[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum thermischen Behandeln von
Leichtmetallbauteilen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1, 16.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum thermischen Behandeln
von Leichtmetallbauteilen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 11,
25.
[0003] Zur Herstellung von Kraftfahrzeugbauteilen ist bereits seit vielen Jahrzehnten der
Einsatz von Blechbauteilen bekannt. Die Blechbauteile werden zunächst umgeformt und
dann zu einzelnen Baugruppen bzw. zu einer gesamten Karosserie zusammengefügt. Kraftfahrzeugkarosserien
sind heutzutage überwiegend als selbsttragende Karosserien ausgebildet, weshalb die
Blechbauteile nicht nur ästhetische oder formgebende Aufgaben übernehmen, sondern
auch Steifigkeitseigenschaften besitzen müssen, um der Kraftfahrzeugkarosserie im
Betrieb eine hinreichende Steifigkeit zu verleihen. Ebenfalls werden an die Kraftfahrzeugstrukturbauteile
Anforderungen an das Crashverhalten gestellt. So müssen sie durch gezielte Formung
in einem Aufprallfall Aufprallenergie in Umformenergie dissipieren.
[0004] Als bevorzugter Werkstoff hat sich Stahl aufgrund seiner günstigen Herstellbarkeit
bei gleichzeitig hoher Steifigkeit herausgestellt. Insbesondere die Warmumform- und
Presshärtetechnologie verleiht dem Stahl hochfeste oder gar höchstfeste Eigenschaften,
weshalb es weiterhin möglich war, das spezifische Eigengewicht der Bauteile zu senken,
und gleichzeitig die Festigkeitswerte zu erhöhen.
[0005] Heutzutage werden jedoch an Kraftfahrzeuge nicht nur ästhetische und sicherheitsrelevante
Erwartungen gestellt, es werden vielmehr auch ökologische und wirtschaftliche Aspekte
zum Betreiben des Kraftfahrzeugs in den Vordergrund gestellt. So ist es insbesondere
wichtig, dass das Kraftfahrzeug einen geringen Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitig
ebenfalls geringem CO2-Ausstoß besitzt. Hierzu gibt es verschiedenste Ansätze, beispielsweise
die Verwendung neuer Antriebsmethoden wie dem Hybridantrieb oder aber eine besondere
Formgebung, sodass das Kraftfahrzeug einen geringen Luftwiderstand besitzt.
[0006] Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung von Leichtmetallbauteilen zur Senkung des
spezifischen Eigengewichts der Kraftfahrzeugkarosserie und somit des gesamten Kraftfahrzeugs.
Hierbei werden insbesondere Leichtmetallbauteile aus Aluminiumlegierungen eingesetzt.
[0007] Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise bei hohen Umformgraden oder bei der Einstellung
gezielter Festigkeitswerte in Aluminiumbauteilen ist es notwendig, die Platinen vor
der Umformung und/oder in Zwischenstufen während der Umformung und/oder Formteile
nach der Umformung thermisch zu beeinflussen.
[0008] Aus dem Stand der Technik sind Durchlauföfen bekannt, beispielsweise aus der
DE 10 2010 019 215 A1. Solche Durchlauföfen weisen ein Transportsystem auf, auf dem Blechbauteile oder
aber Blechplatinen kontinuierlich durch eine Ofenanlage befördert werden und innerhalb
der Ofenanlage erwärmt werden. Hierbei gibt es zahlreiche Ansätze, beispielsweise
die Infraroterwärmung oder aber auch eine induktive Erwärmung des Bauteils oder aber
der Platine innerhalb der Ofenanlage.
[0009] Werden solche Ofenanlagen jedoch für Leichtmetalllegierungen verwendet, sind einige
Verfahren ineffizient, da das Aluminium z.B. die Wärmestrahlung reflektiert oder technisch
unpraktikabel, da sich z.B. Formplatinen oder -teile nur ungleichmäßig erwärmen lassen
und sich stark verziehen häufig aber vor allem stark verlustbehaftet, da ein großer
Teil der eingebrachten Energie nicht genutzt wird. Ein weiterer Nachteil ist der hohe
Platzbedarf der meisten Anlagen.
[0010] Die Ofenanlagen können mithin nur uneffektiv betrieben werden, was die Produktionskosten
des ohnehin gegenüber Stahl teureren Leichtmetallwerkstoffs weiter steigert.
[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik,
eine Ofenanlage zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen sowie ein Verfahren
zum Betreiben der Ofenanlage bereitzustellen, mit dem eine effiziente Massenfertigung
von Leichtmetallbauteilen durchführbar ist und die kostengünstig betreibbar ist.
[0012] Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ofenanlage zum thermischen
Behandeln von Leichtmetallbauteilen gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 und 16
gelöst.
[0013] Der verfahrenstechnische Teil der Aufgabe wird weiterhin mit einem Verfahren zum
thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen gemäß den Merkmalen im Patentanspruch
11 und 25 gelöst.
[0014] Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Bestandteil der
abhängigen Patentansprüche.
[0015] Die erfindungsgemäße Ofenanlage zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen,
wobei die Leichtmetallbauteile kontinuierlich durch die Ofenanlage beförderbar sind
und die Ofenanlage eine Wärmequelle aufweist ist dadurch gekennzeichnet, dass in der
Ofenanlage ein Luftstrom umwälzbar ist und mithin nur die an die Platine oder das
Bauteil sowie als Verlustströme auftretende Energie nachgesetzt werden muss, wobei
die Leichtmetallbauteile in der Ofenanlage konvektiv durch den Luftstrom erwärmbar
sind und ein jeweils in die Ofenanlage eintretendes Leichtmetallbauteil und ein jeweils
aus der Ofenanlage austretendes Leichtmetallbauteil als Dichtschott den Luftstrom
an einem Entweichen aus der Ofenanlage hindern.
[0016] Die erfindungsgemäße Ofenanlage nutzt zum thermischen Behandeln, insbesondere zum
Erwärmen der Leichtmetallbauteile das Konvektionsprinzip. Bei einem Leichtmetallbauteil
kann es sich im Rahmen der Erfindung um ein bereits fertig umgeformtes Bauteil handeln,
aber auch um ein Bauteil in einem Zwischenformstadium oder gar um eine Platine, die
im Anschluss an die thermische Behandlung umgeformt wird.
[0017] Bevorzugt werden mit der erfindungsgemäßen Ofenanlage Leichtmetallbauteile aus einer
Aluminiumlegierung, insbesondere aus einer Aluminiumknetlegierung behandelt. Die jeweiligen
Bauteile werden auf einem zeitlich getaktet oder kontinuierlich laufenden Förderer
gestellt, und treten dann einzeln hintereinander in gleichmäßigem Abstand und bevorzugt
in regelmäßigen Abständen durch zusätzliche Schottblenden separiert in die Ofenanlage
ein. Die Ofenanlage ist dabei in einem Eintritt derart ausgebildet, dass ein jeweils
in die Ofenanlage eintretendes Leichtmetallbauteil sowie an einem Austritt eines jeweils
aus der Ofenanlage austretendes Leichtmetallbauteil als Dichtschott fungiert, so dass
der innerhalb der Ofenanlage umgewälzte Luftstrom nicht aus der Ofenanlage entweicht.
Jeweils bei einem Übergang von einem Bauteil im Eintrittsbereich zu dem nächsten in
den Eintrittsbereich eintretenden Bauteil, und bei analogem Prinzip am Austritt der
Ofenanlage kommt es zu Verlusten aufgrund des Abstands der einzelnen Bauteile untereinander.
Darüber hinaus treten Überströmverluste auch an einem Spalt zwischen Bauteil oder
Schott und den angrenzenden Abschlüssen auf. Aufgrund der Möglichkeit, eine Anzahl
von Bauteilen auf einer kurzen Strecke getaktet oder kontinuierlich durch die Ofenanlage
zu fördern, können besonders kurze Taktzeiten von wenigen Sekunden realisiert werden,
so dass mit der Ofenanlage effektiv große Mengen von thermisch zu behandelnden Leichtmetallbauteilen
gehandhabt werden können.
[0018] Im Rahmen der Erfindung ist bei dieser und allen nachfolgend beschriebenen Ausführungsvarianten
der Ofenanlage eine Förderung der zu erwärmenden Bauteile derart möglich, dass die
Förderung kontinuierlich durchgeführt wird, so dass keine Unterbrechung erfolgt. Somit
werden kontinuierlich Bauteile am Eintritt der Ofenanlage auf das Förderband aufgesetzt,
durch die Ofenanalage transportiert und am Austritt der Ofenanlage von den Transportern
wieder entnommen.
[0019] Im Rahmen der Erfindung ist die kontinuierliche Förderung dennoch auch derart zu
verstehen, dass sie im Takt der Produktion mit vorgeschalteten und nachgeschalteten
Produktionsanlagen arbeitet. Beispielsweise kann das Förderband jeweils zum Aufsetzen
eines neuen Bauteils und dann auch gegebenenfalls zur gleichzeitigen Entnahme am Austritt
der Ofenanlage des erwärmten Bauteils kurz angehalten werden und so dann wieder anfahren,
bis zum nächsten Bauteil.
[0020] Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Fördergeschwindigkeit der Bauteile
durch die Ofenanlage nicht nur in Abhängigkeit der Verweildauer der Bauteile innerhalb
der Ofenanlage selbst zu wählen, sondern auch derart an den Produktionsprozess anzupassen,
dass immer in einer ausreichenden Menge wärmebehandelte Bauteile zur Weiterverarbeitung
bereitgestellt werden.
