DE102012001335B4

DE102012001335B4 - Warmumformeinrichtung

Info

Publication number: DE102012001335B4
Application number: DE102012001335.3A
Authority: DE
Inventors: Manfred Beck; Michael Braun; Ralf HUND
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2032-01-26
Also published as: DE102012001335A1

Abstract

Warmumformeinrichtung zum Warmumformen von metallischen Werkstücken,
umfassend eine Erwärmungseinrichtung (11), eine Transporteinrichtung (15) und eine Warmumformpresse (14),
wobei die Erwärmungseinrichtung (11) und die Warmumformpresse (14) jeweils mindestens einen Aufnahmeraum (11w, 14w) aufweisen, der eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums mit Schutzgas aufweist und bodenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung aufweist und zumindest der Aufnahmeraum der Warmumformpresse (14) nach oben hin offen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transporteinrichtung einen Industrieroboter (13) mit einer Greifereinrichtung (13g) aufweist, die mindestens einen Aufnahmeraum (13w) aufweist, der eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums (13w) mit Schutzgas aufweist und deckenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung aufweist und nach unten hin offen ist, und
dass der Aufnahmeraum (13w) der Greifereinrichtung (13g) des Industrieroboters (13) mit einen Schutzgas (4) befüllbar und/oder beströmbar ist, das bei aktueller Schutzgastemperatur und bei aktueller Lufttemperatur eine relative Dichte < 1,0 aufweist.Hot forming device for hot forming of metallic workpieces,
comprising a heating device (11), a transport device (15) and a hot-forming press (14),
wherein the heating device (11) and the hot-forming press (14) each have at least one receiving space (11w, 14w) which has an inert gas connection device for filling and / or flowing the protective gas and has an inert gas receiving wall on the bottom side and at least the receiving space of the hot forming press (14 ) is open at the top,
characterized,
in that the transport device has an industrial robot (13) with a gripping device (13g) which has at least one protective gas connection device for filling and / or flowing the receiving space (13w) with protective gas and has a protective gas receiving wall on the ceiling side and downwards is open, and
in that the receiving space (13w) of the gripper device (13g) of the industrial robot (13) can be filled and / or filled with a protective gas (4) which has a relative density <1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature.

Description

Die Erfindung betrifft Warmumformeinrichtung zum Warmumformen von metallischen Werkstücken, vorzugsweise BlechplatinenThe invention relates to hot forming device for hot forming of metallic workpieces, preferably sheet metal blanks

Es sind derartige Warmumformeinrichtungen bekannt, die jedoch bei der Warmumformung von Stahlblechen den Nachteil aufweisen, dass ein Verzundern der Oberfläche der Werkstücke infolge durch Kontakt mit der Umgebungsluft eintretende Oxidation eintreten kann. Deshalb kann vorgesehen sein, die Werkstücke mit einer Schutzbeschichtung auszubilden, die den Zutritt von Sauerstoff zum Stahlmaterial verhindert oder zumindest erschwert.Such hot-forming devices are known, but have the disadvantage in the hot forming of steel sheets, that a scaling of the surface of the workpieces may occur due to entering by contact with the ambient air oxidation. Therefore, it may be provided to form the workpieces with a protective coating, which prevents or at least complicates the access of oxygen to the steel material.

Aus dem Dokument EP 1 847 342 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die Schutzbegasung von Produktionsanlagen zur Warmumformung beschreibt. In diesem Dokument wird das ausgestanzte Material in einem strahlrohrbeheizten Durchlaufofen erwärmt und anschließend über einen geschlossenen Transportkanal in eine Presse geführt, wo die Verformung bei gleichzeitiger kontrollierter Abkühlung stattfindet. In dem gesamten geschlossenen System herrscht eine sauerstoffarme Schutzgasatmosphäre. Nach erfolgter Verformung wird das Werkstück über eine Schleuse einer Entnahmeeinrichtung nach unten ausgeführt.From the document EP 1 847 342 A1 For example, a method and a device is known which describes the protective fumigation of production plants for hot forming. In this document, the punched material is heated in a jet-tube heated continuous furnace and then passed through a closed transport channel in a press, where the deformation takes place with simultaneous controlled cooling. In the entire closed system there is a low-oxygen inert gas atmosphere. After the deformation, the workpiece is executed via a lock of a removal device down.

Dadurch entstehen jedoch zusätzliche Kosten.This, however, incurs additional costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Warmumformeinrichtung anzugeben, die die genannten Nachteile vermeidet.Object of the present invention is to provide a hot-forming device which avoids the disadvantages mentioned.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Es wird eine Warmumformeinrichtung zum Warmumformen von metallischen Werkstücken, vorzugsweise Blechplatinen, umfassend eine Erwärmungseinrichtung, eine Transporteinrichtung und eine Warmumformpresse, beschrieben, wobei vorgesehen ist, dass die Erwärmungseinrichtung und die Warmumformpresse jeweils mindestens einen Aufnahmeraum aufweisen, der eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums mit Schutzgas aufweist und bodenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung aufweist und zumindest der Aufnahmeraum der Warmumformpresse nach oben hin offen ist. Ferner ist wesentlich, dass die Transporteinrichtung einen Industrieroboter mit einer Greifereinrichtung aufweist, die mindestens einen Aufnahmeraum aufweist, der eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums mit Schutzgas aufweist und deckenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung aufweist und nach unten hin offen ist, und dass der Aufnahmeraum der Greifereinrichtung mit einem Schutzgas befüllbar und/oder beströmbar ist, das bei aktueller Schutzgastemperatur und bei aktueller Lufttemperatur eine relative Dichte < 1,0 aufweist. Dieses Schutzgas steigt nach oben, weil es leichter als Luft ist und steigt zu dem bei der Greifereinrichtung oben angeordneten Boden des Aufnahmeraums auf.According to the invention, this object is achieved with the subject matter of claim 1. The invention relates to a hot-forming device for hot-forming metal workpieces, preferably sheet metal blanks, comprising a heating device, a transport device and a hot-forming press, wherein it is provided that the heating device and the hot-forming press each have at least one receiving space containing a protective gas connection device for filling and / or flowing having the receiving space with protective gas and the bottom side has a shielding gas receiving wall and at least the receiving space of the hot forming press is open at the top. Furthermore, it is essential that the transport device has an industrial robot with a gripper device having at least one receiving gas connection means for filling and / or flowing the receiving space with inert gas and the cover side has a protective gas receiving wall and is open at the bottom, and that the receiving space the gripping device can be filled and / or flowable with a protective gas which has a relative density <1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature. This protective gas rises upwards because it is lighter than air and rises to the bottom of the receiving space at the top of the gripper device.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung besteht darin, dass das umzuformende Werkstück durch ein Schutzgas von der Umgebungsluft isoliert ist und daher nicht oxidieren kann. Die Aufnahmeräume sind daher jeweils zur Aufnahme von Schutzgas ausgebildet.The advantage of the hot-forming device according to the invention is that the workpiece to be reshaped is isolated from the ambient air by a protective gas and therefore can not oxidize. The receiving spaces are therefore each designed to receive protective gas.

