einer typischen Haube 92, 93 oder 94 des Haubenglühofens 90.
13 schließlich zeigt ein Bestückungssystem 1 nach der Erfindung für Wärmebehandlungseinrichtungen 90 wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils 80. Das Bestückungssystem 1 dient der Aufnahme der Konvektorscheiben 70, die im Glühprozess für den Wärmehaushalt eine wichtige Funktion erfüllen, zusammen mit den Coils 80, die darauf koaxial aufliegen. Erfindungsgemäß umfasst das Bestückungssystem 1 daher wenigstens eine Kipptischanlage 10 gemäß 1 bis 6 und ein Lastaufnahmemittel 50 gemäß 7 bis 12.
Wie in 13 gezeigt sind in industriellen Anlagen gewöhnlich mehrere Haubenglühöfen 90 gruppiert aufgestellt. Erkennbar repräsentiert ein jeder der fünf Öfen in 13 eine Phase eines typischen Glühprozesses: so wird der Glühsockel 91 des ersten Ofens gerade gepackt; beim zweiten Ofen die Schutzhaube 92 gesetzt, beim dritten Ofen die mit „H” gekennzeichnete Heizhaube 93 für ein Aufheizen mit Haltephase gesetzt, beim vierten Ofen die mit „K” gekennzeichnete Kühlhaube 94 für das Abkühlen gesetzt und steht beim fünften Ofen das Entpacken an.
Da bei einer Glühcharge immer mehrere, aus Konvektorscheiben 70 und Coils 80 gebildete Stapel nacheinander entweder beschickt oder entnommen werden, kann der Ablauf erfindungsgemäß bevorzugt an sich automatisiert oder in eine übergeordnete Steuerung eines Bestückungssystems 1 eingebunden werden:
So können zum Aufsetzen oder Abnehmen der zur Komplettierung eines Glühturms aus Konvektorscheiben 70 und Coils 80 gehörenden verschiedenen Schutz- 92, Heiz- 93 und Kühlhauben 94 der Wärmebehandlungseinrichtungen 90 diese allesamt jeweils mit einer universellen Schnittstelle 95 zur Aufnahme ausgestattet sein, welche erfindungsgemäß bevorzugt zu der durch Außendurchmesser 71 und Scheibenauge 72 bestimmten Geometrie der Konvektorscheibe 70 korrespondierende ausgebildet ist.
Ebenso können nach dem Abheben der Hauben 92, 93 und 94 aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 gebildete Stapel mit dem Lastaufnahmemittel 50 von der Kipptischanlage 10 aufgenommen und auf dem Ofensockel 91 zu einem Glühturm positioniert werden. Zum Beschicken entnimmt das Lastaufnahmemittel 50 aus der Kipptischanlage 10 die zentrierten Stapel aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 und setzt diesen auf den Sockel 91 des Glühofens 90 (erster Ofen in 13).
Um nicht die aus Haupt- 70a und Zwischensegmenten 70b sternförmig gebildeten Konvektorscheiben 70 an den Zwischensegmenten 70b zu heben, sind am Lastaufnahmemittel 50 bevorzugt Ausrichtmittel 62 in Gestalt z. B. dreier von Lese-Abstandsmesser vorgesehen, welche das Lastaufnahmemittel 50 dergestalt zu einer beliebig liegenden und anzuhebenden Konvektorscheibe 70 ausrichten, dass die Backen 54 und 55 stets vorzugsweise zwei, insbesondere drei Hauptsegmente 70a unterfassen.
Soweit am Greifer 50 bevorzugt seitliche Führungsrollen 61 angeordnet sind (in den 7 ff. rechts ein- und links im Bild ausgeklappt dargestellt), kann dieser 50 beim Beschicken des Glühofens 90 entlang der typischerweise seitlich am Glühofen angeordneten Führungsstiften 60 geführt werden, so dass der aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 gebildete Stapel sicher zentrisch auf die Ofenplatte 91 aufsetzbar ist.
Nach dem Aufsetzen des Stapels kann das Öffnen der Backen 54 und 55 gleichzeitig erfolgen, sobald das Gewicht des Stapels nicht mehr im Greifer 50 hängt, was z. B. per Lastsicherung oder 2-Handbedienung erkennbar ist.