[0021] Innerhalb der erfindungsgemäßen Ofenanlage sind eine oder mehrere Wärmequellen angeordnet,
die mindestens eine vorbestimmte Temperatur erzeugen. Bei der Temperatur handelt es
sich bevorzugt um eine Temperatur zwischen 100°C und 600°C, die dann durch eine Umwälzeinrichtung,
insbesondere durch eine innerhalb der Ofenanlage angeordneten Luftumwälzeinrichtung
in Verbindung mit einem in der Ofenanlage ausgebildeten Kanalsystem eine Luftströmung
erzeugt, die über durch die Ofenanlage beförderten Leichtmetallbauteile strömt. Der
erwärmte Luftstrom tauscht dann aufgrund der erzwungen Konvektion mit der Oberfläche
der Leichtmetallbauteile Wärme aus, so dass es zu einem Wärmeübergang von Luftstrom
zu Leichtmetallbauteil kommt. Hierbei nutzt die erfindungsgemäße Ofenanlage die hohe
Wärmeleitfähigkeit von Aluminium in Verbindung mit der relativ zur Masse des Leichtmetallbauteils
selber großen Oberfläche, so dass innerhalb kürzester Zeit eine thermische Behandlung,
insbesondere eine Erwärmung des Leichtmetallbauteils durchführbar ist.
[0022] Am Austritt der Ofenanlage ist dann wieder ein Austrittsbereich derart ausgebildet,
dass der Luftstrom an einem Entweichen aus der Ofenanlage durch die aus der Ofenanlage
austretenden Leichtmetallbauteile gehindert wird.
[0023] Für die Konvektionsbeheizung können sowohl fremderwärmte Luft als auch heiße Abgasströme
genutzt werden. Der Luftstrom kann im Rahmen der Erfindung jede Art von Gasstrom sein,
beispielsweise auch der Strom eines Reaktionsgases.
[0024] Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Ofenanlage den Vorteil, dass nicht die gesamte
Anlage gerade bei einem Anfahren zu Produktionsbeginn zunächst aufgeheizt werden muss,
sondern lediglich die in der Ofenanlage umgewälzte Luft muss entsprechend temperiert
werden. Die erfindungsgemäße Ofenanlage kann somit mit einem effektiven Wirkungsgrad
arbeiten, bei deutlich geringeren Energiekosten in Relation zu einer Erwärmungsanlage,
die nach dem Wärmestrahlungs- oder aber auch dem Induktionsprinzip arbeitet. Gerade
durch das Umwälzen des Luftstroms und das Verhindern des Entweichen des Luftstroms
ist es in Verbindung mit einer thermischen Kapselung der Ofenanlage möglich, den einmal
erwärmten Luftstrom durch die Wärmequelle beim Umwälzen immer wieder nur gering nachzuerwärmen,
wodurch die Energiekosten beim Betreiben der erfindungsgemäßen Ofenanlage sehr gering
sind.
[0025] Insbesondere ist die Wärmequelle als Elektroheizung ausgebildet und/oder als Brennstoffheizung.
Die Wärmequelle ist innerhalb der Ofenanlage nach und/oder vor der Umwälzanlage eingerichtet.
Der so erwärmte Luftstrom oder Gasstrom wird besonders bevorzugt direkt an die Leichtmetallbauteile
weitergegeben, so dass keine Strömungsverluste zwischen direkt von der Wärmequelle
erwärmtem Luftstrom und einem langen Strömungskanalsystem entstehen. Nach Passieren
des Luftstroms der Leichtmetallbauteile trifft dieser auf ein Kanalsystem und wird
wiederum der Umwälzeinrichtung zugeführt, wobei er kurz vor oder nach der Umwälzeinrichtung
dann wiederum durch eine dort angeordnete Wärmquelle auf die gewünschte Temperatur
nacherwärmt wird.
[0026] Die Wahl der Wärmequelle als Elektroheizung oder aber als Brennstoffheizung ist insbesondere
von der Energieverfügbarkeit, den Energiekosten sowie der Größe der erfindungsgemäßen
Ofenanlage abhängig. Bei kleineren Stückzahlen ist es sinnvoll, eine Elektroheizung
zu verwenden. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch beide Heizungsarten kombiniert
werden, so dass die Ofenanlage modular für verschiedene Einsatzzwecke nutzbar ist.
[0027] Weiterhin bevorzugt sind die Umwälzeinrichtungen als Umluftgebläse innerhalb der
Ofenanlage angeordnet. Je nach zu erzeugender Temperatur können die Umluftgebläse
beispielsweise auch erst in dem Kanalsystem oder aber nach Passieren des Luftstroms
der Leichtmetallbauteile angeordnet sein, so dass der zunächst mitunter bis zu 600°
C heiße Luftstrom oder Gasstrom sich an den Leichtmetallbauteilen abgekühlt hat, bevor
er die Umluftgebläse passiert. Die Umluftgebläse sind somit nicht den Temperaturmaxima
von mehr als 400° C oder gar mehr als 500° C ausgesetzt, sondern können in einem warmen
Luftstrom bei circa 100° C bis 400° C betrieben werden.
[0028] Im Rahmen der Erfindung sind die Umluftgebläse dann in verschiedenen Gebläsestufen
nutzbar, so dass die Luft- oder Gasstromgeschwindigkeit, mit der der Luftstrom über
die Leichtmetallbauteile strömt, einstellbar ist. Dieser erlaubt in Verbindung mit
einer Temperaturregelung zwei Einstellparameter, so dass die Erwärmung der Leichtmetallbauteile
durch die Strömungsgeschwindigkeit und/oder die Temperatur des Luftstroms einstellbar
sind.
[0029] Weiterhin bevorzugt ist die Ofenanlage thermisch gekapselt, wobei weiterhin bevorzugt
an dem Eintritt und/oder dem Austritt der Ofenanlage Dichtelemente angeordnet sind,
wobei die Dichtelemente ganz besonders bevorzugt als austauschbare Formblenden ausgebildet
sind. Die thermische Kapselung ist beispielsweise eine Mantelisolierung der Ofenanlage,
so dass Restwärme nicht nach Passieren der Leichtmetallbauteile oder aber bei Passieren
des Kanalsystems aus der Ofenanlage entweicht.
[0030] Weiterhin ist gerade bei der getakteten oder kontinuierlichen Massenförderung von
Leichtmetallbauteilen in die Ofenanlage hinein und aus der Ofenanlage heraus der Eingangs-
und der Ausgangsbereich, mithin der Eintritt und der Austritt, kritisch, da hier Wärme,
aber auch aufgrund des Konvektionsprinzip der erfindungsgemäßen Ofenanlage der Luftstrom
entweichen kann. Hierzu sind der Eintritt und der Austritt jeweils so ausgebildet,
dass aufeinander folgende Leichtmetallbauteile, die kontinuierlich in die Ofenanlage
eintreten bzw. aus dieser austreten, den Eintritt und/oder den Austritt derart abdichten,
dass eine zu geringe Luftmenge des innerhalb der Ofenanlage zirkulierenden Luftstroms
entweicht. Unvermeidbar durch Spalte an Ein- und Austritt nach außen übertretender
heißer Luft-/Gasstrom kann durch übergreifende Hauben aufgefangen und der Umwälzung
wieder zugeführt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad weiter steigern lässt.
[0031] Bei Nutzung der Bauteilgeometrie zur Abdichtung zur Erhöhung der Dichtigkeit sind
Dichtelemente an dem Eintritt und/oder an dem Austritt ausgebildet, wobei die Dichtelemente
bevorzugt als Formblende ausgebildet sind. Bei Verwendung verschiedener Leichtmetallbauteile,
insbesondere bei verschieden großen Platinen ist es somit durch Austausch der Formblenden
möglich, dass jeweils die Querschnittsfläche bzw. die orthogonal zur Förderrichtung
sich aufspannende Querspantfläche der Leichtmetallbauteile derart durch die Formblenden
abzubilden, dass an einem umlaufenden Randbereich nur ein geringes Spaltmaß entsteht.
Die erfindungsgemäße Ofenanlage ist somit optional für Leichtmetallbauteile mit verschiedenen
geometrischen Abmessungen nutzbar.
[0032] Weiterhin bevorzugt sind in der Ofenanlage mindestens zwei Temperaturzonen ausgebildet,
wobei die Leichtmetallbauteile als Dichtschott zwischen den Zonen nutzbar sind, insbesondere
sind an einem Übertritt zwischen den Zonen austauschbare Formblenden angeordnet. Im
Rahmen der Erfindung ist somit bei einer Ofenanlage mit zwei voneinander verschiedenen
Temperaturzonen eine erste Temperaturzone und eine zweite Temperaturzone derart ausgebildet,
dass das jeweils von der einen Zone in die andere Zone übertretende Leichtmetallbauteil
als Dichtschott eines Übertritts, analog dem Prinzip am Eintritt oder aber am Austritt
der Ofenanlage fungiert. Auch hier sind austauschbare Formblenden angeordnet, so dass
bei Leichtmetallbauteilen mit voneinander verschiedenen geometrischen Abmessungen
eine hohe Luftdichtigkeit auch zwischen den Zonen ausgebildet ist.
[0033] In den jeweiligen Temperaturzonen kann dann wiederum durch Wahl der Luftströmungsgeschwindigkeit
und/oder der Lufttemperatur eine voneinander verschiedene thermische Wärmebehandlung
erfolgen. Im Rahmen der Erfindung können dann beispielsweise auch zwei Umluftgebläse
angeordnet sein, die in der jeweiligen Zone voneinander verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten
erzeugen. Ebenfalls können zwei Wärmequellen zur Erzeugung verschiedener Temperaturen
innerhalb der Ofenanlage angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung kann die Ofenanlage
auch 3, 4, 5 oder mehr Zonen aufweisen, wobei es wiederum möglich ist, entsprechend
einer jeden Zone ein Umluftgebläse und eine Wärmequelle zuzuordnen. Im Rahmen der
Erfindung ist es ebenfalls möglich, über veränderliche Querschnittsdüsen an den Zonen
zugeordneten Luftdüsen die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb einer jeweiligen Zone
individuell einzustellen, so dass nur ein Umluftgebläse verwendet wird. Im Rahmen
der Erfindung kann eine Temperaturzone auch als eine Abkühlzone ausgebildet sein,
so dass hier ein in Relation zu der Wärmebehandlungszone kalter Luftstrom von beispielsweise
nur 50° C oder aber auch von nur 10° C die Leichtmetallbauteile umströmt.
