WO2012159733A1 - Annealing device and method for annealing plates of metal - Google Patents

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WO2012159733A1
WO2012159733A1 PCT/EP2012/002165 EP2012002165W WO2012159733A1 WO 2012159733 A1 WO2012159733 A1 WO 2012159733A1 EP 2012002165 W EP2012002165 W EP 2012002165W WO 2012159733 A1 WO2012159733 A1 WO 2012159733A1
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metal plates
annealing
cooling
compensating device
compensating
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PCT/EP2012/002165
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Alfred LÖSCH
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Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
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    • C21D1/25Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
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    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces

Definitions

  • the present invention is based on an annealing device according to the preamble of claim 1.
  • Such annealing devices are well known and are commonly used to heat pre-treat metallic workpieces to obtain defined workpiece characteristics.
  • the strength of the aluminum workpieces can be temporarily reduced and thus the malleability of the aluminum workpieces can be improved by a previous annealing process.
  • the workpiece is usually heated to a certain temperature, then solution-annealed by holding the workpiece to a certain holding temperature and finally cooled.
  • Solution annealing serves to produce the desired chemical and physical processes in the workpiece caused by the holding temperature.
  • the workpieces are punched, pressed, cut or the like depending on the application in any way.
  • Such a heat treatment of aluminum workpieces is known for example from the document DE 199 26 229 C1.
  • the workpieces which are subjected to a heat treatment in the annealing apparatus are usually designed as comparatively large-area metal plates, particularly in the area of the automobile sector.
  • these metal plates must be maintained at the hold temperature for a predetermined hold time, which hold time depends, among other things, on the alloy composition of the metal plates.
  • the metal plates When using large-area metal plates made of high-strength aluminum, the metal plates must be kept at the holding temperature for a comparatively long holding time, whereby at a large number or a large throughput of treated to be treated
  • the object of the present invention is to provide an annealing device and a method for annealing metal plates, in which a more efficient holding of the metal plates at a certain temperature with simultaneously significantly reduced space requirements, higher throughput and lower susceptibility to interference is made possible.
  • an annealing device for annealing metal plates which has a heating device for heating the metal plates and a compensating device for holding the metal plates at a substantially constant temperature
  • the compensating device comprises a stacking and transporting mechanism for stacking the by means of the heating device heated metal plates in the compensating device and for transporting the warmed metal plates along a vertical direction perpendicular to their main extension planes vertical direction through the compensating device.
  • the device according to the invention has the advantage over the prior art that the metal plates in the compensating device can be stacked one above the other by the stacking and transport mechanism, so that the space requirement for the compensating device in the surface is significantly reduced.
  • the vertical transport of the metal plates through the compensating device ensures a correspondingly long residence time of the metal plates in the compensating device, so that the metal plates are kept at a substantially constant temperature for a predetermined holding time and thus the desired chemical and physical properties caused by the corresponding holding temperature. see events in the metal plates.
  • the balancing device comprises a thermally insulated annealing container, in which the metal plates are stacked in the vertical direction by means of the stacking and transport mechanism and through which the metal plates are transported in the vertical direction by means of the stacking and transport mechanism.
  • the metal plates preferably comprise an aluminum material.
  • the compensation device is a passive compensation device and in particular without an active heater for holding the metal plates is formed at a substantially constant temperature.
  • the equalizer is thus a passive device, i. the compensating device has no active heating means and hardly movable mechanical elements in the temperature-stressed area.
  • the holding temperature is preferably introduced only by the warmed metal plates or optionally by preheated goods carriers in the annealing vessel.
  • the compensating device has an inlet opening for introducing the metal plates warmed up by the heating device into the compensating device and an outlet opening for outputting the metal plates from the compensating device transported by the balancing device by means of the stacking and transporting mechanism; wherein the outlet opening is arranged in particular along the vertical direction on a side of the compensating device opposite the inlet opening.
  • the stacking and transport mechanism is designed such that the metal plates are transported through the compensating device substantially antiparallel to the direction of the gravitational field of the earth. This has the advantage that the metal plates are transported essentially parallel to the heat flow in the compensating device.
  • Warming device heated metal plates are in this case introduced into the arranged in the lower part of the compensating device inlet opening in the compensating device.
  • the heat of these introduced into the compensating device metal plates rises in the balancing device upwards, so that by the movement of the metal plates upward as efficient as possible holding the metal plates at a substantially constant temperature, and the most homogeneous temperature distribution can be achieved in the balancing device.
  • the annealing device has a plurality of goods carriers, each goods carrier being respectively provided for receiving a metal plate and wherein preferably the goods carriers are at least temporarily so releasably coupled to the stacking and transport mechanism that the goods carrier stacked directly above each other by the stacking and transport mechanism along the vertical direction and transported by the balancing device.
  • the metal plates stacked one above the other in the compensating device do not rest directly on one another but are separated from one another by means of the goods carriers.
  • the product carriers thus prevent the adjacent metal plates from sticking together.
  • the goods carrier act at least partially as a heat storage.
  • the individual goods carriers are preferably stacked directly on top of each other.
  • the product carriers are optionally centered in a centering plane parallel to the main extension plane in the compensating device by means of centering rods.
  • the centering rods are in particular vertically aligned and are formed konusformig at their lower ends for threading the goods carrier. Furthermore, it is conceivable that the alignment of the product carrier takes place through the walls of the annealing device and / or by means of interlocking centering on the goods carriers.
  • the stacking and transport mechanism has at least one lifting element for lifting a lowermost goods carrier located in the compensation device in the vertical direction, wherein the lever element preferably comprises a bolt protruding into the compensation device in a vertical direction.
  • the stacking and transport mechanism to have locking elements for fixing a lower goods carrier located in the compensating device and lifted by means of the lifting element, the locking elements preferably projecting laterally into the compensating device parallel to the main extension plane.
  • This has the advantage that the lifting element is returned to its original position for receiving a new product. carrier can be reduced without the tray stack lowers again. In this way, a quasi-continuous, ie in particular stepwise transport of the metal plates by the compensating device can be realized.
  • the locking element are preferably resiliently biased in the direction of the respective goods carrier.
  • the goods carriers to have centering devices for the respective metal plates arranged on the goods carriers, which are preferably arranged on front sides of the goods carriers and which are particularly preferably in the form of inwardly folded tabs of the goods carrier ,
  • the centering provide advantageously for a precise placement of the metal plates on the goods carriers, so that a reliable and smooth transport of the metal plates is ensured by the balancing device.
  • the metal plates are thus preferably only in the area of support means on the goods carriers, so that the most homogeneous temperature distribution in the interior of the metal plates is not affected by the goods carrier and thus only a small or insignificant distortion of the metal plates.
  • the annealing device has a return device for returning the goods carriers from the outlet opening to the inlet opening outside the compensating device.
  • the product carriers are preferably returned automatically to the entrance opening and are then ready to receive further coming from the warm-up metal plates.
  • the annealing device comprises a cooling device for cooling the metal plates warmed up by means of the heating device and held at a substantially constant temperature by means of the balancing device, the cooling device preferably having a first cooling die and a first cooling die in parallel to the vertical direction movable second cooling die comprises.
  • the metal plates will be This in particular quenched and are then ready for further processing, for example in conventional pressing, punching and / or cutting tools.
  • the first and second pressed parts preferably lie positively against an upper side and an underside of the metal plates, so that an as uniform as possible quenching of the entire metal plate is achieved and the distortion of the metal plate is thereby reduced.
  • the first and second pressing part is preferably designed in each case as a steel plate.
  • the first and second cooling punches preferably have line elements for conducting a cooling liquid through the cooling device.
  • an efficient cooling of the cooling dies is achieved by the cooling liquid which flows through the conduit element.
  • the cooling device comprises a spraying device for spraying a liquid onto the metal plate to be cooled, wherein the spraying device preferably has heatable nozzles, which are fed by means of a pump with liquid from a liquid container.
  • the metal plates can be oiled or guarded in this way by the Aufsprühvorraum.
  • the cooling device has a cutting device, which preferably comprises cutting blades which adjoin the cooling pistons, wherein the first and second cooling pistons are movable together relative to the cutting blades.
  • the metal plates can thus be simultaneously trimmed in the cooling device to a size which is advantageous for the further treatment.
  • the metal plates are cooled, cut and oiled in only a single stroke of the cooling dies, so that advantageously a high throughput of metal plates is achieved.
  • a further subject of the present invention is a method for annealing metal plates with an annealing device according to one of the preceding claims, wherein in a first method step metal plates are warmed up by means of the heating device and in a second method step the heated metal plates are held on a substantially constant surface by means of the equalizing device Be kept temperature, wherein the metal plates stacked by means of the stacking and transport device in the balancing device over each other and along the vertical direction through the Aus- same device to be transported.
  • an efficient heat treatment of the metal plates is achieved with reduced space requirement and high throughput.
  • a metal plate is placed on a goods carrier, wherein in a second sub-step of the second process step, the goods carrier is introduced together with the metal plate through an input opening in the compensating device, wherein
  • the product carrier is transported together with the metal plate along the vertical direction through the compensating device, wherein a further product carrier is introduced together with a further metal carrier disposed on the other metal plate through the input opening in the balancing device and wherein a third sub-step of the second process step of the goods carrier is issued together with the metal plate through an exit opening, wherein the further goods carrier together with the we iteren metal plate along the vertical direction is transported by the balancing device.
  • the metal plates are thus automatically stacked in the balancing device and simultaneously moved continuously through the compensating device.
  • the goods carriers are preferably returned in a fourth process step from the exit opening by means of a return device outside the compensating device
  • the second method step by means of at least one lifting element only the lowermost located in the compensating device carrier is lifted directly and is fixed by means of locking elements in the raised position until a introduced through the input opening in the balancing device new product carrier is lifted from the at least one lifting element and raises the temporarily fixed in the raised position goods carrier and brings out of engagement with the locking elements.
  • a comparatively simple, cost-effective and störunan réelleer stacking and transport mechanism is realized because essentially always only the lowermost goods carrier is raised and thereby successively the entire goods carrier stack moves in the vertical direction through the compensating device.
  • the metal plates are cooled by means of a cooling device and preferably sprayed and / or cut.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an equalizer of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view of stacked metal plates and goods carriers in the equalizer of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view and a schematic plan view of a product carrier of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view showing a cooling device of the glow device according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 12 is a top view of an annealing apparatus and method of annealing metal plates according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an annealing apparatus 1 and a method of annealing metal plates 2 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the annealing device 1 has a warm-up device 3, in which in a first method step the metal plates 2 are warmed up.
  • the metal plates 2 preferably comprise high-strength aluminum metal plates for motor vehicle production, in particular for the production of vehicle bodies.
  • the warm-up device 3 is sequentially transported by the warm-up device 3.
  • the warm-up device 3 is sequentially transported by the warm-up device 3.
  • the metal plates 2 preferably comprises a coil into which the metal plates are pushed individually or stacked and removed again. As a result, a so-called longitudinal field heating is performed.
  • an oven with two induction coils 3 ' is conceivable, wherein one of the induction coils 3' is arranged below the other and the other of the induction coils 3 'above the metal plate 2.
  • the induction coils 3 ' generate an electromagnetic alternating field, by means of which induction currents are induced in the metal plate 2 which is respectively arranged between the induction coils 3' and heat the metal plate 2.
  • the use of other electrical or fuel-based heating methods for heating the metal plates 2 in the warm-up device 3 is conceivable.
  • the metal plates 2 are preferably heated in the heating device 3 to a temperature of at least 350 ° Celsius.
  • the heated metal plates 2 are subsequently transported to a compensating device 4, for example by means of a first robot 30 (see FIG. 6).
  • the compensating device 4 is provided for keeping the metal plates 2 at a substantially constant holding temperature for a specific holding time (also referred to as solution annealing) in a second method step in order to obtain the desired chemical and physical processes in the metal plates 2 caused by the holding temperature - testify.
  • the metal plates 2 are stacked on top of one another in the compensating device 4 by means of a stacking and transport mechanism 5 of the compensating device 4 and are transported essentially stepwise through the compensating device 4.
  • An exemplary embodiment of the stacking and transport mechanism 5 will be explained later with reference to FIG 3.
  • the compensating device 4 comprises a heat-insulated annealing vessel 4 'having an inlet opening 6 for introducing the metal plates 2 warmed up by means of the heating device 3 in the compensating device 4 and an output port 7 for outputting the metal plates 2 held by the compensating device 4 at a substantially constant temperature from the compensating device 4.
  • the input opening 6 is arranged on an opposite side of the output opening 7 along a vertical direction 101, wherein the vertical direction 101 is aligned substantially anti-parallel to a gravitational field of the earth.
