DE102011103269A1 - Annealing apparatus and method of annealing metal plates - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Glühvorrichtung zum Glühen von Metallplatten vorgeschlagen, welche eine Aufwärmvorrichtung zum Aufwärmen der Metallplatten und eine Ausgleichsvorrichtung zum Halten der Metallplatten auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur aufweist, wobei die Ausgleichsvorrichtung einen Stapel- und Transportmechanismus zum Übereinanderstapeln der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung und zum Transport der aufgewärmten Metallplatten entlang einer zur ihren Haupterstreckungsebenen senkrechten vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung aufweist.An annealing device for annealing metal plates is proposed, which has a heating device for warming up the metal plates and a compensation device for keeping the metal plates at a substantially constant temperature, the compensation device having a stacking and transport mechanism for stacking the metal plates heated by the heating device in the Compensation device and for transporting the heated metal plates along a vertical direction perpendicular to their main planes of extension through the compensation device.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Glühvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention is based on an annealing device according to the preamble of claim 1.
Solche Glühvorrichtungen sind allgemein bekannt und werden üblicherweise zur Wärmevorbehandlung von metallischen Werkstücken verwendet, um definierte Werkstückeigenschaften zu erhalten. Insbesondere kann bei der Herstellung von umgeformten Bauteilen aus hochfesten Aluminium-Werkstücken, beispielsweise für die Anwendung im Automobilbereich, die Festigkeit der Aluminium Werkstücke vorübergehend herabgesetzt und somit die Umformbarkeit der Aluminium-Werkstücke durch ein vorheriges Glühverfahren verbessert werden. Das Werkstück wird hierbei üblicherweise auf eine bestimmte Temperatur aufgewärmt, anschließend durch Halten des Werkstücks auf einer bestimmten Haltetemperatur lösungsgeglüht und abschließend abgekühlt. Das Lösungsglühen dient dazu, die die durch die Haltetemperatur hervorgerufenen gewünschten chemischen und physikalischen Vorgänge im Werkstück zu erzeugen. In nachfolgenden Schritten werden die Werkstücke je nach Anwendungsfall in beliebiger Weise gestanzt, gepresst, geschnitten oder dergleichen.Such annealers are well known and are commonly used to heat pretreat metallic workpieces to obtain defined workpiece characteristics. In particular, in the manufacture of formed components from high strength aluminum workpieces, for example for automotive applications, the strength of the aluminum workpieces may be temporarily reduced and thus the formability of the aluminum workpieces improved by a prior annealing process. The workpiece is usually heated to a certain temperature, then solution-annealed by holding the workpiece to a certain holding temperature and finally cooled. Solution annealing serves to produce the desired chemical and physical processes in the workpiece caused by the holding temperature. In subsequent steps, the workpieces are punched, pressed, cut or the like depending on the application in any way.
Eine solche Wärmebehandlung von Aluminium-Werkstücken ist beispielsweise aus der Druckschrift
Die Werkstücke, welche in der Glühvorrichtung einer Wärmehandlung unterzogen werden, sind insbesondere im Bereich des Automobilsektors üblicherweise als vergleichsweise großflächige Metallplatten ausgebildet. Für das Lösungsglühen müssen diese Metallplatten für eine vorbestimmte Haltezeit auf der Haltetemperatur gehalten werden, wobei diese Haltezeit unter anderem von der Legierungszusammensetzung der Metallplatten abhängt. Bei der Verwendung von großflächigen Metallplatten aus hochfestem Aluminium müssen die Metallplatten für eine vergleichsweise lange Haltezeit auf der Haltetemperatur gehalten werden, wodurch bei einer großen Anzahl bzw. einem großen Durchsatz von zu behandelnden Metallplatten ein enormer Raumbedarf für das Lösungsglühen der Metallplatten entsteht. Hierdurch entstehen unerwünscht lange Förderwege zwischen den einzelnen Bearbeitungsstellen.The workpieces which are subjected to a heat treatment in the annealing apparatus are usually designed as comparatively large-area metal plates, particularly in the area of the automobile sector. For solution annealing, these metal plates must be maintained at the hold temperature for a predetermined hold time, which hold time depends, among other things, on the alloy composition of the metal plates. When using large-area metal plates made of high-strength aluminum, the metal plates must be maintained at the holding temperature for a comparatively long holding time, which results in a large number or a large throughput of metal plates to be treated enormous space for the solution annealing of the metal plates. This results in undesirably long conveying paths between the individual processing points.