DE102018103145A1 - Anordnung mit mehreren Temperierstationen zur Wärmebehandlung von Bauteilen und deren Handhabung - Google Patents

Anordnung mit mehreren Temperierstationen zur Wärmebehandlung von Bauteilen und deren Handhabung Download PDF

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Robert Ebner
Günter Grillberger
Peter Ladner
Martin Lauber
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Ebner Industrieofenbau GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101). Die Anordnung weist eine erste Temperierstation (2301) zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101) und eine zweite Temperierstation (2302) zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101) auf, wobei die erste Temperierstation (2301) und die zweite Temperierstation (2302) jeweils eine Temperiervorrichtung (701) aufweisen, auf welchen jeweils eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist. Die Funktionsvorrichtung ist eine Chargiervorrichtung (100) zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen (101) oder eine Einrichtung der Temperiervorrichtung (701). Die Anordnung weist ferner eine Chargierstation (2311), auf welcher die Funktionsvorrichtung platzierbar ist, und ein Handhabungssystem (600) zum Handhaben der Funktionsvorrichtung auf, wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Chargierstation (2311), der ersten Temperierstation (2301) und der zweiten Temperierstation (2302) zu befördern.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit mehreren Temperierstationen zum Wärmebehandeln von Bauteilen und ein Verfahren zum Wärmebehandeln von Bauteilen in mehreren Temperierstationen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei stationären Industrieöfen, wie beispielsweise bei Haubenöfen, wird zunächst ein Sockel des Haubenofens mit einer Charge von zu erwärmenden Bauteilen bestückt. Anschließend wird eine entsprechende Ofenhaube über die Charge gestülpt, sodass die Ofenhaube zusammen mit dem Sockel einen Glühraum bildet. Der Glühraum kann anschließend mit einer entsprechenden Temperatur eingestellt werden, sodass die Charge wärmebehandelt werden kann.
  • Auf den Sockel können mehrere verschiedene Ofenhauben (z.B. Schutzhaube, Wärmehaube, Heizhaube, Kühlhaube etc.) gestellt werden. So kann beispielsweise eine Schutzhaube zunächst den Glühraum abdichten, um beispielsweise eine Schutzgasatmosphäre in dem Glühraum zu bilden. Ferner kann eine Ofenhaube als Kühlhaube ausgebildet werden, um die Charge zu kühlen. Dabei können verschiedene Ofenhauben über die Schutzhaube gestülpt werden, sodass beispielsweise Zwischenräume zwischen zwei Ofenhauben entstehen, in welchen ein bestimmtes Wärmemedium oder Kühlmedium eingebracht werden kann.
  • Die Ofenhauben werden mittels eines Krans angehoben und auf den Sockel oder an ihrem Lagerplatz herabgelassen. Die Ofenhauben müssen dabei äußerst exakt auf den Sockel aufgesetzt werden. Ferner müssen die Ofenhauben zentriert zueinander ausgerichtet werden. Dies erfordert ein hohes Maß an Genauigkeit und führt dazu, dass das Platzieren der Ofenhauben einen hohen Zeitaufwand benötigt.
  • Während dem Platzieren der Charge auf dem Sockel und während dem Übereinanderlegen der Ofenhauben kann keine weitere Charge wärmebehandelt werden. Eine solche lange Rüstzeit vermindert die Effektivität des Haubenofens.
  • Die zu wärmebehandelnden Bauteile werden beispielsweise an sogenannten Kronenstöcken befestigt. Die Kronenstöcke sind beispielsweise säulenartig ausgebildet. Über die Kronenstöcke können beispielsweise sogenannte Coils (Metallbandspulen oder Drahtspulen) als zu erwärmendes Bauteil gestülpt werden. Eine Vielzahl von Kronenstöcken können somit mittels eines handgesteuerten Krans auf den Sockel des Haubenofens platziert werden und bilden zusammen eine Charge. Während des Platzierens der einzelnen Kronenstöcke ist kein Betrieb des Haubenofens möglich, sodass wiederum eine hohe Rüstzeit erforderlich ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effizienz eines stationären Ofens für Metallbauteile zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung zum Wärmebehandeln von Bauteilen sowie einem Verfahren zum Wärmebehandeln von Bauteilen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zum Wärmebehandeln von Bauteilen, insbesondere von aufgerollten Metallbändern oder Metalldrähten (sog. Coils), beschrieben. Die Anordnung weist eine erste Temperierstation zum Wärmebehandeln von Bauteilen und eine zweite Temperierstation zum Wärmebehandeln von Bauteilen auf, wobei die erste Temperierstation und die zweite Temperierstation jeweils eine Temperiervorrichtung aufweisen, auf welchen jeweils eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist. Die Funktionsvorrichtung ist eine Chargiervorrichtung zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen oder eine Einrichtung der Temperiervorrichtung, wie beispielsweise ein Leitzylinder oder eine Ofenhaube eines Haubenofens. Die Anordnung weist ferner eine Chargierstation, auf welcher die Funktionsvorrichtung platzierbar ist, und ein Handhabungssystem zum Handhaben der Funktionsvorrichtung auf, wobei das Handhabungssystem konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Chargierstation, der ersten Temperierstation und der zweiten Temperierstation, insbesondere autonom und selbsttätig, zu befördern. Die erste Temperierstation, die zweite Temperierstation und die Chargierstation sind entlang einer Anreihung nacheinander angeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Wärmebehandeln von Bauteilen mit der oben beschriebenen Anordnung bereitgestellt.
  • Die Temperierstationen beschreiben einen Ort bzw. eine Station, an welcher eine Temperiervorrichtung vorgesehen ist, um die Bauteile, beispielsweise insbesondere nach Art eines Haubenofens oder nach Art von anderen stationären oder kontinuierlichen Öfen zu temperieren. Dabei weisen die Temperierstationen jeweils eine Temperiervorrichtung auf, in welche die zu temperierenden Bauteile, beispielsweise einzeln oder als Charge in einer Chargiervorrichtung platziert sind. Die Chargiervorrichtung kann z.B. einen Kronenstock, einen Korb, einen Aufbewahrungsbehälter oder ein Träger- bzw. Stützgestell darstellen. Ferner können in den entsprechenden Temperierstationen ein entsprechender Ofensockel eines Haubenofens als Temperiervorrichtung platziert sein, wobei auf den Ofensockel entsprechende Ofenhauben von Temperiervorrichtungen platziert werden können, welche zusammen mit dem Ofensockel die Bauteile von der Umgebung isolieren. Ferner können geschlossene Ofenkammern von Temperiervorrichtungen in den entsprechenden Temperierstationen vorliegen.
  • Eine Temperiervorrichtung beschreibt eine Vorrichtung, welche zu temperierende Bauteile temperieren kann, d. h. die Bauteile wärmen oder kühlen kann. Insbesondere können die hier beschriebenen Temperiervorrichtungen einen stationären oder kontinuierlichen Ofen darstellen, wie beispielsweise einen stationären Haubenofen oder einen kontinuierlichen Durchlaufofen. Beispielsweise bildet die Temperiervorrichtung einen Kammerofen oder einen Überkopfofen aus. Die Temperiervorrichtung kann ebenfalls eine Abkühlvorrichtung, wie beispielsweise ein Tauchbecken oder eine Durchlaufkühlvorrichtung darstellen. Bei kontinuierlichen Temperiervorrichtungen, wie z.B. einer Durchlaufkühlvorrichtung oder einem Durchlaufofen, befindet sich zumindest der Eingang zur Abgabe oder Aufnahme der Bauteile in der entsprechenden Temperierstation. Das Handhabungssystem kann die Bauteile entsprechend an dem Eingang abgeben oder aufnehmen. Die Temperierstationen können unabhängig voneinander jeweils verschiedene Arten der oben aufgeführten Temperiervorrichtungen aufweisen.
  • In der beschriebenen Temperiervorrichtung können verschiedene Bauteile, insbesondere metallische Bauteile mit einem vorbestimmten Temperierverlauf wärmebehandelt werden. Die Bauteile bestehen beispielsweise aus Metallbändern oder Metalldrähten. Die Metallbänder oder Metalldrähte können aufgewickelt als Spule (Coil) vorliegen und somit eine bessere Stapelung zu erzielen. Eine Einheit von Bauteilen, welche in einem Temperiervorgang in der Temperiervorrichtung temperierbar ist, wird als Charge bezeichnet. Die Bauteile können ebenfalls ein Stückgut oder Schüttgut sein. Die Bauteile können ferner Formgußbauteile, Formschmiedeteile oder Sinterbauteile darstellen. Ferner kann ein Bauteil ein Halbzeug darstellen.
  • In den Temperierstationen werden die Bauteile temperiert, d. h. erwärmt oder aktiv gekühlt. Ferner können die Bauteile in der Temperierstation ebenfalls auf einer bestimmten Temperatur für einen vorbestimmten Zeitraum gehalten werden.
  • In den Chargierstationen werden die Bauteile für die Temperierstationen vorbereitet und entsprechend chargiert. Beispielsweise kann auf einer Chargierstation Auflageelemente und Trägerelemente einer Chargiervorrichtung platziert werden und mit den Bauteilen bestückt werden. Die Chargiervorrichtung weist ein Auflageelement als Grundkörper auf. An ein Trägerelement, welches als Trägersäule ausgebildet werden kann, sind die Bauteile befestigbar. Die Bauteile können z.B. über die Trägersäule aufgesteckt werden. Das Trägerelement ist an dem Grundkörper lösbar befestigt. Ferner kann ein Handhabungssystem über eine Transportkopplung an dem Auflageelement bzw. Grundkörpers oder der Trägersäule zum Transport der Chargiervorrichtung angekoppelt werden. Die Chargiervorrichtung kann auch als Korb, als Aufbewahrungsbehälter oder als Träger- bzw. Stützgestell für die Bauteile ausgebildet sein.