  • the entrance port 6 is disposed in a lower portion of the annealing vessel 4 'while the exit port 7 is disposed in an upper portion of the annealing vessel 4', so that the metal plates 2 on the way from the entrance port 6 to the exit port 7 by means of Stacking and transport mechanism 5 in the vertical direction 101 and thus transported perpendicular to the main extension planes 100 of the individual metal plates 2.
  • the compensating device 4 further has an inlet flap 31 for closing and opening the inlet opening 6 and an outlet flap 32 for closing and opening the outlet opening 7.
  • the input flap 31 and the outlet flap 32 are preferably each controlled in such a way that they respectively open or close sequentially one after the other. In other words, at no time are both the inlet flap 31, and the outlet flap 32 open, so that the heat loss in the annealing vessel 4 'through the input and output ports 6, 7 is kept as low as possible.
  • the metal plates 2, which have been solution-annealed by means of the compensating device 4, are then transported, for example by means of a second robot 33 (see FIG. 6), to a cooling device 12 of the annealing device 1.
  • the cooling device 12 comprises a first cooling plunger 14 and a second cooling plunger 15 movable relative to the first cooling plunger 14 parallel to the vertical direction 101.
  • the first and second cooling plugs 14, 15 each have duct elements 17 through which a cooling fluid for cooling the first and second cooling plugs 17 Cooling stamp 14, 15 is promoted.
  • a metal plate 2 is moved between the first and second cooling dies 14, 15, and then the second cooling die 15 is moved by means of hydraulic cylinders 34 against the first cooling die 14.
  • the first cooling plunger 14 comes into abutment flatly with an upper side of the metal plate 2
  • the second cooling plunger 14 comes into abutment flatly with an underside of the metal plate 2, so that the metal plate 2 is uniformly cooled or quenched from both sides.
  • the metal plates 2 are preferably promptly for further processing, for example in not darges- shared conventional pressing, punching and / or cutting tools, further transported.
  • the cooling device 12 simultaneously comprises a forming device for the respective metal plates 2, wherein the first and second cooling dies 14, 15 then act simultaneously as a press die, which in addition to the cooling and optional oiling for pressing and forming the metal plates 2 is provided. It is conceivable that a desired high ultimate strength of the machined metal plates 2 is achieved by a bake-hardening effect in later painting steps, Figure 2 shows a schematic sectional view of a compensating device 4 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention 4 has in the present example a plurality of reusable goods carriers 8 for receiving the metal plates 2.
  • Each of the metal plates 2 coming from the warming device 3 is first arranged on its own goods carrier 8 and together with the goods carrier 8 through the input opening 6 into the annealing vessel
  • the goods carrier 8 is coupled within the annealing container 4 'to the stacking and transport mechanism 5 and transported against the gravitational field in the vertical direction 101.
  • the product carrier 8 is attached together with the goods carrier 8 rdneten metal plate 2 through the output port 7 from the annealing vessel 4 'output.
  • the metal plate 2 is now lifted off the goods carrier 8 and transported further in the direction of the cooling device 12.
  • the product carrier 8 is returned in a fourth process step for its reuse by means of a return device 11, for example by means of a third robot 40 (see FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a stacking and transport mechanism 5 of the balancing device 4 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the stacking and transport mechanism 5 includes, for example, lateral locking elements 51, which are displaceably mounted along the main plane 100 between a locking position and a release position.
  • the stacking and transport mechanism 5 Lifting elements 50 which project in the form of vertical bolts from below into the annealing vessel 4 'and are parallel and anti-parallel to the vertical direction 101 slidably.
  • the lifting elements 50 are moved from their retracted starting position in the vertical direction 101 by at least one product carrier height, so that the lowermost goods carrier 8 is lifted directly by the lifting elements 50 by at least the product carrier height.
  • all other goods carriers 8 stacked on the lowermost goods carrier 8 are indirectly raised in the vertical direction 101 as well.
  • the goods carrier 8 are laterally centered by vertically extending centering rods 53, which are provided at its lower end with a cone for threading the goods carrier 8.
  • the lowermost raised goods carrier 8 is now engaged and held in its lateral end regions 36 by the lateral locking elements 51, so that the lever elements 50 can be moved back into their retracted initial position counter to the vertical direction 101 without the goods carrier stack sinking again ,
  • the lateral locking elements 51 are thereby moved from the release position, in which goods carrier 8 between the locking elements 51 in the vertical direction 101, in the locking position, in which the raised bottom shelf 8 of the locking elements 51 at least with respect to a movement against the vertical direction 101 is fixed.
  • the locking elements 51 are resiliently biased into the locking position and are automatically transferred by appropriate guide obliquely 52 when booting a goods carrier 8 by means of lifting elements 50 and only briefly in the release position and automatically return to the locking position.
  • the locking elements 51 are preferably biased toward each other along one direction. If the lifting elements 50 are again in their initial position, a new preheated and equipped with a metal plate 2 goods carrier 8 can be inserted laterally through the inlet opening 6 in the annealing vessel 4 '. In a subsequent step, this new article carrier 8 is now lifted by means of the lifting elements 50 again and engaged by the locking elements 51, while the previous goods carrier 8 is thereby transported in the vertical direction 101 and thereby 51 arrives out of engagement with the Verriegelungselemen-. It is conceivable that in each cycle, the uppermost in the annealing vessel 4 'located goods carrier 8 (not shown) by a lateral ejector slide laterally out of the annealing vessel 4' through the output port 7.
  • the ejection slide is actuated in each case during the downward movement or temporally before the lifting movement of the lifting elements 50.
  • the stack height in the annealing vessel 4 ' preferably depends on the respective holding and / or cycle time.
  • a detailed view of the product carriers 8 is shown in FIG. 4 shows a schematic sectional view, as well as a schematic plan view of a goods carrier 8 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the product carrier 8 is produced by way of example from a embossing plate. In the sectional view, it can be seen that the metal plate 2 rests loosely on support devices 10 of the goods carrier 2. These support means 10 are formed by introduced into the embossing plate beads.
  • the edges of the embossing plate are partially bent in the form of tabs inwards and thus form centering devices 9, through which the metal plate 2 is centered on the goods carrier 2 and secured against displacement parallel to the main extension plane 100 by means of positive locking.
  • the metal plate 2 is shown transparent for reasons of clarity.
  • the bead image, the sheet thickness and the flat material of the goods carrier 8 are adapted to the required requirements, such as inherent rigidity, contact surface, heat capacity, weight and the like.
  • the goods carriers 8 are further preferably formed as flat as possible in order to achieve a low stack height, so that possible lent many metal plates 2 in the annealing vessel 4 'are stackable.
  • the goods carriers 8 are preferably coated in order to prevent adhesion of the metal plates 2 to the respective goods carrier 8.
  • the goods carriers 8 are optionally provided with recesses 36. It is conceivable that the product carrier 8 is designed such that it can be heated inductively and / or has a comparatively high heat capacity. In this way, the product carrier 8 can be preheated and / or act as a heat storage.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a cooling device 12 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the cooling device 12 comprises the first and second cooling punches 14, 15 already described with reference to FIG. 1.
  • the cooling device 12 illustrated in FIG. 5 additionally has an optional cutting device 21, by means of which the metal plate 2 is simultaneously cut in the third method step.
  • the cutting device 21 comprises on the cooling dies 14, 15 adjacent non-movable cutting blades, which are stationary relative to the two moving cooling dies 14, 15.
  • both cooling plungers 14, 15 move together in antiparallel to the vertical direction 101 between the two non-moving cutting blade so that those portions of the metal plate 2 which protrude laterally beyond the first and second cooling dies 14, 15 are separated from the cutting blades.
  • the cutting device 21 optionally has upper cutting blades 41, which together with the first cooling die 15 moves in the direction of the cutting blade and thus ensure a clean cut.
  • the cutting device 21 further comprises scrapers 37, which are spring-mounted and serve to strip the cut-off areas of the remaining metal plate 2.
  • the second cooling plunger 15 is preferably resiliently mounted in the vertical direction 101 via compression springs 38 such that the second cooling plunger 15 is pressed by the first cooling plunger 14 in the vertical direction 101 under the cutting edge of the cutting blade during the cutting process.
  • the cooling device 12 further comprises a spraying device 18 for spraying liquid onto the metal plate 2.
  • the Aufsprühvoriques 18 preferably has a plurality of heatable nozzles 19, which are at least partially integrated into the first cooling die 14.
  • the nozzles 19 are fed via a supply line 39 with liquid from a liquid container 20, preferably an oil and / or wax container, from which the liquid is conveyed by means of a feed pump, not shown, to the nozzles 19.
  • the Aufsprühvortechnisch 18 is preferably used for oiling and / or growth of the metal plate 2 during the third process step, in particular after the cutting process.
  • the cooling, cutting and oiling of the metal plate 2 preferably takes place in a single lifting operation of the cooling device 12.
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of an annealing device 1 and a method for annealing metal plates 2 according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • the described various workstations are shown again clearly in FIG.
  • the metal plates 2 are warmed up in the warm-up device 3.
  • the first robot 30 on a goods carrier 8 and transferred together with the goods carrier 8 in the balancing device 4.
  • the goods carrier 8 is guided together with the metal plate 2 in the vertical direction through a passive annealing vessel 4 'and then output from the compensating device 4 again.
  • a second robot 33 lifts the metal plate 2 from the goods carrier 8 and transfers the metal plate 2 into the cooling device 12, in which the metal plate 2 is cooled and optionally cut and / or oiled. Subsequently, the metal plate 2 is promptly transported to a further processing station 42, for example, a conventional pressing, punching and / or cutting tool station. In the meantime, the goods carrier 8 is returned between the warm-up device 3 and the compensation device 4 by a return device 11 designed in the form of a third robot 40. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to an annealing device for annealing plates of metal, said device comprising a heating device for heating the plates of metal and a balancing device for maintaining the plates of metal at a substantially constant temperature. The balancing device comprises a stack and transport mechanism for stacking the plates of metal heated in the heating device one on top of the other in the balancing device and for transporting the heated plates of metal through the balancing device in a vertical direction which is perpendicular to its main extension planes.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Titel  title
Glühvorrichtung und Verfahren zum Glühen von Metallplatten  Annealing apparatus and method of annealing metal plates
Stand der Technik Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Glühvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. PRIOR ART The present invention is based on an annealing device according to the preamble of claim 1.
Solche Glühvorrichtungen sind allgemein bekannt und werden üblicherweise zur Wärmevorbehandlung von metallischen Werkstücken verwendet, um definierte Werkstückeigenschaf- ten zu erhalten. Insbesondere kann bei der Herstellung von umgeformten Bauteilen aus hochfesten Aluminium-Werkstücken, beispielsweise für die Anwendung im Automobilbereich, die Festigkeit der Aluminium Werkstücke vorübergehend herabgesetzt und somit die Um- formbarkeit der Aluminium-Werkstücke durch ein vorheriges Glühverfahren verbessert werden. Das Werkstück wird hierbei üblicherweise auf eine bestimmte Temperatur aufgewärmt, anschließend durch Halten des Werkstücks auf einer bestimmten Haltetemperatur lösungsgeglüht und abschließend abgekühlt. Das Lösungsglühen dient dazu, die die durch die Haltetemperatur hervorgerufenen gewünschten chemischen und physikalischen Vorgänge im Werkstück zu erzeugen. In nachfolgenden Schritten werden die Werkstücke je nach Anwendungsfall in beliebiger Weise gestanzt, gepresst, geschnitten oder dergleichen. Such annealing devices are well known and are commonly used to heat pre-treat metallic workpieces to obtain defined workpiece characteristics. In particular, in the production of formed components from high-strength aluminum workpieces, for example for use in the automotive sector, the strength of the aluminum workpieces can be temporarily reduced and thus the malleability of the aluminum workpieces can be improved by a previous annealing process. The workpiece is usually heated to a certain temperature, then solution-annealed by holding the workpiece to a certain holding temperature and finally cooled. Solution annealing serves to produce the desired chemical and physical processes in the workpiece caused by the holding temperature. In subsequent steps, the workpieces are punched, pressed, cut or the like depending on the application in any way.
