Hofmann die Kompetenz!
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Überkopfprinzip: > hohe Temperaturgenauigkeit > geringe Energieverluste > voll automatisierbar
Schutzgas: > hohe Materialgüte > beste Prozesskontrolle > geringer Gasverbrauch
Daten: > zwei idente Linien > 12 Öfen > 12 Pufferplätze > voll automatisiert
Technische Daten: Anwendungsbereich: Automobilindustrie Charge: Kupplungs- und Bremsscheiben Temperatur: 100°C bis 800°C Chargenabmessungen: 1300x1100 mm Chargengewicht: bis 3000kg
Reihenofenanlage
Anlagenbeschreibung: Die dargestellte Anlage dient zur Wärmebehandlung (Aufheizen, Halten, Kühlen) von Stahlscheiben mit einem maximalen Durchmesser von 1300 mm. Der gesamte Chargentransport wird von einer Chargiermaschine vollautomatisch durchgeführt. Die Anlage besteht aus zwei Linien mit je fünf Öfen mit einem Nutzmaße von Ø600x1100 mm und einem Ofen mit den Nutzmaßen von Ø1300x1100mm. Je Linie können vier Öfen mit Temperaturen bis zu 600 °C und zwei Öfen mit Temperaturen bis zu 800 °C betrieben werden. Prozessablauf: o Auswahl des Wärmebehandlungsprogramms aus einer Programmdatenbank. o Start der Chargierung, Anlage öffnet einen leeren Ofen, oder belädt einen Pufferplatz o Charge wird vom Bediener am Ofenboden positioniert. o Fortsetzung der Chargierung, Charge wird von der Anlage in den Ofen oder auf den Pufferplatz gefahren. o Dichteprüfung des Ofens o Freispülen des Ofens o Aufheizphase o Haltephase o Abkühlphase o Freispülen des Ofens o Automatisches Ausfahren der Charge auf einen freien Pufferplatz. o Der Bediener startet die Entladung eines Pufferplatzes. o Die Anlage bringt die Charge zum Entladeplatz. o Der Bediener entnimmt die Charge, führt die Chargenarchivierung und Fertigmeldung durch. Das Überkopfprinzip ermöglicht eine hohe Energieeffizienz, da selbst bei geöffnetem Ofenboden die Energieverluste minimal bleiben. Die Öfen sind mit einer optimierten Luftführung und Umwälzung ausgestattet, damit kann eine rasche Durchwärmung der Charge sichergestellt werden. Die Hochleistungslüfter sind mit Frequenzumrichtern angesteuert, so kann im Haltebetrieb ein Überhitzen vermieden werden. Die Charge wird in den gasdichten Öfen unter Schutzgasatmosphäre wärmebehandelt, die Regelung der benötigten Schutzgasmengen erfolgt in einem zentralen Gasregelschrank. Mit einem neu entwickelten Gassparmodus konnte der Gasverbrauch minimiert werden, durch den kontrollierten Betrieb der Anlage unter Überdruck kann das Eindringen von Sauerstoff vermieden werden. Die eingebauten elektronischen Durchflussregler stellen für das Wärmebehandlungsprogramm die benötigten Gasmengen zur Verfügung. Die Abgase aus den Öfen werden zusammengeführt und in einer zentralen Nachverbrennungseinheit abgefackelt. Um die Dichtheit des Ofens zu gewährleisten befindet sich im Bereich des Ofendeckels eine Kombination aus Keramikfaser- und Weichdichtungen. Durch den besonderen konstruktiven Aufbau dieser Dichtungen konnte auf den Einsatz einer Wasserkühlung verzichtet werden. Das Anpressen und Verriegeln der Ofenböden erfolgt pneumatisch. Die Thermoelemente sind mit einer Zusatzbohrung zur Referenzmessung ausgestattet. So kann jederzeit (auch während des Betriebes) ein Referenzfühler neben dem zu prüfenden Temperaturfühler eingeführt werden, um so die Übereinstimmung der Messwerte zu kontrollieren. Sämtliche Öfen sind mit einer