WO2017085267A1 - Method and device for partial hardening of sheet steel components - Google Patents

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WO2017085267A1
WO2017085267A1 PCT/EP2016/078158 EP2016078158W WO2017085267A1 WO 2017085267 A1 WO2017085267 A1 WO 2017085267A1 EP 2016078158 W EP2016078158 W EP 2016078158W WO 2017085267 A1 WO2017085267 A1 WO 2017085267A1
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furnace
thermobox
components
component
heated
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PCT/EP2016/078158
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Andreas Sommer
Reiner Kelsch
Tobias HÄGELE
Cornelius Fink
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Voestalpine Metal Forming Gmbh
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Publication date
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
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    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • 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
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • 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
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for partial hardening of sheet steel components.
  • a steel strip is in such processes hot- and cold-rolled and then optionally provided with egg ⁇ ner Korrosionsschut zbe harshung.
  • a corrosion protection coating is, for example, an aluminum coating, an aluminum-silicon coating, a zinc coating or a zinc alloy coating.
  • Such coatings protecting be placed in so-called hot-dip process on ⁇ , in which the hot and cold rolled steel strip, for example with thicknesses of 0.5 mm to 4 mm, by a FLÜS ⁇ Siges metal strip runs, adhering the metal to the steel strip and, optionally, excess liquid metal is stripped with a scraper, so that a predetermined Di ⁇ bridge of the coating metal can be adjusted.
  • the steel strips with the coating can still be subjected to an annealing treatment.
  • a known Tem ⁇ treatment is z.
  • Zinc coating is heated again on a steel strip, namely up to 700 ° C to the zinc and including lie ⁇ constricting iron together to form a zinc-iron alloy umzuwan ⁇ spindles. If individual boards are punched for the production of steel components made of such a steel strip, either cold worked at ⁇ closing, then heated and inserted in a form hardening tool, in which they, if necessary, even partially, with a speed which is above the critical hardening speed , Is cooled to reach a hardened sheet metal component. This process is called mold hardening. In this method, very complex shapes can be produced from the steel strip in a conventional, for example, five-stage, deep-drawing process.
  • Absorption masses have proven themselves, they are applied to the furnace carrier or integrated into the furnace carrier with which such components are passed through the furnace. However, an absorption mass also carries enthalpy from the furnace and ensures that the furnace support alone with the absorption mass or the absorption mass must be strongly cooled.
  • Another variant for example, storage temperature heat components only in the austenite or the austenitizing and then to bring the areas that gehär ⁇ tet to be targeted with spotlights to a temperature above AC3.
  • Such a method allows a very accurate heating of the areas to be cured, but has the disadvantage that only thin components can be heated quickly.
  • the arrangement of spotlights in the oven ensures that the oven for other products must first be converted.
  • the object of the invention is to provide a method for the partial hardening of sheet steel components, which enables a reliable only partial hardening with great flexibility.
  • the object is achieved with a device having the features of claim 6.
  • the inventive method provides sheet metal components of a hardenable steel sheet, in particular a curable boron-manganese steel, such as.
  • a hardenable steel sheet in particular a curable boron-manganese steel, such as.
  • a 22MnB5 or similar steels to pass through a heating furnace, wherein in the heating furnace, the steel component or parts of the steel component are heated to a temperature above AC 3 , then to bring about by quenching cooling curing.
  • a sheet-steel component may be, for example, a substantially planar board which has been cut from a steel strip or an already formed component such as a B-pillar.
  • the steel components are thereby cyclically moved through the furnace, wherein the furnace is preferably a Hubitzför- furnace.
  • a heating of the steel components to temperatures up to about 600 ° C to 700 ° C is not critical, because it is not necessary for the Här ⁇ tion structural change is achieved.
  • that region of the components which is not to be hardened is transferred into a region integrated in the furnace wall in which heat sinks are present, the cooling bodies being actively or passively cooled ,
  • these areas are formed moboxen as drawers or thermo- that can be pushed to the side of the furnace wall forth in the furnace space, wherein the heat sink are preferably tuned by the contour of the cooling area from ⁇ and are themselves cooled actively or passively, ,
  • thermoboxes By pushing in and out of the drawers or thermoboxes can be achieved according to the invention that can be reacted very flexibly to different components, even on construction ⁇ parts that are to be fully cured.
  • the method provides for the thermoboxes to be completely withdrawn from the oven cavity . Since the steel components are gradually transported through the oven, a plurality of drawers / thermoboxes nachei ⁇ one another arranged so that a steel component passes with each step in a new drawer or a new thermobox.
  • the drawers or thermal boxes are designed such that they have a region which is not to be hardened, to shield a ⁇ hand against the heat radiation overlying thermal radiator and on the other hand, shield the heat sink contained in the RTD on the one hand, on the other hand the cooling body of the furnace outer side at ⁇ game as air, pressurized with a cooling medium.
  • the air can be passed through the interior of such a heat sink to dissipate the heat absorbed to the outside.
  • thermoboxes can in this case be designed so that the steel components with each step, with which they are transported, are simultaneously introduced into such a thermobox or drawer raised from below.
  • thermoboxes can be formed at their outer periphery with nozzles such that an air curtain between ⁇ rule the interior of the thermoboxes and the furnace atmosphere consists.
  • the individual drawers or thermal boxes are monitored by thermal sensors and adapted to the cooling capacity to which it ⁇ ford variable cooling capacity.
  • Figure 2 is a partially cutaway cross-sectional view of a furnace according to Figure 1 with a lifting and by sliding device for steel sheet components and a retracted ther- mobox in a lowered state of the Stahlblechbau ⁇ part;.
  • FIG. 3 shows the apparatus of Figure 2 in a raised state of the steel component to be ⁇ ;
  • Figure 4 is a Doppelthermobox in a longitudinally cut at ⁇ view with respect to the furnace axis with an active cooling component
  • Figure 5 a thermobox with a passive component cooling.
  • a furnace 1 for heating sheet steel components is a forth ⁇ kömmaji, particularly Hub intimid conceptofen, z.
  • B. a Hub ⁇ beam furnace, in which resting on furnace supports 2 Stahlblechbau ⁇ parts 3 of a furnace inlet 4 to a furnace exit 5 ent ⁇ long a conveying direction 6 moves.
  • the flat board is conveyed without oven ⁇ carrier or goods carrier through the oven chains.
  • the steel sheet components 3 are heated by means of gas burners, gas burners sheathed in jet pipes 7 or other suitable heating devices.
  • the heating takes place in such a way that the Stahlblechbautei ⁇ le 3 can be at least partially heated to a temperature at which their steel structure is present in an austenitic state, ⁇ that means that the temperature is greater than about 900 ° C.
  • the components are at least teilbe ⁇ richly heated to a temperature> Ac 3 .
  • the sheet steel components are made of a hardenable steel ⁇ alloy, in particular, the Stahlblechbautei ⁇ le 3 of a boron-manganese steel, such as. As a 22MnB5 or comparable curable boron-manganese steels formed.
  • a temperature of about 700 ° C which is a tempera ture below AC 3 , optionally also below Aci.
  • insofar as the components can be heated here uncritically to this tempera ture .
  • both the furnace atmosphere and the components reach temperatures higher Tempe ⁇ so that thermal boxes according to the invention 10 are provided in this area.
  • the first heating area 8 is thus a preheating area and the second heating area 9 serves as an austenitizing area.
