WO2014079700A2 - System zum temperieren von werkstücken - Google Patents

System zum temperieren von werkstücken Download PDF

Info

Publication number
WO2014079700A2
WO2014079700A2 PCT/EP2013/073352 EP2013073352W WO2014079700A2 WO 2014079700 A2 WO2014079700 A2 WO 2014079700A2 EP 2013073352 W EP2013073352 W EP 2013073352W WO 2014079700 A2 WO2014079700 A2 WO 2014079700A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
tempering
goods carrier
workpiece
workpieces
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/073352
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014079700A3 (de
Inventor
Alfred LÖSCH
Original Assignee
Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp System Engineering Gmbh filed Critical Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Publication of WO2014079700A2 publication Critical patent/WO2014079700A2/de
Publication of WO2014079700A3 publication Critical patent/WO2014079700A3/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/02Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • F27B9/028Multi-chamber type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B19/00Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group
    • F27B19/02Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group combined in one structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/062Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated
    • F27B9/067Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated heated by induction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12Travelling or movable supports or containers for the charge
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

Es wird ein System zum Temperieren von Werkstücken, insbesondere für eine Warmumformungsstation, vorgeschlagen, aufweisend eine Temperiervorrichtung und wenigstens einen durch die Temperiervorrichtung zu transportierenden Warenträger, wobei die Temperiervorrichtung eine Temperierkammer zum Temperieren eines auf dem Warenträger angeordneten Werkstücks aufweist, wobei die Temperiervorrichtung ferner eine Isolationskammer aufweist, welche zum Laden des Werkstücks auf den Warenträger und/oder zum Entladen des Werkstücks vom Warenträger vorgesehen ist.

Description

BESCHREIBUNG Titel System zum Temperieren von Werkstücken
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem System zum Temperieren von Werkstücken, insbesondere für eine Warmumformungsstation, wobei das System eine Temperiervorrichtung und wenigstens einen durch die Temperiervorrichtung zu transportierenden Warenträger umfasst, wobei der Warenträger mit einem Werkstück zu bestücken ist.
Es ist allgemein bekannt, metallische Werkstücke vor ihrer Weiterverarbeitung mittels einer Aufwärmvorrichtung auf eine optimale Verarbeitungstemperatur aufzuwärmen. Beispielsweise werden in der Karosseriefertigung Blechplatinen durch Warmumformung in eine gewünschte Form gebracht. Vor dem Warmumformen werden die Blechplatinen dabei durch eine Aufwärmvorrichtung transportiert, um die Blechplatinen aufzuwärmen und hierdurch die Festigkeit der Blechplatinen für den darauffolgenden Umformprozess vorübergehend herab- zusetzen. Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, derartige Systeme mit Rollenförderern auszustatten, auf deren Rollen die Blechplatinen durch die Aufwärmvorrichtung bewegt werden.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zum Temperieren von Werkstücken bereitzustellen, welches ein energieeffizienteres Temperieren der Werkstücke erlaubt und gleichzeitig kostengünstig zu realisieren ist. Diese Aufgabe wird mit einem System zum Temperieren von Werkstücken, insbesondere für eine Warmumformungsstation, aufweisend eine Temperiervorrichtung und wenigstens einen durch die Temperiervorrichtung zu transportierenden Warenträger, wobei die Temperiervorrichtung eine Temperierkammer zum Temperieren eines auf dem Warenträger angeordneten Werkstücks aufweist, und wobei die Temperiervorrichtung ferner eine Isolationskammer auf- weist, welche zum Laden des Werkstücks auf den Warenträger und/oder zum Entladen des Werkstücks vom Warenträger vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen System der Warenträger innerhalb der Isolationskammer be- und/oder entladen. Dies hat den Vorteil, dass der Warenträger nicht aus der Temperiervorrichtung entnommen wird und somit der Wärmeaustausch zwischen dem Warenträger und der die Temperiervorrichtung umgebenden Luft reduziert wird. Die Energiebilanz des Systems wird somit erheblich verbessert. Die Temperiervorrichtung dient entweder zum Aufwärmen oder zum Abkühlen des Werkstücks für nachfolgende Weiterverarbeitungsprozesse. Das Werkstück umfasst insbesondere ein plattenförmiges, metallisches Werkstück, beispielsweise eine Blechplatine, aus welchem im Wege einer Warmumformung ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug erzeugt wird. Die Warmumformung er- folgt vorzugsweise in einer Presse.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das System einen Transportmechanismus zum Transportieren des Warenträgers in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander durch die Temperierkammer und die Isolationskammer aufweist. In vorteilhafter Weise wird der Warenträger somit in einer Schleife durch die Temperiervorrichtung gefördert. Der Warenträger wird beim Durchlaufen der Tem- perierkammer immer wieder auf die Zieltemperatur gebracht und weicht beim Durchlaufen der Isolationskammer geringer von dieser Zieltemperatur ab, als wenn der Warenträger wie beim Stand der Technik nach jedem Zyklus vollständig aus der Temperiervorrichtung herausgenommen werden würde. Vorzugsweise weist der Warenträger eine hohe Wärmekapazität auf, so dass der Warenträger in der Isolierkammer nur geringfügig abkühlt (sofern die Temperiervorrichtung als Aufwärmvorrichtung arbeitet). In die Isolierkammer werden lediglich neue zu temperierende Werkstücke von außen eingebracht und nach Durchlaufen der Temperierkammer wieder aus der Isolierkammer entfernt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass der Transportmechanismus derart ausgebildet ist, dass der Warenträger innerhalb der Temperierkammer parallel zu einer zur Haupterstreckungsebene des Warenträgers senkrechten Vertikalrichtung transportiert wird und dass der Warenträger innerhalb der Isolationskammer antiparallel zur Vertikalrichtung transportiert wird. Die vom Warenträger in der Temperiervorrichtung zurückgelegte Wegstrecke entspricht somit nahezu einem Rechteck. Eine solcher Bewegungsablauf ist vorteilhafterweise mittels eines vergleichsweise einfach und kostengünstig aufzubauenden Transportmechanismus realisierbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das System innerhalb der Isolationskammer eine Entladestation zum Entladen der Werkstücke von dem Warenträger und eine Ladestation zum Laden der Werkstücke auf den Warenträger aufweist. In vorteilhafter Weise erfolgt die Be- und Entladung des Waren- trägers innerhalb der Isolationskammer, so dass möglichst wenig Temperaturaustausch mit der Umgebung der Temperiervorrichtung herbeigeführt