Es kann vorgesehen sein, dass stromabwärts nach der Erwärmungseinrichtung eine Übergabeeinrichtung angeordnet ist, die mindestens einen Aufnahmeraum aufweist, der eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums mit Schutzgas aufweist und bodenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung aufweist und nach oben hin offen ist.It can be provided that downstream of the heating device, a transfer device is arranged, which has at least one receiving gas connection means for filling and / or flowing of the receiving space with inert gas and the bottom side has a protective gas receiving wall and is open at the top.

Die Transporteinrichtung kann eine Transfereinrichtung aufweisen, die in den mindestens einen Aufnahmeraum der Erwärmungseinrichtung eingreift oder diesen durchgreift und/oder in den mindestens einen Aufnahmeraum der Warmumformpresse eingreift oder diesen durchgreift und/oder in den mindestens einen Aufnahmeraum der Übergabeeinrichtung eingreift oder diesen durchgreift.The transport device may have a transfer device which engages in or penetrates into the at least one receiving space of the heating device and / or engages or passes through the at least one receiving space of the hot-forming press and / or engages or engages in the at least one receiving space of the transfer device.

Die Transfereinrichtung kann als ein Rollenförderer und/oder als eine Greifereinrichtung ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang werden auch Transportbänder und dergleichen den Rollenförderern zugeordnet. Die Greifereinrichtung kann beispielsweise zu beiden Seiten eines Greiferarms hintereinander angeordnete Greifer aufweisen, wobei der Greiferarm sowohl in einer Transferrichtung als auch senkrecht zu der Transferrichtung bewegbar sein kann. Zur Durchführung des Transfers eines Werkstücks von einer Station zur anderen führt eine solche Transfereinrichtung folgende Schritte aus:

a) Absenken des Greiferarms in Richtung auf das Werkstück
b) Schließen der Greifer
c) Anheben des Greiferarms
d) lineares Verfahren des Greiferarms mit dem aufgenommenen Werkstück
e) Absenken des Greiferarms
f) Öffnen der Greifer zur Freigabe des Werkstücks
g) Anheben des Greiferarms
h) Verfahren des Greiferarms zurück in seine Ausgangslage

The transfer device can be designed as a roller conveyor and / or as a gripper device. In this context, conveyor belts and the like are assigned to the roller conveyors. The gripper device can, for example, have grippers arranged behind one another on both sides of a gripper arm, wherein the gripper arm can be movable both in a transfer direction and perpendicular to the transfer direction. To carry out the transfer of a workpiece from one station to another, such a transfer device carries out the following steps:

a) lowering the gripper arm in the direction of the workpiece
b) Close the gripper
c) lifting the gripper arm
d) linear method of the gripper arm with the recorded workpiece
e) Lowering the gripper arm
f) opening the gripper to release the workpiece
g) lifting the gripper arm
h) moving the gripper arm back to its original position

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeräume der Erwärmungseinrichtung, der Übergabeeinrichtung und der Warmumformpresse mit einen Schutzgas befüllbar und/oder beströmbar sind, das bei aktueller Schutzgastemperatur und bei aktueller Lufttemperatur eine relative Dichte > 1,0 aufweist. Die relative Dichte eines Gases ist als Quotient aus der Dichte eines Gases und der Dichte trockener Luft bei gleichem Druck und gleicher Temperatur definiert. Ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 ist schwerer als Luft und fällt somit nach unten, ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 ist leichter als Luft, steigt also nach oben. In den mit dem Schutzgas mit einer relativen Dichte > 1,0 befüllten Aufnahmeräumen sinkt das Schutzgas, weil es schwerer als Luft ist, auf den Boden des Aufnahmeraums.It can further be provided that the receiving spaces of the heating device, the transfer device and the hot-forming press can be filled and / or flown with a protective gas, which has a relative density> 1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature. The relative density of a gas is defined as the quotient of the density of a gas and the density of dry air at the same pressure and temperature. A gas with a relative density> 1.0 is heavier than air and therefore falls down, a gas with a relative density <1.0 is lighter than air, so it rises. In the cavities filled with the shielding gas with a relative density> 1.0, the shielding gas, because it is heavier than air, sinks to the bottom of the receiving space.

Das Schutzgas kann ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 aus der Gruppe brennbarer Gase sein, vorzugsweise Flüssiggas oder Propan, oder ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 aus der Gruppe inerter Gase sein, vorzugsweise Kohlenstoffdioxid. Das Schutzgas aus der Gruppe brennbarerer Gase kann reduzierend wirken und so beispielsweise eine auf dem Werkstück ausgebildete Oxidschicht entfernen.The shielding gas may be a gas having a relative density> 1.0 from the group of combustible gases, preferably liquid gas or propane, or a gas having a relative density> 1.0 from the group of inert gases, preferably carbon dioxide. The protective gas from the group of flammable gases can have a reducing effect and thus remove, for example, an oxide layer formed on the workpiece.

Das Schutzgas kann ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 aus der Gruppe brennbarer Gase sein, vorzugsweise Erdgas oder Wasserstoff, oder ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 aus der Gruppe inerter Gase sein, vorzugsweise Helium oder Argon.The shielding gas may be a gas having a specific gravity <1.0 from the group of combustible gases, preferably natural gas or hydrogen, or a gas having a relative density <1.0 from the group of inert gases, preferably helium or argon.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schutzgas ein erhitztes sauerstofffreies Gas ist, vorzugsweise ein erhitztes Verbrennungsabgas ist, das bei aktueller Schutzgastemperatur und bei aktueller Lufttemperatur eine relative Dichte < 1,0 aufweist.It can also be provided that the protective gas is a heated oxygen-free gas, preferably a heated combustion exhaust gas, which has a relative density <1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature.