  • Von der Chargierstation kann beispielsweise die Befestigungseinrichtung des Handhabungssystems die Chargiervorrichtung greifen und einer entsprechenden Temperierstation zuführen. An einer Chargierstation kann ein bewegbarer Grundkörper der Chargiervorrichtung platziert werden, auf welchem bereits eine Vielzahl von chargierten Bauteilen, insbesondere auf entsprechenden Trägerelementen bzw. Auflageelementen platziert werden können. Somit kann ein mit einer Vielzahl von Trägerelementen bestückter Grundkörper an die Chargierstation gefahren werden, wobei im Anschluss das Handhabungssystem den Grundkörper bzw. die Vielzahl von Auflageelementen aufnimmt und weiter zu den entsprechenden Temperierstationen fährt.
  • Das Handhabungssystem kann als (teil-) autonomes System ausgebildet sein und kann selbsttätig, d.h. ohne manuelle Steuereingriffe, die Temperier- und Chargierstationen bedienen. Hierfür kann das Handhabungssystem beispielsweise mit Bewegungssensoren, Abstandssensoren und Positionssensoren ausgestattet sein, um eine exakte Steuerung zu ermöglichen. Ferner kann das Handhabungssystem beispielsweise wie unten beschrieben schienengeführt werden.
  • Eine Funktionseinrichtung beschreibt beispielsweise eine Chargiervorrichtung, in welcher eine Vielzahl von Bauteilen vorbereitet werden kann, um weiter mit dem Handhabungssystem zu den anderen Stationen transportiert zu werden. Ferner wird unter einer Funktionseinrichtung ebenfalls z.B. ein Leitzylinder oder eine Ofenhaube verstanden, welche beispielsweise auf einem Sockel der Temperiervorrichtung an einer Temperierstation gestellt werden kann. In einem Haubenofen können beispielsweise mehrere unterschiedliche Ofenhauben verschachtelt übereinander gestellt werden. Eine Ofenhaube mit einem größeren Durchmesser wird beispielsweise über eine Ofenhaube mit einem kleineren Durchmesser gestellt, sodass sich die kleinere Ofenhaube in der größeren Ofenhaube befindet. Dabei kann die innerste Ofenhaube beispielsweise als Schutzhaube fungieren, sodass in einem inneren Glühraum eine Schutzgasatmosphäre gebildet werden kann. Über die Schutzhaube kann beispielsweise eine weitere Ofenhaube, wie beispielsweise eine Wärmehaube bzw. Heizhaube oder eine Kühlhaube gestülpt werden. Eine Ofenhaube kann beispielsweise eine Höhe zwischen 4 m und 8 m (Meter) aufweisen. Eine Ofenhaube kann beispielsweise einen Durchmesser zwischen 4 m und 6 m aufweisen.
  • Erfindungsgemäß sind die Temperierstationen, die Chargierstationen und beispielsweise die unten beschriebenen Lagerstationen entlang einer linearen oder kreisförmigen Anreihung nacheinander angeordnet. Das Handhabungssystem kann entlang dieser Anreihung die einzelnen Stationen bedienen und entsprechend Bauteile von diesen entnehmen oder zuführen. Die Temperierstationen, die Chargierstationen und beispielsweise die unten beschriebenen Lagerstationen sind somit nicht parallel zueinander angeordnet, sodass zwischen den Stationen beispielsweise das Handhabungssystem verfährt, sondern entlang einer Anreihung bzw. Anordnungslinie nacheinander angeordnet. Das Handhabungssystem ist entlang der Anreihung verfahrbar bzw. schwenkbar.
  • Mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung wird ein effizientes Temperiersystem für Bauteile in mehreren Temperiervorrichtungen an entsprechenden Temperierstationen, z.B. nach Art des Haubenofen-Prinzips, bereitgestellt. Mehrere Temperierstationen und eine Chargierstation werden mittels des Handhabungssystems mit Bauteilen bedient. Beispielsweise kann das Handhabungssystem eine Charge von Bauteilen an eine Temperierstation befördern, während auf der Chargierstation bereits eine weitere Charge von Bauteilen hergerichtet wird. Während die eine Charge von Bauteilen in einer Temperierstation temperiert wird, so kann auf der anderen Temperierstation temperierte Bauteile befördert werden oder dieser weiteren Temperierstation zugeführt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, dass das Handhabungssystem ebenfalls die Ofenhauben der jeweiligen Temperierstationen anhebt und befördert, um den Zugang zu den temperierten Bauteilen bzw. dem Sockel der Temperierstationen zu gewährleisten. Mit dem Handhabungssystem, welches die Temperierstationen sowie die Chargierstationen bedient, können simultane Prozessabschnitte, wie beispielsweise Chargieren, Erwärmen und/oder Kühlen, durchgeführt werden.
  • In der beschriebenen Temperiervorrichtung bzw. dem Haubenofen können verschiedene Bauteile, insbesondere metallische Bauteile mit einem vorbestimmten Temperierverlauf wärmebehandelt werden. Die Bauteile bestehen beispielsweise aus Metallbändern oder Metalldrähten. Die Metallbänder oder Metalldrähte können aufgewickelt als Spule (Coil) vorliegen und somit eine bessere Stapelung zu erzielen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung zumindest eine weitere, insbesondere vier weitere, Temperierstationen zum Wärmebehandeln von Bauteilen auf, wobei die weitere Temperierstation eine Temperiervorrichtung aufweist, auf welchem eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist. Das Handhabungssystem ist konfiguriert, die Funktionsvorrichtung zwischen der zumindest einen Chargierstation und den Temperierstationen zu befördern. Mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird hervorgehoben, dass mittels ein- und demselben Handhabungssystem eine Vielzahl von Temperierstationen bedient werden können.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung zumindest eine weitere Chargierstation auf, auf welcher die Funktionsvorrichtung platzierbar ist. Das Handhabungssystem ist konfiguriert, die Funktionsvorrichtung zwischen den Chargierstationen und den Temperierstationen zu befördern. Beispielsweise können an der einen Chargierstation die Trägerelemente mit Bauteilen bestückt werden, während auf der anderen Chargierstation das Handhabungssystem eine Charge mit bereits temperierten Bauteilen platziert. Anschließend kann das Handhabungssystem die Charge, welche mit noch nicht temperierten Bauteilen bestückt wurde, greifen und einer freien Temperierstation zuführen, während auf der anderen Chargierstation die bereits temperierten Bauteile weiterverarbeitet werden können.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung eine Lagerstation auf, an welcher das Handhabungssystem und/oder die Funktionsvorrichtung lagerbar ist, wobei das Handhabungssystem konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Lagerstation, der zumindest einen Chargierstation und den Temperierstationen zu befördern. Die Lagerstation bildet somit einen Platzhalter zwischen den Temperierstationen und den Chargierstationen. Beispielsweise kann auf der Lagerstation eine Charge von bereits temperierten Bauteilen lagern, während das Handhabungssystem bereits weitere Funktionseinheiten, wie beispielsweise eine weitere Charge von zu temperierenden Bauteilen oder eine Ofenhaube, befördert. Ferner können Ofenhauben einer Temperierstation gelagert werden, um dadurch die Handhabung und den Zugang zu Bauteilen in dieser Temperierstation zu ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die zumindest eine Chargierstation und die Temperierstationen entlang einer linearen Anreihung nebeneinander angeordnet, wobei das Handhabungssystem parallel zu der linearen Anreihung verfahrbar konfiguriert ist. Unter einer linearen Anreihung kann beispielsweise verstanden werden, dass die Zentren bzw. die Mittelpunkte der jeweiligen Stationen (Temperierstationen, Chargierstationen und gegebenenfalls Lagerstation) entlang einer imaginären Linie beabstandet voneinander angereiht sind.
  • Somit kann eine linienförmige Anordnung bereitgestellt werden, entlang welcher das Handhabungssystem verfahren werden kann. In dieser Anordnung ist es beispielsweise möglich, mehrere oben beschriebene Anordnungen mit einer linearen Ausführung parallel nebeneinander anzuordnen. Somit kann die Raumausnutzung in einer Halle beispielsweise optimal ausgenutzt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die zumindest eine Chargierstation und die Temperierstationen entlang einer kreisförmigen Anreihung nebeneinander angeordnet, wobei das Handhabungssystem im Zentrum der kreisförmigen Anreihung angeordnet ist. Unter einer kreisförmigen Anreihung kann beispielsweise verstanden werden, dass die Zentren bzw. die Mittelpunkte der jeweiligen Stationen (Temperierstationen, Chargierstationen und gegebenenfalls Lagerstation) entlang eines imaginären Kreises beabstandet voneinander angereiht sind.
  • Mit einer kreisförmigen Anordnung können die Stationen eng um das Handhabungssystem platziert werden. Das Handhabungssystem kann somit auf kurzem Wege jede Station erreichen, ohne lange translatorische Bewegungen durchführen zu müssen. Bei Platzierung des Handhabungssystems im Zentrum bzw. Mittelpunkt der kreisförmigen Anreihung kann sich das Handhabungssystem drehen und aufgrund der Drehung seiner Ausrichtung zu einer gewünschten Station einstellen. Anschließend kann das Handhabungssystem, beispielsweise mit seinem Grundrahmen und/oder dem Greiferrahmen translatorisch in Richtung der jeweiligen Station von dem Zentrum ausgefahren werden, um dort die entsprechenden Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise die chargierten Bauteile oder die Ofenhauben, zu platzieren oder zu entfernen.
