DE102021003946A1

DE102021003946A1 - PROCESS FOR HEAT TREATMENT OF METALLIC SEMI-FINISHED PRODUCTS AND HEAT TREATMENT SYSTEM

Info

Publication number: DE102021003946A1
Application number: DE102021003946.7A
Authority: DE
Inventors: Oliver Glitzner; Michael VonWald; Andre Berger
Original assignee: Neuman Aluminium Austria GmbH
Current assignee: Neuman Aluminium Austria GmbH
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-02-02
Also published as: EP4124815A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Halbzeuge, insbesondere länglicher metallischer Halbzeuge, aus insbesondere Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere Homogenisierungsbehandlung gegossener Halbzeuge, bei dem die metallischen Halbzeuge von einer Transportvorrichtung eines Durchlaufofens bewegt den Durchlaufofen von einer Eintrittsstelle entlang einer längs einer Transportrichtung verlaufenden Transportstrecke bis zu einer Austrittsstelle durchlaufen und dabei während ihres Durchlaufs wenigstens über einen ersten Bereich der Transportstrecke eine Temperaturerhöhung erfahren, wobei sich auf der Transportstrecke gleichzeitig eine Mehrzahl der metallischen Halbzeuge befindet, wobei wenigstens eines der Mehrzahl von Halbzeugen in Projektion orthogonal zur Schwererichtung gesehen von einem anderen der Mehrzahl von Halbzeugen wenigstens zum Teil verdeckt ist und eine das Gewicht des anderen Halbzeugs wenigstens zum Teil über das eine und/oder ein weiteres der Mehrzahl von Halbzeugen gehalten wird.The invention relates to a method for the heat treatment of metallic semi-finished products, in particular elongated metallic semi-finished products, in particular made of aluminum or an aluminum alloy, in particular homogenization treatment of cast semi-finished products, in which the metallic semi-finished products are moved by a transport device of a continuous furnace from an entry point along a transport direction running transport route up to an exit point and experience an increase in temperature during their passage at least over a first area of the transport route, with a plurality of the metallic semi-finished products being located on the transport route at the same time, with at least one of the plurality of semi-finished products being viewed orthogonally to the direction of gravity in a projection from another of the plurality of semi-finished products is at least partially obscured and one the weight of the other semi-finished product is at least partially covered by one and/or e is held in another of the plurality of semi-finished products.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Halbzeuge, insbesondere länglicher metallischer Halbzeuge, aus insbesondere Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere Homogenisierungsbehandlung gegossener Halbzeuge, bei dem die metallischen Halbzeuge von einer Transportvorrichtung eines Durchlaufofens bewegt den Durchlaufofen von einer Eintrittsstelle entlang einer längs einer Transportrichtung verlaufenden Transportstrecke bis zu einer Austrittsstelle durchlaufen und dabei während ihres Durchlaufs wenigstens über einen ersten Bereich der Transportstrecke eine Temperaturerhöhung erfahren, wobei sich auf der Transportstrecke gleichzeitig eine Mehrzahl der metallischen Halbzeuge befindet, sowie ein zur Durchführung des Verfahrens ausgelegtes Wärmebehandlungssystem.The invention relates to a method for the heat treatment of metallic semi-finished products, in particular elongated metallic semi-finished products, in particular made of aluminum or an aluminum alloy, in particular homogenization treatment of cast semi-finished products, in which the metallic semi-finished products are moved by a transport device of a continuous furnace from an entry point along a transport direction running transport route up to an exit point and experience an increase in temperature during their passage at least over a first area of the transport route, with a plurality of the metallic semi-finished products being located on the transport route at the same time, as well as a heat treatment system designed for carrying out the method.

Derartige Verfahren sind im Stand der Technik gut bekannt und beispielsweise in EP 1 223 398 A1 offenbart. Der in diesem Dokument offenbarte Durchlaufofen hat als Transportvorrichtung einen Hubbalkenförderer. Aus der in 6 der vorliegenden Anmeldung wiedergegebenen 1 dieses Dokuments, in dem ein Durchlaufofen 7X zum Erwärmen von Aluminiumbarren 4X in einem schematischen Längsschnitt durch den Durchlaufofen gezeigt ist, sind Hubbalken 1X und Festbalken 2X dargestellt, die sattelförmige Barrenauflagen 3X für die Aluminiumbarren 4X tragen. Die Aluminiumbarren 4X werden über einen Rollgang 5X quer zu den Balken 1X, 2X durch eine Ofentüre 6X in den Durchlaufofen gefördert und anschließend um einen Förderschritt des Hubbalkenförderers weitergefördert, bevor sie durch ein Absenken der Hubbalken auf die jeweils nächste Reihe der Barrenauflagen 3X der Festbalken 2X abgesetzt werden. Zur Vermeidung von Aluminiumablagerungen auf den Barrenauflagen wird in EP 1 223 398 A1 vorgeschlagen, dass die Barrenauflagen 3X in Aussparungen einsetzbare Auflagestücke für die Aluminiumbarren 4X aufweisen. Man erkennt aus 6, dass der Hubbalkenförderer in einem unteren Bereich des Durchlaufofens angeordnet ist, wohingegen die Aluminiumbarren über eine nicht weiter beschriebene Ofenheizung des Durchlaufofens mit ihrer Oberfläche der Ofenatmosphäre bzw. deren Warmluftströmungen ausgesetzt sind, um sie auf die erforderlichen Behandlungstemperaturen zu bringen.Such methods are well known in the art and e.g EP 1 223 398 A1 disclosed. The continuous furnace disclosed in this document has a walking beam conveyor as the transport device. from the inside 6 reproduced in the present application 1 of this document, in which a continuous furnace 7X for heating aluminum ingots 4X is shown in a schematic longitudinal section through the continuous furnace, walking beams 1X and fixed beams 2X are shown, which carry saddle-shaped ingot supports 3X for the aluminum ingots 4X. The aluminum ingots 4X are conveyed across a roller table 5X to the beams 1X, 2X through a furnace door 6X into the continuous furnace and then further conveyed by one conveying step of the walking beam conveyor before they are lowered onto the next row of ingot supports 3X of the fixed beams 2X by the walking beam be dropped off; be discontinued; be deducted; be dismissed. To avoid aluminum deposits on the ingot supports, in EP 1 223 398 A1 proposed that the 3X ingot supports have support pieces insertable into recesses for the 4X aluminum ingots. You can tell 6 that the walking beam conveyor is arranged in a lower area of the continuous furnace, whereas the aluminum ingots are exposed to the furnace atmosphere or its hot air currents via a furnace heating of the continuous furnace, which is not described further, in order to bring them to the required treatment temperatures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmebehandlungsverfahren der eingangs genannten Art mit Durchlaufofen weitergehend zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine höhere Flexibilität in ihrer Eingliederung in eine Prozesskette.The invention is based on the object of further improving a heat treatment method of the type mentioned at the beginning with a continuous furnace, in particular with regard to greater flexibility in its integration into a process chain.

Diese Aufgabe wird von der Erfindung in verfahrenstechnischer Hinsicht durch eine Weiterbildung eines Verfahrens der eingangs genannten Art gelöst, die im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens eines der Mehrzahl von Halbzeugen in Projektion orthogonal zur Schwererichtung gesehen von einem anderen der Mehrzahl von Halbzeugen wenigstens zum Teil verdeckt ist und eine das Gewicht des anderen Halbzeugs wenigstens zum Teil über das eine und/oder ein weiteres der Mehrzahl von Halbzeugen gehalten wird.This object is achieved by the invention from a procedural point of view by a further development of a method of the type mentioned at the outset, which is essentially characterized in that at least one of the plurality of semi-finished products seen in projection orthogonally to the direction of gravity from another of the plurality of semi-finished products at least partially is concealed and one of the weight of the other semi-finished product is held at least in part by the one and/or another of the plurality of semi-finished products.

Durch diese Halterung und Verdeckung ist es möglich, z.B. auf eine Durchsatzerhöhung eines vorgelagerten Kettenglieds einer Prozesskette durchsatzanpassend zu reagieren, indem bei vorgegebener Ofenlänge auch durchsatzerhöhend reagiert werden kann, ohne Änderungen in Transportgeschwindigkeit, Temperatureinstellungen und/oder Länge des Durchlaufofens im anderweitig erforderlichen Ausmaß vornehmen zu müssen, da bei gegebener Transportgeschwindigkeit auch eine größere Anzahl von Halbzeugen pro Zeiteinheit durch den Durchlaufofen transportierbar ist.This mounting and covering makes it possible, e.g. to react to an increase in throughput of an upstream chain link in a process chain in a throughput-adjusting manner by also reacting to increase throughput with a given furnace length without making changes to the transport speed, temperature settings and/or length of the continuous furnace to the extent otherwise required must, since at a given transport speed, a larger number of semi-finished products per unit of time can be transported through the continuous furnace.

Bevorzugt werden Halbzeuge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung behandelt, die Anwendung kann sich jedoch auch auf andere metallische Merkmale beziehen. Das Anwendungsfeld ist Halbzeugform abhängig und könnte etwa in der Schmiedestangenfertigung liegen oder anderen Bereichen, in denen die Halbzeuge eine Wärmebehandlung während ihres Transports erfahren. Bevorzugt ist der Durchlaufofen ein Durchlaufhomogenisierungsofen.Semi-finished products made of aluminum or an aluminum alloy are preferably treated, but the application can also relate to other metallic features. The field of application depends on the shape of the semi-finished product and could be in the production of forged bars or other areas in which the semi-finished products are heat-treated during transport. The continuous furnace is preferably a continuous homogenization furnace.

In einer bevorzugten Verfahrensgestaltung ist eine Positionierung zur Gewichtshalterung während des Durchlaufs bereits bei Eintritt durch den Durchlaufofen und/oder bei Austritt aus dem Durchlaufofen gegeben. Auf diese Weise kann die Positionierung zur Gewichtshalterung insbesondere unter Bildung von Halbzeug-Gruppierungen vorbereitend außerhalb des Durchlaufofens erfolgen und belastet den Durchlaufofen selbst nicht.In a preferred embodiment of the method, a positioning for holding the weight during the passage is already given upon entry through the passage furnace and/or on exit from the passage furnace. In this way, the positioning for holding the weight can take place in a preparatory manner outside of the continuous furnace, in particular with the formation of semi-finished product groups, and does not load the continuous furnace itself.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensgestaltung erfolgt die Gewichtshalterung über ein oder bevorzugt mehrere in Querrichtung beabstandete Trennelemente. Die Schwererichtung bezieht sich auf eine quer (insbesondere orthogonal) zur Transportrichtung verlaufenden Richtung und stellt bei länglichen Halbzeugen wie etwa Aluminiumstangen oder Aluminiumbarren deren Längserstreckungsrichtung dar.In a further preferred embodiment of the method, the weight is held by means of one or preferably several separating elements spaced apart in the transverse direction. The direction of gravity refers to a direction running transversely (in particular orthogonally) to the direction of transport and, in the case of elongated semi-finished products such as aluminum rods or aluminum bars, represents the direction in which they extend longitudinally.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensgestaltung ist vorgesehen, dass sich zwei oder mehr Halbzeuge über eine Mehrzahl von Trennelementen an zwei oder mehr Halbzeugen abstützen. Demnach ist eine bevorzugte Mindestgruppierungsgröße durch wenigstens vier Halbzeuge gebildet. Es wäre jedoch auch denkbar, dass sich nur ein Halbzeug über ein oder mehrere Trennelemente an zwei Halbzeugen abstützt.In a further preferred configuration of the method, it is provided that two or more semi-finished products are supported on two or more semi-finished products via a plurality of separating elements. Therefore a preferred minimum grouping size is formed by at least four semi-finished products. However, it would also be conceivable for only one semi-finished product to be supported on two semi-finished products via one or more separating elements.