wird. Auf diese Weise wird in der Temperierkammer weniger Energie verbraucht, um den in die Temperierkammer neu eingebrachten Warenträger erneut zu temperieren. Die Ladestation und die Entladestation liegen entlang der Vertikalrichtung vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Transportmechanismus ein erstes Verschiebeelement zum Transportieren des Warenträgers von der in der Isolationskammer angeordneten Ladestation parallel zu einer zur Vertikalrichtung senkrechten Horizontalrichtung in die Temperierkammer aufweist und dass der Transportmechanismus ein zweites Verschiebeelement zum Transportieren des Warenträgers von der Temperierkammer antiparallel zur Horizontalrichtung zu der in der Isolationskammer angeordneten Entladestation aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass das erste und/oder zweite Verschiebeelement ein Antriebsmittel zum Bewegen des Mitnehmermittels parallel oder antiparallel zur Horizontalrichtung aufweist und wobei das erste Verschiebeelement und/oder das zweite Verschiebeelement jeweils ein Mitnehmermittel zum Mitnehmen des Warenträgers parallel oder antiparallel zur Horizontalrichtung aufweist. Das Antriebsmittel umfasst vorzugsweise einen Seilzug, eine Gliederkette oder eine Schubstange. Auf diese Weise wird ein vergleichsweise kostengünstiger Transportmechanismus zum Bewegen des Warenträgers zwischen der Isolationskammer und der Temperierkammer realisiert.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vor- gesehen, dass das erste und/oder zweite Verschiebeelement eine Aktuatorstange aufweist, welche parallel Horizontalrichtung in die Temperierkammer ein- und ausführbar ist, wobei die Aktuatorstange mittels eines Antriebs entlang der Horizontalrichtung bewegbar ist. Der Transportmechanismus sorgt insbesondere dafür, die mit Werkstücken beladenen Warenträger zwischen der Temperierkammer und der Isolationskammer zu verfahren, d.h. von der Isolationskammer in die Temperierkammer und umgekehrt zu transportieren. Die Temperierkammer ist vorzugsweise zwischen dem Antrieb und der Isolationskammer angeordnet. In vorteilhafter Weise ist der Antrieb selbst außerhalb der Temperierkammer angeordnet, so dass der Antrieb einerseits keinen extremen thermischen Belastungen ausgesetzt ist und andererseits für Wartungs- und Servicezwecke jederzeit zugänglich ist. Innerhalb der Temperierkammer bewegen sich lediglich die Aktuatorstangen, so dass eine vergleichsweise gute thermische Isolierung der Temperierkammer im Bereich der Eintrittsöffnungen für die Aktuatorstange zu erzielen ist. Die Aktuatorstange fungiert insbesondere als Druck- und Ziehstange, so dass Warenträger von der Isolationskammer in die Temperierkammer mittels der Aktuatorstange gezogen werden können (insbesondere im unteren Bereich der Temperierkammer) und Warenträger von der Temperierkammer zurück in die Isolationskammer geschoben werden können (insbesondere im oberen Bereich der Temperierkammer). Zum Ziehen der Warenträger ist vorgesehen, dass die Aktuatorstange mittels des weiteren An- triebs zwischen einer Eingriffsstellung zum Eingriff mit einem Warenträger und/oder einem Werkstück und einer Freigabestellung zum Freigeben des Warenträgers und/oder des Werkstücks um ihre Längsachse drehbar ist. Zum Greifen des Warenträgers in der Eingriffsstellung weist die Aktuatorstange ein mit einem Hinterschnitt versehendes Greifelelement auf, welches durch Drehen der Aktuatorstange um ihre eigene Längsachse in Eingriff mit einem entsprechenden Hinterschnitt am Warenträger bringbar ist und durch Weiter- oder Zurückdrehen der Aktuatorstange wieder außer Eingriff mit dem entsprechenden Hinterschnitt am Warenträger bringbar ist. Denkbar ist, dass die Aktuatorstange mit einer sich längseckenden Außenverzahnung versehen ist, welche in Eingriff mit wenigstens einem Antriebsritzel des Antriebs steht, um die Aktuatorstange entlang der Horizontalrichtung durch die Formschluss- Verbindung zwischen der Verzahnung und dem Antriebsritzel zu bewegen. Alternativ ist vorgesehen, dass die Aktuatorstange zwischen zwei Antriebsrollen des Antriebs angeordnet ist, welche die Aktuatorstange durch Reibschluss entlang der Horizontalrichtung bewegen. Die Aktuatorstange ist drehfest, aber längsverschiebbar in einer Aktuatorstangenhülse angeordnet, auf dessen Außenumfang ein Schwenkritzel befestigt ist, dessen Drehachse deckungs- gleich mit der Längsachse der Aktuatorstange verläuft, wobei das Schwenkritzel in Eingriff mit einem Schwenkantriebritzel des weiteren Antriebs steht, welches mittels des weiteren Antriebs um eine zur Längsachse senkrechte Drehachse drehbar ist, um die Aktuatorstange zwischen der Eingriffs- und Freigabestellung zu verschwenken. Vorzugsweise weist die Aktuatorstange einen viereckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt auf, während die Aktuatorstangenhülse einen Durchgangsöffnung mit einem entsprechenden viereckigen bzw. quadratischen Innenprofil aufweist, um eine zwar längsverschiebbare, aber drehfeste Verbindung zwischen Aktuatorstange und Aktuatorstangenhülse zu realisieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die Temperierkammer und die Isolationskammer in ein gemeinsames Isolationsgehäuse gekapselt sind. In vorteilhafter Weise kann somit der Energieverbrauch weiter gesenkt werden. Die Wandungen des Isolationsgehäuses sind vorzugsweise aus einem Isoliermaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Die Wandung der Isolationskammer weist vorzugsweise eine verschließbare Eingangsöffnung zum Einbringen von Werkstücken in die Ladestation und/oder eine verschließbare Ausgangsöffnung zum Abführen von Werkstücken aus der Entladestation auf. Auf diese Weise können die Eingangs- und/oder Ausgangsöffnung verschlossen werden, wenn gerade kein Einbringen oder Ausbringen von Werkstücken vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Temperiervorrichtung eine Aufheizvorrichtung zum Aufheizen der auf dem Warenträger angeordneten Werkstücke aufweist. Die Aufheizvorrichtung umfasst insbeson- dere eine Induktionseinheit mit einer Induktionsspule, wobei innerhalb der Induktionsspule die Temperierkammer angeordnet ist. Die Verwendung einer Induktionsspule ermöglicht ein vergleichsweise energieeffizientes Aufheizen der Werkstücke. Vorzugsweise weist der Warenträger eine Grundplatte und/oder eine Temperierungsplatte auf. Die Temperierungsplatte weist vorzugsweise eine Dicke auf, die größer die Dicke des Werkstücks ist. Das erfindungs- gemäße System ermöglicht in vorteilhafter Weise einen durch Induktionsströme hervorgerufenen Wärmeeintrag in die Temperierungsplatte, wobei die Temperierungsplatte die Wärme dann durch Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung an das Werkstück abgibt. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch eine im Vergleich zum Stand der Technik erheblich energieeffizientere Aufwärmung des Werkstücks, insbesondere auf hohe Temperaturen, ermöglicht wird. Bei der Verwendung von Induktionstechnik zum Aufheizen von Werkstücken werden mittels einer Induktionsspule Wirbelströme im Werkstück induziert. Die Effizienz des Heizvorgangs hängt dabei allerdings von der Material stärke des Werkstücks ab. Bei geringen Materialstärken lässt sich keine energieeffiziente Aufheizung auf hohe Temperaturen allein mittels Induktion erzielen. Das erfindungsgemäße System nutzt daher einen Warenträger, der zusätzlich mit einer Temperierungsplatte ausgestattet ist. Diese Temperierungsplatte kann - je nach gewünschter Zieltemperatur - in entsprechender Stärke ausgebildet sein. Beim induktiven Erwärmen werden zunächst das Werkstück (sofern es sich um ein metallisches Werkstück handelt) und die Temperierungsplatte jeweils durch Induktionsströme unmittelbar aufgeheizt. Bei zunehmenden Temperaturen wird die allein durch Induktion herbeigeführte Tempera- turzunahme beim Werkstück immer geringer, während die allein auf Induktion beruhende Temperaturzunahme bei der insbesondere dick ausgebildeten Temperierungsplatte weiter fortschreitet. Die aufgeheizte Temperierungsplatte gibt sodann Wärme über Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung an das Werkstück ab. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Werkstück in Form einer sehr dünnen Blechplatine durch ein induktives Heizverfahren auf effiziente Weise auch auf derart hohe Temperaturen aufgeheizt werden, welche ohne das Vorhandensein der Temperierungsplatte durch Induktion nicht oder nur sehr langsam (und somit ineffizient) erreicht werden würden. Die Temperierungsplatte ist insbesondere aus Stahl und die Grundplatte aus Keramikmaterial gefertigt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die Temperiervorrichtung eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der auf dem Warenträger angeordneten Werkstücke aufweist. In vorteilhafter Weise können die Werkstücke mittels der Temperiervorrichtung gekühlt werden. Die Kühlvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Leitungssystem zum Fördern eines Kühlfluid. Das Kühlfluid ist vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, welches beispielsweise durch das als Kälteschlagen fungierende Leitungssystem, einen Kompressor, einen Kondensator und ein Expansionsventil gepumpt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Systems gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Figur 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Systems gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittbildansicht eines Systems gemäß einer beispielhaften dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung
Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht eines Systems gemäß einer beispielhaften vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 5 zeigt eine schematische Aufsichtsdarstellung eines Systems gemäß einer beispielhaften fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figuren 6a, 6b, 6c zeigen schematische Ansichten eines Warenträgers eines Systems gemäß der beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figuren 7 und 8 zeigen schematische Perspektivansichten eines Systems gemäß einer beispielhaften sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figuren 9 und 10 zeigen schematische Detailansichten eines Systems gemäß der beispielhaften sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Systems 1 zum Temperieren von Werkstücken 2 gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 1 umfasst eine Temperiervorrichtung 3 mit einer Temperierkammer 4. Die Temperierkammer 4 weist eine Induktionseinheit 6 mit einer Induktionsspule 7 auf, deren Windungen um die Temperierkammer 4 verlaufen. Zum Erwärmen der Werkstücke 2 wird jeweils ein Werkstück 2 auf einem Warenträger 5 angeordnet und der mit dem Werkstück 2 bestückte Warenträger 5 anschließend durch die Temperierkammer 4 transportiert.
Das System 1 weist ferner eine Isolationskammer 10 auf. Innerhalb der Isolationskammer 10 ist eine Ladestation 1 1 zum Beladen der Warenträger 5 mit Werkstücken 2, welche in die Temperierkammer 4 eingeführt werden sollen, und eine Entladestation 12 zum Entladen von Werkstücken 2 von den Warenträgern 5, welche aus der Temperierkammer 4 kommen, angeordnet. Die Temperierkammer 4 und die Isolationskammer 10 sind in ein gemeinsames Isolationsgehäuse (nicht dargestellt) eingekapselt. Die Warenträger 5 durchlaufen in einem geschlossenen Kreislauf (auch als geschlossene Schleife bezeichnet) nacheinander die Temperierkammer 4 und die Isolationskammer 10. Vorteilhafterweise verbleiben die Warenträger 5 in diesem Kreislauf und innerhalb der Isolationsgehäuses, so dass die im Warenträger 5 bzw. einer Temperierungsplatte 9 des Warenträgers 5 gespeicherte Wärmeenergie auch beim Be- und Entladen der Warenträger 5 möglichst nicht verloren geht. Auf diese Weise kann der Gesamtenergieverbrauch des Systems 1 erheblich reduziert werden. Die Ladestation 1 1 ist in einem unteren Bereich der Isolationskammer 10 angeordnet. Ein in der Ladestation 1 1 befindlicher unbestückter Warenträger 5 wird mit einem neuen Werkstück 2 beladen, indem das Werkstück 2 durch eine verschließbare Eingangsöffnung in die Isolati- onskammer 10 eingebracht und auf den Warenträger 5 aufgelegt wird. Der Warenträger 5 wird sodann entlang einer zur Haupterstreckungsrichtung 100 parallelen Horizontalrichtung 101 von dem unteren Bereich der Isolationskammer 10 in einen unteren Bereich der Temperierkammer 4 verschoben. Hierfür wird ein Stapel von Warenträgern 5, welcher sich bereits in der Temperierkammer 4 befindet, mittels eines Transportmechanismus (nicht dargestellt) entlang einer zur Haupterstreckungsebene 100 senkrechten Vertikalrichtung 102 um zumindest eine Warenträgerhöhe von unten nach oben bewegt. Der von der Isolationskammer 10 kommende Warenträger 5 kann somit unter den vormals untersten Warenträger 5 des Stapels in die Temperierkammer 4 eingeführt werden. Bei jedem Einführen eines neuen Warenträgers 5 unter den Stapel wandern die gestapelten Warenträger 5 in der Temperierkammer 4 sukzessive nach oben. Während dieser Bewegung werden die jeweiligen Werkstücke 2 mittelbar oder unmittelbar durch die Induktionseinheit 6 erwärmt. Bei jedem Einführen eines neuen Warenträgers 5 unter den Stapel wird zudem der oberste Warenträger 5 des Stapels antiparallel zur Horizontalrichtung 101 aus der Temperierkammer 4 entfernt und zurück in die Isolationskammer 10 geschoben. Der Warenträger 5 gelangt hierdurch in den im oberen Be- reich der Isolationskammer 10 angeordneten Entladestation 12. Das erwärmte Werkstück 2 des jeweiligen Warenträgers 5 wird in der Entladestation 12 vom Warenträger 5 genommen und aus einer verschließbaren Ausgangsöffnung aus der Isolationskammer 10 entfernt. Das erwärmte Werkstück 2 kann nun zu weiteren Bearbeitungsstationen, beispielsweise einer Warmumformungsstation in Form einer Presse, transportiert werden. Der nunmehr unbe- stückte Warenträger 5 wird mittels des Transportmechanismus (nicht dargestellt) innerhalb der Isolationskammer 10 von der Entladestation 12 antiparallel zur Vertikalrichtung 102 zur Ladestation 1 1 transportiert. In der Ladestation 1 1 beginnt der beschriebene Kreislauf erneut. Zum