Die Aufnahmeräume der Erwärmungseinrichtung, der Übergabeeinrichtung und der Warmumformpresse können ein zu bearbeitendes Werkstück so umschließen, dass es von dem Schutzgas überdeckt ist.The receiving spaces of the heating device, the transfer device and the hot-forming press can enclose a workpiece to be machined so that it is covered by the protective gas.

Es kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmeraum der Greifereinrichtung des Industrieroboters ein zu transportierendes Werkstück so umschließt, dass es von dem Schutzgas überdeckt ist. Dadurch ist das Werkstück auch beim Transport durch den Industrieroboter gegen Oxidation geschützt.It can be provided that the receiving space of the gripper device of the industrial robot encloses a workpiece to be transported so that it is covered by the protective gas. As a result, the workpiece is protected against oxidation during transport by the industrial robot.

In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Außenkontur des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse kongruent zu der Innenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters ausgebildet ist, oder dass die Innenkonturen des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse kongruent zu der Außenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters ausgebildet ist.In an advantageous embodiment it can be provided that the outer contour of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot forming press is formed congruent to the inner contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot, or that the inner contours of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot-forming press is formed congruent with the outer contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen der Außenkontur des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse und der Innenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters, oder zwischen der Innenkontur des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse und der Außenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters ein Abstandsraum ausgebildet ist.It can be provided that between the outer contour of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot forming press and the inner contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot, or between the inner contour of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot forming press and the outer contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot is formed a distance space.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass zwischen der Außenkontur des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse und der Innenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters, oder zwischen der Innenkontur des oberen Randabschnitts des Aufnahmeraums der Übergabeeinrichtung und des Aufnahmeraums der Warmumformpresse und der Außenkontur des unteren Randabschnitts des Aufnahmeraums der Greifereinrichtung des Industrieroboters ein umlaufendes Dichtelement angeordnet ist.Alternatively it can be provided that between the outer contour of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot forming press and the inner contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot, or between the inner contour of the upper edge portion of the receiving space of the transfer device and the receiving space of the hot forming press and the outer contour of the lower edge portion of the receiving space of the gripper device of the industrial robot, a circumferential sealing element is arranged.

Es kann vorgesehen sein, dass ein unteres Werkzeug der Warmumformpresse in dem Aufnahmeraum der Warmumformpresse so angeordnet ist, dass es von dem Schutzgas überdeckt ist.It can be provided that a lower die of the hot-forming press is arranged in the receiving space of the hot-forming press so that it is covered by the protective gas.

Die Erwärmungseinrichtung kann ein Durchlaufofen sein.The heating device may be a continuous furnace.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Erwärmungseinrichtung ein wannenförmiger Ofen mit induktiver oder konduktiver Erwärmung oder mit Kontakterwärmung ist.It can also be provided that the heating device is a trough-shaped furnace with inductive or conductive heating or with contact heating.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen aufeinanderfolgenden Aufnahmeräumen eine Schleuseneinrichtung angeordnet ist. Die Schleuseneinrichtung kann beispielsweise als eine durch das Werkstück betätigbare Schwenkklappe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein mit Schutzgas betriebener Gasvorhang als Schleuseneinrichtung vorgesehen sein.It can be provided that a lock device is arranged between successive receiving spaces. The lock device can be designed, for example, as an actuatable by the workpiece pivoting flap. Alternatively or additionally, a gas curtain operated with inert gas may be provided as a lock device.

Die Erwärmungseinrichtung, die Übergabeeinrichtung, der Industrieroboter und die Warmumformpresse können im Verfahrensablauf hintereinander geschaltet sein.The heating device, the transfer device, the industrial robot and the hot stamping press can be connected in series in the process sequence.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Show it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung in einer Prinzipdarstellung; 1 a first embodiment of a hot-forming device according to the invention in a schematic representation;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung in einer Prinzipdarstellung; 2 A second embodiment of a hot-forming device according to the invention in a schematic representation;

3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung in einer Prinzipdarstellung; 3 a third embodiment of a hot-forming device according to the invention in a schematic representation;

4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung in einem ersten Arbeitsschritt in einer Prinzipdarstellung; 4 A fourth embodiment of a hot-forming device according to the invention in a first step in a schematic representation;

5 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem zweiten Arbeitsschritt; 5 the hot forming device in 4 in a second step;

6 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem dritten Arbeitsschritt; 6 the hot forming device in 4 in a third step;

7 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem vierten Arbeitsschritt; 7 the hot forming device in 4 in a fourth step;

8 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem fünften Arbeitsschritt; 8th the hot forming device in 4 in a fifth step;

9 die Warmumformeinrichtung in 4 am Beginn eines sechsten Arbeitsschritts; 9 the hot forming device in 4 at the beginning of a sixth step;

10 die Warmumformeinrichtung in 4 am Ende des sechsten Arbeitsschritts; 10 the hot forming device in 4 at the end of the sixth step;

11 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem siebenten Arbeitsschritt; 11 the hot forming device in 4 in a seventh step;

12 die Warmumformeinrichtung in 4 in einem achten Arbeitsschritt. 12 the hot forming device in 4 in an eighth step.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung 1. Die Warmumformeinrichtung 1 umfasst eine Erwärmungseinrichtung 11, eine Warmumformpresse 14 und eine zwischen der Erwärmungseinrichtung 11 und der Warmumformpresse 14 angeordnete Transfereinrichtung 15. Die Warmumformeinrichtung 1 ist zum Warmumformen und Härten eines blechförmigen Werkstücks 2 vorgesehen. 1 shows a first embodiment of a hot-forming device according to the invention 1 , The hot forming device 1 includes a heating device 11 , a hot stamping press 14 and one between the heater 11 and the hot stamping press 14 arranged transfer device 15 , The hot forming device 1 is for hot working and hardening of a sheet metal workpiece 2 intended.