Die Art der Transportvorrichtung ist durch die Erfindung nicht in besonderer Weise eingeschränkt. Besonders bevorzugt kommt dabei jedoch das „walking beam“ Prinzip zum Tragen, also ein Hubbalkenförderer. In einer weiteren bevorzugten Gestaltung entspricht das Bewegungsinkrement des diskontinuierlichen Transports einer durch das Trennelement gekoppelten Halbzeug-Gruppierung oder einem Vielfachen davon, insbesondere genau einer gekoppelten Halbzeug-Gruppierung.The type of transport device is not restricted in any particular way by the invention. However, the "walking beam" principle is particularly preferred, i.e. a walking beam conveyor. In a further preferred embodiment, the movement increment of the discontinuous transport corresponds to a semi-finished product grouping coupled by the separating element or to a multiple thereof, in particular exactly to a coupled semi-finished product grouping.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt die Verdeckung des einen Halbzeugs durch das andere Halbzeug zu mehr als 50% vor, bevorzugt mehr als 75%, insbesondere zu mehr als 80%, und insbesondere liegen Halbzeuge vollständig übereinander. Auf diese Weise wird die Gruppierung in Transportrichtung kompaktifiziert und der erreichbare Durchsatz insbesondere pro Bewegungsinkrement bzw. dessen Länge in Transportrichtung erhöht. Die verdeckenden Halbzeuge erstrecken sich längs (insbesondere parallel) der verdeckten Halbzeuge.In a further preferred embodiment, one semi-finished product is covered by more than 50%, preferably more than 75%, in particular more than 80%, by the other semi-finished product, and semi-finished products in particular lie completely on top of one another. In this way, the grouping is compacted in the transport direction and the achievable throughput is increased, in particular per movement increment or its length in the transport direction. The concealing semi-finished products extend along (in particular parallel) the concealed semi-finished products.

Eine Anzahl von Trennelementen pro Halbzeug-Gruppierung wird sich nach der Länge (in Erstreckungsrichtung) der Halbzeuge richten, in einer bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass in Querrichtung gesehen nicht mehr als 1,4 m, bevorzugt nicht mehr als 1,2 m, insbesondere nicht mehr als 1 m Abstand zwischen zwei Trennelementen besteht. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Abstand zwischen zwei Trennelementen in Querrichtung und/oder deren Positionierung bezüglich der Längserstreckung der Halbzeuge an Querabstützungen (einerseits im Ofen durch feststehende und/oder wandernde Balken des Hubbalkenförderers und/oder in einer dem Durchlaufofen nachgestellten Abkühlzone vorgesehenen Abstützstellen) zugeordnet angepasst.The number of separating elements per grouping of semi-finished products will depend on the length (in the direction of extension) of the semi-finished products there is no more than 1 m distance between two separating elements. In a further preferred embodiment, the distance between two separating elements in the transverse direction and/or their positioning in relation to the longitudinal extent of the semi-finished products is on transverse supports (on the one hand in the furnace by fixed and/or moving beams of the walking beam conveyor and/or in a cooling zone downstream of the continuous furnace) assigned adjusted.

Grundsätzlich könnte der Durchlaufofen derart gestaltet sein, dass eine Erwärmung der Halbzeuge beginnend ab Eintritt bis hin zum Austritt erfolgt, in einer bevorzugten Gestaltung ist jedoch vorgesehen, dass im Durchlaufofen zunächst eine Aufheizzone durchlaufen wird, insbesondere mit von oben auf die Halbzeuge einströmenden Warm- oder Heißluftströmen, und danach eine Haltezone durchlaufen wird, in der die Halbzeuge in Atmosphäre auf Temperatur gehalten werden.In principle, the continuous furnace could be designed in such a way that the semi-finished products are heated from entry to exit, but in a preferred design it is provided that a heating zone is first passed through in the continuous furnace, in particular with hot or Hot air streams, and then a holding zone is passed through in which the semi-finished products are kept at temperature in the atmosphere.

Trotz der Verdeckung ist die erhaltene Temperaturdifferenz zwischen den Lagen beim Aufheizen überraschend gering und bleibt im einstelligen Bereich oder knapp darüber. Auch wird die Haltetemperatur nahezu zeitgleich erreicht. Haltetemperaturen (im Material) können für Aluminiumlegierungsbeispiele im Rahmen der üblichen vom Fachmann herangezogenen Temperaturbereiche liegen, in einem konkreten Ausführungsbeispiel wurden Haltetemperaturen zwischen 520° und 560° herangezogen, für andere Legierungstypen können teilweise auch geringere Temperaturen ausreichen. Je nach Art der Wärmebehandlung sind die den jeweiligen Materialien (Legierungen) fachmännisch zuordenbare Temperaturbereiche verwendbar.Despite the occlusion, the temperature differential obtained between the layers upon heating is surprisingly small, remaining in the single digits or just above. The holding temperature is also reached almost at the same time. Holding temperatures (in the material) for aluminum alloy examples can be within the usual temperature ranges used by those skilled in the art. In a specific exemplary embodiment, holding temperatures of between 520° and 560° were used, for other alloy types lower temperatures can sometimes also be sufficient. Depending on the type of heat treatment, the temperature ranges that can be professionally assigned to the respective materials (alloys) can be used.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform wird in einem Testbetrieb zunächst Unterschiede in Temperatur und/oder Struktur zwischen Halbzeugen einer unteren Lage und Halbzeugen einer verdeckenden Lage ermittelt und aufgezeichnet, sowie insbesondere einer Steuervorrichtung der Anlage zur Verfügung gestellt. Aus diesen Daten, die insbesondere legierungs- und/oder dimensionierungsabhängig gesammelt bzw. bereitgestellt werden können, kann die Steuervorrichtung ggf. erforderliche Modifikationen gegenüber Vergleichswerten rein einlagiger Beschickung ermitteln, insbesondere hinsichtlich Taktrate und/oder Temperatursteuerung der Heizeinrichtung des Durchlaufofens. Es versteht sich, dass eine derartige Modifizierung auch unter manueller Beteiligung stattfinden kann, insbesondere einem Bediener entsprechende Korrektureingaben eigenständig im Hauptprogramm der Anlage als Einstellwerte eingeben kann.In a further possible embodiment, differences in temperature and/or structure between semi-finished products in a lower layer and semi-finished products in a covering layer are first determined and recorded in a test operation and, in particular, made available to a control device of the system. From this data, which can be collected or made available in particular depending on the alloy and/or dimensioning, the control device can determine any necessary modifications compared to comparative values for purely single-layer charging, in particular with regard to cycle rate and/or temperature control of the heating device of the continuous furnace. It goes without saying that such a modification can also take place with manual participation, in particular an operator can enter corresponding correction inputs independently in the main program of the system as setting values.

In einer bevorzugten Gestaltung ist ein Durchmesser (bzw. bei nicht-runden Halbzeugen eine mittlere Querabmessung) größer als 30 mm, bevorzugt größer als 35 mm, insbesondere größer als 40 mm. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass das Bewegungsinkrement des Durchlaufofens in Transportrichtung einer Anordnung von 4 oder mehr Halbzeugen (einlagig gerechnet) bis zu einem Maximaldurchmesser von bevorzugt höchstens 120, bevorzugt höchstens 100 mm, insbesondere höchstens 80 mm beinhaltet und für Durchmesser von mehr als diesen Mindestwerten auf eine Zweier-Anordnung pro Bewegungsinkrement (einlagig) abgestellt wird. Insbesondere für eine Zweifach-Beschickung pro Inkrement ist es bevorzugt, dass diese bis zu einem Durchmesserbereich von wenigstens 100 mm, weiter bevorzugt wenigstens 110 mm, insbesondere wenigstens 120 mm reicht, aber andererseits durchaus auf Durchmesserwerte von ca. 240 mm, auch 200 mm, insbesondere 160 mm begrenzt sein kann.In a preferred embodiment, a diameter (or a mean transverse dimension in the case of non-round semi-finished products) is greater than 30 mm, preferably greater than 35 mm, in particular greater than 40 mm. Furthermore, it is preferably provided that the movement increment of the continuous furnace in the transport direction includes an arrangement of 4 or more semi-finished products (calculated as a single layer) up to a maximum diameter of preferably at most 120, preferably at most 100 mm, in particular at most 80 mm and for diameters of more than these minimum values is based on an arrangement of two per movement increment (single layer). In particular for a double loading per increment, it is preferred that this extends up to a diameter range of at least 100 mm, more preferably at least 110 mm, in particular at least 120 mm, but on the other hand definitely to diameter values of approx. 240 mm, also 200 mm. can be limited in particular 160 mm.

Das im Ofen herrschende und auf die Halbzeuge übertragene Temperaturprofil wird material-(legierungs-)abhängig und verfahrensabhängig sein. Für eine Homogenisierung gegossener Barren aus einer Aluminiumlegierung werden beispielsweise Haltetemperaturen im Bereich von 480°C-600°C, bevorzugt 520°C-580°C angestrebt, und das Verfahren insbesondere derart gesteuert, dass ein Fortschreiten der Halbzeuge von der Aufheizzone in die Haltezone erst erfolgt, wenn die Zieltemperatur in den Halbzeugen erreicht ist. Hierzu kann der Durchlaufofen mit geeigneter Temperatursensorik ausgestattet sein.The temperature profile prevailing in the furnace and transferred to the semi-finished products will depend on the material (alloy) and the process. For homogenizing cast bars made of an aluminum alloy, for example, holding temperatures in the range of 480°C-600°C, preferably 520°C-580°C are aimed for, and the process is controlled in particular in such a way that the semi-finished products only advance from the heating zone to the holding zone when the target temperature is reached in the semi-finished products. For this purpose, the continuous furnace can be equipped with suitable temperature sensors.

Die Art, wie die Halbzeuge in den Durchlaufofen gelangen und aus ihm austreten, ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt. In einer bevorzugten Gestaltung ist jedoch vorgesehen, dass der Eintritt und/oder Austritt der Halbzeuge quer zur Transportrichtung im Durchlaufofen erfolgt. Diesbezüglich können entsprechende Eintritts- und Austrittstüren am Durchlaufofen vorgesehen werden, deren Öffnungshöhe jedoch größer ist und bevorzugt wenigstens das Doppelte der Höhenabmessung von Halbzeugen beträgt, für welche der Durchlaufofen ausgelegt ist.The manner in which the semi-finished products enter and exit the continuous furnace is not particularly restricted. In a preferred embodiment, however, it is provided that the entry and/or exit of the semi-finished products takes place transversely to the direction of transport in the continuous furnace. In this regard, corresponding entry and exit doors can be provided on the continuous furnace, the opening height of which, however, is greater and is preferably at least twice the height dimension of semi-finished products for which the continuous furnace is designed.