[0034] Besonders bevorzugt weisen die Formblenden eine Öffnung auf, die im Wesentlichen
einer orthogonal zu der Förderrichtung angeordneten Querspantfläche der Leichtmetallbauteile
entsprechen. Hiermit wird sichergestellt, dass auch bei einer leicht schräg gestellten
Leichtmetallplatine nur geringe Spaltmaße beim Durchtritt der Platine durch die Formblende
gegeben sind, so dass eine Verlustströmung der Luft vermieden wird.
[0035] Weiterhin weist die Ofenanlage im Bereich ihres Eintritts eine Trocknungszone auf
und/oder im Bereich ihres Austritts eine Abkühlzone. Hierdurch ist es möglich, in
der Trocknungszone zunächst ein auf den Leichtmetallbauteilen befindliches Schmiermittel
oder eine sonstige Beschichtung zu trocknen oder aber von den Leichtmetallbauteilen
zu entfernen. Anschließend werden die Leichtmetallbauteile in der mindestens einen
Temperaturzone thermisch behandelt und optional dann in einer am Austritt der Ofenanlage
befindlichen Abkühlzone wiederum abgekühlt. Die Abkühlung kann dabei auf eine Bauteiltemperatur
von 100° C oder gar 50° C oder auch auf Raumtemperatur erfolgen. Hierdurch kann z.B.
eine thermische Behandlung, Lösungsglühung, Auslagerung, Rückglühung, kontrolliert
abgeschlossen werden.
[0036] Weiterhin bevorzugt wird der umgewälzte Luftstrom innerhalb der Ofenanlage beim Passieren
der Leichtmetallbauteile flächig über diese geleitet, so dass der Luftstrom die Leichtmetallbauteile
flächig überströmt. Während des Überströmens findet dabei ein Wärmeaustausch der erwärmten/kalten
Luft oder des warmen Gases auf das in Relation hierzu kältere oder wärmere Leichtmetallbauteil
statt. Im Rahmen der Erfindung wird insbesondere die Vorderseite, aber auch aufgrund
des kontinuierlichen Passierens des Leichtmetallbauteils dessen Rückseite von dem
Luftstrom überströmt, so dass eine gleichmäßige Erwärmung von beiden Seiten stattfindet.
Die jeweils in dem Leichtmetallbauteil eingestellte Temperatur kann dann wiederum
durch Wahl von voneinander verschiedenen Lufttemperaturen oder aber auch von voneinander
verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten eingestellt werden. Dabei ist es möglich,
bei nur einer Temperaturzone die Parameter Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit
zu verstellen, so dass verschiedene Bauteile auf der gleichen Ofenanlage thermisch
behandelbar sind. Im Falle von zwei oder mehr Temperaturzonen ist es auch möglich,
die Strömungsgeschwindigkeit sowie die Temperatur in jeder einzelnen Zone individuell
einzustellen.
[0037] Weiterhin bevorzugt werden die Leichtmetallbauteile auf einem Transportband, insbesondere
auf einem Kettenförderer, durch die Ofenanlage transportiert. Im Rahmen der Erfindung
weist das Transportband, insbesondere der Kettenförderer, Aufnahmen mit Fixierungen
auf, in die die Leichtmetallbauteile, insbesondere in Form von Platinen im Wesentlichen
vertikal orientiert lagerbar sind. Darüber hinaus wird die Anlage hierdurch kompakter.
so dass die Luftströmung die Bauteile im Wesentlichen in die vertikale Orientierung
von unten nach oben oder aber von oben nach unten überströmt. Die Transportrichtung
erfolgt dann im Wesentlichen in horizontaler Richtung, so dass die vertikal orientierten
Bauteile zwischen den Zonen und am Eintritt und am Austritt die jeweilige Strömungsleit-
und Dichtfunktion übernehmen. Bauteile in einem Winkel anordnenbar.
[0038] Bevorzugt sind die Leichtmetallbauteile selber auf eine Temperatur zwischen 200°
und 450° C innerhalb der Ofenanlage erwärmbar. Hierbei finden dann metallurgische
Prozesse der jeweils verwendeten Aluminiumlegierung, insbesondere Aluminiumknetlegierung
statt, die später eine gute Umformbarkeit oder aber ein entsprechendes homogenes Gefüge
mit den gewünschten Festigkeitseigenschaften erzeugt.
[0039] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum thermischen Behandeln
von Leichtmetallbauteilen in einer Ofenanlage, wobei die Ofenanlage mindestens eines
der zuvor genannten Merkmale aufweist und das Verfahren folgende Verfahrensschritte
umfasst:
- Bestücken eines Transportbandes mit einer Vielzahl von hintereinander gereihten Leichtmetallbauteilen,
insbesondere Leichtmetallplatinen
- Befördern der Leichtmetallbauteile durch die Ofenanlage, wobei an einem Eintritt der
Ofenanlage die Eintrittsöffnung durch das jeweils die Eintrittsöffnung passierende
Leichtmetallbauteil abgedichtet wird,
- Erzeugen eines kontinuierlich umgewälzten warmen Luftstromes und Überströmen der Leichtmetallbauteile
in mindestens einer Temperaturzone innerhalb der Ofenanlage, während das Leichtmetallbauteil
getaktet oder kontinuierlich weiter durch die Ofenanlage transportiert wird,
- Austreten der thermisch behandelten Leichtmetallbauteile aus der Ofenanlage, wobei
an einem Austrittsbereich der Ofenanlage eine Austrittsöffnung durch das jeweils die
Austrittsöffnung passierende Leichtmetallbauteil abgedichtet wird.
[0040] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, insbesondere hintereinander gereihte
Leichtmetallbauteile, ganz besonders bevorzugt Leichtmetallplatinen auf einem Transportband
bereitzustellen und kontinuierlich durch eine Ofenanlage zu führen. Innerhalb der
Ofenanlage wird dann ein warmer Luft- oder Gasstrom mit Hilfe einer Wärmequelle erzeugt
und durch ein Umluftgebläse in Zirkulation versetzt, so dass der warme Luft- oder
Gasstrom die Leichtmetallbauteile überströmt. Das Leichtmetallbauteil selber erwärmt
sich dann aufgrund der an der Oberfläche des Leichtmetallbauteils, insbesondere an
einer Oberseite und auch einer Unterseite des Leichtmetallbauteils erzwungenen Konvektion,
wodurch sich das Leichtmetallbauteil, insbesondere bei Verwendung einer Aluminiumlegierung
aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit in besonders kurzer Zeit von mitunter nur wenigen
Sekunden erwärmen lässt.
[0041] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an einem Eintritt und auch an einem Austritt
der Ofenanlage die jeweilige Eintrittsöffnung bzw. Austrittsöffnung durch das jeweilig
passierende Leichtmetallbauteil abgedichtet wird, so dass der innerhalb der Ofenanlage
erzeugte Luft- oder Gasstrom kaum an die die Ofenanlage umgebende Luft entweicht.
Im Rahmen der Erfindung können dann auch jeweils zwei oder drei die Eintrittsöffnung
nacheinander passierende Leichtmetallbauteile gleichsam eine Dichtfunktion übernehmen.
Gleiches gilt für die Austrittsöffnung.
[0042] Innerhalb der Ofenanlage selber ist es möglich, durch Wahl der Strömungsgeschwindigkeit
des Luft- oder Gasstroms und/oder der Luft- oder Gastemperatur des Luft- oder Gasstroms
die Erwärmung des Leichtmetallbauteils einzustellen. Auch können zwei, drei oder mehr
Temperaturzonen innerhalb der Ofenanlage unterteilt sein, wobei in jeder Zone dann
durch die Parameter Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms oder aber auch Temperatur
des Luftstroms unterschiedliche Erwärmungseffekte an dem Leichtmetallbauteil ausgeführt
werden.
[0043] Die thermisch behandelten Leichtmetallbauteile können im Rahmen der Erfindung insbesondere
in einer Taktzeit von weniger als 15 Sekunden pro Bauteil einem weiteren Verarbeitungsverfahren
zugeführt werden.
[0044] Weiterhin bevorzugt weist die Ofenanlage eine Trocknungszone sowie eine Abkühlzone
auf, wobei in der Trocknungszone die die Trocknungszone passierenden Leichtmetallbauteile
getrocknet werden, insbesondere wird ein auf den Leichtmetallbauteilen vorhandenes
Schmiermittel abgetrocknet. Ferner kann in einer Abkühlzone das Leichtmetallbauteil
auf eine Kaltauslagerungstemperatur abgekühlt werden. Im Rahmen der Erfindung ist
besonders bevorzugt eine Abkühlzone am Ende der Ofenanlage angeordnet, es können jedoch
auch zwischen den einzelnen Temperaturzonen eine oder mehrere Abkühlzonen angeordnet
werden, so dass ein erwärmtes Bauteil abgekühlt wird und anschließend wieder erwärmt
wird.
[0045] Weiterhin bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die in der Ofenanlage,
insbesondere im Eintritt und im Austritt, aber auch an einem Übertritt zwischen den
Zonen im Falle einer Mehrzonenofenanlage angeordneten Formblenden in Abhängigkeit
der zu behandelnden Leichtmetallbauteile ausgetauscht. Die Formblenden werden insbesondere
derart gewählt, dass eine Querspantfläche, welche orthogonal zur Transportrichtung
angeordnet ist, in Verbindung mit dem jeweils die Formblende passierenden Leichtmetallbauteil
oder aber auch mit zwei oder drei passierenden Leichtmetallbauteilen bestmöglich abdichtet,
so dass der Luftstrom nicht entweichen kann.
[0046] Die zuvor genannten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig untereinander
kombinierbar mit den damit einhergehenden Merkmalen, ohne deren Rahmen zu verlassen.