  • the thermoboxes 10 can be provided as individual thermoboxes 10 or as double thermoboxes 10 (FIG. 1).
  • thermoboxes 10 each have at least one guide rail 11, on which the thermoboxes 10 extend transversely to the
  • thermoboxes 10 are preferably box-like with side walls 15, wherein the side walls 15 pass through the furnace wall 12.
  • the thermoboxes have 10 De ⁇ Ckenwanditch 16th
  • thermoboxes 10 To seal the oven to the outside, the thermoboxes 10 have respective backside walls (not shown) or are fitted into the furnace wall 12 so as to be sealed to the outside.
  • cooling means 17 are at at least one of the Wandun ⁇ gene 15 present.
  • the cooling means 17 may be air-carrying plates or boxes, for example, which are connected to respective outlet nozzles 18 or ⁇ formed outlet geometries 18, can be printed from de ⁇ NEN air or other suitable cooling gas onto the component 3 overall.
  • the cooling devices 17 may themselves be cooled components which absorb and dissipate heat acting on the component 3 by radiation (FIG. 5).
  • these corresponding kuh ⁇ Ironing Facilities 17 are adapted to the contour of the component to be cooled ⁇ the art that, of all surfaces of the component 3 z. B. a distance of 20 mm to 30 mm is maintained.
  • DEM according to the cooling means 17 have a contour that says the component contour as far as possible ent ⁇ in this case.
  • ceramic sheets 19 may be present, which shield the area of the thermobox 10 down and inward toward the furnace 1 and thus the Facilitate cooling of the component.
  • the ceramic sheets 19 may be integrated in the furnace saddle 20.
  • the ceramic sheets 19 preferably have ei ⁇ ne contour to the component, which also corresponds to the component contour from the bottom as possible or this is so far approximated that the strongest possible shielding is achieved.
  • thermobox to the furnace atmosphere both down and to Ofenmit ⁇ te out have air curtains, which by blowing in air and possibly also by the suction of the cooler area within the thermobox (about 700 ° C) ge ⁇ gen shield the hotter oven atmosphere (about 900 ° C).
  • the inventive method provides to take the corresponding preformed steel sheet components 3 on a furnace support 2 au ⁇ ßer distress of the furnace 1 and then the steel sheet components to combine 3 to the furnace carrier 2 with the lifting and transporting device 14 so that the furnace carrier 2 with the steel sheet ⁇ 3 components clocked in the oven 1 are introduced.
  • the sheet steel components by means of geeig ⁇ ned heating devices to a temperature of 700 ° C ge ⁇ introduced .
  • thermobox 10 can be flowing - the component areas that are not austenitized are moved under a suitable thermobox 10 and then raised so that these component areas are within the thermobox 10, where they are shielded from further heating and either ak ⁇ tively with Air or a suitable other cooling gas to be flowed or the heat from cooled cooling devices 17 from sorbiert and is derived. While the remaining area of the component 3 is now slowly heated to the austenitizing temperature, the components 3 are moved stepwise through the furnace 1, being lowered from a thermobox 10, led to the next thermobox 10 and raised there again ⁇ to continue to prevent the component 3 is overheated there too.
  • the components are then extracted 3 with the tempered under ⁇ areas differently from the furnace 1 and supplied to the further processing.
  • the ceramic sheets 19 to shield the components down to the furnace and towards the center Face Absorptionsmas ⁇ sen only a very small mass and is place at the end of the furnace little enthalpy from the furnace off.
  • thermocouple ⁇ thermocouple ⁇ and meansdemedium trim- flow rate in the desired range of about 700 ° C.
  • thermoboxes The lifting of the components in the thermoboxes is done by the Hubitzferördertechnik in the oven, this being particularly simple and safe.
  • thermoboxes In the raised state, the thermal separation of the small furnace atmosphere takes place in the thermoboxes through the integrated in the carrier or furnace saddle ceramic sheets, which also partially preferably have the component contour.
  • the component is not completely heated in the invention and then locally cooled, which means a loss of energy, but the soft component areas are locally prevented from further heating in the oven and kept only at temperature. Only the later, hard component area is controlled via the AC 3 -
  • the cooling devices 17 are interchangeable in order to be adapted to other component contours.
  • thermoboxes pulled in a simple manner from the furnace interior to the furnace ⁇ outer, so that the radiation of gas burners or other radiation devices in the oven is not hindered by Ther ⁇ moschubladen or thermoboxes.
  • the oven according to the invention is extremely flexible.
  • the life in the thermoboxes ver ⁇ double and the number of Umsetzvor réelle is halved.

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Abstract

The invention relates to a method for partial hardening of sheet steel components, wherein sheet steel components (3) are guided through a furnace (1) and at least parts thereof are heated in the furnace (1) to a temperature > Ac3 , wherein the sheet steel components (3) are guided in steps through the furnace (1), wherein the regions of the components which are not to be heated to a temperature > Ac1 or > Ac3 are introduced or pushed into a thermo box (10) in the conveying direction (6) between two conveying steps, in which the regions which are not to be heated > Ac1 or > Ac3 are acted on for cooling, such that there the component temperature is kept below the austenite starting temperature (Ac) or the austenitising temperature (Ac3).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen  Method and device for partial hardening of sheet steel components
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen. The invention relates to a method and a device for partial hardening of sheet steel components.
Das partielle Härten von Stahlblechbauteilen, insbesondere von Karosseriebauteilen, ist bekannt. The partial hardening of sheet steel components, in particular of body components, is known.
Grundsätzlich wird bei derartigen Verfahren ein Stahlblechband warm- und kaltgewalzt und anschließend gegebenenfalls mit ei¬ ner Korrosionsschut zbeschichtung versehen. Eine solche Korro- sionsschut zbeschichtung ist beispielsweise eine Aluminiumbe- schichtung, eine Aluminium-Silizium-Beschichtung, eine Zinkbe- schichtung oder eine Zinklegierungsbeschichtung . Derartige Be- schichtungen werden im sogenannten Schmelztauchverfahren auf¬ gebracht, bei denen das warm- und kaltgewalzte Stahlblechband, beispielsweise mit Dicken von 0,5 mm bis 4 mm, durch ein flüs¬ siges Metallband läuft, das Metall an dem Stahlband anhaftet und gegebenenfalls überflüssiges flüssiges Metall mit einer Abstreiferdüse abgestreift wird, sodass eine vorbestimmte Di¬ cke des Beschichtungsmetalls eingestellt werden kann. In principle, a steel strip is in such processes hot- and cold-rolled and then optionally provided with egg ¬ ner Korrosionsschut zbeschichtung. Such a corrosion protection coating is, for example, an aluminum coating, an aluminum-silicon coating, a zinc coating or a zinc alloy coating. Such coatings protecting be placed in so-called hot-dip process on ¬, in which the hot and cold rolled steel strip, for example with thicknesses of 0.5 mm to 4 mm, by a FLÜS ¬ Siges metal strip runs, adhering the metal to the steel strip and, optionally, excess liquid metal is stripped with a scraper, so that a predetermined Di ¬ bridge of the coating metal can be adjusted.
