WO2017211901A1 - Temperiervorrichtung für bauteile - Google Patents

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WO2017211901A1
WO2017211901A1 PCT/EP2017/063863 EP2017063863W WO2017211901A1 WO 2017211901 A1 WO2017211901 A1 WO 2017211901A1 EP 2017063863 W EP2017063863 W EP 2017063863W WO 2017211901 A1 WO2017211901 A1 WO 2017211901A1
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temperature control
nozzle
component
nozzles
nozzle group
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PCT/EP2017/063863
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French (fr)
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Robert Ebner
Ulrich PSCHEBEZIN
Original Assignee
Ebner Industrieofenbau Gmbh
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    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a temperature control device for components and a method for controlling the temperature of components.
  • a tempering device for tempering a component ie, heat, keep a
  • the tempering device has a housing in which an at least partially closed temperature-control chamber is formed,
  • the component in the temperature control chamber, can be arranged.
  • Temperature control device further comprises a nozzle matrix having a plurality of nozzles, wherein a temperature control medium can be flowed through the nozzles onto the component. Furthermore, the tempering device has a control unit, which is coupled to the nozzle matrix. The control unit is configured to independently control a first nozzle group comprising at least one nozzle of the nozzles and a second nozzle group comprising at least one nozzle of the nozzles such that the first nozzle group has a first temperature control medium with a first temperature control characteristic and the second nozzle group a second temperature control medium a second
  • Temperier characterizing flows to the component.
  • a method for tempering a component in particular a wheel rim, is described.
  • a component is arranged in a housing in which an at least partially closed temperature-control chamber is formed.
  • a first tempering medium is flowed with a first tempering characteristic on the component by means of a first nozzle group having at least one nozzle of nozzles of a nozzle matrix.
  • a second temperature medium is flowed with a second tempering characteristic onto the component by means of a second nozzle group having at least one nozzle of nozzles of the nozzle matrix.
  • the component to be tempered may consist of a metallic material.
  • the component is a motor vehicle rim made of metal or aluminum.
  • the component can represent, for example, a B-pillar for a motor vehicle.
  • all components are piece goods (eg (forged, cast and / or milled parts), which can be tempered with the tempering device according to the present invention and in which different ductility properties or areas with different ductility properties are desired and thus partially with different cooling curves to be cooled.
  • the housing forms an at least partially closed or fully closed temperature control chamber.
  • the housing can, for example, as a hood
  • the housing can be slipped over the floor area, for example.
  • the housing can form a fully closed temperature control chamber.
  • the tempering chamber may comprise at least one door member or opening portion which may be selectively opened and closed to thereby insert or remove the member into the tempering chamber.
  • the housing has a first wall and a second wall, in particular opposite the first wall, which at least partially form the temperature-control chamber. Furthermore, in a further exemplary embodiment, the housing has a ceiling and, in particular to the ceiling opposite bottom, which at least partially form the tempering.
  • the tempering medium can be a gaseous or liquid
  • the pressure, the temperature, the flow rate and / or the Density of the tempering medium in particular of the first tempering medium and the second tempering medium.
  • the first temperature control medium differs from the second
  • the first temperature control medium and the second temperature control medium are the same.
  • the first one is
  • the first temperature control medium is a gaseous medium, in particular air or inert gas
  • the second temperature control medium is a liquid medium, in particular water or oil.
  • the first temperature control medium may differ materially from the second temperature control medium or be the same. Furthermore, the first
  • tempering distinguish or equal Temperier characterizing to the second tempering distinguish or equal.
  • the control unit controls the first nozzle group or the second nozzle group having different cooling curves, the first nozzle group and the second nozzle group may be at one time
  • Nozzle group emit an identical first and second temperature control medium with the same temperature characteristics. Furthermore, the control unit can control the nozzle groups in such a way that one of the nozzle groups is inactive, so that no temperature control medium is emitted from the nozzles or the nozzle of the inactive nozzle group.
  • the nozzle array denotes an arrangement of the plurality of nozzles.
  • a region with a nozzle matrix may have a nozzle formation which, for example, consists of four rows and four columns (4x4 matrix) or a further nozzle formation which consists, for example, of eight rows and eight columns (8x8 matrix).
  • a nozzle matrix can consist of any number of rows and columns. Further, the number of rows may differ from the number of columns in a nozzle array.
  • a nozzle matrix may also consist of nozzles, which are arranged in a plurality of concentric circles with different radii.
  • a nozzle group describes a nozzle or a plurality of nozzles, which together flow out the same temperature control medium with the same temperature control characteristic and are actuated as a unit by the control unit.
  • a nozzle group can be formed from a fixed number of nozzles.
  • a nozzle group can be variably defined by the control unit, so that during operation of the temperature control device or during a tempering operation of the component, different nozzles belong in different numbers to a specific nozzle group.
  • the nozzles may be connected to a
  • Conveyor such as a fluid pump or a fan can be coupled to the temperature control in a desired
  • the first nozzle group can be coupled to a first fluid pump or a first fan and the second nozzle group to a second fluid pump or a second fan.
  • the control unit can individually control the first fluid pump or the first fan and the second fluid pump or the second fan independently of each other. Accordingly, a first tempering for tempered the first
  • Temperiermediums and a second tempering are provided for tempered the second tempering, wherein the
  • Tempering devices are individually controlled by the control unit.
  • a valve arrangement can also be arranged which selectively controls a volume flow of the first temperature control medium and / or of the second temperature control medium by means of the control unit.
  • certain nozzles can be flexibly combined as a first or second nozzle group in order to carry out a desired temperature control of the component area.
  • the Control unit can specify for each nozzle group certain tempering and corresponding to a particular tempering with
  • the first nozzle group of the nozzles thus flows through a first region of the component with a first temperature control medium with a first
  • Temperier characterizing and the second nozzle group of the nozzle flows through a second region of the component with a second temperature medium having a second temperature control.
  • the first region of the component can be kept at a certain temperature while the second region of the component with a predetermined
  • Cooling rate cooled, in particular quenched is.
  • the first nozzle group and the second nozzle group can be controlled such that a temperature hold, heating and cooling of the flowed-on component region can be flexibly converted by means of the control unit.
  • the cooling medium can also be applied continuously or intermittently over a defined time frame on the component areas.
  • the temperature control device according to the invention can at desired areas of the component, for.
  • the heat transfer and thus the cooling rate, retention rate or rate of heating
  • the pressure or temperature as Temperier characterizing or the amount of the individual nozzles (for example, the first nozzle group or the second nozzle group) are precisely defined. Due to the flexible allocation of the nozzles to certain nozzle groups and different components with different shapes can be selectively cooled with the temperature control. Complex mechanical conversions of the temperature control device for tempered various components are not necessary. In the
  • control unit can control the nozzles in divide new first and second nozzle groups, without constructive
  • the nozzle matrix can be divided into an arbitrarily large number of nozzle groups and assigned to the control unit. Further, as detailed below, multiple nozzle arrays can be used.
  • Nozzle group formed on the first wall and the second nozzle group on the second wall are formed on the first wall.
  • the housing has a ceiling and a, in particular to the ceiling opposite bottom, which at least partially form the temperature chamber.
  • Nozzle group is formed on the ceiling and the second nozzle group formed on the ceiling or the floor.
  • the housing has a door element which at least partially forms the temperature-control chamber.
  • the door member selectively opens and closes the tempering chamber to convey the component into or out of the tempering chamber.
  • the first nozzle group and / or the second nozzle group is formed on the door.
  • the tempering chamber can thus be formed of four side walls, of which one side wall may have the door element, and in addition at least with a ceiling
  • the tempering chamber can be formed with the bottom, wherein the bottom also forms a nozzle group.
  • the component can thus be fully loaded with a tempering medium, wherein each side of the component with an individual
  • Temperier characterizing for example, cooling characteristic
  • Temperature control device on a further nozzle matrix having further nozzles wherein a further temperature control medium can be flowed through the nozzles on the component.