Erwärmen der Werkstücke 2 innerhalb der Temperierungskammer 4 wird an die Induktionsspule 7 ein Wechselstrom angelegt, wodurch innerhalb der Induktionsspule 7, also in der Temperierkammer 4, ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Beim Transport des Warenträgers 5 durch die Temperierkammer 4 werden durch das Wechselfeld Wirbelströme entweder innerhalb des Werkstücks 2, sofern das Werkstück 2 aus Metall gefertigt ist, oder in einer Temperierungsplatte 9 des Warenträgers 2 erzeugt. Wenn die Wirbelströme direkt im Werkstück 2 erzeugt werden, wird das Werkstück 2 aufgrund Joulescher Wärme durch diese Wirbelströme unmittelbar erwärmt. Wenn der Warenträger 2 eine Temperierungsplatte 9 aufweist, beispielsweise weil ein nichtleitendes Werkstück 2 oder ein vergleichsweise dünnes Werkstück 2 in der Temperierkammer 4 erwärmt werden soll, werden in der Temperierungsplatte 9 Wirbelströme induziert. Das Material der Temperierungsplatte 9 stellt einen elektrischen Widerstand dar, so dass innerhalb der Temperierkammer 4 die Wirbelströme eine Erwärmung der Temperierungsplatte 9 aufgrund Joulescher Wärme herbeiführen. Die Temperierungsplatte 9 gibt sodann Wärme durch Wärmestrahlung und/oder Wärmeleitung an das Werkstück 2 ab. Wenn das Werkstück 2 aus Metall besteht, wird auch das Werkstück 2 selbst unmittelbar induktiv erwärmt. Bei geringen Materialstärken lässt sich aber keine energieeffiziente Aufheizung des Werkstücks 2 auf hohe Temperaturen allein mittels Induktion innerhalb des Werkstücks 2 erzielen. Bei zunehmenden Temperaturen wird die allein durch Induktion innerhalb des Werkstücks 2 herbeigeführte Temperaturzunahme beim Werkstück 2 immer weniger, während die allein auf Induktion beruhende Temperaturzunahme bei der dicker ausgebildeten Temperierungs- platte 9 weiter hocheffizient fortschreitet. Die aufgeheizte Temperierungsplatte 9 gibt sodann ihre Wärme über Wärmestrahlung an das Werkstück 2 ab. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Werkstück 2 in Form einer sehr dünnen metallischen Platine oder eines Kunststoffbauteils durch das induktives Heizverfahren in effizienter Weise auch auf derart hohe Temperaturen aufgeheizt werden, welche ohne das Vorhandensein der Temperierungsplatte 9 durch Induktion nur sehr langsam und somit ineffizient oder überhaupt nicht (Kunststoffbauteil) erreicht werden könnte. Um die Effizienz des Aufwärmvorgangs zu optimieren, weist die Temperierungsplatte 9 im Mittel eine deutlich höhere Dicke senkrecht zur Haupterstre- ckungsebene 100 des Warenträgers 5 auf als das Werkstück 2. Die Temperierungsplatte 9 ist vorzugsweise zwischen der keramischen Grundkomponente 8 und dem Werkstück 2 an- geordnet, so dass die von der Temperierungsplatte 9 ausgehende Wärmestrahlung vornehmlich das Werkstück 2 erwärmt. Das Werkstück 2 umfasst insbesondere ein plattenför- miges, metallisches Werkstück, beispielsweise eine Blechplatine, aus welchem im Wege der Warmumformung später ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug erzeugt wird. Die Erwärmung des Werkstücks 2 innerhalb der Temperierkammer 4 dient vorzugsweise ferner der Diffusion und Austenitisierung des Werkstücks 2.
In Figur 2 ist eine schematische Schnittbildansicht eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 1 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem in Figur 1 illustrierten System 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das System 1 gemäß der zweiten Ausführungsform keine Induktionseinheit 6, sondern stattdessen eine Kühlvorrichtung 32 aufweist. Die Kühlvorrichtung 32 ist zum aktiven Kühlen der auf den Warenträgern 5 befindli- chen Werkstücke 2 innerhalb der Temperierkammer 4 vorgesehen. Hierfür umfasst die Kühlvorrichtung 32 insbesondere ein Leitungssystem, welches innerhalb der Temperierkammer 4 angeordnet und/oder in die Wandung der Temperierkammer 4 integriert ist. Durch das Leitungssystem wird ein Kühlfluid, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, geleitet, um die Tempe- rierkammer 4 zu kühlen. Denkbar ist, dass das Leitungssystem in einen Kühlkreislauf integriert ist, welcher einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Kondensator und eine Drossel und/oder einen Wärmetauscher aufweist. Das Be- und Entladen der Warenträger 5 erfolgt - wie bei Figur 1 - innerhalb der Isolationskammer 10. Die Isolationskammer 10 sorgt dafür, dass die Warenträger 5 sich beim Be- und Entladen nicht zu stark durch Kontakt mit der Umgebungsluft des Systems 1 erwärmen.
In Figur 3 ist eine schematische Schnittbildansicht eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 1 gemäß der dritten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem in Figur 1 illustrierten System 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das System 1 gemäß der dritten Ausführungsform einen Transportmechanismus umfasst, welcher ein erstes Verschiebeelement 33 und ein zweites Versschiebeelement 34 aufweist.
Das erste Verschiebeelement 33 umfasst ein Antriebsmittel in Form eines geschlossenen Seilzugs 36, welcher über zwei drehbare Rollen 37 geführt wird. An dem Seilzug ist ein Mitnehmermittel 38 befestigt, welches durch entsprechendes Antreiben der Rollen 37 parallel oder antiparallel zur Horizontalrichtung 101 bewegbar ist. Das Mitnehmermittel 38 kann in Wirkkontakt mit einem in der Ladestation 1 1 befindlichen und mit einem neuen Werkstück 2 bestückten Warenträger 5 gebracht werden. Sobald der Warenträger 5 in die Temperierkammer 4 geschoben werden soll, werden die Rollen 37 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das Mitnehmermittel 38 und somit auch der Warenträger 5 von der Isolationskammer 10 in die Temperierkammer 4 geschoben wird. Durch weiteres Antreiben der Rollen 37 bewegt sich das Mitnehmermittel 38 auf einer der Temperier- und Isolationskammer 4, 10 abgewandten Seite des Antriebsmittels wieder in Richtung der Ladestation, um den nächsten Warenträger 5 von der Isolationskammer 10 in die Temperierkammer 4 zu bewegen. Denkbar ist, dass eine Mehrzahl solcher Mitnehmermittel 38 am Seilzug 36 befestigt ist.
In analoger Weise ist das zweite Verschiebeelement 34 ausgebildet. Auch das zweite Verschiebeelement 34 umfasst einen Seilzug 36', welcher auf zwei Rollen 37' geführt ist, wobei auf dem Seilzug 36' wenigstens ein mit einem Warenträger 5 in Wirkkontakt zu bringendes Mitnehmermittel 38' befestigt ist. Durch Antreiben der Rollen 37' zu einer Drehbewegung gegen den Uhrzeigersinn wird der oberste Warenträger 5 des in der Temperierkammer 4 befindlichen Stapels von Warenträgern 5 antiparallel zur Horizontalrichtung 101 von der Temperierkammer 4 in die Entladestation 12 der Isolationskammer 10 verschoben. Durch weiteres Antreiben der Rollen 37' bewegt sich das Mitnehmermittel 38' auf einer der Temperier- und Isolationskammer 4, 10 abgewandten Seite des Antriebsmittels wieder in Richtung der Ladestation, um den nächsten Warenträger 5 von der Temperierkammer 4 in die Isolationskammer 10 zu verschieben. Denkbar ist, dass eine Mehrzahl solcher Mitnehmermittel 38' am Seilzug 36' befestigt ist.