Ebenfalls sind die zuvor beschriebenen Parameter auf die nachfolgend beschriebenen
Ausführungsformen uneingeschränkt anwendbar.
[0047] In einer weiteren Ausführungsvariante wird die erfindungsgemäße Aufgabe mit einer
Ofenanlage zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen, wobei die Leichtmetallbauteile
kontinuierlich durch die Ofenanlage beförderbar sind und die Ofenanlage eine Wärmequelle
aufweist, dadurch gelöst, dass in der Ofenanlage ein Luftstrom umwälzbar ist, wobei
die Leichtmetallbauteile in der Ofenanlage konvektiv durch den Luftstrom erwärmbar
sind und die Leichtmetallbauteile auf einer Fördereinrichtung durch die Ofenanlage
transportierbar sind, wobei in Abständen zueinander Trennwände auf der Fördereinrichtung
angeordnet sind und mindestens ein Leichtmetallbauteil zwischen zwei Trennwänden anordnenbar
ist.
[0048] Die bereits zuvor genannten Merkmale bezüglich beispielsweise unterschiedlicher Temperaturzonen,
der Wärmequelle selber, der Strömungsgeschwindigkeit oder Luftstromtemperatur oder
aber auch der Dichtelemente in Form von Formblenden sind auch mit der zweiten Ausführungsvariante
kombinierbar, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Im Unterschied zur
ersten Ausführungsvariante, in der die Leichtmetallbauteile selber als Dichtschott
angeordnet sind, werden in der zweiten Ausführungsvariante entsprechende Trennwände
auf der Fördereinrichtung angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich,
eine Mischform aus der ersten und der zweiten Ausführungsvariante auszubilden, wonach
die Trennwände jeweils als größeres Leichtmetallbauteil in der Ofenanlage erwärmt
werden und zwischen den Trennwänden, mithin zwischen den größeren Leichtmetallbauteilen,
kleinere Leichtmetallbauteile oder aber auch komplex geformte Leichtmetallbauteile
anordnenbar sind.
[0049] Gerade hierdurch ergibt sich auch der Vorteil der zweiten Ausführungsvariante, wonach
zwischen den beiden Trennwänden jeweils Leichtmetallbauteile anordnenbar sind, die
verschieden große Bauteilabmessungen aufweisen können, wobei die äußere Geometrie
der Leichtmetallbauteile kleiner sein muss als die äußeren Abmessungen der Trennwände,
so dass in einem kontinuierlichem Beförderungsprozess die Trennwände eine dichtende
Funktion einnehmen und die Leichtmetallbauteile nicht über die Trennwände hinüberstehen.
[0050] Ferner ist es möglich, gleichzeitig zwei, drei oder auch vier oder mehr Leichtmetallbauteile
zwischen zwei Trennwänden anzuordnen und gleichzeitig wärmezubehandeln, wobei die
Leichtmetallbauteile auch dreidimensional komplex geformte Geometrien aufweisen können.
[0051] Im Rahmen der Erfindung kann die Ofenanlage bei dem Einsatz von Trennwänden und dem
Anordnen von mindestens einem Leichtmetallbauteile jeweils zwischen zwei Trennwänden
für verschiedene Produktionsserien genutzt werden, ohne dabei umgerüstet werden zu
müssen. So ist es beispielsweise möglich, in ihren äußeren Abmessungen voneinander
verschieden große Leichtmetallbauteile, insbesondere Leichtmetallplatinen, direkt
nacheinander durch die erfindungsgemäße Ofenanlage zu befördern, wobei die Dichtfunktion
durch die Trennwände übernommen wird und die Platinen einfach in Steck- oder Aufnahmevorrichtungen
zwischen den Trennwänden einsetzbar sind. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Ofenanlage
flexibel einsetzbar, ohne dass Rüstzeiten zur Umrüstung der Ofenanlage auf eine neue
Produktionsserie vonnöten sind. Dies spart Anschaffungs- und Unterhaltskosten der
erfindungsgemäßen Ofenanlage.
[0052] Ferner weist die Ofenanlage auch in der Ausführungsvariante mit Trennwänden optional
mindestens zwei voneinander verschiedene Temperaturzonen auf, in denen die Bauteile
auf voneinander verschiedene Temperaturen erwärmt werden. So ist es beispielsweise
möglich, das Bauteil zunächst stufenweise zu erwärmen und/oder stufenweise abzukühlen.
[0053] Im Rahmen der Erfindung sind die Trennwände insbesondere derart ausgebildet, dass
sie als Dichtschott fungieren, wobei bei Passieren einer Trennwand eines Eintritts
und/oder eines Austritts und/oder eines Übertritts eine Abdichtung erfolgt, so dass
der Luftstrom an einem Entweichen aus der Ofenanlage gehindert ist, insbesondere erfolgt
eine kontinuierliche Abdichtung durch zwei aufeinander folgende Trennwände an dem
Eintritt und/oder dem Austritt und/oder dem Übertritt. Der Übertritt ist dabei im
Rahmen der Erfindung zwischen zwei Temperaturzonen angeordnet, so dass das zu befördernde
Bauteil von der einen Temperaturzone in die andere Temperaturzone übertritt.
[0054] Im Rahmen der Erfindung erfolgt somit bei im Wesentlichen in einem Winkel zwischen
vorzugsweise 10° und 85° angeordneten Trennwänden zu der Förderrichtung eine Abdichtung
durch zwei aufeinander folgende Trennwände.
[0055] Die Trennwände sind bevorzugt im Rahmen der Erfindung derart angeordnet, dass durch
ihre Winkellage grundsätzlich der Eintritt und/oder der Austritt und/oder der Übertritt
durch zwei Trennwände im Wesentlichen abgedichtet ist, so dass ein jeweiliger Luftstrom
an einem Entweichen aus der Ofenanlage oder aber an einem Übertritt von der einen
Temperaturzone in die andere Temperaturzone gehindert ist.
[0056] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind die Trennwände auf der Fördereinrichtung
austauschbar angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es somit möglich, voneinander
verschieden große Trennwände auf der Fördereinrichtung selbst anzuordnen oder aber
auch den Abstand zwischen zwei Trennwänden zu variieren. So können beispielsweise
bei gleichzeitigem Erwärmen von zwei, drei, vier oder mehr Leichtmetallbauteilen die
Trennwände in einem größeren Abstand auf der Fördereinrichtung angeordnet sein, wohingegen
bei Erwärmen von nur einem Leichtmetallbauteil zwischen zwei Trennwänden die Trennwände
in einem Abstand zueinander angeordnet werden können, der nur einen geringen Spalt
zwischen Trennwand, Bauteil und Bauteil und nächster Trennwand belässt, so dass der
Luftstrom über das Leichtmetallbauteil strömen kann.
[0057] Im Rahmen der Erfindung ist die Fördereinrichtung insbesondere als Kettenförderer
oder aber als Förderband ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, die Fördereinrichtung
kontinuierlich zu betreiben, wobei in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante
die Trennwände vor dem Eintritt auf den Kettenförderer anordnenbar sind und nach dem
Austritt von dem Kettenförderer entnehmbar sind. Hierdurch wird erreicht, dass bei
einem Rücklauf des Kettenförderers nur ein geringer Platzbedarf benötigt wird, der
ansonsten durch gegenüber dem Kettenförderer abstehende Trennwände deutlich größer
wäre. Es wird somit eine deutlich kleinere Rücklaufquerschnittsfläche benötigt in
Relation zu der Querschnittsfläche der Fördereinrichtung durch die Ofenanlage, wobei
auf die Fördereinrichtung entsprechende Trennwände aufgesetzt sind.
[0058] Weiterhin bevorzugt ist der Luftstrom in der Ofenanlage von den Trennwänden selbst
leitbar, insbesondere sind zwei voneinander verschiedene Luftströme in zwei voneinander
verschiedenen Temperaturzonen durch eine Trennwand separierbar, wobei der Luftstrom
die Leichtmetallbauteile flächig überströmt. Hierdurch ist es möglich, im Rahmen der
Erfindung jeweils einen Luftstrom in einer separaten Temperaturzone aufgrund der sehr
guten Wärmeeigenschaften des Werkstoffes Aluminiums derart gezielt auszunutzen, dass
in der Temperaturzone durch Überströmen des Luftstromes des Leichtmetallbauteils in
diesem gezielt die gewünschte Temperatur einstellbar ist.
[0059] Durch die Trennwände ist es wiederum möglich, voneinander verschiedene Temperaturzonen
zu separieren, wobei die einzelnen Luftströme durch die Trennwände derart geleitet
werden, dass sie im Wesentlichen nicht in eine andere Temperaturzone übertreten. Im
Rahmen der Erfindung können die Trennwände weiterhin bevorzugt isoliert ausgebildet
sein, so dass durch die Trennwand selber die Wärmeleitung von einer Temperaturzone
in die zweite Temperaturzone gering gehalten wird. Weiterhin können die Trennwände
im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt beschichtet sein, so dass die Trennwände
von dem ebenfalls die Trennwände überströmenden Luftstrom nur eine geringe Wärmeenergie
aufnehmen. Insbesondere handelt es sich dabei um eine thermisch isolierende Beschichtung.
[0060] Weiterhin bevorzugt sind die Trennwände in einem Winkel auf der Fördereinrichtung
angeordnet, insbesondere in einem Winkel zwischen 10° und 80°, besonders bevorzugt
in einem Winkel zwischen 20° und 70°, ganz besonders bevorzugt in einem Winkel zwischen
30° und 60° und vorzugsweise in einem Winkel zwischen 40° und 50°. Hierdurch ergeben
sich im Rahmen der Erfindung zwei Vorteile. Zum einen ist es möglich, durch die Anordnung
in einem Winkel durch zwei aufeinander folgende Trennwände in einem Eintritt und/oder
Austritt und/oder Übertritt eine kontinuierliche Abdichtung zu gewährleisten. Ein
zweiter Vorteil ist, dass durch die Winkelanordnung die Luftströme von voneinander
verschiedenen Temperaturzonen ebenfalls voneinander separiert werden.