  • the control unit is coupled to the further nozzle matrix and configured to independently control a further first nozzle group of the further nozzles and a further second nozzle group of the further nozzles such that the further first nozzle group contains a further first temperature control medium with a further first temperature control characteristic and the further second temperature group Nozzle group another second temperature control medium flows with a further second temperature control on the component.
  • Temperature control further comprises a further housing which surrounds the housing, wherein between the housing and the further housing a
  • Flow channel is formed. At least one fluid line traverses the flow channel and is coupled to the nozzles of the nozzle matrix to the nozzles with the first temperature control medium and / or the second
  • a third tempering medium is for
  • the third temperature control medium may be, for example, water, air, gas or oil.
  • the third tempering medium tempered the housing wall, so thus a basic temperature can be adjusted around the housing and thus the temperature control chamber. Further, the fluid conduits that traverse the flow channel may be maintained at a desired temperature.
  • corresponding nozzle groups can be emitted.
  • the housing has a fluid outlet, in particular with further nozzles, which has a
  • Fluid connection between the flow channel and the temperature control chamber is formed such that the third temperature control medium can be flowed out of the temperature.
  • a constant basic temperature or basic flow of the component can be ensured with the third temperature control medium.
  • Temperier characteritesen be flowed onto the component.
  • the third tempering medium can also be so through the fluid outlet in the
  • Temperierhunt be flowed out, that applies in the tempering the third temperature control medium as a carrier for the first and second nozzle groups flowing through the first and second temperature control medium.
  • this can lead to a spray principle to homogeneously and uniformly wet areas of the component and to act accordingly with desired temperature characteristics.
  • Temperature control to a conveyor which is designed to drive the component in the temperature control chamber in or out, wherein the conveyor is coupled to the control unit such that the component is movable relative to the nozzles.
  • the conveyor may for example represent a belt conveyor or a chain conveyor.
  • the conveyor may consist of a trolley, on which the component is placed.
  • the trolley can be transported into the tempering chamber via rollers or out.
  • the control unit can control the propulsion of the conveyor so that a predetermined relative movement between the component and the nozzle is precisely adjustable.
  • predetermined areas of the component along predetermined nozzles can be selectively moved at a predetermined speed, so that thus also a controllable adjustability of
  • At least one of the nozzles is adjustable relative to the component such that an outflow angle of the nozzles and / or a distance between the nozzle and the component is adjustable.
  • Temperiermediums from the nozzle also affect the
  • the at least one nozzle (or the entire nozzle group) can for example be moved manually in the direction of the component or adjusted manually in its angle.
  • corresponding bearings such as a ball bearing, may be provided in a wall of the housing to adjust the nozzles.
  • Düsengroppe be adjusted relative to the component via a drive shaft (eg., A spindle).
  • a drive shaft eg., A spindle
  • Temperature control device further comprises an adjusting device, which is designed to adjust at least one of the nozzles relative to the component.
  • Einsteil wisdom is coupled to the control unit is that a Outflow angle of the at least one nozzle and / or a distance between the at least one nozzle and the component is adjustable.
  • the nozzles may for example be attached to adjusting motors of the adjusting device.
  • the Versteilmotoren can represent, for example, small electric motors.
  • the control unit can control the adjusting device selectively, so that thus a controllable adjustability of the temperature or the
  • Embodiments suitably combine with each other, so that a variety of different embodiments are to be regarded as obvious to those skilled in the art with the explicit embodiment variants here.
  • some embodiments of the invention are with
  • FIG. 1 is a schematic representation of a temperature control according to an exemplary embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic, perspective view of a
  • Fig. 3 is a schematic representation of a nozzle matrix in a wall of a tempering chamber according to an exemplary embodiment of
  • Fig. 1 and Fig. 2 are schematic representations of a
  • Temperature control device 100 according to exemplary embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 shows, in contrast to FIG. 2, a housing 101 which forms an open bottom area 106.
  • Fig. 2 shows a housing 101 which forms a closed bottom area 106.
  • Fig. 1 and FIG. 2 show a tempering device 100 for tempering a component 150, in particular a wheel rim.
  • the temperature control device 100 has a housing 101, in which an at least partially closed temperature-control chamber is formed, wherein the component 150 can be arranged in the temperature-control chamber.
  • the tempering device 100 further comprises a nozzle matrix 110 having a plurality of nozzles, wherein a tempering medium 102 can be flowed onto the component 150 through the nozzles.
  • the tempering device has a control unit 103, which is coupled to the nozzle matrix 110.
  • the control unit 103 is configured to independently control a first nozzle group 111 of the nozzles and a second nozzle group 112 of the nozzles so as to control the first one
  • Nozzle group 111 a first temperature control medium with a first
  • Temperature control medium flows with a second temperature control on the component 150.
  • the housing forms an at least partially closed or fully closed temperature control chamber.
  • the housing 100 can be designed, for example, as a hood (FIG. 1) and thus, for example, cover the bottom area 106 on which the component 150 is arranged.
  • the housing 101 may be slipped over the floor area 106, for example.
  • the housing can form a fully closed temperature-control chamber (FIG. 2).
  • the tempering chamber may comprise at least one door member or opening portion which may be selectively opened and closed to thereby insert or remove member 150 into the tempering chamber.
  • the housing has a first wall 104 and a, in particular to the first wall opposite, second wall 105, which at least partially form the temperature chamber.
  • the housing further comprises a ceiling 107 and a, in particular to the ceiling 107 opposite, bottom 106, which at least partially form the temperature chamber.
  • the nozzle array 110 denotes an arrangement of the plurality of nozzles.
  • the nozzle matrix 110 is disposed on the wall 104 and the other
  • Nozzle matrix 120 is attached to the wall 105.
  • an area with the nozzle matrix 110 can have a nozzle formation, which consists for example of four rows and four columns (4x4 matrix).
  • a nozzle group 111, 112, 121, 122 describes a group of nozzles, which together the same tempering medium 102 with the same
  • a nozzle group 111, 112, 121, 122 can be formed from a fixed number of nozzles. Furthermore, a nozzle group 111, 112, 121, 122 can be variably defined by the control unit 103, so that during operation of the temperature control device 100 or during a tempering operation of the component 150 different nozzles in different numbers of a particular nozzle group 111, 112, 121, 122 belong ,
  • the nozzles are coupled to a conveyor, such as a fluid pump 116 or a fan, to convey the temperature control medium 102 in a desired temperature characteristic to the nozzles.
  • a conveyor such as a fluid pump 116 or a fan
  • the first nozzle group 111 to a first fluid pump or
  • a first fan and the second nozzle group 112 are coupled to a second fluid pump and a second fan, respectively.
  • the control unit 103 can individually the first fluid pump or the first fan and the second fluid pump or the second fan independently
  • Tempering device are provided for tempered the second temperature control, wherein the tempering are individually controlled by the control unit. Additionally or alternatively, a Valve arrangement 116 are arranged, which selectively controls a volume flow of the first temperature control medium and / or the second temperature control medium by means of the control unit 103. For any desired area of the component, certain nozzles can be flexibly combined as the first or second nozzle group 111, 112 in order to carry out a desired temperature control of the component area.
  • Control unit 103 may be specific to each nozzle group 111, 112
  • the first nozzle group 111 of the nozzles thus flows through a first region of the component 150 with a first temperature control medium having a first
  • Temperier characterizing and the second nozzle group 112 of the nozzle flows through a second region of the component 150 with a second temperature medium having a second temperature control.
  • the first region of the component 150 can be kept at a certain temperature while the second region of the component 150 is at a predetermined temperature
  • Cooling rate cooled, in particular quenched is.
  • the first nozzle group 111 and the second nozzle group 112 can be controlled such that a temperature hold, a heating and a
  • Cooling of the flowed component region by means of the control unit 103 can be implemented flexibly.
  • the tempering device 100 has a further nozzle matrix 120 comprising further nozzles, wherein a further temperature control medium 108 can be flowed through the nozzles onto the component.
