Procedimiento y dispositivo para calentar piezas de trabajo.

Procedimiento para el tratamiento de piezas de trabajo, en el que las piezas de trabajo se calientan en un horno en varios niveles de horno horizontales (E1 .

.. En), en donde los niveles de horno (E1 ... En) se encuentran verticalmente superpuestos y cada nivel de horno (E1 ... En) se encuentra respectivamente a una altura (h1 ... hn), y en donde cada nivel de horno (E1 ... En) está configurado para alojar por lo menos una pieza de trabajo y las piezas de trabajo se extraen después de su calentamiento de los respectivos niveles del horno (E1 a En) en un orden definido, caracterizado por que para la extracción de las piezas de trabajo calentadas los niveles del horno (E1 ... En) se mueven progresivamente en la dirección vertical, de tal manera que se modifican las respectivas alturas (h1 ... hn) de los diferentes niveles de horno (E1 ... En), en donde los niveles de horno (E1 ... En) se mueven progresivamente en la dirección vertical de tal manera que la altura (h1 ... hn) del respectivo nivel de horno (E1 ... En), del que se extrae por lo menos una pieza de trabajo, corresponde a una altura de extracción fijamente definida hx y el respectivo nivel de horno (E1 ... En) permanece durante un período de tiempo t >0 en la altura de extracción hx, en donde la posición de los niveles de horno (E1 ... En) en relación al horno es fija y el horno es movido progresivamente en la dirección vertical a través de medios de ajuste para la extracción de las piezas de trabajo calentadas de los niveles del horno (E1... En).

Procedimiento y dispositivo para calentar piezas de trabajo La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de piezas de trabajo, en el que las piezas son calentadas en un horno en varios niveles de horno horizontales, en donde los niveles de horno están superpuestos verticalmente entre sí y cada nivel de horno se encuentra situado respectivamente a una determinada altura. A este respecto, cada nivel del horno está configurado para alojar por lo menos una pieza de trabajo, y después de su calentamiento, las piezas de trabajo son retiradas en un orden definido de los respectivos niveles del horno.

Adicionalmente, la invención se refiere a un dispositivo o un horno, respectivamente, para la realización del procedimiento.

Entre los objetivos importantes de la industria automovilística figuran, tanto actualmente como también en el futuro, la reducción del consumo de combustible, la disminución de las emisiones de CO2 y el aumento de la seguridad de los pasajeros. Un medio común para reducir el consumo de combustible, y por ende reducir las emisiones de CO2, consiste, por ejemplo, en reducir el peso del vehículo. Pero para que al mismo tiempo se pueda lograr un aumento de la seguridad de los pasajeros, los aceros usados en la construcción de carrocerías deben presentar simultáneamente un menor peso y una mayor dureza estructural.

Por lo tanto, existe un interés cada vez mayor en aceros de construcción de carrocerías que tengan una relación favorable entre dureza y peso. Esto normalmente se realiza mediante el proceso conocido como templado o endurecimiento en prensa. A este respecto, una pieza de chapa se calienta a una temperatura de aproximadamente 800 º C a 1004 º C y a continuación se conforma y se templa en un útil refrigerado. De esta manera, la dureza de la pieza se incrementa aproximadamente al triple. El templado en prensa permite la construcción de componentes de carrocería livianos y aun así más rígidos, mediante la combinación de tratamiento térmico, conformación y refrigeración controlada simultánea.

Para el tratamiento térmico de los aceros de construcción de carrocerías, hasta ahora se han establecido diferentes conceptos de hornos. En particular, el concepto de horno de paso continuo ha encontrado una amplia difusión para el templado en prensa. En este principio de horno, los aceros de construcción de carrocería a ser calentados son transportados a través del horno por medio de dispositivos transportadores. Como dispositivos transportadores se usan rodillos, cadenas o cintas, pudiendo proveerse dispositivos transportadores en varios niveles del horno.

Sin embargo, los hornos de paso continuo normalmente presentan la desventaja de que debido a su extensión longitudinal tienen un elevado requerimiento de espacio. Por lo tanto, para lograr un ahorro de espacio, alternativamente también se pueden usar hornos con varios niveles de horno horizontalmente superpuestos, que también reciben el nombre de hornos de pisos. Los diferentes niveles del horno pueden estar provistos con elementos de cajón o gaveta que se extraen horizontalmente del horno para cargar y retirar las piezas de trabajo. La carga y remoción de las piezas de trabajo de los diferentes niveles de horno superpuestos se realiza preferentemente por medio de un dispositivo de carga y extracción desplazable en su altura.