Grundsätzlich ist denkbar, dass eine Positionierung zur Gewichtshalterung, bzw. die Halbzeug-Gruppierungen unter manueller und/oder maschineller Beteiligung erfolgen, es wird jedoch bevorzugt auch an vollautomatische Systeme gedacht. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine durch Trennelemente gekoppelte Halbzeug-Gruppierung über eine Kompositionsvorrichtung gruppiert, indem eine entlang wenigstens einer ersten Richtung positionierbaren ersten Greifereinrichtung in einem ersten Schritt wenigstens zwei Halbzeuge parallel angeordnet positioniert werden, in einem zweiten Schritt eine entlang der ersten Richtung und einer zweiten Richtung positionierbaren zweiten Greifereinrichtung eine Mehrzahl von Trennelementen in Querrichtung voneinander beabstandet auf die im ersten Schritt positionierten Halbzeuge abgelegt werden, und in einem dritten Schritt von der ersten Greifereinrichtung weitere Halbzeuge auf den im zweiten Schritt abgelegten Trennelementen abgelegt werden. Dabei sind Greifer der ersten Greifereinrichtung bevorzugt auch in Schwererichtung (Höhenrichtung) verfahrbar, so dass bevorzugt wenigstens zwei, insbesondere genau zwei Greifer in der Lage sind, Halbzeuge auf unterschiedlichen Höhenniveaus zu heben bzw. zu transportieren. Zudem können in weiteren Schritten weitere Trennelemente auf die im dritten Schritt abgelegten Halbzeuge abgelegt werden, und in einem nochmals weiteren Schritt weitere Halbzeuge auf diesen Trennelementen abgelegt werden, usw. Insoweit erlaubt die Erfindung nicht nur zweilagige, sondern auch drei- oder mehrlagige Gestaltungen.In principle, it is conceivable that a positioning for holding the weight or the semi-finished product groupings take place with manual and/or machine participation, but fully automatic systems are preferably also considered. In a particularly preferred embodiment, a semi-finished product grouping coupled by separating elements is grouped via a composition device in that a first gripper device that can be positioned in at least a first direction is positioned in a first step at least two semi-finished products arranged in parallel, in a second step one along the first direction and a second gripper device that can be positioned in a second direction, a plurality of separating elements spaced apart from one another in the transverse direction are placed on the semi-finished products positioned in the first step, and in a third step further semi-finished products are placed by the first gripper device on the separating elements placed in the second step. In this case, grippers of the first gripper device can preferably also be moved in the direction of gravity (height direction), so that preferably at least two, in particular exactly two grippers, are able to lift or transport semi-finished products at different height levels. In addition, further separating elements can be placed on the semi-finished products placed in the third step in further steps, and further semi-finished products can be placed on these separating elements in a further step, etc. In this respect, the invention not only allows two-layer, but also three- or multi-layer designs.

In einer bevorzugten Gestaltung erfolgt die Positionierbewegung beider Greifereinrichtungen entlang der ersten Richtung auf den gleichen Verfahrschienen. Dies erlaubt eine konstruktive synergetische Nutzung und geeignete Positionierbarkeit.In a preferred embodiment, the positioning movement of both gripper devices takes place along the first direction on the same travel rails. This allows a constructive synergetic use and suitable positioning.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung entnimmt die zweite Greifereinrichtung die im zweiten Schritt abgelegten Trennelemente einem mitbewegten ersten Magazin. Auf diese Weise wird Zeit durch Vermeidung repetitiver Holbewegungen eingespart.In a further preferred embodiment, the second gripper device removes the separating elements deposited in the second step from a first magazine which is moved along with it. In this way, time is saved by avoiding repetitive fetching movements.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verfährt die zweite Greifereinrichtung zwischen dem zweiten Schritt einer Charge und dem zweiten Schritt einer späteren Charge in eine Nachladeposition und befüllt das erste Magazin mit aus einem nicht mitbewegten zweiten Magazin entnommenen Trennelementen. Das zweite Magazin kann, muss aber nicht stationär sein, das „nicht mitbewegt“ bezieht sich auf eine nicht vorhandene Bewegungskopplung mit der Greifereinrichtung.In a further preferred embodiment, the second gripper device moves between the second step of a batch and the second step of a later batch into a reloading position and fills the first magazine with separating elements removed from a second magazine that is not moved. The second magazine can, but does not have to, be stationary, the “not moving” refers to a non-existing movement coupling with the gripper device.

In einer weiteren bevorzugten Gestaltung ist stromabwärts des Durchlaufofens eine Dekompositionsvorrichtung vorgesehen, welche die Halbzeuge einer durch Trennelemente gekoppelten Halbzeug-Gruppierung nach ihrem Austritt aus dem Durchlaufofen wieder vereinzelt und insbesondere die vereinzelten Halbzeuge einer Qualitätskontrolle unterworfen werden, insbesondere einer Ultraschall-Prüfung. Zwischen der Ultraschall-Prüfung und dem Ofenaustritt ist bevorzugt noch eine Abkühlzone vorgesehen, die als Pufferzone dienen kann, wie auch eine Pufferzone zwischen der Ofenbeschickung und eines vorgelagerten weiteren Kettenglieds einer Prozesskette angeordnet sein kann, beispielsweise einer Gießanlage. Eine Ultraschall-Prüfanlage weist bevorzugt wenigstens zwei voneinander unabhängig verfahrbare Prüfköpfe auf, um auch den Durchsatz in der Prüfanlage variabel anpassen zu können, jedenfalls stufenweise. Das Abkühlen in der Kühlzone erfolgt bevorzugt noch als gekoppelte Halbzeuggruppierung.In a further preferred embodiment, a decomposition device is provided downstream of the continuous furnace, which separates the semi-finished products of a group of semi-finished products coupled by separating elements after they have exited the continuous furnace and, in particular, the separated semi-finished products are subjected to a quality control, in particular an ultrasonic test. A cooling zone is preferably provided between the ultrasonic test and the furnace outlet, which can serve as a buffer zone, and a buffer zone can also be arranged between the furnace charge and another upstream chain link of a process chain, for example a casting plant. An ultrasonic testing system preferably has at least two test heads that can be moved independently of one another, so that the throughput in the testing system can also be variably adjusted, at least in stages. Cooling in the cooling zone preferably takes place as a coupled group of semi-finished products.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe gelöst durch ein Wärmebehandlungssystem zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Aspekte, mit einem Durchlaufofen, der eine Transportvorrichtung aufweist und zum gleichzeitigen Durchlaufen von metallischen Halbzeugen mit einer Abmessung in Transportrichtung, einer Abmessung in Querrichtung und einer Abmessung in Höhenrichtung ausgelegt ist, wobei die lichte Ofenhöhe sowie dessen Eintritts- und Austrittsöffnung eine Höhe von wenigstens dem Doppelten der Halbzeug-Höhenabmessung hat, weiter mit einer Mehrzahl von Trennelementen und einer Kompositionsvorrichtung zum Bilden einer über insbesondere mehrere Trennelemente gekoppelten Halbzeug-Gruppierung, in welcher wenigstens ein Halbzeug der Gruppierung in Projektion orthogonal zur Schwererichtung gesehen von einem anderen Halbzeug der Gruppierung wenigstens zum Teil verdeckt ist und das Gewicht des anderen Halbzeugs wenigstens zum Teil über das eine und/oder ein weiteres Halbzeug der Gruppierung gehalten wird, und in welcher die Halbzeuge der Gruppierung den Durchlaufofen gekoppelt durchlaufen.In terms of device technology, the object is achieved by a heat treatment system for carrying out a method according to one of the preceding aspects, with a continuous furnace that has a transport device and for the simultaneous passage of metallic semi-finished products with a dimension in the transport direction, a dimension in the transverse direction and a dimension in the vertical direction is designed, with the clear furnace height and its inlet and outlet openings having a height of at least twice the height of the semi-finished product, further with a plurality of separating elements and a composition device for forming a group of semi-finished products coupled in particular via a plurality of separating elements, in which at least one Semi-finished product of the grouping orthogonal in projection seen from the direction of gravity is at least partially covered by another semi-finished product of the group and the weight of the other semi-finished product is at least partially held by one and/or another semi-finished product of the group, and in which the semi-finished products of the group pass through the continuous furnace in a coupled manner.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmebehandlungssystems mit Durchlaufofen ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung auch vorrichtungstechnischer Merkmale in Zusammenhang mit den Verfahrensaspekten.The advantages of the heat treatment system according to the invention with a continuous furnace result from the above description of device-related features in connection with the process aspects.

Des Weiteren stellt die Erfindung bereit ein Ensemble aus mehreren Trennelementen eines Wärmebehandlungssystems, bei dem die Trennelemente insbesondere gleichartig ausgebildet sind und insbesondere untere Kopplungsflächen zur insbesondere aufliegenden Ankopplung an die Oberseite wenigstens zweier Halbzeuge und obere Kopplungsflächen zur insbesondere aufgelegten Ankopplung wenigstens eines, bevorzugt wenigstens zweier Halbzeuge mit deren Unterseiten aufweisen, sowie auch die Bereitstellung eines derartigen Ensembles in einem Magazin in Zugriffsreichweite des Durchlaufofens.Furthermore, the invention provides an ensemble of several separating elements of a heat treatment system, in which the separating elements are in particular of the same design and in particular lower coupling surfaces for in particular overlying coupling to the upper side of at least two semi-finished products and upper coupling surfaces for in particular overlying coupling of at least one, preferably at least two semi-finished products with their undersides, as well as the provision of such an ensemble in a magazine within easy reach of the continuous furnace.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung eines Trennelements ist vorgesehen, dass die Kopplungsflächen einen Sitz definieren, der für Halbzeuge unterschiedlicher Querabmessungen (insbesondere Durchmesser) innerhalb eines Durchmesserbereichs ausgelegt ist. Hierzu können pro Sitz zwei gegenüber der Horizontalen aufeinander zu geneigte Kopplungsflächen herangezogen werden. Ein Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen beträgt bevorzugt wenigstens 15°, weiter bevorzugt wenigstens 20°, nochmals weiter bevorzugt wenigstens 25° und insbesondere wenigstens 30°. Andererseits ist durchaus bevorzugt, dass der Neigungswinkel geringer ist als 65°, weiter bevorzugt geringer als 55°, und insbesondere 45° nicht übersteigt.In a particularly preferred embodiment of a separating element, it is provided that the coupling surfaces define a seat that is designed for semi-finished products with different transverse dimensions (in particular diameters) within a diameter range. For this purpose, two coupling surfaces that are inclined towards one another relative to the horizontal can be used for each seat. An angle of inclination relative to the horizontal is preferably at least 15°, more preferably at least 20°, even more preferably at least 25° and in particular at least 30°. On the other hand, it is definitely preferable for the angle of inclination to be less than 65°, more preferably less than 55°, and in particular not to exceed 45°.