Die Transfereinrichtung 15 ist als eine Greifereinrichtung ausgebildet, die zu beiden Seiten eines Greiferarms hintereinander angeordnete Greifer aufweist. Der Greiferarm ist sowohl in einer Transferrichtung als auch senkrecht zu der Transferrichtung bewegbar. Zur Durchführung des Transfers eines Werkstücks 2 von der Erwärmungseinrichtung 11 zu der Warmumformpresse 14 führt die Transfereinrichtung 15 folgende Schritte aus:

a) Absenken des Greiferarms in Richtung auf das Werkstück 2b
b) Schließen der Greifer
c) Anheben des Greiferarms
d) Verfahren des Greiferarms über ein unteres Werkzeug 14u der Warmumformpresse 14
e) Absenken des Greiferarms in Richtung auf das untere Werkzeug 14u
f) Öffnen der Greifer
g) Anheben des Greiferarms
h) Verfahren des Greiferarms zurück in seine Ausgangslage

The transfer device 15 is formed as a gripper device having on both sides of a gripper arm arranged behind one another gripper. The gripper arm is movable both in a transfer direction and perpendicular to the transfer direction. To carry out the transfer of a workpiece 2 from the heating device 11 to the hot forming press 14 leads the transfer device 15 following steps:

a) lowering the gripper arm in the direction of the workpiece 2 B
b) Close the gripper
c) lifting the gripper arm
d) moving the gripper arm over a lower tool 14u the hot stamping press 14
e) Lowering the gripper arm in the direction of the lower tool 14u
f) opening the gripper
g) lifting the gripper arm
h) moving the gripper arm back to its original position

Die Erwärmungseinrichtung 11 und die Warmumformpresse 14 weisen nach oben hin offene wannenförmige Aufnahmeräume 11w, 14w auf. Die Aufnahmeräume 11w, 14w weisen eine Schutzgasanschlusseinrichtung zum Befüllen und/oder Beströmen des Aufnahmeraums mit Schutzgas (in 1 nicht dargestellt) und bodenseitig eine Schutzgasaufnahmewandung auf.The heating device 11 and the hot stamping press 14 have upwardly open trough-shaped receiving spaces 11w . 14w on. The recording rooms 11w . 14w have a shielding gas connection means for filling and / or flow of the receiving space with inert gas (in 1 not shown) and on the bottom side a protective gas receiving wall.

Die Aufnahmeräume 11w, 14w sind mit einem Schutzgas 3 gefüllt, das eine relative Dichte > 1,0 aufweist. Die relative Dichte eines Gases ist als Quotient aus der Dichte eines Gases und der Dichte trockener Luft bei gleichem Druck und gleicher Temperatur definiert. Ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 ist schwerer als Luft und fällt somit nach unten, ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 ist leichter als Luft, steigt also nach oben.The recording rooms 11w . 14w are with a protective gas 3 filled, which has a relative density> 1.0. The relative density of a gas is defined as the quotient of the density of a gas and the density of dry air at the same pressure and temperature. A gas with a relative density> 1.0 is heavier than air and therefore falls down, a gas with a relative density <1.0 is lighter than air, so it rises.

Das Schutzgas 3 bildet eine Gasschicht, die auf dem Boden der Aufnahmeräume 11w, 14w aufliegt und wegen der relativen Dichte > 1,0 nicht aus dem an seiner oberen Stirnseite offenen Aufnahmeraum entweicht. Der Aufnahmeraum 11w der Erwärmungseinrichtung 11 weist an seiner hinteren, das heißt stromabwärtigen Stirnseite eine Schleuseneinrichtung 11s auf, die von der Transfereinrichtung 15 durchgriffen wird. Bei der Schleuseneinrichtung 11s kann es sich im einfachsten Fall um eine Schwenkklappe handeln, die randseitig umlaufende Dichtelemente aufweist. Die Dichtelemente liegen bei geschlossener Schwenkklappe an einer Durchgangsöffnung in der Stirnseite des Aufnahmeraums 11w an. Zusätzlich kann an eine Gasspülkammer vorgesehen sein, um bei geöffneter Schleuseneinrichtung 11s das Eindringen von Luft in den Aufnahmeraum 11w zu verhindern und/oder in den Aufnahmeraum 11w eingedrungene Luft auszuspülen. Als Schutzgas 3 kann ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 aus der Gruppe brennbarer Gase gewählt sein, vorzugsweise Flüssiggas oder Propan, oder ein Gas mit einer relativen Dichte > 1,0 aus der Gruppe inerter Gase gewählt sein, vorzugsweise Kohlenstoffdioxid. Ein Schutzgas aus der Gruppe brennbarer Gase kann zugleich reduzierend wirken, so dass eine auf dem Werkstück 2 ausgebildete Oxidschicht entfernt wird.The protective gas 3 forms a gas layer, which is on the bottom of the receiving spaces 11w . 14w rests and escapes because of the relative density> 1.0 does not escape from the open at its upper end receiving space. The recording room 11w the heating device 11 has at its rear, that is downstream end face a lock device 11s on, by the transfer facility 15 is penetrated. At the lock device 11s In the simplest case, it may be a pivoting flap which has peripheral sealing elements. The sealing elements lie with closed pivoting flap at a passage opening in the front side of the receiving space 11w at. In addition, it may be provided to a Gasspülkammer to open with the lock device 11s the ingress of air into the receiving space 11w to prevent and / or in the receiving space 11w Rinse out any ingress of air. As a protective gas 3 For example, a gas having a relative density> 1.0 may be selected from the group of combustible gases, preferably liquid gas or propane, or a gas having a relative density> 1.0 selected from the group of inert gases, preferably carbon dioxide. A shielding gas from the group of combustible gases can also have a reducing effect, so that one on the workpiece 2 formed oxide layer is removed.

Die Erwärmungseinrichtung 11 ist als ein wannenförmiger Ofen mit induktiver oder konduktiver Erwärmung oder mit Kontakterwärmung ausgebildet. The heating device 11 is designed as a trough-shaped furnace with inductive or conductive heating or with contact heating.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Erwämungseinrichtung 11 als ein Durchlaufofen ausgebildet ist und zwischen der Erwärmungseinrichtung 11 und der Warmumformpresse 14 eine Übergabeeinrichtung 12 angeordnet ist. Die Erwärmungseinrichtung 11 und die Übergabeeinrichtung 12 sind von einer Transfereinrichtung 15 durchgriffen, die im Wesentlichen als ein Rollenförderer und in ihrem hinteren Endabschnitt als eine in 1 beschriebene Greifereinrichtung ausgebildet ist. 2 shows a second embodiment in which the Erwämungseinrichtung 11 is designed as a continuous furnace and between the heating device 11 and the hot stamping press 14 a transfer facility 12 is arranged. The heating device 11 and the transfer facility 12 are from a transfer device 15 which essentially acts as a roller conveyor and in its rear end section as one in 1 described gripping device is formed.