Anschließend können die Stahlbänder mit der Beschichtung noch einer Temperbehandlung unterzogen werden. Eine bekannte Tem¬ perbehandlung ist z. B. das Galvannealing, bei dem eine Subsequently, the steel strips with the coating can still be subjected to an annealing treatment. A known Tem ¬ treatment is z. B. the Galvannealing, in which a
Zinkauflage auf einem Stahlblechband noch einmal erwärmt wird, und zwar auf bis zu 700°C, um das Zink und das darunter lie¬ gende Eisen miteinander zu einer Zink-Eisen-Legierung umzuwan¬ deln . Aus einem solchen Stahlblechband werden zur Herstellung von Stahlblechbauteilen einzelne Platinen ausgestanzt, die an¬ schließend entweder kaltumgeformt, dann erhitzt und in ein Formhärtewerkzeug eingelegt werden, in denen sie, gegebenen- falls auch nur teilweise, mit einer Geschwindigkeit, die über der kritischen Härtegeschwindigkeit liegt, abgekühlt wird, um ein gehärtetes Blechbauteil zu erreichen. Dieses Verfahren wird Formhärten genannt. Bei diesem Verfahren können aus dem Stahlblechband in einem üblichen, beispielsweise fünfstufigen, Tiefziehprozess auch sehr komplexe Formen erzeugt werden. Zinc coating is heated again on a steel strip, namely up to 700 ° C to the zinc and including lie ¬ constricting iron together to form a zinc-iron alloy umzuwan ¬ spindles. If individual boards are punched for the production of steel components made of such a steel strip, either cold worked at ¬ closing, then heated and inserted in a form hardening tool, in which they, if necessary, even partially, with a speed which is above the critical hardening speed , Is cooled to reach a hardened sheet metal component. This process is called mold hardening. In this method, very complex shapes can be produced from the steel strip in a conventional, for example, five-stage, deep-drawing process.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Stahlblechplati- ne, die aus dem Stahlband ausgestanzt oder ausgeschnitten wur¬ de, auf eine zum Härten notwendige Temperatur zu bringen, an¬ schließend in einem einstufigen Prozess warmumzuformen und im Warmumformwerkzeug auch gleichzeitig abzuschrecken und zu här¬ ten. Dieses Verfahren wird als Presshärten bezeichnet. Bei diesem Verfahren sind im Vergleich zum Formhärten nur relativ einfache Geometrien herstellbar, dafür ist das Verfahren weni¬ ger aufwändig. Another possibility is to ne a Stahlblechplati-, the WUR punched out of the steel strip or cut to bring ¬ en, to a necessary for the curing temperature, warm convert to ¬ closing in a one step process and at the same time deter the hot forming tool and här ¬ th This process is called press hardening. In this process, only relatively simple geometries can be produced compared to hot stamping, but the process Weni ¬ ger is expensive.
Für das partielle Härten ist es bekannt, die Bauteilbereiche, die kalt verbleiben sollen, entweder mit einer Isolierung durch einen Erhitzungsofen zu führen, oder, z. B. in Berei¬ chen, die kalt bleiben sollen, eine relativ große Absorptions¬ masse anzulegen oder gering beabstandet zu halten, die die auf das Blech einwirkende Wärme absorbiert und somit dafür sorgt, dass in diesen Bereichen das Blech nicht die zum Härten not¬ wendige AustenitStarttemperatur (Temperatur > Aci ) bzw. Auste- nitisierungstemperatur (d. h. eine Temperatur > Ac3) erreicht. Bei der Anbringung von Isolierungen an solchen Bauteilen ist von Nachteil, dass es relativ aufwändig ist, die Isolierung anzubringen und anschließend, vor dem Formhärten oder Press¬ härten, wieder abzunehmen. Darüber hinaus wird über die Iso¬ lierung Enthalpie aus dem Ofen abgeführt, denn die Isolierung muss anschließend wieder heruntergekühlt werden. For partial curing, it is known to lead the component areas that are to remain cold, either with insulation through a heating furnace, or, for. B. in Berei ¬ chen, which should remain cold, a relatively large absorption ¬ mass to create or keep slightly spaced, which absorbs the heat acting on the sheet and thus ensures that in these areas, the sheet is not necessary for hardening ¬ low austenite start temperature (temperature> Aci) or austenitizing temperature (ie a temperature> Ac 3 ). In the attachment of insulation to such components is a disadvantage that it is relatively expensive to install the insulation and then, before hardening or pressing hardening ¬ decrease again. In addition, is removed via the Iso-regulation ¬ enthalpy from the oven, because the insulation must then be cooled down again.
Absorptionsmassen haben sich an sich bewährt, sie werden auf den Ofenträger aufgebracht oder in den Ofenträger integriert, mit dem derartige Bauteile durch den Ofen geführt werden. Auch eine Absorptionsmasse führt aber Enthalpie aus dem Ofen ab und sorgt dafür, dass der Ofenträger mit der Absorptionsmasse oder die Absorptionsmasse allein stark gekühlt werden muss. Absorption masses have proven themselves, they are applied to the furnace carrier or integrated into the furnace carrier with which such components are passed through the furnace. However, an absorption mass also carries enthalpy from the furnace and ensures that the furnace support alone with the absorption mass or the absorption mass must be strongly cooled.
Eine weitere Variante besteht darin, Bauteile beispielsweise nur unter die AustenitStarttemperatur oder die Austenitisie- rungstemperatur aufzuheizen und dann die Bereiche, die gehär¬ tet werden sollen, gezielt mit Strahlern auf eine Temperatur oberhalb von AC3 zu bringen. Ein solches Verfahren lässt eine sehr genaue Erhitzung der zu härtenden Bereiche zu, hat aber den Nachteil, dass nur dünne Bauteile schnell erhitzt werden können. Auch sorgt die Anordnung von Strahlern im Ofen dafür, dass der Ofen bei anderen Produkten erst umgerüstet werden muss . Another variant, for example, storage temperature heat components only in the austenite or the austenitizing and then to bring the areas that gehär ¬ tet to be targeted with spotlights to a temperature above AC3. Such a method allows a very accurate heating of the areas to be cured, but has the disadvantage that only thin components can be heated quickly. Also, the arrangement of spotlights in the oven ensures that the oven for other products must first be converted.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen zu schaffen, welches bei großer Flexibilität eine zuverlässige nur partielle Härtung ermög- licht . The object of the invention is to provide a method for the partial hardening of sheet steel components, which enables a reliable only partial hardening with great flexibility.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. The object is achieved with a method having the features of at ¬ claim 1. Advantageous developments are characterized in the dependent claims.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen zu schaffen, die bei großer Flexibilität sowohl partiell als auch voll gehärte¬ te Bauteile bzw. unterschiedlich partiell gehärtete Bauteile erzeugen kann und bezüglich der Taktzeiten variabel ist. Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. It is a further object of the invention to provide a device for partial hardening of sheet steel components, which can produce both partially and fully hardened ¬ te components or different partially cured components with great flexibility and is variable with respect to the cycle times. The object is achieved with a device having the features of claim 6.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, Blechbauteile aus einem härtbaren Stahlblech, insbesondere einem härtbaren Bor- Mangan-Stahl, wie z. B. einem 22MnB5, oder vergleichbaren Stählen, durch einen Erwärmungsofen zu führen, wobei im Erwär- mungsofen das Stahlbauteil oder Teile des Stahlbauteils auf eine Temperatur oberhalb AC3 erhitzt werden, um anschließend durch eine Abschreckkühlung eine Härtung herbeizuführen. The inventive method provides sheet metal components of a hardenable steel sheet, in particular a curable boron-manganese steel, such as. As a 22MnB5, or similar steels to pass through a heating furnace, wherein in the heating furnace, the steel component or parts of the steel component are heated to a temperature above AC 3 , then to bring about by quenching cooling curing.