[0061] Weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Ofenanlage,
wobei die Ofenanlage eine kontinuierliche Fördereinrichtung für Leichtmetallbauteile
aufweist und auf der Fördereinrichtung mindestens zwei Trennwände angeordnet sind,
wobei jeweils ein Leichtmetallbauteil zwischen zwei Trennwänden positioniert wird
und anschließend die Ofenanlage durchläuft, wobei weiterhin insbesondere voneinander
verschiedene Temperaturzonen durch die Trennwände separiert werden. Im Rahmen der
Erfindung erfolgt somit eine Abdichtung des Innenraums der Ofenanlage durch die kontinuierlich
auf der Fördereinrichtung laufenden Trennwände, wobei die zwischen den Trennwänden
angeordneten Leichtmetallbauteile durch einen innerhalb der Ofenanlage umgewälzten
Luftstrom thermisch behandelt werden.
[0062] Hierzu dichten insbesondere jeweils zwei aufeinander folgende Trennwände den Eintrittsbereich
und/oder den Austrittsbereich und/oder einen Übertrittsbereich ab, wobei der in der
Ofenanlage umgewälzte Luftstrom, insbesondere in der jeweiligen Temperaturzone der
Ofenanlage umgewälzte Luftstrom an einem Entweichen aus der Ofenanlage oder aber an
einem Übertreten in eine andere Temperaturzone gehindert werden.
[0063] Die erfindungsgemäße Ofenanlage zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen,
wobei die Leichtmetallbauteile kontinuierlich durch die Ofenanlage beförderbar sind
und die Ofenanlage eine Wärmequelle aufweist, ist in einer dritten Ausführungsvariante
dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofenanlage ein Luftstrom umwälzbar ist, wobei
die Leichtmetallbauteile in der Ofenanlage konvektiv durch den Luftstrom erwärmbar
sind und die Leichtmetallbauteile auf einer Fördereinrichtung durch die Ofenanlage
transportierbar sind, wobei ein Eintritt und/oder ein Austritt der Ofenanlage durch
relativbewegliche Schotte abgedichtet sind.
[0064] Die relativbeweglichen Schotts sind hierzu insbesondere als schnellöffnende und schnellschließende
Schotts ausgebildet, wobei die Schotte als Relativbewegung besonders bevorzugt eine
translatorische Bewegung ausführen. Mithin wird ein auf die Fördereinrichtung aufgesetztes
Leichtmetallbauteil in Richtung der Ofenanlage befördert und kurz vor Eintritt in
die Ofenanlage öffnet das Schott, sodann tritt das Leichtmetallbauteil in die Ofenanlage
ein und unmittelbar nach Eintritt in die Ofenanlage schließt das Schott wiederum.
Durch diese Ausführungsvariante ist es möglich, unabhängig von den äußeren Abmessungen
Leichtmetallbauteile verschiedener Größe durch die Ofenanlage zu befördern.
[0065] Die bereits eingangs genannten Merkmale bezüglich der Wärmequelle, des Umluftgebläses
sowie der einstellbaren Temperaturen und der voneinander verschiedenen Temperaturzonen
gelten für die dritte Ausführungsvariante analog.
[0066] Weiterhin bevorzugt ist zwischen zwei voneinander verschiedenen Temperaturzonen ein
relativbewegliches Schott angeordnet. Somit ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar,
dass am Eintritt, an mindestens einem Übertritt zwischen zwei voneinander verschiedenen
Temperaturzonen und an einem Austritt der erfindungsgemäßen Ofenanlage drei relativbewegliche
Schotts anzuordnen, die jeweils bei Passieren eines Leichtmetallbauteils kurzzeitig
öffnen und sofort wieder schließen. Die Schotts sind dabei im Rahmen der Erfindung
zeitgleich ansteuerbar, insbesondere bietet sich diese Ausführungsform an bei in kontinuierlichen
Abständen auf der Fördereinrichtung angeordneten Leichtmetallbauteilen. Alle Schotts
öffnen dann gleichzeitig, es treten in der Ausführungsvariante mit drei Schotts sodann
drei Leichtmetallbauteile in einen jeweils nächstliegenden Raum der Ofenanlage ein
und die Schotts schließen darauf wiederum. Insbesondere bei einem Abschalten oder
Herunterfahren des umgewälzten Luftstroms ist diese Ausführungsform von Vorteil. Im
Rahmen der Erfindung kann aber auch jedes Schott einzeln und somit separat geöffnet
und geschlossen werden. Insbesondere bei auf der Fördereinrichtung diskontinuierlich
angeordneten Leichtmetallbauteilen ist ein individuelles Öffnen und Schließen eines
jeden Schotts von Vorteil.
[0067] Im Rahmen der Erfindung ist ein relativbewegliches, insbesondere schnell öffnendes
Schott bevorzugt als Schiebetor ausgebildet, wobei das Schott bezogen auf die Förderrichtung
der Leichtmetallbauteile nach oben oder aber zu einer Seite verfahrbar ist, wobei
das Schott weiterhin bevorzugt insbesondere zweiteilig ausgebildet ist, so dass jeweils
ein Teil des Schotts zu einer Seite der Ofenanlage verschiebbar ist. Insbesondere
bei einer zweigeteilten Ausführungsvariante des relativbeweglichen Schotts wird ein
zu langer Verfahrweg zum Öffnen gegenüber einem einteiligen Schott vermieden. So ist
es selbst bei Öffnungsgrößen von 1 m oder mehr möglich durch die Zweiteilung des Schotts,
dass jedes Schott in diesem Fall nur um 0,5 m geöffnet und sodann wieder geschlossen
werden muss. Hierdurch verkürzt sich insbesondere bei Zweiteiligkeit des Schotts die
Öffnungs- und Schließzeit.
[0068] Zum Öffnen und Schließen des Schotts ist insbesondere ein Aktuator an dieses angeschlossen,
wobei der Aktuator weiterhin vorzugsweise eine lineare Bewegung ausführt und pneumatisch,
hydraulisch oder elektrisch antreibbar ist. Auch ist ein elektromechanisch antreibbarer
Aktuator im Rahmen der Erfindung möglich. Der Aktuator sollte selbst mechanisch robust
und einfach ausgebildet sein, so dass er aufgrund der thermischen Belastungen der
Ofenanlage gegenüber thermischen Ausdehnungen unanfällig ist und gegebenenfalls Steuerungselektronik
möglichst im Randbereich oder aber außerhalb der Ofenanlage selbst angeordnet ist,
wodurch hier aufgrund der thermischen Belastungen keine Defekte auftreten.
[0069] Hierzu ist es im Rahmen der Erfindung insbesondere möglich, dass die Ofenanlage von
einer Hülle umgeben ist, wobei die Schotte selbst insbesondere innerhalb der Hülle
angeordnet sind oder aber dass die Schotte die Hülle durchgreifen und zum Öffnen und
Schließen in einem Schlitz durch die Hülle bewegbar sind. In erster Ausführungsvariante
wird insbesondere bei Schotts an einem Übertrittsbereich von einer Temperaturzone
in eine zweite Temperaturzone, die innerhalb der Hülle angeordnet sind, ein Entweichen
von Wärmeenergie durch Schlitze zum Öffnen und Schließen der Schotts vermieden. Dies
ist jedoch nur bei kleineren Öffnungsweiten der Schotte praktikabel, um die äußeren
Abmessungen der Hülle ebenfalls klein bzw. gering zu halten. Ist jedoch eine Öffnung
der Schotts von 1 m oder mehr notwendig, ist es im Rahmen der Erfindung von Vorteil,
wenn die Schotts durch einen jeweiligen Schlitz der Hülle bewegbar sind. Die Schotts
verlassen dann zumindest teilweise beim Öffnen den Innenbereich der Ofenanlage und
kehren beim Schließen wiederum in diesen zurück.
[0070] Weiterhin bevorzugt sind zur Reduzierung des Wärmeverlusts durch den Schlitz thermische
Isolierungsmaßnahmen im Schlitzbereich vorgesehen. Beispielsweise ist dies eine thermische
Abdichtung. Weiterhin bevorzugt sind die Schotts selber beschichtet und/oder thermisch
isoliert ausgebildet. Hierdurch ist es wiederum möglich, über das Schott selber zum
einen den Wärmeeintrag aufgrund des über das Schott streifenden Luftstroms gering
zu halten und zum anderen die Wärme an einem Austritt mittels Wärmeleitung durch das
Schott am Eintritt und/oder Austritt zu hindern und die voneinander verschiedenen
Temperaturzonen durch ein wärmeisoliertes Schott an einem Wärmeübergang von einer
Temperaturzone in die nächste durch Wärmeleitung über das Schott ebenfalls zu hindern.
[0071] Weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben der Ofenanlage
mit relativbeweglichen Schotts, wobei die Fördereinrichtung mit einem Leichtmetallbauteil
bestückt wird und das Leichtmetallbauteil in die Ofenanlage befördert wird, wobei
das Schott am Eintritt der Ofenanlage kurz vor Eintreten des Leichtmetallbauteils
geöffnet wird und direkt nach Eintreten des Leichtmetallbauteils geschlossen wird
und/oder wobei das Schott am Austritt der Ofenanlage kurz vor Austreten des Leichtmetallbauteils
geöffnet wird und direkt nach Austreten des Leichtmetallbauteils aus der Ofenanlage
wieder geschlossen wird.
[0072] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der innerhalb der Ofenanlage
umgewälzte Luftstrom beim Öffnen eines Schotts ausgesetzt oder reduziert wird und
nach dem Schließen des Schotts wieder angefahren oder aber erhöht wird. Hierdurch
wird verhindert, dass der Wärmeaustritt aus der Ofenanlage oder aber der Wärmeübertritt
in voneinander verschiedene Temperaturzonen während des Öffnens und Schließens des
Schotts auf ein Minimum reduziert wird. Die Energiekosten zum Betreiben der Anlage
werden hierdurch reduziert.