  • Bei einer Ring- oder Ringssegmentanordnung gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entstehen kurze Transferwege und damit kurze Chargierzeiten.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung einen Drehteller auf, welcher auf einem Boden im Zentrum der kreisförmigen Anreihung angeordnet ist. Das Handhabungssystem in dem Zentrum auf dem Drehteller ist derart platziert, dass mittels Drehens des Drehtellers das Handhabungssystem in seiner Ausrichtung drehbar ist. Beispielsweise können Führungsschienen an dem Drehteller ausgebildet werden, in welche die Schienenführungselemente des Grundrahmens gekoppelt werden können. Bei einer gewünschten Drehposition des Drehtellers sind die Führungsschienen des Drehtellers mit den Führungsschienen im Boden entsprechend zu einander ausgerichtet, sodass der Grundrahmen entlang der Führungsschienen des Drehtellers und der Führungsschienen im Boden, welche in Richtung der gewünschten Station führen, verfahren werden kann.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist eine erste Gruppe der zumindest einen Chargierstation und der Temperierstationen entlang der kreisförmigen Anreihung nebeneinander angeordnet, wobei eine zweite Gruppe der Temperierstationen entlang einer weiteren kreisförmigen Anreihung nebeneinander angeordnet sind. Die kreisförmige Anreihung und die weitere kreisförmige Anreihung überschneiden sich, wobei das Handhabungssystem derart angeordnet ist, dass das Handhabungssystem zwischen dem Zentrum der kreisförmigen Anreihung und einem weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung, insbesondere linear, verfahrbar ist.
  • Die kreisförmige Anreihung sowie die weitere kreisförmige Anreihung überlappen sich sozusagen in einem Bereich, wobei der Umfang der überschneidenden Anreihung die Form einer 8 ergibt. Beide kreisförmigen Anreihungen weisen jeweils beabstandete Zentren auf, von denen aus das Handhabungssystem die jeweilige Gruppe von Stationen bedienen kann. In der beispielhaften Ausführungsform kann Handhabungssystem zwischen den Zentren verfahren werden, um alle Stationen zu erreichen. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann in jedem Zentrum ein jeweiliges Handhabungssystem vorgesehen werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung einen weiteren Drehteller auf, welcher auf einem Boden im weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung angeordnet ist, wobei das Handhabungssystem in dem weiteren Zentrum auf dem Drehteller derart platzierbar ist, dass mittels Drehens des weiteren Drehtellers das Handhabungssystem in seiner Ausrichtung drehbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Anordnung eine Steuereinheit auf, welche mit dem Handhabungssystem, den Temperierstationen und der zumindest einen Chargierstation gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, das Handhabungssystem, die Temperierstationen und die zumindest eine Chargierstation selbsttätig (autonom) zu steuern. Die Steuereinheit weist beispielsweise einen Mikroprozessor auf, welcher ausgebildet ist, entsprechende Steuerprogramme zum Steuern des Handhabungssystems und der Temperiervorrichtungen auf den Temperierstationen auszuführen. Insbesondere kann die Anordnung selbsttätig mittels der Steuereinheit betrieben werden, sodass insbesondere basierend auf den Steuerprogrammen das Handhabungssystem verfahren werden kann und die Temperiervorrichtungen an den Temperierstationen selbsttätig betrieben werden.
  • Im Folgenden werden weitere beispielhaften Ausführungsformen des oben erläuterten Handhabungssystems zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen beschrieben.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Handhabungssystem eine Transportvorrichtung auf. Die Transportvorrichtung weist einen Grundrahmen, welcher entlang eines Bodens transportierbar ist, und eine Befestigungseinrichtung auf, welche an den Grundrahmen gekoppelt ist. Die Befestigungseinrichtung ist ausgebildet, die Funktionsvorrichtung selektiv an den Grundrahmen zu befestigen, wobei der Grundrahmen derart ausgebildet ist, dass der Grundrahmen zum Transport der Funktionseinrichtung zwischen einem Rüststandort, an welchem die Funktionseinrichtung an dem Grundrahmen selektiv befestigbar ist, und einem Temperierort in der Temperiervorrichtung transportierbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Handhabungssystem wie oben beschrieben eine Funktionseinrichtung auf. Die Funktionseinrichtung besteht beispielsweise aus der oben beschriebenen Chargiervorrichtung zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen oder einer Ofenhaube.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Grundrahmen entlang einer Grundebene ausgebildet, wobei die Befestigungseinrichtung senkrecht und/oder parallel zur Grundebene verfahrbar ist. Mit der Befestigungseinrichtung kann neben der Höhenanpassung ebenfalls eine Feinjustierung in paralleler Richtung zur Grundebene umgesetzt werden, indem die Befestigungseinrichtung zudem parallel zur Grundebene verfahrbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Transportvorrichtung zumindest eine erste Führungsstruktur auf, welche an dem Grundrahmen fixiert ist und sich (zumindest mit einer Richtungskomponente) senkrecht zur Grundebene erstreckt. Die Befestigungseinrichtung weist einen ersten Führungsschlitten auf, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur gekoppelt ist. Der erste Führungsschlitten ist mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar.
  • Die erste Führungsstruktur besteht beispielsweise aus einem oder mehreren Trägern (Stahlträger), welche an den Grundrahmen fixiert sind. Ferner kann die erste Führungsstruktur ebenfalls aus einem Fachwerk von Trägern bestehen. Die Träger bilden beispielsweise gleichzeitig Führungsschienen für den ersten Führungsschlitten. Beispielsweise kann der erste Führungsschlitten entlang einer Säule als Träger verfahrbar sein. Alternativ können beispielsweise zwei beabstandete Träger vorgesehen werden, an welchen der erste Führungsschlitten verfahrbar angeordnet ist.
  • Um beispielsweise eine Ofenhaube über eine weitere Ofenhaube oder über die Bauteile zu stülpen, sind die Führungsschlitten bis zu einer Höhe von 15 m bis 20 m (Meter) verfahrbar. Entsprechend weisen die Führungsstrukturen eine Höhe von 15 m bis 20 m oder 25 m auf.
  • Der Führungsschlitten ist beispielsweise mechanisch, beispielsweise mittels eines Kettenantriebs, oder elektrisch, beispielsweise mittels eines Servomotors, antreibbar.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der erste Führungsschlitten ein steuerbares Befestigungselement, insbesondere eine Klemmbacke, auf. Das steuerbare Befestigungselement ist in eine Freigabeposition verstellbar, in welcher die Funktionsvorrichtung von dem steuerbaren Befestigungselement entkoppelt ist, und in eine Klemmposition verstellbar, in welcher die Funktionsvorrichtung mit dem steuerbaren Befestigungselement gekoppelt ist.
  • Die steuerbaren Befestigungselemente sind beispielsweise verfahrbare Spannbacken oder ein bedienbares Greifelement, um eine selektive Kopplung mit der Funktionseinheit umzusetzen. Ferner kann das steuerbare Befestigungselement einen ausfahrbaren Befestigungsbolzen aufweisen. Das Befestigungselement ist translatorisch verfahrbar oder schwenkbar zwischen der Freigabeposition und der Klemm/Fixierungsposition angeordnet. Die Funktionseinheit kann hierfür insbesondere entsprechende Koppelbereiche aufweisen, in denen das steuerbare Befestigungselement eingreifen kann. Beispielsweise kann ein Koppelbereich eine Befestigungsschiene, eine Befestigungshülse, einen Befestigungshaken und/oder eine Befestigungsöse aufweisen, sodass das steuerbare Befestigungselement selektiv eingreifen kann.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Transportvorrichtung zumindest eine zweite Führungsstruktur auf, welche an dem Grundrahmen fixiert ist und sich senkrecht zur Grundebene erstreckt. Die Befestigungseinrichtung weist einen zweiten Führungsschlitten auf, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur gekoppelt ist. Der zweite Führungsschlitten ist mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar, wobei der erste Führungsschlitten und der zweite Führungsschlitten derart angeordnet sind, dass die Führungsschlitten einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen.
  • Die zweite Führungsstruktur kann entsprechend der oben beschriebenen ersten Führungsstruktur ausgebildet sein. Entsprechend können die beschriebenen weiteren ersten Führungsschlitten, zweiten Führungsschlitten und weiteren zweiten Führungsschlitten entsprechen dem oben beschriebenen Führungsschlitten ausgebildet werden.
  • Somit kann zwischen dem ersten Führungsschlitten und dem zweiten Führungsschlitten die Funktionseinrichtung vorteilhaft befestigt, insbesondere eingeklemmt, werden.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ferner eine weitere dritte Führungsstruktur einem entsprechenden dritten Führungsschlitten an dem Grundkörper mit fixiert werden. Somit können mehrere Befestigungspunkte mit der Funktionseinrichtung hergestellt werden und entsprechend eine robuste Kopplung erzielt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Transportvorrichtung eine weitere Befestigungseinrichtung auf, wobei die weitere Befestigungseinrichtung senkrecht zur Grundebene verfahrbar ist. Entlang einer Richtung senkrecht zur Grundebene kann die Befestigungseinrichtung und die weitere Befestigungseinrichtung somit nacheinander angeordnet werden. Insbesondere kann die Befestigungseinrichtung und die weitere Befestigungseinrichtung relativ zueinander bewegt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die weitere Befestigungseinrichtung einen weiteren ersten Führungsschlitten auf, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur gekoppelt ist, wobei der weitere erste Führungsschlitten mit der Funktionsvorrichtung oder mit einer weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die weitere Befestigungseinrichtung einen weiteren zweiten Führungsschlitten auf, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur gekoppelt ist. Der weitere zweite Führungsschlitten ist mit der Funktionsvorrichtung oder der weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar. Der weitere erste Führungsschlitten und der weitere zweite Führungsschlitten sind derart angeordnet, dass die weiteren Führungsschlitten einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Handhabungssystem eine weitere Funktionsvorrichtung auf, welche beispielsweise als Ofenhaube ausgebildet ist. Die weitere Funktionsvorrichtung ist mit der weiteren Befestigungseinrichtung selektiv koppelbar, wobei die Funktionsvorrichtung mittels der Befestigungsvorrichtung und die weitere Funktionsvorrichtung mittels der weiteren Befestigungsvorrichtung relativ zueinander bewegbar sind.