Bei der Entnahme wird ein jeder aus Konvektorscheibe 70 und Coil 80 gebildete Stapel wieder in die Kipptischanlage 10 eingelegt, mittels welcher die Coils 80 und Konvektorscheiben 70 gewendet und abgestapelt, also wieder trennt werden können. Um auch hier ein definiertes Aufsetzen von Konvektorscheibe 70 und Coil 80 zu gewährleisten ist vorgeschlagen, seitlich der Kipptischanlage 10 ebensolche Führungsstifte 60 anzuordnen, wie diese seitlich der Wärmebehandlungsöfen 90 vorgesehen sind. Besagte Führungsstifte 60 sind der automatisierten Aufnahme und Ablage förderlich, geben diese doch eine definierte Stelle mit einer definierten Lage in einem Koordinatensystem vor.
Am Anfang oder Ende der Beschickung können auch einzelne Konvektorscheiben 70 vom Lasthebemittel 50 aufgenommen werden (vgl. dazu 11).
Freilich können die Konvektorscheiben 70 auch mittels des Lastaufnahmemittels 50 in die Kipptischanlage 50 eingelegt werden.
Zur weiteren Automatisierung ist jedoch erfindungsgemäß bevorzugt vorgeschlagen, der Kipptischanlage 10 ein voll- oder halbautomatischer Manipulator 30 zuzuordnen, dessen Sockel 31 an wenigstens einer seiner Stirnseiten einen Anschlag 32 für einen mittels Stapler beweglichen Transportbehälter 40 für Konvektorscheiben 70 aufweist, welche mittels eines am Transportbehälter 40 angeordneten Zentrierdorns 41 die Lage der Konvektorscheiben 70 festlegt und diese für eine voll- oder halbautomatische Bestückung verfügbar macht.
Der auf dem Sockel 31 angeordnete Manipulator 30 dient der Erledigung von Positionieraufgaben, also dem Bewegen von Objekten im Raum ohne Bearbeitung, nämlich der stückweisen Zufuhr von Konvektorscheiben 70 auf den bevorzugt als ebener Tisch ausgebildeten ersten Bestückungsplatz 13 des Kipptisches 10. Dazu umfasst der Manipulator 30 einen Greifarm 33, welcher vorzugsweise mit einem Magnethalter 34 für die Konvektorscheibe 70 ausgebildet ist und diese auf den Tisch 13 der Kipptischanlage 10 auflegt.
In dem zuvor beschriebenen Bestückungssystem 1 wenigstens umfassend eine Kipptischanlage 10 sowie ein Lastaufnahmemittel 50 wie beschrieben finden Konvektorscheiben 70 Verwendung mit einem definierten Außendurchmesser 71 und einem definierten Scheibenauge 72, deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung 90 wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils 80 abgestimmt sind, und erfindungsgemäß als Transportunterlage geeignet ausgebildet sind für ein, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coil 80 mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser 71 der Konvektorscheibe 70 jedenfalls kleineren Außendurchmesser 81 und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge 72 jedenfalls größerem Coilauge 82.
Bevorzugt geeignete Konvektorscheiben 70 zeichnen sich durch einen Außendurchmesser 71 größer 2000 mm, insbesondere von etwa 2080 mm, und einem Scheibenauge 72 kleiner 500 mm, insbesondere von etwa 450 mm, aus.
Nachdem durch Untergreifen allein der Konvektorscheibe 70 während das Coil 80 zentrisch darauf liegt, die Coils 80 frei von Greifkräften und damit erstmals unbeschädigt bleiben, haben sich insbesondere bei Konvektorscheiben 70 mit einer Scheibendicke 74 zwischen 60 bis 70 mm an den Scheibenrändern 71 ausgebildeten Freiräumen oder mit einem an der Unterseite der Scheibe 70 angeordneten Kranz für den Untergriff bewährt.