Ein Stahlblechbauteil kann beispielsweise eine im Wesentlichen ebene Platine welche aus einem Stahlband geschnitten wurde o- der ein bereits umgeformtes Bauteil wie beispielsweise eine B- Säule sein. A sheet-steel component may be, for example, a substantially planar board which has been cut from a steel strip or an already formed component such as a B-pillar.
Vorzugsweise werden die Stahlbauteile hierbei getaktet durch den Ofen bewegt, wobei der Ofen bevorzugt ein Hubschrittför- derofen ist. Eine Erwärmung der Stahlbauteile auf Temperaturen etwa bis 600°C bis 700°C ist unkritisch, weil damit keine für die Här¬ tung notwendige Gefügeänderung erreicht wird. Erfindungsgemäß wird in den Bereichen des Ofens, in denen die Stahlbauteile diese Temperaturen erreichen, derjenige Bereich der Bauteile, der nicht gehärtet werden soll, in einen in der Ofenwandung integrierten Bereich überführt, in dem Kühlkörper vorhanden sind, wobei die Kühlkörper aktiv oder passiv gekühlt werden. Preferably, the steel components are thereby cyclically moved through the furnace, wherein the furnace is preferably a Hubschrittför- furnace. A heating of the steel components to temperatures up to about 600 ° C to 700 ° C is not critical, because it is not necessary for the Här ¬ tion structural change is achieved. According to the invention, in the regions of the furnace in which the steel components reach these temperatures, that region of the components which is not to be hardened is transferred into a region integrated in the furnace wall in which heat sinks are present, the cooling bodies being actively or passively cooled ,
Erfindungsgemäß sind diese Bereiche als Schubladen bzw. Ther- moboxen ausgebildet, die seitlich von der Ofenwandung her in den Ofenraum hineingeschoben werden können, wobei die Kühlkör- per vorzugsweise auf die Kontur des zu kühlenden Bereichs ab¬ gestimmt sind und selbst aktiv oder passiv gekühlt sind. According to the invention these areas are formed moboxen as drawers or thermo- that can be pushed to the side of the furnace wall forth in the furnace space, wherein the heat sink are preferably tuned by the contour of the cooling area from ¬ and are themselves cooled actively or passively, ,
Durch das Ein- und Ausschieben der Schubladen bzw. Thermoboxen kann erfindungsgemäß erreicht werden, dass sehr flexibel auf unterschiedliche Bauteile reagiert werden kann, auch auf Bau¬ teile, die voll gehärtet werden sollen. In diesem Fall sieht das Verfahren vor, die Thermoboxen vollständig aus dem Ofen¬ raum zurückzuziehen. Da die Stahlbauteile schrittweise durch den Ofen befördert werden, ist eine Mehrzahl von Schubladen/Thermoboxen nachei¬ nander angeordnet, sodass ein Stahlbauteil mit jedem Schritt in eine neue Schublade bzw. eine neue Thermobox gelangt. Die Schubladen bzw. Thermoboxen sind dabei so ausgestaltet, dass sie einen Bereich, der nicht gehärtet werden soll, einer¬ seits gegen die Wärmestrahlung darüber liegender Wärmestrahler abschirmen und andererseits den in der Thermobox enthaltenen Kühlkörper einerseits abschirmen, andererseits wird der Kühl- körper von der Ofenaußenseite her mit einem Kühlmedium, bei¬ spielsweise Luft, beaufschlagt. Die Luft kann hierbei durch den Innenraum eines solchen Kühlkörpers geführt werden, um die aufgenommene Wärme nach außen abzuführen. By pushing in and out of the drawers or thermoboxes can be achieved according to the invention that can be reacted very flexibly to different components, even on construction ¬ parts that are to be fully cured. In this case, the method provides for the thermoboxes to be completely withdrawn from the oven cavity . Since the steel components are gradually transported through the oven, a plurality of drawers / thermoboxes nachei ¬ one another arranged so that a steel component passes with each step in a new drawer or a new thermobox. The drawers or thermal boxes are designed such that they have a region which is not to be hardened, to shield a ¬ hand against the heat radiation overlying thermal radiator and on the other hand, shield the heat sink contained in the RTD on the one hand, on the other hand the cooling body of the furnace outer side at ¬ game as air, pressurized with a cooling medium. The air can be passed through the interior of such a heat sink to dissipate the heat absorbed to the outside.
Die Schubladen bzw. Thermoboxen können hierbei so ausgestaltet sein, dass die Stahlbauteile mit jedem Schritt, mit dem Sie befördert werden, gleichzeitig auch in eine solche Thermobox oder Schublade von unten angehoben eingebracht werden. The drawers or thermoboxes can in this case be designed so that the steel components with each step, with which they are transported, are simultaneously introduced into such a thermobox or drawer raised from below.
Um eine thermische Trennung zwischen der Schublade/Thermobox und dem Ofenraum zu erhalten, wobei der Ofenraum beispielswei¬ se 900°C bis 1.000°C heiß ist, während das Bauteil im weichen Bereich nicht mehr als 700°C besitzen sollte, können unterhalb der Thermobox bzw. Schublade Keramikbleche integriert sein, welche während der Kühlposition eine thermische Trennung zwi¬ schen 900°C Ofenatmosphäre und 700°C Ofenzone unterhalb der Thermoboxen bilden. Darüber hinaus können die Thermoboxen an ihrem äußeren Umfang mit Düsen derart ausgebildet sein, dass ein Luftvorhang zwi¬ schen dem Innenbereich der Thermoboxen und der Ofenatmosphäre besteht . Vorzugsweise werden die einzelnen Schubladen bzw. Thermoboxen mittels Thermofühler überwacht und die Kühlleistung an die er¬ forderliche Kühlleistung angepasst. In order to obtain a thermal separation between the drawer / thermobox and the furnace chamber, wherein the furnace chamber beispielswei ¬ se 900 ° C to 1000 ° C is hot, while the component in the soft range should not have more than 700 ° C, below the thermobox or drawer ceramic sheets be integrated, which form a thermal separation between ¬ 900 ° C furnace atmosphere and 700 ° C furnace zone below the thermoboxes during the cooling position. In addition, the thermoboxes can be formed at their outer periphery with nozzles such that an air curtain between ¬ rule the interior of the thermoboxes and the furnace atmosphere consists. Preferably, the individual drawers or thermal boxes are monitored by thermal sensors and adapted to the cooling capacity to which it ¬ ford variable cooling capacity.