[0073] Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass bei Öffnen eines Schotts
zwei oder auch mehr Leichtmetallbauteile das Schott passieren und nach dem Passieren
der Leichtmetallbauteile das Schott wiederum geschlossen wird. Hierdurch ist die erfindungsgemäße
Ofenanlage und das Verfahren zum Betreiben der Ofenanlage derart flexibel einsetzbar,
dass verschiedene Produktionslinien an zu erwärmenden Metallbauteilen ohne lange Rüstzeiten
mit der Ofenanlage thermisch behandelbar sind. So ist es beispielsweise möglich, Leichtmetallbauteile
mit verschiedenen äußeren geometrischen Abmessungen, in Platinenform oder aber auch
dreidimensional komplex geformte Metallbauteile mit der gleichen Ofenanlage thermisch
zu behandeln, ohne dass die Ofenanlage umgerüstet oder modifiziert werden muss.
[0074] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, dass die relativbeweglichen
Schotts durch eine Steuerung nur so weit geöffnet werden, dass eine hinreichend große
Öffnungsfläche zum Passieren des Bauteils mit seinen äußeren geometrischen Abmessungen
geschaffen ist. Sodann wird nach Passieren des Bauteils das Schott bzw. die Schotts
wieder geschlossen. Somit ist es möglich, beispielsweise bei einer 1 m
2 großen Platine einen Öffnungsbereich freizugeben, der entsprechend geringfügig größer
ist als 1 m
2. Bei einer Platine, die jedoch nur 1/4 m
2 groß ist, ist es möglich, die Schotts nur derart zu öffnen, dass ein Öffnungsbereich
von etwas mehr als 1/4 m
2 gegeben ist, so dass die Platine den Öffnungsbereich passieren kann und anschließend
das Schott wieder geschlossen wird.
[0075] So ist es im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt möglich, ein in drei Richtungen
öffnendes Schott zu wählen, so dass das Schott aus zwei zu jeder Seite der Fördereinrichtung
fahrenden Schotts ausgebildet ist und einem senkrecht nach oben zur Fördereinrichtung
verfahrbaren Schott ausgebildet ist, so dass die jeweiligen Öffnungsflächen individuell
einstellbar sind. Der Energieaustritt über Spalte beim Passieren der Bauteile in die
Ofenanlage wird hierdurch auf ein Minimum reduziert.
[0076] Im Rahmen der Erfindung ist es bei allen drei zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten
erfindungsgemäß möglich, die Leichtmetallbauteile in einem Winkel auf der Fördereinrichtung
anzuordnen, insbesondere in einem Winkel zwischen 30° und 90°, so dass viele Bauteile
aufeinander folgend kontinuierlich durch die Ofenanlage beförderbar sind, wobei die
äußere Längenausdehnung der Ofenanlage jedoch maximal einige Meter und nicht bei auf
der Fördereinrichtung flächig aufgelegten Platinen, mithin Platinen oder aber Leichtmetallbauteilen,
die in ihrer Längenausdehnung sich in Förderrichtung erstrecken, ein Platzbedarf von
einer Ofenanlage von mithin bis zu mehreren Dutzend oder sogar mehreren hundert Metern
benötigt wird. Der Luftstrom ist dann im Rahmen der Erfindung von unten nach oben
oder aber von oben nach unten innerhalb der Ofenanlage umwälzbar und überströmt dabei
die in einem Winkel zu der Fördereinrichtung die darauf angeordneten Platinen sowie
gegebenenfalls die dazwischen angeordneten Trennwände. Insgesamt lässt sich hierdurch
eine Ofenanlage mit kompakten Bauraumabmessungen und universeller Nutzung für die
thermische Behandlung von Leichtmetallbauteilen mit verschiedenartigen geometrischen
Abmessungen bereitstellen.
[0077] Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung
sind Bestandteil der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten werden
in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der
Erfindung. Es zeigen:
- Figur 1
- die erfindungsgemäße Ofenanlage in einer Seitenansicht;
- Figur 2
- eine erfindungsgemäße Formblende in einer Draufsicht;
- Figur 3
- eine Stirnansicht auf den Eintrittsbereich einer Ofenanlage;
- Figur 4
- eine Stirnansicht bei verschieden großen Platinen;
- Figur 5
- eine Querschnittsansicht durch die Ofenanlage mit Kettenförderer und Wärmequelle;
- Figur 6
- eine erfindungsgemäße Ofenanlage in einer Seitenansicht mit mitlaufenden Trennwänden;
- Figur 7
- eine erfindungsgemäße Ofenanlage mit mitlaufenden Trennwänden;
- Figur 8
- eine erfindungsgemäße Ofenanlage mit relativbeweglichen Schotts;
- Figur 9
- eine erfindungsgemäße Ofenanlage in einer Draufsicht mit relativbeweglichen Schotts
und
- Figur 10a und b
- relativbewegliche Schotts in einer erfindungsgemäßen Ofenanlage.
[0078] In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen
verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
[0079] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ofenanlage 1 zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen
2 in Form von Platinen. Ein Transportband 3 wird mit den Leichtmetallbauteilen 2 bestückt
und transportiert die Leichtmetallbauteile 2 in Transportrichtung 4 in die Ofenanlage
1 hinein.
[0080] Hierzu weist die Ofenanlage 1 einen Eintritt E auf, durch den die Leichtmetallbauteile
2 in die Ofenanlage 1 eintreten. Gleiches gilt für den Austritt A, hier weist die
Ofenanlage 1 einen Austritt A auf.
[0081] Innerhalb der Ofenanlage 1 trifft das Leichtmetallbauteil 2 dann zunächst auf eine
Trocknungszone T, in der das Leichtmetallbauteil 2 von einem etwaigen Schmiermittel
getrocknet wird. Innerhalb der Trocknungszone T zirkuliert ein Luftstrom L, der sowohl
eine Vorderseite 5 als auch eine Rückseite 6 des Leichtmetallbauteils 2 umströmt.
Von der Trocknungszone T tritt das Leichtmetallbauteil 2 in eine erste Temperaturzone
Z1 über, in der wiederum ein Luftstrom L1 die Vorderseite 5 und die Rückseite 6 des
Leichtmetallbauteils 2 umströmt. Der Luftstrom L1 in der ersten Temperaturzone Z1
weist dazu eine Strömungsgeschwindigkeit v1 sowie eine Temperatur T1 auf, mit der
das Leichtmetallbauteil 2 umströmt wird und somit eine vorgegebene Bauteiltemperatur
innerhalb der Temperaturzone Z1 erfährt.
[0082] Anschließend tritt das Leichtmetallbauteil 2 in eine zweite Temperaturzone Z2 ein,
in der es wiederum mit einem Luftstrom L2 an einer Vorderseite 5 und einer Rückseite
6 überströmt wird, wobei der Luftstrom L2 der zweiten Temperaturzone Z2 eine zweite
Strömungsgeschwindigkeit v2 und eine zweite Temperatur T2 aufweist. Hierdurch wird
eine Bauteiltemperatur des Leichtmetallbauteils 2 beim Passieren der zweiten Temperaturzone
T2 eingestellt.
[0083] Nach der zweiten Temperaturzone T2 tritt das Leichtmetallbauteil 2 in eine Abkühlzone
Z3 über, wobei das Leichtmetallbauteil 2 in der Abkühlzone Z3 wiederum mit einem Luftstrom
L3 an Vorderseite 5 und Rückseite 6 überströmt wird, der eine dritte Strömungsgeschwindigkeit
v3 sowie eine dritte Temperatur T3 aufweist, wobei insbesondere die Temperatur T3
niedriger ist als die Temperatur T1 und T2 sowie die Strömungsgeschwindigkeit v3 höher
ist als die Strömungsgeschwindigkeiten v1 und v2. Hierdurch wird das Bauteil in der
hier dargestellten Variante in der Abkühlzone Z3 auf eine Abkühltemperatur abgekühlt.
Danach tritt das Bauteil an einem Austritt A aus der Ofenanlage 1 aus und wird entnommen
und somit als thermisch behandeltes Bauteil 7 einer nicht näher dargestellten Weiterverarbeitung
zugeführt.
[0084] Die einzelnen Luftströme L können aus einem nicht näher dargestellten Umluftgebläse
erzeugt werden und dann mittels Variation eines Querschnitts oder aber eines Ventils
die Strömungsgeschwindigkeit v1, v2, v3 der jeweiligen Zone angepasst eingestellt
werden. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, jeder Zone ein eigenes
Umluftgebläse zuzuordnen. Gleiches gilt für die Temperatur. Diese kann von einer Wärmequelle
erhitzt werden oder aber auch von verschiedenen Wärmquellen, beispielsweise ist jeder
Temperaturzone Z1, Z2 eine separate Wärmequelle zugeordnet.
[0085] In der Figur 1 dargestellten Variante sind die Leichtmetallbauteile 2 in Form von
Platinen zwischen Steckvorrichtungen 8 angeordnet, so dass sie im Wesentlichen vertikal
orientiert in Transportrichtung 4 durch die Ofenanlage 1 transportiert werden. Im
Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, wie in Figur 2 dargestellt, die Platinen
im Wesentlichen in einem Winkel α durch die Ofenanlage 1 zu befördern. Sowohl am Eintritt
E, als auch am Austritt A, genauso wie zwischen den einzelnen Zonen sind Formblenden
9 angeordnet, wobei die Formblenden 9 näher dargestellt sind in Figur 3.
[0086] Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Formblende 9 in einer Draufsicht. Das Leichtmetallbauteil
2 passiert in Transportrichtung 4, also auf die Bildebene bezogen in diese hinein,
die Formblende 9, wobei zwischen dem äußeren Rand 10 des Leichtmetallbauteils 2 und
der Öffnung 11 ein Spalt 12 verbleibt, den es zu minimieren gilt, so dass möglichst
wenig des Luftstroms L über den Spalt 12 aus den Temperaturzonen Z1, Z2 oder aber
aus dem Eintritt E oder Austritt A der Ofenanlage 1 entweichen kann.