  • the control unit 103 is with the other
  • Nozzle matrix 120 is coupled and configured to independently control another first nozzle group 121 of the further nozzles and a further second nozzle group 122 of the further nozzles such that the further first nozzle group 121 a further first temperature control medium with a further first temperature control characteristic and the further second nozzle group 122 a further second temperature control medium with a further second temperature
  • Temperier characterizing flows to the component.
  • FIG. 1 and FIG. 2 can thus, for example, of
  • the temperature control device 100 further has a further housing 109, which surrounds the housing 101, wherein between the housing 101 and the further housing 109, a flow channel 113 is formed. At least one fluid conduit 114 traverses the flow channel and is coupled to the nozzles of the nozzle matrix 110, 120 to surround the nozzles with the first
  • a third tempering medium 115 can be flowed through by the flow channel for tempering the fluid line 114.
  • the third temperature control medium 115 tempered the housing wall 104, 105, 106, 107, so that thus a basic temperature around the housing 101 and thus the temperature control chamber can be adjusted.
  • the fluid conduits traversing the flow passage 113 are further maintained at a desired temperature.
  • a conveyor 117 is also shown, which forms the bottom 106 of the temperature-control chamber.
  • the component 150 is coupled to the conveyor 117.
  • Fig. 2 shows in particular a perspective view of a
  • Temperature control device 100 wherein the housing 101 completely surrounds the component 150.
  • the end walls in the front and the rear of the tempering are not shown. In these front and rear areas, for example, a
  • the nozzle matrix 110 is arranged, which forms the first nozzle group 111 and the second nozzle group 112.
  • the further nozzle group 120 is formed, which the further first nozzle group 121 and the further second
  • Nozzle group 122 has.
  • the corresponding nozzle groups in FIG. 2 not provided with reference numerals.
  • a further nozzle matrix 140 with corresponding nozzle groups and the bottom region 106 are likewise arranged a further nozzle matrix 130 with corresponding nozzle groups.
  • the tempering chamber is thus made of four side walls 104, 105th
  • a side wall 104, 105 may have the door element, and in addition at least with a ceiling 107 (ceiling wall part) to be closed.
  • a nozzle matrix 110, 120 is formed on each of the side walls 104, 105 and on the ceiling 107, wherein the control unit 130 at each nozzle group 110, 120 emits a temperature control medium 102, 108 having a predetermined temperature characteristic.
  • the tempering chamber is formed with the bottom 106, wherein the bottom 106th also has a nozzle matrix 110, 120. The component is thus
  • each side of the component with an individual tempering for example, cooling
  • the housing 101 further includes a fluid outlet 301 (see FIG. 3),
  • Nozzle groups 122 can then flexibly a corresponding
  • Temperature control medium 102, 108 are flowed with fast changing first and second temperature characteristics on the component 150. Furthermore, the third temperature control medium 115 can also be discharged through the fluid outlet 301 into the temperature control chamber in such a way that in the temperature control chamber the third temperature control medium 115 acts as a carrier for the fluid through the first
  • Nozzle groups 111, 121 and second nozzle group 112, 122 flowed in first and second temperature control applies.
  • this can lead to a spray principle to homogeneously and uniformly wet areas of the component 150 and to act accordingly with desired temperature characteristics.
  • Also in the illustrated full-scale tempering can be
  • a corresponding conveyor 117 as shown in FIG. 1, are arranged.
  • FIG. 3 schematically shows a nozzle matrix 110 in a wall 101 of a tempering chamber according to an exemplary embodiment of the invention
  • the nozzle matrix 110 consists of twelve nozzles, which arranged in a 3x4 matrix.
  • the nozzles of the first column and the lower row form the first nozzle group 111, and the remaining nozzles form a second nozzle group 112.
  • the control unit 103 may individually control the nozzles of the first nozzle group 111 and the second one
  • fluid outlets 301 are exemplified. As described above, through the fluid outlet 101, a third
  • Temperature control medium 115 are emitted. This can be the third
  • Temperature control medium 115 are emitted in gaseous form such that, for example, with the flowing through the first or second nozzle group 111, 112 liquid temperature control 102, a spray is formed to wet the component 150 and thus effectively and quickly bring to a desired temperature.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung (100) zum Temperieren eines Bauteils (150), insbesondere einer Radfelge. Die Temperiervorrichtung (100) weist ein Gehäuse (101), in welchem eine zumindest teilgeschlossene Temperierkammer ausgebildet ist, auf, wobei in der Temperierkammer das Bauteil (150) anordbar ist. Die Temperiervorrichtung (100) weist ferner eine Düsenmatrix (110) aufweisend eine Vielzahl von Düsen, auf, wobei durch die Düsen ein Temperiermedium (102) auf das Bauteil (150) strömbar ist. Ferner weist die Temperiervorrichtung eine Steuereinheit (103) auf, welche mit der Düsenmatrix (110) gekoppelt ist. Die Steuereinheit (103) ist konfiguriert, eine erste Düsengruppe (111) der Düsen und eine zweite Düsengruppe (112) der Düsen unabhängig voneinander zu derart zu steuern, dass die erste Düsengruppe (111) ein erstes Temperiermedium mit einer ersten Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe (112) ein zweites Temperiermedium mit einer zweiten Temperiercharakteristik auf das Bauteil (150) strömt.

Description

Temperiervorrichtung für Bauteile
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für Bauteile und ein Verfahren zum Temperieren von Bauteilen.
Hintergrund der Erfindung
Um gewünschte Bauteileigenschaften bei Bauteilen, wie beispielsweise Autofeigen, einzustellen, müssen diese nach dem Erwärmen mit einer bestimmten Abkühlungsgeschwindigkeit abgekühlt werden. Beim
Lösungsglühen werden die Bauteile beispielsweise auf eine
Lösungsglühtemperatur von ca. 540 Grad gebracht. Anschließend werden die Bauteile in einem Wasserbad rasch abgekühlt. Bei einer solchen Abkühlung können Bereiche des Bauteils teilweise inhomogen abkühlen. Ferner kann durch eine Abschreckung im Wasserbad eine bereichsweise Abkühlung einzelner Bereiche des Bauteils nur schwer gesteuert werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bereiche eines Bauteils während einer thermischen Behandlung exakt zu temperieren.
Diese Aufgabe wird mit einer Temperiervorrichtung zum Temperieren eines Bauteils sowie mit einem Verfahren zum Temperieren eines Bauteils gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Temperiervorrichtung zum Temperieren (d.h. erwärmen, halten einer
Temperatur oder abkühlen) eines Bauteils, insbesondere einer Radfelge, beschrieben. Die Temperiervorrichtung weist ein Gehäuse, in welchem eine zumindest teilgeschlossene Temperierkammer ausgebildet ist, auf,
wobei in der Temperierkammer das Bauteil anordbar ist. Die
Temperiervorrichtung weist ferner eine Düsenmatrix aufweisend eine Vielzahl von Düsen, auf, wobei durch die Düsen ein Temperiermedium auf das Bauteil strömbar ist. Ferner weist die Temperiervorrichtung eine Steuereinheit auf, welche mit der Düsenmatrix gekoppelt ist. Die Steuereinheit ist konfiguriert, eine erste Düsengruppe aufweisend zumindest eine Düse der Düsen und eine zweite Düsengruppe aufweisend zumindest eine Düse der Düsen unabhängig voneinander zu derart zu steuern, dass die erste Düsengruppe ein erstes Temperiermedium mit einer ersten Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe ein zweites Temperiermedium mit einer zweiten
Temperiercharakteristik auf das Bauteil strömt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Temperieren eines Bauteils, insbesondere einer Radfelge, beschrieben. Gemäß dem Verfahren wird ein Bauteil in einem Gehäuse angeordnet, in welchem eine zumindest teilgeschlossene Temperierkammer ausgebildet ist. Ein erstes Temperiermedium wird mit einer ersten Temperiercharakteristik auf das Bauteil mittels einer ersten Düsengruppe aufweisend zumindest eine Düse von Düsen einer Düsenmatrix geströmt. Ein zweites Temperaturmedium wird mit einer zweiten Temperiercharakteristik auf das Bauteil mittels einer zweiten Düsengruppe aufweisend zumindest eine Düse von Düsen der Düsenmatrix geströmt. Mittels einer Steuereinheit, welche mit der Düsenmatrix gekoppelt ist, wird die erste Düsengruppe der Düsen und die zweite Düsengruppe der Düsen unabhängig voneinander gesteuert werden. Das zu temperierende Bauteil kann aus einem metallischen Werkstoff bestehen . Beispielsweise ist das Bauteil eine Kraftfahrzeugfelge aus Metall bzw. Aluminium. Ferner kann das Bauteil beispielsweise eine B-Säule für ein Kraftfahrzeug darstellen. Im Allgemeinen sind alle Bauteile Stückgüter (z. B. (Schmiede-, Guss- und/oder Frästeile), welche mit der Temperiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung temperierbar sind und in welchen unterschiedliche Duktilitätseigenschaften bzw. Bereiche mit unterschiedlichen Duktilitätseigenschaften erwünscht sind und somit bereichsweise mit unterschiedlichen Abkühlkurven abgekühlt werden sollen.