  • Somit kann beispielsweise auf die Chargiervorrichtung zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen oder auf eine erste Ofenhaube als Funktionseinrichtung eine weitere Ofenhaube gestülpt werden. Alternativ kann eine weitere Haube von der Funktionseinrichtung mittels der weiteren Befestigungseinrichtung entnommen werden. Mit dem beschriebenen Handhabungssystem kann somit eine komplette Chargiereinheit außerhalb der Temperiervorrichtung zusammengestellt werden. Zuerst kann die Charge in die Temperierstation befördert werden. Danach kann die Schutzhaube aufgesetzt werden. Es ist auch möglich gleichzeitig die Heizhaube mitzusetzen. Beim Dechargieren können zuerst die Ofenhauben entfernt werden, bevor die Charge abgehoben wird. Aufgrund der Führung der Ofenhaube mittels des Handhabungssystems kann auf Montageeinrichtungen, wie beispielsweise Führungssäulen zum Zentrieren der Ofenhauben während einer kranbasierten Montage, verzichtet werden.
  • Da die erste und zweite Führungsstruktur und deren verfahrbare Befestigungseinrichtung eine starre Einheit bilden, können die Funktionseinheiten äußerst exakt relativ zueinander platziert werden. Bei herkömmlicher Anwendung eines Krans zum Transport von Funktionseinheiten pendeln bzw. schwanken die Funktionseinheiten an dem Kranseil, sodass eine exakte Ausrichtung der Funktionseinheiten zueinander äußerst schwierig und zeitintensiv ist. Durch die oben beschriebene starre Einheit des Handhabungssystems wird eine Zentrierung der Ofenhauben bzw. eine relative Ausrichtung der Funktionseinheit zueinander erleichtert.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Handhabungssystem ferner zumindest ein Koppelelement auf, welches ausgebildet ist, die Funktionsvorrichtung mit der weiteren Funktionsvorrichtung derart selektiv zu einer Chargiereinheit zu koppeln, dass die Chargiereinheit mittels der ersten Befestigungsvorrichtung oder der zweiten Befestigungsvorrichtung senkrecht zur Grundebene verfahrbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bildet die Funktionsvorrichtung eine Greifereinheit aus, an welcher ein Bauteil selektiv koppelbar ist, wobei die Greifereinheit mittels der Befestigungseinrichtung selektiv an den Grundrahmen befestigbar ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Greifereinheit einen Greiferrahmen und eine Stabeinheit mit mehreren, insbesondere zueinander parallelen, Stäben auf. Die Stabeinheit relativ zu dem Greiferrahmen und/oder zusammen mit dem Greiferrahmen (relativ zu dem Grundrahmen derart bewegbar ausgebildet ist, dass die Stäbe in Eingriffsöffnungen von Auflageelementen, auf welchen die Bauteile platzierbar sind, einfahrbar sind, um die Auflageelemente zu transportieren.
  • Der Greiferrahmen weist beispielsweise eine U-Form bestehend aus zwei parallelen Balken, welche mit einem gemeinsamen Grundbalken verbunden werden, auf. Im Inneren des Greiferrahmens verlaufen von einer Seite des Greiferrahmens mehrere Stäbe der Stabeinheit in Richtung der offenen Seite des U-förmigen Greiferrahmens. Die Stäbe sind derart konfiguriert, dass diese in entsprechende Eingriffsöffnungen von Auflageelementen der eingangs beschriebenen Chargiervorrichtung eingefahren werden können. Die Eingriffsöffnungen bilden diesbezüglich Durchgangsöffnungen durch die Auflageelemente aus.
  • Die Stabeinheit kann dabei relativ zu dem Greiferrahmen bewegbar ausgebildet sein und beispielsweise in Richtung der Auflageelemente verfahren werden. Ferner kann die Stabeinheit zusammen mit dem Greiferrahmen relativ zu dem Grundrahmen, welcher verfahrbar entlang dem Boden ausgebildet ist, bewegbar ausgebildet sein. So kann der Greiferrahmen mit der Stabeinheit relativ in den Grundrahmen ein und ausgefahren werden, um entsprechend die Auflageelemente, auf welchen die Bauteile gelagert werden können, zu greifen.
  • Der Greiferrahmen kann selektiv an den Grundrahmen gekoppelt werden. Beispielsweise kann an dem Grundrahmen eine Koppeleinrichtung bzw. Befestigungseinrichtung vorgesehen sein, die den Grundrahmen selektiv koppelt, um diesen anschließend zu transportieren.
  • Nach dem Einfahren der Stäbe der Stabeinheit kann der Greiferrahmen oder der Grundrahmen des Handhabungssystems gehoben oder gesenkt werden, um entsprechend die Auflageelemente entlang der Trägerelemente zu verschieben und/oder die Auflageelemente zusammen mit dem Bauteil zu gewünschten Orten, wie beispielsweise unten beschrieben den Temperierstation oder Chargierstationen, zu transportieren.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Transportvorrichtung Rollenelemente an dem Grundrahmen auf, mittels welchen der Grundrahmen entlang eines Bodens verfahrbar ist. Die Rollenelemente können beispielsweise ein angetriebenes Rollenelement aufweisen, sodass die Transportverrichtung angetrieben werden kann.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Transportvorrichtung ein Schienenführungselement und eine Führungsschiene auf. Die Führungsschiene ist auf einem Boden fixierbar, wobei das Schienenführungselement an dem Grundrahmen gekoppelt ist und mit der Führungsschiene derart koppelbar ist, dass der Grundrahmen entlang der Führungsschiene verfahrbar ist. Die Führungsschienen können beispielsweise in einem Boden eingelassen bzw. befestigt sein und in eine gewünschte Verfahrrichtung der Transportvorrichtung führen. Das Schienenführungselement weist beispielsweise ein Gummirad oder ein Metallrad auf, welches lösbar an die Führungsschienen gekoppelt werden kann und entlang der Führungsschienen verfahrbar ist.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den Führungsschienen kann die Anordnung in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform Förderrollen auf dem Boden aufweisen, entlang welcher das Handhabungssystem befördert werden kann. Es wird somit eine Rollenbahn bereitgestellt, auf welcher das Handhabungssystem zwischen den Stationen entlang rollen kann. Die Förderrollen können zumindest teilweise angetrieben werden, um das Handhabungssystem aktiv zu bewegen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird somit eine (teil-) automatisierte Lösung bereitgestellt, bei welcher mehrere oben definierte Bauteile, beispielsweise Drahtbund-Stapel, zeitgleich zu- oder abgeführt werden können. Insbesondere kann der gesamte Handlingprozess der Bauteile einerseits sowie der Einrichtungen von den Temperiervorrichtungen (z.B. von Ofenhauben) andererseits, durch die innovative Handling- und Chargiereinrichtung (d.h. dem Handhabungssystem) erfolgen und so beispielsweise einen Kran gänzlich ersetzen. Insbesondere werden mit der Anordnung Verfahrwege einer Chargiervorrichtung aufgrund der beschriebenen Anordnungen der Stationen reduziert.
  • Die Wärmebehandlung von Bauteilen, z.B. Drahtbunden, erfolgt in den Temperiervorrichtungen in den Temperierstationen, welche z.B. nach Art von Haubenöfen, Kammeröfen oder Durchlauföfen betreibbar sind. Im Falle eines Haubenofens als Temperiervorrichtung werden Drahtbunde als Bauteile in mehreren Stößen auf einen Ofensockel gestapelt. Um Beschädigungen der Drahtbunde zu vermeiden, wird dies ab einer gewissen Stapelhöhe in mehreren Etagen erfolgen. In weiteren Prozessschritten können dann Schutz-, Kühl- und Heizhauben in entsprechender Reihenfolge über die gestapelten Bunde gesetzt werden. Das Chargieren, also das Beschicken und Entnehmen des Ofens mit Drahtbunden, ist beispielsweise mit einem Zeitaufwand von -10 % der gesamten Prozessdauer verbunden. Das gesamte Handling der Drahtbunde als auch der unterschiedlichen Hauben erfolgt häufig über große Kräne. Um die Chargierzeiten zu reduzieren sind das erfindungsgemäße Handhabungssystem und die Anordnung beschrieben. Das Handhabungssystem kann in einer beispielhaften Ausführungsform als schienengeführter Hubwagen fungieren, sodass ein Grundrahmen des Handhabungssystems auf Führungsschienen am Boden verfahrbar ausgebildet ist. Das Handhabungssystem kann einerseits die gesamte geglühte Charge in einem Arbeitsschritt vom Glühsockel dechargieren, in einem weiteren Arbeitsschritt den Ofen (Temperierstation) mit der gesamten neuen Charge beschicken und das gesamte Haubenhandling (Kühlhaube samt Schutzhaube und/oder Heizhaube) bewerkstelligen. Die einzelnen Arbeitsschritte sollen unter Einsatz unterschiedlicher Aufsätze bzw. Aufsatzgeräte (z.B. der beschriebenen Greifereinheit oder den Führungsstrukturen), welche auf den Hubwagen bzw. Grundrahmen aufgesetzt werden, bewerkstelligt werden.
  • Das Handhabungssystem bzw. der Hubwagen weist in einer beispielhaften Ausführungsform eine Einrichtung auf, mit der durch Anheben bzw. Absenken des gesamten Wagens bzw. des Grundrahmens zwischen den einzelnen Schienensträngen von Führungsschienen im Boden umgesetzt werden kann.