Um die Tragtauglichkeit erfindungsgemäßer und bis zu 800 kg schwerer Konvektionsscheiben 70 auch nach häufigerem Einsatz in einer Wärmebehandlungseinrichtung 90 prüfen zu können, so dass etwaige Risse frühzeitig erkennbar und Unfälle vermeidbar sind, ist vorgeschlagen, dass das Bestückungssystem 1 weiterhin eine Prüfanlage (nicht dargestellt) für Konvektorscheiben 70 umfasst mit Mitteln zum Aufbringen einer definierten Prüfkraft auf die Konvektorscheibe 70 und Mitteln zum Messen der durch die Prüfkraft erzeugten Verformung der Konvektorscheibe 70.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist vorgeschlagen, dass die Prüfanlage Teil des Lastaufnahmemittels 50 ist, wobei die Mittel zum Aufbringen einer definierten Prüfkraft durch die Innen- 54 und Außenbacken 55 realisiert sind, welche wahlweise in einem Hebemodus oder in einem Prüfmodus betreibbar sind.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zum Aufbau eines voll- oder halbautomatischen Bestückungssystems 1 für Wärmebehandlungseinrichtungen 90 wie beispielsweise Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils 80. Soweit bevorzugt durchweg gleich-dimensionierte Konvektorscheiben 70 zum Einsatz kommen, führt dies zudem zu einem vereinfachten Greiferaufbau 50 und einer besseren Automatisierbarkeit auch in Verbindung mit Handling und Speicherung der Konvektorscheiben 70.
Zusammenfassend geht die vorliegende Erfindung zunächst aus von dem Gedanken der koaxialen Stapelung einer Konvektorscheibe 70 und eines Coils 80 vor der gemeinsamen Beschickung in eine Wärmebehandlungseinrichtung 90 sowie der entsprechenden Abstapelung nach der Wärmebehandlung. Sie sieht hierfür zunächst eine Kipptischanlage 10 vor, mittels welcher eine Stapelung von Konvektorscheibe 70 und Coil 80 dergestalt möglicht ist, dass zumindest in einer Position der Kipptischanlage 10 das Coil 80 koaxial auf der Konvektorscheibe 70 mit jeweils vertikaler Achslage 73, 83 aufliegt. Dergestalt gestapelt sieht die vorliegende Erfindung desweiteren ein Lastaufnahmemittel 50 vor, welches geeignet ausgebildet ist, eine Wärmebehandlungseinrichtung 90 mit den aus Konvektorscheiben 70 und koaxial aufliegenden Coils 80 gebildeten Stapeln zu beschicken. Erfindungsgemäß wird der Stapel allein durch Untergriff der Konvektorscheibe 70 mit wenigstens einer Innen- 52 und Außenbacke 53 angehoben. Durch das erfindungsgemäße Untergreifen allein der Konvektorscheibe 70 während das Coil 80 zentrisch darauf liegt, bleiben sowohl kleine 80a wie auch Coils 80 mit großem 80b Außendurchmessern 81 frei von Greifkräften und unbeschädigt. Die vorliegende Erfindung gestattet damit vorteilhaft ein kräftefreies Aufnehmen von Wärme zu behandelnder Coils 80 aller Art in vertikaler Achslage 83 und vermeidet demnach Beschädigungen der Außenlagen 81 eines Coils 80 und damit kostspieligen Ausschuss oder gar Produktionsausfall.
Bezugszeichenliste

1: Bestückungssystem
10: Kipptischanlage
11: Grundrahmen
12: Kippeinrichtung, Oberteil des Kipptisches 10, vorzugsweise in Wenderadausführung
12a: erster Schenkel des Oberteils 12
12b: zweiter Schenkel des Oberteils 12
13: erster Bestückungsplatz für die Auf- und Entnahme einzelner Konvektorscheiben 70 mit vertikaler Achslage 73, insbesondere ebener Tisch
14: zweiter Bestückungsplatz für die Auf- und Entnahme einzelner Coils 80 in horizontaler Achslage 83, insbesondere prismenförmige Mulde
15: Positionseinrichtung zur koaxialen Ausrichtung der Konvektorscheibe 70 zum Coil 80, insbesondere Verfahrmittel für den Tisch 13
16: Setzeinrichtung für das An- und Absetzen des Coils 80 an die Konvektorscheibe 70, insbesondere Verfahrmittel für die Mulde 14
17: Schonbelag
20: Messeinrichtung zur Bestimmung der Achslage 83 des Coils 80, insbesondere durch optische Abtastung des Außendurchmessers 81 des Coils 80
21: optische Abtastmittel
30: Manipulator
31: Sockel des Manipulators 30
32: am Sockel 31 ausgebildeter Anschlag für Transportbehälter 40
33: Greifarm des Manipulators 30
34: Magnethalter am Greifarm 33