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Glühvorrichtung und ein Verfahren zum Glühen von Metallplatten zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein effizienteres Halten der Metallplatten auf einer bestimmten Temperatur mit gleichzeitig deutlich reduziertem Raumbedarf, höherem Durchsatz und geringerer Störanfälligkeit ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide an annealing device and a method for annealing metal plates, in which a more efficient holding of the metal plates at a certain temperature with simultaneously significantly reduced space requirements, higher throughput and lower susceptibility to interference is made possible.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Glühvorrichtung zum Glühen von Metallplatten, welche eine Aufwärmvorrichtung zum Aufwärmen der Metallplatten und eine Ausgleichsvorrichtung zum Halten der Metallplatten auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur aufweist, wobei die Ausgleichsvorrichtung einen Stapel- und Transportmechanismus zum Übereinanderstapeln der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung und zum Transport der aufgewärmten Metallplatten entlang einer zur ihren Haupterstreckungsebenen senkrechten vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung aufweist.This object is achieved with an annealing device for annealing metal plates, which has a heating device for heating the metal plates and a compensating device for holding the metal plates at a substantially constant temperature, the compensating device comprising a stacking and transporting mechanism for stacking the metal plates warmed up by the heating device in the compensating device and for transporting the heated metal plates along a vertical direction perpendicular to their main extension planes vertical direction through the compensating device.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung durch den Stapel- und Transportmechanismus übereinander stapelbar sind, so dass der Bauraumbedarf für die Ausgleichsvorrichtung in der Fläche deutlich reduziert ist. Gleichzeitig sorgt der vertikale Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung für eine entsprechend lange Verweildauer der Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung, so dass die Metallplatten entsprechend einer vorbestimmten Haltezeit auf der im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden und somit die durch die entsprechende Haltetemperatur hervorgerufenen gewünschten chemischen und physikalischen Vorgänge in den Metallplatten hervorzurufen.The device according to the invention has the advantage over the prior art that the metal plates in the compensating device can be stacked one above the other by the stacking and transport mechanism, so that the space requirement for the compensating device in the surface is significantly reduced. At the same time, the vertical transport of the metal plates through the balancing device ensures a correspondingly long dwell time of the metal plates in the balancing device so that the metal plates are held at the substantially constant temperature for a predetermined dwell time and thus the desired chemical and physical processes caused by the corresponding dwell temperature in the metal plates.
Vorzugsweise umfasst die Ausgleichsvorrichtung einen wärmeisolierten Glühbehälter, in welchem die Metalplatten mittels des Stapel- und Transportmechanismus in vertikaler Richtung gestapelt werden und durch welchen die Metallplatten mittels des Stapel- und Transportmechanismus in vertikaler Richtung transportiert werden. Die Metallplatten umfassen vorzugsweise ein Aluminiummaterial.Preferably, the balancing device comprises a heat-insulated annealing vessel in which the metal plates are stacked in the vertical direction by means of the stacking and transporting mechanism and through which the metal plates are transported in the vertical direction by means of the stacking and transporting mechanism. The metal plates preferably comprise an aluminum material.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgleichsvorrichtung eine passive Ausgleichsvorrichtung ist und insbesondere ohne eine aktive Heizvorrichtung zum Halten der Metallplatten auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur ausgebildet ist. Die Ausgleichsvorrichtung ist somit eine passive Vorrichtung, d. h. die Ausgleichsvorrichtung weist keine aktiven Wärmemittel und kaum bewegliche mechanische Elemente im temperaturbelasteten Bereich auf. Die Haltetemperatur wird dabei vorzugsweise nur durch die aufgewärmten Metallplatten bzw. optional durch vorgewärmte Warenträger in den Glühbehälter eingebracht.