  • Der Chargier-Aufsatz bzw. die Chargiervorrichtung wird an einem der Chargierstationen oder einem anderen geeigneten Lagerplatz gelagert und bei Bedarf mit dem Handhabungssystem gekoppelt. Dies erfolgt zum Beispiel durch Unterfahren des Aufsatzes bzw. des Auflageelements mit anschließendem Anhebens mittels des Handhabungssystems. Das Heben der Charge kann mit dem Handhabungssystem erfolgen. Damit muss z.B. der Chargieraufsatz selbst keine eigene Hubeinrichtung aufweisen. Die Lastaufnahme des Auflageelements kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform über Gabeln (d.h. mittels der Stäbe der Stabeinheit) durchgeführt werden. Dabei können beispielsweise 4 bis 7 Kronenstock-Türme (erfindungsgemäße Vorrichtungen) am Sockel bzw. an den Stationen gleichzeitig bewegt werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 bis 3 schematische Darstellungen einer Anordnung mit einer linearen Anreihung von Temperierstationen und Chargierstationen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 bis 6 schematische Darstellungen einer Anordnung mit einer kreisförmigen Anreihung von Temperierstationen und Chargierstationen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 7 schematische Darstellungen einer Anordnung mit einer kreisförmigen Anreihung und einer weiteren kreisförmigen Anreihung von Temperierstationen und Chargierstationen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 8 eine schematische Darstellung einer Chargiervorrichtung mit einem Trägerelement bzw. einer Trägersäule und einem Auflageelement als Grundkörper gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9 und 10 schematische Darstellungen eines Handhabungssystems einer Greifereinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 11 eine schematische Darstellung eines Handhabungssystems mit Befestigungseinrichtungen zum Greifen von Ofenhauben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
  • Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.
  • 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung mit einer linearen Anreihung 2306 von Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305 zum Wärmebehandeln von Bauteilen, Chargierstationen 2311, 2312 und einem Lagerplatz 2310 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 2 wird zusätzlich eine sechste Temperierstation 2401 gezeigt.
  • Die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305 weisen jeweils eine Temperiervorrichtung 701 auf, in welcher jeweils eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist. Die Funktionsvorrichtung ist beispielsweise eine Chargiervorrichtung 100 zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen 101, insbesondere eine Chargiervorrichtung wie in 8 gezeigt, ein Leitzylinder 801 oder eine Ofenhaube 902, 903. Ferner weist die Anordnung zwei Chargierstationen 2311, 2312 auf, auf welcher die Funktionsvorrichtungen platzierbar sind. Die Anordnung weist ferner ein Handhabungssystem 600 zum Handhaben der Funktionsvorrichtung auf, wobei das Handhabungssystem 600 konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Chargierstation 2311, 2312, den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 und dem Lagerplatz 2310 zu befördern.
  • Die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 beschreiben einen Ort bzw. eine Station, an welcher eine Temperiervorrichtung vorgesehen ist. Dabei weisen die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 zumindest eine Temperiervorrichtung 701 auf, auf welcher die zu temperierenden Bauteile 101 aufsetzbar sind, insbesondere wenn sie in der Chargiervorrichtung 100 platziert sind. Beispielsweise können in den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 entsprechende Ofenhauben 901, 902 von Temperierstationen 701 platziert werden, welche zusammen mit entsprechenden Ofensockeln die Bauteile 101 von der Umgebung thermisch isolieren. In 2 sind jeweils an der dritten Temperierstation 2303 und an der vierten Temperierstation 2304 entsprechende Ofenhauben 902, 903 angeordnet.
  • In den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 werden die Bauteile 101 temperiert, d. h. erwärmt oder aktiv gekühlt. Ferner können die Bauteile in der Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 ebenfalls auf einer bestimmten Temperatur für einen vorbestimmten Zeitraum gehalten werden.
  • In den Chargierstationen 2311, 2312 werden die Bauteile 101 für die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 vorbereitet und entsprechend chargiert. Beispielsweise können auf einer Chargierstation 2311 die oben beschriebenen Auflageelemente 105 und Trägerelemente 103 der Vorrichtung 100 platziert werden und mit den Bauteilen 101 bestückt werden. Von der Chargierstation 2311 kann beispielsweise die Befestigungseinrichtung 602 des Handhabungssystems die Chargiervorrichtung 100, bzw. den Greiferrahmen 1702 greifen und einer entsprechenden Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 zuführen.
  • Ferner weist die Anordnung eine Lagerstation 2310 auf, an welcher das Handhabungssystem 600 und/oder die Funktionsvorrichtung lagerbar ist. Die Lagerstation 2310 bildet somit einen Platzhalter zwischen den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 und den Chargierstationen 2311, 2312. Beispielsweise kann auf der Lagerstation 2310 eine Charge von bereits temperierten Bauteilen 101 lagern, während das Handhabungssystem 600 bereits weitere Funktionseinheiten, wie beispielsweise eine weitere Charge von zu temperierenden Bauteilen 101 oder eine Ofenhaube 902, 903, befördert. Ferner können Ofenhauben 902, 903 einer Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 gelagert werden, um dadurch die Handhabung und den Zugang zu Bauteilen 101 in dieser Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 zu ermöglichen.
  • Das Handhabungssystem 600 kann eine Charge von Bauteilen 101 an eine Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 befördern, während auf der Chargierstation 2311, 2312 bereits eine weitere Charge von Bauteilen 101 hergerichtet wird. Während die eine Charge von Bauteilen 101 in einer Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 temperiert wird, so kann auf die andere Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 temperierte Bauteile befördert werden oder dieser weiteren Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 zugeführt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, dass das Handhabungssystem 600 ebenfalls die Ofenhauben 901, 902 der jeweiligen Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 anhebt und befördert (siehe 8 bis 12), um den Zugang zu den temperierten Bauteilen 101 bzw. der Temperiervorrichtung der Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 zu gewährleisten.
  • In 2 und 3 wird ferner ein beispielhaftes Antriebssystem für das Handhabungssystem 600 dargestellt. Die Transportvorrichtung des Handhabungssystems 600 weist ein Schienenführungselement und Führungsschienen 2402 auf. Die Führungsschienen 2402 sind auf einem Boden fixierbar, wobei das Schienenführungselement an dem Grundrahmen 601 gekoppelt ist und mit den Führungsschienen 2402 derart koppelbar ist, dass der Grundrahmen 601 entlang der Führungsschienen 2402 verfahrbar ist. Die Führungsschienen 2402 können beispielsweise in einem Boden eingelassen bzw. befestigt sein und in eine gewünschte Verfahrrichtung der Transportvorrichtung 600 führen. Das Schienenführungselement weist beispielsweise ein Gummirad oder ein Metallrad auf, welches lösbar an die Führungsschienen 2402 gekoppelt werden kann und entlang der Führungsschienen 2402 verfahrbar ist.
  • Das Handhabungssystem 600 ist beispielsweise parallel zu der linearen Anreihung 2306 verfahrbar konfiguriert.
  • Die Chargierstationen 2311, 2312 sind ebenfalls bewegbar ausgebildet, bzw. kann an einer Chargierstation 2311, 2312 ein bewegbarer Grundkörper 102 platziert werden, auf welchem bereits eine Vielzahl von chargierten Bauteilen 101, insbesondere auf entsprechenden Trägerelementen 103 bzw. Auflageelementen 105 (siehe 1, 16), platziert werden können. Somit kann eine mit einer Vielzahl von Trägerelementen 103 bestückter Grundkörper 102 an die Chargierstation 2311, 2312 gefahren werden, wobei im Anschluss das Handhabungssystem 600 den Grundkörper 102 bzw. die Vielzahl von Auflageelementen 105 aufnimmt und weiter zu den entsprechenden Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 fährt.
  • Ferner ist eine Steuereinheit 2307 mit dem Handhabungssystem 600, den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 und den Chargierstationen 2311, 2312 gekoppelt. Die Steuereinheit 2307 ist konfiguriert, das Handhabungssystem 600, die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 und die Chargierstationen 2311, 2312 selbsttätig zu steuern. Die Anordnung kann derart selbsttätig mittels der Steuereinheit 2307 betrieben werden, sodass insbesondere basierend auf Steuerprogrammen das Handhabungssystem 600 verfahren werden kann und die Temperiervorrichtungen an den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 selbsttätig betrieben werden.
  • In 3 sind mit den Bewegungspfeilen ferner Bewegungsrichtungen des Handhabungssystems 600 dargestellt. Das Handhabungssystem 600 kann beispielsweise parallel entlang der linearen Anreicherung 2306 der einzelnen Stationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312, 2401 verfahren werden und ein einer vorbestimmten Position die jeweilige Station 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312, 2401 bestücken oder entladen, indem das Handhabungssystem 600 in Richtung der jeweiligen Station ausfahrbar ist.
  • Ferner werden in 3 Hallenstützen 2501 dargestellt. Die Hallenstützen 2501 können beispielsweise zwischen zwei benachbarten Stationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312, 2401 angeordnet werden. Die Verteilung der Hallenstützen 2501 ermöglicht es, dass die Anordnung in einer statisch einfachen und robusten Halle aufstellbar ist. Entsprechend kann eine benötigte Hallenfläche eingespart werden.
  • 4 bis 6 zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung mit einer kreisförmigen Anreihung 2601 von Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, einer Lagerstation 2310 und Chargierstationen 2311, 2312, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Handhabungssystem 600 ist im Zentrum der kreisförmigen Anreihung 2601 angeordnet. Entsprechend der kreisförmigen Anreihung 2601 sind die Zentren bzw. die Mittelpunkte der jeweiligen Stationen (Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, Lagerstation 2310 und Chargierstationen 2311, 2312) entlang eines imaginären Kreises beabstandet voneinander angereiht sind.
  • Mit der kreisförmigen Anordnung werden die Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, die Lagerstation 2310 und die Chargierstationen 2311, 2312 eng um das Handhabungssystem 600 platziert. Das Handhabungssystem 600 kann somit auf kurzem Wege jede Station 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 erreichen. Das Handhabungssystem 600 kann sich drehen und aufgrund der Drehung seiner Ausrichtung zu einer gewünschten Station 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 einstellen. Anschließend kann das Handhabungssystem 600, beispielsweise mit seinem Grundrahmen 601 und/oder dem Greiferrahmen 1702 translatorisch in Richtung der jeweiligen Station 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 von dem Zentrum ausgefahren werden, um dort die entsprechenden Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise die chargierten Bauteile 101 oder die Ofenhauben 902, 903, zu platzieren oder zu entfernen.