Das Gehäuse bildet eine zumindest teilgeschlossene oder vollgeschlossene Temperierkammer aus. Das Gehäuse kann beispielsweise als Haube
ausgebildet sein und somit beispielsweise den Bodenbereich, auf welchem das Bauteil angeordnet ist, überdecken. Mit anderen Worten kann das Gehäuse beispielsweise über dem Bodenbereich gestülpt werden. Ferner kann das Gehäuse eine vollgeschlossene Temperierkammer ausbilden. In diesem Beispiel kann die Temperierkammer zumindest ein Türelement bzw. einen Öffnungsbereich aufweisen, welcher selektiv geöffnet und geschlossen werden kann, um hierdurch das Bauteil in die Temperierkammer einzuführen oder hinauszuführen.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Gehäuse eine erste Wand und eine, insbesondere zu der ersten Wand gegenüberliegende, zweite Wand auf, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden. Ferner kann in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform das Gehäuse eine Decke und eine, insbesondere zu der Decke gegenüberliegenden, Boden aufweist, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden.
Das Temperiermedium kann einen gasförmigen oder flüssigen
Aggregatzustand aufweisen. Die Temperiercharakteristik beschreibt
beispielsweise den Druck, die Temperatur, den Volumenstrom und/oder die Dichte des Temperiermediums, insbesondere des ersten Temperiermediums und des zweiten Temperiermediums. In einer beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich das erste Temperiermedium von dem zweiten
Temperiermedium oder alternativ sind das erste Temperiermedium und das zweite Temperiermedium gleich. Beispielsweise ist das erste
Temperiermedium unterschiedlich temperiert als das zweite
Temperiermedium. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das erste Temperiermedium ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft oder Inertgas, und/oder das zweite Temperiermedium ist ein flüssiges Medium, insbesondere Wasser oder Öl.
Das erste Temperiermedium kann sich von dem zweiten Temperiermedium stofflich unterscheiden oder gleich sein. Ferner kann sich die erste
Temperiercharakteristik zu der zweiten Temperiercharakteristik unterscheiden oder gleich sein. Wenn die Steuereinheit die erste Düsengruppe oder die zweiten Düsengruppe mit unterschiedlichen Abkühlkurven steuert, kann zu einem bestimmten Zeitpunkt die erste Düsengruppe und die zweite
Düsengruppe ein identisches erstes und zweites Temperiermedium mit gleichen Temperiercharakteristiken ausströmen. Ferner kann die Steuereinheit die Düsengruppen derart steuern, dass eine der Düsengruppen inaktiv ist, sodass kein Temperiermedium aus den Düsen bzw. der Düse der inaktiven Düsengruppe ausgeströmt wird.
Die Düsenmatrix bezeichnet eine Anordnung der Vielzahl von Düsen.
Beispielsweise kann ein Bereich mit einer Düsenmatrix eine Düsenformation aufweisen, welche beispielsweise aus vier Reihen und vier Spalten (4x4 Matrix) oder eine weitere Düsenformation, welche beispielsweise aus acht Zeilen und acht Spalten (8x8 Matrix besteht). Eine Düsenmatrix kann aus beliebig vielen Reihen und Spalten bestehen. Ferner kann sich die Anzahl an Reihen von der Anzahl an Spalten in einer Düsenmatrix unterscheiden.
Beispielsweise kann eine Düsenmatrix ebenfalls aus Düsen bestehen, welche in einer Vielzahl von konzentrischen Kreisen mit unterschiedliche Radien angeordnet sind.
Eine Düsengruppe beschreibt eine Düse oder mehrere Düsen, welche gemeinsam dasselbe Temperiermedium mit denselben Temperiercharakteristik in ausströmen und als Einheit von der Steuereinheit angesteuert werden. Eine Düsengruppe kann aus einer festen Anzahl an Düsen gebildet werden. Ferner kann eine Düsengruppe variabel von der Steuereinheit definiert werden, sodass während eines Betriebs der Temperiervorrichtung bzw. während eines Temperiervorgangs des Bauteils verschiedene Düsen in verschiedener Anzahl einer bestimmten Düsengruppe angehören.
In einer beispielhaften Ausführungsform können die Düsen an eine
Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Fluidpumpe oder einem Ventilator gekoppelt werden, um das Temperiermedium in einer gewünschten
Temperiercharakteristik zu den Düsen zu befördern. Dabei kann beispielsweise die erste Düsengruppe an eine erste Fluidpumpe bzw. einem ersten Ventilator und die zweite Düsengruppe an eine zweite Fluidpumpe bzw. einen zweiten Ventilator gekoppelt werden. Die Steuereinheit kann dabei individuell die erste Fluidpumpe bzw. den ersten Ventilator und die zweite Fluidpumpe bzw. den zweiten Ventilator unabhängig voneinander ansteuern. Entsprechend kann eine erste Temperiereinrichtung zum temperierten des ersten
Temperiermediums und eine zweite Temperiereinrichtung zum temperierten des zweiten Temperiermediums vorgesehen werden, wobei die
Temperiereinrichtungen individuell von der Steuereinheit steuerbar sind.
Zusätzlich oder alternativ kann ebenfalls eine Ventilanordnung angeordnet werden, welche selektiv einen Volumenstrom des ersten Temperiermediums und/oder des zweiten Temperiermediums mittels der Steuereinheit steuert. Für jeden gewünschten Bereich des Bauteils können flexibel bestimmte Düsen als erste oder zweite Düsengruppe zusammengefasst werden um eine gewünschte Temperierung des Bauteilbereichs durchzuführen. Die Steuereinheit kann für jede Düsengruppe bestimmte Temperiersequenzen vorgeben und entsprechend ein bestimmtes Temperiermedium mit
gewünschten Temperiercharakteristiken auf das Bauteil strömen. Die erste Düsengruppe der Düsen beströmt somit einen ersten Bereich des Bauteils mit einem ersten Temperiermedium mit einer ersten
Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe der Düsen beströmt einen zweiten Bereich des Bauteils mit einem zweiten Temperaturmedium mit einer zweiten Temperiercharakteristik. Dabei kann beispielsweise der erste Bereich des Bauteils auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden während der zweite Bereich des Bauteils mit einer vorbestimmten
Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt, insbesondere abgeschreckt, wird. Die erste Düsengruppe und die zweite Düsengruppe können dabei derart gesteuert werden, dass ein Temperatur halten, ein Erwärmen und ein Abkühlen des beströmten Bauteilbereichs mittels der Steuereinheit flexibel umgesetzt werden kann. Durch die Düsen kann das Kühlmedium ferner kontinuierlich oder intermittierend über einen definierten Zeitrahmen auf die Bauteilbereiche aufgebracht werden. Mit der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung kann an gewünschten Bereichen des Bauteils, z. B. der Felge, der Wärmeübergang (und somit die Abkühlrate, Halterate oder Erwärmungsrate) durch Steuerung z. B. des Druckes oder der Temperatur als Temperiercharakteristik bzw. der Menge der einzelnen Düsen (zum Beispiel der ersten Düsengruppe oder der zweiten Düsengruppe) genau definiert werden. Aufgrund der flexiblen Zuordnung der Düsen zu bestimmten Düsengruppen können auch unterschiedliche Bauteile mit unterschiedlichen Formen mit der Temperiervorrichtung gezielt abgekühlt werden. Komplexe mechanische Umbauten der Temperiervorrichtung zum temperierten verschiedener Bauteile sind nicht notwendig . Bei der
Temperierung eines gleichen oder unterschiedlichen Bauteils mit
unterschiedlichen Temperierbereichen, kann die Steuereinheit die Düsen in neue erste und zweite Düsengruppen einteilen, ohne dass konstruktive
Umgestaltungen notwendig sind.