Die Übergabeeinrichtung 12 weist einen wannenförmigen Aufnahmeraum 12w auf.The transfer device 12 has a trough-shaped receiving space 12w on.

Die Erwärmungseinrichtung 11 weist wie im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel einen wannenförmiger Aufnahmeraum 11w auf, bei dem jedoch an beiden Stirnseiten eine Schleuseneinrichtung 11s angeordnet ist. Die hintere Schleuseneinrichtung 11s bildet zugleich eine Schleuseneinrichtung für den wannenförmigen Aufnahmeraum 12w der Übergabeeinrichtung 12. Die Aufnahmeräume 12w und 14w der Übergabeeinrichtung 12 und der Warmumformpresse 14 sind in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet, das heißt es ist keine Trennwand zwischen den beiden Aufnahmeräumen vorgesehen. Es ist jedoch möglich, dass zwischen beiden Aufnahmeräumen eine Schleuseneinrichtung angeordnet ist.The heating device 11 has a trough-shaped receiving space as in the above-described embodiment 11w on, but at both ends a lock device 11s is arranged. The rear lock device 11s at the same time forms a lock device for the trough-shaped receiving space 12w the transfer facility 12 , The recording rooms 12w and 14w the transfer facility 12 and the hot stamping press 14 are in the in 2 illustrated embodiment integrally formed, that is, there is no partition wall between the two receiving spaces provided. However, it is possible that a lock device is arranged between the two receiving spaces.

Wie in 2 dargestellt, ist der als Greifereinrichtung ausgebildete hintere Endabschnitt der Transfereinrichtung 15 in der Übergabeeinrichtung 12 angeordnet und übergibt jeweils das in der Übergabeeinrichtung 12 angeordneten Werkstück 2 an die Warmumformpresse 14.As in 2 is shown, formed as a gripper device rear end portion of the transfer device 15 in the transfer facility 12 arranged and transfers each in the transfer device 12 arranged workpiece 2 to the hot forming press 14 ,

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung 1, wobei die in 3 dargestellte Warmumformeinrichtung wie die in 2 dargestellte ausgebildet ist, mit dem Unterschied, dass zwischen den Aufnahmeräumen 12w und 14w der Übergabeeinrichtung 12 und der Warmumformpresse 14 eine Schleuseneinrichtung 12s angeordnet ist, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist. Bei der in 3 dargestellten Ausführung kann es vorgesehen sein, in den einzelnen Stationen der Warmumformeinrichtung 1 unterschiedliche Schutzgase 3 einzusetzen. Beispielsweise kann es sich bei dem in der Erwärmungseinrichtung 11 eingesetzte Schutzgas 3 um ein brennbares Gas handeln, das reduzierend wirkt und eine auf der Oberfläche des Werkstücks 2 ausgebildete Oxidschicht entfernt. 3 shows a third embodiment of the hot-forming device according to the invention 1 , where the in 3 illustrated hot forming device such as in 2 shown is formed, with the difference that between the receiving spaces 12w and 14w the transfer facility 12 and the hot stamping press 14 a lock device 12s is arranged, which is formed as described above. At the in 3 illustrated embodiment, it may be provided in the individual stations of the hot-forming device 1 different protective gases 3 use. For example, it may be in the in the heating device 11 used inert gas 3 to act as a combustible gas that acts to reduce and one on the surface of the workpiece 2 formed oxide layer removed.

Die 4 bis 12 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmumformeinrichtung 1 bei der Warmumformung eines blechförmigen Werkstücks 2. Die Warmumformeinrichtung 1 umfasst eine Erwärmungseinrichtung 11, eine Übergabeeinrichtung 12, einen Industrieroboter 13 und eine Warmumformpresse 14. Eine als ein Rollenförderer ausgebildete Transfereinrichtung 15 durchgreift die Erwärmungseinrichtung 11 und die Übergabeeinrichtung 12.The 4 to 12 show a fourth embodiment of a hot-forming device according to the invention 1 during the hot forming of a sheet-metal workpiece 2 , The hot forming device 1 includes a heating device 11 , a transfer facility 12 , an industrial robot 13 and a hot stamping press 14 , A transfer device configured as a roller conveyor 15 passes through the heating device 11 and the transfer facility 12 ,

Die Erwärmungseinrichtung 11 und die Übergabeeinrichtung 12 sind wie in 3 beschrieben ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die an der hinteren Stirnseite des Aufnahmeraums 12w der Übergabeeinrichtung 12 angeordnete Schleuseneinrichtung 12s nicht vorgesehen ist.The heating device 11 and the transfer facility 12 are like in 3 described trained, with the difference that at the rear end side of the receiving space 12w the transfer facility 12 arranged lock device 12s is not provided.

Auch die Warmumformpresse 14 weist einen wannenförmigen Aufnahmeraum 14w auf, der mit dem Schutzgas 3 gefüllt ist, und der wie der wannenförmige Aufnahmeraum 12w der Übergabeeinrichtung 12 ausgebildet ist, mit dem Unterschied, dass keine Schleuseneinrichtung vorgesehen ist. In dem wannenförmigen Aufnahmeraum 14w ist ein unteres Werkzeug 14u der Warmumformpresse 14 angeordnet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Stempel ausgebildet ist. Ein mit dem unteren Werkzeug 14u zusammen wirkendes oberes Werkzeug 14o ist als eine Matrize ausgebildet, die auf das untere Werkzeug 14u absenkbar ist. Die Warmumformpresse 14 kann zum Warmumformen und/oder zum Presshärten vorgesehen sein.Also the hot forming press 14 has a trough-shaped receiving space 14w on, with the inert gas 3 is filled, and like the trough-shaped receiving space 12w the transfer facility 12 is formed, with the difference that no lock device is provided. In the trough-shaped receiving space 14w is a lower tool 14u the hot stamping press 14 arranged, which is formed in the illustrated embodiment as a stamp. One with the lower tool 14u co-acting upper tool 14o is designed as a die on the lower tool 14u is lowerable. The hot forming press 14 may be provided for hot forming and / or press hardening.