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the compensation device is a passive compensation device and in particular without an active heater for holding the metal plates is formed at a substantially constant temperature. The compensation device is thus a passive device, ie the compensation device has no active heating means and hardly movable mechanical elements in the temperature-stressed area. The holding temperature is preferably introduced only by the warmed metal plates or optionally by preheated goods carriers in the annealing vessel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgleichsvorrichtung eine Eingangsöffnung zum Einführen der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten Metallplatten in die Ausgleichsvorrichtung und eine Ausgangsöffnung zum Ausgeben der mittels des Stapel- und Transportmechanismus durch die Ausgleichsvorrichtung transportierten Metallplatten aus der Ausgleichsvorrichtung aufweist, wobei die Ausgangsöffnung insbesondere entlang der vertikalen Richtung auf einer der Eingangsöffnung gegenüberliegenden Seite der Ausgleichsvorrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Metallplatten durch das sukzessive Einbringen in die Ausgleichsvorrichtung in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt werden. insbesondere ist es somit möglich, dass die Metallplatten in einer kontinuierlichen Bewegung die Ausgleichsvorrichtung durchlaufen und somit trotz reduziertem Bauraumbedarf ein hoher Durchsatz von Metallplatten erzielt wird.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the compensating device has an inlet opening for introducing the metal plates warmed up by the warming device into the compensating device and an outlet opening for dispensing the metal plates from the compensating device transported by the balancing device by means of the stacking and transporting mechanism, wherein the Output opening is arranged in particular along the vertical direction on a side opposite the input opening side of the compensating device. This has the advantage that the metal plates are stacked one above the other by the successive introduction into the compensating device in the compensating device. In particular, it is thus possible for the metal plates to pass through the compensating device in a continuous movement and thus to achieve a high throughput of metal plates despite the reduced space requirement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Stapel- und Transportmechanismus derart ausgebildet ist, dass die Metallplatten im Wesentlichen antiparallel zur Richtung des Schwerefelds der Erde durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Metallplatten im Wesentlich parallel zum Wärmestrom in der Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. Die durch die Aufwärmvorrichtung aufgeheizten Metallplatten werden hierbei in die im unteren Bereich der Ausgleichsvorrichtung angeordnete Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingebracht. Die Wärme dieser in die Ausgleichsvorrichtung eingebrachten Metallplatten steigt in der Ausgleichsvorrichtung nach oben, so dass durch die Bewegung der Metallplatten nach oben ein möglichst effizientes Halten der Metallplatten auf im Wesentlichen konstanter Temperatur, sowie eine möglichst homogene Temperaturverteilung in der Ausgleichsvorrichtung erzielt werden.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the stacking and transport mechanism is designed such that the metal plates are transported through the compensating device substantially antiparallel to the direction of the gravitational field of the earth. This has the advantage that the metal plates are transported substantially parallel to the heat flow in the compensating device. The metal plates heated by the heating device are hereby introduced into the compensating device in the inlet opening arranged in the lower region of the compensating device. The heat of these introduced into the compensating device metal plates rises in the balancing device upwards, so that by the movement of the metal plates upward as efficient as possible holding the metal plates at a substantially constant temperature, and the most homogeneous temperature distribution can be achieved in the balancing device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Mehrzahl von Warenträgern aufweist, wobei jeder Warenträger jeweils zur Aufnahme einer Metallplatte vorgesehen ist und wobei vorzugsweise die Warenträger zumindest zeitweise derart lösbar mit dem Stapel- und Transportmechanismus koppelbar sind, dass die Warenträger mittels des Stapel- und Transportmechanismus entlang der vertikalen Richtung unmittelbar übereinander gestapelt und durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. In vorteilhafter Weise liegen die in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelten Metallplatten nicht direkt aufeinander auf, sondern sind mittels der Warenträger voneinander getrennt. Die Warenträger verhindern somit ein Aneinanderkleben der benachbarten Metallplatten. Vorzugsweise fungieren die Warenträger zumindest partiell als Wärmespeicher. Die einzelnen Warenträger sind vorzugsweise direkt aufeinander gestapelt. Dies hat den Vorteil, dass ein vergleichsweise einfacher Stapel- und Transportmechanismus realisierbar ist, da der Warenträgerstapel als Ganzes angehoben werden kann und nicht jeder Warenträger einzeln geführt werden muss. Die Warenträger werden in einer zur Haupterstreckungsebene parallelen Ebene in der Ausgleichsvorrichtung optional mittels Zentrierstangen zentriert. Die Zentrierstangen sind insbesondere vertikal ausgerichtet und sind an ihren unteren Enden konusförmig zur Einfädelung der Warenträger ausgebildet. Ferner ist denkbar, dass die Ausrichtung der Warenträger durch die Wände der Glühvorrichtung und/oder durch mittels ineinander greifende Zentrierelemente auf den Warenträgern erfolgt.