  • Die Anordnung weist in der beispielhaften Ausführungsform einen Drehteller 2602 auf, welcher auf einem Boden im Zentrum der kreisförmigen Anreihung 2601 angeordnet ist. Das Handhabungssystem 600 in dem Zentrum auf dem Drehteller 2602 ist derart platziert, dass mittels Drehens des Drehtellers 2602 das Handhabungssystem 600 in seiner Ausrichtung drehbar ist. Beispielsweise können Führungsschienen an dem Drehteller 2602 ausgebildet werden, in welche die Schienenführungselemente des Grundrahmens 601 gekoppelt werden können. Bei einer gewünschten Drehposition des Drehtellers 2602 sind die Führungsschienen des Drehtellers 2602 mit den Führungsschienen 2402 im Boden entsprechend zu einander ausgerichtet, sodass der Grundrahmen 601 entlang der Führungsschienen des Drehtellers 2602 und der Führungsschienen 2402 im Boden, welche in Richtung der gewünschten Station 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 führen, verfahren werden kann.
  • In 5 sind beispielhaft mehrere Betriebspositionen des Handhabungssystems 600 dargestellt. In einer Betriebsposition ist der Drehteller 2602 in Richtung der zweiten Temperierstation 2302 ausgerichtet. Die erste Temperierstation 2301, die zweite Temperierstation 2302, die dritte Temperierstation 2303 sowie die fünfte Temperierstation 2305 sind beispielsweise im Betriebsmodus „Heizen“ H und erwärmen eine Charge von Bauteilen 101. Der Grundrahmen 601 des Handhabungssystems 600 ist vom Drehteller 2602 in Richtung zweiter Temperierstation 2302 ausgefahren und umgibt teilweise die zweite Temperierstation 2302. In dieser Position kann das Handhabungssystem 600 beispielsweise eine Ofenhaube 902 anheben und befördern.
  • Ebenso kann der Drehteller 2602 weiter gedreht werden, sodass in einer weiteren Betriebsposition das Handhabungssystem 600 beispielsweise die fünfte Temperierstation 2305 umschließen kann und entsprechend eine Ofenhaube 902, 903 oder eine Charge von Bauteilen 101 handhaben kann.
  • Ferner ist eine weitere Betriebsposition gezeigt, in welcher das Handhabungssystem 600 eine Ofenhaube 903 auf den Lagerplatz 2310 setzt. Die Ofenhaube 903 kann an dem Lagerplatz 2310 gelagert werden, bis ein weiterer Einsatz vorgesehen ist.
  • Ferner ist in 5 auf der zweiten Chargierstation 2312 die Chargiervorrichtung 100 beispielsweise aus 8 dargestellt, auf welche eine Vielzahl von Bauteilen 101, wie beispielsweise Drahtbündel, zu einer Charge zusammengefasst werden. Die gesamte Charge kann mittels des Handhabungssystems 600 aufgenommen werden und an einer der Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305 zur Temperierung platziert werden. Diesbezüglich wird beispielsweise beispielhaft dargestellt, dass in der vierten Temperierstation 2304 beispielsweise der Prozessschritt des Kühlens K einer Charge von Bauteilen 101 durchgeführt wird. Jede einzelne Temperierstation 2301, 2302, 2303, 2304, 2305 kann beispielsweise zum Kühlen K oder zum Heizen H der Bauteile 101 fungieren und mit entsprechenden Heizhauben oder Kühlhauben bestückt werden.
  • Wie in 5 dargestellt, kann auf engsten Raum eine Vielzahl von entsprechenden Stationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 mit einem Handhabungssystem 600 bedient und betrieben werden. Mit der Steuereinheit 2307 kann ferner eine vollautomatische Bedienung des Handhabungssystems 600 sowie der Vielzahl von Stationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2310, 2311, 2312 durchgeführt werden.
  • In 6 werden beispielhaft die Bewegungsrichtungen des Handhabungssystems 600 dargestellt. Ferner ist eine Vielzahl von Hallenstützen 2501 dargestellt. Beispielsweise können Hallenstützen 2501 entlang der kreisförmigen Anreihung 2601 angeordnet werden, sodass eine statisch stabile großflächige Halle zum Anordnen der Anordnung in einfacher und robuster Art und Weise bereitgestellt werden kann.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer kreisförmigen Anreihung 2601 und einer weiteren kreisförmigen Anordnung 2901 von Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, Chargierstationen 2311, 2312 und Lagerstationen 2310 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Eine erste Gruppe der Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, der Lagerstation 2310 und der Chargierstationen 2311, 2312 sind entlang der kreisförmigen Anreihung 2601 nebeneinander angeordnet, wobei eine zweite Gruppe der Temperierstationen 2301', 2302', 2303', 2304', 2305' und der Lagerstation 2310' entlang einer weiteren kreisförmigen Anreihung 2901 nebeneinander angeordnet sind. Die kreisförmige Anreihung 2601 und die weitere kreisförmige Anreihung 2901 überschneiden sich, wobei das Handhabungssystem 600 derart angeordnet ist, dass das Handhabungssystem 600 zwischen dem Zentrum der kreisförmigen Anreihung 2601 und einem weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung 2901, insbesondere linear, verfahrbar ist.
  • Beide kreisförmigen Anreihungen 2601, 2901 überschneiden sich und weisen jeweils beabstandete Zentren auf, von denen aus das Handhabungssystem 600 die jeweilige Gruppe von Stationen bedienen kann. Die beiden kreisförmigen Anreihungen 2601, 2901 weisen zwischen ihren Stationen an einer gemeinsamen Position eine Lücke bzw. einen Abstand auf, durch welchen das Handhabungssystem 600 zwischen den Zentren verfahrbar ist.
  • Die Anordnung weist einen weiteren Drehteller 2902 auf, welcher auf einem Boden im weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung 2901 angeordnet ist. Mit der in 7 gezeigten Konfiguration können eine Vielzahl von Temperierstationen (S1 bis S8) in einem Heizmodus oder einen Kühlmodus unabhängig voneinander betrieben werden. Ferner kann beispielsweise die Chargierstation 2311 (C-in) den Eingang einer Charge von Bauteilen 101 darstellen, welche im Anschluss von dem Handhabungssystem 600 weiter befördert wird. Ferner kann beispielsweise die Chargierstation 2312 (C-out) den Ausgang einer Charge von Bauteilen 101 darstellen, wobei auf der Chargierstation 2312 fertig temperierte Chargen von Bauteilen 101 platziert werden können und zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden können.
  • Auf den Lagerplätzen 2310, 2310' (LP1, LP2) können Chargen von Bauteilen 101 oder Ofenhauben 902, 903 zwischengelagert werden.
  • 8 eine schematische Darstellung einer Chargiervorrichtung 100 mit einem Trägerelement 103 bzw. Trägerbalken 1302 und einem Auflageelement 105 als Grundkörper 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Bauteile 101 bestehen beispielsweise aus aufgerollten Metallbändern bzw. Metalldrähten. Diese sind ebenfalls über den Trägerbalken 1302 gestülpt und liegen entsprechend auf einem Auflageelement 105, 105' auf.
  • Das unterste Auflageelement 105 weist ferner Eingriffsöffnungen 107 auf, in welche Greifelemente (z.B. die Stäbe der Stabeinheit 1703 aus 9) eingreifen können, um das Auflageelement 105 anzuheben und zu senken. Mittels Hebens und Senkens des Auflageelements 105 können die Bauteile 101 entsprechend gehandhabt werden.
  • 9 und 10 zeigen schematische Darstellungen eines Handhabungssystems 600 mit einer Greifereinheit 1701.
  • Auf den Stäben der Stabeinheit 1703 können beispielsweise die einzelnen Chargiervorrichtungen 100, auf welchen die Bauteile 101 gelagert sind, aufgeschoben werden. Dabei können beispielsweise die Eingriffsöffnungen 107 der Auflageelement 105 dienen. Die Chargiervorrichtungen 100 können dabei derart beispielsweise auf der Chargierstation 2311, 2312 platziert werden, dass parallel ausgerichtete Stäbe der Stabeinheit 1703 in eine Vielzahl von Chargiervorrichtungen einfahren können, umso mehrere Chargiervorrichtungen 100 zu transportieren.
  • Die Stabeinheit 1703 kann dabei relativ zu dem Greiferrahmen 1702 bewegbar ausgebildet sein und beispielsweise in Richtung der Auflageelemente 105 verfahren werden. Ferner kann die Stabeinheit 1703 zusammen mit dem Greiferrahmen 1702 relativ zu dem Grundrahmen 601, welcher verfahrbar entlang dem Boden ausgebildet ist, bewegbar ausgebildet sein. So kann der Greiferrahmen 1702 mit der Stabeinheit 1703 relativ in den Grundrahmen 601 ein- und ausgefahren werden, um entsprechend die Auflageelemente 105, auf welchen die Bauteile 101 gelagert werden können, zu greifen.
  • Der Greiferrahmen 1702 kann selektiv an den Grundrahmen 602 gekoppelt werden. Beispielsweise kann an dem Grundrahmen 602 eine Koppeleinrichtung bzw. Befestigungseinrichtung 602 vorgesehen sein, die den Grundrahmen selektiv koppelt, um diesen anschließend zu transportieren.