Para el transporte subsiguiente de las piezas de trabajo calentadas desde un horno de pisos de este tipo a su sitio de conformación subsiguiente, se requiere un determinado tiempo. Durante este tiempo se produce un enfriamiento de las piezas de trabajo, cuando las mismas son transportadas a través del aire ambiental. Debido a las diferencias de altura entre los distintos niveles del horno de pisos, también son diferentes los tiempos para el transporte de las distintas piezas de trabajo. Debido a estas diferencias de tiempo también resultan perdidas de temperatura diferentemente altas para las piezas de trabajo. Estas diferentes pérdidas de temperatura, por su parte, pueden producir diferencias en la calidad de los componentes de carrocería al ser fabricados.

El documento de patente de los Estados Unidos US 6 227 848 B1 desvela un procedimiento para el tratamiento de piezas de trabajo, en el que las piezas de trabajo son calentadas en un horno con diferentes niveles de horno. Los niveles de horno están superpuestos verticalmente, en donde cada nivel de horno se encuentra respectivamente a una altura determinada. Cada nivel de horno está configurado para alojar una pieza de trabajo. Después de su calentamiento, las piezas de trabajo son retiradas en un orden definido de los respectivos niveles del horno. Para ello, los niveles del horno se desplazan paso a paso en la dirección vertical, de tal manera que cambian las respectivas alturas de los distintos niveles del horno. A este respecto, los niveles del horno se desplazan verticalmente paso a paso de tal manera que la altura del respectivo nivel del horno, del que se retira una pieza de trabajo, corresponde a una altura de extracción fijamente definida y el respectivo nivel de horno permanece en la altura de extracción durante un período de tiempo determinado. No obstante, dependiendo de la geometría de las piezas de trabajo, la extracción puede ser más bien difícil, por lo que para el agarre de las piezas pueden requerirse diferentes periodos de tiempo.

El documento de patente alemana DE 10 2006 020781 B3 desvela un horno para el calentamiento de chapas de acero con varios niveles de horno horizontalmente superpuestos, en donde cada nivel de horno está configurado para alojar por lo menos una chapa de acero y en donde en cada nivel de horno se proveen medios para mover las chapas de acero durante el calentamiento.

El documento de patente alemana DE 199 48 606 A1 desvela un procedimiento para atemperar componentes constructivos, por ejemplo, circuitos de semiconductores, placas de circuito impreso y otros similares, en donde los componentes se disponen sobre soportes y se introducen a través de una ranura de entrada al interior de una caja de atemperación dotada con órganos de atemperación y luego se expulsan a través de una ranura de salida opuesta a la ranura de entrada. Los soportes son recibidos en la caja por un cargador que está provisto con sujetadores dispuestos de manera adyacente y que después de haberse cargado el primer sujetador se desplaza progresivamente en una dirección que va desde la posición inicial a sucesivas posiciones de recogida, en las que se cargan sucesivamente los distintos sujetadores del cargador. Después de haberse cargado todos los sujetadores, el cargador cargado de esta manera es desplazado en retroceso rápido a partir de la posición final alcanzada en sentido opuesto hasta su posición inicial, en la que se produce la introducción de un soporte a través de la ranura de entrada y, con el cargador lleno, la salida del primer soporte atemperado en el cargador a través de la ranura de salida, y en donde con la sucesiva carga de los distintos sujetadores del cargador se produce la sucesiva salida de los distintos soportes atemperados.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención consiste en proveer un procedimiento mediante el cual se puedan calentar piezas de trabajo, en particular aceros de construcción de carrocerías, para luego someterlas a un proceso de templado en prensa, sin que se produzcan variaciones demasiado grandes en la calidad de los componentes de carrocería acabados.

A este respecto, el procedimiento por una parte debería mantener lo más constante posible para cada pieza de trabajo el tiempo de transferencia de las piezas calentadas desde el horno a la subsiguiente conformación y, por otra parte, minimizar el requerimiento de espacio del horno para calentar las piezas.

Un objetivo adicional de la invención consiste en proveer un dispositivo para realizar tal procedimiento.

Dicho objetivo se logra a través de un procedimiento con las características de la reivindicación independiente 1. Otros desarrollos ventajosos del procedimiento se derivan de las reivindicaciones subordinadas 2 a 7. El objetivo se logra además a través de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8. Formas de realización ventajosas de este dispositivo se derivan de las reivindicaciones subordinadas 9 a 14.