Die in Figur 3 beispielhaft gezeigten Warenträger 5 weisen insbesondere keine Temperie- rungsplatte 9 auf. Es ist alternativ aber auch denkbar, das in Figur 3 gezeigte System 1 mit den aus Figuren 1 und 2 bekannten Warenträgern 5 zu verwenden. Ferner ist denkbar, den aus Figur 3 bekannten Transportmechanismus mit der in Figur 2 gezeigten Kältevorrichtung 32 zu kombinieren. In Figur 4 ist eine schematische Teilansicht eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die vierte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in Figur 1 illustrierten ersten Ausführungsform, wobei das System 1 gemäß der vierten Ausführungsform eine zusätzliche Temperierungseinheit 21 umfasst, die in eine Isolationswand 18 des Isolationsgehäuses integriert ist. Die zusätzliche Temperierungseinheit 21 umfasst ein Leitungssystem aus verschiedenen Leitungen 22 zum Fördern eines Temperierungsfluids 23. Durch Einleiten eines gekühlten Temperierungsfluid 23, beispielsweise kaltes Wasser, in bestimmte Leitungen 22 (im vorliegenden Beispiel durch die 1 1 Leitungen auf der rechten Seite der zusätzlichen Temperierungseinheit 21 ) wird im Bereich dieser durchströmten Leitungen 22 die Wandung der Temperierungskammer 4 ge- kühlt. Auf diese Weise können solche Bereiche des Werkstücks 2, welche weniger stark erhitzt werden sollen (unterhalb der Curie-Temperatur), auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden. Ein Aufwärmen dieser Bereiche durch Wärmeabstrahlung von der Wandung der Temperierungskammer 4, wenn sich das Werkstück 2 in der obersten Position befindet, wird unterbunden. Denkbar ist, dass in anderen Bereichen des Werkstücks 2, welche stärker aufgeheizt werden sollen, zwischen der zusätzlichen Temperierungseinheit 21 und dem Stapel von Warenträgern 22 eine stationäre Temperierungsplatte 24 angeordnet ist, welche durch die Induktionsspulen 6 induktiv aufgeheizt wird. Die stationäre Temperierungsplatte 24 gibt diese Wärme durch Wärmestrahlung wiederum an den aufzuheizenden Bereich des auf dem obersten Warenträger 2 des Stapels befindlichen Werkstücks 2 ab. Das oberste Werk- stück 2 wird somit in den verschiedenen Bereichen unterschiedlich stark erwärmt. In Figur 5 ist eine schematische Aufsichtsdarstellung eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 1 umfasst das in Figuren 1 oder 2 gezeigte System 1 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, wobei zusätzlich ein erster Manipulator 25 vorgesehen ist, um die Werkstücke 2 zur Isolationskammer 10 zu transportieren, und wobei ein zweiter Manipulator 26 vorgesehen ist, um die mittels der Temperiervorrichtung 3 erwärmten oder gekühlten Werkstücke 2 von der Isolationskammer 10 zum Weiterverarbeiten einer Warmumformungspresse 31 zuzuführen. In Figuren 6a, 6b und 6c sind schematische Ansichten des mit einem Werkstück 2 bestückten Warenträgers 5 des Systems 1 gemäß der beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Warenträger 5 umfasst die Grundkomponente 8, sowie die auf der Grundkomponente 8 angeordnete Temperierungsplatte 9.
Zusätzlich weist der Warenträger 5 Auflagemittel 13 auf, welche sich senkrecht zur Haupter- streckungsebene 100 von der Grundkomponente 8 durch die Temperierungsplatte 9 zum Werkstück 2 erstrecken. Die Auflagemittel 13 umfassen einfache Zylinder, auf weichen das Werkstück 2 lose aufliegt, und fungieren somit als Aufnahme für das Werkstück 2. Die Auflagemittel 13 sind vorzugsweise derart hoch ausgebildet, dass das auf den Auflagemitteln 13 aufliegende Werkstück 2 entlang einer zur Haupterstreckungsebene 100 senkrechten Richtung von der Grundkomponente 8 beabstandet ist. Bei der Erwärmung eines beschichteten Werkstücks 2 wird somit verhindert, dass die Beschichtung durch einen Kontakt mit der vergleichsweise heißen Temperierungsplatte 9 beschädigt wird. Insbesondere wird ein„Aufbacken" der Beschichtung auf den Warenträger 5 verhindert. Somit können mit dem System 1 auch solche Werkstücke 2 erwärmt werden, deren Beschichtung bei der Zieltemperatur in der Temperierkammer 4 schon in die Flüssigphase übergehen.
Der Warenträger 5 weist ferner Stapelmittel 14 auf, welche sich senkrecht zur Haupterstre- ckungslinie 100 parallel zur den Auflagemitteln 13 von der Grundkomponente 8 aus erstre- cken, wobei die Stapelmittel 14 dabei über das Werkstück 2 hinaus ragen. Auf den Stapelmitteln 14 kann somit die Grundkomponente 8 eines weiteren Warenträgers 5 aufgelegt werden, wodurch ein Stapel von Warenträgern 5 entsteht. Die Stapelmittel 14 ragen derart weit über das Werkstück 2 hinaus, dass die Stapelmittel 14 gleichzeitig als Abstandshalter 15' zwischen dem auf dem unteren Warenträger 5 platzierten Werkstück 2 und der Grundkom- ponente 8 des darüber gestapelten Warenträgers 5. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Werkstück 2 oder dessen Beschichtung beim Stapeln der Warenträger 5 beschädigt wird. Im vorliegenden Beispiel umfasst der Warenträger 5 zwei leistenartig ausgebildete Stapelmit- tel 14', welche sich entlang zweier gegenüberliegenden Längskanten der Grundkomponente 9 erstrecken. Ferner weist der Warenträger 5 sechs zylinderförmige Stapelmittel 14" auf, welche im unmittelbaren Kontakt zu Außenkanten des Werkstücks 2 stehen. Diese zylinderförmigen Stapelmittel 14" fungieren gleichzeitig als Positionierelemente 15, welche ein seitli- ches Verrutschen des Werkstücks 2 relativ zum Warenträger 5 parallel zur Haupterstre- ckungsebene 100 verhindern.
In Figuren 7 und 8 sind schematische Perspektivansichten eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei das System 1 gemäß der sechsten Ausführungsform im Wesentlichen dem in Figur 1 illustrierten System 1 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist bei dem in Figuren 7 und 8 gezeigte System 1 auch ein Be- und Entlademechanismus 46 illustriert, welcher dazu ausgebildet ist, neue Werkstücke 2 in die Isolationskammer 10 zu transportieren und in der Ladestation 1 1 jeweils auf einem Warenträger 5 ab- zulegen und diejenigen Werkstücke 2, die bereits die Temperierkammer 4 durchlaufen haben, in der Entladestation 12 wieder von einem Warenträger 5 aufzunehmen und aus der Isolationskammer 10 heraus zu transportieren. Hierfür weist der Be- und Entlademechanismus 46 Führungsschienen auf, auf weichen Transportelemente zum Aufnehmen und Transportieren der Werkstücke 2 verfahrbar aufgehängt sind. Die Werkstücke 2 werden dabei ent- lang einer sowohl zur Horizontalrichtung 101 , als auch zur Vertikalrichtung 102 senkrechten Querrichtung 103 bewegt. Die Isolationskammer 10 weist eine verschließbare Öffnung auf, durch welche die Transportelemente die Werkstücke 2 in die Isolationskammer 10 bzw. aus der Isolationskammer 10 heraus transportieren können. Denkbar ist, dass der Be- und Entlademechanismus 46 in eine weitere Isolationskammer 47 thermisch eingekapselt ist, um die Wärmeverluste zu verringern.
