DE3701387A1

DE3701387A1 - Integrierte waermestation fuer halb- oder vollautomatische fertigungsstrassen

Info

Publication number: DE3701387A1
Application number: DE19873701387
Authority: DE
Inventors: Juergen Holm
Original assignee: MOELLEKEN HOLM GmbH
Current assignee: MOELLEKEN HOLM GmbH
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1987-01-20
Publication date: 1988-07-28

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Ausführung für elektro magnetische Energiewandler, die in einer Wärmestation integriert sind. Die elektro-magnetischen Energiewandler sind in Aufbau und Funktion hinreichend bekannt.

Sie werden in Form von flachen elektro-magnetischen Energiewandlereinheiten oder als feinan gepaßte, in besonderer Technik hergestellte, Induktions-Wärme- Elemente gebaut. (Fig. 1-9.

Es wird sowohl auf den Sonderbau und die Anwendung von Transformatoren, wie auch auf die Feinanpassung von Induktions energiewandlern verwiesen.

Für den erfindungsgemäßen Zweck spielen die flachen, eventuell feinangepaßten Induktionsenergiewandler eine wichtige Rolle. Sie werden in mobile Wärmestationen eingebaut. Eine solche Wärmestation hat ein eigenes Kontroll- und Meßsystem, eigene Wärmetauscher, Wärmefühler, Steuereinheit und Bedienungselemente.

Die bisherige Lösung - Wärmefluß von außen nach innen - zur Erwärmung von Formen/Werkzeugen z. B. für die Gummi- und Plastikindustrie sah es vor die einzelnen Stücke durch Dampf, Öl oder elektrische Platten auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Diese Methode war sehr zeitintensiv, verbrauchte wesentlich mehr Energie und der Energieverlust durch die Wärmeabgabe an die Umgebung war weit höher.

Die energiewandlerbestückte Wärmestation zeichnet sich durch den Vorteil des Wärmeflusses von innen nach außen aus.

Ein wesentlicher Vorteil der integrierten Wärmestation ist der mobile Einsatz zur Erwärmung des jeweiligen Werkstückes/zeuges etc. im jeweilig geforderten Abschnittes innerhalb der Fertigungs straße.

Die mobile Wärmestation ist daher entsprechend den Erfordernissen der Produktion einsetzbar.

Die Wärmestation ist durch ihre Bauweise und Anpassungsmöglichkeit eine in den Fertigungsablauf voll integrierbare Einheit.

Durch die flexible Einsatzweise der Wärmestation können immer neue Anwendungsbereiche erschlossen werden.

Als abgeschlossene Einheit ist die Wärmestation geeignet zum Einsatz in vielen Bereichen der Farikation.

Die Bedienung der Station ist einfach. Sie erfolgt halb- oder vollautomatisch.

Ein Bedienungsfeld mit Anzeigen und Meß- und Überwachungselementen ist ein Bestandteil der Station.

Die Mobilität der integrierten Wärmestation wird durch Rollen, die mit Bremsen und Sicherheitsbügeln versehen sind, erreicht. Um bei einigen Anwendungsbereichen das Be- und Entladen der Station zu erleichtern kann ein Ablagetisch , evt. auch mit Rollen versehen, hinzugefügt werden.

Anwendungsbeispiele für die Arbeitsweise der Wärmestation:

Bei einer Ausführung der Wärmestation wird auf ein unteres Induktionselement die zu erwärmende Form/Werkzeug etc. befestigt, das obere Induktionselement wird auf die Form halb- oder vollauto matisch heruntergefahren (Sandwichbauweise Fig. 15-17). Der Heizvorgang setzt nachfolgend ein. Durch magnetische Wanderfelder, Wirbelströme, wird die Wärme direkt in der Form erzeugt. Die Heizelemente selbst bleiben relativ kalt. Die Erwärmung erfolgt von innen nach außen. Ist die vorgewählte Temperatur erreicht, so schaltet sich das Gerät selbsttätig ab und die Form kann entnommen werden. Durch entsprechende Schutzmaßnahmen nach UVV ist es nicht möglich die Form während des Heizvorganges, bei eingeschalteter Anlage, zu entnehmen. Je nach Ausführung der Wärmestation können Formenwechsel in sehr kurzen Zeitabschnitten erfolgen.

Eine weitere Ausführung für den Einsatz einer integrierten Wärme station ist z. B.: Die beidseitige Erwärmung der Form innerhalb einer Fertigungsstraße. Ein umlaufendes Teflonband oder ähnliches dient dabei als Wärmeschutzschild. Das taktmäßige Erwärmen kann mit einer taktmäßigen Kühlung verbunden werden (Fig. 14 und 18). Die Erwärmungszeit kann je nach Auslegung der Induktionselemente gesteuert werden. Temperaturanstiege von 1°C pro Sekunde können erreicht werden.