Wie im Folgenden erläutert und angedeutet kann die Düsenmatrix in eine beliebig große Anzahl an Düsengruppen aufgeteilt und der Steuereinheit zugeordnet werden. Ferner können, wie unten näher aufgeführt, mehrere Düsenmatrizen eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die erste
Düsengruppe an der ersten Wand und die zweite Düsengruppe an der zweiten Wand ausgebildet. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die erste Düsengruppe und die zweite Düsengruppe an der ersten Wand ausgebildet. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Gehäuse eine Decke und eine, insbesondere zu der Decke gegenüberliegenden, Boden auf, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden. Die erste
Düsengruppe ist an der Decke ausgebildet und die zweite Düsengruppe an der Decke oder dem Boden ausgebildet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Gehäuse ein Türelement auf, welches zumindest teilweise die Temperierkammer bildet. Das Türelement öffnet und schließt die Temperierkammer selektiv, um das Bauteil in die Temperierkammer hinein oder aus der Temperierkammer heraus zu befördern. Die erste Düsengruppe und/oder die zweite Düsengruppe ist an der Tür ausgebildet.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Temperierkammer somit aus vier Seitenwänden, wovon eine Seitenwand das Türelement aufweisen kann, ausgebildet werden und zusätzlich zumindest mit einer Decke
(Deckenwandteil) geschlossen sein. An den Seitenwänden sowie an der Decke kann jeweils eine Düsengruppe ausgebildet werden, wobei die Steuereinheit an jeder Düsengruppen ein Temperiermedium mit einer vorbestimmten
Temperiercharakteristik ausströmt. Ferner kann die Temperierkammer mit dem Boden gebildet werden, wobei der Boden ebenfalls eine Düsengruppe ausbildet. In einer entsprechenden beispielhaften Ausführungsform kann das Bauteil somit vollumfänglich mit einem Temperiermedium beaufschlagt werden, wobei jede Seite des Bauteils mit einer individuellen
Temperiercharakteristik (zum Beispiel Abkühlcharakteristik) beaufschlagt wird. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die
Temperiervorrichtung eine weitere Düsenmatrix aufweisend weitere Düsen auf, wobei durch die Düsen ein weiteres Temperiermedium auf das Bauteil strömbar ist. Die Steuereinheit ist mit der weiteren Düsenmatrix gekoppelt und konfiguriert, eine weitere erste Düsengruppe der weiteren Düsen und eine weitere zweite Düsengruppe der weiteren Düsen unabhängig voneinander derart zu steuern, dass die weitere erste Düsengruppe ein weiteres erstes Temperiermedium mit einer weiteren ersten Temperiercharakteristik und die weitere zweite Düsengruppe ein weiteres zweites Temperiermedium mit einer weiteren zweiten Temperiercharakteristik auf das Bauteil strömt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die
Temperiervorrichtung ferner ein weiteres Gehäuse auf, welches das Gehäuse umgibt, wobei zwischen dem Gehäuse und dem weiteren Gehäuse ein
Strömungskanal ausgebildet ist. Zumindest eine Fluidleitung durchquert den Strömungskanal und ist mit den Düsen der Düsenmatrix gekoppelt, um die Düsen mit dem ersten Temperiermedium und/oder dem zweiten
Temperaturmedium zu versorgen. Ein drittes Temperiermedium ist zum
Temperieren der Fluidleitung durch den Strömungskanal durchströmbar. Das dritte Temperiermedium kann beispielsweise Wasser, Luft, Gas oder Öl sein. Das dritte Temperiermedium temperiert die Gehäusewand, sodass somit eine Grundtemperatur um das Gehäuse und somit der Temperierkammer eingestellt werden kann. Ferner können die Fluidleitungen, welche den Strömungskanal durchqueren, auf einer gewünschten Temperatur gehalten werden. Somit kann das Gehäuse und die Fluidleitungen auf einer
vordefinierten Grundtemperatur gehalten werden, sodass damit schneller und effizienter eine genau vorher definierte Temperiercharakteristik des
entsprechenden ersten oder zweiten Temperiermediums aus den
entsprechenden Düsengruppen ausgestrahlt werden kann.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Gehäuse einen Fluidauslass, insbesondere mit weiteren Düsen, auf, welcher eine
Fluidverbindung zwischen dem Strömungskanal und der Temperierkammer derart ausbildet, dass das dritte Temperiermedium in die Temperierkammer ausströmbar ist. Mit dem dritten Temperiermedium kann somit beispielsweise eine konstante Grundtemperatur bzw. Grundbeströmung des Bauteils sichergestellt werden. Mittels der ersten Düsengruppe und der zweiten Düsengruppe kann anschließend flexibel ein entsprechendes
Temperiermedium mit schnell wechselnden ersten und zweiten
Temperiercharakteristiken auf das Bauteil geströmt werden. Ferner kann das dritte Temperiermedium ebenfalls derart durch den Fluidauslass in die
Temperierkammer ausgeströmt werden, dass in der Temperierkammer das dritte Temperiermedium als Träger für das durch die erste Düsengruppen und zweite Düsengruppe eingeströmte erste und zweite Temperiermedium gilt. Somit kann dies zu einem Sprühnebel-Prinzip führen, um homogen und gleichmäßig Bereiche des Bauteils zu benetzen und entsprechend mit gewünschten Temperiercharakteristiken zu beaufschlagen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die
Temperiervorrichtung eine Fördereinrichtung auf, welche ausgebildet ist, das Bauteil in die Temperierkammer hinein oder hinaus zu fahren, wobei die Fördereinrichtung derart mit der Steuereinheit gekoppelt ist, dass das Bauteil relativ zu den Düsen bewegbar ist. Die Fördereinrichtung kann beispielsweise eine Bandfördereinrichtung oder eine Kettenfördereinrichtung darstellen.