Während des Transports durch den Ofen werden somit die Bautei- le von Thermobox zu Thermobox im 900 °C heißen Ofen bewegt, be¬ sitzen jedoch in den von den Thermoboxen überdeckten Bereichen lediglich maximal 700°C. Sollte es bei der Produktion zu Standzeiten kommen, können die Bauteile lokal in den Thermoboxen verbleiben und der weiche Bauteilbereich wird dementsprechend gekühlt. During transport through the oven the Bautei- le of RTD to RTD in the 900 ° C hot oven thus be moved, but be ¬ sit in the area covered by the thermoboxes areas only a maximum of 700 ° C. Should it come to standstill during production, the components can remain locally in the thermoboxes and the soft component area is cooled accordingly.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläu¬ tert, es zeigen dabei: The invention is exemplified erläu tert ¬ reference to a drawing it in which:
Figur 1: einen Ofen zum Erhitzen von Stahlblechbauteilen mit unterschiedlichen Temperaturbereichen und stark sche¬ matisch angedeuteten Thermoboxen; 1 shows a furnace for heating steel sheet components with different temperature ranges and highly specific ¬ matically indicated thermal boxes;
Figur 2: eine teilgeschnittene Querschnittsansicht eines Ofens nach Fig. 1 mit einer Hub- und Durchschiebvorrichtung für Stahlblechbauteile und einer eingeschobenen Ther- mobox in einem abgesenkten Zustand des Stahlblechbau¬ teils; Figure 2 is a partially cutaway cross-sectional view of a furnace according to Figure 1 with a lifting and by sliding device for steel sheet components and a retracted ther- mobox in a lowered state of the Stahlblechbau ¬ part;.
Figur 3: die Vorrichtung nach Fig. 2 in einem angehobenen Zu¬ stand des Stahlblechbauteils; . 3 shows the apparatus of Figure 2 in a raised state of the steel component to be ¬;
Figur 4 : eine Doppelthermobox in einer längsgeschnittenen An¬ sicht bezogen auf die Ofenachse mit einer aktiven Bauteilkühlung; Figure 4 is a Doppelthermobox in a longitudinally cut at ¬ view with respect to the furnace axis with an active cooling component;
Figur 5: eine Thermobox mit einer passiven Bauteilkühlung. Figure 5: a thermobox with a passive component cooling.
Ein Ofen 1 zum Erwärmen von Stahlblechbauteilen ist ein her¬ kömmlicher, insbesondere Hubschrittförderofen, z. B. ein Hub¬ balkenofen, bei dem auf Ofenträgern 2 ruhende Stahlblechbau¬ teile 3 von einer Ofeneinfahrt 4 zu einer Ofenausfahrt 5 ent¬ lang einer Förderrichtung 6 bewegt werden. A furnace 1 for heating sheet steel components is a forth ¬ kömmlicher, particularly Hubschrittförderofen, z. B. a Hub ¬ beam furnace, in which resting on furnace supports 2 Stahlblechbau ¬ parts 3 of a furnace inlet 4 to a furnace exit 5 ent ¬ long a conveying direction 6 moves.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass keine Ofenträger verwendet werden, insbesondere bei ebenen Platinen. Bei einer solchen Fahrweise wird die ebene Platine ohne Ofen¬ träger bzw. Warenträger durch die Ofenketten mitgefördert. Alternatively, it can also be provided that no oven supports are used, in particular in the case of planar sinkers. In such a procedure, the flat board is conveyed without oven ¬ carrier or goods carrier through the oven chains.
In dem Ofen 1 werden die Stahlblechbauteile 3 mittels Gasbren- nern, in Strahlrohre gemantelten Gasbrennern 7 oder anderen geeigneten Beheizungseinrichtungen aufgeheizt. In the furnace 1, the steel sheet components 3 are heated by means of gas burners, gas burners sheathed in jet pipes 7 or other suitable heating devices.
Das Aufheizen erfolgt dabei derart, dass die Stahlblechbautei¬ le 3 zumindest partiell auf eine Temperatur aufgeheizt werden können, bei der ihr Stahlgefüge in einem austenitischen Zu¬ stand vorliegt, das bedeutet, dass die Temperatur bei größer etwa 900°C liegt. Somit werden die Bauteile zumindest teilbe¬ reichsweise auf eine Temperatur > Ac3 aufgeheizt. Hierzu sind die Stahlblechbauteile aus einer härtbaren Stahl¬ legierung ausgebildet, insbesondere sind die Stahlblechbautei¬ le 3 aus einem Bor-Mangan-Stahl, wie z. B. einem 22MnB5 oder vergleichbaren härtbaren Bor-Mangan-Stählen, ausgebildet. In einem ersten Bereich 8 nach der Ofeneinfahrt 4 erreichen die Bauteile eine Temperatur von etwa 700°C, was eine Tempera¬ tur unterhalb AC3, gegebenenfalls auch unterhalb Aci, ist. In¬ sofern können die Bauteile hier unkritisch auf diese Tempera¬ tur aufgeheizt werden. The heating takes place in such a way that the Stahlblechbautei ¬ le 3 can be at least partially heated to a temperature at which their steel structure is present in an austenitic state, ¬ that means that the temperature is greater than about 900 ° C. Thus, the components are at least teilbe ¬ richly heated to a temperature> Ac 3 . For this purpose, the sheet steel components are made of a hardenable steel ¬ alloy, in particular, the Stahlblechbautei ¬ le 3 of a boron-manganese steel, such as. As a 22MnB5 or comparable curable boron-manganese steels formed. In a first region 8 after the oven inlet 4, the components reach a temperature of about 700 ° C, which is a tempera ture below AC 3 , optionally also below Aci. In ¬ insofar as the components can be heated here uncritically to this tempera ture .
In einem weiteren, nachfolgenden Aufheizbereich 9 erreichen sowohl die Ofenatmosphäre als auch die Bauteile höhere Tempe¬ raturen, sodass in diesem Bereich 9 die erfindungsgemäßen Thermoboxen 10 vorgesehen sind. In a further, subsequent heating zone 9, both the furnace atmosphere and the components reach temperatures higher Tempe ¬ so that thermal boxes according to the invention 10 are provided in this area. 9
Der erste Heizbereich 8 ist somit ein Vorheizbereich und der zweite Heizbereich 9 dient als Austenitisierungsbereich . Die Thermoboxen 10 können als Einzelthermoboxen 10 oder als Doppelthermoboxen 10 (Fig. 1) vorgesehen sein. The first heating area 8 is thus a preheating area and the second heating area 9 serves as an austenitizing area. The thermoboxes 10 can be provided as individual thermoboxes 10 or as double thermoboxes 10 (FIG. 1).
Die erfindungsgemäßen Thermoboxen 10 besitzen je zumindest ei- ne Führungsleiste 11, an denen die Thermoboxen 10 quer zurThe thermoboxes 10 according to the invention each have at least one guide rail 11, on which the thermoboxes 10 extend transversely to the
Förderrichtung 6 des Ofens 1 seitlich von einer Ofenwandung 12 her in den Innenbereich 13 eines Ofens 1 einschiebbar sind. Im Ofen 1 ist je eine Hub- und Transporteinrichtung 14 vorhanden, wobei die Hub- und Transporteinrichtung 14 in an sich bekann- ter Weise dazu ausgebildet ist, Ofenträger 2 mit einem aufzu¬ heizenden Stückgut durch den Ofen 1 zu bewegen und anzugeben. The conveying direction 6 of the furnace 1 laterally from a furnace wall 12 ago in the inner region 13 of a furnace 1 are inserted. In the furnace 1 is each a lifting and transporting device 14 is provided, wherein the lifting and conveying device 14 in a known per se is adapted to move the furnace carrier 2 with a aufzu ¬ heating unit load through the furnace 1 and reported.