In Figur 8 ist ferner schematisch angedeutet, dass das System 1 mit einem Transportmechanismus ausgestattet ist, welcher zum Transport der mit Werkstücken 2 beladenen Warenträger 5 von der Isolationskammer 10 in die Temperierkammer 4 bzw. von der Tempe- rierkammer 4 zurück in die Isolationskammer 10 vorgesehen ist. Der Transportmechanismus weist im Unterschied zur dritten Ausführungsform kein Seilzugsystem, sondern als Druck- und Ziehstange ausgebildete Aktuatorstangen 39 auf, welche sich jeweils von außerhalb der Temperierkammer 4 durch die Wandung der Temperierkammer 4 in das Innere der Temperierkammer 4 erstrecken und mittels eines außerhalb der Temperierkammer 4 angeordneten Antriebs 40 (Vgl. Figur 9), der in Figur 8 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, parallel zur Horizontalrichtung 101 verschiebbar ist. Mittels solcher Aktuatorstangen 39 werden die Warenträger 5 im unteren Bereich der Heizkammer 4 von der Isolationskammer 10 in die Temperierkammer 4 gezogen (hier fungiert die Aktuatorstange 39 als Zugstange bzw. als erstes Verschiebeelement 33) und im oberen Bereich der Temperierkammer 4 von der Temperierkammer 4 zurück in die Isolationskammer 10 geschoben (hier fungiert die Aktuatorstange 38 als Druckstange bzw. als zweites Verschiebeelement 34). Die Temperier- kammer 4 umfasst im illustrierten Beispiel eine Heizkammer mit einer Induktionseinheit. Alternativ könnte das hier gezeigte Transportsystem genauso mit einer als Kühlkammer ausgebildeten Temperierkammer 4 gemäß der in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsform verwendet werden. In Figuren 9 und 10 sind schematische Detailansichten eines Systems 1 gemäß der beispielhaften sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Figur 9 ist insbesondere der Antrieb 40 für die jeweiligen Aktuatorstangen 39 des anhand von Figur 8 erläuterten Transportmechanismus dargestellt. Die Aktuatorstange 39 ist zwischen zwei Antriebsrollen 42 des Antriebs 40 angeordnet, die auf der Oberfläche der Aktuatorstange 39 ablaufen. Eine Rotation der Antriebsrollen 42 über Antriebswellen 50 des Antriebs 40 führt aufgrund von Reibschluss mit der Aktuatorstange 3 dazu, dass die Aktuatorstange 39 entlang der Horizontalrichtung 101 bewegt wird, entweder um einen Warenträger 5 von der Isolationskammer 10 in die Temperierkammer 4 zu ziehen oder um einen Warenträger 5 von der Temperierkammer 4 in die Isolationskammer 10 zu drücken. Alternativ wäre auch denk- bar, dass die Aktuatorstange 39 mit einer sich längseckenden Außenverzahnung versehen ist, welche in Eingriff mit wenigstens einem Antriebsritzel des Antriebs 40 steht, um die Aktuatorstange 39 entlang der Horizontalrichtung 101 durch eine Formschlussverbindung zwischen der Außenverzahnung und dem Antriebsritzel zu bewegen. Damit ein Warenträger 5 von der Aktuatorstange 39 im unteren Bereich der Temperierkammer 4 gezogen werden kann, muss die Aktuatorstange 39 mit dem Warenträger 5 koppelbar und entkoppelbar sein. Hierfür ist ein der Isolationskammer 10 zugewandtes Ende der Aktuatorstange 39 drehfest mit einem als Hinterschnitt ausgebildeten Greifelement 48 versehen (Vgl. Figur 10). Durch Drehen der Aktuatorstange 39 kann das Greifelement 48 zwischen einer Eingriffsstellung, in welcher das Greifelement 48 zum Ziehen des Warenträgers 5 einen Bereich des Warenträgers 5 hintergreift, und einer Freigabestellung, in welcher das Greifelement 48 den Bereich des Warenträgers 5 nicht hintergreift und somit relativ zum Warenträger 5 entlang der Horizontalrichtung 101 verschiebbar ist, bewegt werden. Die Aktuatorstange 39 muss lediglich um 90 Grad um ihre Längsachse gedreht werden, damit das Grei- felement 48 den Warenträger 5 hintergreift oder nicht hintergreift. Dieser Umstand ist in Figur 10 schematisch illustriert. Um das Drehen der Aktuatorstange 39 zu realisieren, ist die Aktuatorstange 39 in einer Aktuatorstangenhülse 43 angeordnet. Die Aktuatorstange 39 ist entlang der Horizontalrichtung 101 relativ zur Aktuatorstangenhülse 43 verschiebbar in der Aktuatorstangenhulse 43 angeordnet. Gleichzeitig ist die Aktuatorstange 39 drehfest mit der Aktuatorstangenhülse 43 gegenüber einer Drehung um die Längsachse der Aktuatorstange 39 befestigt. Die Aktuatorstange 39 weist hierfür ein Vierkantprofil auf, welches in einem ent- sprechend viereckig ausgebildeten Innenprofil der Aktuatorstangenhülse 43 steckt. Bei einer Bewegung der Aktuatorstange 39 entlang der Horizontalrichtung 101 mittels der Antriebsrollen 42 wird die Aktuatorstangenhülse 43 nicht mitbewegt. Auf dem äußeren Umfang der Aktuatorstangenhülse 43 ist ein Schwenkritzel 44 drehfest angeordnet. Das Schwenkritzel 44 kämmt mit einem als Schneckenantrieb 45 ausgebildeten weiteren Antrieb 41 . Der weitere Antrieb 41 dient dazu, dass die Aktuatorstangenhülse 43 über das Schwenkritzel 44 zu verschwenken. Hierüber wird auch die drehfest in der Aktuatorstangenhülse 43 angeordnete Aktuatorstange 39 verschwenkt, so dass die Aktuatorstange 39 mittels des weiteren Antriebs 41 zwischen der Eingriffsstellung und der Freigabestellung überführt werden kann. Die Aktuatorstangenhülse 43 und die Aktuatorstange 39 sind ferner in einem Führungsbock 49 dreh- bar gelagert. Der Antrieb 40 und der weitere Antrieb 41 sind insbesondere auf einer der Isolationskammer 10 abgewandten Seite der Temperierkammer 4 angeordnet, so dass gute Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit gewährleistet sind. Im unteren Bereich der Temperierkammer 4 wird die Aktuatorstange 39 mittels des weiteren Antriebs 41 in ihre Freigabestellung überführt, anschließend bis in die Isolationskammer 10 mittels des Antriebs 40 verfahren und in Überlappung mit einem Warenträger 5 gebracht, der mit einem neu zu temperierenden Werkstück 2 beladen ist. Anschließend wird die Aktuatorstange 39 mittels des weiteren Antriebs 41 um 90 Grad gedreht und so in die Eingriffsstellung gebracht, d.h. das Greifelement 48 hintergreift den Warenträger 5 entlang der Horizontalrichtung 101. Anschließend wird die Aktuatorstange 39 in Richtung der Temperierkammer 4 entlang der Hori- zontalrichtung 101 zurückgezogen, bis der Warenträger 5 vollständig in der Temperierkammer 4 angeordnet ist. In der Temperierkammer 4 wird der Warenträger 5 - wie oben beschrieben - entlang der Vertikalrichtung 102 aufwärts transportiert. Am Ende des Zyklus wird der Warenträger 5 von einer im oberen Bereich der Temperierkammer 4 angeordneten und in Eingriffsstellung gebrachten Aktuatorstange 39 zurück in die Isolationskammer 10 ge- drückt. Bezugszeichenliste