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device has a plurality of goods carriers, each goods carrier being respectively provided for receiving a metal plate and wherein preferably the goods carriers are at least temporarily so releasably coupled to the stacking and transport mechanism that the goods carrier stacked directly above each other by the stacking and transport mechanism along the vertical direction and transported by the balancing device. In an advantageous manner, the metal plates stacked one above the other in the compensating device are not directly adjacent to one another but are separated from one another by means of the goods carriers. The product carriers thus prevent the adjacent metal plates from sticking together. Preferably, the goods carrier act at least partially as a heat storage. The individual goods carriers are preferably stacked directly on top of each other. This has the advantage that a comparatively simple stacking and transport mechanism can be realized, since the goods carrier stack can be lifted as a whole and not every goods carrier has to be guided individually. The product carriers are optionally centered in a centering plane parallel to the main extension plane in the compensating device by means of centering rods. The centering rods are aligned in particular vertically and are formed at their lower ends cone-shaped for threading the goods carrier. Furthermore, it is conceivable that the alignment of the product carrier takes place through the walls of the annealing device and / or by means of interlocking centering on the goods carriers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass, der Stapel- und Transportmechanismus wenigstens ein Hebeelement zum Anheben eines in der Ausgleichsvorrichtung befindlichen untersten Warenträgers in vertikaler Richtung aufweist, wobei das Hebelelement vorzugsweise einen in vertikaler Richtung in die Ausgleichsvorrichtung ragenden Bolzen umfasst. In vorteilhafter Weise ist somit ein vergleichsweise einfacher und zuverlässiger Transportmechanismus realisiert, in welchem lediglich immer der unterste Warenträgerstapel angehoben wird. Alle darüber gestapelten Warenträger werden dann zwangsläufig ebenfalls mit angehoben.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the stacking and transport mechanism has at least one lifting element for lifting a lowermost goods carrier located in the compensation device in the vertical direction, wherein the lever element preferably comprises a bolt protruding into the compensation device in a vertical direction. Advantageously, thus, a comparatively simple and reliable transport mechanism is realized in which only ever the lowermost goods carrier stack is raised. All stacked goods carriers are then inevitably also raised.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Stapel- und Transportmechanismus Verriegelungselemente zum Fixieren eines in der Ausgleichsvorrichtung befindlichen und mittels des Hebeelements angehobenen untersten Warenträgers aufweist, wobei die Verriegelungselemente vorzugsweise parallel zur Haupterstreckungsebene seitlich in die Ausgleichsvorrichtung ragen. Dies hat den Vorteil, dass das Hebeelement wieder in seine Ausgangsstellung zur Aufnahme eines neuen Warenträgers zurückgefahren werden kann, ohne dass sich der Warenträgerstapel wieder absenkt. Auf diese Weise ist ein quasi-kontinuierlicher, d. h. insbesondere schrittweiser Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung realisierbar. Die Verriegelungselement sind vorzugsweise in Richtung des jeweiligen Warenträgers elastisch vorgespannt.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the stacking and transport mechanism comprises locking elements for fixing a lowermost goods carrier located in the compensating device and lifted by means of the lifting element, the locking elements preferably projecting laterally into the compensating device parallel to the main extension plane. This has the advantage that the lifting element can be moved back to its original position for receiving a new goods carrier without the goods carrier stack lowers again. In this way, a quasi-continuous, d. H. in particular stepwise transport of the metal plates by the compensation device feasible. The locking element are preferably resiliently biased in the direction of the respective goods carrier.