Ferner kann die Fördereinrichtung aus einem Förderwagen bestehen, auf welchem das Bauteil platziert ist. Der Förderwagen kann über Rollen in die Temperierkammer hinein oder hinaus befördert werden. Die Steuereinheit kann dabei den Vortrieb der Fördereinrichtung derart steuern, dass eine vorbestimmte Relativbewegung zwischen dem Bauteil und den Düsen exakt einstellbar ist. Somit können vorbestimmte Bereiche des Bauteils entlang vorbestimmter Düsen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gezielt verfahren werden, sodass damit auch eine steuerbare Einstellbarkeit der
Temperierung bzw. den Temperierungsverlauf des Bauteils eingestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist zumindest eine der Düsen relativ zu dem Bauteil derart verstellbar ist, dass ein Ausströmwinkel der Düsen und/oder ein Abstand zwischen Düse und Bauteil einstellbar ist. Der Abstand zwischen Düse und Bauteil sowie der Ausströmwinkel des
Temperiermediums aus der Düse beeinflussen ebenfalls die
Temperiereffektivität und die Temperiereigenschaften des Temperiermediums. Die zumindest eine Düse (oder die gesamte Düsengruppe) kann beispielsweise manuell in Richtung Bauteil verschoben werden oder manuell in ihrem Winkel verstellt werden. Beispielsweise können entsprechende Lagerungen, wie beispielsweise eine Kugellagerung, in einer Wand des Gehäuses vorgesehen werden, um die Düsen zu verstellen. Ferner kann die Düse oder die
Düsengroppe über eine Vortriebswelle (z. B. einer Spindel) relativ zum Bauteil verstellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die
Temperiervorrichtung ferner eine Einsteileinrichtung auf, welche ausgebildet ist, zumindest eine der Düsen relativ zu dem Bauteil zu verstellen. Die
Einsteileinrichtung ist derart mit der Steuereinheit gekoppelt ist, dass ein Ausströmwinkel der zumindest einen Düse und/oder ein Abstand zwischen der zumindest einen Düse und dem Bauteil einstellbar ist. Die Düsen können beispielsweise an Verstell motoren der Einsteileinrichtung befestigt sein. Die Versteilmotoren können beispielsweise kleine Elektromotoren darstellen. Die Steuereinheit kann die Einsteileinrichtung gezielt steuern, sodass damit auch eine steuerbare Einstellbarkeit die Temperierung bzw. den
Temperierungsverlauf des Bauteils eingestellt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner
Ausführungsformen in geeigneter weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind . Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit
Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige
Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Temperiervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstellung einer
Temperiervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Temperierkammer zusätzlich mit einem Bodenbereich gebildet wird, und Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Düsenmatrix in einer Wand einer Temperierkammer gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführunqsformen
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch. Fig. 1 und Fig.2 zeigen schematische Darstellungen einer
Temperiervorrichtung 100 gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt im Unterschied zu Fig. 2 ein Gehäuse 101, welches einen offenen Bodenbereich 106 ausbildet. Fig . 2 zeigt ein Gehäuse 101, welches einen geschlossenen Bodenbereich 106 ausbildet. Fig . 1 und Fig . 2 zeigen eine Temperiervorrichtung 100 zum Temperieren eines Bauteils 150, insbesondere einer Radfelge. Die Temperiervorrichtung 100 weist ein Gehäuse 101, in welchem eine zumindest teilgeschlossene Temperierkammer ausgebildet ist, auf, wobei in der Temperierkammer das Bauteil 150 anordbar ist. Die Temperiervorrichtung 100 weist ferner eine Düsenmatrix 110 aufweisend eine Vielzahl von Düsen, auf, wobei durch die Düsen ein Temperiermedium 102 auf das Bauteil 150 strömbar ist. Ferner weist die Temperiervorrichtung eine Steuereinheit 103 auf, welche mit der Düsenmatrix 110 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 103 ist konfiguriert, eine erste Düsengruppe 111 der Düsen und eine zweite Düsengruppe 112 der Düsen unabhängig voneinander zu derart zu steuern, dass die erste
Düsengruppe 111 ein erstes Temperiermedium mit einer ersten
Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe 112 ein zweites
Temperiermedium mit einer zweiten Temperiercharakteristik auf das Bauteil 150 strömt.
Das Gehäuse bildet eine zumindest teilgeschlossene oder vollgeschlossene Temperierkammer aus. Das Gehäuse 100 kann beispielsweise als Haube ausgebildet sein (Fig . 1) und somit beispielsweise den Bodenbereich 106, auf welchem das Bauteil 150 angeordnet ist, überdecken . Mit anderen Worten kann das Gehäuse 101 beispielsweise über dem Bodenbereich 106 gestülpt werden . Ferner kann das Gehäuse eine vollgeschlossene Temperierkammer ausbilden (Fig . 2) . In diesem Beispiel kann die Temperierkammer zumindest ein Türelement bzw. einen Öffnungsbereich aufweisen, welcher selektiv geöffnet und geschlossen werden kann, um hierdurch das Bauteil 150 in die Temperierkammer einzuführen oder hinauszuführen .
Das Gehäuse weist eine erste Wand 104 und eine, insbesondere zu der ersten Wand gegenüberliegende, zweite Wand 105 auf, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden . Das Gehäuse weist ferner eine Decke 107 und eine, insbesondere zu der Decke 107 gegenüberliegenden, Boden 106 auf, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden.
Die Düsenmatrix 110 bezeichnet eine Anordnung der Vielzahl von Düsen. Die Düsenmatrix 110 ist an der Wand 104 angeordnet und die weitere
Düsenmatrix 120 ist an der Wand 105 befestigt. Beispielsweise kann ein Bereich mit der Düsenmatrix 110 eine Düsenformation aufweisen, welche beispielsweise aus vier Reihen und vier Spalten (4x4 Matrix) besteht. Eine Düsengruppe 111, 112, 121, 122 beschreibt eine Gruppe von Düsen, welche gemeinsam dasselbe Temperiermedium 102 mit denselben
Temperiercharakteristik in ausströmen und als Einheit von der Steuereinheit angesteuert werden. Eine Düsengruppe 111, 112, 121, 122 kann aus einer festen Anzahl an Düsen gebildet werden. Ferner kann eine Düsengruppe 111, 112, 121, 122 variabel von der Steuereinheit 103 definiert werden, sodass während eines Betriebs der Temperiervorrichtung 100 bzw. während eines Temperiervorgangs des Bauteils 150 verschiedene Düsen in verschiedener Anzahl einer bestimmten Düsengruppe 111, 112, 121, 122 angehören.
Die Düsen sind an eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Fluidpumpe 116 oder einen Ventilator, gekoppelt, um das Temperiermedium 102 in einer gewünschten Temperiercharakteristik zu den Düsen zu befördern. Dabei kann beispielsweise die erste Düsengruppe 111 an eine erste Fluidpumpe bzw.
einem ersten Ventilator und die zweite Düsengruppe 112 an eine zweite Fluidpumpe bzw. einen zweiten Ventilator gekoppelt werden. Die Steuereinheit 103 kann dabei individuell die erste Fluidpumpe bzw. den ersten Ventilator und die zweite Fluidpumpe bzw. den zweiten Ventilator unabhängig
voneinander ansteuern. Entsprechend kann eine erste Temperiereinrichtung zum Temperierten des ersten Temperiermediums und eine zweite
Temperiereinrichtung zum temperierten des zweiten Temperiermediums vorgesehen werden, wobei die Temperiereinrichtungen individuell von der Steuereinheit steuerbar sind. Zusätzlich oder alternativ kann ebenfalls eine Ventilanordnung 116 angeordnet werden, welche selektiv einen Volumenstrom des ersten Temperiermediums und/oder des zweiten Temperiermediums mittels der Steuereinheit 103 steuert. Für jeden gewünschten Bereich des Bauteils können flexibel bestimmte Düsen als erste oder zweite Düsengruppe 111, 112 zusammengefasst werden, um eine gewünschte Temperierung des Bauteilbereichs durchzuführen . Die
Steuereinheit 103 kann für jede Düsengruppe 111, 112 bestimmte
Temperiersequenzen vorgeben und entsprechend ein bestimmtes
Temperiermedium mit gewünschten Temperiercharakteristiken auf das Bauteil 150 strömen .
Die erste Düsengruppe 111 der Düsen beströmt somit einen ersten Bereich des Bauteils 150 mit einem ersten Temperiermedium mit einer ersten
Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe 112 der Düsen beströmt einen zweiten Bereich des Bauteils 150 mit einem zweiten Temperaturmedium mit einer zweiten Temperiercharakteristik. Dabei kann beispielsweise der erste Bereich des Bauteils 150 auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden während der zweite Bereich des Bauteils 150 mit einer vorbestimmten
Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt, insbesondere abgeschreckt, wird . Die erste Düsengruppe 111 und die zweite Düsengruppe 112 können dabei derart gesteuert werden, dass ein Temperatur halten, ein Erwärmen und ein
Abkühlen des beströmten Bauteilbereichs mittels der Steuereinheit 103 flexibel umgesetzt werden kann .