Eine solche Wärmebehandlung von Aluminium-Werkstücken ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 199 26 229 C1 bekannt. Die Werkstücke, welche in der Glühvorrichtung einer Wärmehandlung unterzogen werden, sind insbesondere im Bereich des Automobilsektors üblicherweise als vergleichsweise großflächige Metallplatten ausgebildet. Für das Lösungsglühen müssen diese Metallplatten für eine vorbestimmte Haltezeit auf der Haltetemperatur gehalten werden, wobei diese Haltezeit unter anderem von der Legierungszusammensetzung der Metallplatten abhängt. Bei der Verwendung von großflächigen Metallplatten aus hochfestem Aluminium müssen die Metallplatten für eine vergleichsweise lange Haltezeit auf der Haltetemperatur gehalten werden, wodurch bei einer großen Anzahl bzw. einem großen Durchsatz von zu behandelnden Me- Such a heat treatment of aluminum workpieces is known for example from the document DE 199 26 229 C1. The workpieces which are subjected to a heat treatment in the annealing apparatus are usually designed as comparatively large-area metal plates, particularly in the area of the automobile sector. For solution annealing, these metal plates must be maintained at the hold temperature for a predetermined hold time, which hold time depends, among other things, on the alloy composition of the metal plates. When using large-area metal plates made of high-strength aluminum, the metal plates must be kept at the holding temperature for a comparatively long holding time, whereby at a large number or a large throughput of treated to be treated
BESTÄTIGUNGSKOPIE tallplatten ein enormer Raumbedarf für das Lösungsglühen der Metallplatten entsteht. Hierdurch entstehen unerwünscht lange Förderwege zwischen den einzelnen Bearbeitungsstellen. CONFIRMATION COPY An enormous amount of space is required for the solution annealing of metal plates. This results in undesirably long conveying paths between the individual processing points.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Glühvorrichtung und ein Verfahren zum Glühen von Metallplatten zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein effizienteres Halten der Metallplatten auf einer bestimmten Temperatur mit gleichzeitig deutlich reduziertem Raumbedarf, höherem Durchsatz und geringerer Störanfälligkeit ermöglicht wird. The object of the present invention is to provide an annealing device and a method for annealing metal plates, in which a more efficient holding of the metal plates at a certain temperature with simultaneously significantly reduced space requirements, higher throughput and lower susceptibility to interference is made possible.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Glühvorrichtung zum Glühen von Metallplatten, welche eine Aufwärmvorrichtung zum Aufwärmen der Metallplatten und eine Ausgleichsvorrichtung zum Halten der Metallplatten auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur aufweist, wobei die Ausgleichsvorrichtung einen Stapel- und Transportmechanismus zum Übereinan- derstapeln der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung und zum Transport der aufgewärmten Metallplatten entlang einer zur ihren Haupterstreckungsebenen senkrechten vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrich- tung aufweist. This object is achieved with an annealing device for annealing metal plates, which has a heating device for heating the metal plates and a compensating device for holding the metal plates at a substantially constant temperature, wherein the compensating device comprises a stacking and transporting mechanism for stacking the by means of the heating device heated metal plates in the compensating device and for transporting the warmed metal plates along a vertical direction perpendicular to their main extension planes vertical direction through the compensating device.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung durch den Stapel- und Transportmechanismus übereinander stapelbar sind, so dass der Bauraumbedarf für die Ausgleichsvorrichtung in der Fläche deutlich reduziert ist. Gleichzeitig sorgt der vertikale Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung für eine entsprechend lange Verweildauer der Metallplatten in der Ausgleichsvorrichtung, so dass die Metallplatten entsprechend einer vorbestimmten Haltezeit auf der im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden und somit die durch die entsprechende Haltetemperatur hervorgerufenen gewünschten chemischen und physikali- sehen Vorgänge in den Metallplatten hervorzurufen. The device according to the invention has the advantage over the prior art that the metal plates in the compensating device can be stacked one above the other by the stacking and transport mechanism, so that the space requirement for the compensating device in the surface is significantly reduced. At the same time, the vertical transport of the metal plates through the compensating device ensures a correspondingly long residence time of the metal plates in the compensating device, so that the metal plates are kept at a substantially constant temperature for a predetermined holding time and thus the desired chemical and physical properties caused by the corresponding holding temperature. see events in the metal plates.
Vorzugsweise umfasst die Ausgleichsvorrichtung einen wärmeisolierten Glühbehälter, in welchem die Metallplatten mittels des Stapel- und Transportmechanismus in vertikaler Richtung gestapelt werden und durch welchen die Metallplatten mittels des Stapel- und Trans- portmechanismus in vertikaler Richtung transportiert werden. Die Metallplatten umfassen vorzugsweise ein Aluminiummaterial. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Preferably, the balancing device comprises a thermally insulated annealing container, in which the metal plates are stacked in the vertical direction by means of the stacking and transport mechanism and through which the metal plates are transported in the vertical direction by means of the stacking and transport mechanism. The metal plates preferably comprise an aluminum material. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgleichsvorrichtung eine passive Ausgleichsvorrichtung ist und insbesondere ohne eine aktive Heizvorrichtung zum Halten der Metallplatten auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur ausgebildet ist. Die Ausgleichsvorrichtung ist somit eine passive Vorrichtung, d.h. die Ausgleichsvorrichtung weist keine aktiven Wärmemittel und kaum bewegliche mechanische Elemente im temperaturbelasteten Bereich auf. Die Haltetemperatur wird dabei vorzugsweise nur durch die aufgewärmten Metallplatten bzw. optional durch vorgewärmte Warenträger in den Glühbehälter eingebracht. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the compensation device is a passive compensation device and in particular without an active heater for holding the metal plates is formed at a substantially constant temperature. The equalizer is thus a passive device, i. the compensating device has no active heating means and hardly movable mechanical elements in the temperature-stressed area. The holding temperature is preferably introduced only by the warmed metal plates or optionally by preheated goods carriers in the annealing vessel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgleichsvorrichtung eine Eingangsöffnung zum Einführen der mittels der Auf- Wärmvorrichtung aufgewärmten Metallplatten in die Ausgleichsvorrichtung und eine Ausgangsöffnung zum Ausgeben der mittels des Stapel- und Transportmechanismus durch die Ausgleichsvorrichtung transportierten Metallplatten aus der Ausgleichsvorrichtung aufweist, wobei die Ausgangsöffnung insbesondere entlang der vertikalen Richtung auf einer der Ein- gangsöffnung gegenüberliegenden Seite der Ausgleichsvorrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Metallplatten durch das sukzessive Einbringen in die Ausgleichsvorrichtung in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt werden. Insbesondere ist es somit möglich, dass die Metallplatten in einer kontinuierlichen Bewegung die Ausgleichsvorrichtung durchlaufen und somit trotz reduziertem Bauraumbedarf ein hoher Durchsatz von Metallplatten erzielt wird. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the compensating device has an inlet opening for introducing the metal plates warmed up by the heating device into the compensating device and an outlet opening for outputting the metal plates from the compensating device transported by the balancing device by means of the stacking and transporting mechanism; wherein the outlet opening is arranged in particular along the vertical direction on a side of the compensating device opposite the inlet opening. This has the advantage that the metal plates are stacked one above the other by the successive introduction into the compensating device in the compensating device. In particular, it is thus possible that the metal plates pass through the compensating device in a continuous movement and thus a high throughput of metal plates is achieved in spite of reduced space requirement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Stapel- und Transportmechanismus derart ausgebildet ist, dass die Metallplatten im Wesentlichen antiparallel zur Richtung des Schwerefelds der Erde durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Metallplatten im Wesentlich pa- rallel zum Wärmestrom in der Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. Die durch dieAccording to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the stacking and transport mechanism is designed such that the metal plates are transported through the compensating device substantially antiparallel to the direction of the gravitational field of the earth. This has the advantage that the metal plates are transported essentially parallel to the heat flow in the compensating device. The by the
Aufwärmvorrichtung aufgeheizten Metallplatten werden hierbei in die im unteren Bereich der Ausgleichsvorrichtung angeordnete Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingebracht. Die Wärme dieser in die Ausgleichsvorrichtung eingebrachten Metallplatten steigt in der Ausgleichsvorrichtung nach oben, so dass durch die Bewegung der Metallplatten nach oben ein möglichst effizientes Halten der Metallplatten auf im Wesentlichen konstanter Temperatur, sowie eine möglichst homogene Temperaturverteilung in der Ausgleichsvorrichtung erzielt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Mehrzahl von Warenträgern aufweist, wobei jeder Warenträger jeweils zur Aufnahme einer Metallplatte vorgesehen ist und wobei vorzugsweise die Warenträger zumindest zeitweise derart lösbar mit dem Stapel- und Transportmechanismus koppelbar sind, dass die Warenträger mittels des Stapel- und Transportmechanismus entlang der vertikalen Richtung unmittelbar übereinander gestapelt und durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert werden. In vorteilhafter Weise liegen die in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelten Metallplatten nicht direkt aufeinander auf, sondern sind mit- tels der Warenträger voneinander getrennt. Die Warenträger verhindern somit ein Aneinan- derkleben der benachbarten Metallplatten. Vorzugsweise fungieren die Warenträger zumindest partiell als Wärmespeicher. Die einzelnen Warenträger sind vorzugsweise direkt aufeinander gestapelt. Dies hat den Vorteil, dass ein vergleichsweise einfacher Stapel- und Transportmechanismus realisierbar ist, da der Warenträgerstapel als Ganzes angehoben werden kann und nicht jeder Warenträger einzeln geführt werden muss. Die Warenträger werden in einer zur Haupterstreckungsebene parallelen Ebene in der Ausgleichsvorrichtung optional mittels Zentrierstangen zentriert. Die Zentrierstangen sind insbesondere vertikal ausgerichtet und sind an ihren unteren Enden konusformig zur Einfädelung der Warenträger ausgebildet. Ferner ist denkbar, dass die Ausrichtung der Warenträger durch die Wände der Glühvorrichtung und/oder durch mittels ineinander greifende Zentrierelemente auf den Warenträgern erfolgt. Warming device heated metal plates are in this case introduced into the arranged in the lower part of the compensating device inlet opening in the compensating device. The heat of these introduced into the compensating device metal plates rises in the balancing device upwards, so that by the movement of the metal plates upward as efficient as possible holding the metal plates at a substantially constant temperature, and the most homogeneous temperature distribution can be achieved in the balancing device. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device has a plurality of goods carriers, each goods carrier being respectively provided for receiving a metal plate and wherein preferably the goods carriers are at least temporarily so releasably coupled to the stacking and transport mechanism that the goods carrier stacked directly above each other by the stacking and transport mechanism along the vertical direction and transported by the balancing device. In an advantageous manner, the metal plates stacked one above the other in the compensating device do not rest directly on one another but are separated from one another by means of the goods carriers. The product carriers thus prevent the adjacent metal plates from sticking together. Preferably, the goods carrier act at least partially as a heat storage. The individual goods carriers are preferably stacked directly on top of each other. This has the advantage that a comparatively simple stacking and transport mechanism can be realized, since the goods carrier stack can be lifted as a whole and not every goods carrier has to be guided individually. The product carriers are optionally centered in a centering plane parallel to the main extension plane in the compensating device by means of centering rods. The centering rods are in particular vertically aligned and are formed konusformig at their lower ends for threading the goods carrier. Furthermore, it is conceivable that the alignment of the product carrier takes place through the walls of the annealing device and / or by means of interlocking centering on the goods carriers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass, der Stapel- und Transportmechanismus wenigstens ein Hebeelement zum Anheben eines in der Ausgleichsvorrichtung befindlichen untersten Warenträgers in vertikaler Richtung aufweist, wobei das Hebelelement vorzugsweise einen in vertikaler Richtung in die Ausgleichsvorrichtung ragenden Bolzen umfasst. In vorteilhafter Weise ist somit ein vergleichsweise einfacher und zuverlässiger Transportmechanismus realisiert, in welchem lediglich immer der unterste Warenträgerstapel angehoben wird. Alle darüber gestapelten Warenträger werden dann zwangsläufig ebenfalls mit angehoben. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the stacking and transport mechanism has at least one lifting element for lifting a lowermost goods carrier located in the compensation device in the vertical direction, wherein the lever element preferably comprises a bolt protruding into the compensation device in a vertical direction. Advantageously, thus, a comparatively simple and reliable transport mechanism is realized in which only ever the lowermost goods carrier stack is raised. All stacked goods carriers are then inevitably also raised.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Stapel- und Transportmechanismus Verriegelungselemente zum Fixieren eines in der Ausgleichsvorrichtung befindlichen und mittels des Hebeelements angehobenen unters- ten Warenträgers aufweist, wobei die Verriegelungselemente vorzugsweise parallel zur Haupterstreckungsebene seitlich in die Ausgleichsvorrichtung ragen. Dies hat den Vorteil, dass das Hebeelement wieder in seine Ausgangsstellung zur Aufnahme eines neuen Waren- trägers zurückgefahren werden kann, ohne dass sich der Warenträgerstapel wieder absenkt. Auf diese Weise ist ein quasi-kontinuierlicher, d.h. insbesondere schrittweiser Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung realisierbar. Die Verriegelungselement sind vorzugsweise in Richtung des jeweiligen Warenträgers elastisch vorgespannt. According to a preferred embodiment of the present invention, provision is made for the stacking and transport mechanism to have locking elements for fixing a lower goods carrier located in the compensating device and lifted by means of the lifting element, the locking elements preferably projecting laterally into the compensating device parallel to the main extension plane. This has the advantage that the lifting element is returned to its original position for receiving a new product. carrier can be reduced without the tray stack lowers again. In this way, a quasi-continuous, ie in particular stepwise transport of the metal plates by the compensating device can be realized. The locking element are preferably resiliently biased in the direction of the respective goods carrier.