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Warenträger Zentriereinrichtungen zur Zentrierung der jeweilig auf dem Warenträgern angeordneten Metallplatten aufweisen, welche bevorzugt an Stirnseiten der Warenträger angeordnet sind und welche besonders bevorzugt in Form von nach innen umgebogenen Laschen des Warenträgers ausgebildet sind. Die Zentriereinrichtungen sorgen in vorteilhafter Weise für eine präzise Platzierung der Metallplatten auf den Warenträgern, so dass ein zuverlässiger und reibungsloser Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung gewährleistet wird.According to a preferred embodiment of the present invention it is provided that the goods carrier centering devices for centering the respective arranged on the goods carriers metal plates, which are preferably arranged on end sides of the goods carrier and which are particularly preferably formed in the form of inwardly bent tabs of the goods carrier. The centering provide advantageously for a precise placement of the metal plates on the goods carriers, so that a reliable and smooth transport of the metal plates is ensured by the balancing device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Warenträger Auflageeinrichtungen aufweisen, welche bevorzugt in Richtung der jeweils aufgenommenen Metallplatte vorstehende Auflageflächen für die aufgenommene Metallplatte umfassen, wobei besonders bevorzugt die Auflageflächen in Form von in Richtung der aufgenommenen Metallplatte in den Warenträger eingebrachte Sicken ausgebildet sind. Die Metallplatten liegen vorzugsweise somit nur im Bereich der Auflageeinrichtungen auf den Warenträgern auf, so dass eine möglichst homogene Temperaturverteilung im Innern der Metallplatten durch die Warenträger nicht beeinträchtigt wird und somit nur ein geringer oder unwesentlicher Verzug der Metallplatten entsteht.According to a preferred embodiment of the present invention, provision is made for the goods carriers to have support devices which preferably comprise bearing surfaces for the metal plate received in the direction of the respectively received metal plate, with the support surfaces particularly preferably in the form of beads introduced into the product carrier in the direction of the received metal plate are formed. The metal plates are thus preferably only in the area of support means on the goods carriers, so that the most homogeneous temperature distribution in the interior of the metal plates is not affected by the goods carrier and thus only a small or insignificant distortion of the metal plates.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Rückführvorrichtung zum Rücktransport der Warenträger von der Ausgangsöffnung zur Eingangsöffnung außerhalb der Ausgleichsvorrichtung aufweist. Die Warenträger werden vorzugsweise automatisch zur Eingangsöffnung zurückgeführt und sind anschließend zur Aufnahme von weiteren aus der Aufwärmvorrichtung kommenden Metallplatten bereit.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device has a return device for returning the goods carriers from the outlet opening to the inlet opening outside the compensating device. The product carriers are preferably returned automatically to the entrance opening and are then ready to receive further coming from the warm-up metal plates.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Abkühlvorrichtung zum Abkühlen der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten und mittels der Ausgleichsvorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehaltenen Metallplatten aufweist, wobei die Abkühlvorrichtung vorzugsweise einen ersten Kühlstempel und einen relativ zum ersten Kühlstempel parallel zur vertikalen Richtung beweglichen zweiten Kühlstempel umfasst. Die Metallplatten werden hierdurch insbesondere abgeschreckt und sind anschließend zur Weiterbearbeitung, beispielsweise in konventionellen Press-, Stanz- und/oder Schneidwerkzeugen, bereit. Das erste und zweite Pressteil legen sich hierbei vorzugsweise formschlüssig an eine Ober- und eine Unterseite der Metallplatten an, so dass in vorteilhafter Weise ein möglichst gleichmäßiges Abschrecken der gesamten Metallplatte erzielt wird und der Verzug der Metallplatte hierdurch reduziert wird. Das erste und zweite Pressteil ist vorzugsweise jeweils als Stahlplatte ausgebildet.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device comprises a cooling device for cooling the metal plates warmed up by means of the heating device and held at a substantially constant temperature by means of the balancing device, the cooling device preferably having a first cooling die and a first cooling die in parallel to the vertical direction movable second cooling die comprises. The metal plates are thereby particularly quenched and are then ready for further processing, for example in conventional pressing, punching and / or cutting tools. The first and second pressing part in this case preferably lie positively against an upper side and an underside of the metal plates, so that as uniform a quenching as possible of the entire metal plate is achieved and the distortion of the metal plate is thereby reduced. The first and second pressing part is preferably designed in each case as a steel plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Kühlstempel vorzugsweise Leitungselemente zur Leitung einer Kühlflüssigkeit durch die Abkühlvorrichtung aufweist. In vorteilhafter Weise wird durch die Kühlflüssigkeit, welche durch die Leitungselement fließt, ein effizientes Abkühlen der Kühlstempel erzielt.