Die Thermoboxen 10 sind vorzugsweise kastenartig ausgebildet mit Seitenwandungen 15, wobei die Seitenwandungen 15 die Ofen- wandung 12 durchgreifen. Zudem besitzen die Thermoboxen 10 De¬ ckenwandungen 16. The thermoboxes 10 are preferably box-like with side walls 15, wherein the side walls 15 pass through the furnace wall 12. In addition, the thermoboxes have 10 De ¬ Ckenwandungen 16th
Um den Ofen nach außen abzudichten, besitzen die Thermoboxen 10 entsprechende Rückseitenwandungen (nicht gezeigt) oder sind so in die Ofenwandung 12 eingepasst, dass eine Abdichtung nach außen erfolgt. To seal the oven to the outside, the thermoboxes 10 have respective backside walls (not shown) or are fitted into the furnace wall 12 so as to be sealed to the outside.
Innerhalb der Thermobox 10 sind an zumindest einer der Wandun¬ gen 15, 16 Kühleinrichtungen 17 vorhanden. Within the RTD 10 16 cooling means 17 are at at least one of the Wandun ¬ gene 15 present.
Die Kühleinrichtungen 17 können beispielsweise luftführende Platten oder Kästen sein, welche mit entsprechenden Austritts¬ düsen 18 oder Austrittsgeometrien 18 ausgebildet sind, aus de¬ nen Luft oder andere geeignete Kühlgase auf das Bauteil 3 ge- führt werden können. The cooling means 17 may be air-carrying plates or boxes, for example, which are connected to respective outlet nozzles 18 or ¬ formed outlet geometries 18, can be printed from de ¬ NEN air or other suitable cooling gas onto the component 3 overall.
Zusätzlich oder alternativ hierzu können die Kühleinrichtungen 17 selbst gekühlte Bauteile sein, welche über Strahlung auf das Bauteil 3 einwirkende Wärme aufnehmen und abführen (Fig. 5) . Hierbei ist es vorteilhaft, wenn diese entsprechenden Küh¬ leinrichtungen 17 an die Kontur des zu kühlenden Bauteils der¬ art angepasst sind, dass von allen Oberflächen des Bauteils 3 z. B. ein Abstand von 20 mm bis 30 mm eingehalten wird. Dem- entsprechend besitzen die Kühleinrichtungen 17 in diesem Fall eine Kontur, die der Bauteilkontur möglichst weitgehend ent¬ spricht . Additionally or alternatively, the cooling devices 17 may themselves be cooled components which absorb and dissipate heat acting on the component 3 by radiation (FIG. 5). Here, it is advantageous if these corresponding Küh ¬ Ironing Facilities 17 are adapted to the contour of the component to be cooled ¬ the art that, of all surfaces of the component 3 z. B. a distance of 20 mm to 30 mm is maintained. DEM according to the cooling means 17 have a contour that says the component contour as far as possible ent ¬ in this case.
Um eine Abschirmung des Bauteils auch nach unten zu erreichen, können am Ofenträger 2 und unterhalb des Bauteils 3 blech- bzw. plattenartige sogenannte Keramikbleche 19 vorhanden sein, welche den Bereich der Thermobox 10 nach unten und nach innen zum Ofen 1 hin abschirmen und somit die Kühlung des Bauteils erleichtern. Die Keramikbleche 19 können in den Ofensattel 20 integriert sein. In order to achieve a shielding of the component also down, may on the furnace support 2 and below the component 3 sheet or plate-like so-called ceramic sheets 19 be present, which shield the area of the thermobox 10 down and inward toward the furnace 1 and thus the Facilitate cooling of the component. The ceramic sheets 19 may be integrated in the furnace saddle 20.
Die Keramikbleche 19 besitzen zum Bauteil hin vorzugsweise ei¬ ne Kontur, die ebenfalls der Bauteilkontur von der Unterseite möglichst entspricht oder dieser soweit angenähert ist, dass eine möglichst starke Abschirmung erreicht wird. The ceramic sheets 19 preferably have ei ¬ ne contour to the component, which also corresponds to the component contour from the bottom as possible or this is so far approximated that the strongest possible shielding is achieved.
Zusätzlich oder alternativ (nicht gezeigt) kann die Thermobox zur Ofenatmosphäre hin sowohl nach unten als auch zur Ofenmit¬ te hin über Luftvorhänge verfügen, welche durch das Einblasen von Luft und gegebenenfalls auch durch die Absaugung derselben den kühleren Bereich innerhalb der Thermobox (etwa 700 °C) ge¬ gen die heißere Ofenatmosphäre (etwa 900°C) abschirmen. Additionally or alternatively (not shown), the thermobox to the furnace atmosphere both down and to Ofenmit ¬ te out have air curtains, which by blowing in air and possibly also by the suction of the cooler area within the thermobox (about 700 ° C) ge ¬ gen shield the hotter oven atmosphere (about 900 ° C).
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die entsprechenden vorgeformten Stahlblechbauteile 3 auf einem Ofenträger 2 au¬ ßerhalb des Ofens 1 abzulegen und dann die Stahlblechbauteile 3 auf dem Ofenträger 2 mit der Hub- und Transporteinrichtung 14 so zu verbinden, dass die Ofenträger 2 mit den Stahlblech¬ bauteilen 3 getaktet in den Ofen 1 eingebracht werden. In dem Vorheizbereich 8 werden die Stahlblechbauteile mittels geeig¬ neter Heizeinrichtungen auf eine Temperatur von 700°C ge¬ bracht. Gelangen die Stahlblechbauteile 3 in einen zweiten Austenitisierungsbereich 9 - wobei der Übergang des Vorheizbe¬ reichs 8 zum Austenitisierungsbereich 9 fließend ist bzw. The inventive method provides to take the corresponding preformed steel sheet components 3 on a furnace support 2 au ¬ ßerhalb of the furnace 1 and then the steel sheet components to combine 3 to the furnace carrier 2 with the lifting and transporting device 14 so that the furnace carrier 2 with the steel sheet ¬ 3 components clocked in the oven 1 are introduced. By doing Preheating 8, the sheet steel components by means of geeig ¬ ned heating devices to a temperature of 700 ° C ge ¬ introduced . Reach the steel sheet components 3 in a second Austenitisierungsbereich 9 - wherein the transition of the Vorheizbe ¬ Reich 8 for Austenitisierungsbereich 9 is fluid or
fließend sein kann - werden die Bauteilbereiche, die nicht austenitisiert werden sollen, unter eine entsprechende Ther- mobox 10 bewegt und anschließend angehoben, sodass sich diese Bauteilbereiche innerhalb der Thermobox 10 befinden, wo sie von der weiteren Erhitzung abgeschirmt werden und entweder ak¬ tiv mit Luft oder einem geeigneten anderen Kühlgas angeströmt werden oder die Wärme über gekühlte Kühleinrichtungen 17 ab¬ sorbiert und abgeleitet wird. Während der übrige Bereich des Bauteils 3 nun langsam auf die Austenitisierungstemperatur aufgeheizt wird, werden die Bauteile 3 schrittweise durch den Ofen 1 bewegt, wobei sie aus einer Thermobox 10 abgesenkt, zur nächsten Thermobox 10 geführt und dort wieder angehoben wer¬ den, um weiter zu verhindern, dass das Bauteil 3 dort zu sehr erwärmt wird. can be flowing - the component areas that are not austenitized are moved under a suitable thermobox 10 and then raised so that these component areas are within the thermobox 10, where they are shielded from further heating and either ak ¬ tively with Air or a suitable other cooling gas to be flowed or the heat from cooled cooling devices 17 from sorbiert and is derived. While the remaining area of the component 3 is now slowly heated to the austenitizing temperature, the components 3 are moved stepwise through the furnace 1, being lowered from a thermobox 10, led to the next thermobox 10 and raised there again ¬ to continue to prevent the component 3 is overheated there too.