Zum Presshärten muss das Werkstück mindestens die sog. Austenitisierungstemperatur aufweisen. Als Austenit werden γ-Mischkristalle von Eisenlegierungen bezeichnet. Austenit ist der Hauptgefügebestandteil vieler nichtrostender Stähle. Beim Warmumformen tritt im Allgemeinen eine Härtung des Werkstoffs ein, sobald beim raschen Abkühlen die Austenitisierungstemperatur unterschritten wird. Dieser Vorgang wird als Formhärten oder Presshärten bezeichnet und ist ein Verfahren zur Härtung von Stahlblech im Anschluss an die Warmumformung, das speziell im Automobilbau zur Anwendung kommt. Austenitbildner sind Elemente wie Nickel, Kobalt, Kohlenstoff und Mangan, die dem Stahl zulegiert werden, um zu erreichen, dass nach der Abkühlung bei Raumtemperatur ein austenitisches Gefüge vorliegt.For press hardening, the workpiece must have at least the so-called austenitizing temperature. Austenite refers to γ mixed crystals of iron alloys. Austenitic is the main constituent of many stainless steels. During hot forming, hardening of the material generally occurs as soon as the austenitizing temperature falls below during rapid cooling. This process is referred to as mold hardening or press hardening and is a process for hardening steel sheet after hot forming, which is used especially in the automotive industry. Austenitic elements are elements such as nickel, cobalt, carbon and manganese, which are added to the steel in order to achieve that after cooling at room temperature an austenitic structure is present.

Beim Presshärten wird ein Blech auf eine Temperatur beispielsweise von ca. 950°C erwärmt und nach der abgeschlossenen Formgebung zu einem Blechformteil nach einem vorgegebenen Regime abgekühlt. Das Blechformteil wird einem Temperatur- und Druckregime unterworfen, das durch Gefügeumwandlung zu einer Erhöhung der Härte führt. Es kann vorgesehen sein, beim Presshärten in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Pressdrücke aufzubringen. Das Blechformteil kann weiter in unterschiedlichen Bereichen in unterschiedlicher Weise wärmebehandelt werden, so dass es bereichsweise unterschiedliche Festigkeiten aufweist. Insbesondere können sich in den verschiedenen Bereichen die Temperatur-Zeit-Funktion der Erwärmung und/oder der Abkühlung, die Ausgangstemperaturen und/oder die Endtemperaturen voneinander unterscheiden. Dabei kann auch die Duktilität des Blechformteils bereichsweise unterschiedlich ausgebildet werden, so dass beispielsweise so genannte Knautschzonen ausgebildet werden können, die sich bei einem Aufprall bevorzugt verformen und so Aufprallenergie absorbieren. Das Blechformteil ist so in vielfältiger Weise auch bereichsweise an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Härte, Festigkeit und Duktilität anpassbar.In press hardening, a sheet is heated to a temperature of, for example, about 950 ° C and cooled after the completed shaping to form a sheet metal part according to a predetermined regime. The sheet metal part is subjected to a temperature and pressure regime, which leads by structural transformation to an increase in hardness. It can be provided in press hardening in different areas different Apply pressing pressures. The sheet metal part can be further heat treated in different areas in different ways, so that it has regionally different strengths. In particular, the temperature-time function of the heating and / or the cooling, the starting temperatures and / or the final temperatures may differ from one another in the various areas. In this case, the ductility of the sheet metal part can be formed differently in regions, so that, for example, so-called crumple zones can be formed, which deform preferably in an impact and thus absorb impact energy. The sheet metal part is adaptable in various ways also in areas to different requirements in terms of hardness, strength and ductility.

Zwischen der Übergabeeinrichtung 12 und der Warmumformpresse 14 ist ein Industrieroboter 13 angeordnet, der einen schwenkbaren und höhenverstellbaren Greifarm aufweist, an dessen freien Endabschnitt eine Greifereinrichtung 13g mit einem wannenförmigen Aufnahmeraum 13w angeordnet ist. Der Aufnahmeraum 13w weist eine offene untere Stirnseite auf und ist mit einem Schutzgas 4, das eine relative Dichte < 1,0 aufweist, befüllbar. Das Schutzgas 4 steigt in Luft nach oben und liegt deshalb an dem Wannenboden an, der in Gebrauchslage über der offenen unteren Stirnseite des Aufnahmeraums 13w angeordnet ist. Als Schutzgas 4 kann ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 aus der Gruppe brennbarer Gase gewählt sein, vorzugsweise Erdgas oder Wasserstoff, oder ein Gas mit einer relativen Dichte < 1,0 aus der Gruppe inerter Gase gewählt sein, vorzugsweise Helium oder Argon. Das Schutzgas 4 kann aber auch ein erhitztes sauerstofffreies Gas sein, vorzugsweise ein erhitztes Verbrennungsabgas sein, das wegen seiner hohen Temperatur eine kleinere relative Dichte als die kältere Umgebungsluft aufweist.Between the transfer device 12 and the hot stamping press 14 is an industrial robot 13 arranged, which has a pivotable and height-adjustable gripping arm, at the free end portion of a gripper device 13g with a trough-shaped receiving space 13w is arranged. The recording room 13w has an open lower end face and is covered with a protective gas 4 , which has a relative density <1.0, fillable. The protective gas 4 rises in the air upwards and therefore rests against the trough bottom, which in the position of use over the open lower end side of the receiving space 13w is arranged. As a protective gas 4 For example, a gas having a relative density <1.0 may be selected from the group of combustible gases, preferably natural gas or hydrogen, or a gas having a relative density <1.0 selected from the group of inert gases, preferably helium or argon. The protective gas 4 but may also be a heated oxygen-free gas, preferably a heated combustion exhaust gas, which has a smaller relative density than the colder ambient air because of its high temperature.

Im Folgenden wird anhand der 4 bis 12 der Prozessablauf der Warmumformeinrichtung 1 beschrieben.The following is based on the 4 to 12 the process flow of the hot forming device 1 described.

4 zeugt den ersten Prozessschritt, in dem vor dem Eingang der Erwärmungseinrichtung 11 ein Werkstück 2 auf der Transfereinrichtung 15 bereitgestellt wird. Bei dem Werkstück 2 handelt es sich um eine Blechplatine aus einer härtbaren Stahllegierung. 4 testifies to the first process step, in front of the entrance of the heating device 11 a workpiece 2 on the transfer device 15 provided. At the workpiece 2 it is a sheet metal plate made of a hardenable steel alloy.