Die Temperiervorrichtung 100 weist eine weitere Düsenmatrix 120 aufweisend weitere Düsen auf, wobei durch die Düsen ein weiteres Temperiermedium 108 auf das Bauteil strömbar ist. Die Steuereinheit 103 ist mit der weiteren
Düsenmatrix 120 gekoppelt und konfiguriert, eine weitere erste Düsengruppe 121 der weiteren Düsen und eine weitere zweite Düsengruppe 122 der weiteren Düsen unabhängig voneinander derart zu steuern, dass die weitere erste Düsengruppe 121 ein weiteres erstes Temperiermedium mit einer weiteren ersten Temperiercharakteristik und die weitere zweite Düsengruppe 122 ein weiteres zweites Temperiermedium mit einer weiteren zweiten
Temperiercharakteristik auf das Bauteil strömt.
Wie in Fig. 1 und Fig . 2 dargestellt, kann somit beispielsweise von
gegenüberliegenden Seitenwänden 104, 105 Bauteilbereiche des Bauteils 150 mit unterschiedlichen Temperiermedien 102, 108 gezielt temperiert werden. Die Temperiervorrichtung 100 weist ferner ein weiteres Gehäuse 109 auf, welches das Gehäuse 101 umgibt, wobei zwischen dem Gehäuse 101 und dem weiteren Gehäuse 109 ein Strömungskanal 113 ausgebildet ist. Zumindest eine Fluidleitung 114 durchquert den Strömungskanal und ist mit den Düsen der Düsenmatrix 110, 120 gekoppelt, um die Düsen mit dem ersten
Temperiermedium und/oder dem zweiten Temperaturmedium zu versorgen. Ein drittes Temperiermedium 115 ist zum Temperieren der Fluidleitung 114 durch den Strömungskanal durchströmbar. Zur besseren Übersichtlichkeit sind nicht alle in Fig . 1 und Fig . 2 dargestellten Fluidleitungen 114 zwischen den Düsen und beispielsweise der Pumpenanordnung bzw. Ventilanordnung 116 mit Bezugszeichen versehen.
Das dritte Temperiermedium 115 temperiert die Gehäusewand 104, 105, 106, 107, sodass somit eine Grundtemperatur um das Gehäuse 101 und somit der Temperierkammer eingestellt werden kann. Die Fluidleitungen, welche den Strömungskanal 113 durchqueren, werden ferner auf einer gewünschten Temperatur gehalten .
In Fig . 1 wird ferner eine Fördereinrichtung 117 dargestellt, welche den Boden 106 der Temperierkammer bildet. Das Bauteil 150 ist an der Fördereinrichtung 117 gekoppelt. Die Fördereinrichtung 117 kann das Bauteil aus der
Temperierkammer hinein oder hinaus befördern und auch während des Temperierens mit entsprechenden Temperiermedien das Bauteil 150 gezielt verfahren . Die Verfahrgeschwindigkeit und Verfahrsequenzen werden beispielsweise von der Steuereinheit 103 gesteuert. Fig . 2 zeigt insbesondere eine perspektivische Darstellung einer
Temperiervorrichtung 100, wobei das Gehäuse 101 vollumfänglich das Bauteil 150 umgibt. Zur besseren Darstellung sind die Abschlusswände im vorderen und dem hinteren Bereich der Temperiervorrichtung nicht dargestellt. In diesen vorderen und hinteren Bereichen kann beispielsweise eine
verschließbare Öffnung, bzw. eine Türvorrichtung zum selektiven öffnen und schließen angeordnet sein .
An der seitlichen Wand 104 ist die Düsenmatrix 110 angeordnet, welche die erste Düsengruppe 111 und die zweite Düsengruppe 112 ausbildet. An der gegenüberliegenden Wand 105 ist die weitere Düsengruppe 120 ausgebildet, welche die weitere erste Düsengruppe 121 und die weitere zweite
Düsengruppe 122 aufweist. Aus Klarheitsgründen sind die entsprechenden Düsengruppen in Fig . 2 nicht mit Bezugszeichen versehen . Ferner ist im Deckenbereich 107 ebenfalls eine weitere Düsenmatrix 140 mit entsprechenden Düsengruppen und dem Bodenbereich 106 eine weitere Düsenmatrix 130 mit entsprechenden Düsengruppen angeordnet.
Die Temperierkammer wird somit aus vier Seitenwänden 104, 105
ausgebildet, wovon eine Seitenwand 104, 105 das Türelement aufweisen kann, und zusätzlich zumindest mit einer Decke 107 (Deckenwandteil) geschlossen werden . An den Seitenwänden 104, 105 sowie an der Decke 107 wird jeweils eine Düsenmatrix 110, 120 ausgebildet, wobei die Steuereinheit 130 an jeder Düsengruppen 110, 120 ein Temperiermedium 102, 108 mit einer vorbestimmten Temperiercharakteristik ausströmt. Ferner wird die Temperierkammer mit dem Boden 106 gebildet, wobei der Boden 106 ebenfalls eine Düsenmatrix 110, 120 aufweist. Das Bauteil ist somit
vollumfänglich mit einem Temperiermedium beaufschlagt, wobei jede Seite des Bauteils mit einer individuellen Temperiercharakteristik (zum Beispiel Abkühlcharakteristik) beaufschlagt werden kann .
Das Gehäuse 101 weist ferner einen Fluidauslass 301 (siehe Fig . 3),
insbesondere mit weiteren Düsen, auf, welcher eine Fluidverbindung zwischen dem Strömungskanal 113 und der Temperierkammer derart ausbildet, dass das dritte Temperiermedium 115 in die Temperierkammer ausströmbar ist. Mit dem dritten Temperiermedium 115 kann somit beispielsweise eine konstante Grundtemperatur bzw. Grundbeströmung des Bauteils 150 sichergestellt werden . Mittels den ersten Düsengruppen 111, 121 und den zweiten
Düsengruppen 122 kann anschließend flexibel ein entsprechendes
Temperiermedium 102, 108 mit schnell wechselnden ersten und zweiten Temperiercharakteristiken auf das Bauteil 150 geströmt werden . Ferner kann das dritte Temperiermedium 115 ebenfalls derart durch den Fluidauslass 301 in die Temperierkammer ausgeströmt werden, dass in der Temperierkammer das dritte Temperiermedium 115 als Träger für das durch die erste
Düsengruppen 111, 121 und zweite Düsengruppe 112, 122 eingeströmte erste und zweite Temperiermedium gilt. Somit kann dies zu einem Sprühnebel- Prinzip führen, um homogen und gleichmäßig Bereiche des Bauteils 150 zu benetzen und entsprechend mit gewünschten Temperiercharakteristiken zu beaufschlagen . Auch in der dargestellten vollumfänglichen Temperierkammer kann
beispielsweise eine entsprechende Fördereinrichtung 117, wie in Fig . 1 dargestellt, angeordnet werden .
Fig. 3 zeigt schematisch eine Düsenmatrix 110 in einer Wand 101 einer Temperierkammer gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung . Die Düsenmatrix 110 besteht aus zwölf Düsen, welche in einer 3x4 Matrix angeordnet sind. Die Düsen der ersten Spalte sowie der unteren Zeile bilden die erste Düsengruppe 111 aus und die restlichen Düsen bilden eine zweite Düsengruppe 112 aus. Die Steuereinheit 103 kann individuell die Düsen der ersten Düsengruppe 111 und der zweiten
Düsengruppe 112 ansteuern.