Am Ofenausgang 5 werden dann die Bauteile 3 mit den unter¬ schiedlich temperierten Bereichen aus dem Ofen 1 entnommen und der Weiterverarbeitung zugeführt. At the furnace exit 5, the components are then extracted 3 with the tempered under ¬ areas differently from the furnace 1 and supplied to the further processing.
Die keramischen Bleche 19 zur Abschirmung der Bauteile nach unten und zur Ofenmitte hin stellen gegenüber Absorptionsmas¬ sen nur eine sehr geringe Masse dar und führen am Ende des Ofens wenig Enthalpie aus dem Ofen aus . The ceramic sheets 19 to shield the components down to the furnace and towards the center Face Absorptionsmas ¬ sen only a very small mass and is place at the end of the furnace little enthalpy from the furnace off.
Ein Beispiel für ein mögliches Stahlblechbauteil 3 ist bei¬ spielsweise eine Karosserie-B-Säule, bei der der Fußbereich beispielsweise nicht gehärtet werden soll und weich verbleibt, sodass der Fußbereich im Bereich der Thermoboxen geführt wird. Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass sich m jeder Ther- mobox eine kleine separate Ofenatmosphäre ausbildet, die mit¬ tels Thermofühlers überwacht wird und mittels Kühlmediumdurch- flussmenge im Sollbereich von ca. 700°C gehalten wird. An example of a possible steel sheet component 3 at ¬ play, a body B-column, wherein the foot region, for example, is not to be hardened and soft remains, so that the foot region is guided in the area of thermo boxes. In the invention, it is advantageous that each m ther- mobox forms a separate small furnace atmosphere, which is monitored by means of thermocouple ¬ and means Kühlmediumdurch- flow rate in the desired range of about 700 ° C.
Das Anheben der Bauteile in die Thermoboxen erfolgt durch die Hubschrittfördertechnik im Ofen, wobei diese besonders einfach und sicher ist. The lifting of the components in the thermoboxes is done by the Hubschrittferördertechnik in the oven, this being particularly simple and safe.
In angehobenem Zustand erfolgt die thermische Trennung der kleinen Ofenatmosphäre in den Thermoboxen durch die im Träger bzw. Ofensattel integrierten Keramikbleche, die ebenfalls teilweise vorzugsweise die Bauteilkontur aufweisen. In the raised state, the thermal separation of the small furnace atmosphere takes place in the thermoboxes through the integrated in the carrier or furnace saddle ceramic sheets, which also partially preferably have the component contour.
Das Bauteil wird bei der Erfindung nicht komplett erwärmt und anschließend lokal gekühlt, was einen Energieverlust bedeutet, sondern die weichen Bauteilbereiche werden im Ofen lokal am weiteren Erwärmen gehindert und nur auf Temperatur gehalten. Nur der spätere, harte Bauteilbereich wird über die AC3The component is not completely heated in the invention and then locally cooled, which means a loss of energy, but the soft component areas are locally prevented from further heating in the oven and kept only at temperature. Only the later, hard component area is controlled via the AC 3 -
Temperatur erwärmt . Temperature warmed up.
Bei der Erfindung ist zudem von Vorteil, dass abhängig von der Bauteilgeometrie die Thermoschubladen bzw. Thermoboxen aus dem Ofeninneren nach außen gezogen werden können und dementspre¬ chend die Kühleinrichtungen 17 austauschbar sind, um an andere Bauteilkonturen angepasst zu werden. In the invention also is of advantage that, depending on the thermal drawers or thermal boxes can be drawn from the furnace interior to the exterior of the component geometry and corresponding spre ¬ accordingly, the cooling devices 17 are interchangeable in order to be adapted to other component contours.
Soll mit dem erfindungsgemäßen Ofen 1 eine Charge komplett ge¬ härtet werden, werden ebenfalls die Thermoschubladen bzw. If a batch is to be completely cured with the oven 1 according to the invention, the thermal drawers or
Thermoboxen in einfacher Weise aus dem Ofeninnenraum zum Ofen¬ äußeren gezogen, sodass die Abstrahlung der Gasbrenner oder anderer Strahlungseinrichtungen im Ofen nicht durch die Ther¬ moschubladen bzw. Thermoboxen behindert wird. Hierdurch wird erfindungsgemäß der Ofen außerordentlich flexibel. Durch eine Doppeltaktfahrweise und gegebenenfalls doppelt vor¬ handene Thermoboxen wird die Standzeit in den Thermoboxen ver¬ doppelt und die Anzahl der Umsetzvorgänge halbiert. Thermoboxes pulled in a simple manner from the furnace interior to the furnace ¬ outer, so that the radiation of gas burners or other radiation devices in the oven is not hindered by Ther ¬ moschubladen or thermoboxes. As a result, the oven according to the invention is extremely flexible. By a double-cycle mode and possibly double vor ¬ existing thermoboxes the life in the thermoboxes ver ¬ double and the number of Umsetzvorgänge is halved.
Sollte aufgrund von Stockungen in der Weiterverarbeitung das Material in dem Ofen verbleiben müssen, können die weichen Be¬ reiche in den Thermoboxen verbleiben und ihre Temperatur wird dort gehalten, sodass auch der Ausschuss sinkt. If due to stagnation in further processing, the material must remain in the oven, the soft Be ¬ rich remain in the thermoboxes and their temperature is maintained there, so that the Committee sinks.