1 System
2 Werkstück
3 Temperiervorrichtung
4 Temperierkammer
5 Warenträger
6 Induktionseinheit
7 Induktionsspule
8 Grundplatte
9 Temperierungsplatte
10 Isolationskammer
1 1 Ladestation
12 Entladestation
13 Auflagemittel
14 Stapelmittel
15 Positionierelemente, Abstandshalter
18 Isolationswand
21 Temperierungseinheit
22 Leitung
23 Temperierungsfluid
24 Stationäre Temperierungsplatte
25 Erster Manipulator
26 Zweiter Manipulator
31 Warmumformungsstation
32 Kühlvorrichtung
33 Erstes Verschiebeelement
34 Zweites Verschiebeelement
36 Seilzug
37 Rollen
38 Mitnehmermittel
39 Aktuatorstange
40 Antrieb
41 Weiterer Antrieb
42 Antriebsrolle
43 Aktuatorstangenhülse
44 Schwenkritzel 45 Schneckenantrieb
46 Be- und Entlademechanismus
47 Weitere Isolationskammer
48 Greifelement
49 Führungsbock
50 Antriebswellen
100 Haupterstreckungsebene
101 Horizontalrichtung
102 Vertikalrichtung
103 Querrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . System (1 ) zum Temperieren von Werkstücken (2), insbesondere für eine Warmumformungsstation (31 ), aufweisend eine Temperiervorrichtung (3) und wenigstens einen durch die Temperiervorrichtung (3) zu transportierenden Warenträger (5), wobei die Temperiervorrichtung (3) eine Temperierkammer (4) zum Temperieren eines auf dem Warenträger (5) angeordneten Werkstücks (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (3) ferner eine Isolationskammer (10) aufweist, welche zum Laden des Werkstücks (2) auf den Warenträger (5) und/oder zum Entladen des Werkstücks (2) vom Warenträger (5) vorgesehen ist.
2. System (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das System (1 ) einen Transportmechanismus zum Transportieren des Warenträgers (5) in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander durch die Temperierkammer (4) und die Isolationskammer (10) aufweist.
3. System (1 ) nach Anspruch 2, wobei der Transportmechanismus derart ausgebildet ist, dass der Warenträger (5) innerhalb der Temperierkammer (4) parallel zu einer zur Haupterstreckungsebene (100) des Warenträgers (5) senkrechten Vertikalrichtung
(102) transportiert wird und dass der Warenträger (5) innerhalb der Isolationskammer (10) antiparallel zur Vertikalrichtung (102) transportiert wird.
4. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (1 ) innerhalb der Isolationskammer (10) eine Entladestation (12) zum Entladen der Werkstücke (2) von dem Warenträger (5) und eine Ladestation (1 1 ) zum Laden der Werkstücke (2) auf den Warenträger (5) aufweist.
5. System (1 ) nach Anspruch 2, wobei der Transportmechanismus ein erstes Verschiebeelement (33) zum Transportieren des Warenträgers (5) von der in der Isolationskammer (10) angeordneten Ladestation (1 1 ) parallel zu einer zur Vertikalrichtung
(102) senkrechten Horizontalrichtung (101 ) in die Temperierkammer (4) aufweist und dass der Transportmechanismus ein zweites Verschiebeelement (34) zum Transportieren des Warenträgers (5) von der Temperierkammer (4) antiparallel zur Horizontalrichtung (101 ) zu der in der Isolationskammer (10) angeordneten Entladestation (12) aufweist.
6. System (1 ) nach Anspruch 5, wobei das erste und/oder zweite Verschiebeelement (33, 34) jeweils ein Mitnehmermittel (38) zum Mitnehmen des Warenträgers (5) parallel oder antiparallel zur Horizontalrichtung (101 ) aufweist und/oder wobei das erste und/oder zweite Verschiebeelement (33, 34) ein Antriebsmittel zum Bewegen des Mitnehmermittels (38) parallel oder antiparallel zur Horizontalrichtung (101 ) aufweist.
7. System (1 ) nach Anspruch 6, wobei das Antriebsmittel einen Seilzug (36), eine Gliederkette oder eine Schubstange umfasst.
8. System (1 ) nach Anspruch 5, wobei das erste und/oder zweite Verschiebeelement (33, 34) eine Aktuatorstange (39) aufweist, welche parallel Horizontalrichtung (101 ) in die Temperierkammer (4) ein- und ausführbar ist, wobei die Aktuatorstange (39) mittels eines Antriebs (40) entlang der Horizontalrichtung (101 ) bewegbar ist.
9. System (1 ) nach Anspruch 8, wobei der Antrieb (40) wenigstens eine Antriebsrolle (42) aufweist, welche in reibschlüssigen Kontakt mit der Oberfläche der Aktuatorstange (39) angeordnet ist, um die Aktuatorstange (39) entlang der Horizontalrichtung (101 ) zu bewegen.
10. System (1 ) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Aktuatorstange (39) mittels eines weiteren Antriebs (41 ) zwischen einer Eingriffsstellung zum Eingriff mit einem Warenträger (5) und/oder einem Werkstück (2) und einer Freigabestellung zum Freigeben des Warenträgers (5) und/oder des Werkstücks (2) um ihre zur Horizontalrichtung (101 ) parallele Längsachse drehbar ist.
1 1 . System (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis oder 10, wobei die Aktuatorstange (39) längsverschiebbar und drehfest in einer Aktuatorstangenhülse (43) angeordnet ist, wobei die Aktuatorstangenhülse (43) drehfest mit einem Schwenkritzel (44) verbunden ist, welches mit einem Schneckenantrieb (45) des weiteren Antriebs (41 ) kämmt.
12. System (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , wobei die Temperierkammer (4) zwischen dem Antrieb (40) und der Isolationskammer (10) angeordnet ist und/oder wobei die Temperierkammer (4) zwischen dem weiteren Antrieb (41 ) und der Isolationskammer (10) angeordnet ist
13. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperierkammer (4) und die Isolationskammer (10) in ein gemeinsames Isolationsgehäuse gekapselt sind.
14. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperiervorrichtung (3) eine Aufheizvorrichtung zum Aufheizen der auf dem Warenträger (5) angeordneten Werkstücke (2) aufweist.
15. System (1 ) nach Anspruch 14, wobei die Aufheizvorrichtung eine Induktionseinheit (6) mit einer Induktionsspule (7) umfasst, wobei innerhalb der Induktionsspule (7) die Temperierkammer (4) angeordnet ist.
16. System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Temperiervorrichtung (3) eine Kühlvorrichtung (32) zum Kühlen der auf dem Warenträger (5) angeordneten Werkstücke (2) aufweist.
17. System (1 ) nach Anspruch 16, wobei die Kühlvorrichtung (32) ein Leitungssystem zum Fördern eines Kühlfluid umfasst.
18. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Warenträger (5) eine Grundplatte (8) und/oder eine Temperierungsplatte (9) umfasst.
19. System (1 ) nach Anspruch 18, wobei die Dicke der Temperierungsplatte (9) größer als die Dicke der Werkstücke (2) ist und/oder wobei die Temperierungsplatte (9) Stahl und die Grundplatte (8) ein Keramikmaterial umfasst.
20. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung der Isolationskammer (10) eine verschließbare Eingangsöffnung zum Einbringen von Werkstücken (2) in die Ladestation (1 1 ) und/oder eine verschließbare Ausgangsöffnung zum Abführen von Werkstücken (2) aus der Entladestation (12) aufweist.
PCT/EP2013/073352 2012-11-20 2013-11-08 System zum temperieren von werkstücken WO2014079700A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012221152.7A DE102012221152A1 (de) 2012-11-20 2012-11-20 System zum Temperieren von Werkstücken
DE102012221152.7 2012-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014079700A2 true WO2014079700A2 (de) 2014-05-30
WO2014079700A3 WO2014079700A3 (de) 2014-07-17

Family

ID=49554258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/073352 WO2014079700A2 (de) 2012-11-20 2013-11-08 System zum temperieren von werkstücken

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012221152A1 (de)
WO (1) WO2014079700A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104457254A (zh) * 2014-11-26 2015-03-25 冷水江市华生瓷业有限公司 一种结合烧结窑和排蜡窑的陶瓷件生产装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002258A1 (de) * 2014-02-20 2015-09-03 Thyssenkrupp Ag System und Verfahren zum Temperieren von Werkstücken und Warenträger für ein System zurn Temperieren von Werkstücken
CN107806760B (zh) * 2017-11-02 2019-10-11 新化县定福陶瓷加工厂 环形全自控排蜡节能环保隧道窑

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0811697A2 (de) * 1996-06-06 1997-12-10 Dowa Mining Co., Ltd. Verfahren und Anlage zum Aufköhlen, Abschrecken und Anlassen
WO2005078144A1 (de) * 2004-02-13 2005-08-25 Audi Ag Verfahren zur herstellung eines bauteils durch umformen einer platine und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2010127837A2 (de) * 2009-05-04 2010-11-11 Braun, Elisabeth Vorrichtung und verfahren zur erwärmung warm umzuformender werkstücke
WO2011009769A1 (de) * 2009-07-24 2011-01-27 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und vorrichtung zum energieeffizienten warmumformen
DE102009042026A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-24 Volkswagen Ag Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines Blechteils
TW201130767A (en) * 2010-03-03 2011-09-16 Unibright Chemical Co Ltd Vertical hoist type glass tempering equipment and operating flow thereof
CN202509106U (zh) * 2012-04-18 2012-10-31 长春一汽嘉信热处理科技有限公司 推杆式双排低温回火炉

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0811697A2 (de) * 1996-06-06 1997-12-10 Dowa Mining Co., Ltd. Verfahren und Anlage zum Aufköhlen, Abschrecken und Anlassen
WO2005078144A1 (de) * 2004-02-13 2005-08-25 Audi Ag Verfahren zur herstellung eines bauteils durch umformen einer platine und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2010127837A2 (de) * 2009-05-04 2010-11-11 Braun, Elisabeth Vorrichtung und verfahren zur erwärmung warm umzuformender werkstücke
WO2011009769A1 (de) * 2009-07-24 2011-01-27 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und vorrichtung zum energieeffizienten warmumformen
DE102009042026A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-24 Volkswagen Ag Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines Blechteils
TW201130767A (en) * 2010-03-03 2011-09-16 Unibright Chemical Co Ltd Vertical hoist type glass tempering equipment and operating flow thereof
CN202509106U (zh) * 2012-04-18 2012-10-31 长春一汽嘉信热处理科技有限公司 推杆式双排低温回火炉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104457254A (zh) * 2014-11-26 2015-03-25 冷水江市华生瓷业有限公司 一种结合烧结窑和排蜡窑的陶瓷件生产装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012221152A1 (de) 2014-06-05
WO2014079700A3 (de) 2014-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006020781B3 (de) Ofen
DE102008012409B4 (de) Steuerverfahren zum Steuern einer Gegenstandbearbeitungsanlage
DE102007054352B4 (de) Warentransportanlage
EP3004403B1 (de) Transportvorrichtung für heisse, dünnwandige stahlteile
EP2989220A1 (de) Vorrichtung zum presshaerten von bauteilen
DE3132373A1 (de) Ofen zum erwaermen von brammen, knueppeln und rohlingen
DE102005023662A1 (de) Wärmebehandlungseinrichtung und Wärmebehandlungsverfahren
DE3344768A1 (de) Vakuumdurchlaufofen
WO2014079700A2 (de) System zum temperieren von werkstücken
DE102016114841A1 (de) Chargenofen für Glühgut und Verfahren zur Wärmebehandlung
DE3935075C2 (de)
EP3499160B1 (de) Gefriertrockner, gefriertrocknungsanlage, verfahren zum betrieb eines gefriertrockners und neue verwendung eines schlittens
DE102014101891A1 (de) System zum Aufwärmen von Werkstücken
DE3708050C2 (de)
EP2714945B1 (de) Glühvorrichtung und verfahren zum glühen von metallplatten
EP2490837A2 (de) Temperiertes werkzeug
WO2015035980A1 (de) Vorrichtung zum wechsel von spritzgussformen
EP3829313A1 (de) Vorrichtung und verfahren für die automatische beschickung von behandlungseinheiten für lebensmittel
DE2642099C3 (de) Durchlaufinduktionsofenanlage zum Erwärmen von metallischen Werkstücken
WO2014079701A2 (de) System zum aufwärmen von werkstücken
DE102014002258A1 (de) System und Verfahren zum Temperieren von Werkstücken und Warenträger für ein System zurn Temperieren von Werkstücken
DE4007852C1 (en) Withdrawal device in heat-treatment plant - has grip of parallel bars with rollers positioned between them
DE102010031226B4 (de) Substratbehandlungsanlage mit einer Transporteinrichtung
DE202012004522U1 (de) Drehbarer Transportroller
DE102009019573A1 (de) Ofen und Verfahren zum Erwärmen wenigstens eines Werkstückes

Legal Events

Date Code Title Description
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13789287

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2