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first and second cooling punches preferably have line elements for conducting a cooling liquid through the cooling device. Advantageously, an efficient cooling of the cooling dies is achieved by the cooling liquid which flows through the conduit element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abkühlvorrichtung eine Aufsprühvorrichtung zum Aufsprühen einer Flüssigkeit auf die zu kühlende Metallplatte aufweist, wobei die Aufsprühvorrichtung vorzugsweise beheizbare Düsen aufweist, welche mittels einer Pumpe mit Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter gespeist werden. Zum Beispiel können die Metallplatten auf diese Weise durch die Aufsprühvorrichtung beölt oder bewachst werden.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the cooling device comprises a spraying device for spraying a liquid onto the metal plate to be cooled, wherein the spraying device preferably has heatable nozzles, which are fed by means of a pump with liquid from a liquid container. For example, the metal plates can be oiled or guarded in this way by the Aufsprühvorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abkühleinrichtung eine Schneidvorrichtung aufweist, welche vorzugsweise an die Kühlstempel angrenzende Schneidmesser umfasst, wobei der erste und zweite Kühlstempel gemeinsam gegenüber den Schneidmessern bewegbar sind. Die Metallplatten können somit in der Abkühleinrichtung gleichzeitig auf ein für die Weiterbehandlung vorteilhaftes Maß beschnitten werden. Vorzugsweise werden die Metallplatten in nur einem einzigen Hub der Kühlstempel gekühlt, beschnitten und beölt, so dass vorteilhafterweise ein hoher Durchsatz von Metallplatten erzielt wird.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the cooling device has a cutting device, which preferably comprises cutting blades which adjoin the cooling pistons, wherein the first and second cooling pistons are movable together relative to the cutting blades. The metal plates can thus be simultaneously trimmed in the cooling device to a size which is advantageous for the further treatment. Preferably, the metal plates are cooled, cut and oiled in only a single stroke of the cooling dies, so that advantageously a high throughput of metal plates is achieved.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Glühen von Metallplatten mit einer Glühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Verfahrensschritt Metallplatten mittels der Aufwämvorrichtung aufgewärmt werden und wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die aufgewärmten Metallplatten mittels der Ausgleichsvorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden, wobei die Metallplatten mittels der Stapel- und Transportvorrichtung in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt und entlang der vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. In vorteilhafter Weise wird somit eine effiziente Wärmebehandlung der Metallplatten bei reduziertem Bauraumbedarf und hohem Durchsatz erzielt.A further subject of the present invention is a method for annealing metal plates with an annealing device according to one of the preceding claims, wherein in a first method step metal plates are warmed up by means of the superheating device and in a second method step the heated metal plates are held on a substantially constant plane by means of the equalizing device Temperature are maintained, wherein the metal plates are stacked by means of the stacking and transport device in the balancing device and transported along the vertical direction by the balancing device. Advantageously, thus an efficient heat treatment of the metal plates is achieved with reduced space requirement and high throughput.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem ersten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes eine Metallplatte auf einem Warenträger angeordnet wird, wobei in einem zweiten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte durch eine Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführt wird, wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte entlang der vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert wird, wobei ein weiterer Warenträger zusammen mit einer auf dem weiteren Warenträger angeordneten weiteren Metallplatte durch die Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführt wird und wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte durch eine Ausgangsöffnung ausgegeben wird, wobei der weitere Warenträger zusammen mit der weiteren Metallplatte entlang der vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert wird. Die Metallplatten werden somit automatisch in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt und gleichzeitig kontinuierlich durch die Ausgleichsvorrichtung bewegt. Die Warenträger werden vorzugsweise in einem vierten Verfahrensschritt von der Ausgangsöffnung mittels einer Rückführvorrichtung außerhalb der Ausgleichsvorrichtung zur Eingangsöffnung zurückgeführt.