5 zeigt den zweiten Prozessschritt, in dem das Werkstück 2 in der Erwärmungseinrichtung 11 erwärmt wird. Das Werkstück 2 ist dabei in dem wannenförmigen Aufnahmeraum 11w angeordnet und vollständig von dem Schutzgas 3 schwerer als Luft überdeckt. Weil das Schutzgas 3 und die über dem Schutzgas 3 angeordnete Luftschicht die gleiche Temperatur aufweisen, bleibt das Dichteverhältnis zwischen beiden Gasen erhalten. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Innenraum der Erwärmungseinrichtung vollständig mit dem Schutzgas 3 befüllt ist. Das Werkstück 2 ist in dem Aufnahmeraum 11w gegen den Zutritt von Luft und damit gegen den Zutritt von Sauerstoff isoliert, so dass die Werkstückoberfläche nicht verzundert. Als Erwärmungsendtemperatur kann eine Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur vorgesehen sein, so dass die Festigkeit des Werkstücks 2 im Anschluss an das Warmumformen durch Presshärten erhöhbar ist. 5 shows the second process step in which the workpiece 2 in the heating device 11 is heated. The workpiece 2 is in the trough-shaped receiving space 11w arranged and completely from the protective gas 3 heavier than air. Because the inert gas 3 and the over the inert gas 3 arranged air layer have the same temperature, the density ratio between the two gases is maintained. It can also be provided that the interior of the heating device completely with the protective gas 3 is filled. The workpiece 2 is in the recording room 11w isolated against the access of air and thus against the ingress of oxygen, so that the workpiece surface does not scale. As the final heating temperature, a temperature above the austenitizing temperature may be provided, so that the strength of the workpiece 2 after hot forming by press hardening can be increased.

6 zeigt den dritten Prozessschritt, in dem das in der Erwärmungseinrichtung 11 erwärmte Werkstück 2 in der dem Ausgang der Erwärmungseinrichtung 11 benachbarten Übergabeeinrichtung 12 zur Übergabe an den Industrieroboter 13 zwischengelagert ist. Das Werkstück 2 ist in dem wannenförmigen Aufnahmeraum 12w angeordnet und vollständig von dem Schutzgas 3 überdeckt. 6 shows the third process step, in which the in the heating device 11 heated workpiece 2 in the outlet of the heating device 11 adjacent transfer device 12 for transfer to the industrial robot 13 is stored. The workpiece 2 is in the trough-shaped receiving space 12w arranged and completely from the protective gas 3 covered.

7 zeigt den vierten Prozessschritt, in dem die Greifereinrichtung 13g des Industrieroboters 13 mit dem wannenförmigen Aufnahmeraum 13w auf den wannenförmigen Aufnahmeraum 12w der Übergabeeinrichtung 12 abgesenkt wird, so dass in dem Aufnahmeraum 13w angeordnete Greifelemente das Werkstück 2 ergreifen können. Die Greifelemente können beispielsweise als Greifzangen ausgebildet sein, die das Werkstück 2 am Rand umgreifen. Der Aufnahmeraum 13w des Industrieroboters 13 ist mit dem Schutzgas 4 befüllt. 7 shows the fourth process step in which the gripper device 13g of the industrial robot 13 with the trough-shaped receiving space 13w on the trough-shaped receiving space 12w the transfer facility 12 is lowered so that in the recording room 13w arranged gripping elements the workpiece 2 can take. The gripping elements may be formed, for example, as gripper tongs that the workpiece 2 embrace at the edge. The recording room 13w of the industrial robot 13 is with the shielding gas 4 filled.

Die 8 und 9 zeigen den fünften Prozessschritt, in dem der Industrieroboter 13 die Greifereinrichtung 13g mit dem Aufnahmeraum 13w, in dem das Werkstück 2 vollständig von dem Schutzgas 4 überdeckt angeordnet ist, von der Übergabeeinrichtung 12 abhebt (8) und in die geöffnete Warmumformpresse 14 einführt (9).The 8th and 9 show the fifth process step in which the industrial robot 13 the gripper device 13g with the recording room 13w in which the workpiece 2 completely from the protective gas 4 is arranged covered by the transfer device 12 takes off ( 8th ) and into the opened hot stamping press 14 introduces ( 9 ).

10 zeigt den sechsten Prozessschritt, in dem der Industrieroboter 13 die Greifereinrichtung 13g mit dem Aufnahmeraum 13w auf das untere Werkzeug 14u absenkt, das in dem wannenförmigen Aufnahmeraum 14w der Warmumformpresse 14 vollständig mit Schutzgas 3 überdeckt angeordnet ist. 10 shows the sixth process step in which the industrial robot 13 the gripper device 13g with the recording room 13w on the lower tool 14u lowers in the trough-shaped receiving space 14w the hot stamping press 14 completely with inert gas 3 is arranged covered.

11 zeigt den siebten Prozessschritt, in dem der Industrieroboter 13 die Greifereinrichtung 13g mit dem Aufnahmeraum 13w wieder in die in 1 bis 3 dargestellte Ausgangsposition über der Übergabeeinrichtung 12 zurückführt. 11 shows the seventh process step in which the industrial robot 13 the gripper device 13g with the recording room 13w back in the 1 to 3 illustrated starting position on the transfer device 12 returns.

12 zeigt den achten Prozessschritt, in dem die Warmumformpresse 14 geschlossen wird und das obere Werkzeug 14o auf das Werkstück 2 abgesenkt wird, so dass das Werkstück 2 zwischen dem oberen Werkzeug 14o und dem unteren Werkzeug 14u ausgeformt und ggf. pressgehärtet wird. 12 shows the eighth process step in which the hot stamping press 14 is closed and the upper tool 14o on the workpiece 2 is lowered so that the workpiece 2 between the upper tool 14o and the lower tool 14u molded and optionally press-hardened.

Im neunten Prozessschritt wird die Warmumformpresse 14 wieder geöffnet, das ausgeformte Werkstück 2 der Warmumformpresse 14 entnommen und ein weiteres Werkstück auf der Transfereinrichtung bereitgestellt, wie in 4 beschrieben.The ninth process step is the hot stamping press 14 reopened, the formed workpiece 2 the hot stamping press 14 taken and another workpiece provided on the transfer device, as in 4 described.