[0087] Das Leichtmetallbauteil 2 gemäß Figur 3 weist eine asymmetrische Konfiguration auf,
es ist jedoch auch möglich, große und kleine viereckige Platinen durch Austausch der
Formblenden 9 durch die Ofenanlage 1 zu führen. Dies ist in Figur 4 dargestellt, in
der ein kleines Leichtmetallbauteil 2 durch die Formblende 9 erfasst ist, und durch
die gestrichelte Linie angedeutet, durch Austausch der Formblende 9 auch ein in den
geometrischen Abmessungen größeres Leichtmetallbauteil 2 durch die Ofenanlage 1 beförderbar
ist, wobei jeweils zwischen dem Leichtmetallbauteil 2 und der Formblende 9 ein geringer
Spalt 12 verbleibt.
[0088] Ferner zeigt Figur 5 eine Querschnittsansicht durch die erfindungsgemäße Ofenanlage
1, wobei das Leichtmetallbauteil 2 durch die Ofenanlage 1 in Transportrichtung 4 befördert
wird und in der Querschnittsansicht eine Draufsicht auf eine Formblende 9 dargestellt
ist. Es ist beispielsweise dargestellt ein Querschnitt durch die Temperaturzone Z1.
Im unteren Teil der Ofenanlage 1 befindet sich ein Umluftgebläse 13, dass die Luftzirkulation
innerhalb der Temperaturzone Z1 erzeugt. Der von dem Umluftgebläse 13 umgewälzte Luftstrom
L passiert ein Heizregister 14 und wird dort erwärmt und strömt im Anschluss daran
über das Leichtmetallbauteil 2. In einem oberen Bereich wird der Luftstrom L gesammelt
und wiederum dem Umluftgebläse 13 zugeführt. Hier dargestellt sind ebenfalls Zusatzheizaggregate
15, mit denen es möglich ist, den Luftstrom L entsprechend zusätzlich zu heizen oder
aber auch ausschließlich zu heizen, so dass die Wärmequelle dem Umluftgebläse 13 vorgeschaltet
und nicht wie das Heizregister 14 nachgeschaltet ist.
[0089] Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Ofenanlage 1 in einer zweiten Ausführungsvariante,
wobei die Ofenanlage 1 wiederum eine Fördereinrichtung (4) in Form eines Transportbandes
3 aufweist, welches Leichtmetallbauteile 2 in Form von Platinen 2, 2a, 2b, 2c in Transportrichtung
4 durch die Ofenanlage 1 befördert. Hierzu werden die Leichtmetallbauteile 2 auf dem
Transportband 3 positioniert und treten durch einen Eintritt E in Transportrichtung
4 in die Ofenanlage 1 ein. In gleichmäßigen Abständen a sind Trennwände 16 auf dem
Transportband 3 angeordnet, wobei jeweils zwischen zwei Trennwänden 16 hier dargestellt
zwei Leichtmetallbauteile 2 angeordnet sind. Die Ofenanlage 1 gemäß Figur 6 weist
eine Trocknungszone T sowie eine erste Temperaturzone Z1 und eine zweite Temperaturzone
Z2 auf, wobei durch die Trocknungszone und die Temperaturzonen Z1, Z2 jeweils ein
Luftstrom L, L1, L2 über die Vorderseite 5 und die Rückseite 6 der Leichtmetallbauteile
2 strömt.
[0090] Ein erfindungswesentlicher Vorteil der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 6
ist, dass auch Leichtmetallbauteile 2 mit andersartigen Geometrien gegenüber einer
Platine 2, 2a, 2b, 2c durch die Ofenanlage 1 transportierbar sind. So ist es beispielsweise
möglich, längere Platinen 2a gegenüber den Leichtmetallbauteilen 2 durch die Ofenanlage
1 zu befördern. Ebenfalls ist es möglich, gewellte oder aber geriffelte Platinen 2b
oder aber auch dreidimensional geformte Bauteile 2c durch die Ofenanlage zu befördern.
Durch die Trennwände 16 wird jeweils eine Abdichtung an Eintritt E und Austritt A
sowie zwischen den Temperaturzonen T, Z1, Z2 vorgenommen.
[0091] Figur 7 zeigt eine analoge Ausführungsvariante zu Figur 6, wobei hier zwischen den
Trennwänden 16 jeweils nur ein Leichtmetallbauteil 2, 2b, 2c angeordnet ist. Im Rahmen
der Erfindung ist es hierzu weiterhin möglich, die Abstände a, a1, a2 der einzelnen
Trennwände 16 zueinander zu variieren, wobei dann
a ≠ a1 ≠ a2 angeordnet sein kann. Die Trennwände 16 gemäß Figur 6 und Figur 7 sind
bevorzugt vor dem Eintritt E in die Ofenanlage 1 auf das Transportband 3 aufsetzbar
und nach Austritt A aus der Ofenanlage 1 von dem Transportband 3 demontierbar. Hierdurch
ist der Rücklauf 17 des Transportbandes 3 nur mit einer geringen Bauhöhe h zu versehen.
[0092] Figur 8 zeigt eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ofenanlage 1,
wobei hier relativbewegliche Schotts 18 am Eintritt E sowie am Austritt A und auch
an Übertritten Ü zwischen den einzelnen Temperaturzonen T, Z1, Z2 vorhanden sind.
So ist es möglich, mit den Schotts 18 eine Relativbewegung R auszuführen, um den auf
dem Transportband 3 positionierten Leichtmetallbauteilen 2 einen Transport in Transportrichtung
4 zu ermöglichen. Auch bei den erfindungsgemäßen relativbeweglichen Schotts 18 ist
es möglich, Bauteile bzw. Platinen 2, 2a, 2b mit voneinander verschiedenen Längen,
so beispielsweise längere Platinen 2a, oder aber auch gewellte Bauteile 2b in ein
und derselben Ofenanlage 1 thermisch zu behandeln.
[0093] In der in Figur 8 dargestellten Ausführungsvariante sind die Platinen 2a, 2b auf
jeweiligen Steckvorrichtungen 8 im Wesentlichen in einem 90°-Winkel zu der Transportrichtung
4 auf dem Transportband 3 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Platinen 2a,
2b, wie in Figur 2, 6 oder 7 dargestellt, in einem Winkel α auf dem Transportband
3 anzuordnen. Hierzu sind dann nicht näher dargestellte Steckvorrichtungen 8 oder
sonstige Positionierungsmittel auf dem Transportband 3 oder aber an den Bauteilen
oder Platinen selber zum Einstecken auf dem Transportband 3, beispielsweise einem
Kettenförderer, vorgesehen. Die jeweils relativbeweglichen Schotts 18 sind in Figur
8 dargestellt in Bezug auf die Transportrichtung 4 sowie die Ofenanlage 1 nach oben
relativbeweglich ausgebildet.
[0094] Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante mit relativbeweglichen Schotts 19a,
19b, wobei die Schotts 19a, 19b hier zweigeteilt ausgebildet sind und ebenfalls relativbeweglich
in der Ofenanlage 1 angeordnet sind. Das zweigeteilte Schott 19a, 19b führt somit
mit einem Teil 19a eine Relativbewegung R zu einer Seite und mit dem zweiten Teil
19b eine Relativbewegung R zu der gegenüberliegenden Seite aus. Die in Figur 9 dargestellte
Ansicht auf eine erfindungsgemäße Ofenanlage 1 von oben ermöglicht somit den Leichtmetallbauteilen
2 durch das Öffnen der Schotts 19a, 19b einen Durchtritt in Transportrichtung 4. Auch
hier weist die Ofenanlage 1 zwei voneinander verschiedene Temperaturzonen Z1, Z2 auf,
in denen jeweils nicht näher dargestellt ein Luftstrom umwälzbar ist und konvektiv
die durch die Ofenanlage 1 beförderten Leichtmetallbauteile 2 thermisch behandelt.
Ferner weist die in Figur 9 dargestellte Ofenanlage 1 eine Hülle 20 auf, die die gesamte
Ofenanlage 1 umgibt, wobei die Schotts 19a, 19b innerhalb der Hülle 20 relativbeweglich
sind. In der Detailansicht von Figur 9 ist ferner die Stirnseite des zweigeteilten
Schotts 19a, 19b dargestellt, wobei hier verschiedene Arten von Dichtlabyrinthen 21
ausgebildet sein können, die ein Übertreten des umgewälzten Luftstroms L1, L2, L3
und/oder der Wärme zwischen den zwei voneinander verschiedenen Temperaturzonen Z1,
Z2, Z3 oder aber an einem Austreten der Wärme aus dem Eintritt E oder Austritt A verhindern.
Beispielsweise können die Dichtlabyrinthe U-förmig oder aber auch C-förmig im Querschnitt
ausgebildet sein.
[0095] In Figur 10a und 10b ist eine weitere Ausführungsvariante der relativbeweglichen
Schotts 18 dargestellt, wobei die Schotts 18 hier durch einen Schlitz 22 in der Hülle
20 die Relativbewegung R ausführen. In Figur 10b ist das Schott 18 ferner dargestellt
mit einem Aktuator 23 gekoppelt, der die Relativbewegung R als Linearbewegung ausführt,
wobei nur eine Koppelstange 24 durch den Schlitz 22 in der Hülle 20 geführt wird,
so dass das mögliche Entweichen eines Luftstroms L1, L2, L3 und/oder von Wärme aus
dem Inneren des Ofenraums vermieden wird.