  • Nach dem Einfahren der Stäbe der Stabeinheit 1703 kann der Greiferrahmen 1702 oder der Grundrahmen 601 des Handhabungssystems 600 gehoben oder gesenkt werden, um entsprechend die Auflageelemente 105 zusammen mit den Bauteilen 101 zu gewünschten Stationen zu transportieren. Zur Verstärkung des Grundrahmens 601 ein Verstärkungsbalken 1704 vorgesehen werden, welcher um eine Drehachse 1705 schwenkbar ist. In 9 ist der Verstärkungsbalken 1704 in einer geöffneten Position, sodass die Chargiervorrichtungen 100 freigegeben werden können und in 10 ist der Verstärkungsbalken 1704 in einer geschlossenen Position. Die Stäbe der Stabeinheit 1703 sind mit dem Verstärkungsbalken 1704 gekoppelt, um eine verstärkte Struktur zu bilden und die Chargiervorrichtungen 100 zu transportieren.
  • 11 zeigt eine Handhabungssystem 600 zum Handhaben einer Funktionsvorrichtung. Die Transportvorrichtung weist einen Grundrahmen 601, welcher entlang eines Bodens transportierbar ist, und eine Befestigungseinrichtung 602 auf, welche an den Grundrahmen 601 gekoppelt ist. Die Befestigungseinrichtung 602 ist ausgebildet, die Funktionsvorrichtung selektiv an den Grundrahmen 601 zu befestigen. Der Grundrahmen 601 derart ausgebildet ist, dass der Grundrahmen 601 zum Transport der Funktionseinrichtung zwischen einem Rüststandort (z.B. den Chargierstationen 2311, 2312 oder dem Lagerplatz 2310), an welchem die Funktionseinrichtung an dem Grundrahmen 601 selektiv befestigbar ist, und einem Temperierort in der Temperiervorrichtung 701 an den Temperierstationen 2301, 2302, 2303, 2304, 2305, 2401 transportierbar ist.
  • Eine Funktionseinrichtung kann die Chargiervorrichtung 100 zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen 101, einen Leitzylinder 801 oder eine Ofenhaube 902, 903 darstellen. In einem Haubenofen als Temperiervorrichtung 701 können beispielsweise eine Vielzahl von unterschiedlichen Ofenhauben 902, 903 übereinander gestellt werden. Eine Ofenhaube 903 mit einem größeren Durchmesser wird beispielsweise über eine Ofenhaube 902 mit einem kleineren Durchmesser gestellt, sodass sich die kleinere Ofenhaube 902 in der größeren Ofenhaube 903 befindet. Dabei kann die innerste Ofenhaube 902 beispielsweise als Schutzhaube fungieren, sodass in einem inneren Glühraum eine Schutzgasatmosphäre gebildet werden kann. Über die Schutzhaube 902 kann beispielsweise eine weitere Ofenhaube 903 wie beispielsweise eine Wärmehaube oder eine Kühlhaube, gestülpt werden.
  • Der Grundrahmen 601 ist entlang einer Grundebene ausgebildet, wobei die Befestigungseinrichtung 602 senkrecht zur Grundebene verfahrbar ist. Die Transportvorrichtung weist zumindest eine erste Führungsstruktur 603 auf, welche an dem Grundrahmen 601 fixiert ist und sich (zumindest mit einer Richtungskomponente) senkrecht zur Grundebene erstreckt. Die Befestigungseinrichtung 602 weist einen ersten Führungsschlitten 604 auf, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur 603 gekoppelt ist. Der erste Führungsschlitten 604 ist mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar.
  • Die erste Führungsstruktur 603 besteht beispielsweise aus einem oder mehreren Trägern (Stahlträgern), welche an den Grundrahmen 601 fixiert sind. Die Träger bilden beispielsweise gleichzeitig Führungsschienen für den ersten Führungsschlitten 604. Beispielsweise kann der erste Führungsschlitten 604 entlang einer Säule als Träger verfahrbar sein. Insbesondere sind zwei beabstandete Träger der ersten Führungsstruktur 603 vorgesehen, an welchen der erste Führungsschlitten 604 verfahrbar angeordnet ist.
  • Der erste Führungsschlitten 604 weist ein steuerbares Befestigungselement 605, insbesondere eine Klemmbacke, auf. Das steuerbare Befestigungselement 605 ist in eine Freigabeposition verstellbar, in welcher die Funktionsvorrichtung von dem steuerbaren Befestigungselement 605 entkoppelt ist, und in eine Klemmposition verstellbar, in welcher die Funktionsvorrichtung mit dem steuerbaren Befestigungselement 605 gekoppelt ist. Das steuerbare Befestigungselement 605 ist beispielsweise eine verfahrbare Spannbacken oder ein bedienbares Greifelement, um eine selektive Kopplung mit der Funktionseinheit umzusetzen.
  • Die im Folgenden beschriebene zweite Führungsstruktur 606 kann entsprechend der oben beschriebenen ersten Führungsstruktur 603 ausgebildet sein. Entsprechend können die im Folgenden beschriebenen weiteren ersten Führungsschlitten 609, zweiten Führungsschlitten 607 und weiteren zweiten Führungsschlitten 610 entsprechen dem oben beschriebenen ersten Führungsschlitten 603 ausgebildet werden.
  • Die zweite Führungsstruktur 606 ist ebenfalls an dem Grundrahmen 601 fixiert und erstreckt sich senkrecht zur Grundebene. Die Befestigungseinrichtung 602 weist einen zweiten Führungsschlitten 607 auf, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur 606 gekoppelt ist. Der zweite Führungsschlitten 607 ist mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar, wobei der erste Führungsschlitten 604 und der zweite Führungsschlitten 607 derart angeordnet sind, dass die Führungsschlitten 604, 607 einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen. Ferner ist eine weitere Befestigungseinrichtung 608 vorgesehen, welche senkrecht zur Grundebene verfahrbar ist. Entlang einer Richtung senkrecht zur Grundebene kann die Befestigungseinrichtung 602 und die weitere Befestigungseinrichtung 608 somit nacheinander bzw. übereinander angeordnet werden. Insbesondere kann die Befestigungseinrichtung 602 und die weitere Befestigungseinrichtung 608 relativ zueinander bewegt werden.
  • Die weitere Befestigungseinrichtung 608 weist einen weiteren ersten Führungsschlitten 609 auf, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur 603 gekoppelt ist, wobei der weitere erste Führungsschlitten 609 mit der Funktionsvorrichtung oder mit einer weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist. Die weitere Befestigungseinrichtung 608 weist einen weiteren zweiten Führungsschlitten 610 auf, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur 607 gekoppelt ist. Der weitere zweite Führungsschlitten 607 ist mit der Funktionsvorrichtung oder der weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar. Der weitere erste Führungsschlitten 609 und der weitere zweite Führungsschlitten 610 sind derart angeordnet, dass die weiteren Führungsschlitten 609, 610 einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen.
  • Der weitere erste Führungsschlitten 609 und der weitere zweite Führungsschlitten 610 sind beispielsweise mittels Verstärkungsstreben miteinander gekoppelt. Somit kann die weitere Befestigungseinrichtung 608 bzw. die erste Führungsstruktur 603 und die zweite Führungsstruktur 606 versteift bzw. verstärkt werden.
  • Ferner sind Rollenelemente 612 an dem Grundrahmen 601 angeordnet. Die Rollenelemente 612 dienen zur Bewegung des Grundrahmens 601 entlang des Bodens. Entsprechend kann eine Kopplung mit Führungsschienen 2401 vorgesehen werden.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Chargiervorrichtung
    101
    Bauteil
    102
    Grundkörper
    103
    Trägerelement
    105
    Auflageelement
    107
    Eingriffsöffnung
    600
    Handhabungssystem
    601
    Grundrahmen
    602
    Befestigungseinrichtung
    603
    erste Führungsstruktur
    604
    erster Führungsschlitten
    605
    steuerbares Befestigungselement
    606
    zweite Führungsstruktur
    607
    zweiter Führungsschlitten
    608
    weitere Befestigungseinrichtung
    609
    weiterer erster Führungsschlitten
    610
    weiterer zweiter Führungsschlitten
    611
    weiteres Befestigungselement
    612
    Rollenelement
    701
    Temperiervorrichtung
    801
    Leitzylinder
    902
    Ofenhaube
    903
    weitere Ofenhaube
    1302
    Trägerbalken
    1701
    Greifereinheit
    1702
    Greiferrahmen
    1703
    Stabeinheit
    1704
    Verstärkungsbalken
    1705
    Drehachse
    2301
    erste Temperierstation
    2302
    zweite Temperierstation
    2303
    dritte Temperierstation
    2304
    vierte Temperierstation
    2305
    fünfte Temperierstation
    2306
    lineare Anreihung
    2307
    Steuereinheit
    2310
    Lagerplatz
    2311
    erste Chargierstation
    2312
    zweite Chargierstation
    2401
    sechste Temperierstation
    2402
    Führungsschienen
    2501
    Hallenstütze
    2601
    kreisförmige Anreihung
    2602
    Drehteller
    2901
    weitere kreisförmige Anreihung
    2902
    weiterer Drehteller

Claims (23)