Ein weiteres Beispiel ist der nachträgliche Einsatz der Wärme station in Fertigungsstraßen z. B.: für die Erwärmung von Rohren vor der Ummantelung.

Der Fertigungsablauf erfolgt ohne große Änderung. (Fig. 6, 7, 10-13)

Die Wärmestation ermöglicht durch die große Flexibilität der Auf bauten die schnelle Anpassung an die unterschiedlichen Durchmesser der zu erwärmenden Rohre. Durch die Feinanpassung der Induktions elemente ist der Wärmeverlust, der bei herkömmlicher Erwärmung sehr groß sein kann, praktisch null.

Claims

1. Der Einbau von flachen oder feinangepaßten Induktionselementen in eine mobile Station ist dadurch gekennzeichnet, daß Formen, Werkzeuge/stücke etc. durch magnetische Wanderfelder, Wirbel ströme, direkt an Ort und Stelle auf die gewünschte Temperatur erwärmt werden können. (Fig. 1-4)

2. Die integrierte Wärmestationen in Fertigungsstraßen sind, da durch gekennzeichnet, daß sie im mobilen Einsatz das jeweilige zu erwärmende Werkzeug/stück etc. für den Abschnitt innerhalb der Fertigungsstraße direkt erwärmen. (Fig. 14)

3. Die Wärmestation ist in jedem Fertigungsbereich einsetzbar, dies ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in sich kom pakte Anlage ist, die alle Bedienungs- und Kontrollmecha nismen einschließt und die entweder halb- oder vollautomatisch gesteuert werden kann.

4. Die integrierte Wärmestation ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung in halb- oder vollautomatischen Fertigungs straßen entsprechend den Erfordernissen eingesetzt wird.

5. Die Wärmestation bewirkt erhebliche Zeitverkürzungen der Auf heizung/Erwärmung von Formen/Werkzeugen, die, dadurch gekenn zeichnet ist, daß die eingebauten Induktionselemente die Formen/Werkzeuge von innen nach außen durch elektrische Wirbel ströme in der Form selbst erwärmen. Temperaturanstiege von 1°C pro Sekunde werden erreicht.

6. Die mobile Wärmestation ermöglicht eine Erwärmung auf die ge wünschte Temperatur während des Transportes, diese Anwendung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Form, etc. anstatt auf einen Transportwagen in die Wärmestation gelegt wird und der Zeitersparniß ist beim Einsatz in Fertigungsstraßen von großem Vorteil, da die Form, etc. von Einsatzort zu Einsatz ort oder Lager zu Einsatzort erwärmt wird.

7. Formen und Werkzeuge werden während des Arbeitsflusses aufge heizt oder immer wieder zwischengeheizt um eine bestimmte Tem peratur zu halten, die Arbeitsweise ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestation in die Fertigungsstraße oder den Ferti gungsablauf voll integriert ist. (Fig. 14)

8. Die Wärmestation kann unterschiedliche Formen/Werkzeuge er wärmen, dies ist dadurch gekennzeichnet, daß die in die Wärme station eingebauten Induktionselemente den jeweiligen Anforder ungen angepaßt werden. Dies ist folgendermaßen möglich: Feinangepaßte Induktionsele mente (Fig. 5-9), die als leicht auswechselbare Module ein gesetzt werden (Fig. 10; 11) oder als einstellbare Grundformen für unterschiedliche Durchmesser oder Höhe/Breite von Formen (Fig. 12; 13).

9. Die Wärmestation erwärmt die Form/Werkzeuge an Ort und Stelle des Einsatzes, mühsame Transporte, Zeit- und Wärmeverluste ent fallen, diese Anwendung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Energiewandler z. B.: an Robotern montiert werden und program mierte Erwärmungsprozesse unterschiedlicher Formen/Werkzeuge in Fertigungslinien und Transferstraßen durchführen. (Fig. 15; 16)

10. Die Wärmestation eignet sich zum Einsatz in Fertigungsstraßen mit taktmäßigen Erwärmungen und Abkühlungen (Fig. 18), diese Einsatzmöglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß bei bestimm ten Fertigungsabläufen eine Form in unterschiedlichen Arbeits temperaturen eingesetzt wird, so daß eine Erwärmung, anschlies sende Abkühlung mit wiederholter nachfolgender Erwärmung, etc. benötigt wird. Die Wärmestation wird bei dieser Anwendung ge zielt eingesetzt.