In einer konstruktiv bevorzugten Gestaltung weist ein Trennelement eine Mehrzahl an planaren Blechen auf und besteht insbesondere daraus. So können beispielsweise auf zwei in einer Richtung verlaufende Trägerbleche eine Mehrzahl von Auflageblechen angeordnet werden, die quer zu den Trägerblechen verlaufen. Die Längsabmessung der Auflagebleche wird von der Länge der Halbzeuge in Richtung quer zur Transportrichtung abhängen und könnte z.B. im Bereich von 4 bis 20 cm liegen, bevorzugt 6 bis 16 cm, insbesondere 8 bis 12 cm. Bevorzugt zentral in Erstreckungsrichtung der Trägerbleche können einerseits Positionieröffnungen in dem Trägerblech mit einer definierten Konturkomponente als Positionierhilfe vorgesehen werden, und/oder zusätzliche sich parallel zu den Auflageblechen erstreckende Greiferbleche mit einer Positionieröffnung. Des Weiteren können die Trägerbleche an ihren Endseiten Zentrierflächen für deren Lagerung in z.B. den oben erwähnten Magazinen aufweisen. Die Befestigung der Auflagebleche oder andere Querbleche an den Trägerblechen könnte durch Presssitz von Haltevorsprüngen der Trägerbleche in Halteöffnungen in den Querblechen (Auflageblechen) erfolgen, und/oder durch Verschweißen. Es können jedoch auch andere, dem Fachmann geläufige Befestigungen herangezogen werden. Zudem können die Trennelemente mit Identifikationskennzeichnungen vorgesehen sein, insbesondere auch einem Binär-Code, der beispielsweise durch Löcher innerhalb eines vorgegebenen Binär-Felds realisiert ist. Bei dieser Ausgestaltung aus planaren Blechen sind lediglich Blechzuschnittschritte und ggf. Schweißschritte in der Herstellung erforderlich, es versteht sich jedoch, dass Trennelemente auch durch andere Verfahren, insbesondere formgebende Verfahren gestaltet werden können.In a design that is preferred in terms of construction, a separating element has a plurality of planar metal sheets and in particular consists of them. For example, a plurality of support plates can be arranged on two support plates running in one direction, which support plates run transversely to the support plates. The longitudinal dimension of the support plates will depend on the length of the semi-finished products in the direction transverse to the direction of transport and could be, for example, in the range from 4 to 20 cm, preferably 6 to 16 cm, in particular 8 to 12 cm. Positioning openings in the carrier plate with a defined contour component can be provided as a positioning aid, preferably centrally in the direction of extension of the carrier plates, and/or additional gripper plates extending parallel to the support plates with a positioning opening. Furthermore, the support plates can have centering surfaces on their end sides for storing them, for example, in the magazines mentioned above. The support plates or other transverse plates could be attached to the carrier plates by press-fitting retaining projections of the carrier plates into retaining openings in the transverse plates (support plates), and/or by welding. However, other attachments familiar to those skilled in the art can also be used. In addition, the separating elements can be provided with identification markings, in particular also a binary code, which is implemented, for example, by holes within a predetermined binary field. In this configuration made of planar sheets, only sheet metal cutting steps and possibly welding steps are required in production, but it goes without saying that separating elements can also be designed using other methods, in particular shaping methods.

In einer bevorzugten Gestaltung ist das Verhältnis aus effektiver Dichte und Dichte des Trägerelements geringer als 1/3, bevorzugt geringer als 1/4, insbesondere geringer als 1/5, wobei die effektive Dichte des Trägerelements definiert ist durch seine Masse geteilt durch ein Volumen, das durch das Produkt aus Breitenabmessung des Trennelements mit seiner Projektionsfläche orthogonal zur Breitenrichtung gegeben ist.In a preferred embodiment, the ratio of effective density and density of the carrier element is less than 1/3, preferably less than 1/4, in particular less than 1/5, the effective density of the carrier element being defined by its mass divided by a volume, which is given by the product of the width dimension of the separating element with its projected area orthogonal to the width direction.

Als Material des Trennelements könnte ein hitzebeständiger Stahlwerkstoff herangezogen werden, im Übrigen ist darauf zu achten, dass die erforderlichen Festigkeiten und Steifigkeiten bei gegebenen Ofentemperaturen zum verformungsfreien Tragen der darauf aufliegenden Gewichte ausreichend dimensioniert ist. Dies könnte beispielsweise durch entsprechende Anpassung der Blechdicke der oben genannten Trägerbleche und/oder Auflagebleche erreicht werden. In einer bevorzugten Gestaltung ist die Blechstärke der Trägerbleche wenigstens 4 mm, bevorzugt wenigstens 6 mm, insbesondere wenigstens 8 mm. Für die Auflagebleche zur Bildung des Sitzes für die Halbzeuge sind bevorzugt wenigstens 1,6 mm Blechdicke, weiter bevorzugt wenigstens 2,0 mm Blechdicke, insbesondere wenigstens 2,4 mm Blechdicke vorgesehen. Diese Werte sind geeignete Anhaltspunkte für beispielsweise Stangen aus AluminiumLegierungen mit einem Durchmesser im Rahmen der oben angegebenen Durchmesserbereiche, bei entsprechend anderen Materialdichten und/oder Abmessungen ist ggf. steifigkeits-/festigkeitserhöhend angepasst auszulegen.A heat-resistant steel material could be used as the material of the separating element; moreover, care must be taken to ensure that the required strength and rigidity at the given furnace temperatures is dimensioned sufficiently to carry the weights resting thereon without deforming. This could be achieved, for example, by appropriately adjusting the sheet thickness of the above-mentioned carrier sheets and/or supporting sheets. In a preferred embodiment, the sheet metal thickness of the carrier sheets is at least 4 mm, preferably at least 6 mm, in particular at least 8 mm. A sheet metal thickness of at least 1.6 mm, more preferably at least 2.0 mm, in particular at least 2.4 mm, is preferably provided for the support sheets to form the seat for the semi-finished products. These values are suitable reference points for rods made of aluminum alloys, for example, with a diameter within the range of diameters specified above; in the case of other material densities and/or dimensions, the design may need to be adjusted to increase rigidity/strength.

In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung auch bereit ein Set aus mehreren derartigen Ensembles, wobei sich wenigstens zwei Ensembles des Sets hinsichtlich der Anzahl ihrer unteren und/oder oberen Kopplungsflächen und/oder hinsichtlich der Dimensionierung und/oder Positionierung ihrer oberen und unteren Kopplungsflächen unterscheiden. Dies erhöht weiter die Flexibilität des Durchlaufofens, indem beispielsweise in einem Bewegungsinkrement nicht nur eine unterschiedliche Anzahl von Halbzeugen gemeinsam weitertransportierbar ist, sondern dies auch mehrlagig mit einer unterschiedlichen Anzahl von Halbzeugen pro Lage.In a further aspect, the invention also provides a set of several such ensembles, with at least two ensembles of the set in terms of the number of their lower and/or upper coupling surfaces and / or differ in terms of dimensioning and / or positioning of their upper and lower coupling surfaces. This further increases the flexibility of the continuous furnace, in that, for example, not only a different number of semi-finished products can be transported further together in one movement increment, but also in multiple layers with a different number of semi-finished products per layer.

Ebenfalls stellt die Erfindung bereit eine Kompositionsvorrichtung eines derartigen Wärmebehandlungssystems, mit einer in einer ersten Richtung positionierbaren ersten Greifereinrichtung und einer bezüglich der ersten Richtung und einer zweiten Richtung positionierbaren zweiten Greifereinrichtung, wobei die zweite Greifereinrichtung dazu ausgelegt ist, aus einem mitbewegten Magazin entnommene Trennelemente eines Ensembles bezüglich der zweiten Richtung beabstandet zu positionieren. Diese weist insbesondere eine Steuereinrichtung auf, welche die Kompositionsvorrichtung insbesondere vollautomatisch und insbesondere in Abhängigkeit von Daten steuert, welche Abmessungen der Halbzeuge, insbesondere deren Durchmesser (bzw. Querabmessung) angeben und/oder Durchsätze aus der dem Wärmebehandlungssystem in einer Prozesskette vorgelagerten Kettenglied, insbesondere einer Gießanlage, angeben.The invention also provides an assembly device of such a heat treatment system, with a first gripper device that can be positioned in a first direction and a second gripper device that can be positioned with respect to the first direction and a second direction, the second gripper device being designed to separate separating elements from an ensemble from a magazine that is moved along with it to be positioned spaced apart with respect to the second direction. This has, in particular, a control device which controls the assembly device, in particular fully automatically and in particular as a function of data which indicate the dimensions of the semi-finished products, in particular their diameter (or transverse dimension) and/or throughputs from the chain link upstream of the heat treatment system in a process chain, in particular one casting plant, specify.

Ebenfalls stellt die Erfindung bereit ein Teilsystem eines derartigen Wärmebehandlungssystems mit einem Greifer einer ersten Greifereinrichtung einer derartigen Kompositionsvorrichtung und einem Trennelement eines derartigen Ensembles, bei dem der Greifer eine Greiferkralle aufweist, dessen nach oben weisende Seite der abstützenden Auflage eines metallischen Halbzeugs dient und dessen nach unten weisende Seite im tiefsten Punkt einen Abstand vom höchsten Punkt des freien Endes der Greiferkralle in Schwererichtung gesehen von weniger als dem durch die halbzeugabstandsdefinierende Anordnung von unteren und oberen Kopplungsflächen des Trennelements gegebenen Abstand ist.The invention also provides a subsystem of such a heat treatment system with a gripper of a first gripper device of such a composition device and a separating element of such an ensemble, in which the gripper has a gripper claw, the upward-facing side of which serves to support a metallic semi-finished product and the downward-facing side pointing side at the deepest point is a distance from the highest point of the free end of the gripper claw, seen in the direction of gravity, of less than the distance given by the semi-finished product distance-defining arrangement of lower and upper coupling surfaces of the separating element.

In bevorzugten Gestaltungen ist dieser Abstand zwischen dem höchsten Punkt des freien Endes der Greiferkralle und dem tiefsten Punkt der nach unten weisenden Seite geringer als 16 mm, bevorzugt geringer als 12 mm, insbesondere als 8 mm. Das Material der Greiferkralle ist bevorzugt ein hochfestes hitzebeständiges Material wie etwa Stahl, insbesondere ist vorgesehen, dass dieser Abstand geringer ist als 20%, bevorzugt geringer 15%, insbesondere als 10% des mittleren (arithmetisch) Durchmessers der Halbzeugbarren, für welche die Greifer ausgelegt sind.In preferred configurations, this distance between the highest point of the free end of the gripper claw and the lowest point of the side pointing downwards is less than 16 mm, preferably less than 12 mm, in particular less than 8 mm. The material of the gripper claw is preferably a high-strength, heat-resistant material such as steel, in particular it is provided that this distance is less than 20%, preferably less than 15%, in particular than 10% of the average (arithmetic) diameter of the semi-finished ingots for which the grippers are designed are.