  1. Anordnung zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101), die Anordnung aufweisend eine erste Temperierstation (2301) zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101), eine zweite Temperierstation (2302) zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101), wobei die erste Temperierstation (2301) und die zweite Temperierstation (2302) jeweils einen Temperiervorrichtung (701) aufweisen, auf welchen jeweils eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist, wobei die Funktionsvorrichtung eine Chargiervorrichtung (100) zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen (101) oder eine Einrichtung der Temperiervorrichtung (701) ist, eine Chargierstation (2311), auf welcher die Funktionsvorrichtung platzierbar ist, und ein Handhabungssystem (600) zum Handhaben der Fu n ktionsvorrichtu ng, wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Chargierstation (2311), der ersten Temperierstation (2301) und der zweiten Temperierstation (2302) zu befördern, wobei die erste Temperierstation (2301), die zweite Temperierstation (2302) und die Chargierstation (2311) entlang einer Anreihung (2306, 2601) nacheinander angeordnet sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, ferner aufweisend zumindest eine weitere, insbesondere vier weitere, Temperierstationen (2303, 2304, 2305, 2401) zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101), wobei die weitere Temperierstation (2303) eine Temperiervorrichtung (701) aufweist, in welcher eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist. wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der zumindest einen Chargierstation (2311), den Temperierstationen (2301, 2302) zu befördern.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend zumindest eine weitere Chargierstation (2312), auf welcher die Funktionsvorrichtung platzierbar ist, wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen den Chargierstationen (2311, 2312) und den Temperierstationen (2301, 2302) zu befördern.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend eine Lagerstation (2310), an welcher das Handhabungssystem (600) und/oder die Funktionsvorrichtung lagerbar ist, wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Lagerstation (2310), der zumindest einen Chargierstation (2311, 2312) und den Temperierstationen (2301, 2302) zu befördern.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine Chargierstation (2311, 2312) und die Temperierstationen (2301, 2302) entlang einer linearen Anreihung (2306) nebeneinander angeordnet sind, wobei das Handhabungssystem (600) parallel zu der linearen Anreihung (2306) verfahrbar konfiguriert ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die zumindest eine Chargierstation (2311, 2312) und die Temperierstationen (2301, 2302) entlang einer kreisförmigen Anreihung (2601) nebeneinander angeordnet sind, wobei das Handhabungssystem (600) im Zentrum der kreisförmigen Anreihung (2601) angeordnet ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, ferner aufweisend einen Drehteller (2602), welcher auf einem Boden im Zentrum der kreisförmigen Anreihung (2601) angeordnet ist, wobei das Handhabungssystem (600) in dem Zentrum auf dem Drehteller (2602) derart platziert ist, dass mittels Drehens des Drehtellers (2602) das Handhabungssystem (600) in seiner Ausrichtung drehbar ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, wobei eine erste Gruppe der zumindest einen Chargierstation (2311, 2312) und der Temperierstationen (2301, 2302) entlang der kreisförmigen Anreihung (2601) nebeneinander angeordnet sind, wobei eine zweite Gruppe der Temperierstationen (2301', 2302', 2303') entlang einer weiteren kreisförmigen Anreihung (2901) nebeneinander angeordnet sind, wobei sich die kreisförmige Anreihung (2601) und die weitere kreisförmige Anreihung (2901) sich überschneiden, wobei das Handhabungssystem (600) derart angeordnet ist, dass das Handhabungssystem (600) zwischen dem Zentrum der kreisförmigen Anreihung (2601) und einem weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung (2901), insbesondere linear, verfahrbar ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, ferner aufweisend einen weiteren Drehteller (2902), welcher auf einem Boden im weiteren Zentrum der weiteren kreisförmigen Anreihung (2901) angeordnet ist, wobei das Handhabungssystem (600) in dem weiteren Zentrum auf dem Drehteller (2902) derart platzierbar ist, dass mittels Drehens des weiteren Drehtellers (2902) das Handhabungssystem in seiner Ausrichtung drehbar ist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend eine Steuereinheit (2307), welche mit dem Handhabungssystem (600), den Temperierstationen und der zumindest einen Chargierstation gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, das Handhabungssystem, die Temperierstationen (2301, 2302) und die zumindest einen Chargierstation (2311, 2312) selbsttätig zu steuern.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Handhabungssystem (600) eine Transportvorrichtung aufweisend einen Grundrahmen (601), welcher entlang eines Bodens transportierbar ist, und eine Befestigungseinrichtung (602), welche an den Grundrahmen (601) gekoppelt ist, aufweist, wobei die Befestigungseinrichtung (602) ausgebildet ist, die Funktionsvorrichtung selektiv an den Grundrahmen (601) zu befestigen, wobei der Grundrahmen (601) derart ausgebildet ist, dass der Grundrahmen (601) zum Transport der Funktionseinrichtung zwischen einem Rüststandort, an welchem die Funktionseinrichtung an dem Grundrahmen (601) selektiv befestigbar ist, und einem Temperierort in der Temperiervorrichtung (701) transportierbar ist.
  12. Anordnung gemäß Anspruch 11, wobei der Grundrahmen (601) entlang einer Grundebene ausgebildet ist, wobei die Befestigungseinrichtung (602) senkrecht oder parallel zu einer Grundebene verfahrbar ist.
  13. Anordnung gemäß Anspruch 12, wobei die Transportvorrichtung zumindest eine erste Führungsstruktur (603) aufweist, welche an dem Grundrahmen (601) fixiert ist und sich senkrecht zur Grundebene erstreckt, wobei die Befestigungseinrichtung (602) einen ersten Führungsschlitten (604) aufweist, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur (603) gekoppelt ist, wobei der erste Führungsschlitten (604) mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist.
  14. Anordnung gemäß Anspruch 13, wobei der erste Führungsschlitten (604) ein steuerbares Befestigungselement (605), insbesondere eine Klemmbacke, aufweist, wobei das steuerbare Befestigungselement (605) in eine Freigabeposition verstellbar ist, in welcher die Funktionsvorrichtung von dem steuerbaren Befestigungselement (605) entkoppelt ist, und in eine Klemmposition verstellbar ist, in welcher die Funktionsvorrichtung mit dem steuerbaren Befestigungselement (605) gekoppelt ist.
  15. Anordnung gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die Transportvorrichtung zumindest eine zweite Führungsstruktur (606) aufweist, welche an dem Grundrahmen (601) fixiert ist und sich senkrecht zur Grundebene erstreckt, wobei die Befestigungseinrichtung (602) einen zweiten Führungsschlitten (607) aufweist, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur (606) gekoppelt ist, wobei der zweite Führungsschlitten (607) mit der Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist, wobei der erste Führungsschlitten (604) und der zweite Führungsschlitten (607) derart angeordnet sind, dass die Führungsschlitten (604, 607) einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen.
  16. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Transportvorrichtung eine weitere Befestigungseinrichtung (608) aufweist, wobei die weitere Befestigungseinrichtung (608) senkrecht zur Grundebene verfahrbar ist.
  17. Anordnung gemäß Anspruch 16, wobei die weitere Befestigungseinrichtung (608) einen weiteren ersten Führungsschlitten (609) aufweist, welcher verfahrbar mit der ersten Führungsstruktur (603) gekoppelt ist, wobei der weitere erste Führungsschlitten (609) mit der Funktionsvorrichtung oder mit einer weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist.
  18. Anordnung gemäß Anspruch 17, wobei die weitere Befestigungseinrichtung (608) einen weiteren zweiten Führungsschlitten (610) aufweist, welcher verfahrbar mit der zweiten Führungsstruktur (606) gekoppelt ist, wobei der weitere zweite Führungsschlitten (610) mit der Funktionsvorrichtung oder der weiteren Funktionsvorrichtung selektiv koppelbar ist, wobei der weitere erste Führungsschlitten (609) und der weitere zweite Führungsschlitten (610) derart angeordnet sind, dass die weiteren Führungsschlitten (609, 610) einander gegenüberliegend bezüglich der Funktionsvorrichtung vorliegen.
  19. Anordnung gemäß Anspruch 18, ferner aufweisend die weitere Funktionsvorrichtung, welche als Einrichtung der Temperiervorrichtung, insbesondere als Leitzylinder (801) und/oder als Ofenhaube (902, 903), ausgebildet ist, wobei die weitere Funktionsvorrichtung mit der weiteren Befestigungseinrichtung (608) selektiv koppelbar ist, wobei die Funktionsvorrichtung mittels der Befestigungsvorrichtung und die weitere Funktionsvorrichtung mittels der weiteren Befestigungsvorrichtung relativ zueinander bewegbar sind.
  20. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19, wobei die Funktionsvorrichtung eine Greifereinheit (1701) ausbildet, an welcher ein Bauteil (101) selektiv koppelbar ist, wobei die Greifereinheit (1701) mittels der Befestigungseinrichtung (602) selektiv an den Grundrahmen (601) befestigbar ist.
  21. Anordnung gemäß Anspruch 20, wobei die Greifereinheit (1701) einen Greiferrahmen (1702) und eine Stabeinheit (1703) mit mehreren, insbesondere zueinander parallelen, Stäben aufweist, wobei die Stabeinheit (1703) relativ zu dem Greiferrahmen (1702) und/oder zusammen mit dem Greiferrahmen (1702) relativ zu dem Grundrahmen (601) derart bewegbar ausgebildet ist, dass die Stäbe in Eingriffsöffnungen (107) von Auflageelementen (105), auf welchen die Bauteile (101) platzierbar sind, einfahrbar sind, um die Auflageelemente (105) zu transportieren.
  22. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 21, wobei die Transportvorrichtung ein Schienenführungselement und eine Führungsschiene aufweist, wobei die Führungsschiene auf einem Boden fixierbar ist, wobei das Schienenführungselement an dem Grundrahmen (601) gekoppelt ist und mit der Führungsschiene derart koppelbar ist, dass der Grundrahmen (601) entlang der Führungsschiene verfahrbar ist.
  23. Verfahren zum Wärmebehandeln von Bauteilen (101), das Verfahren aufweisend Wärmebehandeln von Bauteilen (101) in einer ersten Temperierstation (2301), Wärmebehandeln von Bauteilen (101) in einer zweiten Temperierstation (2302), wobei die erste Temperierstation (2301) und die zweite Temperierstation (2302) jeweils eine Temperiervorrichtung (701) aufweisen, auf welchen jeweils eine Funktionsvorrichtung platzierbar ist, wobei die Funktionsvorrichtung eine Chargiervorrichtung (100) zum Tragen von zu temperierenden Bauteilen (101) oder eine Einrichtung der Temperiervorrichtung (701) ist, Platzieren der Funktionsvorrichtung auf einer Chargierstation (2311), und Handhaben der Funktionsvorrichtung mittels eines Handhabungssystems (600), wobei das Handhabungssystem (600) konfiguriert ist, die Funktionsvorrichtung zwischen der Chargierstation (2311), der ersten Temperierstation (2301) und der zweiten Temperierstation (2302) zu befördern.
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