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Warenträger Zentriereinrichtungen zur Zentrierung der jeweilig auf dem Warenträgern angeordneten Metallplatten aufweisen, welche bevorzugt an Stirnseiten der Warenträger angeordnet sind und welche besonders bevorzugt in Form von nach innen umgeboge- nen Laschen des Warenträgers ausgebildet sind. Die Zentriereinrichtungen sorgen in vorteilhafter Weise für eine präzise Platzierung der Metallplatten auf den Warenträgern, so dass ein zuverlässiger und reibungsloser Transport der Metallplatten durch die Ausgleichsvorrichtung gewährleistet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Warenträger Auflageeinrichtungen aufweisen, welche bevorzugt in Richtung der jeweils aufgenommenen Metallplatte vorstehende Auflageflächen für die aufgenommene Metallplatte umfassen, wobei besonders bevorzugt die Auflageflächen in Form von in Richtung der aufgenommenen Metallplatte in den Warenträger eingebrachte Sicken ausgebildet sind. Die Metallplatten liegen vorzugsweise somit nur im Bereich der Auflageeinrichtungen auf den Warenträgern auf, so dass eine möglichst homogene Temperaturverteilung im Innern der Metallplatten durch die Warenträger nicht beeinträchtigt wird und somit nur ein geringer oder unwesentlicher Verzug der Metallplatten entsteht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Rückführvorrichtung zum Rücktransport der Warenträger von der Ausgangsöffnung zur Eingangsöffnung außerhalb der Ausgleichsvorrichtung aufweist. Die Warenträger werden vorzugsweise automatisch zur Eingangsöffnung zurückgeführt und sind anschließend zur Aufnahme von weiteren aus der Aufwärmvorrichtung kommenden Metallplatten bereit. According to a preferred embodiment of the present invention, provision is made for the goods carriers to have centering devices for the respective metal plates arranged on the goods carriers, which are preferably arranged on front sides of the goods carriers and which are particularly preferably in the form of inwardly folded tabs of the goods carrier , The centering provide advantageously for a precise placement of the metal plates on the goods carriers, so that a reliable and smooth transport of the metal plates is ensured by the balancing device. According to a preferred embodiment of the present invention, provision is made for the goods carriers to have support devices which preferably comprise bearing surfaces for the metal plate received in the direction of the respectively received metal plate, with the support surfaces particularly preferably in the form of beads introduced into the product carrier in the direction of the received metal plate are formed. The metal plates are thus preferably only in the area of support means on the goods carriers, so that the most homogeneous temperature distribution in the interior of the metal plates is not affected by the goods carrier and thus only a small or insignificant distortion of the metal plates. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device has a return device for returning the goods carriers from the outlet opening to the inlet opening outside the compensating device. The product carriers are preferably returned automatically to the entrance opening and are then ready to receive further coming from the warm-up metal plates.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Glühvorrichtung eine Abkühlvorrichtung zum Abkühlen der mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmten und mittels der Ausgleichsvorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehaltenen Metallplatten aufweist, wobei die Abkühlvorrichtung vorzugsweise einen ersten Kühlstempel und einen relativ zum ersten Kühlstempel parallel zur vertikalen Richtung beweglichen zweiten Kühlstempel umfasst. Die Metallplatten werden hierdurch insbesondere abgeschreckt und sind anschließend zur Weiterbearbeitung, beispielsweise in konventionellen Press-, Stanz- und/oder Schneidwerkzeugen, bereit. Das erste und zweite Pressteil legen sich hierbei vorzugsweise formschlüssig an eine Ober- und eine Unterseite der Metallplatten an, so dass in vorteilhafter Weise ein möglichst gleichmäßi- ges Abschrecken der gesamten Metallplatte erzielt wird und der Verzug der Metallplatte hierdurch reduziert wird. Das erste und zweite Pressteil ist vorzugsweise jeweils als Stahlplatte ausgebildet. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the annealing device comprises a cooling device for cooling the metal plates warmed up by means of the heating device and held at a substantially constant temperature by means of the balancing device, the cooling device preferably having a first cooling die and a first cooling die in parallel to the vertical direction movable second cooling die comprises. The metal plates will be This in particular quenched and are then ready for further processing, for example in conventional pressing, punching and / or cutting tools. In this case, the first and second pressed parts preferably lie positively against an upper side and an underside of the metal plates, so that an as uniform as possible quenching of the entire metal plate is achieved and the distortion of the metal plate is thereby reduced. The first and second pressing part is preferably designed in each case as a steel plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Kühlstempel vorzugsweise Leitungselemente zur Leitung einer Kühlflüssigkeit durch die Abkühlvorrichtung aufweist. In vorteilhafter Weise wird durch die Kühlflüssigkeit, welche durch die Leitungselement fließt, ein effizientes Abkühlen der Kühlstempel erzielt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abkühlvorrichtung eine Aufsprühvorrichtung zum Aufsprühen einer Flüssigkeit auf die zu kühlende Metallplatte aufweist, wobei die Aufsprühvorrichtung vorzugsweise beheizbare Düsen aufweist, welche mittels einer Pumpe mit Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter gespeist werden. Zum Beispiel können die Metallplatten auf diese Weise durch die Aufsprühvorrichtung beölt oder bewachst werden. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first and second cooling punches preferably have line elements for conducting a cooling liquid through the cooling device. Advantageously, an efficient cooling of the cooling dies is achieved by the cooling liquid which flows through the conduit element. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the cooling device comprises a spraying device for spraying a liquid onto the metal plate to be cooled, wherein the spraying device preferably has heatable nozzles, which are fed by means of a pump with liquid from a liquid container. For example, the metal plates can be oiled or guarded in this way by the Aufsprühvorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abkühleinrichtung eine Schneidvorrichtung aufweist, welche vorzugsweise an die Kühlstempel angrenzende Schneidmesser umfasst, wobei der erste und zweite Kühlstempel gemeinsam gegenüber den Schneidmessern bewegbar sind. Die Metallplatten können somit in der Abkühleinrichtung gleichzeitig auf ein für die Weiterbehandlung vorteilhaftes Maß beschnitten werden. Vorzugsweise werden die Metallplatten in nur einem einzigen Hub der Kühlstempel gekühlt, beschnitten und beölt, so dass vorteilhafterweise ein hoher Durchsatz von Metallplatten erzielt wird. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the cooling device has a cutting device, which preferably comprises cutting blades which adjoin the cooling pistons, wherein the first and second cooling pistons are movable together relative to the cutting blades. The metal plates can thus be simultaneously trimmed in the cooling device to a size which is advantageous for the further treatment. Preferably, the metal plates are cooled, cut and oiled in only a single stroke of the cooling dies, so that advantageously a high throughput of metal plates is achieved.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Glühen von Metallplatten mit einer Glühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Verfahrensschritt Metallplatten mittels der Aufwärmvorrichtung aufgewärmt werden und wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die aufgewärmten Metallplatten mittels der Ausgleichsvorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden, wobei die Metallplatten mittels der Stapel- und Transportvorrichtung in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt und entlang der vertikalen Richtung durch die Aus- gleichsvorrichtung transportiert werden. In vorteilhafter Weise wird somit eine effiziente Wärmebehandlung der Metallplatten bei reduziertem Bauraumbedarf und hohem Durchsatz erzielt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem ersten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes eine Metallplatte auf einem Warenträger angeordnet wird, wobei in einem zweiten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte durch eine Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführt wird, wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfah- rensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte entlang der vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert wird, wobei ein weiterer Warenträger zusammen mit einer auf dem weiteren Warenträger angeordneten weiteren Metallplatte durch die Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführt wird und wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger zusammen mit der Metallplatte durch eine Ausgangsöffnung ausgegeben wird, wobei der weitere Warenträger zusammen mit der weiteren Metallplatte entlang der vertikalen Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung transportiert wird. Die Metallplatten werden somit automatisch in der Ausgleichsvorrichtung übereinander gestapelt und gleichzeitig kontinuierlich durch die Ausgleichsvorrichtung bewegt. Die Warenträger werden vorzugsweise in einem vierten Verfahrensschritt von der Ausgangsöffnung mittels einer Rückführvorrichtung außerhalb der Ausgleichsvorrichtung zur Eingangsöffnung zurückgeführt. A further subject of the present invention is a method for annealing metal plates with an annealing device according to one of the preceding claims, wherein in a first method step metal plates are warmed up by means of the heating device and in a second method step the heated metal plates are held on a substantially constant surface by means of the equalizing device Be kept temperature, wherein the metal plates stacked by means of the stacking and transport device in the balancing device over each other and along the vertical direction through the Aus- same device to be transported. Advantageously, thus an efficient heat treatment of the metal plates is achieved with reduced space requirement and high throughput. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a first sub-step of the second process step, a metal plate is placed on a goods carrier, wherein in a second sub-step of the second process step, the goods carrier is introduced together with the metal plate through an input opening in the compensating device, wherein In a third sub-step of the second procedural step, the product carrier is transported together with the metal plate along the vertical direction through the compensating device, wherein a further product carrier is introduced together with a further metal carrier disposed on the other metal plate through the input opening in the balancing device and wherein a third sub-step of the second process step of the goods carrier is issued together with the metal plate through an exit opening, wherein the further goods carrier together with the we iteren metal plate along the vertical direction is transported by the balancing device. The metal plates are thus automatically stacked in the balancing device and simultaneously moved continuously through the compensating device. The goods carriers are preferably returned in a fourth process step from the exit opening by means of a return device outside the compensating device to the input opening.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Verfahrensschritt mittels wenigstens eines Hebeelements jeweils nur der unterste in der Ausgleichsvorrichtung befindliche Warenträger unmittelbar angehoben wird und mittels Verriegelungselementen solange in der angehobenen Position fixiert wird, bis ein durch die Eingangsöffnung in die Ausgleichsvorrichtung eingeführter neuer Warenträger von dem wenigstens einen Hebeelement angehoben wird und den in der angehobenen Position zeitweise fixierten Warenträger anhebt und außer Eingriff mit den Verriegelungselementen bringt. In vorteilhafter Weise wird somit eine vergleichsweise einfacher, kostengünstiger und störunanfälliger Stapel- und Transportmechanismus realisiert, da im Wesentlichen immer nur der unterste Warenträger angehoben wird und hierdurch sukzessive der gesamte Warenträ- gerstapel in vertikaler Richtung durch die Ausgleichsvorrichtung wandert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem dritten Verfahrensschritt die Metallplatten mittels einer Abkühlvorrichtung abgekühlt und vorzugsweise besprüht und/oder geschnitten werden. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the second method step by means of at least one lifting element only the lowermost located in the compensating device carrier is lifted directly and is fixed by means of locking elements in the raised position until a introduced through the input opening in the balancing device new product carrier is lifted from the at least one lifting element and raises the temporarily fixed in the raised position goods carrier and brings out of engagement with the locking elements. Advantageously, thus, a comparatively simple, cost-effective and störunanfälliger stacking and transport mechanism is realized because essentially always only the lowermost goods carrier is raised and thereby successively the entire goods carrier stack moves in the vertical direction through the compensating device. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a third method step, the metal plates are cooled by means of a cooling device and preferably sprayed and / or cut. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential idea of the invention.
der Zeichnungen zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Glühvorrichtung und eines Verfahrens zum Glühen von Metallplatten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Ausgleichsvorrichtung der Glühvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. zeigt eine schematische Schnittbildansicht von übereinander gestapelten Metallplaten und Warenträgern in der Ausgleichsvorrichtung der Glühvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. zeigt eine schematische Schnittbildansicht und eine schematische Aufsichtsdarstellung eines Warenträgers der Glühvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Abkühlvorrichtung der Glühvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. zeigt eine Aufsichtsdarstellung einer Glühvorrichtung und eines Verfahrens zum Glühen von Metallplatten gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In the drawings, there is shown a schematic sectional view of an annealing apparatus and method for annealing metal plates according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an equalizer of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention. FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view of stacked metal plates and goods carriers in the equalizer of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention. FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view and a schematic plan view of a product carrier of the annealing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention. FIG. FIG. 12 is a schematic sectional view showing a cooling device of the glow device according to the exemplary embodiment of the present invention. FIG. FIG. 12 is a top view of an annealing apparatus and method of annealing metal plates according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG.