Die durch das oben angegebene Set aus mehreren Ensembles von Trennelementen gewährte Flexibilität ist verfahrenstechnisch durch die Erfindung auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Durchlaufofens eines solchen Wärmebehandlungssystems unter Schutz gestellt, bei dem in einer ersten Betriebsart ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einem ersten Ensemble eines solchen Sets ausgeführt wird, und in einer zweiten Betriebsart metallische Halbzeuge mit insbesondere einer Höhenabmessung von größer der Höhenabmessung der metallischen Halbzeuge der ersten Betriebsart den Durchlaufofen einlagig durchlaufen oder ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einem bezüglich des Ensembles der ersten Betriebsart anderen Ensembles eines solchen Sets ausgeführt wird.The flexibility granted by the above-mentioned set of several ensembles of separating elements is procedurally protected by the invention through a method for operating a continuous furnace of such a heat treatment system, in which, in a first operating mode, a method according to the invention is carried out with a first ensemble of such a set and in a second mode of operation, metallic semi-finished products with in particular a height dimension greater than the height dimension of the metallic semi-finished products of the first mode of operation pass through the continuous furnace in a single layer or a method according to the invention is carried out with an ensemble of such a set that differs from the ensemble of the first mode of operation.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren, von denen

1 eine schematische Ansicht von durch einen Durchlaufofen transportierten Stangen in einer erläuternden Ansicht ins Ofeninnere ist,
2 schematisch eine Aufsicht auf ein Wärmebehandlungssystem mit einem Durchlaufofen von oben ist,
3 eine perspektivische Ansicht einer Kompositionsvorrichtung des in 2 dargestellten Wärmebehandlungssystems is,
4A-E ein Trennelement zeigt,
5 ebenfalls ein Trennelement zeigt, und
6 in einem schematischen Längsschnitt einen Durchlaufofen mit Hubbalkenförderer aus dem Stand der Technik zeigt.

Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the attached figures, of which

1 Fig. 12 is a schematic view of bars transported through a continuous furnace in an explanatory view inside the furnace,
2 schematic is a top view of a heat treatment system with a continuous furnace,
3 a perspective view of a composition device of in 2 shown heat treatment system is,
4A-E shows a separator
5 also shows a separator, and
6 shows a continuous furnace with a walking beam conveyor from the prior art in a schematic longitudinal section.

In der schematischen Darstellung von 1 ist der Blick in das Innere eines Durchlaufofens 100 gerichtet, der in seinem unteren Bereich eine Transportvorrichtung zum Transport von, in diesem Ausführungsbeispiel, Stangen 1, 2, 3, 4 durch den Durchlaufofen 100 aufweist. Die Aluminiumstangen 1, 2, 3 und 4 erstrecken sich ihrer Länge nach quer zur Transportrichtung T in Querrichtung Q. Von dem Transportsystem ist in 1 nur Balken (Hubbalken) 32 dargestellt, in der dargestellten Ausführungsform beruht das Transportsystem auf dem „walking beam“ Konzept, bei dem die Aluminiumstangen von ihren Plätzen auf den Festbalken 21, 22 des Ofens 100 um eine dem Inkrement des diskreten Transports entsprechende Anzahl von Plätzen weiterbewegt zu werden. Die Auflageflächen der Festbalken 21, 22 und des Balkens 32 weisen hierfür entsprechende Profilierungen auf, um Plätze zu definieren.In the schematic representation of 1 the view is directed into the interior of a continuous furnace 100 which has a transport device for transporting, in this exemplary embodiment, rods 1 , 2 , 3 , 4 through the continuous furnace 100 in its lower region. The length of the aluminum rods 1, 2, 3 and 4 extends transversely to the transport direction T in the transverse direction Q. The transport system is shown in FIG 1 only beam (walking beam) 32 shown, in the illustrated embodiment the transport system is based on the "walking beam" concept, in which the aluminum bars are moved from their places on the fixed beams 21, 22 of the furnace 100 by a number of places corresponding to the increment of the discrete transport to be moved on. The bearing surfaces of the fixed beams 21, 22 and the beam 32 have corresponding profiles for this purpose in order to define places.

In 1 sind nur wenige Aluminiumstangen 1-4 im Ofeninneren dargestellt, dies dient jedoch nur der einfacheren Darstellung und im Normalbetrieb, jedenfalls im Volllastbetrieb des Ofens wären auch die Plätze vor und hinter den dargestellten Stangen 1-4 von weiteren Stangen belegt.In 1 only a few aluminum bars 1-4 are shown inside the furnace, but this is only for purposes For the sake of simplicity and in normal operation, at least in full-load operation of the furnace, the places in front of and behind the rods 1-4 shown would also be occupied by further rods.

In einem ebenfalls nur angedeutet dargestellten oberen Bereich 80 des Ofens 100 ist der Heizbereich des Ofens vorgesehen, der auf alle möglichen bekannten Aufheiztechniken basieren kann, die Erfindung ist diesbezüglich nicht weitergehend eingeschränkt. Im in 1 dargestellten Beispiel befinden sich die Stangen 1-4 in einer Aufheizzone, in der heiße Luftströme, z.B. durch Spalten 81 im oberen Bereich 80 auf die darunterliegenden Stangen 1-4 gerichtet werden.The heating area of the oven is provided in an upper area 80 of the oven 100, which is also only indicated. in 1 In the example shown, the rods 1-4 are in a heating zone in which hot air streams are directed, for example through gaps 81 in the upper region 80, onto the rods 1-4 below.

Die Stangen 1-4 sind jedoch nicht wie herkömmlich bezüglich der Transportrichtung T hintereinander angeordnet und unverdeckt, vielmehr bilden sie eine Gruppierung 10, und bei der gezeigten Ausführungsform der Gruppierung 10 verdeckt Stange 2 Stange 1 nahezu vollständig, und Stange 3 wird nahezu vollständig von Stange 4 überdeckt. Hierzu stützen sich die Stangen 2 und 4 über mehrere in Querrichtung Q hintereinander angeordnete Trennelemente 9 (9a, 9b,...) ab, welche sich ihrerseits auf den Stangen 1, 3 abstützen, die wiederum auf den Festbalken 21, 22 aufliegen, bzw. bei ihrem diskontinuierlichen Weitertransport auf Balken 31, 32 der Transportvorrichtung 30 des Durchlaufofens 100, von denen in 1 nur der in Blickrichtung vordere Balken 32 zu sehen ist. Das Inkrement der Transportvorrichtung 30 ist auf durch die Trennelemente 9 gekoppelte Stangen 1-4 abgestimmt und versetzt die Gruppierung 10 in diesem Ausführungsbeispiel derart, dass in der Momentaufnahme von 1 die Stange 1 nach dem nächsten Inkrement den Platz in Transportrichtung T rechts neben dem in 1 von der Stange 3 eingenommenen Platz einnimmt.However, the rods 1-4 are not arranged one behind the other and uncovered as is conventional with respect to the transport direction T, rather they form a grouping 10, and in the embodiment of the grouping 10 shown rod 2 almost completely covers rod 1 and rod 3 is almost completely covered by rod 4 covered. For this purpose, the rods 2 and 4 are supported by several separating elements 9 (9a, 9b,...) arranged one behind the other in the transverse direction Q, which in turn are supported on the rods 1, 3, which in turn rest on the fixed beams 21, 22, or During their discontinuous further transport on beams 31, 32 of the transport device 30 of the continuous furnace 100, of which 1 only the front bar 32 in the viewing direction can be seen. The increment of the transport device 30 is matched to the separating elements 9 coupled rods 1-4 and offset the grouping 10 in this embodiment such that in the snapshot of 1 After the next increment, bar 1 takes up the space in transport direction T to the right of in 1 occupies the space occupied by the rod 3.

Beim Durchlaufen des Ofens 100 der bewegten Stangen 1 und 3 werden aufgrund der koppelnden Wirkung der Trennelemente 9 die eine obere Lage bildenden Stangen 2 und 4 durch den Durchlaufofen 100 mithindurchbewegt, wodurch sich ein höherer Durchsatz ergibt als würde man die Stangen nur in der unteren Lage (in 1 Stangen 1 und 3) durch den Durchlaufofen 100 hindurchlaufen lassen, was in einer anderen als der in 1 dargestellten Betriebsart ebenfalls möglich ist. Auf diese Weise lässt sich der Durchsatz durch den Durchlaufofen 100 flexibel gestalten, und zwar auch in einem Bereich oberhalb der durch Nutzung nur der unteren Lage definierten Durchsatzquote.When the moving bars 1 and 3 pass through the furnace 100, the bars 2 and 4 forming an upper layer are also moved through the continuous furnace 100 due to the coupling effect of the separating elements 9, resulting in a higher throughput than if the bars were only in the lower layer (in 1 Allow rods 1 and 3) to pass through the continuous furnace 100, which can be done in a manner other than that in 1 shown operating mode is also possible. In this way, the throughput through the continuous furnace 100 can be configured flexibly, even in a range above the throughput rate defined by using only the lower layer.

Der in 1 dargestellte Ofen 100 erlaubt aufgrund seiner Höhenabmessung lediglich die untere Lage aus den Stangen 1, 3 und die darüberliegende Lage aus den Stangen 2, 4. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in 1 dargestellten zwei Lagen eingeschränkt, vielmehr könnten bei größerer lichter Höhe des Ofeninnenraums auch noch eine dritte oder noch mehr Lagen von Stangen zur Stangengruppe 10 gehören, indem weitere Trennelemente 9 auf die Stangen 2, 4 aufgelegt werden, so dass weitere, nicht dargestellte Stangen eine dritte Lage bilden könnten, usw.the inside 1 Owing to its height dimension, the furnace 100 shown only allows the lower layer of bars 1, 3 and the layer of bars 2, 4 above it. However, the invention is not limited to the 1 The two layers shown are limited, rather, with a greater clear height of the furnace interior, a third or more layers of rods could also belong to the rod group 10 by placing further separating elements 9 on the rods 2, 4, so that further rods, not shown, can form a third position, etc.

Eine in 1 nicht dargestellte Sensorik überwacht zum einen die Atmosphären-Temperatur im Ofeninneren, sowie auch die Temperatur z.B. der unteren Stangen 1, 3 über Kontaktierung, so dass in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise die Heizleistung des Durchlaufofens so geregelt werden kann, dass die Stangen am Ende der Erwärmungszone eine ausreichende Temperatur für die beabsichtigte Wärmebehandlung, beispielsweise einer Homogenisierung erhalten, die dann in einem Folgeabschnitt des Durchlaufofens 100 gehalten wird. Obwohl die unteren Stangen 1, 3 von den oberen Stangen 2, 4 verdeckt werden, heizen sie sich dennoch nahezu ähnlich schnell auf wie die oberen Stangen 2, 4, ggf. könnte die Taktrate/mittlere Durchlaufgeschwindigkeit gegenüber einer einlagigen Betriebsart verringernd und/oder eine Heizleistung erhöhend angepasst werden.one inside 1 Sensor technology, not shown, monitors the atmospheric temperature inside the furnace, as well as the temperature, for example, of the lower rods 1, 3 via contacts, so that the heating output of the continuous furnace can be regulated in a manner known to the person skilled in the art so that the rods at the At the end of the heating zone, a sufficient temperature is obtained for the intended heat treatment, for example homogenization, which is then maintained in a subsequent section of the continuous furnace 100. Although the lower bars 1, 3 are covered by the upper bars 2, 4, they heat up almost as quickly as the upper bars 2, 4 Heat output can be adjusted to increase.