Es kann vorgesehen sein, den Prozessablauf dadurch zeitlich zu optimieren, dass Prozessschritte oder Prozessteilschritte parallel durchgeführt werden. So kann beispielsweise bereits im dritten Prozessschritt ein neues Werkstück bereitgestellt werden, so dass Totzeiten beim Erwärmungsschritt vermieden werden. Auch der vorbeschriebene neunte Prozessschritt sieht parallele Teilschritte vor.It can be provided to optimize the process flow in time by carrying out process steps or partial process steps in parallel. For example, a new workpiece can already be provided in the third process step, so that dead times during the heating step are avoided. The above-described ninth process step also provides for parallel partial steps.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: WarmumformeinrichtungWarmumformeinrichtung
22: Werkstückworkpiece
33: Schutzgas, relative Dichte > 1,0Shielding gas, relative density> 1.0
44: Schutzgas, relative Dichte < 1,0Shielding gas, relative density <1.0
1111: Erwärmungseinrichtungheater
11s11s: Schleuseneinrichtunglock device
11w11w: wannenförmiger Aufnahmeraumtub-shaped reception room
1212: ÜbergabeeinrichtungTransfer device
12s12s: Schleuseneinrichtunglock device
12w12w: wannenförmiger Aufnahmeraumtub-shaped reception room
1313: Industrieroboterindustrial robots
13g13g: GreifereinrichtungGripper device
13w13w: wannenförmiger Aufnahmeraumtub-shaped reception room
1414: Warmumformpressehot forging press
14o14o: oberes Werkzeugupper tool
14u14u: unteres Werkzeuglower tool
14w14w: wannenförmiger Aufnahmeraumtub-shaped reception room
1515: Transfereinrichtungtransfer device

Claims

Hot-forming device for hot-forming metal workpieces, comprising a heating device ( 11 ), a transport device ( 15 ) and a hot stamping press ( 14 ), wherein the heating device ( 11 ) and the hot stamping press ( 14 ) at least one receiving space ( 11w . 14w ), which has a shielding gas connection device for filling and / or flowing around the receiving space with inert gas and has on the bottom side a protective gas receiving wall and at least the receiving space of the hot forming press (US Pat. 14 ) is open at the top, characterized in that the transport device is an industrial robot ( 13 ) with a gripper device ( 13g ), the at least one receiving space ( 13w ), which has a protective gas connection device for filling and / or flowing around the receiving space ( 13w ) with protective gas and the cover side has a shielding gas receiving wall and is open at the bottom, and that the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) with an inert gas ( 4 ) can be filled and / or flowable, which has a relative density <1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature.

Hot-forming device according to claim 1, characterized in that downstream of the heating device ( 11 ) a transfer device ( 12 ) is arranged, the at least one receiving space ( 12w ), which has a shielding gas connection device for filling and / or flowing around the receiving space with inert gas and has a protective gas receiving wall on the bottom side and is open towards the top.

Warmumformeinrichtung according to claim 2, characterized in that the transport device comprises a transfer means (in the at least one receiving space 11w ) of the heating device ( 11 ) engages or passes through and / or into the at least one receiving space ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) engages or passes through and / or into the at least one receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) or intervenes.

Hot-forming device according to claim 3, characterized in that the transfer device ( 15 ) is designed as a roller conveyor and / or as a gripper device.

Hot-forming device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the receiving spaces ( 11w . 12w . 14w ) of the heating device ( 11 ), the transfer facility ( 12 ) and the hot stamping press ( 14 ) with a protective gas ( 3 ) can be filled and / or flowable, which has a relative density> 1.0 at the current protective gas temperature and at the current air temperature.

Hot forming device according to claim 5, characterized in that the inert gas ( 3 ) is a gas with a relative density> 1.0 from the group of combustible gases, preferably liquid gas or propane, or a gas with a relative density> 1.0 from the group of inert gases, preferably carbon dioxide.

Hot-forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the inert gas ( 4 ) is a gas having a relative density <1.0 from the group of combustible gases, preferably natural gas or hydrogen, or a gas having a relative density <1.0 from the group of inert gases, preferably helium or argon.

Hot-forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the inert gas ( 4 ) a heated oxygen-free Gas is, preferably a heated combustion exhaust gas having a relative density <1.0 at current Schutzgastemperatur and at the current air temperature.

Hot forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving spaces ( 11w . 12w . 14w ) of the heating device ( 11 ), the transfer facility ( 12 ) and the hot stamping press ( 14 ) a workpiece to be machined ( 2 ) so that it is separated from the inert gas ( 3 ) is covered.

Hot forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) a workpiece to be transported ( 2 ) so encloses that it of the inert gas ( 4 ) is covered.

Hot forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer contour of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) Congruent to the inner contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) is formed, or that the inner contours of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) Congruent to the outer contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) is trained.

Hot forming device according to claim 11, characterized in that between the outer contour of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) and the inner contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ), or between the inner contour of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) and the outer contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) A distance space is formed.

Hot forming device according to claim 11, characterized in that between the outer contour of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) and the inner contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ), or between the inner contour of the upper edge portion of the receiving space ( 12w ) of the transfer facility ( 12 ) and the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) and the outer contour of the lower edge portion of the receiving space ( 13w ) of the gripper device ( 13g ) of the industrial robot ( 13 ) A circumferential sealing element is arranged.

Hot-forming device according to one of the preceding claims, characterized in that a lower tool ( 14u ) of the hot forming press ( 14 ) in the recording room ( 14w ) of the hot forming press ( 14 ) is arranged so that it is separated from the protective gas ( 3 ) is covered.

Hot forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 11 ) is a continuous furnace.

Hot-forming device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the heating device ( 11 ) is a trough-shaped furnace with inductive or conductive heating or with contact heating.

Hot-forming device according to one of the preceding claims, characterized in that between successive receiving spaces ( 11w . 12w . 14w ) a lock device ( 11w . 12w ) is arranged.

Hot-forming device according to one of claims 5 to 17, characterized in that the heating device ( 11 ), the transfer facility ( 12 ), the industrial robot ( 13 ) and the hot stamping press ( 14 ) are connected in sequence in the process flow.

Hot-forming device according to one of the preceding claims, characterized in that the hot-forming device is designed for hot-forming sheet metal blanks.