Ausführungsformen der Erfindung In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Glühvorrichtung 1 und eines Verfahrens zum Glühen von Metallplatten 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Glühvorrichtung 1 weist eine Aufwärmvorrichtung 3 auf, in welcher in einem ersten Verfahrensschritt die Metallplatten 2 aufgewärmt werden. Die Metallplatten 2 umfassen vorzugsweise hochfeste Aluminium-Metallplatten für die Kraftfahr- zeugfertigung, insbesondere für die Herstellung von Fahrzeug-Karosserien. Die MetallplattenEmbodiments of the invention In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case. 1 is a schematic sectional view of an annealing apparatus 1 and a method of annealing metal plates 2 according to an exemplary embodiment of the present invention. The annealing device 1 has a warm-up device 3, in which in a first method step the metal plates 2 are warmed up. The metal plates 2 preferably comprise high-strength aluminum metal plates for motor vehicle production, in particular for the production of vehicle bodies. The metal plates
2 werden sequentiell durch die Aufwärmvorrichtung 3 transportiert. Die Aufwärmvorrichtung2 are sequentially transported by the warm-up device 3. The warm-up device
3 umfasst vorzugsweise eine Spule, in die die Metallplatten einzeln, oder gestapelt hineingeschoben und wieder entnommen werden. Dadurch wird eine sogenannte Längsfelderwär- mung durchgeführt. Ebenso ist ein Ofen mit zwei Induktionsspulen 3' denkbar, wobei eine der Induktionsspulen 3' unterhalb und die andere der Induktionsspulen 3' oberhalb der Metallplatte 2 angeordnet ist. Die Induktionsspulen 3' erzeugen ein elektromagnetisches Wechselfeld, durch welches in der zwischen den Induktionsspulen 3' jeweils angeordneten Metallplatte 2 Induktionsströme induziert werden, welche die Metallplatte 2 aufheizen. Alternativ ist aber auch die Verwendung anderer elektrischer oder brennstoffgestützter Heizmethoden zum Aufheizen der Metallplatten 2 in der Aufwärmvorrichtung 3 denkbar. Die Metallplatten 2 werden in der Aufwärmvorrichtung 3 vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens 350° Celsius aufgewärmt. 3 preferably comprises a coil into which the metal plates are pushed individually or stacked and removed again. As a result, a so-called longitudinal field heating is performed. Likewise, an oven with two induction coils 3 'is conceivable, wherein one of the induction coils 3' is arranged below the other and the other of the induction coils 3 'above the metal plate 2. The induction coils 3 'generate an electromagnetic alternating field, by means of which induction currents are induced in the metal plate 2 which is respectively arranged between the induction coils 3' and heat the metal plate 2. Alternatively, however, the use of other electrical or fuel-based heating methods for heating the metal plates 2 in the warm-up device 3 is conceivable. The metal plates 2 are preferably heated in the heating device 3 to a temperature of at least 350 ° Celsius.
Die aufgeheizten Metallplatten 2 werden anschließend zu einer Ausgleichsvorrichtung 4, beispielsweise mittels eines ersten Roboters 30 (siehe Figur 6), transportiert. Die Ausgleichsvorrichtung 4 ist dazu vorgesehen, die Metallplatten 2 in einem zweiten Verfahrensschritt für eine bestimmte Haltezeit auf einer im Wesentlichen konstanten Haltetemperatur zu halten (auch als Lösungsglühen bezeichnet), um die durch die Haltetemperatur hervorgerufenen gewünschten chemischen und physikalischen Vorgänge in den Metallplatten 2 zu er- zeugen. Die Metallplatten 2 werden hierfür mittels eines Stapel- und Transportmechanismus 5 der Ausgleichsvorrichtung 4 in der Ausgleichsvorrichtung 4 übereinander gestapelt und im Wesentlichen schrittweise durch die Ausgleichsvorrichtung 4 transportiert. Eine beispielhafte Ausführungsform des Stapel- und Transportmechanismus 5 wird später anhand Figur 3 näher erläutert. The heated metal plates 2 are subsequently transported to a compensating device 4, for example by means of a first robot 30 (see FIG. 6). The compensating device 4 is provided for keeping the metal plates 2 at a substantially constant holding temperature for a specific holding time (also referred to as solution annealing) in a second method step in order to obtain the desired chemical and physical processes in the metal plates 2 caused by the holding temperature - testify. For this purpose, the metal plates 2 are stacked on top of one another in the compensating device 4 by means of a stacking and transport mechanism 5 of the compensating device 4 and are transported essentially stepwise through the compensating device 4. An exemplary embodiment of the stacking and transport mechanism 5 will be explained later with reference to FIG 3.
Die Ausgleichsvorrichtung 4 weist einen wärmeisolierten Glühbehälter 4' mit einer Eingangsöffnung 6 zum Einführen der mittels der Aufwärmvorrichtung 3 aufgewärmten Metallplatten 2 in die Ausgleichsvorrichtung 4 und einer Ausgangsöffnung 7 zum Ausgeben der mittels der Ausgleichsvorrichtung 4 auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehaltenen Me- tallplatten 2 aus der Ausgleichsvorrichtung 4 auf. Die Eingangsöffnung 6 ist auf einer der Ausgangsöffnung 7 entlang einer vertikalen Richtung 101 gegenüberliegenden Seite an- geordnet, wobei die vertikale Richtung 101 im Wesentlichen antiparallel zu einem Schwerefeld der Erde ausgerichtet ist. Mit anderen Worten: Die Eingangsöffnung 6 ist in einem unteren Bereich des Glühbehälters 4' angeordnet, während die Ausgangsöffnung 7 in einem oberen Bereich des Glühbehälters 4' angeordnet ist, so dass die Metallplatten 2 auf dem Weg von der Eingangsöffnung 6 zur Ausgangsöffnung 7 mittels des Stapel- und Transportmecha- nismus 5 in vertikalen Richtung 101 und somit senkrecht zu den Haupterstreckungsebenen 100 der einzelnen Metallplatten 2 transportiert wird. Während dieses vertikalen Transports werden weitere Metallplatten 2 durch die Eingangsöffnung 6 in den Glühbehälter 4' geleitet, so dass die Metallplatten 2 entlang der vertikalen Richtung 101 übereinander gestapelt werden. Die Ausgleichsvorrichtung 4 weist ferner eine Eingangsklappe 31 zum Verschließen und Öffnen der Eingangsöffnung 6 und eine Ausgangsklappe 32 zum Verschließen und Öffnen der Ausgangsöffnung 7 auf. Die Eingangsklappe 31 und die Ausgangsklappe 32 werden dabei vorzugsweise jeweils derart angesteuert, dass sie sich jeweils sequentiell nacheinander öffnen bzw. schließen. Mit anderen Worten: Zu keinem Zeitpunkt sind sowohl die Eingangsklappe 31 , als auch die Ausgangsklappe 32 geöffnet, so dass der Wärmeverlust im Glühbehälter 4' durch die Eingangs- und Ausgangsöffnung 6, 7 möglichst gering gehalten wird. The compensating device 4 comprises a heat-insulated annealing vessel 4 'having an inlet opening 6 for introducing the metal plates 2 warmed up by means of the heating device 3 in the compensating device 4 and an output port 7 for outputting the metal plates 2 held by the compensating device 4 at a substantially constant temperature from the compensating device 4. The input opening 6 is arranged on an opposite side of the output opening 7 along a vertical direction 101, wherein the vertical direction 101 is aligned substantially anti-parallel to a gravitational field of the earth. In other words, the entrance port 6 is disposed in a lower portion of the annealing vessel 4 'while the exit port 7 is disposed in an upper portion of the annealing vessel 4', so that the metal plates 2 on the way from the entrance port 6 to the exit port 7 by means of Stacking and transport mechanism 5 in the vertical direction 101 and thus transported perpendicular to the main extension planes 100 of the individual metal plates 2. During this vertical transport, further metal plates 2 are led through the input port 6 into the annealing vessel 4 ', so that the metal plates 2 are stacked along the vertical direction 101. The compensating device 4 further has an inlet flap 31 for closing and opening the inlet opening 6 and an outlet flap 32 for closing and opening the outlet opening 7. In this case, the input flap 31 and the outlet flap 32 are preferably each controlled in such a way that they respectively open or close sequentially one after the other. In other words, at no time are both the inlet flap 31, and the outlet flap 32 open, so that the heat loss in the annealing vessel 4 'through the input and output ports 6, 7 is kept as low as possible.
Die mittels der Ausgleichsvorrichtung 4 lösungsgeglühten Metallplatten 2 werden anschließend, beispielsweise mittels eines zweiten Roboters 33 (siehe Figur 6), zu einer Abkühlvor- richtung 12 der Glühvorrichtung 1 transportiert. In der Abkühlvorrichtung 12 werden die Metallplatten 2 in einem dritten Verfahrensschritt abgekühlt und insbesondere abgeschreckt. Die Abkühlvorrichtung 12 umfasst hierzu einen ersten Kühlstempel 14 und einen relativ zum ersten Kühlstempel 14 parallel zur vertikalen Richtung 101 beweglichen zweiten Kühlstempel 15. Der erste und zweite Kühlstempel 14, 15 weisen jeweils Leitungselemente 17 auf, durch welche eine Kühlflüssigkeit zum Abkühlen des ersten und zweiten Kühlstempels 14, 15 gefördert wird. Es wird jeweils eine Metallplatte 2 zwischen den ersten und zweiten Kühlstempel 14, 15 gefahren und anschließend der zweite Kühlstempel 15 mittels Hydraulikzylindern 34 gegen den ersten Kühlstempel 14 bewegt. Der erste Kühlstempel 14 kommt hierdurch flächig mit einer Oberseite der Metallplatte 2 in Anlage, während der zweite Kühlstempel 14 flächig mit einer Unterseite der Metallplatte 2 in Anlage kommt, so dass die Metallplatte 2 von beiden Seiten gleichmäßig gekühlt bzw. abgeschreckt wird. Anschließend werden die Metallplatten 2 vorzugsweise zeitnah zur Weiterbearbeitung, beispielsweise in nicht darges- teilten konventionelle Press-, Stanz- und/oder Schneidwerkzeuge, weitertransportiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abkühlvorrichtung 12 gleichzeitig eine Umformvorrichtung für die jeweiligen Metallplatten 2 umfasst, wobei der erste und zweite Kühlstempel 14, 15 dann gleichzeitig als Pressstempel fungieren, welche neben dem Abkühlen und optionalen Beölen auch zum Pressen und Umformen der Metallplatten 2 vorgesehen ist. Denkbar ist, dass eine gewünschte hohe Endfestigkeit der bearbeiteten Metallplatten 2 durch einen _Bake-Hardening"-Effekt in späteren Lackierschritten erzielt wird. In Figur 2 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Ausgleichsvorrichtung 4 der Glühvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Ausgleichvorrichtung 4 weist im vorliegenden Beispiel eine Mehrzahl von wiederverwendbaren Warenträgern 8 zur Aufnahme der Metallplatten 2 auf. Jede der aus der Aufwärmvorrichtung 3 kommenden Metallplatten 2 wird zunächst auf einem eigenem Warenträ- ger 8 angeordnet und zusammen mit dem Warenträger 8 durch die Eingangsöffnung 6 in den Glühbehälter 4' eingefahren. Innerhalb des Glühbehälters 4' wird der Warenträger 8 mit dem Stapel- und Transportmechanismus 5 gekoppelt und in vertikaler Richtung 101 entgegen des Schwerefeldes transportiert. Anschließend wird der Warenträger 8 zusammen mit der auf dem Warenträger 8 angeordneten Metallplatte 2 durch die Ausgangsöffnung 7 aus dem Glühbehälter 4' ausgegeben. Die Metallplatte 2 wird nun von dem Warenträger 8 abgehoben und in Richtung der Abkühlvorrichtung 12 weitertransportiert. Der Warenträger 8 wird in einem vierten Verfahrensschritt zu seiner Wiederverwendung mittels einer Rückführvorrichtung 11 , beispielsweise mittels eines dritten Roboters 40 (siehe Figur 6), zur Eingangsöffnung 6 entlang eines Weges 35 außerhalb des Glühbehälters 4' zurückgeführt, so dass eine weitere Metallplatte 2 mittels dieses Warenträgers 8 durch den Glühbehälter 4' transportierbar ist. Um die Warenträger 8 im Glühbehälter 4' kontrolliert stapeln zu können, befinden sich direkt am Warenträgerstapel optional zusätzliche Zentrierstangen, welche eine zur vertikalen Richtung 101 im Wesentlichen deckungsgleiches Übereinanderstapeln der einzelnen Warenträger 8 sicherstellt. The metal plates 2, which have been solution-annealed by means of the compensating device 4, are then transported, for example by means of a second robot 33 (see FIG. 6), to a cooling device 12 of the annealing device 1. In the cooling device 12, the metal plates 2 are cooled in a third process step and in particular quenched. For this purpose, the cooling device 12 comprises a first cooling plunger 14 and a second cooling plunger 15 movable relative to the first cooling plunger 14 parallel to the vertical direction 101. The first and second cooling plugs 14, 15 each have duct elements 17 through which a cooling fluid for cooling the first and second cooling plugs 17 Cooling stamp 14, 15 is promoted. In each case, a metal plate 2 is moved between the first and second cooling dies 14, 15, and then the second cooling die 15 is moved by means of hydraulic cylinders 34 against the first cooling die 14. As a result, the first cooling plunger 14 comes into abutment flatly with an upper side of the metal plate 2, while the second cooling plunger 14 comes into abutment flatly with an underside of the metal plate 2, so that the metal plate 2 is uniformly cooled or quenched from both sides. Subsequently, the metal plates 2 are preferably promptly for further processing, for example in not darges- shared conventional pressing, punching and / or cutting tools, further transported. According to a preferred embodiment, it is provided that the cooling device 12 simultaneously comprises a forming device for the respective metal plates 2, wherein the first and second cooling dies 14, 15 then act simultaneously as a press die, which in addition to the cooling and optional oiling for pressing and forming the metal plates 2 is provided. It is conceivable that a desired high ultimate strength of the machined metal plates 2 is achieved by a bake-hardening effect in later painting steps, Figure 2 shows a schematic sectional view of a compensating device 4 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention 4 has in the present example a plurality of reusable goods carriers 8 for receiving the metal plates 2. Each of the metal plates 2 coming from the warming device 3 is first arranged on its own goods carrier 8 and together with the goods carrier 8 through the input opening 6 into the annealing vessel The goods carrier 8 is coupled within the annealing container 4 'to the stacking and transport mechanism 5 and transported against the gravitational field in the vertical direction 101. Subsequently, the product carrier 8 is attached together with the goods carrier 8 rdneten metal plate 2 through the output port 7 from the annealing vessel 4 'output. The metal plate 2 is now lifted off the goods carrier 8 and transported further in the direction of the cooling device 12. The product carrier 8 is returned in a fourth process step for its reuse by means of a return device 11, for example by means of a third robot 40 (see FIG. 6), to the input opening 6 along a path 35 outside the annealing container 4 ', so that a further metal plate 2 is returned by means of this Carrier 8 through the annealing vessel 4 'is transportable. In order to be able to stack the goods carriers 8 in the annealing container 4 'in a controlled manner, additional centering rods, which ensure a stacking of the individual product carriers 8 substantially congruent to the vertical direction 101, are optionally located directly on the product carrier stack.