Bezugszeichenliste : List of reference numbers:
1 Ofen 1 oven
2 Ofenträger  2 oven carriers
3 Stahlblechbauteil  3 sheet steel component
4 Ofeneinfahrt  4 oven entrance
5 Ofenausfahrt  5 oven exit
6 Förderrichtung  6 conveying direction
7 Gasbrenner  7 gas burners
8 erster Heizbereich  8 first heating area
9 zweiter Heizbereich  9 second heating area
10 Thermobox  10 thermobox
11 Führungsleiste  11 guide rail
12 Ofenwandung  12 furnace wall
13 Innenbereich  13 indoor area
14 Hub- und Transporteinrichtung 14 lifting and transport device
15 Seitenwandung 15 side wall
16 Deckenwandung  16 ceiling wall
17 Kühleinrichtung  17 cooling device
18 Austrittsdüsen  18 outlet nozzles
19 Keramikblech  19 ceramic sheet
20 Ofensattel  20 oven saddle

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen, wobei Stahlblechbauteile oder eine ebene Platine (3) durch einen Ofen (1) geführt werden und in dem Ofen (1) zumindest teilbereichsweise auf eine Temperatur > Ac3 aufgeheizt wer¬ den, wobei A method for partial hardening of steel sheet metal components, said steel sheet parts or a flat board (3) through a furnace (1) are held and in the furnace (1) at least in partial areas are heated to a temperature> Ac 3 who, ¬ wherein
die Stahlblechbauteile oder die ebene Platine (3) schritt¬ weise durch den Ofen (1) hindurchgeführt werden, wobei die Bauteilbereiche, die nicht auf eine Temperatur > Aci oder > Ac3 erhitzt werden sollen, zwischen zwei Förder¬ schritten in Förderrichtung (6) in eine Thermobox (10) ein¬ gebracht bzw. hineingehoben werden, in denen auf die Berei¬ che, die nicht > Aci oder > Ac3 erhitzt werden sollen, küh¬ lend eingewirkt wird, sodass dort die Bauteiltemperatur un¬ ter der AustenitStarttemperatur (Aci) oder der Austeniti- sierungstemperatur (Ac3) gehalten wird. the steel sheet components or the planar board (3) step ¬, by the furnace (1) are passed, wherein the device areas that should not be heated to a temperature> Aci or> Ac 3 between two conveyor ¬ steps in the conveying direction (6) be in a thermo box (10) placed a ¬ or hoisted, in which, acted cow ¬ lend the preparation ¬ che, which should not be heated> Aci or> Ac 3, so that there the component temperature un ¬ ter the austenite start temperature ( Aci) or the austenitizing temperature (Ac 3 ).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3) in der Thermobox (10) aktiv durch Anströmen mit einem Kühlmedium gekühlt werden. A method according to claim 1, characterized in that the components (3) in the thermobox (10) are actively cooled by flowing against a cooling medium.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3) in der Thermobox (10) durch gekühlte Kühleinrichtungen (17), wie Platten oder dergleichen, durch die Absorption von Wärmestrahlung gekühlt werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the components (3) are cooled in the thermobox (10) by cooled cooling means (17), such as plates or the like, by the absorption of heat radiation.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3) in Kontakt mit den Kühleinrichtungen (17) ge¬ bracht werden oder in einem geringen Abstand zu den Küh¬ leinrichtungen (17) gehalten werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ofenträger (2) Einrichtungen (19) vorhanden sind, welche, wenn das Bauteil (3) und der Ofen¬ träger (2) in die Thermobox (10) gehoben werden, das Bau¬ teil (3) nach unten und zur Ofenmitte hin derart von der übrigen Ofenatmosphäre bzw. dem Ofeninneren (13) abschir¬ men, dass innerhalb der Thermobox (10) eine eigene Ofenat¬ mosphäre gebildet wird, die kühler ist als die Ofenat¬ mosphäre im Ofeninneren (13) . A method according to claim 3, characterized in that the components (3) are ge ¬ into contact with the cooling means (17) or held at a small distance to the Küh ¬ Ironing Facilities (17). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oven support (2) means (19) are present, which, when the component (3) and the furnace ¬ carrier (2) are lifted into the thermobox (10), the construction ¬ part (3) downwards and towards the middle of the furnace in such a way from the rest of the furnace atmosphere or the inside of the furnace (13) abschirm ¬ men that within the thermobox (10) own Ofenat ¬ atmosphere is formed, which is cooler than the Ofenat ¬ atmosphere inside the oven (13).
Vorrichtung zum partiellen Härten von Stahlblechbauteilen, insbesondere Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ofen (1) vorhanden ist, wobei der Ofen (1) über eine Hub- und Transporteinrichtung (14) verfügt, mit der zu erhitzenden Teilen bzw. die ebene Platine (3) schrittweise durch den Ofen (1) geführt werden, wobei im Ofen geeignete Erhitzungseinrichtungen (7) vorhanden sind und die Erhit¬ zungseinrichtungen (7) auf die zu erhitzenden Teile (3) einwirkend ausgebildet sind, wobei der Ofen (1) über Ther- moboxen (10) verfügt, wobei die Thermoboxen (10) so ange¬ ordnet sind, dass die zu erhitzenden Teile bzw. die ebene Platine (3) sich entlang einer Förderrichtung (6) zwischen zwei Förderschritten unter einer Thermobox (10) befinden und die Thermobox (10) anhebbar ist, sodass die in der Thermobox (10) angehoben befindlichen Bauteilbereiche von der übrigen Ofenatmosphäre abgeschirmt sind. Apparatus for the partial hardening of sheet steel components, in particular apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a furnace (1) is provided, wherein the furnace (1) has a lifting and transporting device (14), with the parts to be heated or the planar board (3) are passed stepwise through the furnace (1), wherein in the oven suitable heating devices (7) are present and the Erhit ¬ tion devices (7) acting on the parts to be heated (3) are formed, said furnace (1) via thermo boxes (10), wherein the thermal boxes (10) so attached are ¬ arranged that the to be heated parts or the planar board (3) along a conveying direction (6) between two conveying steps under a thermobox (10) and the thermobox (10) can be raised, so that in the thermobox (10) raised component areas are shielded from the rest of the furnace atmosphere.
Vorrichtung nach Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen (1) über Ofenträger (2) verfügt, wobei die darauf befindlichen, zu erhitzenden Teile (3) schrittweise durch den Ofen (1) geführt werden. Device according to claim 6, characterized in that the furnace (1) has furnace supports (2), the parts (3) to be heated on them being passed through the furnace (1) in a stepwise manner.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoboxen (10) seitlich von einer Ofenwandung (12) in das Ofeninnere (13) schiebbar angeordnet sind. 8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the thermoboxes (10) laterally from a furnace wall (12) in the furnace interior (13) are arranged slidably.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Thermoboxen (10) Kühleinrichtungen (17) vorhan¬ den sind, wobei die Kühleinrichtungen (17) auf einem in der Thermobox (10) angehoben angeordneten Bauteilbereich aktiv durch Anströmen mit einem Kühlmedium oder passiv durch ge¬ kühlte Platten die Bauteilbereiche kühlend einwirkend aus¬ gebildet sind. 9. Apparatus according to claim 6 to 8, characterized in that in the thermoboxes (10) cooling means (17) are IN ANY ¬ the, wherein the cooling means (17) on a in the thermobox (10) lifted arranged component area active by flowing with a Cooling medium or passive by ge ¬ cooled plates, the component areas cooling acting from ¬ formed.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Kühleinrichtungen (17) bezüglich ih¬ rer zum Bauteil weisenden Kontur der Kontur des Bauteils folgend bzw. angenähert ausgebildet sind. 10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized ge ¬ indicates that the cooling means (17) with respect to ih ¬ rer to the component facing contour of the contour of the component following or are formed approximately.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Thermoboxen (10) nach unten, d. h. zu den anheb- und absenkbaren Ofenträgern (2) und zur Ofen¬ mitte (13) hin mit beweglichen Abschirmeinrichtungen (19) abschirmbar sind. 11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized ge ¬ indicates that the thermoboxes (10) downwards, ie to the raisable and lowerable kiln supports (2) and the furnace ¬ center (13) out with movable shielding (19 ) are shielded.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtungen (19) am Ofen¬ träger (2) bzw. Ofensattel (20) angeordnet sind. 12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized ge ¬ indicates that the shielding means (19) on the furnace ¬ carrier (2) or furnace caliper (20) are arranged.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Thermoboxen (10) über Luft- bzw. Gasvorhänge verfügen, wobei die Luft- bzw. Gasvorhänge die Atmosphäre innerhalb der Thermobox (10) von der Atmosphäre im Ofeninneren (13) trennen, wobei die Luftvorhänge durch Einblasen von Luft an den Außenbereichen der Thermobox (10) und gegebenenfalls durch Absaugen derselben ausgebildet sind . 13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized ge ¬ indicates that the thermoboxes (10) have air or gas curtains, wherein the air or gas curtains the atmosphere within the thermobox (10) of the atmosphere in the furnace interior (13), whereby the air curtains are blown in by air blowing on the outside of the thermobox (10). and possibly formed by suction of the same.
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