Ferner sind in der Wand 101 beispielhaft Fluidauslässe 301 dargestellt. Wie eingangs beschrieben kann durch die Fluidauslass 101 ein drittes
Temperiermedium 115 ausgestrahlt werden. Dabei kann das dritte
Temperiermedium 115 in gasförmiger Form derart ausgeströmt werden, dass beispielsweise mit dem durch die erste oder zweite Düsengruppe 111, 112 einströmende flüssige Temperiermedium 102 ein Sprühnebel gebildet wird, um das Bauteil 150 zu benetzen und somit effektiv und zügig auf eine gewünschte Temperatur zu bringen.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben
beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste:
100 Temperiervorrichtung
101 Gehäuse/Temperierkammer
102 Temperiermedium
103 Steuereinheit
104 erste Wand
105 zweite Wand
106 Boden
107 Decke
108 weiteres Temperiermedium
109 weiteres Gehäuse
110 Düsenmatrix
111 erste Düsengruppe
112 zweite Düsengruppe
113 Strömungskanal
114 Fluidleitung
115 drittes Temperiermedium
116 Pumpenanordnung/Ventilanordnung 117 Fördereinrichtung
120 weitere Düsenmatrix
121 weitere erste Düsengruppe
122 weitere zweite Düsengruppe 130 weitere Düsenmatrix
140 weitere Düsenmatrix
150 Bauteil
301 Fluidauslass

Claims

Patentansprüche
1. Temperiervorrichtung ( 100) zum Temperieren eines Bauteils ( 150), insbesondere einer Radfelge, die Temperiervorrichtung ( 100) aufweisend ein Gehäuse ( 101), in welchem eine zumindest teilgeschlossene
Temperierkammer ausgebildet ist,
wobei in der Temperierkammer das Bauteil ( 150) anordbar ist,
eine Düsenmatrix ( 110) aufweisend eine Vielzahl von Düsen, wobei durch die Düsen ein Temperiermedium ( 102) auf das Bauteil ( 150) strömbar ist,
eine Steuereinheit ( 103), welche mit der Düsenmatrix ( 110) gekoppelt ist,
wobei die Steuereinheit ( 103) konfiguriert ist, eine erste Düsengruppe ( 111) aufweisend zumindest eine der Düsen und eine zweite Düsengruppe ( 112) aufweisend zumindest eine der Düsen unabhängig voneinander zu derart zu steuern, dass die erste Düsengruppe ( 111) ein erstes Temperiermedium mit einer ersten Temperiercharakteristik und die zweite Düsengruppe ( 112) ein zweites Temperiermedium mit einer zweiten Temperiercharakteristik auf das Bauteil ( 150) strömt.
2. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch 1,
wobei das Gehäuse ( 101) eine erste Wand ( 104) und eine, insbesondere zu der ersten Wand ( 104) gegenüberliegende, zweite Wand ( 105) aufweist, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden .
3. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch 2,
wobei die erste Düsengruppe ( 111) an der ersten Wand ( 104) und die zweite Düsengruppe ( 112) an der zweiten Wand ( 105) ausgebildet sind .
4. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch 2, wobei die erste Düsengruppe (111) und die zweite Düsengruppe (112) an der ersten Wand (104) ausgebildet sind .
5. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Gehäuse (101) eine Decke (107) und eine, insbesondere zu der Decke (107) gegenüberliegenden, Boden (106) aufweist, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bilden,
wobei die erste Düsengruppe (111) an der Decke (107) ausgebildet ist und die zweite Düsengruppe (112) an der Decke (107) oder dem Boden (106) ausgebildet ist.
6. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5,
wobei das Gehäuse (101) ein Türelement aufweist, welche zumindest teilweise die Temperierkammer bildet,
wobei das Türelement die Temperierkammer selektiv öffnet und schließt, um das Bauteil (150) in die Temperierkammer hinein oder aus der
Temperierkammer heraus zu befördern,
wobei die erste Düsengruppe (111) und/oder die zweite Düsengruppe (112) an dem Türelement ausgebildet ist.
7. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend
eine weitere Düsenmatrix (120) aufweisend weitere Düsen,
wobei durch die Düsen ein weiteres Temperiermedium (108) auf das Bauteil (150) strömbar ist,
wobei die Steuereinheit (103) mit der weiteren Düsenmatrix (120) gekoppelt ist und konfiguriert ist, eine weitere erste Düsengruppe (121) der weiteren Düsen und eine weitere zweite Düsengruppe (122) der weiteren Düsen unabhängig voneinander derart zu steuern, dass die weitere erste Düsengruppe (121) ein weiteres erstes Temperiermedium mit einer weiteren ersten Temperiercharakteristik und die weitere zweite Düsengruppe (122) ein weiteres zweites Temperiermedium mit einer weiteren zweiten
Temperiercharakteristik auf das Bauteil (150) strömt.
8. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 7,
wobei das erste Temperiermedium sich von dem zweiten Temperiermedium unterscheidet, oder
wobei das erste Temperiermedium und das zweite Temperiermedium gleich sind .
9. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 8,
wobei das erste Temperiermedium ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft oder Inertgas, und
wobei das zweite Temperiermedium ein flüssiges Medium, insbesondere Wasser ist.
10. Temperiervorrichtung (100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend
ein weiteres Gehäuse (109), welches das Gehäuse (101) umgibt, wobei zwischen dem Gehäuse (101) und dem weiteren Gehäuse (109) ein
Strömungskanal (113) ausgebildet ist,
wobei zumindest eine Fluidleitung (114) den Strömungskanal (113)
durchquert und mit den Düsen der Düsenmatrix (110) gekoppelt ist, um die
Düsen mit dem ersten Temperiermedium und/oder dem zweiten
Temperaturmedium zu versorgen,
wobei ein drittes Temperiermedium (115) zum Temperieren der Fluidleitung (114) durch den Strömungskanal durchströmbar ist.
11. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch 10,
wobei das Gehäuse (109) einen Fluidauslass (301), insbesondere mit weiteren Düsen, aufweist, welcher eine Fluidverbindung zwischen dem Strömungskanal ( 113) und der Temperierkammer derart ausbildet, dass das dritte
Temperiermedium in die Temperierkammer ausströmbar ist.
12. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend
eine Fördereinrichtung ( 117) , welche ausgebildet ist, das Bauteil ( 150) innerhalb der Temperierkammer zu befördern,
wobei die Fördereinrichtung ( 117) derart mit der Steuereinheit ( 103) gekoppelt ist, dass das Bauteil ( 150) relativ zu den Düsen bewegbar ist.
13. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei zumindest eine der Düsen relativ zu dem Bauteil ( 150) derart
verstellbar ist, dass ein Ausströmwinkel der Düsen und/oder ein Abstand zwischen Düse und Bauteil ( 150) einstellbar ist.
14. Temperiervorrichtung ( 100) gemäß Anspruch 13, ferner aufweisend eine Einsteileinrichtung, welche ausgebildet ist, zumindest eine der
Düsen relativ zu dem Bauteil ( 150) zu verstellen,
wobei die Einsteileinrichtung derart mit der Steuereinheit ( 103) gekoppelt ist, dass ein Ausströmwinkel der zumindest einen Düse und/oder ein Abstand zwischen der zumindest einen Düse und dem Bauteil ( 150) einstellbar ist.
15. Verfahren zum Temperieren eines Bauteils ( 150), insbesondere einer Radfelge, das Verfahren aufweisend
Anordnen des Bauteils ( 150) in einem Gehäuse ( 101), in welchem eine zumindest teilgeschlossene Temperierkammer ausgebildet ist,
Strömen eines ersten Temperiermediums mit einer ersten
Temperiercharakteristik auf das Bauteil ( 150) mittels einer ersten Düsengruppe (111) aufweisend zumindest eine Düse von Düsen einer Düsenmatrix (110), und
Strömen eines zweiten Temperiermediums mit einer zweiten
Temperiercharakteristik auf das Bauteil (150) mittels einer zweiten
Düsengruppe (112) aufweisend zumindest eine Düse von Düsen der Düsenmatrix (110),
wobei mittels einer Steuereinheit (103), welche mit der Düsenmatrix (110) gekoppelt ist, die erste Düsengruppe (111) der Düsen und die zweite Düsengruppe (112) der Düsen unabhängig voneinander gesteuert werden.
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