In Figur 3 ist eine schematische Schnittbildansicht eines Stapel- und Transportmechanismus 5 der Ausgleichsvorrichtung 4 der Glühvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Glühbehälter 4' sind eine Mehrzahl von übereinander gestapelten Metallplatten 2 und Warenträgern 8 angeordnet. Der Stapel- und Transportmechanismus 5 umfasst beispielhaft seitliche Verriegelungselemente 51 , welche entlang der Hauptebene 100 zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung verschiebbar gelagert sind. Ferner umfasst der Stapel- und Transportmechanismus 5 Hebeelemente 50, welche in Form von vertikalen Bolzen von unten in den Glühbehälter 4' hineinragen und parallel und antiparallel zur vertikalen Richtung 101 verschiebbar sind. Zunächst werden die Hebeelemente 50 von ihrer eingefahrenen Ausgangsstellung in vertikaler Richtung 101 um wenigstens eine Warenträgerhöhe verfahren, so dass der unterste Waren- träger 8 unmittelbar von den Hebeelementen 50 um wenigstens die Warenträgerhöhe angehoben wird. Hierdurch werden mittelbar auch alle anderen auf den untersten Warenträger 8 gestapelten Warenträger 8 in vertikaler Richtung 101 angehoben. Die Warenträger 8 werden seitlich durch vertikal verlaufende Zentrierstangen 53 zentriert, welche an ihrem unteren Ende mit einem Konus zur Einfädelung der Warenträger 8 versehen sind. Der unterste angeho- bene Warenträger 8 wird nun in seinen seitlichen Endbereichen 36 von den seitlichen Verriegelungselementen 51 in Eingriff genommen und festgehalten, so dass die Hebelelemente 50 in ihre eingefahrene Ausgangsstellung entgegen der vertikalen Richtung 101 zurückgefahren werden können, ohne dass sich der Warenträgerstapel wieder absenkt. Die seitlichen Verriegelungselemente 51 werden dabei von der Freigabestellung, in welcher Warenträger 8 zwischen den Verriegelungselementen 51 in vertikaler Richtung 101 passiert werden können, in die Verriegelungsstellung verfahren, in welcher der angehobene unterste Warenträger 8 von den Verriegelungselementen 51 zumindest bezüglich einer Bewegung entgegen der vertikalen Richtung 101 fixiert wird. Denkbar ist, dass die Verriegelungselemente 51 elastisch in die Verriegelungsstellung vorgespannt sind und durch entsprechende Führungs- schrägen 52 beim Hochfahren eines Warenträgers 8 mittels der Hebeelemente 50 automatisch und nur kurzzeitig in die Freigabestellung überführt werden und selbstständig wieder in die Verriegelungsstellung zurückfahren. Die Verriegelungselemente 51 sind dabei vorzugsweise jeweils entlang einer Richtung aufeinander zu vorgespannt. Wenn die Hebeelemente 50 sich wieder in ihrer Ausgangstellung befinden, kann ein neuer vorgewärmter und mit einer Metallplatte 2 bestückter Warenträger 8 seitlich durch die Eingangsöffnung 6 in den Glühbehälter 4' eingeschoben werden. In einem nachfolgenden Schritt wird nun dieser neue Warenträger 8 mittels der Hubelemente 50 wiederum angehoben und von den Verriegelungselementen 51 in Eingriff genommen, während der vorherige Warenträger 8 hierdurch in vertikaler Richtung 101 transportiert wird und dadurch außer Eingriff mit den Verriegelungselemen- ten 51 gelangt. Denkbar ist, dass in jedem Takt ferner der oberste im Glühbehälter 4' befindliche Warenträger 8 von einem seitlichen Auswurfschieber (nicht dargestellt) seitlich aus dem Glühbehälter 4' durch die Ausgangsöffnung 7 herausgeschoben wird. Vorzugsweise wird der Auswurfschieber dabei jeweils während der Abwärtsbewegung oder zeitlich vor der Hubbewegung der Hebeelemente 50 betätigt. Die Stapelhöhe im Glühbehälter 4' richtet sich vor- zugsweise nach der jeweiligen Halte- und/oder Taktzeit. Eine Detailansicht der Warenträger 8 ist in Figur 4 gezeigt. In Figur 4 ist eine schematische Schnittbildansicht, sowie eine schematische Aufsichtsdarstellung eines Warenträgers 8 der Glühvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Warenträger 8 ist beispielhaft aus einem Prägeblech hergestellt. In der Schnittbildansicht ist zu sehen, dass die Metallplatte 2 auf Auf- lageeinrichtungen 10 des Warenträgers 2 lose aufliegt. Diese Auflageeinrichtungen 10 sind durch in das Prägeblech eingebrachte Sicken gebildet. Die Ränder des Prägeblechs sind teilweise in Form von Laschen nach innen umgebogen und bilden somit Zentriereinrichtungen 9, durch welche die Metallplatte 2 mittig auf dem Warenträger 2 zentriert wird und gegen ein Verschieben parallel zur Haupterstreckungsebene 100 mittels Formschluss gesichert ist. In der Aufsichtsdarstellung 8 ist die Metallplatte 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit durchsichtig dargestellt. Das Sickenbild, die Blechdicke und das Flachmaterial des Warenträgers 8 sind an die benötigten Anforderungen, wie Eigensteifigkeit, Kontaktfläche, Wärmekapazität, Gewicht und dergleichen, entsprechend angepasst. Die Warenträger 8 sind ferner vorzugsweise möglichst flach ausgebildet, um eine geringe Stapelhöhe zu erzielen, so dass mög- liehst viele Metallplatten 2 im Glühbehälter 4' stapelbar sind. Die Warenträger 8 sind vorzugsweise beschichtet, um ein Anhaften der Metallplatten 2 am jeweiligen Warenträger 8 zu verhindern. Zur Reduzierung des Gewichts der Warenträger 8 sind die Warenträger 8 optional mit Aussparungen 36 versehen. Denkbar ist, dass der Warenträger 8 derart ausgebildet ist, dass er induktiv erwärmbar ist und/oder eine vergleichsweise hohe Wärmekapazität auf- weist. Auf diese Weise kann der Warenträger 8 vorgeheizt werden und/oder als Wärmespeicher fungieren. FIG. 3 shows a schematic sectional view of a stacking and transport mechanism 5 of the balancing device 4 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention. In the annealing vessel 4 ', a plurality of stacked metal plates 2 and goods carriers 8 are arranged. The stacking and transport mechanism 5 includes, for example, lateral locking elements 51, which are displaceably mounted along the main plane 100 between a locking position and a release position. Furthermore, the stacking and transport mechanism 5 Lifting elements 50 which project in the form of vertical bolts from below into the annealing vessel 4 'and are parallel and anti-parallel to the vertical direction 101 slidably. First, the lifting elements 50 are moved from their retracted starting position in the vertical direction 101 by at least one product carrier height, so that the lowermost goods carrier 8 is lifted directly by the lifting elements 50 by at least the product carrier height. As a result, all other goods carriers 8 stacked on the lowermost goods carrier 8 are indirectly raised in the vertical direction 101 as well. The goods carrier 8 are laterally centered by vertically extending centering rods 53, which are provided at its lower end with a cone for threading the goods carrier 8. The lowermost raised goods carrier 8 is now engaged and held in its lateral end regions 36 by the lateral locking elements 51, so that the lever elements 50 can be moved back into their retracted initial position counter to the vertical direction 101 without the goods carrier stack sinking again , The lateral locking elements 51 are thereby moved from the release position, in which goods carrier 8 between the locking elements 51 in the vertical direction 101, in the locking position, in which the raised bottom shelf 8 of the locking elements 51 at least with respect to a movement against the vertical direction 101 is fixed. It is conceivable that the locking elements 51 are resiliently biased into the locking position and are automatically transferred by appropriate guide obliquely 52 when booting a goods carrier 8 by means of lifting elements 50 and only briefly in the release position and automatically return to the locking position. The locking elements 51 are preferably biased toward each other along one direction. If the lifting elements 50 are again in their initial position, a new preheated and equipped with a metal plate 2 goods carrier 8 can be inserted laterally through the inlet opening 6 in the annealing vessel 4 '. In a subsequent step, this new article carrier 8 is now lifted by means of the lifting elements 50 again and engaged by the locking elements 51, while the previous goods carrier 8 is thereby transported in the vertical direction 101 and thereby 51 arrives out of engagement with the Verriegelungselemen-. It is conceivable that in each cycle, the uppermost in the annealing vessel 4 'located goods carrier 8 (not shown) by a lateral ejector slide laterally out of the annealing vessel 4' through the output port 7. Preferably, the ejection slide is actuated in each case during the downward movement or temporally before the lifting movement of the lifting elements 50. The stack height in the annealing vessel 4 'preferably depends on the respective holding and / or cycle time. A detailed view of the product carriers 8 is shown in FIG. 4 shows a schematic sectional view, as well as a schematic plan view of a goods carrier 8 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention. The product carrier 8 is produced by way of example from a embossing plate. In the sectional view, it can be seen that the metal plate 2 rests loosely on support devices 10 of the goods carrier 2. These support means 10 are formed by introduced into the embossing plate beads. The edges of the embossing plate are partially bent in the form of tabs inwards and thus form centering devices 9, through which the metal plate 2 is centered on the goods carrier 2 and secured against displacement parallel to the main extension plane 100 by means of positive locking. In the oversight illustration 8, the metal plate 2 is shown transparent for reasons of clarity. The bead image, the sheet thickness and the flat material of the goods carrier 8 are adapted to the required requirements, such as inherent rigidity, contact surface, heat capacity, weight and the like. The goods carriers 8 are further preferably formed as flat as possible in order to achieve a low stack height, so that possible lent many metal plates 2 in the annealing vessel 4 'are stackable. The goods carriers 8 are preferably coated in order to prevent adhesion of the metal plates 2 to the respective goods carrier 8. To reduce the weight of the goods carrier 8, the goods carriers 8 are optionally provided with recesses 36. It is conceivable that the product carrier 8 is designed such that it can be heated inductively and / or has a comparatively high heat capacity. In this way, the product carrier 8 can be preheated and / or act as a heat storage.