In 2 ist in einer schematischen Darstellung von oben eine Wärmebehandlungsanlage 800 gezeigt, deren zentraler Bestandteil ein Durchlaufofen 100 ist, in dem die eigentliche Wärmebehandlung erfolgt, und der in eine Prozesslinie der Wärmebehandlungsanlage 800 eingegliedert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wärmebehandlungsanlage 800 einer mit dem Bezugszeichen 900 angedeuteten Gießlinie nachgeschaltet, welche Stangen aus Aluminium bzw. einer Aluminium-Legierung durch Gießen herstellt. Die gegossenen Stangen gelangen einzeln mit ihrer Stangenrichtung in Querrichtung Q angeordnet in einer Lage in einen Eingangsbereich 190, der durch seine Ausdehnung in Transportrichtung T auch als Pufferzone zwischen der Gießlinie 900 und der Wärmebehandlungsanlage 800 dient. Von dem Eingangs- oder Sammelbereich 190 können die Stangen von einer Greifereinrichtung 390 einer Kompositionsvorrichtung 300 einzeln ergriffen und entgegengesetzt der Transportrichtung T im Ofen 100 in einen Positionierbereich einer Einschubeinrichtung 130 verbracht werden. Beispielsweise werden nacheinander zwei Stangen (1 und 3) auf Rollen des Positionierbereichs 130 radial voneinander beabstandet abgelegt. Eine zweite Greifereinrichtung 310 der Kompositionsvorrichtung 300 legt dann mehrere Trennelemente 9 in Stangenlängsrichtung beabstandet auf den Stangen ab, woraufhin die Greifereinrichtung 390 dem Sammelbereich 190 nacheinander zwei weitere Stangen (4 und 3) entnimmt und an den hierfür vorgesehenen Aufnahmebereichen der Trennelemente 9 ablegt, so dass diese im Wesentlichen eine zweite Lage über der darunterliegenden Lage der Stangen (1 und 3) bilden und zusammen mit der darunterliegenden Lage die in 1 (im Ofeninneren) dargestellte Stangengruppierung 10 bildet.In 2 a heat treatment system 800 is shown in a schematic representation from above, the central component of which is a continuous furnace 100 in which the actual heat treatment takes place, and which is integrated into a process line of the heat treatment system 800 . In this exemplary embodiment, the heat treatment system 800 is connected downstream of a casting line indicated by the reference number 900, which produces rods from aluminum or an aluminum alloy by casting. The cast rods arrive individually with their rod direction in the transverse direction Q arranged in one layer in an input area 190 which, due to its extension in the transport direction T, also serves as a buffer zone between the casting line 900 and the heat treatment plant 800 . From the input or collection area 190, the logs can be gripped individually by a gripper device 390 of a composition device 300 and brought into a positioning area of a push-in device 130 in the opposite direction to the transport direction T in the furnace 100. For example, two rods (1 and 3) are placed one after the other on rollers of the positioning area 130 at a radial distance from one another. A second gripper device 310 of the assembling device 300 then deposits several separating elements 9 spaced in the longitudinal direction of the rods on the rods, whereupon the gripper device 390 successively removes two further rods (4 and 3) from the collecting area 190 and deposits them in the receiving areas of the separating elements 9 provided for this purpose, so that this essentially a second layer over of the underlying layer of rods (1 and 3) and together with the underlying layer form the in 1 (Inside the furnace) shown rod grouping 10 forms.

Bei freiem (freigewordenen) Eintrittsbereich 60 im Durchlaufofen 100 wird das zweilagige Stangenpaket 10 nach Öffnung einer nicht dargestellten Zugangsöffnung in Längsrichtung des Stangenpakets bzw. Querrichtung Q bezüglich der Transportrichtung T des Durchlaufofens 100 in den Eingangsbereich des Durchlaufofens 100 verbracht und durchläuft den Durchlaufofen 100 entsprechend der Steuerung des in 2 nicht dargestellten Transportsystems des Durchlaufofens 100 bis zu einem Austrittsbereich 70, an dem die Stangengruppierungen wiederum quer zur Transportrichtung T über eine mit Bezugszeichen 140 indizierte Ausgangsöffnung einer Abkühlzone 200 zugeführt werden. Eine Dekompositionsvorrichtung 400, die funktional ähnlich gestaltet ist wie die Kompositionsvorrichtung 300, vereinzelt die Stangen der Stangengruppierung 10, wobei eine Greifereinrichtung 450 der Greifereinrichtung 390 entspricht und die Stangen (1 bis 4) greift, während die Greifereinrichtung 420 der Greifereinrichtung 310 entspricht, die Trennelemente 9 von der unteren Stangenlage abhebt und verstaut. Vereinzelt werden die Stangen daraufhin einem Ultraschall-Prüfbecken 500 zugeführt, in welchem durch Ultraschall-Prüfung eine Qualitätskontrolle der Stangen in einer dem Fachmann bekannten Weise vorgenommen wird. Die Art der Beschickung des Durchlaufofens ist jedoch nicht auf eine Querbeschickung eingeschränkt, die Gruppierungen 10 könnten auch in Transportrichtung in den Ofen ein- und/oder daraus austreten.When the entry area 60 in the continuous furnace 100 is free (that has become free), the two-layer stack of bars 10 is brought into the entry area of the continuous furnace 100 after opening an access opening (not shown) in the longitudinal direction of the stack of bars or transverse direction Q with respect to the transport direction T of the continuous furnace 100 and passes through the continuous furnace 100 in accordance with FIG control of the in 2 non-illustrated transport system of the continuous furnace 100 up to an exit area 70, at which the rod groupings are in turn fed transversely to the transport direction T via an exit opening indicated with reference number 140 to a cooling zone 200. A decomposition device 400, which is functionally similar in design to the composition device 300, separates the rods of the rod grouping 10, with a gripper device 450 corresponding to the gripper device 390 and gripping the rods (1 to 4), while the gripper device 420 corresponds to the gripper device 310, the separating elements 9 lifts off the lower pole tier and stows. Individually, the rods are then fed to an ultrasonic testing tank 500, in which a quality control of the rods is carried out by ultrasonic testing in a manner known to those skilled in the art. However, the type of loading of the continuous furnace is not restricted to cross loading; the groupings 10 could also enter and/or exit the furnace in the direction of transport.

In 3 ist in einer schematischen Ansicht die Kompositionsvorrichtung 300 gezeigt. Diese dient dazu, aus vereinzelten Stangen eine Stangengruppierung zu bilden, welche entlang ihrer Längsrichtung parallel zur Querrichtung Q auf Rollen einer Einschubeinrichtung 130 zusammengestellt von dort in die Eintrittszone 60 des Durchlaufofens 100 verbracht wird.In 3 the composition device 300 is shown in a schematic view. This serves to form a grouping of bars from individual bars, which is brought together along its longitudinal direction parallel to the transverse direction Q on rollers of a push-in device 130 and from there into the entry zone 60 of the continuous furnace 100 .

Die Kompositionsvorrichtung 300 weist ein Gestell 320 auf (in 3 nur an der rechten Seite zu erkennen), deren oberer Balken 321 eine Verfahrschiene für sich in Querrichtung erstreckende Querträger 391 der Greifereinrichtung 390 und 311 der Greifereinrichtung 310 dient. Zwei Greifer 392 sind gegenüber dem Querträger 391 in Höhenrichtung verfahrbar angeordnet, und in Querrichtung um einen einstellbaren Abstand voneinander beabstandet. Es versteht sich, dass der Abstand auch fest vorgegeben sein könnte, oder auch maschinell, insbesondere stufenlos einstellbar sein könnte.The composition device 300 has a frame 320 (in 3 only visible on the right-hand side), the upper bar 321 of which serves as a travel rail for transverse beams 391 of the gripper device 390 and 311 of the gripper device 310, which extend in the transverse direction. Two grippers 392 are arranged such that they can be moved in the vertical direction relative to the crossbeam 391 and are spaced apart from one another by an adjustable distance in the transverse direction. It goes without saying that the distance could also be fixed, or could also be adjustable by machine, in particular steplessly.

Durch Verfahren des Querträgers 391 parallel zur Transportrichtung T des Durchlaufofens 100 greifen die Greifer 392 mit ihrer Greiferkralle 393 eine Stange in Bereich 190 und nach Bewegung des Querträgers 393 entgegen der Transportrichtung T werden die Stangen auf die Schubeinrichtung 130 verbracht. Diese hat entlang der Transportrichtung T ein Auflageprofil entsprechend dem auf den Trägern des Durchlaufofens 100 vorgesehenen Auflageprofils. Nachdem zwei Stangen (z.B. Stangen 1, 3) auf den Rollen der Einschubeinrichtung 130 abgelegt sind, kommt die zweite Greifereinrichtung 310 zum Einsatz. Diese dient als Belade-Roboter für die Trennelemente 9, während die erste Greifereinrichtung einen Bolzenmanipulator für eine Stange darstellt. Nachdem der Belade-Roboter 310 auf den Stangen 1 und 3 die Trennelemente 9a, 9b,... entlang der Querrichtung an vorgegebenen Abstützstellen abgelegt hat, holt der Bolzenmanipulator 390 zwei weitere Stangen (2, 4) aus dem Bereich 190 und legt sie zur Komplettierung der Gruppierung 10 auf den Trennelementen 9 ab. Aus 3 erkennt man, dass hierzu ein Aufnahmebereich 394 der Greiferkralle 393 eine zum Halten der Stangen ausgelegte Oberseite mit einem V-förmigen Profil, jedoch am freien Ende gegenüber dem anderen Ende verkürzt, aufweist, und eine davon nur minimal beabstandete Unterseite. Auf diese Weise kann die Greiferkralle 393 zwischen den (in 1 erkennbaren) Spalt zwischen den übereinanderliegenden Stangen 1 und 2 gelangen, bzw. zwischen die übereinanderliegenden Stangen 3 und 4 der Stangengruppierung 10.By moving the crossbeam 391 parallel to the direction of transport T of the continuous furnace 100, the grippers 392 grip a bar in the area 190 with their gripper claw 393 and after moving the crossbeam 393 counter to the direction of transport T, the bars are placed on the pushing device 130. Along the transport direction T, this has a support profile corresponding to the support profile provided on the carriers of the continuous furnace 100 . After two bars (eg bars 1, 3) have been placed on the rollers of the insertion device 130, the second gripper device 310 is used. This serves as a loading robot for the separating elements 9, while the first gripper device represents a bolt manipulator for a rod. After the loading robot 310 has placed the separating elements 9a, 9b, . . Completion of the grouping 10 on the separating elements 9 from. Out of 3 it can be seen that for this purpose a receiving area 394 of the gripper claw 393 has an upper side designed for holding the rods with a V-shaped profile, but shortened at the free end compared to the other end, and an underside only minimally spaced from it. In this way, the gripper claw 393 can be positioned between the (in 1 recognizable) gap between the superimposed rods 1 and 2, or between the superimposed rods 3 and 4 of the rod grouping 10.