La invención comprende un procedimiento para el tratamiento de piezas de trabajo, en el que las piezas de trabajo a ser tratadas se calientan en un horno en varios niveles horizontales (E1 â? En) verticalmente superpuestos. Cada nivel del horno (E1 â? En) se encuentra respectivamente a una determinada altura (h1 â? hn) y puede alojar por lo menos una pieza de trabajo a ser calentada. Después del calentamiento, las piezas de trabajo... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento de piezas de trabajo, en el que las piezas de trabajo se calientan en un horno en varios niveles de horno horizontales (E1 â? En) , en donde los niveles de horno (E1 â? En) se encuentran verticalmente superpuestos y cada nivel de horno (E1 â? En) se encuentra respectivamente a una altura (h1 â? hn) , y en donde cada nivel de horno (E1 â? En) está configurado para alojar por lo menos una pieza de trabajo y las piezas de trabajo se extraen después de su calentamiento de los respectivos niveles del horno (E1 a En) en un orden definido, caracterizado por que para la extracción de las piezas de trabajo calentadas los niveles del horno (E1 â? En) se mueven progresivamente en la dirección vertical, de tal manera que se modifican las respectivas alturas (h1 â? hn) de los diferentes niveles de horno (E1 â? En) , en donde los niveles de horno (E1 â? En) se mueven progresivamente en la dirección vertical de tal manera que la altura (h1 â? hn) del respectivo nivel de horno (E1 â? En) , del que se extrae por lo menos una pieza de trabajo, corresponde a una altura de extracción fijamente definida hx y el respectivo nivel de horno (E1 â? En) permanece durante un período de tiempo t > 0 en la altura de extracción hx, en donde la posición de los niveles de horno (E1 â? En) en relación al horno es fija y el horno es movido progresivamente en la dirección vertical a través de medios de ajuste para la extracción de las piezas de trabajo calentadas de los niveles del horno (E1 â? En) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que como medio de ajuste se usa un sistema de elevación

o un sistema de tracción.

3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que las piezas de trabajo son extraídas a la altura hx de los niveles del horno (E1 â? En) por medio de un dispositivo de transferencia.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el dispositivo de transferencia durante la extracción recoge las piezas de trabajo a la altura de extracción definida hx y las transporta por lo menos parcialmente en la dirección horizontal.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el dispositivo de transferencia durante la extracción recoge las piezas de trabajo a la altura de extracción definida hx y las transporta horizontalmente a la altura de extracción definida hx.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que después de la extracción de una pieza de trabajo calentada de uno de los niveles del horno (E1 â? En) se carga una nueva pieza de trabajo a ser calentada en el mismo nivel del horno (E1 â? En) .

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las piezas de trabajo para su calentamiento en los niveles del horno (E1 â? En) se colocan en elementos de gaveta, y en donde un elemento de gaveta se desplaza horizontalmente hacia fuera a la altura de extracción hx para extraer una pieza de trabajo del elemento de gaveta y el elemento de gaveta a continuación vuelve a desplazarse hacia dentro.

8. Dispositivo para el tratamiento de piezas de trabajo que comprende un horno con varios niveles de horno horizontales (E1 â? En) , en los que se pueden calentar piezas de trabajo, en donde los niveles del horno (E1 â? En) están dispuestos de manera verticalmente superpuesta y cada nivel del horno (E1 â? En) se encuentra respectivamente a una altura (h1 â? hn) , y en donde cada nivel del horno (E1 â? En) está configurado para el alojamiento y la extracción de por lo menos una pieza de trabajo, caracterizado por que el dispositivo presenta medios de ajuste para el movimiento progresivo vertical de los niveles de horno (E1 â? En) , en donde dichos medios de ajuste están configurados de tal manera que pueden modificar las respectivas alturas (h1 â? hn) de los diferentes niveles del horno (E1 â? En) y de esa manera pueden mover los niveles de horno (E1 â? En) progresivamente en la dirección vertical, de tal manera que la altura (h1 â? hn) de un respectivo nivel del horno (E1 â? En) corresponde a una altura de extracción fijamente definida (hx) y el respectivo nivel del horno (E1 â? En) puede mantenerse a la altura de extracción hx durante un período de tiempo t > 0, en donde la posición de los niveles del horno (E1 â? En) en relación al horno es fija y los medios de ajuste están configurados de tal manera que pueden mover el horno progresivamente en la dirección vertical.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los medios de ajuste están configurados como sistema de elevación o como sistema de tracción.

10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, que comprende un dispositivo de transferencia configurado para la extracción de las piezas de trabajo de los niveles del horno (E1 â? En) a la altura de extracción hx.

11. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el dispositivo de transferencia está configurado de tal manera que recoge las piezas de trabajo a la altura de extracción definida hx y las transporta por lo menos parcialmente en la dirección horizontal.

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el dispositivo de transferencia está configurado de tal manera que recoge las piezas de trabajo a la altura de extracción definida hx y las transporta en la dirección horizontal a la altura de extracción definida hx.

13. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que el dispositivo de transferencia está configurado de tal manera que después de la extracción de una pieza de trabajo calentada de uno de los niveles del horno (E1 â? En) puede introducir una nueva pieza de trabajo a ser calentada en el mismo nivel del horno (E1 â? En) .

14. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que en los niveles del horno (E1 â? En) se proveen elementos de gaveta para alojar las piezas de trabajo, en donde un elemento de gaveta puede ser desplazado horizontalmente a la altura de extracción hx.