In Figur 5 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Abkühlvorrichtung 12 der Glühvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darges- teilt. Die Abkühlvorrichtung 12 umfasst die bereits anhand von Figur 1 beschriebenen ersten und zweiten Kühlstempel 14, 15. Die in Figur 5 illustrierte Abkühlvorrichtung 12 weist zusätzlich noch eine optionale Schneidvorrichtung 21 auf, mittels welcher die Metallplatte 2 im dritten Verfahrensschritt gleichzeitig auch geschnitten wird. Die Schneidvorrichtung 21 umfasst an die Kühlstempel 14, 15 randseitig angrenzende nicht-bewegliche Schneidmesser, welche gegenüber den beiden sich bewegenden Kühlstempeln 14, 15 stillstehen. Nachdem der zweite Kühlstempel 15 in Richtung des ersten Kühlstempels 14 bewegt wurde, so dass die Metallplatte 2 zwischen dem ersten und zweiten Kühlstempel 14, 15 formschlüssig anliegt und abgeschreckt wird, bewegen sich beide Kühlstempel 14, 15 gemeinsam antiparallel zur vertikalen Richtung 101 zwischen die beiden sich nicht bewegenden Schneidmesser, so dass diejenigen Bereiche der Metallplatte 2, welche seitlich über den ersten und zweiten Kühlstempel 14, 15 hinausstehen von den Schneidmessern abgetrennt werden. Die Schneidvorrichtung 21 weist optional noch obere Schneidmesser 41 auf, welche gemeinsam mit dem ersten Kühlstempel 15 in Richtung der Schneidmesser verfährt und somit für einen sauberen Schnitt sorgen. Optional weist die Schneidvorrichtung 21 ferner Abstreifer 37 auf, welche federnd gelagert sind und zum Abstreifen der abgeschnittenen Bereiche von der übrigen Metallplatte 2 dienen. Der zweite Kühlstempel 15 ist in vertikaler Richtung 101 vor- zugsweise über Druckfedern 38 derart federnd gelagert, dass während des Schneidvorgangs der zweite Kühlstempel 15 vom ersten Kühlstempel 14 in vertikaler Richtung 101 unter die Schneidkante der Schneidmesser gedrückt wird. FIG. 5 shows a schematic sectional view of a cooling device 12 of the glow device 1 according to the exemplary embodiment of the present invention. The cooling device 12 comprises the first and second cooling punches 14, 15 already described with reference to FIG. 1. The cooling device 12 illustrated in FIG. 5 additionally has an optional cutting device 21, by means of which the metal plate 2 is simultaneously cut in the third method step. The cutting device 21 comprises on the cooling dies 14, 15 adjacent non-movable cutting blades, which are stationary relative to the two moving cooling dies 14, 15. After the second cooling plunger 15 has been moved in the direction of the first cooling plunger 14, so that the metal plate 2 rests positively between the first and second cooling plugs 14, 15 and is quenched, both cooling plungers 14, 15 move together in antiparallel to the vertical direction 101 between the two non-moving cutting blade so that those portions of the metal plate 2 which protrude laterally beyond the first and second cooling dies 14, 15 are separated from the cutting blades. The cutting device 21 optionally has upper cutting blades 41, which together with the first cooling die 15 moves in the direction of the cutting blade and thus ensure a clean cut. Optionally, the cutting device 21 further comprises scrapers 37, which are spring-mounted and serve to strip the cut-off areas of the remaining metal plate 2. The second cooling plunger 15 is preferably resiliently mounted in the vertical direction 101 via compression springs 38 such that the second cooling plunger 15 is pressed by the first cooling plunger 14 in the vertical direction 101 under the cutting edge of the cutting blade during the cutting process.
Optional weist die Abkühlvorrichtung 12 ferner eine Aufsprühvorrichtung 18 zum Aufsprühen von Flüssigkeit auf die Metallplatte 2 auf. Die Aufsprühvorrichtung 18 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von beheizbaren Düsen 19 auf, welche zumindest teilweise in den ersten Kühlstempel 14 integriert sind. Die Düsen 19 werden über eine Versorgungsleitung 39 mit Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter 20, vorzugsweise ein Öl- und/oder Wachsbehälter, gespeist, aus welchem die Flüssigkeit mittels einer nicht dargestellten Förderpumpe zu den Düsen 19 gefördert wird. Die Aufsprühvorrichtung 18 dient vorzugsweise zum Ölen und/oder Bewachsen der Metallplatte 2 während des dritten Verfahrensschrittes, insbesondere zeitlich nach dem Schneidvorgang. Das Kühlen, Schneiden und Ölen der Metallplatte 2 erfolgt vorzugsweise in einem einzigen Hubvorgang der Abkühlvorrichtung 12. In Figur 6 ist eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Glühvorrichtung 1 und eines Verfahrens zum Glühen von Metallplatten 2 gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die beschriebenen verschiedenen Arbeitsstationen sind in Figur 6 noch einmal übersichtlich dargestellt. Zunächst werden die Metallplatten 2 in der Aufwärmvorrichtung 3 aufgewärmt. Anschließend von dem ersten Roboter 30 auf einem Warenträger 8 angeordnet und zusammen mit dem Warenträger 8 in die Ausgleichsvorrichtung 4 überführt. In der Ausgleichsvorrichtung 4 wird der Warenträger 8 zusammen mit der Metallplatte 2 in vertikaler Richtung durch einen passiven Glühbehälter 4' geführt und anschließend aus der Ausgleichsvorrichtung 4 wieder ausgegeben. Ein zweiter Roboter 33 hebt die Metallplatte 2 vom Warenträger 8 ab und überführt die Metallplatte 2 in die Abkühl- Vorrichtung 12, in welcher die Metallplatte 2 abgekühlt und optional geschnitten und/oder beölt wird. Anschließend wird die Metallplatte 2 zeitnah in eine Weiterbearbeitungsstation 42, beispielsweise eine konventionelle Press-, Stanz- und/oder Schneidwerkzeugstation, transportiert. Der Warenträger 8 wird zwischenzeitlich von einer in Form eines dritten Roboters 40 ausgeführten Rückführvorrichtung 11 zwischen die Aufwärm Vorrichtung 3 und die Aus- gleichsvorrichtung 4 zurückgeführt. BEZUGSZEICHENLISTE Optionally, the cooling device 12 further comprises a spraying device 18 for spraying liquid onto the metal plate 2. The Aufsprühvorrichtung 18 preferably has a plurality of heatable nozzles 19, which are at least partially integrated into the first cooling die 14. The nozzles 19 are fed via a supply line 39 with liquid from a liquid container 20, preferably an oil and / or wax container, from which the liquid is conveyed by means of a feed pump, not shown, to the nozzles 19. The Aufsprühvorrichtung 18 is preferably used for oiling and / or growth of the metal plate 2 during the third process step, in particular after the cutting process. The cooling, cutting and oiling of the metal plate 2 preferably takes place in a single lifting operation of the cooling device 12. FIG. 6 shows a schematic plan view of an annealing device 1 and a method for annealing metal plates 2 according to a further exemplary embodiment of the present invention. The described various workstations are shown again clearly in FIG. First, the metal plates 2 are warmed up in the warm-up device 3. Subsequently arranged by the first robot 30 on a goods carrier 8 and transferred together with the goods carrier 8 in the balancing device 4. In the compensating device 4, the goods carrier 8 is guided together with the metal plate 2 in the vertical direction through a passive annealing vessel 4 'and then output from the compensating device 4 again. A second robot 33 lifts the metal plate 2 from the goods carrier 8 and transfers the metal plate 2 into the cooling device 12, in which the metal plate 2 is cooled and optionally cut and / or oiled. Subsequently, the metal plate 2 is promptly transported to a further processing station 42, for example, a conventional pressing, punching and / or cutting tool station. In the meantime, the goods carrier 8 is returned between the warm-up device 3 and the compensation device 4 by a return device 11 designed in the form of a third robot 40. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Glühvorrichtung 1 annealing device
2 Metallplatte  2 metal plate
3 Aufwärmvorrichtung  3 warm-up device
3' Induktionsspule  3 'induction coil
4 Ausgleichsvorrichtung  4 equalizing device
4' Glühbehälter  4 'annealing tank
5 Stapel- und Transportmechanismus 5 stacking and transport mechanism
6 Eingangsöffnung 6 entrance opening
7 Ausgangsöffnung  7 outlet opening
8 Warenträger  8 goods carriers
9 Zentriereinrichtung  9 centering device
10 Auflageeinrichtung  10 support device
1 1 Rückführvorrichtung  1 1 return device
12 Abkühlvorrichtung  12 cooling device
14 Erster Kühlstempel  14 First cooling stamp
15 Zweiter Kühlstempel.  15 Second cooling stamp.
18 Aufsprühvorrichtung  18 spraying device
19 Düse  19 nozzle
20 Flüssigkeitsbehälter  20 liquid containers
21 Schneidvorrichtung  21 cutting device
30 Erster Roboter  30 First robot
31 Eingangsklappe  31 entrance flap
32 Ausgangsklappe  32 outlet flap
33 Zweiter Roboter  33 Second robot
34 Hydraulikzylinder  34 hydraulic cylinders
35 Weg  35 way
36 Seitlicher Endbereich  36 Lateral end area
37 Abstreifer  37 scrapers
38 Druckfeder  38 compression spring
39 Versorgungsleitung  39 supply line
40 Dritter Roboter  40 Third robot
41 Oberes Schneidmesser  41 Upper cutting blade
42 Weiterbearbeitungsstation  42 postprocessing station
50 Hebeelemente  50 lifting elements
51 Verriegelungselemente Führungsschrägen Zentrierstangen 51 locking elements Guide bevels Centering rods
Haupterstreckungsebene Vertikale Richtung Main extension plane Vertical direction

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Glühvorrichtung (1 ) zum Glühen von Metallplatten (2) aufweisend eine Aufwärmvorrichtung (3) zum Aufwärmen der Metallplatten (2) und eine Ausgleichsvorrichtung (4) zum Halten der Metallplatten (2) auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsvorrichtung (4) einen Stapel- und Transportmechanismus (5) zum Übereinanderstapeln der mittels der Aufwärmvorrichtung (3) aufgewärmten Metallplatten (2) in der Ausgleichsvorrichtung (4) und zum Transport der aufgewärmten Metallplatten (2) entlang einer zu den Haupterstreckungsebenen (100) der Metallplatten (2) im Wesentlichen senkrechten vertikalen Richtung (101 ) durch die Ausgleichsvorrichtung (4) aufweist. An annealing apparatus (1) for annealing metal plates (2) comprising a heating device (3) for heating the metal plates (2) and a compensating device (4) for holding the metal plates (2) at a substantially constant temperature, characterized in that the compensating device (4) has a stacking and transporting mechanism (5) for stacking the metal plates (2) warmed up by the heating device (3) in the compensating device (4) and for transporting the heated metal plates (2) along one of the main extension planes (100) the metal plates (2) has a substantially vertical vertical direction (101) through the compensating device (4).
2. Glühvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Ausgleichsvorrichtung (4) eine passive Ausgleichsvorrichtung (4) ist und insbesondere ohne eine aktive Heizvorrichtung zum Halten der Metallplatten (2) auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur ausgebildet ist. An annealing apparatus (1) according to claim 1, wherein the equalizer (4) is a passive equalizer (4), and in particular is formed without an active heater for holding the metal plates (2) at a substantially constant temperature.
3. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsvorrichtung (4) eine Eingangsöffnung (6) zum Einführen der mittels der Aufwärmvorrichtung (3) aufgewärmten Metallplatten (2) in die Ausgleichsvorrichtung (4) und eine Ausgangsöffnung (7) zum Ausgeben der mittels des Stapel- und Transportmechanismus (5) durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportierten Metallplatten (2) aus der Ausgleichsvorrichtung (4) aufweist, wobei die Ausgangsöffnung (7) entlang der vertikalen Richtung (101 ) auf einer der Eingangsöffnung (6) gegenüberliegenden Seite der Ausgleichsvorrichtung (4) angeordnet ist. 3. annealing device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the compensating device (4) has an inlet opening (6) for introducing the means of the warming device (3) warmed metal plates (2) in the balancing device (4) and an output port (7) for Outputting the metal plates (2) transported by the stacking and transport mechanism (5) out of the compensating device (4), the outlet opening (7) being along the vertical direction (101) on one of the inlet openings (6) opposite side of the compensating device (4) is arranged.
4. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stapel- und Transportmechanismus (5) derart ausgebildet ist, dass die Metallplatten (2) im Wesentlichen antiparallel zur Richtung des Schwerefelds der Erde durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportiert werden. 4. An annealing device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the stacking and transporting mechanism (5) is formed such that the metal plates (2) are transported substantially in anti-parallel to the direction of the gravitational field of the earth by the balancing device (4).
5. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glühvorrichtung (1 ) eine Mehrzahl von Warenträgern (8) aufweist, wobei jeder Warenträger (8) jeweils zur Aufnahme einer Metallplatte (2) vorgesehen ist und wobei vorzugsweise die Warenträger (8) zumindest zeitweise derart lösbar mit dem Stapel- und Transportmechanismus (5) koppelbar sind, dass die Warenträger (8) mittels des Stapel- und Transportmechanismus (5) entlang der vertikalen Richtung (101 ) unmittelbar übereinander gestapelt und durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportiert werden. 5. An annealing device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the annealing device (1) comprises a plurality of goods carriers (8), wherein each product carrier (8) respectively for receiving a metal plate (2) is provided and wherein preferably the goods carrier (8 ) at least temporarily so releasably coupled to the stacking and transport mechanism (5) that the goods carrier (8) by means of the stacking and transport mechanism (5) along the vertical direction (101) are stacked directly above one another and transported by the compensating device (4).
Glühvorrichtung (1 ) nach einem Anspruch 5, wobei der Stapel- und Transportmechanismus (5) wenigstens ein Hebeelement (50) zum Anheben eines in der Ausgleichsvorrichtung (4) befindlichen untersten Warenträgers (8) in vertikaler Richtung (101 ) aufweist, wobei das Hebelelement (50) vorzugsweise einen in vertikaler Richtung (101 ) in die Ausgleichsvorrichtung (4) ragenden Bolzen um- fasst. An annealing apparatus (1) according to claim 5, wherein the stacking and transporting mechanism (5) comprises at least one lifting member (50) for lifting a lowermost goods carrier (8) located in the equalizer (4) in the vertical direction (101), the lever member (50) preferably in the vertical direction (101) in the compensating device (4) protruding bolt encompassed.
Glühvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, wobei der Stapel- und Transportmechanismus (5) Verriegelungselemente (51 ) zum Fixieren eines in der Ausgleichsvorrichtung (4) befindlichen und mittels des Hebeelements (5) angehobenen untersten Warenträgers (8) aufweist, wobei die Verriegelungselemente (51) vorzugsweise parallel zur Haupterstreckungsebene (100) seitlich in die Ausgleichsvorrichtung (4) ragen. An annealing device (1) according to claim 6, wherein the stacking and transport mechanism (5) has locking elements (51) for fixing a lowermost goods carrier (8) located in the compensating device (4) and raised by means of the lifting element (5), the locking elements ( 51) preferably laterally parallel to the main extension plane (100) in the compensating device (4) protrude.
Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Warenträger (8) Zentriereinrichtungen (9) zur Zentrierung der jeweilig auf dem Warenträgern (8) angeordneten Metallplatten (2) aufweisen, welche bevorzugt an Stirnseiten der Warenträger (8) angeordnet sind und welche besonders bevorzugt in Form von nach innen umgebogenen Laschen des Warenträgers (8) ausgebildet sind. Annealing device (1) according to one of claims 5 to 7, wherein the goods carriers (8) centering means (9) for centering the respectively on the goods carriers (8) arranged metal plates (2), which are preferably arranged on end sides of the product carrier (8) and which are particularly preferably in the form of inwardly bent tabs of the product carrier (8) are formed.
Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Warenträger (8) Auflageeinrichtungen (10) aufweisen, welche bevorzugt in Richtung der jeweils aufgenommenen Metallplatte (2) vorstehende Auflageflächen für die aufgenommene Metallplatte (2) umfassen, wobei besonders bevorzugt die Auflageflächen in Form von in Richtung der aufgenommenen Metallplatte (2) in den Warenträger (8) eingebrachte Sicken ausgebildet sind. Annealing device (1) according to one of claims 5 to 8, wherein the goods carriers (8) support means (10), which preferably in the direction of the respectively received metal plate (2) projecting support surfaces for the received metal plate (2), wherein particularly preferably Support surfaces in the form of in the direction of the received metal plate (2) in the goods carrier (8) introduced beads are formed.
Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei die Glühvorrichtung (1 ) eine Rückführvorrichtung (11 ) zum Rücktransport der Warenträger (8) von der Ausgangsöffnung (7) zur Eingangsöffnung (6) außerhalb der Ausgleichsvorrichtung (4) aufweist. Annealing device (1) according to one of claims 5 to 6, wherein the annealing device (1) has a return device (11) for the return transport of the goods carrier (8) from the outlet opening (7) to the inlet opening (6) outside the compensating device (4).
1 1. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glühvorrichtung (1 ) eine Abkühlvorrichtung (12) zum Abkühlen der mittels der Aufwärmvorrichtung (3) aufgewärmten und mittels der Ausgleichsvorrichtung (4) auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehaltenen Metallplatten (2) aufweist, wobei die Abkühlvorrichtung (12) vorzugsweise einen ersten Kühlstempel (14) und einen relativ zum ersten Kühlstempel (14) parallel zur vertikalen Richtung (101 ) beweglichen zweiten Kühlstempel (15) umfasst. 1. An annealing device according to claim 1, wherein the annealing device has a cooling device for cooling the metal plates ( 2), wherein the cooling device (12) preferably comprises a first cooling punch (14) and a second cooling punch (15) movable relative to the first cooling punch (14) parallel to the vertical direction (101).
12. Glühvorrichtung (1 ) nach Anspruch 12, wobei der erste und der zweite Kühlstempel (14, 15) vorzugsweise Leitungselemente (17) zur Leitung einer Kühlflüssigkeit durch die Abkühlvorrichtung (12) aufweisen. 12. An annealing device (1) according to claim 12, wherein the first and the second cooling plunger (14, 15) preferably line elements (17) for conducting a cooling liquid through the cooling device (12).
13. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei Abkühlvorrichtung (12) als Umform Vorrichtung ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Kühlstempel (14, 15) vorzugsweise als Pressstempel ausgebildet sind 13. An annealing device (1) according to any one of claims 11 or 12, wherein cooling device (12) is designed as a forming device, wherein the first and second cooling dies (14, 15) are preferably designed as a press die
14. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Abkühlvorrichtung (12) eine Aufsprühvorrichtung (18) zum Aufsprühen einer Flüssigkeit auf die Metallplatten (2) aufweist, wobei die Aufsprühvorrichtung (18) vorzugsweise beheizbare Düsen (19) aufweist, welche mittels einer Pumpe mit Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter (20) gespeist werden. 14. annealing device (1) according to any one of claims 11 to 13, wherein the cooling device (12) has a Aufsprühvorrichtung (18) for spraying a liquid on the metal plates (2), wherein the Aufsprühvorrichtung (18) preferably heated nozzles (19) , which are fed by means of a pump with liquid from a liquid container (20).
15. Glühvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Abkühleinrichtung (12) eine Schneidevorrichtung (21 ) aufweist, welche vorzugsweise an die Kühlstempel (14, 15) angrenzende Schneidmesser (22) umfasst, wobei der erste und zweite Kühlstempel (14, 15) gemeinsam gegenüber den Schneidmessern (22) bewegbar sind. 15. annealing device (1) according to any one of claims 11 to 14, wherein the cooling device (12) comprises a cutting device (21), which preferably to the cooling punch (14, 15) adjacent cutting blade (22), wherein the first and second cooling punch (14, 15) are movable together with respect to the cutting blades (22).
16. Verfahren zum Glühen von Metallplatten (2) mit einer Glühvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Verfahrensschritt Metallplatten (2) mittels der Aufwärmvorrichtung (3) aufgewärmt werden und wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die aufgewärmten Metallplatten (2) mittels der Ausgleichsvorrichtung (4) auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatten (2) mittels der Stapel- und Transportvorrichtung (5) in der Ausgleichsvorrichtung (4) übereinander gestapelt und entlang der vertikalen Richtung (101 ) durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportiert werden. Verfahren nach Anspruch 16, wobei in einem ersten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes eine Metallplatte (2) auf einem Warenträger (8) angeordnet wird, wobei in einem zweiten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger (8) zusammen mit der Metallplatte (2) durch eine Eingangsöffnung (6) in die Ausgleichsvorrichtung (4) eingeführt wird, wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger (2) zusammen mit der Metallplatte (2) entlang der vertikalen Richtung (101 ) durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportiert wird, wobei ein weiterer Warenträger (8) zusammen mit einer auf dem weiteren Warenträger (8) angeordneten weiteren Metallplatte (2) durch die Eingangsöffnung (6) in die Ausgleichsvorrichtung (4) eingeführt wird und wobei in einem dritten Teilschritt des zweiten Verfahrensschrittes der Warenträger (8) zusammen mit der Metallplatte (2) durch eine Ausgangsöffnung (7) ausgegeben wird, wobei der weitere Warenträger (2) zusammen mit der weiteren Metallplatte (2) entlang der vertikalen Richtung (101 ) durch die Ausgleichsvorrichtung (4) transportiert wird. 16. A method for annealing metal plates (2) with an annealing device (1) according to one of the preceding claims, wherein in a first process step metal plates (2) by means of the heating device (3) are warmed and wherein in a second process step, the warmed metal plates (2 ) are held at a substantially constant temperature by means of the compensating device (4), characterized in that the metal plates (2) are stacked on top of one another in the compensating device (4) by means of the stacking and transporting device (5) and along the vertical direction (101) be transported through the compensating device (4). The method of claim 16, wherein in a first sub-step of the second method step, a metal plate (2) on a product carrier (8) is arranged, wherein in a second sub-step of the second process step of the goods carrier (8) together with the metal plate (2) through an input port (6) is introduced into the compensating device (4), wherein in a third sub-step of the second method step, the goods carrier (2) together with the metal plate (2) along the vertical direction (101) by the compensating device (4) is transported, wherein a another product carrier (8) together with a further metal support (8) arranged on the other metal plate (2) through the input opening (6) is introduced into the compensating device (4) and wherein in a third step of the second process step of the goods carrier (8) together with the metal plate (2) through an output opening (7) is output, wherein the further goods carrier (2) is transported together with the other metal plate (2) along the vertical direction (101) by the balancing device (4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei im zweiten Verfahrensschritt mittels wenigstens eines Hebeelements (50) jeweils nur der unterste in der Ausgleichsvorrichtung (5) befindliche Warenträger (8) unmittelbar angehoben wird und mittels Verriegelungselementen (51 ) solange in der angehobenen Position fixiert wird, bis ein durch die Eingangsöffnung (6) in die Ausgleichsvorrichtung (5) eingeführter neuer Warenträger (8) von dem wenigstens einen Hebeelement (50) angehoben wird und den in der angehobenen Position zeitweise fixierten Warenträger (8) anhebt und außer Eingriff mit den Verriegelungselementen (51) bringt. Method according to one of claims 16 or 17, wherein in the second method step by means of at least one lifting element (50) only the lowest located in the compensating device (5) goods carrier (8) is raised directly and fixed by means of locking elements (51) in the raised position is raised until a through the input opening (6) in the balancing device (5) new goods carrier (8) of the at least one lifting element (50) and the temporarily fixed in the raised position goods carrier (8) and disengaged from the Locking elements (51) brings.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei in einem dritten Verfahrensschritt die Metallplatten (2) mittels einer Abkühlvorrichtung (12) abgekühlt und vorzugsweise besprüht, geschnitten und/oder umgeformt werden. Method according to one of claims 16 to 18, wherein in a third method step, the metal plates (2) are cooled by means of a cooling device (12) and preferably sprayed, cut and / or reshaped.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei in einem vierten Verfahrensschritt die Warenträger (2) von der Ausgangsöffnung (7) mittels einer Rückführvorrichtung (11 ) außerhalb der Ausgleichsvorrichtung (4) zur Eingangsöff- nung (6) zurückgeführt werden. Method according to one of claims 16 to 19, wherein in a fourth method step, the goods carriers (2) from the outlet opening (7) by means of a return device (11) outside the compensating device (4) to the input opening (6) are returned.
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