An einer Verfahrschiene 312 des Querträgers 311 ist ein Schlitten 313 in Querrichtung Q verfahrbar angeordnet, der einen Roboter-Arm 330 trägt. Der Roboter-Arm 330 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein gegenüber dem Schlitten 313 mit Drehachse parallel zur Schwererichtung verdrehbares Teil 331 auf, einen gegenüber dem Teil 332 um eine (mitverschwenkte, in 3 parallel zur Querrichtung orientierten) Schwenkachse A2 verschwenkbaren Greiferarm 332 auf, und einen nochmals gegenüber dem Arm 332 um Schwenkachse A3 verschwenkbaren Finger 333 auf, welcher die Trennelemente 9 ergreifen und auf den Stangen ablegen kann. Der Roboter holt hierzu die Trennelemente 9 aus einem mit dem Schlitten 313 mitbewegten, in 3 nicht dargestellten Magazin ab und verfügt damit ohne Nachladebewegung und Nachladen über ausreichend Trennelemente, um eine Stangengruppierung 10 zu bestücken. Das mitgeführte Magazin wird vom Robotergreifer 330 selbst wieder aufgefüllt. Dies kann beispielsweise dann geschehen, wenn der Bolzenmanipulator Stangen zur Einschubeinrichtung 130 verbringt. Hierzu verfährt der Schlitten 313 entlang der Schiene 312 in eine Nachladeposition, und der Roboter-Arm 330 füllt aus einem stationären Magazin höherer Kapazität das mitbewegte Magazin unter Ausführung von Dreh- und/oder Schwenkbewegungen um die vorstehend beschriebenen Achsen A1 bis A3 auf.A carriage 313 , which can be moved in the transverse direction Q and carries a robot arm 330 , is arranged on a travel rail 312 of the crossbeam 311 . In this exemplary embodiment, the robot arm 330 has a part 331 that can be rotated relative to the carriage 313 with an axis of rotation parallel to the direction of gravity, a part 331 relative to the part 332 by a (also pivoted, in 3 gripper arm 332 that can be pivoted parallel to the transverse direction) pivot axis A2, and a finger 333 that can be pivoted again about pivot axis A3 relative to the arm 332 and which can grip the separating elements 9 and place them on the rods. For this purpose, the robot fetches the separating elements 9 from an in 3 magazine, not shown, and thus has sufficient separating elements to equip a rod grouping 10 without reloading movement and reloading. The magazine carried along is refilled by the robot gripper 330 itself. This can happen, for example, when the bolt manipulator brings rods to the insertion device 130 . For this purpose, the carriage 313 moves along the rail 312 into a reloading position, and the robot arm 330 fills the magazine that is moved with it from a stationary magazine of higher capacity, while performing rotary and/or pivoting movements about the axes A1 to A3 described above.

Die auf der anderen Seite des Durchlaufofens 100 angeordnete Dekompositionsvorrichtung 400 ist entsprechend der Kompositionsvorrichtung 300 konzipiert, allerdings ist bezüglich der Transportrichtung T im Durchlaufofen 100 gesehen der dem Belade-Roboter entsprechende Entlade-Roboter auf der anderen Seite des Bolzenmanipulators (Bolzenmanipulator 450 entspricht Bolzenmanipulator 390) angeordnet. So wie der Belade-Roboter 330 der Greifereinrichtung 310 die Trennelemente 9 einsetzt, sammelt ein Belade-Roboter der Greifereinrichtung 420 die eingesetzten Trennelemente wieder ein und verstaut sie zunächst in einem mitbewegten Magazin, welches z.B. bei Tätigkeit der Greifereinrichtung 450 in ein stationäres Magazin entladen werden kann. Der Ausdruck „stationäres Magazin“ bezieht sich darauf, dass keine Mitbewegung mit einem Schlitten des Beladeroboters stattfindet. Das „stationäre“ Magazin kann selbst im Raum beweglich sein und insbesondere könnte ein bestücktes Magazin von der Dekompositionsvorrichtung 400 zur Kompositionsvorrichtung 300 verbracht werden, um den Zyklusumlauf der Trennelemente 9 zu schließen.The decomposition device 400 arranged on the other side of the continuous furnace 100 is designed in accordance with the composition device 300, however, seen in relation to the transport direction T in the continuous furnace 100, the unloading robot corresponding to the loading robot is on the other side of the bolt manipulator (bolt manipulator 450 corresponds to bolt manipulator 390) arranged. Just as the loading robot 330 of the gripper device 310 inserts the separating elements 9, a loading robot of the gripper device 420 collects the inserted separating elements again and stows them first in a magazine that is moved along with it, which is unloaded into a stationary magazine, e.g. when the gripper device 450 is active can. The expression "stationary magazine" refers to the fact that there is no movement with a carriage of the loading robot. The "stationary" magazine can itself be mobile in space and in particular a loaded magazine could be brought from the decomposition device 400 to the composition device 300 in order to close the cycle circulation of the separating elements 9 .

Die Greifereinrichtung 310 wie auch die Greifereinrichtung 420 weist demnach in diesem Ausführungsbeispiel jeweils wenigstens fünf Bewegungsachsen auf, im vorliegenden Fall zwei translatorische Bewegungsachsen (in Querrichtung Q und Transportrichtung T), sowie drei rotatorische Achsen (schwererichtungsparallele Drehachse A1, parallele horizontale Schwenkachsen A2, A3).In this exemplary embodiment, gripper device 310 and gripper device 420 each have at least five movement axes, in the present case two translational movement axes (in the transverse direction Q and transport direction T), and three rotary axes (rotational axis A1 parallel to the direction of gravity, parallel horizontal pivoting axes A2, A3). .

In 4 sind noch Details von in diesem Ausführungsbeispiel herangezogenen Trennelementen dargestellt.In 4 details of the separating elements used in this exemplary embodiment are also shown.

Ein Trennelement 9, das zur Bildung einer Vierer-Gruppierung ausgelegt ist, hat zwei in 4B einzeln dargestellte Trägerbleche 91 mit einer unteren und oberen Flächengeometrie, die im Wesentlichen einer Doppel-X-Anordnung entspricht, bzw. einzeln gesehen einer in Längserstreckung des Trägerblechs 91 angeordneter Doppelkerbe an Ober- und Unterseite. In einem zentralen Bereich ist eine zentrale, hier polygonale Öffnung 913 vorgesehen, die als Positionieröffnung für die Handhabung dienen kann. Entlang der oberen und unteren Kante des in diesem Ausführungsbeispiel etwa 10 mm dicken Trägerblechs sind Zentrierflächen-Vorsprünge 911 gebildet, die zur Aufnahme in Positionieröffnungen 922 von Auflageblechen 92 (4C) bzw. 932 von Greiferblechen 93 (4D) aufgenommen sind. An beiden Endbereichen sind auf Höhe einer zentralen Längsachse Ausnehmungen 914 gebildet, die Zentrierflächen für eine Lagerung der Trennelemente z.B. in den oben angesprochenen Magazinen dienen.A separator 9, designed to form a group of four, has two in 4B carrier plates 91 shown individually with a lower and upper surface geometry which essentially corresponds to a double-X arrangement, or viewed individually a double notch arranged in the longitudinal extension of the carrier plate 91 on the upper and lower side. A central opening 913, here polygonal, is provided in a central area, which can serve as a positioning opening for handling. Centering surface projections 911 are formed along the upper and lower edges of the support plate, which is approximately 10 mm thick in this exemplary embodiment, which are intended to be accommodated in positioning openings 922 of support plates 92 ( 4C ) or 932 of gripper plates 93 ( 4D ) are included. Recesses 914 are formed on both end regions at the height of a central longitudinal axis, which serve as centering surfaces for storing the separating elements, for example in the above-mentioned magazines.

Wie aus 4A erkennbar, sind die Greiferbleche 93 oben und unten im zentralen Bereich angeordnet, und die Greiferbleche weisen eine zentrale Öffnung 933 auf, deren Öffnungskanten als Zentrierflächen für den Greiferfinger 333 (3) dienen. Die Seitenbereiche der Kerben des Trägerblechs 91 sind mit Auflageflächen 92, in diesem Ausführungsbeispiel acht Auflagebleche insgesamt bestückt. Auflagebleche 92 sowie Greiferbleche 93 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit den Trägerblechen 91 zusätzlich verschweißt, etwa mit Schweißnähten entlang der kurzen Seite der Bleche in Kerbenerstreckungsrichtung (Querrichtung Q) gesehen benachbart der Formkopplung durch Vorsprünge 911 und Öffnungen 922/932.How out 4A recognizable, the gripper plates 93 are arranged at the top and bottom in the central area, and the gripper plates have a central opening 933, the opening edges of which serve as centering surfaces for the gripper fingers 333 ( 3 ) serve. The side areas of the notches of the carrier plate 91 are equipped with bearing surfaces 92, in this exemplary embodiment eight bearing plates in total. Support plates 92 and gripper plates 93 are additionally welded to the carrier plates 91 in this exemplary embodiment, for example with weld seams along the short side of the plates in the direction of the notch extension (transverse direction Q) adjacent to the form coupling by projections 911 and openings 922/932.

Die Neigung der Auflagebleche 92 zur zentralen Erstreckungsachse der Trägerbleche 91 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 35°. Wie durch die drei Kreislinien K1, K2 und K3 in 4A angedeutet ist, eignen sich die Trennelemente 9, auf Stangen von Durchmessern im Bereich von Durchmessern zwischen den der Kreise K3 und K1 aufgelegt zu werden bzw. entsprechende Stangen zu tragen.The inclination of the support plates 92 to the central extension axis of the support plates 91 is 35° in this exemplary embodiment. As indicated by the three circular lines K1, K2 and K3 in 4A is indicated, the separating elements 9 are suitable for being placed on rods with diameters in the range of diameters between those of the circles K3 and K1 or for carrying corresponding rods.

Zudem können zu Identifikations- und Lagerungszwecken identifizierende Kennzeichnungen an den Trennelementen 9 vorgesehen werden, in diesem Ausführungsbeispiel realisiert durch einen Binärcode 94 und/oder einer fortlaufenden Nummer 95, die auf einem Trägerblech angebracht sein können. Bei dem mit dem Bezugszeichen 94 dargestellten Binärcode entsprechen die fünf Markierungsmöglichkeiten der oberen Zeile den Zahlen 1, 2, 4, 8 und 16, und der unteren Zeile den Ziffern 32, 64, 128, 256, 512, so dass durch entsprechende Markierung der Markierungsmöglichkeit eine leicht scannbare Identifizierungsmöglichkeit gegeben ist.In addition, identification markings can be provided on the separating elements 9 for identification and storage purposes, realized in this exemplary embodiment by a binary code 94 and/or a sequential number 95, which can be attached to a carrier plate. In the binary code shown with the reference number 94, the five marking options correspond to the numbers 1, 2, 4, 8 and 16 in the top line, and the numbers 32, 64, 128, 256, 512 in the bottom line, so that by appropriate marking of the marking option an easily scannable identification option is provided.

Aus den obigen Erläuterungen zu 4 ist ersichtlich, dass trotz der komplexen Geometrie des Trennelements dieses auch ohne 3D-Verformungsschritte aus planaren Blechzuschnitten gebildet werden kann. Es versteht sich jedoch, dass die konkrete Form der Trennelemente durchaus variiert werden kann, auch die Herstellungsmöglichkeit und Formgebung der Bleche nicht auf die oben dargestellte beispielhafte Form eingeschränkt ist. Gleiches gilt für Material und Abmessungen, im vorliegenden Beispiel sind die Bleche aus einem hochfesten Stahl gebildet. 4E zeigt noch eine Draufsicht auf das Trennelement 9.From the explanations above 4 it can be seen that despite the complex geometry of the separating element, it can also be formed from planar sheet metal blanks without 3D deformation steps. It goes without saying, however, that the specific shape of the separating elements can certainly be varied, and the possibility of manufacturing and shaping the metal sheets is not restricted to the exemplary shape presented above. The same applies to material and dimensions; in the present example, the sheets are made of high-strength steel. 4E shows another plan view of the separating element 9.