40: Transportbehälter für Konvektorscheiben 80
41: Zentrierdorn
50: Lastaufnahmemittel, insbesondere Greifmittel oder kurz auch Greifer genannt
51: Zangengehäuse
52: erste Zangenarme für Innenbacken 54
53: zweite Zangenarme für Außenbacken 55
54: Innenbacken
55: Außenbacken
56: Bewegungsmechanismus für Innenbacken 54, insbesondere Spanndom
57: Bewegungsmechanismus für Außenbacken 55, insbesondere lineare oder schwenkbare Führung
58: Kniehebel
59: Spannzylinder
60: der Wärmebehandlungseinrichtung 90 und dem Kipptisch 10 zugeordnete Führungsstifte
61: am Lastaufnahmemittel 50 sowie Heiz- 93 und Kühlhaube 94 angeordnete Führungsrollen
62: am Lastaufnahmemittel 50 angeordnete Ausrichtmittel in Gestalt z. B. dreier von Lese-Abstandsmesser zwecks Positionsabfrage des Lastaufnahmemittels zu Haupt- 70a und Nebensegmenten 70b der Konvektorscheibe 70
70: Konvektorscheiben, Abstandplatten
70a: Hauptsegment einer Konvektorscheibe 70,
70b: Zwischensegment einer Konvektorscheibe 70
71: Durchmesser, Außenumfang der Konvektorscheibe 70; gewöhnlich 1950 mm; erfindungsgemäß größer 2000 mm, insbesondere 2080 mm
72: Scheibenauge; gewöhnlich 508 mm; erfindungsgemäß kleiner 500 mm, insbesondere 450 mm
73: Achslage der Konvektorscheibe 70
74: Scheibenhöhe; gewöhnlich zwischen 60 und 70 mm
80: Coil bzw. Bandring
80a: Coil mit kleinem Außendurchmesser 81 von 1500 mm
80b: Coil mit großem Außendurchmesser 81 von 1920 mm
81: Durchmesser, Außenumfang des Coils 80; gewöhnlich zwischen 1500 und 1960 mm
82: Coilauge; gewöhnlich zwischen 508 und 610 mm
83: Achslage des Coils bzw. Bandrings
84: Coilbreite; gewöhnlich zwischen 300 und 670 mm
90: Wärmebehandlungseinrichtung wie insbesondere Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils 70
91: Glühsockel
92: Schutzhaube
93: Heizhaube
94: Kühlhaube
95: Universal-Schnittstelle zur Aufnahme mittels Lasthebemittel 50

Claims

Kipptischanlage (10) geeignet ausgebildet zur Stapelung oder Abstapelung – einer Konvektorscheibe (70) mit einem definierten Außendurchmesser (71) und einem definierten Scheibenauge (72), deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung (90) wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils (80) abgestimmt sind; und – eines, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coils (80) mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) jedenfalls kleineren Außendurchmesser (81) und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge (72) jedenfalls größerem Coilauge (82); bei welcher Stapelung oder Abstapelung das Coil (80) koaxial auf der Konvektorscheibe (70) aufliegt, zwecks gemeinsamer Beschickbarkeit von Konvektorscheibe (70) und Coil (80) in und aus der Wärmebehandlungseinrichtung (90); wenigstens umfassend: – einen ersten Bestückungsplatz (Tisch 13) für die Auf- oder Entnahme einzelner Konvektorscheiben (70); – einen zweiten Bestückungsplatz (Mulde 14) für die Auf- oder Entnahme einzelner Coils (80); – eine Messeinrichtung (20) zur Bestimmung der Achslage (83) des Coils (80); – eine Positionseinrichtung (Verfahrmittel 15) zur koaxialen Ausrichtung der Konvektorscheibe (70) zum Coil (80); – eine Setzeinrichtung (Verfahrmittel 16) für das koaxiale An- oder Absetzen des Coils (80) an die Konvektorscheibe (70); und – eine Kippeinrichtung (Oberteil 12), mittels welcher Konvektorscheibe (70) samt Coil (80) gemeinsam um 90° aus der Ansetzposition, in welcher Konvektorscheibe (70) und Coil (80) koaxial aneinanderliegend jeweils horizontale Achslagen (73, 83) aufweisen, in eine Ent- oder Aufnahmeposition, in welcher Konvektorscheibe (70) und das darauf koaxial aufliegende Coil (80) jeweils vertikale Achslagen (73, 83) aufweisen, verschwenkbar sind; sowie umgekehrt.
Kipptischanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippeinrichtung als ein in einem Grundrahmen (11) angeordnetes, um 90° kippbares L-schenkelförmiges Oberteil (12) ausgebildet ist, an dessen erster Schenkel (12a) der erste Bestückungsplatz (Tisch 13) und an dessen zweiter Schenkel (12b) der zweite Bestückungsplatz (Mulde 14) ausgebildet sind.
Kipptischanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bestückungsplatz als ebener Tisch (13) ausgebildet ist.
Kipptischanlage (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine aufgelegte Konvektorscheibe (70) magnetisch oder mechanisch, beispielsweise mittels eines Haltedorns, in ihrer Lage auf dem ersten Bestückungsplatz (Tisch 13) fixierbar ist.
Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestückungsplatz als prismenförmige Mulde (14) ausgebildet ist.
Kipptischanlage (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestückungsplatz (Mulde 14) zur Aufnahme des Coils (80) wenigstens bereichsweise mit einem Schonbelag (17), insbesondere aus Kunststoff ist.
Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) optische, insbesondere auf den Außendurchmesser (81) des Coils (80) gerichtete, Abtastmittel (21) umfasst.
Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionseinrichtung durch Verfahrmittel (15) für den Tisch (13) gebildet ist.
Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzeinrichtung durch Verfahrmittel (16) für die Mulde (14) gebildet ist.
Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Bestückungsplatz (Tisch 13) für die Auf- und Entnahme einzelner Konvektorscheiben (70) repräsentierende Position der Kippeinrichtung (Oberteil 12) und die Ent- und Aufnahmeposition, in welcher Konvektorscheibe (70) und das darauf koaxial aufliegende Coil (80) jeweils vertikale Achslagen (73, 83) aufweisen, identisch und insbesondere durch den maximal mittels der Verfahrmittel (15) ausgefahrenen Tisch (13) gebildet sind.
Lastaufnahmemittel (50) geeignet ausgebildet zur Aufnahme oder Ablage – einer Konvektorscheibe (70) mit einem definierten Außendurchmesser (71) und einem definierten Scheibenauge (72), deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung (90) wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils (80) abgestimmt sind; und – eines, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coils (80) mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) jedenfalls kleineren Außendurchmesser (81) und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge (72) jedenfalls größerem Coilauge (82); bei welcher Aufnahme oder Ablage das Coil (80) koaxial auf der Konvektorscheibe (70) aufliegt, insbesondere mittels Stapelung in einer Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, zwecks gemeinsamer Beschickung von Konvektorscheibe (70) und Coil (80) in und aus der Wärmebehandlungseinrichtung (90); wenigstens umfassend: – ein Zangengehäuse (51), – wenigstens eine, über einen ersten Zangenarm (52) am Zangengehäuse (51) angeordnete, zum Untergreifen der Konvektorscheibe (70) geeignet ausgebildete Innenbacke (54), welche mittels eines Bewegungsmechanismus (Spanndom 56) zwischen einer Offenposition, in welcher die Innenbacke (54) vom Scheibenauge (72) der Konvektorscheibe (70) beabstandet ist und einer Schließposition, in welcher die Innenbacke (54) am Scheibenauge (72) der Konvektorscheibe (70) anliegt, verfahrbar ist; und – wenigstens eine, über einen zweiten Zangenarm (53) am Zangengehäuse (51) angeordnete, zum Untergreifen der Konvektorscheibe (70) geeignet ausgebildete Außenbacke (55), welche mittels eines Bewegungsmechanismus (Führung 57) zwischen einer Offenposition, in welcher die Außenbacke (55) vom Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) beabstandet ist und einer Schließposition, in welcher die Außenbacke (55) am Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) anliegt, verfahrbar ist.
Lastaufnahmemittel (50) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über erste und zweite Zangenarme (52, 53) am Zangengehäuse (51) wenigstens jeweils zwei, vorzugsweise jeweils drei, insbesondere jeweils vier, Innen- (54) und Außenbacken (55) angeordnet sind.
Lastaufnahmemittel (50) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- (52) und Außenbacken (53) bezogen auf das Scheibenauge (72) und den Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) symmetrisch verteilt und insbesondere einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Lastaufnahmemittel (50) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Abtastmittel vorgesehen sind, welche ein Aufsetzen des Zangengehäuses (51) auf dem Rand des Coils (80) verhindern.
Lastaufnahmemittel (50) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarme (52) für die Innenbacken (54) schwenkbar am Zangengehäuse (51) gelagert sind.
Lastaufnahmemittel (50) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus für die Innenbacke/n (54) als Spanndom (56) für alle Innbacken (54) oder durch je einen Spannzylinder pro Innenbacke (54) gebildet ist.