Kühlung ausgestattet, die die Charge, nach erfolgtem Aufheizen und Ausgleichen, noch im Ofen unter Schutzgas abkühlt. Jede Linie ist mit 6 Pufferplätzen ausgestattet, hier können Chargen vor und nach der Wärmebehandlung zwischengepuffert werden. Das ermöglicht einen mannlosen Betrieb für ca. 12 Stunden. Alle Pufferplätze sind mit Sensoren zur Lasterkennung ausgerüstet. Die Chargierstation befindet sich am Kopfende jeder Linie, hier werden die Chargen in die Anlage eingeschleust und nach der erfolgten Wärmebehandlung entnommen. Die Chargen werden vom Transportwagen, bestehend aus einem Verfahrwagen mit aufgebautem hydraulischem Hubtisch, abgeholt und je nach Anforderung zu einem Ofen oder Pufferplatz gebracht. Auch im Bereich Wartungs- und Servicefreundlichkeit haben HOFMANN Wärmebehandlungsanlagen einiges zu bieten. Bei der Konstruktion der Anlagen wird besonders auf Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit geachtet. Die gesamte Anlage wurde in der für HOFMANN typischen robusten Bauweise für die oftmals sehr rauen Betriebsbedingungen gefertigt. So heben sich die Öfen durch Ihre äußerst robuste Schweiß- und Schraubkonstruktion aus Stahlprofilen und Blechen von anderen Anbietern ab. Gemeinsam mit dem Kunden wurde eine Anlage entwickelt, die die gestellten Anforderungen optimal erfüllt. Der Automatisierungsgrad und die Prozesssicherheit konnten wesentlich gesteigert werden.
Anlagenschema: Regelungstechnik: Die Temperatur im Ofen wird über einen PID-Regler kontrolliert. Bei den Hochtemperaturöfen wird die Heizraum- und die Chargenraumtemperatur getrennt geregelt. Es konnte eine sehr gute Temperaturgenauigkeit erreicht werden. Gasregelung: Die Anlage verfügt über eine Gassteuerung für Stickstoff und Formiergas. Der Sauerstoffgehalt der Ofenatmosphäre wird ständig überprüft und entsprechend korrigiert. Durch ein speziell entwickeltes Gassparverfahren konnte der Gasverbrauch erheblich reduziert werden. Beladestation: Im Kopfbereich der Anlage befindet sich die kombinierte Be- und Entladestation. Hier können Chargen in die Anlage ein- und ausgeschleust werden. Die Anlage ist mit einer Schiebetür und Lichtschranken abgesichert. Transport: Der Chargentransport innerhalb der Anlage erfolgt vollautomatisch mittels eines hydraulischen Hubtisches. Positioniervorgänge werden über ein Wegmesssystem durchgeführt und zusätzlich mit induktiven Sensoren überprüft. Wärmebehandlungsofen: Die Anlage ist mit zwölf Öfen ausgerüstet. Je vier Öfen können mit einer Temperatur bis zu 800°C betrieben werden. Die Öfen sind mit einer optimierten Luftführung und Umwälzung ausgestattet, diese gewährleistet eine rasche Durchwärmung der Charge. Durch den konstruktiven Aufbau im Bereich des Ofenbodens konnte der Einsatz einer Wasserkühlung vermieden werden. Pufferplätze: Die Chargen können auf zehn Pufferplätzen zwischengelagert werden, dies ermöglich für ca. 12 Stunden einen mannlosen Betrieb. Alle Pufferplätze sind mit Sensoren zur Lasterkennung ausgerüstet. Automatisierungssystem: Jede der beiden Linien kann unabhängig betrieben werden. Die Steuerung erfolgt jeweils über ein S7-System. Die Parametrierung und Bedienung erfolgen an einem PC. Zur Datenarchivierung und Sicherung wurde eine eigene Software entwickelt, eine Rezept- und Auftragsdatenbank ist nahtlos integriert.
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