In 5 ist eine weitere Darstellung eines anderen Trennelements 9' abgebildet. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung von 4A. Der wesentliche Unterschied des Trennelements 9' gegenüber dem Trennelement 9 liegt darin, dass es für eine Stangengruppierung von bis zu acht Stangen ausgelegt ist. Die Bauweise ist analog, nur sind oben und unten im Trägerblech 91 vier Einkerbungen vorgesehen, und insgesamt sechzehn Auflagebleche (acht oben und acht unten) dienen dem Aufliegen auf vier Stangen bzw. der Auflage für vier Stangen. Die Relativdimensionierung der Trennelemente 9, 9' ist hinsichtlich der Erstreckungsrichtung des Trägerblechs 91 von gleicher Größenordnung in dem Sinne, dass sie beide einem Bewegungsinkrement der Transportvorrichtung des Durchlaufofens 100 entsprechen. Demnach orientiert sich der maximale für die Trennelemente 9' heranziehbare Stangendurchmesser am unteren Bereich der für die Trennelemente 9 heranziehbaren Stangendurchmesser (etwa Kreislinie K3).In 5 a further illustration of another separating element 9' is shown. The representation essentially corresponds to the representation of 4A . The main difference between the separating element 9' and the separating element 9 is that it is designed for a bar grouping of up to eight bars. The construction is analogous, except that four notches are provided at the top and bottom in the support plate 91, and a total of sixteen support plates (eight at the top and eight at the bottom) serve to rest on four rods or to support four rods. The relative dimensioning of the separating elements 9 , 9 ′ is of the same order of magnitude with regard to the extension direction of the carrier plate 91 in the sense that they both correspond to an increment of movement of the transport device of the continuous furnace 100 . Accordingly, the maximum rod diameter that can be used for the separating elements 9 ′ is based on the lower range of the rod diameters that can be used for the separating elements 9 (approximately circular line K3).

Der Durchlaufofen 100 kann somit stangengrößenabhängig in mehreren Betriebsarten betrieben werden. Für Stangen eines ersten Durchmesserbereichs (bis etwa entsprechend der Kreislinie K3) können die Gruppierungen von jeweils acht Stangen mit Trennelementen 9' bei einer zweilagigen Gruppierungsgestaltung für einen Durchsatz von acht Stangen pro Bewegungsinkrement sorgen. Es könnten aber auch z.B. nur zwei Stangen für die obere Lage herangezogen werden, so dass auch ein Durchsatz von sechs Stangen pro Bewegungsinkrement einstellbar ist. Hier erkennt man wiederum die höhere Flexibilität auch bei Durchsätzen von mehr als in diesem Ausführungsbeispiel vier Stangen pro Bewegungsinkrement.The continuous furnace 100 can thus be operated in several operating modes depending on the rod size. For rods of a first diameter range (up to approximately corresponding to the circular line K3), the groupings of eight rods each with separating elements 9' can ensure a throughput of eight rods per movement increment in a two-layer grouping design. However, only two bars could be used for the upper layer, for example, so that a throughput of six bars per movement increment can also be set. Here again the greater flexibility can be seen, even with throughputs of more than four rods per movement increment in this exemplary embodiment.

Für mittlere Stangendurchmesserbereiche (entsprechend Kreisen K2 zwischen K3 und K1) eignet sich die Verwendung der Trennelemente 9 (4A), wohingegen für noch größere Stangendurchmesser außerhalb des Anwendungsbereichs der Trennelemente 9 (etwa aufgrund der Platzierungseinstellung im Durchlaufofen 100) noch einlagig mit nur einer Stange pro Bewegungsinkrement gearbeitet würde.The use of the separating elements 9 ( 4A) , whereas for even larger rod diameters outside the area of application of the separating elements 9 (due to the placement setting in the continuous furnace 100, for example), one would still work in a single layer with only one rod per movement increment.

Weitergehende Flexibilität hinsichtlich Durchsatz und/oder ein höherer Maximaldurchsatz könnten dadurch erreicht werden, indem eine noch höhere Mehrlagigkeit unter Einsatz einer zweiten Reihe von Trennelementen 9 (9') auf den Stangen, die auf einer ersten Reihe von Trennelementen 9 (9') angeordnet sind, Platz für eine dritte Lage geschaffen wird, ggf. noch durch wiederholtes Stapeln von noch mehr Lagen. Bevorzugt sind jedoch Gestaltungen mit maximal drei, weiter bevorzugt maximal zwei Stangenlagen.Further flexibility in terms of throughput and/or a higher maximum throughput could be achieved by using an even higher multi-layer using a second row of separating elements 9 (9') on the bars, which are arranged on a first row of separating elements 9 (9'). , Space is created for a third layer, if necessary by repeated stacking of even more layers. However, configurations with a maximum of three, more preferably a maximum of two, rod layers are preferred.

Die Erfindung ist nicht auf die in der obigen Figurenbeschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Vielmehr können die einzelnen Merkmale nachfolgender Ansprüche wie auch vorstehender Beschreibung einzeln und in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The invention is not restricted to the exemplary embodiments illustrated in the above description of the figures. Rather, the individual features of the following claims as well as the above description can be essential individually and in combination for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 1223398 A1 [0002]

Claims

Process for the heat treatment of metallic semi-finished products (1, 2, 3, 4), in particular elongated metallic semi-finished products, in particular made of aluminum or an aluminum alloy, in particular homogenization treatment of cast semi-finished products, in which the metallic semi-finished products are moved by a transport device of a continuous furnace (100) to the continuous furnace from an entry point (60) along a transport route running along a transport direction (T) to an exit point (70) and experience an increase in temperature during their passage at least over a first area of the transport route, with a plurality of metallic Semi-finished products (1, 2, 3, 4) is located, characterized in that at least one (1, 3) of the plurality of semi-finished products in projection orthogonal to the direction of gravity (g) viewed from another (2, 4) of the plurality of semi-finished products at least for Part is obscured and a the weight of a The other (2, 4) semi-finished product is held at least partially over the one (1, 3) and/or another (3, 1) of the plurality of semi-finished products.

procedure after claim 1 , in which a positioning for holding the weight during the passage is already given upon entry into the continuous furnace (100) and/or upon exit from the continuous furnace.

procedure after claim 1 or 2 , in which the weight is held by one or preferably several separating elements (9; 9') spaced apart in the transverse direction.

Method according to one of the preceding claims, in which two or more semi-finished products (2, 4) are supported on two or more semi-finished products (1, 3) via a plurality (9a, 9b,...) of separating elements.

Method according to one of the preceding claims, in which the transport in the continuous furnace takes place discontinuously, in particular via the principle of the moving beam, and in particular the increment of movement of which corresponds to a semi-finished product grouping (10) coupled by the separating element or to a multiple thereof.

Method according to one of the preceding claims, in which the covering of one semi-finished product (1; 3) by the other semi-finished product (2; 4) is more than 50%, preferably more than 65%, in particular more than 80%, and in particular the semi-finished products are completely on top of each other.

Method according to one of the preceding claims, in which, viewed in the transverse direction, there is a distance of no more than 1.4 m, preferably no more than 1.2 m, in particular no more than 1 m, between two separating elements.

Method according to one of the preceding claims, in which a heating zone is first passed through in the continuous furnace (100), in particular with streams of hot air flowing from above onto the semi-finished products, and then a holding zone is passed through in which the semi-finished products are kept at temperature in the atmosphere.

Method according to one of the preceding claims, in which the entry and/or exit of the semi-finished products takes place transversely to the transport direction (T) in the continuous furnace (100).

Method according to one of the preceding claims, in which a semi-finished product grouping (10) coupled by separating elements (9) is grouped via a composition device (300) by a first gripper device (390) which can be positioned along at least a first direction (T) in a first step at least two semi-finished products (1, 3) are positioned in parallel, in a second step a second gripper device (310) that can be positioned along the first direction (T) and a second direction (Q) a plurality of separating elements (9) in the transverse direction (Q) from one another spaced apart on the semi-finished products (1, 3) positioned in the first step, and in a third step further semi-finished products (2, 4) are placed by the first gripper device (390) on the separating elements (9) placed in the second step.

procedure after claim 10 , in which the positioning movement of both gripper devices (390, 310) takes place along the first direction (T) on the same travel rails (321).

Method according to one of the preceding claims, in which a decomposition device (410) separates the semi-finished products of a group of semi-finished products (10) coupled by separating elements (9) after they have exited the continuous furnace and in particular the separated semi-finished products are subjected to a quality control, in particular an ultrasound -Test.

Heat treatment system (800) for carrying out a method according to one of the preceding claims, with a continuous furnace (100) which has a transport device and for the simultaneous passage of metallic semi-finished products (1, 2, 3, 4) with a dimension in the transport direction, a dimension in Transverse direction and a dimension in the height direction is laid, the clear furnace height and its inlet and outlet openings having a height of at least twice the height of the semi-finished product, further with a plurality of separating elements (9, 9') and a composition device (300) for forming one over, in particular, a plurality of separating elements (9) coupled semi-finished product grouping (10), in which at least one semi-finished product (1, 3) of the grouping (10) in projection orthogonal to the direction of gravity (g) viewed from another semi-finished product (2, 4) of the grouping (10) at least is partially covered and the weight of the other semi-finished product (2, 4) is at least partially held by one (1, 3) and/or another semi-finished product (3, 1) of the grouping (10), and in which the semi-finished products (1, 2, 3, 4) of the grouping (10) pass through the continuous furnace coupled.

Ensemble (9) from several separating elements (9a, 9b,...) of a heat treatment system (300). Claim 13 , in which the separating elements (9a, 9b,...) are in particular of the same design and in particular lower coupling surfaces (92) for in particular overlying coupling to the upper side of at least two semi-finished products and upper coupling surfaces (92) for in particular overlying coupling of at least one, preferably at least one have two semi-finished products with their undersides.

Set of several ensembles (9, 9') after Claim 14 , wherein at least two ensembles (9, 9') of the set differ in terms of the number of their lower and/or upper coupling surfaces and/or in terms of the dimensioning and/or positioning of their upper and lower coupling surfaces.

Composition device (400) of a heat treatment system (800). Claim 13 , having a first gripper device (390) that can be positioned in a first direction (T) and a second gripper device (310) that can be positioned with respect to the first direction (T) and a second direction (Q), the second gripper device (310) being designed for this purpose, separating elements (9a, 9b,...) of an ensemble (9) taken from a magazine Claim 16 with respect to the second direction (Q).

Subsystem of a heat treatment system (800). claim 15 , with a gripper (392) of a first gripper device (390) of a composition device (400). Claim 16 and a separating element (9a, 9b,...) of an ensemble (9). Claim 14 , in which the gripper has a gripper claw (393), the upward-pointing side of which serves to support a metallic semi-finished product and the downward-pointing side at the lowest point at a distance from the highest point of the free end of the gripper claw, viewed in the direction of gravity, of less than is given by the semi-finished product spacing-defining arrangement of lower and upper coupling surfaces of the separating element.

Method for operating a continuous furnace (100) of a heat treatment system (800). Claim 13 , In which, in a first mode, a method according to one of Claims 1 until 12 with a first ensemble (9) of a set claim 15 is carried out, and in a second operating mode metallic semi-finished products with in particular a height dimension greater than the height dimension of the metallic semi-finished products of the first operating mode pass through the continuous furnace in a single layer or a method according to one of Claims 1 until 12 with an ensemble (9') of the set that is different from the ensemble (9) of the first operating mode claim 15 is performed.