Bezugszeichen:
1 - |
Ofenanlage |
2 - |
Leichtmetallbauteil |
2a - |
längere Platine |
2b - |
gewellte Platine |
2c - |
Bauteil |
3 - |
Transportband |
4 - |
Transportrichtung |
5 - |
Vorderseite zu 2 |
6 - |
Rückseite zu 2 |
7 - |
thermisch behandeltes Leichtmetallbauteil |
8 - |
Steckvorrichtung |
9 - |
Formblende |
10- |
äußerer Rand zu 2 |
11 - |
Öffnung zu 9 |
12 - |
Spalt |
13 - |
Umluftgebläse |
14 - |
Heizregister |
15 - |
Zusatzheizaggregat |
16 - |
Trennwand |
17 - |
Rücklauf |
18 - |
Schott |
19a - |
zweigeteiltes Schott |
19b - |
zweigeteiltes Schott |
20 - |
Hülle |
21 - |
Dichtlabyrinth |
22 - |
Schlitz |
23 - |
Aktuator |
24 - |
Koppelstange |
a - |
Abstand |
a1 - |
Abstand |
a2 - |
Abstand |
A - |
Austritt |
E - |
Eintritt |
h - |
Bauhöhe zu 17 |
T - |
Trocknungszone |
L - |
Luftstrom |
L1 - |
Luftstrom zu Z1 |
L2 - |
Luftstrom zu Z2 |
L3 - |
Luftstrom zu Z3 |
Z1 - |
erste Temperaturzone |
Z2 - |
zweite Temperaturzone |
Z3 - |
Abkühlzone |
v1 - |
Strömungsgeschwindigkeit von L1 in Z1 |
v2 - |
Strömungsgeschwindigkeit von L2 in Z2 |
v3 - |
Strömungsgeschwindigkeit von L3 in Z3 |
T1 - |
Temperatur von L1 in Z1 |
T2 - |
Temperatur von L2 in Z2 |
T3 - |
Temperatur von L3 in Z3 |
R - |
Relativbewegung |
α - |
Winkel |
1. Ofenanlage (1) zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen (2), wobei die
Leichtmetallbauteile (2) kontinuierlich durch die Ofenanlage (1) beförderbar sind,
und die Ofenanlage (1) eine Wärmequelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofenanlage (1) ein Luftstrom (L) umwälzbar ist, wobei die Leichtmetallbauteile
(2) in der Ofenanlage (1) konvektiv durch den Luftstrom (L) erwärmbar sind und ein
jeweils in die Ofenanlage (1) eintretendes Leichtmetallbauteil (2) und ein jeweils
aus der Ofenanlage (1) austretendes Leichtmetallbauteil (2) als Dichtschott den Luftstrom
(L) an einem Entweichen aus der Ofenanlage (1) hindernd ausgebildet sind.
2. Ofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle als Elektroheizung ausgebildet ist und/oder dass die Wärmequelle
als Brennstoffheizung ausgebildet ist.
3. Ofenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umluftgebläse (13) den Luftstrom (L) innerhalb der Ofenanlage (1) erzeugt.
4. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenanlage (1) thermisch gekapselt ist, vorzugsweise sind an dem Eintritt (E)
und/oder Austritt (A) Dichtelemente angeordnet, insbesondere sind die Dichtelemente
als austauschbare Formblenden (9) ausgebildet.
5. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenanlage (1) mindestens zwei Temperaturzonen (Z1, Z2) aufweist, wobei die Leichtmetallbauteile
(2) als Dichtschott zwischen den Zonen (Z1, Z2, Z3) nutzbar sind, insbesondere sind
an einem Übertritt zwischen den Zonen (Z1, Z2, Z3) austauschbare Formblenden (9) angeordnet.
6. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formblenden (9) eine Öffnung (11) aufweisen, die im Wesentlichen einer orthogonal
zu der Förderrichtung (4) angeordneten Querspantfläche der Leichtmetallbauteile (2)
entsprechen.
7. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenanlage (1) im Bereich Ihres Eintritts (E) eine Trocknungszone aufweist und/oder
dass die Ofenanlage (1) in Bereich Ihres Austritts (A) eine Abkühlzone (Z3) aufweist.
8. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der umgewälzte Luftstrom (L) die Leichtmetallbauteile (2) beim Passieren der Ofenanlage
(1) flächig überströmt, insbesondere erfolgt das Überströmen in den verschiedenen
Temperaturzonen (Z1, Z2) mit voneinander verschiedenen Lufttemperaturen und/oder mit
voneinander verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten.
9. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallbauteile (2) auf einem Transportband (3), insbesondere auf einem
Kettenförderer durch die Ofenanlage (1) transportierbar sind.
10. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallbauteile (2) auf eine Temperatur zwischen 200 und 450°C erwärmbar
sind.
11. Verfahren zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen (2) in einer Ofenanlage
(1) nach mindestens Anspruch 1,
gekennzeichnet, durch folgende Verfahrensschritte:
- Bestücken eines Transportbandes (3) mit einer Vielzahl von hintereinander gereihten
Leichtmetallbauteilen (2), insbesondere Leichtmetallplatinen
- Befördern der Leichtmetallbauteile (2) durch die Ofenanlage (1), wobei an einem Eintritt (E) der Ofenanlage (1) die Eintrittsöffnung
durch das jeweils die Eintrittsöffnung passierende Leichtmetallbauteil (2) abgedichtet
wird,
- Erzeugen eines kontinuierlich umgewälzten warmen Luftstromes (L) und Überströmen
der Leichtmetallbauteile (2) in mindestens einer Temperaturzone (Z1, Z2) innerhalb
der Ofenanlage (1), während das Leichtmetallbauteil (2) kontinuierlich weiter durch die Ofenanlage (1) transportiert wird,
- Austreten der thermisch behandelten Leichtmetallbauteile (2) aus der Ofenanlage
(1), wobei an einem Austrittsbereich der Ofenanlage (1) eine Austrittsöffnung durch das jeweils die Austrittsöffnung passierende Leichtmetallbauteil (2) abgedichtet
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Leichtmetallbauteile (2) durch Wahl der Strömungsgeschwindigkeit
des Luftstromes (L) und/oder der Lufttemperatur in den einzelnen Temperaturzonen (Z1,
Z2) eingestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallbauteile (2) in einer Taktzeit von weniger als 15 Sekunden einem
weiteren Verarbeitungsverfahren zugeführt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallbauteile (2) in der Trocknungszone von Schmiermittel getrocknet werden
und/oder in der Abkühlzone auf eine Kaltauslagerungstemperatur abgekühlt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Formblenden (9) in Abhängigkeit der zu behandelnden Leichtmetallbauteile (2)
ausgetauscht werden.
16. Ofenanlage zum thermischen Behandeln von Leichtmetallbauteilen, wobei die Leichtmetallbauteile
(2) kontinuierlich durch die Ofenanlage (1) beförderbar sind, und die Ofenanlage (1)
eine Wärmequelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofenanlage (1) ein Luftstrom (L) umwälzbar ist, wobei die Leichtmetallbauteile
(2) in der Ofenanlage (1) konvektiv durch den Luftstrom (L) erwärmbar sind und die
Leichtmetallbauteile (2) auf einer Fördereinrichtung (4) durch die Ofenanlage (1)
transportierbar sind, wobei in Abständen (a) zueinander Trennwände (16) auf der Fördereinrichtung
(4) angeordnet sind und mindestens ein Leichtmetallbauteil (2) zwischen zwei Trennwänden
(16) anordnenbar ist.
17. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofenanlage (1) mindestens zwei Temperaturzonen (Z1, Z2) ausgebildet sind,
wobei die Temperaturzonen (Z1, Z2) voneinander verschiedene Temperaturen (T1, T2)
aufweisen.
18. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (16) als Dichtschott ausgebildet sind, wobei bei Passieren einer Trennwand
(16) eines Eintritts (E) und/oder eines Austritts (A) und/oder einem Übertritt eine
Abdichtung erfolgt, so dass der Luftstrom (L) an einem Entweichen aus der Ofenanlage
(1) gehindert ist, insbesondere erfolgt eine kontinuierliche Abdichtung durch zwei
aufeinander folgende Trennwände (16) an dem Eintritt (E) und/oder Austritt (A) und/oder
Übertritt.
19. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Leichtmetallbauteile (2) zwischen zwei Trennwänden (16) anordnenbar
sind.
20. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (16) auf der Fördereinrichtung (4) austauschbar sind.
21. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (4) ein Kettenförderer oder ein Förderband ist.
22. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (16) vor dem Eintritt (E) auf dem Kettenförderer anordnenbar sind
und nach dem Austritt (A) von dem Kettenförderer entnehmbar sind.
23. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (L) in der Ofenanlage (1) von den Trennwänden (16) leitbar ist, insbesondere
sind zwei voneinander verschiedene Luftströme (L, L1, L2, L3) in zwei voneinander
verschiedenen Temperaturzonen (Z1, Z2) durch eine Trennwand (16) separierbar und dass
der Luftstrom (L, L1, L2, L3) die Leichtmetallbauteile (2) flächig überströmt.
24. Ofenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (16) unter einem Winkel auf der Fördereinrichtung (4) angeordnet sind,
insbesondere einem Winkel zwischen 10 und 80 Grad, besonders bevorzugt einem Winkel
zwischen 20 und 70 Grad, ganz besonders bevorzugt einem Winkel zwischen 30 und 60
Grad und vorzugsweise zwischen 40 und 50 Grad.
25. Verfahren zum Betrieben einer Ofenanlage nach mindestens Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leichtmetallbauteil (2) zwischen zwei Trennwänden (16) auf der Fördereinrichtung
(4) positioniert wird und anschließend die Ofenanlage (1) durchläuft, wobei voneinander
verschiedene Temperaturzonen (Z1, Z2, Z3) durch die Trennwände (16) separiert werden.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei aufeinanderfolgende Trennwände (16) den Eintrittsbereich € und/oder
den Austrittsbereich (A) und/oder einen Übertrittsbereich abdichten und so der in
der Ofenanlage (1), insbesondere in der Temperaturzone (Z1, Z2, Z3) umgewälzte Luftstrom
(L1, L2, L3) an einem Entweichen oder Übertreten gehindert werden.