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a first substep of the second method step, a metal plate on a goods carrier is arranged, wherein in a second sub-step of the second method step, the goods carrier is introduced together with the metal plate through an input opening in the compensation device, wherein in a third sub-step of the second process step, the goods carrier is transported along with the metal plate along the vertical direction through the balancing device, wherein a further goods carrier is introduced together with a further metal carrier disposed on the other metal plate through the input opening in the compensating device and wherein in a third step of the second process step, the goods carrier is issued together with the metal plate through an exit opening, wherein the further goods carrier together with the another metal plate along the vertical direction is transported by the balancing device. The metal plates are thus automatically stacked in the balancing device and simultaneously moved continuously through the compensating device. The goods carriers are preferably returned in a fourth process step from the exit opening by means of a return device outside the compensating device to the input opening.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Verfahrensschritt mittels wenigstens eines Hebeelements jeweils nur der unterste in der Ausgleichsvorrichtung befindliche Warenträger unmittelbar angehoben wird und mittels Verriegelungselementen solange in der angehobenen Position fixiert wird, bis ein durch die Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführter neuer Warenträger von dem wenigstens einen Hebeelement angehoben wird und den in der angehobenen Position zeitweise fixierten Warenträger anhebt und außer Eingriff mit den Verriegelungselementen bringt. In vorteilhafter Weise wird somit eine vergleichsweise einfacher, kostengünstiger und störunanfälliger Stapel- und Transportmechanismus realisiert, da im Wesentlichen immer nur der unterste Warenträger angehoben wird und hierdurch sukzessive der gesamte Warenträgerstapel in vertikaler Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung wandert.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the second method step by means of at least one lifting element only the lowermost located in the compensating device carrier is lifted directly and is fixed by means of locking elements in the raised position until a introduced through the input opening in the balancing device new product carrier is lifted from the at least one lifting element and raises the temporarily fixed in the raised position goods carrier and brings out of engagement with the locking elements. Advantageously, a comparatively simple, cost-effective and störunanfälliger stacking and transport mechanism is thus realized, since essentially always only the lowermost goods carrier is raised and thereby successively the entire set of goods carriers migrates in the vertical direction through the compensating device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem dritten Verfahrensschritt die Metallplatten mittels einer Abkühlvorrichtung abgekühlt und vorzugsweise besprüht und/oder geschnitten werden.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a third method step, the metal plates are cooled by means of a cooling device and preferably sprayed and / or cut.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In
Die aufgeheizten Metallplatten
Die Ausgleichsvorrichtung
Die mittels der Ausgleichsvorrichtung
In
In
In
In
Optional weist die Abkühlvorrichtung
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Glühvorrichtungannealing device
- 22
- Metallplattemetal plate
- 33
- Aufwärmvorrichtungwarm-up device
- 33
- Induktionsspuleinduction coil
- 44
- Ausgleichsvorrichtungbalancer
- 4' 4 '
- GlühbehälterGlühbehälter
- 55
- Stapel- und TransportmechanismusStacking and transport mechanism
- 66
- Eingangsöffnungentrance opening
- 77
- Ausgangsöffnungoutput port
- 88th
- Warenträgergoods carriers
- 99
- Zentriereinrichtungcentering
- 1010
- Auflageeinrichtungsupport device
- 1111
- RückführvorrichtungRecirculation device
- 1212
- Abkühlvorrichtungcooling device
- 1414
- Erster KühlstempelFirst cooling stamp
- 1515
- Zweiter KühlstempelSecond cooling stamp
- 1818
- Aufsprühvorrichtungspraying device
- 1919
- Düsejet
- 2020
- Flüssigkeitsbehälterliquid container
- 2121
- Schneidvorrichtungcutter
- 3030
- Erster RoboterFirst robot
- 3131
- Eingangsklappeentrance flap
- 3232
- Ausgangsklappeoutput flap
- 3333
- Zweiter RoboterSecond robot
- 3434
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 3535
- Wegpath
- 3636
- Seitlicher EndbereichSide end area
- 3737
- Abstreiferscraper
- 3838
- Druckfedercompression spring
- 3939
- Versorgungsleitungsupply line
- 4040
- Dritter RoboterThird robot
- 4141
- Oberes SchneidmesserUpper cutting knife
- 4242
- WeiterbearbeitungsstationNext processing station
- 5050
- Hebeelementelifting members
- 5151
- Verriegelungselementelocking elements
- 5252
- Führungsschrägenguide slopes
- 5353
- Zentrierstangencentering
- 100100
- HaupterstreckungsebeneMain plane
- 101101
- Vertikale RichtungVertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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