Lastaufnahmemittel (50) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanndom (56) einen Kniehebel (58) sowie einen hydraulischen Spannzylinder (59) umfasst.
Lastaufnahmemittel (50) nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus für die Außenbacken (55) als lineare oder schwenkbare Führung (57), insbesondere der zweiten Zangenarme (53), ausgebildet ist.
Bestückungssystem (1) für Wärmebehandlungseinrichtungen (90) wie insbesondere Haubenglühöfen zum Rekristallisationsglühen von Coils (80), wenigstens umfassend eine Kipptischanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10 und ein Lastaufnahmemittel (50) nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 18.
Bestückungssystem (1) nach Anspruch 19, wobei die Wärmebehandlungseinrichtungen (90) Schutz- (92), Heiz- (93) und Kühlhauben (94) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutz- (92), Heiz- (93) und Kühlhauben (94) der Wärmebehandlungseinrichtungen (90) jeweils eine universellen Schnittstelle (95) aufweisen, welche (95) zu der durch Außendurchmesser (71) und Scheibenauge (72) bestimmten Geometrie der Konvektorscheibe (70) korrespondierende ausgebildet ist.
Bestückungssystem (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Lastaufnahmemittel (50) Ausrichtmittel (62) zwecks Ausrichtung der Backen (54 und 55) auf eine beste Untergreifbarkeit der Hauptsegmente (70a) einer Konvektorscheibe (70) vorgesehen sind.
Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei seitlich einer jeden Wärmebehandlungseinrichtung (90) zwei Führungsstifte (60) symmetrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Lastaufnahmemittel (50) zu den Führungsstiften (60) korrespondierende Führungsrollen (61) ausgebildet sind.
Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastaufnahmemittel (50) Messmittel umfasst, welche ein Aufsetzen der Last (70, 80) detektieren.
Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der Kipptischanlage (10) ebensolche Führungsstifte (60) angeordnet sind, wie seitlich der Wärmebehandlungseinrichtungen (90).
Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipptischanlage (10) ein Manipulator (30) zugeordnet ist, mittels welchem (30) der erste Bestückungsplatz (Tisch 13) der Kipptischanlage (10) mit einzelnen Konvektorscheiben (70) automatisch oder zumindest halbautomatisch bestückbar ist.
Bestückungssystem (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (30) einen Greifarm (33) mit einem, vorzugsweise magnetischen, Halter (34) für die Konvektorscheibe (70) umfasst.
Konvektorscheibe (70), insbesondere zur Verwendung in einer Kipptischanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, einem Lastaufnahmemittel (50) nach einem der Ansprüche 11 bis 18 oder einem Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 26, – mit einem definierten Außendurchmesser (71) und einem definierten Scheibenauge (72), deren Größen vorzugsweise auf eine Wärmebehandlungseinrichtung (90) wie insbesondere einem Haubenglühofen zum Rekristallisationsglühen von Coils (80) abgestimmt sind geeignet ausgebildet als Transportunterlage für – ein, eine Wärmebehandlung zu unterziehenden Coil (80) mit einem undefinierten, gegenüber dem Außendurchmesser (71) der Konvektorscheibe (70) jedenfalls kleineren Außendurchmesser (81) und einem undefinierten, gegenüber dem Scheibenauge (72) jedenfalls größerem Coilauge (82).
Konvektorscheibe (70) nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch einen Außendurchmesser (71) größer 2000 mm, insbesondere von etwa 2080 mm, und einem Scheibenauge (72) kleiner 500 mm, insbesondere von etwa 450 mm.
Konvektorscheibe (70) nach Anspruch 27 oder 28, gekennzeichnet durch an den Seitenrändern der Scheibe (70) ausgebildeten Freistellungen oder einem an der Unterseite angeordneten Kranz.
Bestückungssystem (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 26, weiterhin umfassend eine Prüfanlage für eine Konvektorscheibe (70) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, mit Mitteln zum Aufbringen einer definierten Prüfkraft auf die Konvektorscheibe (70) und Mitteln zum Messen der durch die Prüfkraft erzeugten Verformung der Konvektorscheibe (70).
Bestückungssystem (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanlage Teil des Lastaufnahmemittels (50) ist, wobei die Mittel zum Aufbringen einer definierten Prüfkraft durch die Innen- (54) und Außenbacken (55) realisiert sind, welche wahlweise in einem Hebemodus oder in einem Prüfmodus betreibbar sind.